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 wrzesień 2020

Elektronik

Magazyn elektroniki profesjonalnej

Raspberry Pi 2015

Raspberry Pi

Wykorzystaj wszystkie możliwości wyjątkowego minikomputera

Świat Radio październik 2020

Świat Radio

Magazyn użytkowników eteru

Automatyka Podzespoły Aplikacje wrzesień 2020

Automatyka Podzespoły Aplikacje

Technika i rynek systemów automatyki

Elektronika Praktyczna wrzesień 2020

Elektronika Praktyczna

Międzynarodowy magazyn elektroników konstruktorów

Praktyczny Kurs Elektroniki 2018

Praktyczny Kurs Elektroniki

24 pasjonujące projekty elektroniczne

Elektronika dla Wszystkich wrzesień 2020

Elektronika dla Wszystkich

Interesująca elektronika dla pasjonatów