基于STM8S的Atomthreads低功耗的深度思考

　　Atomthreads像眾多操作系統(tǒng)一樣，在沒有任務(wù)調(diào)度是會調(diào)用idle。(by cpuwolf)

　　static void atomIdleThread (uint32_t param)

　　{

　　/* Compiler warning */

　　param = param;

　　/* Loop forever */

　　while (1)

　　{

　　/** todo Provide user idle hooks*/

　　}

　　}

　　atomthreads中atomIdleThread()是以線程的形式存在，也就是最低優(yōu)先級線程。作者默認(rèn)沒有填寫這個函數(shù)。

　　uint8_t atomOSInit (void *idle_thread_stack_top, uint32_t idle_thread_stack_size)

　　{

　　uint8_t status;

　　/* Initialise data */

　　curr_tcb = NULL;

　　tcbReadyQ = NULL;

　　atomOSStarted = FALSE;

　　/* Create the idle thread */

　　status = atomThreadCreate(&idle_tcb,

　　IDLE_THREAD_PRIORITY,

　　atomIdleThread,

　　0,

　　idle_thread_stack_top,

　　idle_thread_stack_size);

　　/* Return status */

　　return (status);

　　}

　　針對STM8我們最自然想到的是在其中加一個wfi，STM8進(jìn)入wfi模式幾乎不會影響任何外設(shè)的運(yùn)行。以STM8S105K4為例，其進(jìn)入該模式的典型電流是1.8mA。這個電流，用一節(jié)2000mA手機(jī)供電，理論上也最多能堅(jiān)持46天，才一個月多點(diǎn)。這個記錄太差了。

　　STM8還有一個HALT模式，這是該芯片的最低功耗模式，電流是uA級別。但是該模式有諸多限制，進(jìn)入該模式系統(tǒng)幾乎所有的clock都停止，你的timer，adc，uart等等全部停止，除了AWU。

　　atomthreads如果你在idle直接進(jìn)入HALT，因?yàn)榛局挥型獠恐袛嗫梢詥拘淹顺鲞@個模式，當(dāng)系統(tǒng)醒來了，請你想想，你的系統(tǒng)心跳還準(zhǔn)么?你的應(yīng)用線程如果使用了定時器，本來希望1秒鐘后調(diào)用某個CALLBACK，結(jié)果HALT睡了5分鐘，那還是定時器API本身參數(shù)的意義么?

　　對datasheet熟悉的讀者可能，可能立刻想到了AWU，似乎可以解決這個問題。在idle進(jìn)入HALT前，把還能睡的時間填入AWU，這樣系統(tǒng)就可以在制定的時間被喚醒。粗略的一看，還以為問題解決了。

　　暫時不談AWU的時間不是任意值都可以接受的，是一個非常不準(zhǔn)確的喚醒時鐘。

　　舉個其他例子，如果idle進(jìn)入HALT前，系統(tǒng)還可以睡20分鐘，我覺的一個設(shè)計(jì)優(yōu)良的低功耗系統(tǒng)，應(yīng)用層讓系統(tǒng)有睡20分鐘的可能性是很起碼的。不幸的是，在5分鐘的時候，一個外部中斷進(jìn)來了，系統(tǒng)很自然退出HALT。我想問你，從系統(tǒng)的角度看，系統(tǒng)之前睡了多久。不要告訴玩我是5分鐘，大哥，那是我假設(shè)的，我問得是，從系統(tǒng)的角度。睡了多久?AWU這個唯一在運(yùn)行的模塊，上面是沒有時間讓你讀的，你完全無法得知剛才睡了多久。

　　其實(shí)上面的這個理念不是我創(chuàng)造的，在linux中早就有了，它叫variable tick timer，什么意思?通常我們的心跳時鐘，是有規(guī)律的觸發(fā)中斷，比如10ms一次，這導(dǎo)致系統(tǒng)最多能安靜10ms，想多睡會兒?沒門!10ms后中斷就來了。這種設(shè)計(jì)對低功耗是不利的。后來就有大牛，引入了variable tick timer，這里tick timer就是我們上面一直說的心跳時鐘。variable就是可變的羅!表面意思就是我們的心臟可以走走停停，這樣想已經(jīng)不符合人類的自然規(guī)律，所以也確實(shí)不能再叫heart beattimer。當(dāng)系統(tǒng)醒的時候，是有規(guī)律的跳動，當(dāng)系統(tǒng)睡眠的時候， timer就停跳。其實(shí)就是上面想實(shí)現(xiàn)的東西。