LPC5500系列MCU低功耗模式说明

关键字 :LPC5500

LPC5500系列MCU简介:

LPC5500系列MCU采用Arm最新的Cortex-M33技术,与前几代产品相比,改进了产品架构并提高了集成度;大幅改进了功耗,提供高级安全功能,包括基于SRAM PUF的信任和配置根 ,从加密图像(内置闪存)进行实时执行,并通过Arm® TrustZone®-M保护资产. 此外,LPC5500系列MCU共有7个可扩展的家族,提供多种封装和内存选项。

该系列包含多个家族,均具有40nm低成本优势,提供广泛的可扩展封装和内存选项。


节能模式特征:

--最大限度降低功耗的集成式PMU(能源管理单元).

--低功耗模式:保留RAM的睡眠、深度睡眠,保留RAM和CPU保留的掉电模式和深度掉电模式.

--可配置从外设中断唤醒.

--微节拍定时器通过看门狗振荡器运行,实时时钟(RTC)通过32.678 kHz时钟运行,可用于在睡眠和深度睡眠模式下唤醒系统.

 

工作模式:

LPC5500支持多种工作模式.在活动模式下,可以根据功耗调整所选外设的电源和时钟。此外,在不同外设运行的情况下,有四种特殊的处理器省电模式:睡眠模式、深度睡眠模式、掉电模式和深度掉电模式,这些模式可以通过电源模式configureAPI激活.


睡眠模式

在睡眠模式下,CPU的系统时钟停止,指令执行暂停,直到发生复位或中断.外设可以选择是否在睡眠模式期间继续工作,并且可以产生中断以唤醒处理器。睡眠模式关掉了处理器本身、内存系统和相关控制器、内部总线以及未使用外设的动态电源。

 

深度睡眠模式

在深度睡眠模式下,Flash断电。CPU的系统时钟停止,如果未配置,则外设不会被供时钟.通过电源配置API,选定的外设,如Flexcomm接口0至7(SPI、I2C、USART、I2S)、Flexcomm接口8(高速SPI)、Micro-Tick、WWDT、RTC、OS Timer、标准定时器、比较器和BOD可以在深度睡眠模式下继续运行。

时钟源(例如12M、32M、1M、32.768K的实时时钟和外部振荡器)可以通过软件启用或禁用。

LPC55S0x/LPC550x可通过复位、作为引脚中断块和组中断块输入的数字引脚、OS Timer、标准定时器、微时钟、RTC报警、看门狗定时器中断/复位、BOD中断/复位、SPI、I2C、I2S、USART、比较器和PLU的中断从深度睡眠模式唤醒。某些外设可以在深度睡眠模式下使用DMA,而无需唤醒整个设备。

在深度睡眠模式下,所有SRAM、逻辑状态和寄存器都保持其状态。所有未配置为进入“保留状态”的SRAM继续在工作在活动状态。

深度睡眠模式允许极低的静态功耗和快速唤醒选项。

 

掉电模式

在掉电模式下,几乎所有片上功耗都通过关闭内部DC-DC转换器来关闭。Flash已断电。CPU的系统时钟停止,如果未配置,则外设备不会被供时钟.通过电源配置API,选定的外设(如Flexcomm接口3(SPI、I2C、USART、I2S)、RTC、OS定时器和比较器)可以保持在掉电模式下运行。时钟源(例如32 KHz的FRO时钟和32.768 KHz的实时时钟)可以通过软件启用或禁用。

LPC55S0x/LPC550x可以通过复位、选择用作引脚中断模块输入的数字引脚、OS Timer、RTC报警、来自Flexcomm接口3(SPI、I2C、I2S、USART)和比较器的中断从掉电模式中唤醒。

在掉电模式下,CPU处理器状态保持不变,以便在发生唤醒事件时恢复代码执行。

所有SRAM、逻辑状态和寄存器都保持其状态.所有未配置为进入“保留状态”的SRAM将进入“关闭”状态。

 

深度掉电模式

在深度掉电模式下,除RTC电源域、复位引脚、4个唤醒引脚和OS定时器(如果使能)外,整个芯片的电源都会关闭。时钟源(例如32 KHz的FRO时钟和32.768 KHz的实时时钟)可以通过软件启用或禁用。LPC55S0x/LPC550x可以通过复位引脚、RTC报警、四个特殊唤醒引脚从深度掉电模式中唤醒,也可以使用OS Timer的超时在没有外部信号的情况下唤醒。RTC控制寄存器中的ALARM1HZ标志生成RTC唤醒中断请求,可唤醒器件.SRAM可以保持它们的状态.所有未配置为进入“保留状态”的SRAM将进入“关闭”状态。在深度掉电模式下,所有功能引脚都处于tri-state。

 

IC电源域:

LPC550x/S0x MCU为列被分成5个电源域:

--PD_CORE: Power Domain Core: most of all digital core logic (CPU0, multilayer

matrix, and almost all peripherals like Flexcomm, SDMA, etc.,).

--PD_SYSTEM: Power Domain System: Some critical system components like clocks

controller, reset controller and Syscon.

--PD_AO: Power Domain Always On: Power management controller, RTC, and OS

Event Timer.This domain always has power as long as sufficient voltage is available

on VBAT ([1.8 V – 3.6 V]).

--PD_MEM_0: First Power Domain Memories: Two 4 KB SRAM instances.

--PD_MEM_1: Second Power Domain Memories: All other SRAM instances.



工作模式下电源域工作情况:



低功耗模式下功耗:



低功耗模式下外设的配置:



备注:

--在低功耗 API函数中查看 wakeup_interrupts 参数,4个引脚可以触发深度掉电模式下的唤醒。这些引脚用于唤醒功能时不要配置为其他功能,不在唤醒功能时可以配置为其他功能。

--如果这个引脚用于唤醒,在进入深度掉电模式前,需要外部上拉为高。低电平短脉冲大约50ns就可以让芯片退出深度掉电模式

--只有 Flexcomm3 (SPI, I²C, UART)可以从掉电模式唤醒,其他的7个Flexcomm 不支持唤醒。

低功耗模式下唤醒源:



--42bit OS Timer是一个连续的时基系统,可以运行在所有的低功耗模式,使用32khz时钟源,最大计数周期是4年。

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