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stm32+cc1101無線接收數(shù)據(jù)不穩(wěn)定? 淺談stm32+cc1101的低功耗

ss ? 作者:工程師譚軍 ? 2018-09-06 10:49 ? 次閱讀

本文主要是關于stm32+cc1101的相關介紹,并著重對stm32+cc1101的數(shù)據(jù)傳輸及其低功耗進行了詳盡的闡述。

stm32+cc1101無線接收數(shù)據(jù)不穩(wěn)定

發(fā)出側向命令

檢查TXFIFO中的字節(jié)數(shù),

如果超過0,那么Flush TXFIFO

用數(shù)據(jù)填充TXFIFO

發(fā)出STX命令,就是這樣。

現(xiàn)在,您可以調用MARCSTATE(重復地和快速地)查看內部狀態(tài)機通過發(fā)送數(shù)據(jù)的不同步驟。

RX側:

發(fā)出側向命令

檢查RXFIFO中的字節(jié)數(shù),

如果超過0,那么Flush RXFIFO

發(fā)布SRX命令,就是這樣。

現(xiàn)在,您可以調用MARCSTATE(重復地和快速地)查看內部狀態(tài)機通過發(fā)送數(shù)據(jù)的不同步驟。

stm32+cc1101無線接收數(shù)據(jù)不穩(wěn)定? 淺談stm32+cc1101的低功耗

淺談stm32+cc1101的低功耗

電路設計上,只用到了一個LED、串口1、一個模擬SPI、一個中斷線、一個讀卡芯片RESET線,硬件上就只剩下這么點東西了,這個時候我采用的是待機模式,使用的是讀卡芯片的中斷接PA0喚醒STM32,在此之前要先使得讀卡芯片進入低功耗、然后STM32進入低功耗,這一步完成了,貌似沒什么問題,功耗確實從幾十mA驟降到3mA左右,開始還挺滿意的,但是測試廠商提供的樣板,功耗卻只有幾十uA,有點郁悶了。為什么會這樣?反復查看硬件、程序,都找不出原因,而且這個時候的工作效果很爛,根本就不能喚醒,所以我就懷疑是讀卡芯片一端低功耗有問題,因為我將PA0腳直接短接VCC,這樣就可以產(chǎn)生一個邊沿觸發(fā)STM32喚醒了,但是用讀卡芯片無法喚醒,所以我懷疑是讀卡芯片的RESET腳電平不對,經(jīng)檢查,確實是因為RESET腳加了上拉電阻,讀卡芯片是高電平復位,在STM32進入待機后,管腳全都浮空了,導致RESET被拉高,一直在復位;我去掉上拉電阻,覺得很有希望解決問題了,但是測試結果是:有時候能喚醒,有時候不能,我仔細一想難道是因為STM32待機后管腳電平不確定,導致讀卡芯片RESET腳電平不定,而工作不正常,看樣子只有換用其他方案了。后面確實驗證了我的想法,使用STOP模式后,喚醒問題引刃而解。

就在關鍵時刻,芯片原廠火種送炭,送來急需的技術支持資料,一個包含低功耗源代碼,趕緊拿過來測試,先研讀下代碼,使用的是STOP模式,而不是待機模式,使用的是任意外部中斷喚醒,功耗低制40uA,這個時候就相當激動啊,趕快下載測試啊,結果功耗確實降了,但還是有1mA,更人家一比多了幾十倍啊。。。

我第一反應是硬件不對,經(jīng)過測試修改,首先找到第一個原因,讀卡芯片RESET管腳上拉電阻又給焊上去了。。.,拆掉后功耗驟降到幾百uA,還是不行。。 測試過程中,為了去掉LDO的干擾,整板采用3.3V供電,但是后面經(jīng)過測試,LDO的功耗其實也只有5uA不到,這LDO功耗值得贊一個;雖然結果還是沒達到預期,但是看到了希望,勝利就在眼前啊。

為此我反復看了技術支持提供的程序,發(fā)現(xiàn)他們的STM32的所有管腳都的設置都有所考究:(因為公司保密原則,代碼中刪除掉了關于該讀卡芯片的前綴信息等)

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

/* GPIOA Periph clock enable */

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);

/* GPIOB Periph clock enable */

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);

/* GPIOC Periph clock enable */

//RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE);

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR, ENABLE);

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);

//####################################################

//USART1 Port Set

//TXD

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;

GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

//RXD

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;

GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

//RST output pushpull mode

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = TRST;

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;

GPIO_Init(PORT1, &GPIO_InitStructure);

//IRQ input pull-up mode

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = TIRQ;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;

GPIO_Init(PORT1, &GPIO_InitStructure);

//MISO input pull-up mode

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = MISO;

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;

GPIO_Init(PORT2, &GPIO_InitStructure);

//NSS,SCK,MOSI output pushpull mode

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = (NSS|SCK|MOSI);

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;

GPIO_Init(PORT2, &GPIO_InitStructure);

//############################################################################

//TEST Port set

//TESTO input pushpull mode

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = TESTO;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;

GPIO_Init(TEST_PORT, &GPIO_InitStructure);

//############################################################################

//TEST Port set

//TESTI output pushpull mode

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = TESTI;

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;

GPIO_Init(TEST_PORT, &GPIO_InitStructure);

//############################################################################

//LED Port Set

//LED output pushpull mode

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = LED;

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;

GPIO_Init(LED_PORT, &GPIO_InitStructure);

//############################################################

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = (GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_3|GPIO_Pin_8|GPIO_Pin_11|GPIO_Pin_12|GPIO_Pin_15);

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPD;

GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = (GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_4|GPIO_Pin_5|GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7|GPIO_Pin_8|GPIO_Pin_9|GPIO_Pin_10);

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPD;

GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = (GPIO_Pin_13|GPIO_Pin_14|GPIO_Pin_15);

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPD;

GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);

首先,想MOSI、SCK、CS、LED、RST這些管腳應該設置為推挽輸出,TXD設置為復用輸出,而IRQ、RXD、MISO設置浮空輸入,什么都沒接的管腳全都設置為下拉輸入,而TESTI、TESO我一直不解是什么東東,開始就沒管,而開始的時候MISO我也沒怎么注意,設置成上拉輸入(而不是浮空輸入),反正大部分按照廠家提供的參考,我并沒有照搬,測試效果一樣,但功耗確是還有80-90uA,期間我找了好久沒找到原因,給技術支持一看,原來是因為MISO沒有設置成浮空輸入,我是設置成了上拉輸入,上拉電阻一直在消耗大約40uA的電流。。。 好吧,這是自己不夠細心導致的,以后做低功耗的項目管腳配置是個大問題,不能再這么馬虎了!!! 我將MISO設置成浮空輸入之后,最低功耗還是有40+,離10uA的最低功耗還有段距離,到底是為什么呢?最后我發(fā)現(xiàn)

,該讀卡芯片有個TESTIN/TESTOUT管腳,是用來測試用的,出廠后也就用不上了,我也一直以為這兩個腳確實沒什么用,就沒接;可是我發(fā)現(xiàn)廠家提供的樣板居然接了這兩個腳,但是廠商也沒說這兩個腳接或不接會影響功耗啊,抱著試一試的心態(tài),我我把TESTIN/TESTOUT兩個管腳接到單片機上進行相應的配置,接下來是見證奇跡的時刻了,功耗居然真的、真的降到10uA了。。。。。。。。。。。 此處省略n個字

這時候真的很激動,真的很想罵人啊,坑爹的廠家,為什么不給提示說這兩個腳不接單片機會消耗電流呢?(也許是文檔里面提到了,但是幾百頁的文檔,還是全英文的,一堆堆的文字,我再看一遍,確實沒有提到這兩個管腳會有漏電流。)

項目就這樣完工了,中間最重要的是技術支持的強力支持,不然項目不能完工了,這個項目低功耗STM32方面難度不高,主要是讀卡芯片上面的低功耗調試起來問題很多,還是人家原廠的出馬才解決了問題,因為眾多原因,不能公布該芯片的資料,包括該芯片怎么進入低功耗也無法公開,所以抱歉~~。

關于STM32進入低功耗,我簡單的總結了一下:

1.管腳設置,這個很關鍵,還是跟你電路有關系,外加上拉、下拉電阻切記不能隨便加

2.STM32的systick clock、DMA、TIM什么的,能關就全都關掉,STM32低功耗很簡單,關鍵是外圍電路功耗是關鍵

3.選擇一個低功耗的LDO,這個項目用到的LDO功耗就很不錯,靜態(tài)功耗10uA都不到。

4.確定STM32設置沒問題,進入低功耗有好幾種情況可以選擇(睡眠、停機、待機),我還是推薦選擇STOP模式,這個我覺的比較好是因為可以任意外部中斷都可以喚醒,而且管腳可以保留之前的設置,進入停機模式的代碼使用庫函數(shù)自帶的,就一句:

PWR_EnterSTOPMode(PWR_Regulator_LowPower, PWR_STOPEntry_WFI);

意思是,在進入停機模式之前,也關掉電壓調節(jié)器,進一步降低功耗,使用WFI指令(任意中斷喚醒),但是經(jīng)過測試,使用WFE(任事件喚醒)指令效果、功耗一模一樣。

最后一步是從STOP模式怎么恢復了,恢復其實也很簡單,外部中斷來了會進入中斷函數(shù),然后STM32就被喚醒,喚醒還要做一些工作,需要開啟外部晶振(當然你也可以選擇使用內部自帶振蕩器)、開啟你需要的外設等等。

結語

關于stm32+cc1101的相關介紹就到這了,如有不足之處歡迎指正。

相關閱讀推薦:基于STM32F103RB和CC1101的無線數(shù)傳模塊設計相關閱讀推薦:基于STM32的可遙控智能跟隨小車的設計與實現(xiàn)

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