STM32L4超低功耗特性概述

前言

       STM32L4系列的微控制器采用新型结构制造，得益于其高度灵活性和高级外设集，实现了一流的超低功耗性能。STM32L4系列产品的性能为应用提供最佳能量效率，在超低功耗领域首屈一指。

       STM32L4xx器件基于Cortex®-M4，具有FPU内核。它们的工作频率可达80 MHz，并实现了在80 MHz频率下具有100 DMIPS的性能，由于集成了ART Accelerator™，还同时能保持尽可能小的动态功耗。

       STM32L4系列产品具有FlexPowerControl，它提高了功耗模式管理上的灵活性，同时降低了应用的总体功耗。

       STM32L4xx器件嵌入了大量智能执行外设，具有多种先进的低功耗模拟功能，并且有多种外设可使用低功耗模式。得益于批采集子模式（BAM），STM32L4系列的微控制器可在数据与通信外设进行传输时优化功耗，同时其他器件处于低功耗模式。

       低功耗设计与处理性能的结合，使得STM32L4器件能够达到领先的工业级EEMBC® ULPBench™得分——150分。

       在STM32F和STM32L系列产品的雄厚基础上，STM32L4系列产品集合了多种创新，能够使不同模式下的功耗减到最小，同时保留大部分现有外设并很好地实现了引脚兼容，能够很容易地从现有产品上进行移植。

       得益于其内置内部稳压器和电压缩放，无论外部供电电压是多少，STM32L4xx器件在活动模式下都能保持尽可能小的消耗。这使得这些器件非常适合电池供电的产品，所需供电电压可低至1.71 V。

       此外，其多个电压域允许以低电压为产品供电（因而可以降低功耗），同时模数转换器和数模转换器可以更高的电源和参考电压供电，可高达3.6 V。

       STM32L4xx微控制器可支持电池备份域以保持RTC运行，并能支持32个寄存器（每个寄存器为32位宽），该寄存器组在失去电源时能够保持内容。该可选备份电池可在有主电源时充电。

       STM32L4xx器件支持7种主要的低功耗模式，其中每种都有多个子模式选项。这使得在低功耗性能、短启动时间、可用外设集与唤醒源最大数量之间能实现最佳折中。

目录
1 高能效处理 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
2 FlexPowerControl 描述 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  9
2.1 多种低功耗模式 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9
2.1.1 低功耗运行和低功耗睡眠模式 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2.1.2 停止模式 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.1.3 待机模式 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.1.4 关机模式 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..10
2.2 多电源和电池备份域 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13
2.3 超安全电源监控 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15
2.4 一组外设调整它们可实现低功耗 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16
2.5 多功能的时钟管理 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  20
3 结论 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
4 版本历史 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

表格索引
表 1. 80 MHz 系统时钟下 STM32L476 的性能 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
表 2. 不同模式运行下 STM32L476 性能 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8
表 3. STM32L4 模式概述 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
表 4. 所有模式下的特性 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
表 5. STM32L4xx 时钟源特性 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21
表 6. 文档版本历史 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .24
表 7. 中文文档版本历史 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .24

图片索引
图 1. 电流消耗 vs. 系统频率 （25°C）. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5
图 2. 功率分配结构 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6
图 3. 对于不同存储器配置的 STM32L476 电流消耗 . . . . . . . . . . . . . . . .7
图 4. STM32L4 闪存延迟 vs. VCORE 范围 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8
图 5. 低功耗模式可能的转换 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13
图 6. 电源概述 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15

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