首页 > 其他分享 >理解嵌入式系统中ARM32架构下的电源管理单元(PMU)及节能模式-原理(上)

理解嵌入式系统中ARM32架构下的电源管理单元(PMU)及节能模式-原理(上)

时间:2024-10-12 13:51:29浏览次数:10  
标签:PMU WFI 供电 ARM32 电源 模式 嵌入式 处理器 WFE

  电源管理单元(Power Management Unit, PMU)是现代电子设备尤其是嵌入式系统中不可或缺的一部分。PMU的主要任务是管理和分配电力资源,确保各个组件在正确的工作电压下运行,同时优化系统的整体能效。PMU通常包含多种功能模块,如稳压器(LDO或DC-DC转换器)、电池充电电路、电量监测电路等,以确保整个系统的可靠性和高效性。

         具体案例分析可以看我的下一篇

1 ARM32中的电源域

对于ARM32架构的设备来说,电源域的划分有助于更精细地控制功耗。典型的电源域可以分为:

                                                 VDD/VDDA域

VDD/VDDA域如下图:

提供PMU 常规电源供应以下模块的供电:看门狗,主频晶振,内部晶振ADC和DAC,LDO电源转换,上电复位,锁相环备份域。

                                                       备份域

备份域如下图:

备份域提供以下供电:外部低频时钟晶振,RTC,上电复位,电源转换。

                                                           1.2V域

1.2V域如下图所示

这个作用域主要提供:AHB高速总线的供电,APB外设总线的供电,内存Cortex-M4的供电。

2 节能模式

嵌入式系统中常用的节能模式包括但不限于:

睡眠模式

  在此模式下,CPU停止工作,但RAM保持供电状态,以便系统可以快速恢复到之前的工作状态。在特定情况下,当设备进入睡眠模式时,会关闭1.2V域中的Cortex-M4内核的供电。这意味着Cortex-M4内核将停止运行,直到被中断或其他唤醒源唤醒。这种模式特别适用于那些需要长时间运行但并非始终活跃的应用场景,例如无线传感器节点、可穿戴设备或其他电池供电的设备。

深度睡眠模

  此模式比睡眠模式更进一步,除了保留RTC等必要组件供电外,其他大部分电源都会被切断。进入深度睡眠模式时,会关闭1.2V域中的所有供电,并同时关闭VDD/VDDA域中的HXTAL、IRC16M和PLLs

待机模式

  在此模式下,几乎切断所有电源,只保留必要的唤醒源(如外部中断),以最大程度降低功耗。进入待机模式时,会关闭1.2V域中的所有供电,并且同时关闭VDD/VDDA域中的LDO、IRC16M、HXTAL和PLLs。

3 ARM架构中的低功耗指令:WFI与WFE

在ARM架构中,WFI(Wait For Interrupt)和WFE(Wait For Event)是两种用于使处理器进入低功耗状态的指令。它们主要用于在没有任务需要处理时暂停处理器的执行,从而节省功耗。

WFI(Wait For Interrupt)

WFI指令使处理器进入等待中断的状态。当处理器执行到WFI时,它会进入一种低功耗模式,此时处理器停止执行指令。一旦有任何中断请求到达(如硬件中断或软件中断),处理器就会被唤醒,并从中断向量表中找到相应的中断处理程序来恢复执行。

WFE(Wait For Event)

WFE指令类似于WFI,但它不仅能够等待中断,还能等待来自其他处理器的核心事件。这意味着当执行到WFE时,处理器会进入低功耗模式,直到有中断或由另一个处理器或外设产生的事件到达为止。WFE指令提供了更多的灵活性,因为它可以等待多个类型的事件。

4 模式总结

           

标签:PMU,WFI,供电,ARM32,电源,模式,嵌入式,处理器,WFE
From: https://blog.csdn.net/m0_74045985/article/details/142868133

相关文章

  • 第十章 嵌入式技术
    选择占2-4分,主要考察嵌入式基础知识和嵌入式设计1.嵌入式硬件1.1.嵌入式系统        嵌入式系统是以应用为中心,计算机技术为基础,将配置与可剪裁的软硬件集于一体的专用计算机系统。1.1.1.嵌入式系统组成1.1.2嵌入式系统的特性专用性强技术融合软硬一体软件为......
  • 被嵌入式行业毒打了一年半的我,悟了!
    大家好,我是小梁,一名刚毕业在嵌入式行业工作一年半的职场新人。昨天和大家探讨了一下对自己有所帮助的资料,想了下不如释放自己大学所搜集到的嵌入式资源,相信很多同学在学习和生活中都会遇到资料搜集的难题,而我也不例外。在这个过程中,我发现一些可以改变大学体验感的资源,主打一个......
  • 51c嵌入式分享~三极管相关1
    一、PNP与NPN两种三极管使用方法  分享这篇文章总结下关于NPN和PNP两种型号三极管的使用和连接方法。    在单片机应用电路中三极管主要的作用就是开关作用。PNP与NPN两种三极管使用方法    上图中,横向左侧的引脚叫做基极b,有一个箭头的是发射极e,剩下的一个引脚就是集电......
  • 【星汇极客】单片机竞赛之嵌入式设计竞赛(持续更新)
    前言        本人是一名嵌入式学习者,在大学期间也参加了不少的竞赛并获奖,包括:江苏省电子设计竞赛省一、睿抗机器人国二、中国高校智能机器人国二、嵌入式设计竞赛国三、光电设计竞赛国三、节能减排竞赛国三等。    暑假的时候参加了太多的比赛,作为队长要写代......
  • 嵌入式通信协议-- I²C 协议篇(IIC)
    目录总述: 1.1主机和从机1.2发送器和接收器1.3总结2.1I²C通信过程第一步:主机发送起始信号:第二步:主机发送从机地址(寻址):第三步:从机应答信号:第四步:发送器发送数据:第五步:接收器发送应答信号:第n步:循环步骤4、5最后一步:主机发送停止信号:3时钟同步4.三种经典时序......
  • 嵌入式驱动开发学习路线整理
    1、学习路线1.1知乎:菜鸟分享嵌入式Linux驱动开发学习路线与心得(一)嵌入式方向:嵌入式Linux系统中,往上有应用程序功能开发和界面设计,往下有内核编程相关的驱动开发;学习嵌入式Linux需要的基础知识:C语言基础知识;基础知识:操作系统相关知识、Linux系统基本使用、虚拟机使用;Linux......
  • 51c嵌入式~电路~合集7
    一、借助示波器看以太网传输机制本文以双绞线以太网为分析对象,以混合信号示波器为分析工具,深入探秘了两类常见的双绞线以太网的编码,且实地查看并验证了以太网在物理层的信号传输情况。最后,通过一个实战例子对比了实际网络中软件接收的数据和示波器捕获信号之间的一致性。本文打通软......
  • 痞子衡嵌入式半月刊: 第 108 期
    痞子衡嵌入式半月刊:第108期这里分享嵌入式领域有用有趣的项目/工具以及一些热点新闻,农历年分二十四节气,希望在每个交节之日准时发布一期。本期刊是开源项目(GitHub:JayHeng/pzh-mcu-bi-weekly),欢迎提交issue,投稿或推荐你知道的嵌入式那些事儿。上期回顾:《痞子衡嵌入式半月......
  • 【嵌入式裸机开发】基于stm32的照相机(OV7670摄像头、STM32、TFTLCD)
    基于STM32的照相机准备工作最终效果一、下位机1、主函数2、OV7670初始化二、上位机1、控制拍照2、接收图片数据准备工作一、硬件及片上资源:1,串口1(波特率:921600,PA9/PA10通过usb转ttl连接电脑,或者其他方法)上传图片数据至上位机2,串口2(波特率:115200,PA2/PA3......
  • 嵌入式开发学习日记——第五天(c语言)
    循环控制语句 while循环        基本语法while(循环条件表达式){循环体语句;}        流程图案例——计数循环   实现计数循环要满足:        ①必须初始化循环变量        ②循环变量比较作为循环条件       ......