基于STM8S的Atomthreads低功耗的深度思考

　　Atomthreads像眾多操作系統一樣，在沒(méi)有任務(wù)調度是會(huì )調用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(xiàn)程的形式存在，也就是最低優(yōu)先級線(xiàn)程。作者默認沒(méi)有填寫(xiě)這個(gè)函數。

　　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(gè)wfi，STM8進(jìn)入wfi模式幾乎不會(huì )影響任何外設的運行。以STM8S105K4為例，其進(jìn)入該模式的典型電流是1.8mA。這個(gè)電流，用一節2000mA手機供電，理論上也最多能堅持46天，才一個(gè)月多點(diǎn)。這個(gè)記錄太差了。

　　STM8還有一個(gè)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，因為基本只有外部中斷可以喚醒退出這個(gè)模式，當系統醒來(lái)了，請你想想，你的系統心跳還準么?你的應用線(xiàn)程如果使用了定時(shí)器，本來(lái)希望1秒鐘后調用某個(gè)CALLBACK，結果HALT睡了5分鐘，那還是定時(shí)器API本身參數的意義么?

　　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(gè)問(wèn)題。在idle進(jìn)入HALT前，把還能睡的時(shí)間填入AWU，這樣系統就可以在制定的時(shí)間被喚醒。粗略的一看，還以為問(wèn)題解決了。

　　暫時(shí)不談AWU的時(shí)間不是任意值都可以接受的，是一個(gè)非常不準確的喚醒時(shí)鐘。

　　舉個(gè)其他例子，如果idle進(jìn)入HALT前，系統還可以睡20分鐘，我覺(jué)的一個(gè)設計優(yōu)良的低功耗系統，應用層讓系統有睡20分鐘的可能性是很起碼的。不幸的是，在5分鐘的時(shí)候，一個(gè)外部中斷進(jìn)來(lái)了，系統很自然退出HALT。我想問(wèn)你，從系統的角度看，系統之前睡了多久。不要告訴玩我是5分鐘，大哥，那是我假設的，我問(wèn)得是，從系統的角度。睡了多久?AWU這個(gè)唯一在運行的模塊，上面是沒(méi)有時(shí)間讓你讀的，你完全無(wú)法得知剛才睡了多久。

　　其實(shí)上面的這個(gè)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(shí)鐘，是有規律的觸發(fā)中斷，比如10ms一次，這導致系統最多能安靜10ms，想多睡會(huì )兒?沒(méi)門(mén)!10ms后中斷就來(lái)了。這種設計對低功耗是不利的。后來(lái)就有大牛，引入了variable tick timer，這里tick timer就是我們上面一直說(shuō)的心跳時(shí)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(lèi)的自然規律，所以也確實(shí)不能再叫heart beattimer。當系統醒的時(shí)候，是有規律的跳動(dòng)，當系統睡眠的時(shí)候， timer就停跳。其實(shí)就是上面想實(shí)現的東西。