Deep-Sleep и Sleep режимы в RTL серии “A”.

pvvx · 3 Июл 2017

В SDK имеем более пяти методов для обеспечения экономии энергии.

Сам чип имеет 3 аппаратных расширенных конфигурации для разных режимов – work, sleep и dsleep.

Испытания и сравнения произведем на SDK4.0, модуле RTL00 (RTL8710AF) c частотой 83MHz.

Для начала посмотрим, что предлагается пользователю в качестве драйвера PMU в wakelock.

После старта имеем потребление примерно до 13 мА, включение release_wakelock(WAKELOCK_OS) или pmu_release_wakelock(PMU_OS) понижает его до средних к 1.2 мА с “просыпанием” на обработку всех событий:

Ввод в RX LogUART при этом отключается. Он будет активирован при активности. Видим обработку прерывания таймера RTOS...

Теперь сравним со sleep без отключения внутреннего питания.
В данном режиме активация возможна по GPIO, IRQ (разным таймерам и от разных устройств).
[inline]HalDeinitLogUart();
sleep_ex_selective(wakeup_event, sleep_ms, clk_source_en, 0);
HalInitLogUart();
[/inline]

Понижает ток потребления примерно на уровень до 1 мА (SPI Flash не переключена в режим sleep).

Ну и deep-sleep, как вариант отключения с полной перезагрузкой при просыпании, к примеру, по заданному уровню на PA_5:
[inline]standby_wakeup_event_add(STANDBY_WAKEUP_BY_PA5, 0, level);
deepstandby_ex();
[/inline]

Понижает ток потребления примерно на уровень до утечек схемы включения модуля. (на диаграмме рестарт производится с активацией WiFi и соединением в внешней AP).

Итого: в принципе, для пользовательских устройств с малым потреблением, ожидающих какое-то событие, типа нажатия кнопок, вполне достаточно использование переключения pmu wakelock. При этом уровень потребления будет не сильно отличаться от активации sleep режимов, но программно это реализуется сложнее и необходимо учитывать множество фактов... А в режимах работы с процедурами pmu думать не требуется, кроме как о их активации

Есть ещё множественные модификации sleep/dsleep с перезагрузкой прошивки и без. Флагов, как и аппаратных регистров в чипе для этого делу, очень много, а если ещё дописывать самим примеры, то вариантов уже не счесть... По этому, если есть вопросы или ещё чаго, то уточняем конкретику.

Pavel_x · 23 Авг 2017

pvvx написал(а):
Есть ещё множественные модификации sleep/dsleep с перезагрузкой прошивки и без. Флагов, как и аппаратных регистров в чипе для этого делу, очень много, а если ещё дописывать самим примеры, то вариантов уже не счесть... По этому, если есть вопросы или ещё чаго, то уточняем конкретику.

А не подскажете как организовать dsleep без перезагрузки?
Мне требуется организовать RTC в режиме dsleep (с минимальным потреблением) и например, чтобы по нажатию кнопки MK просыпался, выполнял определенные задачи, и опять уходил в dsleep.
Я организовал RTC с использованием Gtimer, и объединил это с примером для ARDUINO "DeepSleepBasic",
но в данном примере, после выхода из DeepSleep МК сбрасывается, следовательно сбрасываются и переменные счетчика RTC. Используя пример "SleepBasic" всё работает, но потребление в таком режиме около 1,2mA ,
что слишком много для меня.

pvvx · 23 Авг 2017

Код:

//------------------------------------------------------------------------------
// Deep sleep PB_1
//------------------------------------------------------------------------------
LOCAL void fATDSB(int argc, char *argv[]) {
    uint32 sleep_ms = 7000;
    if (argc > 1)
        sleep_ms = atoi(argv[1]);
    printf("%u ms waiting low level on PB_1 before launching Deep-Sleep...\n",
            sleep_ms);
    // turn off log uart
    HalDeinitLogUart(); // sys_log_uart_off();

    // initialize wakeup pin
    gpio_t gpio_wake;
    gpio_init(&gpio_wake, PB_1);
    gpio_dir(&gpio_wake, PIN_INPUT);
    gpio_mode(&gpio_wake, PullDown);
    TickType_t sttime = xTaskGetTickCount();

    do {
        if (gpio_read(&gpio_wake) == 0) {
            // Enter deep sleep... Wait give rising edge at PB_1 to wakeup system.
            deepsleep_ex(DSLEEP_WAKEUP_BY_GPIO, 0); // 0 mA
        };
        vTaskDelay(1);
    } while (xTaskGetTickCount() - sttime < sleep_ms);
    HalInitLogUart(); // sys_log_uart_on();
    printf("No set pin low in deep sleep!\n");
}

Pavel_x · 24 Авг 2017

@pvvx Большое спасибо за пример, но я пробую в среде ARDUINO.
Я конечно добавил функцию deepsleep_ex(DSLEEP_WAKEUP_BY_GPIO, 0)
в библиотеку, но при пробуждении по PB1 всё равно происходит перезагрузка модуля,
т.е он стартует с вектора сброса, а не с того места где остановилась программа после входа в DSLEEP.
Так-же не совсем разобрался как в ARDUINO при таком режиме организовать таймер RTC?

pvvx · 24 Авг 2017

Pavel_x написал(а):
но при пробуждении по PB1 всё равно происходит перезагрузка модуля

Вы же писали что хотите Deep_sleep. А это всегда связано с перезагрузкой.
Другие sleep режимы не очень развиты у серии "A" RTL и кушают к пару mA.
В SDK от Ameba не дописан и режим почти аналогичный deep_sleep с отключением всего, кроме питания на SRAM. Ветка в и старт из этого режима в ROM есть, в загрузчике boot есть 4-ре указателя для старта из него. В нем можно не перезагружать коды из Flash в SRAM, но Arduino для этого не приспособлена, т.к. надо менять многое там...
Я тоже для него не писал готовых для выкладывания примеров.
Частичная и старая инфа про это тут:
https://esp8266.ru/forum/threads/rtl8710af-zagruzchik-v-rom-bios.1602/
Описываемый режим deep_sleep "без полной перезагрузки, со стартом в SRAM" включается так:
SleepPwrGatted(sleep_tik); // перезагрука через RamWakeupFun

При этом используется:
PRAM_FUNCTION_START_TABLE pRamStartFun = (PRAM_FUNCTION_START_TABLE) __ram_start_table_start__;
pRamStartFun->RamWakeupFun = new_start;
И далее вам надо правильно восстановить все CLK (на всякие UART, Flash и т.д.) и учесть отличие стартовой частоты задаваемой в ROM для RTL8710AF...

Остальные sleep в RTL серии "A", после вызова имеющихся в SDK функций вода в них, продолжают работу далее, в коде после этого вызова. Но там не отключаются многие клоки и потребление в sleep не падает ниже 1 mA.
Если нужно что-то менее "жручие" в разных sleep, то используйте серию "B" RTL. Там достаточно развитый PMU и получите средние потребление не более 200 мкА в требуемой вашей задаче, с активацией и счетам по пинам, включая активное время работы CPU на 125 МГц (для счета и поддержки RTOS).

Pavel_x · 24 Авг 2017

pvvx написал(а):
Вы же писали что хотите Deep_sleep. А это всегда связано с перезагрузкой.

В принципе Deep_sleep с перезагрузкой меня бы тоже устроил, но мне нужно организовать часы реального времени и чтобы в режиме Deep_sleep они шли. В ARDUINO я так и не смог разобраться как это реализовать, т.к после перезагрузки все переменные сбрасываются. Не могли бы Вы подсказать как это сделать?
В других sleep режимах у меня получилось, но потребление в mA меня не устроило.

pvvx · 24 Авг 2017

Pavel_x написал(а):
В принципе Deep_sleep с перезагрузкой меня бы тоже устроил, но мне нужно организовать часы реального времени и чтобы в режиме Deep_sleep они шли. В ARDUINO я так и не смог разобраться как это реализовать, т.к после перезагрузки все переменные сбрасываются. Не могли бы Вы подсказать как это сделать?
В других sleep режимах у меня получилось, но потребление в mA меня не устроило.

Оставляйте активным таймер с RC (и активным событием при его переполнении) и при перезагрузке в SRAM (указанному выше) считывайте его значение. Всё это в Arduino сделать сложно, т.к. её концепция не имеет и не предполагает методов восстановления "прерванных" процессов, без полного переписывания SDK в части процедур инициализации и дополнений RTOS... Видимо, по этим причинам и малым ресурсам самого чипа по RAM, писатели Ameba и бросили эту ветку sleep "в начальной стадии" (оставив часть каких-то процедур чисто для примера, что оно есть ...).

Pavel_x · 24 Авг 2017

pvvx написал(а):
Оставляйте активным таймер с RC (и активным событием при его переполнении) и при перезагрузке в SRAM (указанному выше) считывайте его значение.

Но ведь RC не обеспечивает достаточную точность хода, нельзя ли тоже самое сделать при тактировании от кварца.
На счет ARDUINO я понял, что нужно перейти на Eclipse и SDK, тогда реализовать подобный пример с использованием тактирования от кварца возможно?
Вот в ESP8266_Specifications увидел, что есть режим Deep sleep (RTC) с потреблением 60uA,
на RTL нет ничего подобного?

pvvx · 24 Авг 2017

Pavel_x написал(а):
Но ведь RC не обеспечивает достаточную точность хода, нельзя ли тоже самое сделать при тактировании от кварца.
На счет ARDUINO я понял, что нужно перейти на Eclipse и SDK, тогда реализовать подобный пример с использованием тактирования от кварца возможно?

Тактовый генератор от кварца на MHz-ы и жрет эти 1 mA.

Вот в ESP8266_Specifications увидел, что есть режим Deep sleep (RTC) с потреблением 60uA,
на RTL нет ничего подобного?

Оно и есть с рабочим от RC генератором для таймера якобы RTC. Но у ESP нет активации из deep_sleep по пинам.
Низкочастотный RC генератор нестабилен по температуре и напряжению питания. Перед входом в deep_sleep его калибруют к кварцевому генератору, что у ESP, что у RTL серии "A". На "B" серии есть возможность включения ext_32K (32768 Гц)...
При включенном кварце CPU с PLL у ESP8266 есть возможность только поставить CPU на команду типа Halt (ожидания прерываний) в которой он жрет достаточно много. У RTL можно отключить CPU, PLL, клоки и питание на выбранные потроха. У ESP8266 можно отключить только блок WiFi и некоторые CLK на другие потроха, но и этого нет в Arduino и даже описания бит в регистрах, кроме моих ковыряний

... Вход подпитки RTC у ESP8266 с браком, но можно кое как задействовать (Потребление по питанию часов (по ноге RTC_VDD)). У серии "B" в PMU предусмотрено даже отключение питания на раздельные сегменты SRAM, для минимизации статических утечек уровней uA и сделан специальный блок в несколько байт со своим питанием именно для сохранения флагов перезапука в режимах типа deep_sleep...
Как это всё вы представляете использовать в Arduino, если примеры в SDK и готовый HAL на RTL используют только половину возможностей чипа?

На все случаи примеров даже не описать...

Pavel_x · 24 Авг 2017

pvvx написал(а):
Как это всё вы представляете использовать в Arduino, если примеры в SDK и готовый HAL на RTL используют только половину возможностей чипа?

@pvvx, большое спасибо за разъяснения!
В Ардуино я не собираюсь всё это использовать, пора слезать с него.
Просто попробовал несколько примеров в Ардуино, для быстрой реализации.

Pavel_x · 25 Авг 2017

pvvx написал(а):
Оно и есть с рабочим от RC генератором для таймера якобы RTC. Но у ESP нет активации из deep_sleep по пинам.
Низкочастотный RC генератор нестабилен по температуре и напряжению питания. Перед входом в deep_sleep его калибруют к кварцевому генератору, что у ESP, что у RTL серии "A"

@pvvx, извините за назойливость, а вас не имеется случайно примера на "си" с RC генератором, с последующей его
калибровкой и вход в режим deep_sleep, чтобы RTC осуществлял счет в этом режиме.
Если есть что-то подобное, я бы попробовал скомпилировать данный код в Eclipse.
Заранее спасибо.

pvvx · 25 Авг 2017

Pavel_x написал(а):
примера на "си" с RC генератором, с последующей его
калибровкой и вход в режим deep_sleep, чтобы RTC осуществлял счет в этом режиме.
Если есть что-то подобное, я бы попробовал скомпилировать данный код в Eclipse.

Примеров нет, т.к. это всего пару команд для серии "A":

Код:

VOID HalLogUartWaitTxFifoEmpty(VOID) {
    int x = 16384;
    while((!(HAL_READ8(LOG_UART_REG_BASE, 0x14) & BIT6)) && x--);
}
....
    uint32 sleep_ms = 5000; // Предел 8355 ms!
    printf("Sleep Timer %u tik\n", sleep_ms);
    HalLogUartWaitTxFifoEmpty();
    DSleep_Timer(sleep_ms);

И общие для DeepSleep c просыпанием по таймеру или GPIO:

Код:

VOID DeepSleep(IN  u8  Option,  IN  u32 SDuration)
или
/**
  * @brief  To make the system entering the Deep Sleep power saving mode.
  *         The CPU, memory and peripheral power is off when entering
  *         deep sleep power saving mode. The program needs to be reload
  *         and all peripheral needs be re-configure when system resume.
  *
  * @param  wakeup_event: A bit map of wake up event. Available event:
  *                         DSLEEP_WAKEUP_BY_TIMER
  *                         DSLEEP_WAKEUP_BY_GPIO
  *         sleep_duration: the system sleep duration in ms, only valid
  *         for DSLEEP_WAKEUP_BY_TIMER wake up event.
  *
  * @retval None
  */
void deepsleep_ex(uint32_t wakeup_event, uint32_t sleep_duration)

Когда вы даете команду DSleep_Timer(SDuration) или DeepSleep...(), то калибровка RC таймера производится в ней автоматически - Calibration A33 CLK

Pavel_x · 25 Авг 2017

pvvx написал(а):
На "B" серии есть возможность включения ext_32K (32768 Гц)...

Извиняюсь за глупый вопрос, а какие чипы относятся к серии "B" и где их можно приобрести?

pvvx · 25 Авг 2017

https://esp8266.ru/forum/attachments/rtl_ameba-gif.4487/
Пример из младшего чипа серии "B" (В SDK ещё называются как серия "AmebaZ") MJIOT-AMB-03-DEBUG (RTL8710BN)
https://esp8266.ru/forum/threads/rtl8710bn-1-0.2413/

Deep-Sleep и Sleep режимы в RTL серии “A”.

pvvx

Активный участник сообщества

Pavel_x

New member

pvvx

Активный участник сообщества

Pavel_x

New member

pvvx

Активный участник сообщества

Pavel_x

New member

pvvx

Активный участник сообщества

Pavel_x

New member

pvvx

Активный участник сообщества

Pavel_x

New member

Pavel_x

New member

pvvx

Активный участник сообщества

Pavel_x

New member

pvvx

Активный участник сообщества