Nucleo-L4R5ZI的认识

cruelfox

　　一月的活动中我有幸获得一块Nucleo-L4R5ZI. 这是ST最新出的一款Nucleo-144板子，搭载最新的STM32L4+.
　　在各种推广介绍中已经提到了STM32L4+的许多新特性，然而对于Nucleo-L4R5板子来说，许多特性都是没有的。比如优化圆形显示器的Chrom-GRC，比如MIPI DSI接口，TFT LCD接口——也就是除了Chrom-ART，图形方面是和L4R7/L4R9的差异所在。这也可以理解，Nucleo板子不带显示屏，连TFT屏插线多也不方便，几乎用不上图形特性嘛。
　　当然L4R5也还有L4+的共同亮点了：最高可以在120MHz运行，这个能力超过了部分的STM32M4；640kB的SRAM（640kB，直接联想到的就是DOS时代呀），这么大的内存在STM32里面仅次于H7了；OCTOSPI这个新的串行设备，头一次见。
　　之前我从规格数据上对比过L4R5与以往的STM32L4，似乎单论低功耗模式下的电流消耗，它并不是最低的，至少L496都比它更低。我想L4R5的强项在与可以跑到120MHz吧，可以动态调节运行的功耗呢。
　　Nucleo-L4R5ZI的外观和以往绝大部分的Nucleo-144不大一样，下面是把它和我的Nucleo-F413ZH放在一起对比看

　　左边是L4R5ZI的，这个布局的板子第一次出现应该是Nucleo-L496Z，不过我没有L496Z这块板子。网上曾有评论认为Nucleo-144改出这个版本是因为网口等元件没有不美观，于是去掉了并把USB OTG移到板子中间。其实拿板子仔细看可以发现Nucleo-L4R5ZI板子虽然少了网络部分的元件，还多了一些(尽管没有焊)元件位置，以及最下方的2x4插针位置。查看手册电路图发现，这部分是DC-DC电源的，也就是说为L4+ (以及L496)的SMPS模式准备的，可以产生1.2V的电压给STM32核心供电。
　　因为Nucleo-L4R5ZI上面没有焊开关电源的器件，我甚至还考虑过自己搭一块DC-DC板子插上去用。后来看了L4+手册发现板子上这块L4R5ZI没有SMPS功能，需要-P的才支持，而且这两款引脚还不兼容。ST还有另外一款带SMPS的Nucleo-L4R5ZI-P板子。

　　和STM32F413相比，STM32L4R5的低功耗模式就丰富多了。首先是有Low Power Run/Sleep模式，然后Stop模式又分出了Stop 0, Stop 1, Stop 2，还增加了最低功耗的Shutdown模式。估计STM32L496也有这些模式。ST官方有一个低功耗模式的Demo, 已经有不少网友在评测活动中分享过了，我来测些不一样的吧。
　　查阅电路图，分析后判断从IDD跳线JP5那里串进去电流表就可以测量MCU供电的电流了。


　　先看一下Low power Run/Sleep模式和常规模式的电流对比。Low power模式是将片上稳压器切换到LPR，这时候限制了AHB最高频率为2MHz. 因为频率低了，少数片上设备不能用。在正常模式下是使用主稳压器，它还有三种模式适合不同的频率，功耗也有所差别。


　　我将程序写到SRAM2中运行，并将Flash也设置到掉电模式，系统时钟统一用MSI 2MHz，开启GPIO和LPUART1设备。Run模式内容为从LPUART1不断地输出字符，Sleep模式是使用WFE指令休眠。对比电流如下表：

	Run	Sleep
主稳压器 Range 1 (normal)	576µA	394µA
主稳压器 Range 2	472µA	319µA
LPR 稳压器	420µA *	250µA *

* 在使用 LPR (Low power run/sleep) 时，测量的电流是不稳定的，我列的是个大概值，表上显示数有几十个µA的波动。

　　另外，我发现测到电流值和温度有关，晚上和早晨测量的数据明显有差异，上表中列的只能作为参考。

zero99

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zhang7309

羡慕，没得到板子

zero99

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