PCC: nowe narzędzie dla użytkowników energooszczędnych STM32L i STM8L

STMicroelectronics w gamie oferowanych mikrokontrolerów ma także dwie rodziny układów konstrukcyjnie zoptymalizowanych do stosowania aplikacjach wymagających platform energooszczędnych: STM8L i STM32L. W obydwu rodzinach zastosowano wiele rozwiązań technicznych wspomagających oszczędzanie energii, w tym: dynamicznie włączane peryferia, modyfikację wartości napięcia zasilającego CPU oraz dostosowanie częstotliwości taktującej do aktualnych wymogów aplikacji. Rozwiązania tego typu zaburzają szacowanie wynikowego poboru mocy przez działający mikrokontroler, a także jego realną moc obliczeniową, bo ta zależy od częstotliwości taktowania, prędkości „budzenia” bloków peryferyjnych oraz czasom wchodzenia i wybudzania z trybów obniżonego ponoru mocy CPU. Z myślą o konstruktorach chcących przybliżyć się do realnych liczb przed podjęciem prac konstrukcyjnych, firma STMicroelectronics przygotowała prostą w obsłudze aplikację o nazwie Power Consumption Calculator (PCC), za pomocą której można uzyskać dokładne dane o najważniejszych parametrach działania energooszczędnej platformy sprzętowej bazującej na mikrokontrolerach z rodziny STM8L lub STM32L.

 

 

 

Działanie tego programu zostało podzielone na etapy (prezentujemy je także na filmie):
1. Po uruchomieniu PCC wyświetla się główne okno tego programu, w którym należy wybrać rodzinę ewaluowanych mikrokontrolerów (spośród STM8 i STM32), następnie podrodzinę (obecnie dostępne są wyłącznie STM8L i STM32L), w kolejnym kroku wybieramy typ docelowego mikrokontrolera (w przypadku STM32L dostępne są wszystkie typy STM32L15x).
2. Następnie ustalamy typ ogniwa zasilającego (lista zawiera kilkanaście typów standardowych ogniw chemicznych różnego rodzaju). Szacowanie poboru energii w aktualnie dostępnej wersji PCC odbywa się dla temperatury otoczenia wynoszącej +25oC i przy napięciu maksymalnym, dopuszczalnym dla danego typu mikrokontrolera, wartości tych parametrów nie dają się modyfikować.
3. Po zatwierdzeniu konfiguracji sprzętowej przechodzimy do okna konfiguracji cyklu pracy mikrokontrolera, w którym zadajemy czas trwania danego kroku, definiujemy sposób i częstotliwość taktowania CPU, aktywne peryferia, konfigurację pamięci programu itp. parametry mające wpływ na pobór prądu. Edytor jest dość wygodny w obsłudze, ale nie ma przydatnych w definiowaniu dłuższych sekwencji narzędzi typu powtórz krok, co zmusza użytkownika do definiowania całego cyklu krok-po-kroku.
4. Po zdefiniowaniu wszystkich kroków opisujących realizacje zadanego przez nas algorytmu, możemy wyświetlić graf ilustrujący zmiany natężenie prądu pobieranego przez mikrokontroler podczas każdego kroku sekwencji, program oblicza także średnią wartość natężenia pobieranego prądu, średnią wydajność obliczeniową mikrokontrolera w DMIPS oraz szacuje czas działania wybranego ogniwa zasilającego.
Prezentowany kalkulator pozwala na uwzględnienie w obliczeniach dodatkowych, zewnętrznych obciążeń prądowych, mających wpływ na długość życia ogniwa zasilającego. Dzięki temu można z dobrym przybliżeniem oszacować realne warunki funkcjonowania systemu, optymalizując zarówno sposób i źródło zasilania, jak i modyfikować oprogramowanie mikrokontrolera balansując pomiędzy wymaganą prędkością wykonywania programu i poborem energii.
Narzędzie jest dostępne do pobrania pod adresem.

O autorze