Настройка режимов энергосбережения и измерение тока¶

Руководства SiFli-SDK по энергосбережению охватывают несколько архитектур SF32. В SF32LB52x, SF32LB55x и SF32LB56x используются два ядра: HCPU в составе HPSYS работает на частоте до 240 MHz для ресурсоемких задач, а LCPU в составе LPSYS — до 48 MHz для Bluetooth и датчиков. В SF32LB57x и SF32LB58x к архитектуре HCPU/LCPU добавлено ядро ACPU; в SF32LB58x маломощное ядро LCPU работает на частоте до 96 MHz. Число ядер, предельные частоты и поведение в режимах энергосбережения различаются между семействами, поэтому используйте руководство SDK именно для целевого устройства.

Настройка системы управления питанием¶

В каталоге проекта выполните:

sdk.py menuconfig

Ниже приведены настройки menuconfig из исходного руководства по SF32LB52x. Названия режимов и доступные параметры могут различаться в зависимости от семейства и версии SDK; перед применением проверьте документацию для целевого семейства.

Таблица: пример настроек энергосбережения menuconfig для SF32LB52x

Путь menuconfig	Символ	Назначение
`Sifli middleware → Enable Low power support`	`BSP_USING_PM`	Включает модуль управления питанием SiFli.
`RTOS → RT-Thread Components → Device Drivers → Using Power Management device drivers → Select PM Mode → Enable Deep Mode`	`PM_DEEP_ENABLE`	Включает поддержку глубокого сна.
`Sifli middleware → Enable Low power support → Enable PM Debug`	`BSP_PM_DEBUG`	Выводит переходы между режимами питания; отключите этот параметр для итоговых измерений тока.

В сгенерированном rtconfig.h обычно присутствуют RT_USING_PM, BSP_USING_PM и символ выбранного режима. В качестве рабочего примера используйте example/pm/classical. Чтобы отключить функцию, отмените те же настройки в menuconfig.

На рисунках показаны два нужных пункта меню из исходного руководства по SF32LB52x. Для реального проекта ориентируйтесь на меню SDK целевого семейства.

Параметр энергосбережения SF32LB52x в menuconfig

Рисунок: пример из руководства по SF32LB52x — включите `BSP_USING_PM` в разделе Sifli middleware → Enable Low power support.

Параметр Deep Mode для SF32LB52x в menuconfig

Рисунок: пример из руководства по SF32LB52x — включите `PM_DEEP_ENABLE` в разделе RTOS → RT-Thread Components → Device Drivers.

Выбор источника пробуждения¶

Используйте файлы pinmux.c/drv_io.c платы и API из соответствующего примера SDK.

Таблица: пробуждение из Deep Sleep/Standby и Hibernate по семействам

Семейство	Пробуждение из Deep Sleep/Standby	Пробуждение из Hibernate
SF32LB52x	В глубоком сне пробуждение возможно с любого вывода через `WSR_GPIO1`; отдельно выбирать вывод пробуждения не требуется. HCPU и LCPU могут засыпать независимо друг от друга.	До вызова `HAL_PMU_EnterHibernate()` настройте вывод и уровень пробуждения PMU.
SF32LB55x	Используйте карту выводов пробуждения AON для семейства 55x.	В режиме Hibernate систему могут пробуждать только выводы пробуждения LCPU `PIN0`–`PIN5`. Используйте `HAL_PMU_EnablePinWakeup()` с допустимым для 55x номером вывода. В Hibernate эти выводы являются плавающими входами; при необходимости предусмотрите внешний подтягивающий резистор.
SF32LB56x	Используйте карту выводов пробуждения HPAON/LPAON для этого семейства.	PMU поддерживает два источника пробуждения `PIN0` и `PIN1`, которые можно назначить на вывод пробуждения HCPU или LCPU. См. пример настройки PMU ниже.
SF32LB57x	Используйте карту выводов пробуждения HPAON/LPAON для этого семейства.	PMU поддерживает два источника пробуждения `PIN0` и `PIN1`; допустимый индекс вывода пробуждения Hibernate для 57x — от 0 до 13. Назначьте каждый источник нужному выводу пробуждения HCPU/LCPU.
SF32LB58x	Используйте карту выводов пробуждения HPAON/LPAON для этого семейства.	PMU поддерживает два источника пробуждения `PIN0` и `PIN1`, которые можно назначить на вывод пробуждения HCPU или LCPU. См. пример настройки PMU ниже.

Для Hibernate на SF32LB52x, SF32LB56x, SF32LB57x и SF32LB58x пример ниже назначает GPIO источнику пробуждения PMU PIN0. Он не подходит для SF32LB55x, где применяется отдельная процедура из таблицы. Для SF32LB57x индекс вывода пробуждения PMU находится в диапазоне 0–13. Проверьте выбранное назначение по руководству пользователя целевого устройства и схеме платы.

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);

Пробуждение из Hibernate представляет собой холодный запуск с установленным PM_HIBERNATE_BOOT; в отличие от Standby, выполнение не продолжается с прерванной инструкции. Если один и тот же IO должен выводить систему из Standby и Hibernate, настройте оба пути пробуждения. На 55x выводы пробуждения из Hibernate являются плавающими входами; при необходимости предусмотрите на плате внешний подтягивающий резистор.

Режимы сна и состояния системы¶

Таблица: режимы сна и справочный диапазон времени пробуждения по руководству

Режим SDK	Состояние CPU и периферии	SRAM и источники пробуждения	Справочный диапазон времени пробуждения по руководству
`PM_SLEEP_MODE_IDLE`	CPU ожидает в WFI/WFE; тактирование и периферия продолжают работать.	SRAM остаётся доступной; разбудить систему может любое прерывание.	<1 µs
`PM_SLEEP_MODE_LIGHT`	Высокоскоростное тактирование останавливается, подсистема переходит на 32 kHz.	LPTIM, RTC, BLE MAC LCPU, Mailbox или вывод пробуждения.	30–100 µs
`PM_SLEEP_MODE_DEEP`	Аналогичен Light Sleep, но питание переключается на `RET_LDO`.	Сохранение SRAM и источники пробуждения зависят от семейства; см. таблицу ниже.	100 µs–1 ms
`PM_SLEEP_MODE_STANDBY`	CPU и его периферия сбрасываются или отключаются; состояние выводов сохраняется.	Объём сохраняемой SRAM и источники пробуждения зависят от семейства; запуск из Standby определяется по состоянию AON.	1–2 ms
Гибернация (Hibernate)	Все подсистемы отключаются; кварцевый резонатор 32 kHz продолжает работать.	RTC или вывод пробуждения PMU; содержимое RAM не сохраняется. `HAL_PMU_EnterHibernate()`.	>2 ms
Выключение (Shutdown)	Все подсистемы отключаются; RC10K продолжает работать.	RTC или вывод пробуждения PMU; содержимое RAM не сохраняется, выводы IO переходят в высокоомное состояние. `HAL_PMU_EnterShutdown()`.	>2 ms

Таблица: справочные значения сохранения SRAM и времени пробуждения по семействам

Семейство	`PM_SLEEP_MODE_DEEP`	`PM_SLEEP_MODE_STANDBY`
SF32LB52x	Области SRAM HPSYS и LPSYS недоступны, но полностью сохраняются; пробуждение примерно за 250 µs.	Область SRAM LPSYS недоступна, но полностью сохраняется; область HPSYS недоступна, сохраняются только 384 KB; пробуждение примерно за 1 ms.
SF32LB55x	Области SRAM HPSYS и LPSYS недоступны, но полностью сохраняются; пробуждение примерно за 250 µs.	Область SRAM LPSYS недоступна, но полностью сохраняется; область HPSYS недоступна, сохраняются только 64 KB; пробуждение примерно за 1,5 ms.
SF32LB56x	Области SRAM HPSYS и LPSYS недоступны, но полностью сохраняются; пробуждение примерно за 250 µs.	Область SRAM LPSYS недоступна, но полностью сохраняется; область HPSYS недоступна, сохраняются только 64 KB; пробуждение примерно за 1,5 ms.
SF32LB58x	Области SRAM HPSYS и LPSYS недоступны, но полностью сохраняются; пробуждение примерно за 250 µs.	Область SRAM LPSYS недоступна, но полностью сохраняется; область HPSYS недоступна, сохраняются только 64 KB; пробуждение примерно за 1,5 ms.

В цитируемом актуальном руководстве SDK по энергосбережению нет сопоставимых данных о сохранении SRAM и времени пробуждения для SF32LB57x. Не переносите на SF32LB57x числовые значения ёмкости сохранения или времени для других семейств; сверьте их с целевой версией SDK и документацией устройства.

В предыдущей таблице PM_SLEEP_MODE_LIGHT, PM_SLEEP_MODE_DEEP и PM_SLEEP_MODE_STANDBY соответствуют режимам Light Sleep, Deep Sleep и Standby.

Значения по семействам приведены в руководствах SDK как справочные и не гарантируют такое же время пробуждения на конкретной плате. В руководстве для SF32LB52x указано, что при наличии PSRAM HCPU сохраняет в ней данные RAM, питание которой будет отключено, и восстанавливает их после пробуждения; если PSRAM нет, областью резервного копирования служит 64 KB Retention RAM. Эта область не равна объёму SRAM, сохраняемому в режиме, указанному для каждого семейства (например, для Standby SF32LB52x указано сохранение 384 KB SRAM HPSYS). Фактический ток также зависит от включённой периферии, уровней IO, внешней памяти и платы.

Управление тактированием во время работы¶

Если поток простоя IDLE не может перевести систему в режим сна, автоматическое снижение частоты WFI помогает уменьшить ток. Это безопасно только при простое EPIC, EZIP, LCDC, USB и SD. Если приложение не использует предусмотренный SDK учёт активности LVGL и устройств, отмечайте начало и окончание работы периферии вызовами rt_pm_hw_device_start() и rt_pm_hw_device_stop(). Настройте делитель через HAL_RCC_HCPU_SetDeepWFIDiv(); для аудиозадач пониженная частота обычно ограничивается 48 MHz, для других задач можно использовать 4 MHz. При необходимости установите HPSYS_RCC_DBGR_FORCE_HP согласно руководству SDK.

Для выполнения задач используйте rt_pm_run_enter():

Таблица: частоты HCPU в режимах выполнения

Режим	Частота HCPU
`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() реализуют политику SDK для пользовательского интерфейса (UI) и аудио: если активен любой из сценариев, выбирается высокая частота; если оба неактивны — средняя. Измеряйте не только мгновенный ток, но и энергопотребление: при более низкой частоте выполнение может занять больше времени.

Последовательность перехода подсистем в сон¶

После выключения экрана HPSYS может перейти в сон. На 55x/56x/58x вслед за HPSYS обычно засыпает LPSYS; документированное исключение — семейство 52x, где HCPU и LCPU могут засыпать независимо. Доступные источники не подтверждают, что ACPU в 57x следует той же последовательности; проверьте политику подсистем в соответствующей версии SDK. После пробуждения gui_resume запускает новый цикл проверки выключения экрана. Поддерживайте нужное ядро активным, пока оно требуется общей периферии или незавершённой транзакции IPC.

Временно включите BSP_PM_DEBUG и ищите в журналах следующие маркеры:

Таблица: маркеры переходов между режимами энергосбережения

Маркер	Значение
`gui_suspend` / `gui_resume`	Выключение или включение экрана.
`[pm]S: mode,gtime`	Переход в сон; `gtime` выражен в тиках частотой 32 768 Hz.
`[pm]W: gtime`	Пробуждение из сна.
`[pm]WSR:0x...`	Причина пробуждения; расшифруйте биты по руководству пользователя для данного семейства.

Если ожидаемый переход в сон не происходит, проверьте list_thread, pm_dump и list_timer. Поток IDLE должен получить управление; ни один участок кода не должен удерживать запрос rt_pm_request(PM_SLEEP_MODE_IDLE); ближайший таймер ОС должен сработать позже порога политики (обычно 100 ms для HCPU и 10 ms для LCPU); условия пробуждения должны быть неактивны, а очереди IPC — пусты. Периодическая задержка короче этого порога может надолго заблокировать переход в сон.

В исходном руководстве также показаны цепочки «экран выключается → запускается IDLE → при выполнении условий система переходит в сон» и «нажатие клавиши пробуждает LPSYS → LCPU отправляет событие HCPU через Mailbox → система автоматически пробуждает HPSYS». Эти схемы полезны для проверки последовательности журналов, но отражают пример SF32LB52x и не позволяют судить о назначении битов WSR у других семейств.

Переключатель отладки энергосбережения SF32LB52x

Рисунок: переключатель отладки энергосбережения SF32LB52x (`BSP_PM_DEBUG`).

Рисунок: пример SF32LB52x — переход от выключения экрана к режиму сна.

%%{init: {"flowchart": {"htmlLabels": true, "wrappingWidth": 260}}}%%
flowchart TD
    A["<div style='width:260px;text-align:center'>Истек таймаут блокировки экрана,<br/>экран выключается</div>"] --> B["<div style='width:260px;text-align:center'>Все рабочие потоки ожидают,<br/>запускается поток IDLE</div>"]
    B --> C["<div style='width:260px;text-align:center'>При выполнении условий<br/>система переходит в режим сна</div>"]

Рисунок: пример SF32LB52x — пробуждение HPSYS из LPSYS.

%%{init: {"flowchart": {"htmlLabels": true, "wrappingWidth": 260}}}%%
flowchart TD
    A["<div style='width:260px;text-align:center'>Нажатие клавиши пробуждает LPSYS</div>"] --> B["<div style='width:260px;text-align:center'>LCPU отправляет событие клавиши HCPU через Mailbox,<br/>система автоматически пробуждает HPSYS</div>"]
    B --> C["<div style='width:260px;text-align:center'>HCPU проверяет тип события клавиши</div>"]
    C --> D["<div style='width:260px;text-align:center'>HCPU определяет одиночное нажатие<br/>и включает экран</div>"]

Снижение утечек тока на плате¶

Сначала измерьте минимальную конфигурацию системы: отключите дисплей, датчики, зарядное устройство и другие отсоединяемые нагрузки, затем подключайте их по одной. Типичные источники утечек тока:

внешнее устройство, которое остаётся под напряжением;
высокий уровень на выходе, подключённом к обесточенному устройству;
плавающий вход или несогласованные подтяжки вверх/вниз;
PSRAM, NOR/NAND Flash, eMMC или SDIO, не переведённые в режим энергосбережения;
настройка USB PA01 на 55x, конфликтующая с внутренней подтяжкой вниз.

Реализуйте специфичные для платы переходы в BSP_IO_Power_Down() и BSP_Power_Up(). Используйте BSP_TP_PowerDown/Up и BSP_LCD_PowerDown/Up, если питание дисплея или сенсорного экрана нужно переключать одновременно с выключением или включением экрана. Если код XIP выполняется из NOR Flash, разместите процедуру её перевода в сон и пробуждения в сохраняемой RAM (HAL_RAM_RET_CODE_SECT).

Воспроизводимые измерения и их регистрация¶

Для каждого измерения записывайте семейство и ревизию SDK, ревизию платы, напряжение питания, точку измерения и полосу пропускания прибора, конфигурацию прошивки, установленную память, активную периферию, источник пробуждения, режим сна и журнал переходов. Указывайте ток вместе с состоянием системы и условиями теста; не сравнивайте отдельные значения, полученные на разных платах или в разных режимах.

Официальная документация по семействам: SF32LB52x, SF32LB55x, SF32LB56x и SF32LB58x. В справочнике API PMU SDK указан диапазон индексов выводов пробуждения Hibernate для SF32LB57x.

Последнее обновление: 2026-10-12