深度排查恩智浦MCX N系列支持的六种电源模式

前 言

在上周文章-MCX N系列之电源管理中，小编带大家了解了MCX N系列的电源架构以及不同的电源配置，本篇文章将介绍MCX N系列支持的六种电源模式，分别为：

Active

Sleep

Deep Sleep

Power Down

Deep Power Down

VBAT

任意的复位行为都会使芯片进入Active模式。

                图1.MCX N系列的电源模式

电源模式

1. Active mode

MCX N系列支持三种Active mode : OD(Over Drive), SD (Standary Drive), MD (Mid Drive). OD/SD/MD模式下对应的VDD_CORE电压分别为1.2V/1.1V/1.0V, CPU时钟在三种模式下最高为150M/100M/50M, 各个外设的时钟在三种模式下也是不同的，详情请参考MCXNx4x RM 或者MCX N23x RM.

Active模式允许在可能的情况下采用以下省电选项：

配置CORE子电源域（CORE_MAIN/CORE_WAKE）的电压水平来平衡功耗和性能

关闭未用到的模块的时钟

2. Sleep mode

在Sleep模式下，CPU0时钟是关闭的，但是系统时钟（system clock）和总线时钟 (bus clock) 还在，大部分模块是可以工作的。

Sleep模式允许在可能的情况下采用以下省电选项：

配置CORE子电源域的电压水平来平衡功耗和性能

通过软件单独配置SRAM区域为Active或者Deep Sleep状态

关闭未用到的模块的时钟

3. Deep Sleep mode

在Deep Sleep模式下，CPU执行暂停，内核时钟是关闭的。基于不同的时钟配置，Deep Sleep模式支持下面的行为：

CPU时钟，系统时钟，总线时钟都关闭

一些模块可以利用低功耗异步时钟源而保留工作状态，并可以作为唤醒源

配置系统RAM为State Retention状态

中断或者唤醒事件可以唤醒CPU。另外，Deep Sleep模式也支持部分唤醒，即唤醒事件只唤醒总线控制器而不是CPU，例如只唤醒DMA控制器，芯片会在DMA完成任务之后自动进入Deep Sleep模式。

Deep Sleep模式允许在可能的情况下采用以下省电选项：

配置CORE子电源域的电压水平来平衡功耗和性能

关闭未用到的模块的时钟

4. Power Dowm mode

Power Down模式会使芯片的大部分功能都进入静止状态，这是支持芯片保留所有寄存器状态的最低的电源模式。可以通过中断或者唤醒事件来唤醒处于Power Down模式时的芯片，外部的信号也可以用来唤醒芯片，例如GPIO或者VDD_SYS电源域下的外设。

在Power Down模式下：

CPU时钟，系统时钟，总线时钟都是关闭的

CORE_MAIN和CORE_WAKE域处于state retention状态

Flash掉电

 软件可以独立的配置SRAM区域进入deep sleep或者掉电状态

为了平衡不同的模块时钟频率和功耗，CORE子电源域的电压可以VDD_CORE电压或IVS（reduced voltage scaling）电压中独立选择。

5. Deep Power Down mode

在Deep power down模式下：

整个CORE电源域，包括子电源域都是掉电的

VDD_CORE的片上稳压器（CORE LDO/DCDC）也是断电的

System LDO是工作的

此模式下只有lp_osc时钟是可以工作的，lp_osc可以来自于FRO16K或者外部的32K晶振。

只有SRAMA可以被配置为retention状态。

Deep Power Down模式下芯片的唤醒会执行Reset流程，外部的Reset信号或者VDD_SYS电源域的外设可以唤醒芯片。

6. VBAT mode

VBAT模式是MCX N系列支持的最低的功耗模式，只有POR才可以将芯片从VBAT模式唤醒。VDD_SYS和VDD_CORE电源域掉电之后芯片才会进入VBAT模式。

在VBAT模式下，只有SRAMA可以被配置为retention状态。

需要注意的是，芯片在工作时，VDD_BAT必须要供电，如果VDD_BAT电压太低会触发VBAT POR事件，VBAT POR事件会复位芯片。

电源模式的配置

我们可以通过配置SPC （SystemPower Control）和 CMC （Core ModeController）来配置芯片进入想要的电源模式。

其中SPC用来配置片上稳压器（CORELDO/DCDC/System LDO）在不同电源模式下的功能，对于Active模式和Sleep模式，我们需要使用SPC模块中的ACTIVE_CFG和ACTIVE_CFG1寄存器来配置片上稳压器，而对于Deep Sleep, Power Down, Deep Power Down模式，我们需要使用LP_CFG, LP_CFG1寄存器来配置片上稳压器。

CMC模块用来配置芯片进入哪一种功耗模式以及如何进入相应的功耗模式。

关于更多电源模式的配置，请参考MCXNx4x RM或MCX N23x RM.

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