【经验】教你如何将32位MCU芯片系统功耗降到40ua以下！

时间： 2018-01-04 来源：世强作者：木木

技术问答

瑞萨RH850系列MCU符合ISO26262的要求，满足汽车安全等级ASILB -ASILD等级，常应用于复杂的车身控制管理系列，TBOX控制主芯片等。

汽车零部件对于电子器件的功耗设计要求较高，RH850 MCU采用瑞萨电子40nm半导体工艺技术，优化内部电路。工作电流低至0.3ma/MHZ，待机电流可降到40ua以下，完全满足汽车零部件低功耗的设计需求。

那么如何通过规划设计来达到MCU待机状态下的低功耗呢？通过以下步骤来实现：

RH850 MCU的低功耗模式主要分为五种，HALT，STOP和DEEPSTOP以及cyclic run和cyclic stop模式。

1）HALT 模式将停止 CPU 运行时钟，功耗降的少，但唤醒及恢复也更快；

2）STOP 模式将停止CPU时钟和分配给各个功能模块的时钟，能大幅度地降低 CPU 的工作电流。电流可降到微安级别，可被唤醒中断唤醒；

3）DEEPSTOP是更深层次的STOP模式，在STOP基础上，关掉ISO电源区的供电，以进一步降低电流消耗；

4）cyclic run和cyclic stop模式搭配使用，MCU可以在RAM区域运行，保留部分功能模块的正常运行，较少使用到。

各模式之间的切换如下图1所示：

图1：RH850芯片低功耗模式切换

正常情况下我们选择STOP模式，就可以达到我们需要的功耗等级。

在低功耗STOP模式下，GPIO处理也至关重要，悬空的GPIO如果不做处理，会消耗供电系统的电量，经过事实验证，我们可以通过以下简单的处理来解决这个问题：

将悬空的没有用到的IO口全部设置为输出状态，且输出低电平，可极大降低MCU的待机消耗，对于有电路负载的IO口，可以设置成输入，外部电路有上拉电阻，则禁止输出低电平，若是外部电路下拉到地，则禁止IO口输出高电平；

将待机模式下还在运行的RTC时钟关闭，RTC所使用的时钟是系统低速时钟，正常情况下不会默认关闭，需要我们人为的去关闭它，以进一步降低功耗。

在进入待机模式前，最好将其它功能模块的使能关闭，避免有可能在STOP模式下，仍有消耗系统低速时钟的功能模块在运行。

综上，低功耗设计可以参照规格书里的STOP流程来设置，再需要注意IO口的处理，以及低速时钟的处理，就可以达到真正的低功耗设计，RH850的芯片系统功耗可降到40ua以下。

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全部评论（2）

Harlin Lv5. 技术专家 2018-12-06

静态电流要求现在越来越高了
自强 Lv7. 资深专家 2018-01-04

不错，收藏了！

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