近日因要使用低功耗MCU，故花了点时间来研究ARM

cortex M系列的低功耗MCU，今天的主角，相信熟悉

ARM Cortex 单片机的大神们，一听这名字，就知道是谁了。

-EnergyMicro,

现在Silabs

旗下，以专注于低功耗应用而著名。

-ST

意法半导体，老牌的单片机供应商，最早采用 ARM 内核的厂商之一。

为了缩小范围，更具有可比性，本文就专注于ARM

Cortex M低功耗应用(MSP430属于16位范畴，对比起来有点不公平)，来看看这两个产品的特点。(其他如NXP，Freescale,

Nuvoton等因为市场上应用比较少，就不在此比较了)

按惯例，先从规格入手，看看大致的性能区别：

小壁虎：EFM32

产品线

基本型号

封装

ARM核

工作电流(1(uA/MHz)

睡眠电流(2(uA)

Flash(kB)

RAM(kB)

GPIO

加密

USB

LCD

Zero Gecko

EFM32ZG

QFN24\QFN32\QFP48

M0+

114

0.9

4-32

2-4

17-37

AES128

-

-

Happy Gecko

EFM32HG

QFN24\QFN32\QFP48\CSP36

M0+

132

0.9

32-64

4-8

15-37

AES128

D

-

Tiny Gecko

EFM32TG

QFN24\QFN32\QFN64\QFP48\QFP64\BGA48

M3

150

1

4-32

2-4

17-56

AES128/256

-

1-8x11-24

Gecko

EFM32G

QFN32\QFN64\QFP48\QFP64\QFP100\BGA112

M3

180

0.9

16-128

8-16

24-90

AES128/256

-

1-4x22-40

Leopard Gecko

EFM32LG

QFN64\QFP64\QFP100\BGA112\BGA120\CSP81

M3

211

0.95

64-256

32

50-93

AES128/256

D/H/O

1-8x16-36

Giant Gecko

EFM32GG

QFN64\QFP64\QFP100\BGA112\BGA120

M3

219

1.1

512-1024

128

50-93

AES128/256

D/H/O

1-8x16-36

Wonder Gecko

EFM32WG

QFN64\QFP64\QFP100\BGA112\BGA120\CSP81

M4

225

0.95

64-256

32

50-93

AES128/256

D/H/O

1-8x16-36

Jade Gecko

EFM32JG

QFN32\QFN48

M3

63

1.4

128-256

32

20-32

FULL

-

-

Pearl Gecko

EFM32PG

QFN32\QFN48

M4

63

1.4

128-256

32

20-32

FULL

-

-

1)原文为Active

Current

2)原文为Deep

Sleep Current

小蝴蝶：STM32L

产品线

基本型号

封装

ARM核

工作电流(1(uA/MHz)

最低电流(2(uA)

Flash(kB)

RAM(kB)

GPIO

加密

USB

LCD

L0

STM32L0xx

TSSOP20\UQFN28\UQFN32\WLCSP25\LQFP48\LQFP64\TFBGA64\LQFP100\UFBGA100\WLCSP63\WLCSP64\WLCSP100\UFBGA132\LQFP144

M0+

87

0.25

16-192

8-20

15-84

AES128部分有

D

部分有

4-8x18-52

部分有

L1

STM32L1xx

LQFP48\UFQFPN48\LQFP64\TFBGA64\LQFP100\

M3

177

0.28

4-80

2-16

37-115

AES部分有

-

4-8x16-40

部分有

L4

STM32L4xx

LQFP64\LQFP100\WLCSP72\WLCSP81\WLCSP100\BGA132\LQFP144

M4

100

0.03

256-1024

128

51-114

-

D

4-8x32-40

1)原文为Run

Mode Supply Current

2)原文为Lowest

Power Mode Current

规格实在多，看得人头晕。总之，规格齐全，从M0+ 到 M4 都有。

不过，还是有些疑惑：外设呢？

找两个轻量级的比较一下，一个 EFM32ZG，

一个 STM32L0，再看看有些什么乾坤。

芯片型号

电压范围

Standby电流

Stop电流

最高时钟频率

ADC

USART

Timer

SPI

I2C

比较器

Other

EFM32ZG110

1.98V-3.8V

0.5uA

24MHz

12bit@1Msps

1 +LE x1

16bitx2

RTCx1

WDTx1

1

1

DAC,AES128

STM32L0x1

1.65V-3.6V

0.25 μA

0.38 μA

32MHz

12bit@1.14Mspsx

10

1 +LE x1

16bitx3

16bit LE

RTCx1

WDTx1

16Mbits/sx2

1

2

CRC, AES128

UID=96bit

Timer部分，还有更详细的描述，需要各位认真看看datasheet，小壁虎和小蝴蝶都有

Real Time Counter 和 Watch Dog

TImer，都可以做 正交编码器(quadrature

encoder)的译码

关于唤醒时间，小壁虎是2us，小蝴蝶是

5us (from Flash)。

没想到的是，这个小壁虎中的低端产品，居然也配置了DAC！

待机电流、唤醒时间、每MHz工作电流、最高工作频率，这几个指标基本确定了一个低功耗芯片的电池效率，而低功耗的外设(尤其是模拟比较器、运放等)是系统成本的关键。

小壁虎有个令人印象深刻的 PRS - Peripheral Reflex

System，这个据说可以让MCU处于休眠状态而让一个外设的触发信号自动传递到另外一个外设的输入，从而节省功耗。

这个图很形象，看完之后，觉得似乎有些相似：STM32不是也可以

Timer 触发

ADC， ADC 触发 DMA吗？很相似。

关于引脚重定向，Alternate Function，两者都有，不过有点区别，

先看小壁虎：

看到了吧，每个外设，可以有最多7个Location，在每个外设模块的寄存器里设置

小蝴蝶：

这个是以Port引脚作为索引，有8种选择，在Port的寄存器里面设置。

关于Touch，小壁虎的实现比较简单，利用比较器的正反馈形成振荡，外部电容决定振荡频率，通过测量频率来识别是否有

Touch 的接触(电容变大)，看框图：

振荡器的输出控制充电、放电，从而实现连续的输出，波形如下：

注意的是，外接的触摸电极直接连接在比较器的IO口上，无需任何其他硬件！

而小蝴蝶，touch的实现在硬件上比较麻烦，因为采用电荷转移的方法，所以需要额外的电阻电容，看下面的框图：

怎么样？电路有点复杂吧？看那一组组开关的控制，程序也应该比较复杂。

不过，关于touch的实现方式，没有深入研究，这两种实现方式，抗干扰怎么样？ 抗潮湿和油水怎么样？

灵敏度怎么样？。。。。这个只有实际检测后才知道

芯片部分，差不多了，下面再看看开发板：

小壁虎：

小蝴蝶：

Nucleus板，兼容Arduino

Nano引脚。

评估板，实在是大，有点复杂。

除了Nucleus简易开发板外，都带有板载IDD电流测试功能。

STM32的两个板子，感觉呢，不是太简单，就是太复杂，两难。 EFM32的板子，中庸，小巧实用。

Debugger，小壁虎板载的是 JLink，而ST板载的是自个的 STLink。

小壁虎的板载 JLink，可以调试外部MCU，也可以外部调试器接入，不过需要先用软件设置，而不是硬件的跳线来设置，所以感觉也不方便。

小蝴蝶的这两款开发板，都是直接将SWD接口连到了 STLink上，并没有像以往那样用跳线就直接设置是调试外部MCU呢还是用外部的调试器来调试板上的MCU。直接连上就觉得不方便了。啥思路呢？不让调试其他板子了？

再看软件支持，FWLib，小蝴蝶提供单独的FWLib程序包，包含各种外设的示例程序。

小壁虎就来得比较单一：只提供Simplicity

Studio，这可不方便，对应坚持‘简单就是美’的我等‘老顽固’就有点残忍了，难道看个TIMER的示例也要安装几个G的

Simplicity Studio？

要动手了，得找样片啊，关于样品的支持，小壁虎和小蝴蝶，均在官网提供样品申请。

首次在Silabs官网尝试申请样品，无比顺利，填好地址什么的， 最多申请2片，3天即到！惊喜！