某工程師反饋:他們的板子當初始化串口后,進入低功耗模式時,電流會有幾百個uA;如果不初始化串口進入低功耗,電流則正常為幾個uA。
此現(xiàn)象自然是不正常的,為此我用開發(fā)板搭建了測試環(huán)境,板子飛線外接了一個USB轉(zhuǎn)串口(芯片是CH340,連接了TX、RX、GND)
當進入低功耗模式后,實測電流確實是幾百uA。
但是當把USB轉(zhuǎn)串口插到電腦上時,電流就一下子小了很多。
上述現(xiàn)象是什么原因呢?
當MCU串口初始化后,在串口不發(fā)送數(shù)據(jù)時TX引腳是高電平,當USB轉(zhuǎn)串口沒有供電時,此時MCU TX引腳會給這一部分電路供電,從而消耗能量,產(chǎn)生了幾百uA的電流,從上圖它的指示燈亮也能驗證這一點。
上述其實現(xiàn)象叫倒灌,即USB轉(zhuǎn)串口RX引腳上的電壓倒灌到其VCC上。同理反方向,如果USB轉(zhuǎn)串口一直接著電腦,MCU主電源斷了,USB轉(zhuǎn)串口也會通過它的TX引腳電壓使MCU產(chǎn)生倒灌。雖然倒灌有時看起來也能工作,但是實際使用中要避免這種情況的產(chǎn)生,因為它是工作在非正常狀態(tài)的。不僅串口引腳,GPIO引腳也會經(jīng)常引起倒灌的產(chǎn)生。
倒灌可通過外部加保護電路避免,舉個栗子,比如為了防止MCU通過串口RX引腳產(chǎn)生倒灌,可以加一個邏輯器件,當3.3V斷開時就不會產(chǎn)生倒灌。
另外很多芯片內(nèi)部也會做防倒灌的設(shè)計。
當USB轉(zhuǎn)串口正常供電時,它所需能量由外部電源提供,RX引腳阻抗大,此時雖然MCU TX引腳為高電平,也不會額外增加多少電流。
后來和該工程師溝通得知,他就是因為在進入低功耗前把串口相連接的通訊模塊斷了電,導(dǎo)致TX引腳漏電引腳的上述電流大的問題。
要解決他的問題也很簡單,在進入低功耗模式前,重新配置MCU TX引腳(配置為輸入或者模擬模式),不讓其輸出高電平即可。
最后總結(jié)一下,MCU進入低功耗前要確保各IO引腳處于合適的引腳狀態(tài),避免漏電引起功耗的增加,避免倒灌現(xiàn)象的產(chǎn)生。
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原文標題:初始化串口后,低功耗模式下電流高是怎么回事?
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