揭秘EFR32第二代无线平台的省电妙招－Lean Watchdog定时器电路

看门狗（Watchdog）电路的核心是一个简单的计数器，它必须在一定的时间内复位。如果没有发生这种情况，由于无休止的软件循环，看门狗计数器的过载（overflow）事件将触发无线微控制器（MCU）或片上系统（SoC）上的硬件复位，并导致软件重新开始执行。这个功能是必需的，以防止芯片陷入循环和失速。

先进的无线MCU的电源结构，如EFR32第二代无线平台的系列器件，都被划分为多个电源域（powerdomain），以管理睡眠模式下的电流消耗。要使用看门狗，必须使能其电源域，这会增加EM2/EM3模式下的电流消耗。看门狗本身仅消耗约200na，但电源域的额外电流消耗是显著的。但是，如果应用程序还需要在电源域中使用另一个外设，则看门狗的额外电流消耗可以忽略不计。

如果启用电源域的唯一原因是为了支持看门狗的使用，而又担心EM2模式漏电流，则可以采用以下方法实现Lean Watchdog电路。本文将逐一说明关键知识，帮助开发人员了解此一设计。您可以点击文末的阅读原文按钮或通过复制下方链接访问芯科科技在线社区获取完整内容：https://community.silabs.com/s/share/a5U8Y000001dr4kUAA/the-lean-watchdog-an-alternative-to-the-regular-watchdog-circuit

Lean Watchdog电路设计

为了优化需要最低功耗看门狗式解决方案的应用程序，SiliconLabs（亦称“芯科科技”）开发了Lean Watchdog概念，使用EFR32芯片内的功能，无需启用额外的电源域，即可消耗最少的额外功率，从而显著节省功耗。

使用EFR32设备内置的FAILDET和BURTC的实现解释如下:

FAILDET特性

EFR32第二代无线平台提供三种不同的时钟源，并可用作睡眠时钟源，包括：LFXO, LFRCO和ULFRCO。在高精度应用中，睡眠周期的持续时间很重要，因此可以选择LFXO作为睡眠时钟源。为了防止LFXO故障可能会阻止设备退出EM2模式，第二代无线平台有一个内置的LFXO时钟源监视器。如果晶体未能在预期时产生时钟脉冲，则会引发称为FAILDET的故障中断，如果在1毫秒内发生少于3个LFXO时钟正边，则会发生故障中断。由于FAILDET是LFXO的一部分，它总是处于开启状态，因此触发它不会使用额外的电流。

BURTC定时器

在EM2休眠时间配置错误的情况下，EFR32第二代无线平台设备有一个称为备份实时时钟或BURTC的定时器，从0开始计数。由于这个定时器也在已经通电的域中，它不消耗额外的电流。

如果BURTC配置的超时时间大于EM2休眠时间，并且达到预定义的计数值，定时器将过载，导致EM2通过中断唤醒。如果设备没有从EM2唤醒，BURTC将从EM2唤醒设备，并进行软件复位。

结合FAILDET和BURTC的LeanWatchdog解决方案

上面提到的EFR32第二代无线平台的两个特性可以结合起来创建Lean Watchdog。在EM2期间使用FAILDET监控LFXO，确保无线MCU在LFXO时钟丢失或不稳定的情况下始终唤醒。结合BURTC过载事件(如果部件未退出EM2将发生)，该解决方案提供与内置看门狗相同的功能，而无需启用额外的电源域。

Lean Watchdog有两个优点：它在EM2休眠期间提供了针对不稳定LFXO时钟的额外保护，并且可以在不启用额外电源域的情况下实现。此外，精益看门狗的电流消耗仅为0.34 uA @ 85°C，而内置看门狗和额外电源域的电流消耗为8.9 uA @ 85°C。因此，使用Lean Watchdog方法消耗的电流比内置方案少26倍。

更多技术信息请访问有关该主题的完整应用指南－AN1426: EFR32第二代无线平台上的低功耗Lean Watchdog解决方案（AN1426: Low-power "Lean Watchdog" Solution on EFR32Series 2 Devices）：https://www.silabs.com/documents/public/application-notes/an1426-low-power-lean-watchdog-solution.pdf

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原文标题：揭秘EFR32第二代无线平台的省电妙招－Lean Watchdog定时器电路

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