一个低功耗应用的案例分析

‍‍‍某STM32用户反馈，他使用STM32L031芯片开发产品遇到低功耗异常的问题。

基本软硬件及开发环境如下：

硬件：STM32L031、外部晶振32.768

软件：STM3CUBE、MDK5、HAL库

他在产品中用到了STOP低功耗模式。在让芯片进入STOP之前，先关闭了ADC外设。

代码是这样的：

HAL_ADC_DeInit‍(&hadc);

HAL_PWR_EnterSTOPMode(‍‍PWR_LOWPOWERREGULATOR_ON,PWR_STOPENTRY_WFI);

他发现按照上述操作进入STOP模式后的功耗，比开机时不开启ADC模块时的功耗要大，而且发现在进STOP之前，有没有HAL_ADC_DeInit()这一句，对功耗没有任何影响。

稍微整理下，现在的具体情况是这样的：

芯片复位后，不初始化ADC外设、不启用ADC相关功能，进stop后芯片功耗为2.6uA。

如果复位后初始化ADC，进入stop之前做了HAL_ADC_DeInit(&hadc)操作，功耗则为18uA。客户好奇的是，他认为执行了HAL_ADC_DeInit()命令行，也就相当于关闭了ADC外设，进入STOP模式后功耗也应该是2.6左右。事实上差别怎么这么大呢？

难道HAL_ADC_DeInit()没有关闭ADC外设的作用？如果这样，如何在进STOP前关闭ADC外设呢？

其实，HAL_ADC_DeInit(&hadc)的功能只是将ADC模块本身及相关寄存器恢复成复位初状态下的默认值，并不是用来关闭ADC外设模块的。如果使用STM32库函数的话，我们可以调用下面函数关闭ADC外设时钟以停止其功能运行。

__HAL_RCC_ADC1_CLK_DISABLE() ；

可是，当客户在进STOP前将HAL_ADC_DeInit(&hadc)换成__HAL_RCC_ADC1_CLK_DISABLE()后，发现功耗并无明显变化,依旧是18uA左右。那是怎么回事呢？

建议客户在让芯片进入STOP前确保没有其它浮空脚存在或可能产生漏电流地方，做各个管脚的硬件确认。经过检查，客户在应用线路上并没有发现什么可疑的地方。

经过进一步地沟通了解，客户使用ADC模块并未对外部信号进行采样，只是对两个内部信号进行采样。即对内部温度和内部的参考基准电压进行采样转换。

现在的情况是，只要芯片复位后不做任何有关ADC的初始化，当然也包括不对上述两个内部信号的采样转换做使能配置，此时功耗就能相对明显地降下去。难道这个功耗降不下去跟开启这两个内部信号的AD转换有关？

循着这个思路，进一步查看STM32L0的参考手册有关内部温度传感器和内部基准参考电压的章节。我们可以发现要对这两个内部信号进行AD采样的话，有专门的针对这两个模块及对应通道的‍开启使能操作，换句话说，这两个内部模块并不属于ADC外设模块。当开启这两个模块后，简单地关闭ADC外设是没法对二者进行关闭的。

结合库代码我们也可以看到针对这两个内部信号的使能指令，即下图中红色圆圈圈出来的代码。

研究到这里，基本可以大致估测到可能是因为开启了这两个内部模块后，带来了额外的功耗。客户在让芯片进STOP之前，即使关闭了ADC外设时钟，如果没有进一步关闭这两个地方，二者产生的功耗依然存在。

于是，建议客户在让芯片进STOP之前，除了关闭ADC外设时钟外，将开启过的内部温度传感器通道和内部参考电压通道实施关闭操作。即让客户运行如下两行代码：

ADC->CCR &=(~ADC_CCR_TSEN); // Turn Off TemperatureChannel

ADC->CCR &=(~ADC_CCR_VREFEN); // Turn Off VrefintChannel

客户在进STOP前添加上面两行代码后，STOP模式下的功耗就正常了。显然，当开启内部温度传感器和内部参考电压通道后，会增加些功耗。它们的开启和关闭是单独操作的，这点需注意。

当我们在调试过程中遇到类似问题时先不要着急，尽量结合手册和库代码一步步找原因，或许很快可以拨云见日。