原创 STM32L系列电源管理

2020-7-4 06:23 709 12 2 分类: MCU/ 嵌入式 文集: STM32应用
电源供应
1. VDD -> 1.8V~3.6V,用于内部电压调整器和IO供电,通过外部管脚引入
2. Vcore -> 1.2V~1.8V ,用于内部的各数字外围模块、SRAM和FLASH供电,通过内部电压调整器供电。依据不同的VDD输入电压,该调整器输出电压可通过软件进行配置
3. VDDA -> 1.8V~3.6V,用于内部ADC模块(包括温度传感器等)、复位模块、RC晶振、PLL供电

内部线性电压调整器
该调整器电压用于给内部所有数字电路提供电源(待机电路除外),它有三种工作模式:全开模式MR,低功耗模式LPR以及关机模式。
MCU处于运行模式或睡眠模式时,调整器工作在MR模式;MCU处于低功耗运行模式或低功耗睡眠模式时,调整器工作在LPR模式;MCU进入停止模式时,调整器可通过软件配置,选择进入MR模式还是LPR模式;MCU处于待机模式时,调整器进入关机模式
待机电路:包括Wakeup logic,IWDG,RTC,LSE 32K OSC, RCC

动态电压调节范围
Range1:高性能配置,调整器输出1.8V。当VDD输入低于2V时,CPU频率调节必须遵循2个原则:1. 调节目标频率小于当前频率的4倍,2.频率切换后,必须等待5us,然后再执行下一次调节
Range2:中等性能配置,调整器输出1.5V,此时FLASH读取周期会延长
Range3:低性能配置,调整器输出1.2V,FLASH读取周期最长,同时FLASH不具备擦除或编程操作
电压调节步骤:1. 确认VDD的输入电压是否适合调节,2. 检查PWR_CSR:VOSF标志位,直到其为0, 3.配置PWR_CSR:VOS位,4. 再次检查PWR_CSR:VOSF标志位,直到其为0。在电压调节过程中(VOSF=1时),系统时钟会处于停止状态,对于高实时性需求的应用需要特别注意

电源监控
POR: 上电复位,上电电压如果高于VPOR(1.5V),MCU开机运行(仅在BOR关闭时运行,BOR使能时由BOR接管),否则处于复位状态
PDR: 掉电复位,工作电压如果低于VPDR(1.5V),MCU进入复位状态
BOR: 欠压复位,上电时总是处于激活状态。上电电压超过VBOR(1.8V)时,MCU开始加载选项字节数据,然后检查并修改默认的门限电压(有5个可选级别),或者也可以永久关闭BOR功能

内部电压参考源VREFINT
该参考源电压为BOR,ADC以及比较器提供稳定的参考电压。PWR_CR:ULP位置1时,MCU在进入STOP模式时会关闭该参考源以节约功耗,但注意退出STOP模式时需要约3ms的启动恢复时间,而当快速唤醒标志位PWR_CR:FWU位置1时,MCU退出STOP模式时不会等待VREFINT稳定,而交由用户进行判定

低功耗模式(不同模式的区别点在于功耗、性能、恢复运行时间以及可用的唤醒源)
低功耗运行模式:电压调整器工作在低功耗运行模式,有限的主频支持以及外围模块支持
睡眠模式:Cortex-M0核心停止运行,外围模块保持运行,FLASH/RAM和其它外围模块可以通过软件选择关闭
低功耗睡眠模式:Cortex-M0核心停止运行,电压调整器工作在低功耗运行模式,有限制的主频,有限制的外围可用功能,FLASH停止使用
停止模式:所有时钟停止运行(PLL,HSI,HSE,MSI均关闭),电压调整器工作在低功耗运行模式。退出时根据配置可以选择MSI或HSI作为时钟源
休眠模式:所有时钟停止运行(PLL,HSI,HSE,MSI均关闭),电压调整器关闭。退出时选择MSI作为时钟源。

作者: RLink, 来源:面包板社区

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