マイコンの低消費電力モードの使い分け：Q&Aで学ぶマイコン講座（104）（1/4 ページ）

マイコンユーザーのさまざまな疑問に対し、マイコンメーカーのエンジニアがお答えしていく本連載。今回は、中級者の方からよく質問される「低消費電力モードの使い分け」についてです。

[STマイクロエレクトロニクス，EDN Japan]

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　素朴な疑問から技術トラブルなどマイコンユーザーのあらゆる悩みに対し、マイコンメーカーのエンジニアが回答していく連載「Q&Aで学ぶマイコン講座」。

　今回は、中級者から多く寄せられる質問です。

　連載第23回「消費電力の計算方法」、第28回「いろいろなマイコンの低消費電力モードを理解する」、第101回「マイコンの消費電力を低減するには？」の応用編です。

　マイコンの低消費電力モードにはいろいろありますが、具体的にどのように使い分ければ良いのでしょうか？

　例えば、STマイクロエレクトロニクス（以下、ST）の汎用32ビットマイコンSTM32U0シリーズ^＊1）には、STOPモードやSTANDBYモードがありますが、実際のアプリケーションで、どのように使い分ければ良いのでしょうか？

＊1）STM32U0

　まずは、各低消費電力モードの違いを明確にしましょう。例えば、CPUは動作するか？　周辺機能の動作は動作可能か、可能ならば高速か、低速か？　RAMのアクセスは可能か、データは保持されるか？　時計機能は動作しているか？　などです。

　そこで、STM32U0を例にして、各低消費電力の違いをまとめました（表1）

表1：マイコンの低消費電力モード［クリックで拡大］

　この表では、周辺機能の中でも時計機能のRTC^＊2）に着目したかったので、LCD機能とあわせて別枠にしました。

　低消費電力モードを使い分けるポイントは次の4つです。

1. 演算速度
2. 電流値
3. 復帰時間
4. RTC
5. RAMのデータ保持

　一般的なアプリケーションでも、演算速度よりも電流値を優先して、低速RUNモードや低速SLEEPモードを使う方が電力の節約になります。

　電池駆動のアプリケーションなどで、とことん電流値を小さくして電池寿命を長くしたい場合は「演算速度」や「機能」よりも「電流値」を優先します。また、待機時にカレンダーと時計を表示させたい時や、秒単位のタイムベースでマイコンを動作させたい時は、「RTC」が必須です。

　時間表示が必要であればLCD機能が動作できるモードを選択します。また、低消費電力モードから通常モードに復帰する時に消費される電力は、無駄な電力です。これを低減したい場合は、「復帰時間」を短くしなければなりません。さらに、低消費電力モード時に、演算途中のデータなどを保持したい場合は「RAMのデータ保持」が重要なポイントになります。

　低消費電力モードで使用する機能で星取表を作って、各ポイントをチェックしながら、具体的に低消費電力モードを選択すると効率的です。

＊2）Q&Aで学ぶマイコン講座（84）「RTC（Real Time Clock）の機能と使い方」