低消費電力の設定と測定¶

SiFli-SDKの低消費電力ガイドは、複数のSF32アーキテクチャを扱っています。SF32LB52x、SF32LB55x、SF32LB56xはデュアルコア構成で、HPSYSのHCPU（最大240 MHz）が高性能処理を担い、LPSYSのLCPU（最大48 MHz）がBluetoothやセンサーのタスクを担います。SF32LB57xとSF32LB58xはHCPU/LCPUの構成にACPUを追加しています。SF32LB58xの低消費電力側LCPUは最大96 MHzで動作します。コア数、クロック上限、低消費電力時の動作はファミリーによって異なるため、対象デバイスに対応するSDKガイドを参照してください。

電源管理フレームワークを設定する¶

プロジェクトのディレクトリで次を実行します。

sdk.py menuconfig

次のmenuconfig設定はSF32LB52xのガイドに記載された例です。低消費電力モードの名称や設定項目はファミリーやSDKのバージョンによって異なる場合があるため、他の製品で使う際は対象ファミリーのガイドを確認してください。

表: SF32LB52xガイドに記載された低消費電力menuconfigの設定例

Menuconfigパス	シンボル	目的
`Sifli middleware → Enable Low power support`	`BSP_USING_PM`	SiFliの電源管理モジュールを有効にします。
`RTOS → RT-Thread Components → Device Drivers → Using Power Management device drivers → Select PM Mode → Enable Deep Mode`	`PM_DEEP_ENABLE`	ディープスリープ（Deep Sleep）を有効にします。
`Sifli middleware → Enable Low power support → Enable PM Debug`	`BSP_PM_DEBUG`	電源状態の遷移を出力します。最終的な消費電流測定では無効にしてください。

生成されるrtconfig.hには通常、RT_USING_PM、BSP_USING_PM、選択したモードのシンボルが含まれます。動作する構成例としてexample/pm/classicalを参照してください。この機能を無効にするには、有効にした項目をmenuconfigで元に戻します。

以下の図はSiFliのSF32LB52x向けガイドに掲載されたもので、該当するmenuconfigの場所を示しています。実際のプロジェクトでは、対象ファミリーのSDKメニューを正としてください。

menuconfigのSF32LB52x低消費電力サポート設定

図: SiFliガイドに掲載されたSF32LB52xの例 — Sifli middleware → Enable Low power supportで`BSP_USING_PM`を有効にする。

menuconfigのSF32LB52x Deep Mode設定

図: SiFliガイドに掲載されたSF32LB52xの例 — RTOS → RT-Thread Components → Device Driversで`PM_DEEP_ENABLE`を有効にする。

ウェイクアップ要因を選択する¶

対象SDKのサンプルにあるボードのpinmux.c/drv_io.cとAPIを使用します。

表: ファミリー別のDeep Sleep／StandbyおよびHibernateからのウェイクアップ動作

ファミリー	Deep Sleep／Standbyからのウェイクアップ動作	Hibernateからのウェイクアップ動作
SF32LB52x	ディープスリープ中は、すべてのピンから`WSR_GPIO1`を介してウェイクアップできます。追加のウェイクアップピン選択は不要です。HCPUとLCPUは個別にスリープできます。	`HAL_PMU_EnterHibernate()`を呼び出す前に、PMUのウェイクアップピンとレベルを設定します。
SF32LB55x	55x固有のAONウェイクアップピンマップを使用します。	Hibernateからのウェイクアップに使えるのはLCPUのウェイクアップピン`PIN0`～`PIN5`のみです。有効な55xピン番号を指定して`HAL_PMU_EnablePinWakeup()`を使用します。これらのピンはHibernate中にフローティング入力となるため、基板で必要な場合は外付けプル抵抗を設けてください。
SF32LB56x	ファミリー固有のHPAON/LPAONウェイクアップピンマップを使用します。	PMUは二つのウェイクアップ要因`PIN0`と`PIN1`をサポートし、HCPUまたはLCPUのウェイクアップピンに割り当てられます。下のPMU設定例を参照してください。
SF32LB57x	ファミリー固有のHPAON/LPAONウェイクアップピンマップを使用します。	PMUは二つのウェイクアップ要因`PIN0`と`PIN1`をサポートします。57xのHibernateウェイクアップピンインデックス範囲は0～13です。各ソースを対象のHCPU/LCPUウェイクアップピンに割り当てます。
SF32LB58x	ファミリー固有のHPAON/LPAONウェイクアップピンマップを使用します。	PMUは二つのウェイクアップ要因`PIN0`と`PIN1`をサポートし、HCPUまたはLCPUのウェイクアップピンに割り当てられます。下のPMU設定例を参照してください。

SF32LB52x、SF32LB56x、SF32LB57x、SF32LB58xでは、下の例のようにGPIOをPMUウェイクアップ要因PIN0に割り当ててHibernate復帰を設定します。この例はSF32LB55xには適用されません。55xでは表に示した別の設定方法を使用してください。SF32LB57xのPMUウェイクアップピンインデックス範囲は0～13です。選択した割り当てを対象デバイスのユーザーマニュアルと基板設計で確認してください。

HAL_PMU_SelectWakeupPin(0,
    HAL_HPAON_QueryWakeupPin(hwp_gpio1, BSP_KEY1_PIN));
HAL_PMU_EnablePinWakeup(0, AON_PIN_MODE_HIGH);
rt_kprintf("CR:0x%x, WER:0x%x\n", hwp_pmuc->CR, hwp_pmuc->WER);

Hibernateからの復帰はPM_HIBERNATE_BOOTが設定されたコールドブートです。スタンバイからの復帰とは異なり、中断した命令列から実行を再開しません。同じIOでStandbyとHibernateの両方からウェイクアップする場合は、それぞれの経路を設定してください。55xのHibernate用ウェイクアップピンはフローティング入力です。基板側で必要な場合は外付けプル抵抗を設けてください。

スリープ状態を理解する¶

表: スリープモードとガイドに記載された復帰時間の目安

SDKモード	CPU／周辺機器の状態	SRAMとウェイクアップ要因	ガイドに記載された復帰時間の範囲
`PM_SLEEP_MODE_IDLE`	CPUはWFI/WFEで待機し、クロックと周辺機器は動作を続けます。	SRAMに引き続きアクセスでき、任意の割り込みで復帰します。	<1 µs
`PM_SLEEP_MODE_LIGHT`	高速クロックを停止し、サブシステムを32 kHzに切り替えます。	LPTIM、RTC、LCPU BLE MAC、Mailbox、またはウェイクアップピン。	30～100 µs
`PM_SLEEP_MODE_DEEP`	ライトスリープ（Light Sleep）と同様ですが、電源を`RET_LDO`に切り替えます。	SRAMの保持状態とウェイクアップ要因はファミリーによって異なります。下の表を参照してください。	100 µs–1 ms
`PM_SLEEP_MODE_STANDBY`	CPUと周辺機器はリセット／電源オフ状態になり、ピン状態は維持されます。	保持されるSRAM容量とウェイクアップ要因はファミリーによって異なります。ソフトウェアはAON状態からスタンバイ起動を判別します。	1～2 ms
Hibernate	すべてのサブシステムの電源を切り、32 kHz水晶振動子は動作を維持します。	RTCまたはPMUウェイクアップピン。RAMは保持されません。`HAL_PMU_EnterHibernate()`。	>2 ms
シャットダウン	すべてのサブシステムの電源を切り、RC10Kは動作を維持します。	RTCまたはPMUウェイクアップピン。RAMは保持されず、IOはハイインピーダンスになります。`HAL_PMU_EnterShutdown()`。	>2 ms

表: ファミリー別のSRAM保持状態と復帰時間の参考値

ファミリー	`PM_SLEEP_MODE_DEEP`	`PM_SLEEP_MODE_STANDBY`
SF32LB52x	HPSYSとLPSYSのSRAMはアクセス不可ですが、すべて保持されます。復帰時間は約250 µsです。	LPSYSのSRAMはアクセス不可ですが、すべて保持されます。HPSYSのSRAMはアクセスできず、保持されるのは384 KBのみです。復帰時間は約1 msです。
SF32LB55x	HPSYSとLPSYSのSRAMはアクセス不可ですが、すべて保持されます。復帰時間は約250 µsです。	LPSYSのSRAMはアクセス不可ですが、すべて保持されます。HPSYSのSRAMはアクセスできず、保持されるのは64 KBのみです。復帰時間は約1.5 msです。
SF32LB56x	HPSYSとLPSYSのSRAMはアクセス不可ですが、すべて保持されます。復帰時間は約250 µsです。	LPSYSのSRAMはアクセス不可ですが、すべて保持されます。HPSYSのSRAMはアクセスできず、保持されるのは64 KBのみです。復帰時間は約1.5 msです。
SF32LB58x	HPSYSとLPSYSのSRAMはアクセス不可ですが、すべて保持されます。復帰時間は約250 µsです。	LPSYSのSRAMはアクセス不可ですが、すべて保持されます。HPSYSのSRAMはアクセスできず、保持されるのは64 KBのみです。復帰時間は約1.5 msです。

参照した現行のSDK低消費電力ガイドには、SF32LB57xのSRAM保持容量と復帰時間に相当するデータがありません。他のファミリーの保持容量や時間をSF32LB57xに当てはめず、対象SDKリリースとデバイス資料で確認してください。

表中のPM_SLEEP_MODE_LIGHT、PM_SLEEP_MODE_DEEP、PM_SLEEP_MODE_STANDBYは、それぞれライトスリープ（Light Sleep）、ディープスリープ（Deep Sleep）、スタンバイ（Standby）に対応します。

上のファミリー別数値はSDKガイドに記載された参考値であり、基板上での復帰時間を保証するものではありません。SF32LB52xのガイドでは、PSRAMがある場合、HCPUは電源遮断で失われるRAMデータをPSRAMに退避し、ウェイクアップ後に復元すると説明されています。PSRAMがない場合のバックアップ先は64 KB Retention RAMです。このバックアップ領域は、各ファミリーのモード表に示されたSRAM保持容量とは別の指標です（たとえばSF32LB52xのStandbyでは、HPSYSのSRAM保持容量として384 KBが記載されています）。このバックアップ方式や容量が他のファミリーにも当てはまるとは考えず、そのファミリーのSDKガイドで確認してください。実際の消費電流は、有効な周辺機器、IOレベル、外部メモリー、基板構成によって変わります。

動作中のクロックを制御する¶

アイドルスレッドがスリープ状態に入れない場合、WFIの自動周波数低減によって消費電流を抑えられます。ただし、EPIC、EZIP、LCDC、USB、SDがアイドル状態の場合に限り安全です。アプリケーションでSDKのLVGL／周辺機器の稼働状態管理を利用しない場合は、rt_pm_hw_device_start()とrt_pm_hw_device_stop()で周辺機器の動作開始と終了を通知してください。HAL_RCC_HCPU_SetDeepWFIDiv()で分周比を設定します。通常、オーディオ処理では低減後のクロックを48 MHzに制限し、それ以外の処理では4 MHzを使用できます。SDKガイドの指示に従い、必要に応じてHPSYS_RCC_DBGR_FORCE_HPを設定してください。

処理を実行する場合はrt_pm_run_enter()を使用します。

表: 動作モード別のHCPUクロック設定

モード	HCPUクロック
`PM_RUN_MODE_HIGH_SPEED`	240 MHz
`PM_RUN_MODE_NORMAL_SPEED`	144 MHz
`PM_RUN_MODE_MEDIUM_SPEED`	48 MHz
`PM_RUN_MODE_LOW_SPEED`	24 MHz

pm_scenario_start()/pm_scenario_stop()は、UIとAudioに関するSDKのポリシーを適用します。いずれかのシナリオが有効なら高速モードを選び、どちらも有効でなければ中速モードを選びます。低いクロックでは処理時間が長くなる場合があるため、瞬間電流だけでなく消費エネルギーも測定してください。

サブシステム間のスリープ順序を確認する¶

画面が消灯すると、HPSYSはスリープに入れます。55x/56x/58xでは通常、その後にLPSYSもスリープします。52xは資料で確認できる例外で、HCPUとLCPUが個別にスリープできます。利用可能な資料では、57xのACPUも同じ順序に従うとは確認できません。対象SDKバージョンでサブシステムの制御方針を確認してください。ウェイクアップ後、gui_resumeによって次の画面消灯判定サイクルが始まります。共有周辺機器やIPCの処理が残っている間は、該当するコアを動作状態に保ってください。

BSP_PM_DEBUGを一時的に有効にして、ログに次のマーカーが出るか確認します。

表: 低消費電力遷移ログのマーカー

ログ	意味
`gui_suspend` / `gui_resume`	画面消灯／点灯の遷移。
`[pm]S: mode,gtime`	スリープに入ったことを示します。`gtime`の単位は32,768 Hzのクロックティックです。
`[pm]W: gtime`	スリープから復帰したことを示します。
`[pm]WSR:0x...`	ウェイクアップ理由。ビットの意味は対象ファミリーのユーザーマニュアルで確認します。

期待したスリープに入らない場合は、list_thread、pm_dump、list_timerを確認してください。IDLEスレッドが実行されていること、rt_pm_request(PM_SLEEP_MODE_IDLE)による要求が残っていないこと、最も近いOSタイマーの期限がポリシーしきい値（通常、HCPUは100 ms、LCPUは10 ms）より後であること、ウェイクアップ条件が発生していないこと、IPCキューが空であることを確認します。しきい値より短い周期で待機処理を繰り返すと、スリープに入れない状態が続くことがあります。

SiFliのガイドには、「画面消灯 → IDLE → 条件成立後にスリープ」と、「キー入力でLPSYSがウェイクアップし、LCPUがMailboxを介してイベントをHCPUに送り、システムが自動的にHPSYSを起動する」フローも図示されています。これらはログの順序を確認する際に役立ちます。図中の説明とフローはSF32LB52xの例であり、他のファミリーのWSRビット割り当てを推定する根拠にはなりません。

SF32LB52xの低消費電力デバッグ設定

図: SF32LB52xの低消費電力デバッグ設定（`BSP_PM_DEBUG`）。

図: SF32LB52xの例 — 画面消灯からスリープまでのフロー。

%%{init: {"flowchart": {"htmlLabels": true, "wrappingWidth": 260}}}%%
flowchart TD
    A["<div style='width:260px;text-align:center'>画面ロックのタイムアウト後、<br/>画面が消灯する</div>"] --> B["<div style='width:260px;text-align:center'>すべての処理スレッドが待機状態になり、<br/>IDLE スレッドが実行される</div>"]
    B --> C["<div style='width:260px;text-align:center'>条件が成立すると、<br/>スリープモードに入る</div>"]

図: SF32LB52xの例 — LPSYSからHPSYSへのウェイクアップフロー。

%%{init: {"flowchart": {"htmlLabels": true, "wrappingWidth": 260}}}%%
flowchart TD
    A["<div style='width:260px;text-align:center'>キー入力で LPSYS がウェイクアップする</div>"] --> B["<div style='width:260px;text-align:center'>LCPU が Mailbox を介してキーイベントを HCPU に送り、<br/>システムが自動的に HPSYS を起動する</div>"]
    B --> C["<div style='width:260px;text-align:center'>HCPU がキーイベントの種類を確認する</div>"]
    C --> D["<div style='width:260px;text-align:center'>HCPU がシングルクリックと判定し、<br/>画面を点灯する</div>"]

基板レベルのリークを減らす¶

まず最小構成のシステムを測定します。ディスプレイ、センサー、充電器など、取り外し可能な負荷を切り離し、その後一つずつ接続していきます。よくあるリーク源は次のとおりです。

外部デバイスの電源が入り続けている。
電源が切れたデバイスに対して、出力がHighのまま駆動されている。
入力がフローティングになっている、またはプルアップ／プルダウンが一致していない。
PSRAM、NOR/NAND Flash、eMMC、SDIOが低消費電力状態に移行していない。
55xのUSB PA01設定が内部プルダウンと競合している。

基板固有の電源遷移はBSP_IO_Power_Down()とBSP_Power_Up()に実装します。画面消灯／点灯と同時にディスプレイやタッチの電源を切り替える場合は、BSP_TP_PowerDown/UpとBSP_LCD_PowerDown/Upを使用してください。NOR FlashからXIP実行する場合は、Flashのスリープ／ウェイクアップ処理を保持RAM（HAL_RAM_RET_CODE_SECT）に配置します。

再現可能な測定結果を記録する¶

測定ごとに、ファミリーとSDKのリビジョン、基板リビジョン、電源電圧、電流計の測定位置と帯域幅、ファームウェア設定、搭載メモリー構成、動作中の周辺機器、ウェイクアップ要因、スリープモード、遷移ログを記録します。電流値だけでなく、測定時の状態と条件も必ず併記してください。別の基板や動作モードで測定した値を、そのまま比較しないでください。

ファミリー別の公式資料: SF32LB52x、SF32LB55x、SF32LB56x、SF32LB58x。SDKの PMU APIリファレンスには、SF32LB57xのHibernateウェイクアップピンインデックス範囲が記載されています。

最終更新: 2026-10-12