STM32 - tryby obniżonego poboru mocy. cz. 3

STM32 - tryby obniżonego poboru mocy. cz. 3
Do tej pory poznaliśmy budowę zestawu ewaluacyjnego STM32L Discovery, metody pomiaru natężenia bardzo małego prądu oraz działanie i programowe wprowadzenie trybów ograniczonego poboru energii. Teraz przyszła pora na praktyczne rozważania, w jaki sposób można optymalnie racjonalnie gospodarować zapotrzebowaniem na energię w ramach dostępnych trybów jej oszczędzania.

Dla potrzeb nauki zastosujemy już nam znany zestaw ewaluacyjny STM32L Discovery z wbudowanym programatorem/debugerem ST-Link V2. W programach testowych dostarczanych z modułem prąd jest mierzony przez wbudowany układ i wyświetlany na LCD. To wygodne rozwiązanie, ale wymaga napisania sporego programu wykonującego pomiary.

Jego praca może w naszych przykładach powodować zafałszowanie wyników i przez to wyciąganie nieprawidłowych wniosków. Na szczęście producent modułu przewidział możliwość pomiaru prądu za pomocą zewnętrznego mikroamperomierza. Układ pomiaru prądu można włączać i wyłączać zworką JP1 (rysunek 1).

Kiedy jest ona w położeniu ON, to mikrokontroler jest zasilany przez układ pomiaru prądu. Położenie zworki w pozycji OFF powoduje ominięcie układu pomiarowego. Po całkowitym usunięciu zworki, pobór prądu można mierzyć amperomierzem włączonym pomiędzy piny 1 i 2 złącza JP1.

Dokładny pomiar małych prądów może wymagać precyzyjnego mikroamperomierza, spełnienia określonych warunków pomiaru, tym bardziej, że prąd pobierany przez mikrokontroler ma charakter impulsowy. Nam jednak nie będzie chodziło o dokładność pomiaru, ale o zaobserwowanie tendencji zmian poboru prądu.

Dlatego do pomiaru zastosowałem popularny multimetr Metex M-3800 na zakresie pomiarowym prądu stałego 200 uA. Jak już wspomniałem, zaciski miernika mają być włączone pomiędzy piny 1 i 2 złącza JP1.

Wpływ konfiguracji kompilatora

Pisząc program za pomocą kompilatora języka wysokopoziomowego (w przypadku mikrokontrolerów będzie to zazwyczaj kompilator C lub C++) możemy w pewnym stopniu decydować o właściwościach kodu programu wynikowego...

Architektura rdzenia, a pobór energii

Mikrokontrolery z rdzeniami ARM Cortex-M mogą znacznie różnić się. Nie chodzi tu o naturalne różnice wynikające z wyposażenia w układy peryferyjne, pamięć programu Flash czy pamięć danych SRAM, ale o budowę samego rdzenia. Rdzenie różnią się architekturą i listą rozkazów...

Optymalizacja kodu niezależna od kompilatora

Już wiemy, że program, który wykonuje się szybciej wymaga mniejszej ilości energii zasilającej. Optymalizacja wbudowana w kompilator to nie jest jedyna możliwość przyspieszenia działania. Można próbować tak napisać program, by nawet po optymalizacji wykonywał się jeszcze szybciej. Żeby to robić trzeba próbować różnych konstrukcji programowych i analizować jak poradzi sobie z nimi kompilator. Do tego jest potrzebna znajomość asemblera i listy rozkazów...

Wpływ konfiguracji portów GPIO na pobór energii

W układach mikrokontrolerowych, w których pobór energii jest istotnym parametrem, trzeba zwracać uwagę na układy peryferyjne. Programista powinien konfigurować i włączać tylko te, które są niezbędne do działania aplikacji. Pozostałe muszą być wyłączone i nie powinny być taktowane. Jednak w każdym mikrokontrolerze jest jeden układ peryferyjny, którego całkowicie wyłączyć nie można. Są to uniwersalne porty GPIO...

Użycie układu DMA

Kanały DMA to szybki i wygodny mechanizm przesyłania danych z układów peryferyjnych bezpośrednio do pamięci bez użycia jednostki centralnej (CPU). Zbadamy teraz czy użycie DMA wpłynie na pobór prądu przez mikrokontroler...

Elektronika Praktyczna Plus lipiec - grudzień 2012

Elektronika Praktyczna Plus

Monograficzne wydania specjalne

Elektronik listopad 2021

Elektronik

Magazyn elektroniki profesjonalnej

Raspberry Pi 2015

Raspberry Pi

Wykorzystaj wszystkie możliwości wyjątkowego minikomputera

Świat Radio listopad - grudzień 2021

Świat Radio

Magazyn krótkofalowców i amatorów CB

Automatyka Podzespoły Aplikacje listopad 2021

Automatyka Podzespoły Aplikacje

Technika i rynek systemów automatyki

Elektronika Praktyczna listopad 2021

Elektronika Praktyczna

Międzynarodowy magazyn elektroników konstruktorów

Elektronika dla Wszystkich grudzień 2021

Elektronika dla Wszystkich

Interesująca elektronika dla pasjonatów