导言：
用电池供电的产品来说能耗是一个严重的问题，一旦电能耗尽设备将“停工”。在《MCU低功耗规划（一）理论》中，咱们介绍了节能的原理，本文用万用表和MCU电路板，真刀真枪地测验功耗值。简略，但肯定实在的测验数据，看看官方声称低功耗与实测成果有多大距离，Let’s go!
阐明：
博客的书写东西关于图片的修正支撑力度不行，喜爱本博文的读者能够从以下链接下载PDF版别的博文，那将是一个更好的排版文档。
http://download.csdn.net/detail/jiangjunjie_2005/8966291
一． 建立测验环境
1.硬件渠道：
选用“长沙市锐米通讯科技有限公司(www.rimelink.com)”的无线通讯模块iWL881A（下图左），考虑只测验MCU能耗，特别将无线电射频模块去除（下图右），MCU为ST公司超低功耗STM8L151C8T6。
2.软件渠道：
开发渠道选用IAR集成开发环境，它的具体型号如右图：
3.测验东西：
超高精度测低功耗，需求电池模仿器，那玩意但是RMB二十多万一台；老外（如Contiki之父Adam Dunkels）常常接100欧姆电阻，用示波器算积分，比较冗杂；咱们运用最简略的方法，串联电流表，不要小看它，丈量到uA的精度是可行的。测验环境建立如下图所示
二． 低功耗形式下功耗测验
测验MCU低功耗比较科学的方法是，选用加法准则，即，首要测验最低作业状况下功耗，然后累加外设或I/O引脚，一步一步测验使能部件的功耗值。
为更好地测验STM8L151C8的功耗，咱们写了一个C言语测验软件，它把MCU的5种低功耗运转形式都包含在内。当测验对应的运转形式时，只需求修正宏界说：#define MCU_MODE MODE_xxxxxx。
读者能够从以下链接直接下载该测验代码：
http://download.csdn.net/detail/jiangjunjie_2005/8959145
以下链接下载本博文的姊妹篇：《MCU低功耗设计（一）理论》
http://download.csdn.net/detail/jiangjunjie_2005/8957767
1.Halt功耗
将测验代码宏界说设置为：
#define MCU_MODE MODE_HALT
编译并烧录到MCU中，并电流表调整到2mA量程。能够看到，HALT形式下，功耗为0.4uA。
ST公司产品手册：Halt（400 nA）
看来，有崇奉的民族（西欧根本都是基督教徒）更简略说真话呀！
2.Active-Halt功耗
将测验代码宏界说设置为：#defineMCU_MODE MODE_ACTIVE_HALT，编译并烧录到MCU中，电流表仍为2mA量程。能够看到，Active-Halt形式下，功耗为1.0uA和2.2uA，为什么会有2个值呢？
假如您看过本系列的第一篇博文《MCU低功耗设计（一）理论》，那就知道，较低的功耗（1.0uA）是Halt状况，而较高的功耗（2.2uA）是唤醒状况。为什么同样是中止，Active-Halt（1.0uA）比Halt（0.4uA）功耗要高呢？答案是，前者有一个38kHz的内部RC晶振在运转，它给RTC供给时钟源，它也需求电能哦！
ST公司产品手册：Active-halt with full RTC（1.4 uA）
假如咱们把1.0uA和2.2uA简略地取个均匀，那将是1.6uA，和官方数据仍是挨近吧。当然，要更准确丈量，需求拿示波器记载唤醒时刻的占空比，这个作业留给更谨慎的后续者来完结吧（记住给读者发博文，科技报国，需求事必躬亲！）。
3.LowPowerWait功耗
将测验代码宏界说设置为：
#define MCU_MODE
MODE_LOW_POWER_WAIT，
能够看到功耗为：2.7uA。
ST公司产品手册：Low power wait（3 uA）
那个0.3uA能够算测验差错否？欢迎评论。
4.LowPowerRun功耗
将宏界说设置为：
#define MCU_MODE
MODE_LOW_POWER_RUN
该形式下功耗为：4.6uA。
ST公司产品手册：Low power run（5.9 uA）.
实测功耗比官方声称功耗还低1.3uA。
咱们一同看看该形式下MCU的作业原理。
①进入“Low power run”形式的代码序列：
l跳转到RAM；
l切换体系时钟到LSI或LSE；
l封闭高速晶振、ADC和没有运用的外设；
l屏蔽一切中止；
l封闭FLASH和EEPROM；（添加软件延时，保证封闭成功）
l装备低功耗电压调节器。
②退出“Low power run”形式的代码序列：
l翻开主电压调节器；
l翻开FLASH和EEPROM；
l使能一切中止；
l翻开需求运用的外设，如有必要跳转到FLASH和EEPROM。
特别注意的是，Lowpower run形式下，MCU是从RAM（不是ROM）取指令解析履行，由于需求将该代码段定位到RAM中。在IAR环境下，将代码段定坐落RAM，需求在函数前加关键字“__ramfunc”。实例函数声明如下：
__ramfunc void LPR_Ram(void)
5.Wait功耗
看过第一篇博文《MCU低功耗设计（一）理论》的读者会了解到，Wait形式下仅CPU暂停运转，这样一来晶振能够是HSI（内部高速）或LSI（内部低速）。咱们先测验HIS形式下功耗，设置形式：#define MCU_MODE MODE_WAIT，设置时钟：#define IS_ENABLE_LSI 0。实测功耗为：687uA，下图右所示。
再测验LIS形式下功耗，设置形式：#define MCU_MODE MODE_WAIT，设置时钟：#define IS_ENABLE_LSI 1，实测功耗为：82uA，下图左所示。
ST公司产品手册：Wait, Low power run（5.9 uA）
为什么会有如此大的距离，这个答案肯怕得ST公司的技术人员来答复了！
6.Run功耗
当MCU以HSI（16MHz）高速运转时，它的功耗如下图左所示：5.3mA（实测时小数点后2和3位在跳动）。
ST公司产品手册：Consumption: 200 uA/MHz + 330 uA.
按上述公式核算，理论功耗应该是3.5mA，与实测值5.3mA有较大不同，很想ST公司的技术人员来回答下。
当MCU以LSI（38kHz）低速运转时，它的功耗如下图右所示：95.6uA。按官方声称Static能耗330uA，相差也不小。
咱们一同总结下上述运转形式下功耗和使能部件。
| ST声称 | 实测功耗 | 低功耗指令 | 晶振 | 阐明 | 使能部件 |
| 400nA | 0.4uA | halt | 无关 | 封闭内部参阅电压 | / |
| 1.4uA | 1.1uA | ActiveHalt | 无关 | 由RTC守时唤醒 | LSI+RTC |
| 3uA | 2.7uA | LowPowerWait | LSI=38kHz | 程序在RAM中等候 | LSI+CPU+SRAM |
| 5.9uA | 4.6uA | LowPowerRun | LSI=38kHz | 程序在RAM中运转 | LSI+CPU+SRAM |
| 5.9uA | 82uA | wfi/wfe | LSI=38kHz | 低速晶振下等候 | LSI+CPU+SRAM+FLASH+EEPROM |
| / | 687uA | wfi/wfe | HSI=16MHz | 高速晶振下等候 | HSI+CPU+SRAM+FLASH+EEPROM |
| 3.5mA | 5.3mA | 16MHz运转 | HSI=16MHz | while(1)不间断运转 | HSI+CPU+SRAM+FLASH+EEPROM |
| 330uA | 95.6uA | 38kHz运转 | LSI=38kHz | while(1)不间断运转 | LSI+CPU+SRAM+FLASH+EEPROM |
三．I/O引脚与外设功耗测验
外设需求HSI（高速外部晶振）或LSI（低速晶振）供给时钟源，因而测验外设一般作业在Wait形式下：此刻CPU中止运转，将外设敞开的丈量功耗值减去封闭时的丈量功耗值，即可得该外设的运转功耗值。
外设数目比较多，咱们测验一些常用的外设功耗如下：
| 功耗 | 外设 | 阐明 |
| 170uA | UART | 闲暇耗能 |
| 60uA | SPI | 闲暇耗能 |
| 30uA | TIM1 | / |
| 30uA | IWDG | / |
I/O引脚归于模仿器材，往往它的功耗更高，如在上述测验电路有一Pin5（PA4），它连接到LED上。使能与制止该LED引脚后，测得电流为320uA。
一般来说，I/O引脚需求连接到一个确认的逻辑电平。关于一切没有连接到确认逻辑信号的I/O引脚需求改动装备，不然，外部噪声会导致功耗添加，如引脚内部的施密特触发器检测噪声的翻转而耗费能量：输入引脚装备成上拉；输出引脚装备低（或高）的逻辑电平。
