STM8L 微控制器的低功耗策略：时钟控制与等待模式

本文档是关于STM8L15X系列微控制器的使用指南，主要讲解了如何管理和优化系统时钟以实现低功耗运行，包括分频器、周门控时钟（PCG）、等待模式（WFI和WFE模式），以及相关寄存器的配置。 STM8L15X系列微控制器是意法半导体（STMicroelectronics）推出的一款超低功耗微控制器，适用于需要高效能和节能特性的应用。在设计低功耗系统时，有效地管理时钟是至关重要的，因为时钟频率直接影响着芯片的功耗和性能平衡。 7.1 减缓系统时钟： 减缓系统时钟通常通过编程分频器寄存器来实现。分频器可以用于在外设进入低功耗模式前降低其工作频率，从而节约能源。在活动期间，保持快速时钟运行以保证高性能，而在停止期间，通过减小快速时钟比例来减少功耗，以优化活跃期和停止期的比率。 7.2 周门控时钟（PCG）： PCG功能允许在运行时选择性地启用或禁用外设的系统时钟，以进一步节省功率。这种控制可在有效运行和等待模式下进行，每个PCG状态对应不同的功率级别。PCG的设置由外周时钟使能寄存器（clk_pckenr1, clk_pckenr2, clk_pckenr3）管理。 7.3 等待模式（WFI和WFE模式）： 等待模式是通过WFI（等待中断）或WFE（等待事件）指令进入的一种低功耗状态，CPU在此状态下暂停，但其他外设和中断控制器仍可运行，从而减少功耗。等待模式可以与PCG结合使用，以达到更高的能效。 7.4 等待中断（WFI）模式： 在WFI模式中，CPU通过执行WFI指令进入等待状态，直到有内部或外部中断请求时被唤醒。中断服务完成后，CPU返回执行。在中断密集型应用中，通过设置cfg_gcr寄存器的AL位，可以让CPU在不恢复主执行上下文的情况下直接返回WFI模式，节省了保存/恢复上下文的功率开销。 7.5 等待事件（WFE）模式： WFE模式下，CPU等待外部事件的发生。中断请求的处理与WFI模式类似，但等待事件可以由定时器、串行接口、DMA控制器、比较器或I/O端口生成。当外部事件发生，CPU会自动唤醒并恢复处理，而无需保存/恢复上下文，从而节省时间和功率。 STM8L15X系列微控制器提供了丰富的低功耗特性，如分频器、PCG和等待模式，为开发者提供了灵活的手段来优化系统的能源效率，使其适合于各种电池驱动或对功耗敏感的嵌入式应用。开发者应根据具体应用需求，仔细配置相关寄存器，以实现最佳的性能和功耗平衡。