【DigiKey好物畅享】NXP FRDM-MCXE31B 功耗测试

前面我们提到了串口和低功耗串口的区别,这里我们将这两个项目进行功耗实际测试。

一般我们进行低功耗测试时,使用功耗分析仪,如果条件不充分的可以使用电流表,将万用表直接串在电源上,使用电流档测试功耗。这里作者的电流表精度不是很高,最近也在得捷参加了DigiWish许愿池活动,许愿了一个稍微好一点的万用表,希望能够许愿成功,这样在以后的测评或者说是项目中都可以有很好的用武之地。

需要特别注意的是Gp 2是功耗测试的接口,取下跳线帽插入万用表,即可测试。这样不会受板载LED或其他外设的影响,测出的功耗是MCU实际功耗。

首先测试一下普通串口的功耗情况:

普通串口打印hello world的功耗是0.18mA。

再测试一下低功耗串口的功耗情况:

低功耗串口进行收发通信的功耗是0.17mA。

这里对比可能不是很明显,是因为项目本身比较简单,基本功耗没有可以减少的空间了。但是对于低功耗串口这个项目来说,他还进行了收发通信,功耗反而是更低一点的。并且低功耗串口可以工作在深度低功耗模式下,这样可以进一步发挥出它的低功耗优势,而普通串口只能工作在正常的运行模式,或者是浅度低功耗模式,这样他都要功耗就会受限于MCU无法进入深度睡眠。

功耗与运行模式

  • UART:依赖系统高速时钟(如 APB 总线时钟,频率通常为 MHz 级),运行时功耗较高(mA 级)。仅能在系统正常运行模式(Run) 或浅度低功耗模式(如 Sleep)下工作,在深度低功耗模式(如 Stop、Standby)下,由于高速时钟被关闭,UART 无法运行,也无法响应外部数据。

  • LPUART:可使用低速时钟(如 LSE 32.768kHz、LSI 32kHz 等,频率为 kHz 级),运行时功耗极低(μA 级,甚至 nA 级)。支持在深度低功耗模式(Stop 0/1/2、Standby) 下独立运行,且具备低功耗唤醒能力:当接收到特定数据(如预设的唤醒帧)时,可触发中断唤醒整个系统,是低功耗场景中 “休眠 - 唤醒” 通信的核心组件。

    本次围绕 FRDM-MCXE31B 开发板展开,先完成开箱与硬件解析,其搭载 Cortex-M7 内核,接口丰富且工业级用料可靠;再搭建 MCUXpresso 开发环境,成功运行 hello_world、tempsense 等示例;最后对比 UART 与 LPUART 功耗,发现后者支持深度低功耗模式,通信时功耗略低于前者。

    测评中遇两处问题:一是串口 log 提示 “按任意键”,实际非实体按键,而是需串口发送任意数据,通过查阅串口配置说明解决;二是功耗测试仪表精度不足,暂用现有设备完成基础测试,同时参与 DigiWish 活动申请高精度万用表以优化后续测试。