全球最低功耗MCU的关键：灵活的能源管理单元

admin

Silicon Labs EFM32小壁虎系列MCU，基于Cortex M0/M3/M4系列ARM内核，是当今全球最低功耗的MCU。EFM32为低功耗而生，其在设计之时，就考虑到用户的不同需要，在满足用户性能的前提下，充分降低系统功耗。在EFM32的低功耗设计中，如果说时钟管理单元CMU是基础，那么能源管理单元EMU则是低功耗实现的关键。

能源管理单元EMU通过控制在不同能源模式下各种外设单元的开启和关闭，达到降低功耗的目的，其总体架构如图1所示：

图1：EMU架构

能源模式

EMU提供5种能源模式，即EM0～EM4，各模式下的可用外设如图2所示：

图2：各能源模式下的可用外设

其中，EM0也称为活动模式，在此模式下，CPU执行指令，各外设均能被开启使用；EM1～EM4又称为低功耗模式，只能部分外设能被开启使用。

EM1也叫睡眠模式，在该模式下，MCU内核时间被关闭，各外设可使用。

EM2即深度睡眠模式，通过关闭高频振荡，使用低频外设降低功耗。

在EM3模式下，低频外设被关闭，只保留异步外设工作。

当MCU进入EM4关闭模式，所有的振荡器和电压调整器都被关闭，只能通过复位或特殊引脚的脉冲沿唤醒MCU。

模式转换

当EFM32复位后，即进入EM0模式，通过软件可转换至其它低功耗模式；在低功耗模式下，可通过唤醒事件进入EM0模式，其模式转换图如图3所示：

图3：模式转换图

功耗

EFM32在各种模式下的功耗如图4所示：

图4：各模式功耗

在EM0和EM1模式下，EFM32每MHz的功耗分别为150uA和45uA，此时可通过降低运行频率来降低功耗；在EM2模式下，EFM32的功耗降至0.9uA，此时片内的低功耗外设，如LETIMER、LEUART等仍在工作；进入EM3模式后，EFM32的功耗进一步降低至0.6 uA，此时仍可响应异步外设；在EM4模式下，EFM32的功耗降低至极致，只有20nA，但GPIO仍能响应用户的唤醒需求。

总结

综上所述，EFM32的能源管理模式设计得非常灵活，既考虑到用户有可能需要全速运行提升性能，又考虑到各种不同场合的低功耗应用，在实现功能的前提下，尽量减少MCU全速运行的时间，尽可能多的关闭不需要用的外设，使EFM32无论是执行效率还是功耗，都更胜一筹。作为当今全球功耗最低功耗的MCU，EFM32成为电池供电等对低功耗要求较高场合的不二之选！

admin

Silicon Labs MCU EFM32HG350数据手册
http://wenku.baidu.com/view/50cb04c6581b6bd97f19eaf4