STM8L101+si4463低功耗唤醒设置

刚开始接触RF通信，借助成都亿佰特的demo很快完成了数据互传，但是功耗一直降不下去，ST和SiliconLabs官方的datasheet里分别说STM8L101在halt模式功耗为1uA（开AWU的情况下）、SI4463在standby模式为50nA，但是即使把STM8和SI4463以外的芯片都拆了，整板的实际测试值也比1uA大两个数量级。

一、关于低功耗

首先，把SI4463拿掉，只剩STM8L，在main函数直接进入halt模式，得到工作电流为0.4uA，达到标称值。

然后，将si4463接上，在main函数直接进入halt模式，工作电流飙升至167uA。为什么呢？

在ST官网找到了《AN3147：Power management in STM8L and STM8AL》，在“第五章 ：Power management tips”中找到了问题的关键点——进入HALT之前必须将GPIO设为固定的电平状态，否则有漏电流存在。于是根据电路设计原理图，除了与SI4463连接的SPI_CSN设为输出高、SDN设为输出低，其余全设为输入上拉。电流降到了25uA，仍远远大于标称值。

图1 整板电路图

最后问题定位在SI4463的GIO设置上，亿佰特的SI4463模块采用的是TX和RX分离的模拟电路设计（图2），GIO2和GIO3控制选通开关，它们根据TX和RX的状态输出0和1，比如芯片处于TX状态时GIO2输出1、GIO3输出0，此时天线与TX形成通路，调制信号从TX口经过电感电路被发送出去。在使si4463进入低功耗之前，必须将GIO2、GIO3拉低。

图2 si4463参考电路设计

［cpp］ view plain copySI446X_GPIO_CONFIG（3， 3， 2， 2， 3， 0， 0x60）;

SI446X_CHANGE_STATE（1）;

最后功率降到了1uA以下，与标称值相符。

二、关于AWU设置

AWU（Auto Wakeup Unit）的时钟源是独立的LSI（Low Speed Internal Clock），官方datasheet显示LSI的一致性比较差，从25KHz到75KHz不等（确实很差），所以配置AWU之前要先知道每一片芯片的LSI是多少，才能达到唤醒时间的预期值。首先，用TIM2测量LSI的频率，官方驱动库就有函数实现，函数原型如下

uint32_t TIM2_ComputeLsiClockFreq（uint32_t TIM2_TimerClockFreq）；

官网驱动库也有AWU的配置函数 void AWU_LSICalibrationConfig（uint32_t LSIFreqHz）， 这个函数给出的结果很糟糕，唤醒时间根本不对。于是自己根据datasheet写了个函数

［cpp］ view plain copy#define AWU_MAX_INTERNVAL_COEFFICIENT （（uint32_t）3932160）

#define AWU_APR_MAX_VALUE （（uint8_t）64）

#define AWU_TBR_MAX_VALUE （（uint8_t）0x0f）

#define AWU_APR_MIN_VALUE （（uint8_t）2）

#define AWU_TBR_MIN_VALUE （（uint8_t）0x01）

#define AWU_HIGH_RESOLUTION_THRESHOLD （（uint32_t）6889）

［cpp］ view plain copy

［cpp］ view plain copy/**

* @brief Update APR register with the measured LSI frequency.

Accuracy is much better than AWU_LSICalibrationConfig（）。

* @param LSIFreqHz -- the LSI frequency， in Hertz.

internval -- AWU wake up interval， in milliseconds

* @note AWU must be disabled to avoid unwanted interrupts.

* @retval None

*/

ErrorStatus AWU_ConfigLSI（uint32_t LSIFreqHz， uint32_t internval）

{

uint32_t tmp = 0， z = 0;

uint8_t y = 0， x = 0;

uint8_t flag = 0;

/* Check parameter */

assert_param（IS_LSI_FREQUENCY（LSIFreqHz））;

z = LSIFreqHz * internval;

if（internval》AWU_HIGH_RESOLUTION_THRESHOLD）

{

tmp = z / 10240000;

if（ tmp》=AWU_APR_MIN_VALUE && tmp 《= AWU_APR_MAX_VALUE）

{

AWU-》TBR |= 0x0e;

AWU-》APR = （tmp）-2;

return SUCCESS;

}

tmp = z / 61440000;

if（ tmp》=AWU_APR_MIN_VALUE && tmp 《= AWU_APR_MAX_VALUE）

{

AWU-》TBR |= 0x0f;

AWU-》APR = （tmp）-2;

return SUCCESS;

}

}

/* 2^x*y = LSIFreqHz * internval */

for（y=64;y》1;y=y》》1）

{

tmp = z/（（uint32_t）y*1000） ;

if（tmp》=1 && tmp《=4096） /*value is between 2^0 and 2^12*/

{

flag = 1;

break;

}

}

/*计算TBR，再根据TBR推导出APR*/

if（flag！=0）

{

for（x=0;x《13;x++）

{

if（ （tmp》》x）==0 ）

{

break;

}

}

tmp = （uint32_t）1《《x;

y = z/（（uint32_t）tmp*1000）;

if（y《2）

{

return ERROR;

}

AWU-》TBR = x+1;

AWU-》APR = y-2;

return SUCCESS;

}

else

{

return ERROR;

}

}

参数internval是期望的唤醒时间，单位是ms，数值范围是1到60000。

设置好TBR和APR之后，只要使用AWU_Cmd（ENABLE）即可启动AWU，它只会在STM8处于halt模式下才开始计时，当计时达到设置的interval时产生中断，将STM8从halt模式唤醒。

/***** 补丁1：AWU设置函数存在BUG，修正了一下，现在可以放心使用了 20161205 *******/