理解NXP LPC55S69单片机的6种功率模式，以实现最大效率

在寻找合适的微控制器时，了解其所有关键特性是非常重要的，以确保在任何项目中正确执行。幸运的是，市场上有许多微控制器提供了各种功能，以满足苛刻的应用需求。NXP的LPC5500系列微控制器可以应用于许多现实世界的应用，包括工业和商业，提供功耗效益，这将在本文中讨论。


A previous article,LPC55S16-EVK的工业应用，调查了LPC5500系列微控制器的另一个成员的功耗和时钟速度，LPC55S16 MCU，由于其各种接口选项，工业应用的有用板。本文探讨了LPC55S69的电源轨和电源模式，并调查模式如何影响各种应用中的MCU。

图1所示。NXP LPC55S69-EVK

LPC55S69单片机的电流是多少?

超高效的40nm闪存技术与独特的架构相结合，使LPC55S69设备可以仅消耗约32μA/ MHz。因此，当它以最大频率为150 MHz时，芯片应该仅消耗约4.8mA。但是，这是在假设中，代码在RAM中运行并且应用程序高度优化。实际上，在许多情况下，目前的消耗将是10mA。

在确定MCU的功耗之前，重要的是要查看其电源。在LPC55S69设备上，它组织如图2所示。

图2。LPC55S69器件电源的组织。

此实验的两个兴趣电源导轨标有上图中的红色圆圈。VDD是驱动所有GPIO引脚的电源，而VBAT_PMU和VBAT_DCDC Rails则形成为芯片逻辑提供为芯片提供动力的主电源。因此，必须考虑所有这些轨道的组合电流消耗，以找到MCU在现实环境中绘制的整体电流。

运行在最大时钟速度150MHz，联合电流绘制约7.54mA。考虑到单片机的时钟，芯片的电流消耗约为50µa /MHz。

即使有比理论上可能的略高的电流消耗，单片机需要很少的功率来运行，特别是考虑到它运行在150MHz。当代码被优化、从RAM执行以及使用更精确的测量设备时，结果也会有很大的不同。

这些特性使得LPC55S69单片机在所有需要显著处理能力和效率的场景中都是理想的。

LPC55S69单片机的电源模式

为了进一步降低单片机的功耗，LPC55S69器件支持6种电源模式，可以关闭芯片的某些部分以节省功耗。为了演示不同的功率模式如何影响Okdo E1开发板，它使用LPC55S69单片机，设置如图3所示。

图3。用于演示不同的电源模式如何影响Okdo E1开发板的设置。

200MAH CR2032硬币电池电池直接连接到开发板的VDD_Target PIN电源。除此之外，它还挂钩到小型电子墨水显示器，输出微控制器的时钟速度。演示应用程序管理LPC55S69设备所在的电源模式。可以使用OKDO E1板右侧右侧的唤醒按钮更改模式。

使用此设置，将单片机置于不同的功率模式下，下表突出显示了在每种模式下测量的电流:

注意，测量的电流包括所有连接到Okdo E1板的外设。

在全速模式下，单片机以高达150mhz的频率工作。因此，这种模式最适合需要快速处理的应用程序，而功率效率并不是最重要的。

运行模式将单片机的时钟频率降低到12mhz，这有助于降低功耗，同时在执行复杂计算时仍然确保快速响应时间。这种模式代表了处理能力和功率效率的良好组合。

第一种低功耗模式是休眠模式——将其想象为微控制器的小睡模式，其中核心时钟停止，但所有外设仍在运行。由于本实验的设置主要由外设组成，所以当从运行模式切换到第一次休眠模式时，对当前消耗的改善比较小。在这个演示中，MCU可以通过使用Okdo E1板上的一个用户按钮唤醒。

在深度睡眠模式下，核心在睡眠模式下停止。然而，这里，许多外围设备也关闭以降低系统的电流消耗。再次按下用户按钮，将唤醒MCU。

断电模式通过禁用DCDC转换器、关闭数字逻辑和停止时钟速度进一步降低电流消耗。有一个选项可以保留RAM的内容，并保持一个或两个异步外设运行。按下Okdo E1板上的ISP按钮将唤醒核心。

在深度断电模式下，数字逻辑、DCDC转换器和大部分芯片都是关闭的。只有实时时钟仍处于活动状态，在本应用程序中，实时时钟将在10秒延迟后唤醒单片机，并将单片机复位到运行模式。

请注意，由于外围设备以及需要约5.7mA的OKDO E1开发板的添加电流绘制，该表未代表微控制器本身的电流消耗。因此，MCU仅在深掉电模式下绘制几个电流的电流。但是，在实践中，MCU不太可能是电路中唯一的组件。因此，该实验说明了MCU如何在现实设置中以其不同的电源模式行为。

LPC55S69:一种低成本、高效率的单片机

LPC55S69单片机需要很少的能量来运行，特别是考虑到它包含各种协处理器，dsp和安全特性。这些特性使LPC55S69能够广泛应用于各种不同的应用，从业余爱好项目到加工边缘到商业和工业产品。本文介绍了单片机的六种功率模式，并演示了它们对整个系统的运行和电流消耗的影响。

在平均应用程序中，在150MHz上运行，MCU在大多数情况下将消耗约10mA。在其深度掉电模式下，芯片的电流消耗位于微安培范围内。NXP的社区页面提供了基于可用MCU的应用笔记，教程和视频列表，这有助于更好地了解其功能。

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