STM32L0/L4系列微控制器的低功耗LPUART应用

"这篇应用笔记主要讨论如何在STM32L0和STM32L4系列微控制器中使用低功耗UART（LPUART），以实现最小化功耗，延长电池寿命。文中详细介绍了不同工作模式下的功耗、时钟配置、电源管理以及可靠性和通信质量，还提供了实测数据进行对比分析。" STM32L0和STM32L4系列微控制器具有低功耗的UART接口，这种设计使得它们在通信时能保持较低的能耗。应用笔记《在STM32L0和STM32L4系列微控制器中使用LPUART使功耗最小》旨在帮助用户充分利用LPUART的功能，以实现最佳的功耗效率。 在时钟配置方面，LPUART外设时钟的选择对波特率和唤醒功能有直接影响。为了在Stop模式下达到9600波特并能唤醒，推荐使用LSE（低速外部晶振）源。然而，对于更高速率的需求，HSI（高速内部时钟）是更好的选择。STM32L0xx微控制器的默认时钟是MSI（多速内部振荡器），而STM32L4xx提供了更灵活的时钟系统，包括HSI上的4因子分频器和硬件自动校准的MSI，以适应LSE在PLL模式下的波动。 时钟预分频器和PLL可以生成不同速度的时钟，但这些方案在考虑功耗优化时可能不是最佳选择。用户需要查阅产品数据手册来获取不同时钟配置的典型功耗数据。例如，可以选择使用预分频器和PLL来生成所需的波特率，但这样做可能会增加功耗。 在工作模式上，LPUART支持轮询模式、中断（IT）模式和DMA模式。组合模式如轮询与中断结合，或DMA与直接访问的组合，可以灵活地根据应用需求调整功耗和效率。例如，带轮询的中断模式可以在数据传输完成后立即唤醒CPU，而DMA和直接访问组合则可以实现后台数据传输，减少CPU干预。 此外，还有其他值得注意的事项，如从SRAM执行代码以降低功耗，以及GPIO的正确配置以确保低功耗操作。电源管理方面，Stop和Sleep模式的使用可以显著降低功耗，但需要根据应用需求进行配置。运行时的电源配置同样重要，可以根据通信活动动态调整。 文章还探讨了可靠性和通信质量，包括噪声和频偏的影响，以及可能出现的丢字节问题。最后，文中有功耗比较的部分，提供了STM32L053Nucleo开发板的实测数据，对比了Stop模式与Sleep模式的功耗，以及短时间Sleep模式和低功耗运行的功耗差异。 这份应用笔记为开发人员提供了一套全面的指导，以帮助他们在STM32L0和STM32L4微控制器上优化LPUART的功耗，实现高效且节能的通信解决方案。