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STM8S如何实现Atomthreads最低功耗

导读:
关键字:
HALT,STM8S,

Atomthreads像众多操作系统一样,在没有任务调度是会调用idle。(by cpuwolf)

staTIc void atomIdleThread (uint32_t param) 

    /* Compiler warning  */ 
    param = param; 
 
    /* Loop forever */ 
    while (1) 
    { 
        /** odo Provide user idle hooks*/ 
    } 
}

atomthreads中atomIdleThread()是以线程的形式存在,也就是最低优先级线程。作者默认没有填写这个函数。

uint8_t atomOSInit (void *idle_thread_stack_top, uint32_t idle_thread_stack_size) 

    uint8_t status; 
 
    /* IniTIalise data */ 
    curr_tcb = NULL; 
    tcbReadyQ = NULL; 
    atomOSStarted = FALSE; 
 
    /* Create the idle thread */ 
    status = atomThreadCreate(&idle_tcb, 
                 IDLE_THREAD_PRIORITY, 
                 atomIdleThread, 
                 0, 
                 idle_thread_stack_top, 
                 idle_thread_stack_size); 
 
    /* Return status */ 
    return (status); 
 
}

针对STM8我们最自然想到的是在其中加一个wfi,STM8进入wfi模式几乎不会影响任何外设的运行。以STM8S105K4为例,其进入该模式的典型电流是1.8mA。这个电流,用一节2000mA手机供电,理论上也最多能坚持46天,才一个月多点。这个记录太差了。
STM8还有一个HALT模式,这是该芯片的最低功耗模式,电流是uA级别。但是该模式有诸多限制,进入该模式系统几乎所有的clock都停止,你的TImer,adc,uart等等全部停止,除了AWU。

atomthreads如果你在idle直接进入HALT,因为基本只有外部中断可以唤醒退出这个模式,当系统醒来了,请你想想,你的系统心跳还准么?你的应用线程如果使用了定时器,本来希望1秒钟后调用某个CALLBACK,结果HALT睡了5分钟,那还是定时器API本身参数的意义么?

对datasheet熟悉的读者可能,可能立刻想到了AWU,似乎可以解决这个问题。在idle进入HALT前,把还能睡的时间填入AWU,这样系统就可以在制定的时间被唤醒。粗略的一看,还以为问题解决了。

暂时不谈AWU的时间不是任意值都可以接受的,是一个非常不准确的唤醒时钟。

举个其他例子,如果idle进入HALT前,系统还可以睡20分钟,我觉的一个设计优良的低功耗系统,应用层让系统有睡20分钟的可能性是很起码的。不幸的是,在5分钟的时候,一个外部中断进来了,系统很自然退出HALT。我想问你,从系统的角度看,系统之前睡了多久。不要告诉玩我是5分钟,大哥,那是我假设的,我问得是,从系统的角度。睡了多久?AWU这个唯一在运行的模块,上面是没有时间让你读的,你完全无法得知刚才睡了多久。

其实上面的这个理念不是我创造的,在linux中早就有了,它叫variable TIck timer,什么意思?通常我们的心跳时钟,是有规律的触发中断,比如10ms一次,这导致系统最多能安静10ms,想多睡会儿?没门!10ms后中断就来了。这种设计对低功耗是不利的。后来就有大牛,引入了variable tick timer,这里tick timer就是我们上面一直说的心跳时钟。variable就是可变的罗!表面意思就是我们的心脏可以走走停停,这样想已经不符合人类的自然规律,所以也确实不能再叫heart beattimer。当系统醒的时候,是有规律的跳动,当系统睡眠的时候, timer就停跳。其实就是上面想实现的东西。

来源:网络整理   作者:工程师飞燕  2018/6/23 9:32:00
栏目: [ STM8S单片机]

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