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