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RT-Thread 4.1.0 开启 PM 电源管理框架

发布于 2022-06-03 22:04:24 浏览：1814 订阅该版

[tocm]

## 前言
- 如今嵌入式产品越来越关注低功耗设计，也就是PM电源管理
- 如果使用裸机程序，低功耗的管理流程相对简单一些，在多任务的操作系统中，如基于RT-Thread，如何进行低功耗管理呢？ 
- RT-Thread 有一套PM 电源管理框架，并在一些实际的低功耗产品中使用，本篇初步讲一下PM框架的开启与使用

## 功耗话题
- 电源管理（Power Management），也就是低功耗管理，通过控制电源的开关，实现系统低功耗运行
- 低功耗运行：可以理解为间歇性运行，类似于PWM（脉宽调制解调）控制，空闲时进入睡眠，工作时唤醒工作，工作完空闲后继续睡眠，如此间歇性工作。
- 之前零零散散写过几篇低功耗管理的文章，主要偏向低功耗的调优方法，如今很多功耗管理的用户都有自己功耗调优的方法与能力，只是一上来不清楚如何使用RT-Thread PM框架，遇到的问题也不清楚如何表达清楚
- 遇到的问题往往是为何进入不了深睡眠，为何唤醒后死机等等此类话题
- 前期没有清晰的PM框架使用指导文档，可能会降低功耗管理者的耐心，增加功耗管理人员的工作量
- 实践总结：功耗管理牵涉到很多的专业与非专业的知识点，如硬件与软件协同调试能力，所以功耗调优工作很难【一蹴而就】

## 开发环境
- stm32l476-st-nucleo开发板，基于STM32L476RG
- RT-Thread 4.1.0
- Keil MDK5

## 最小RT-Thread 系统
- 这里【推荐】搭一个基于RT-Thread 【标准版】的最小系统，而不是Nano版本，搭建的方法其实很简单，就是整理好代码目录，修复工程构建路径，BSP只添加自己MCU平台的即可
- 建议使用Git管理这个最小系统
- 内核：rt-thread，这里不包括bsp、git 相关的目录
![2022-06-03_205801.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220603/1f6c8a92b0a120f0ba4581d8d8a05cf5.png.webp)
- libraries，这里只包括MCU平台本身的，如STM32L4 的HAL库
![2022-06-03_210040.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220603/9b0fe721bf6ea748ba8c30a9e009deec.png.webp)
- 板子类似bsp，只需要与自己的板子MCU平台一致或相似的
![2022-06-03_210224.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220603/fdae306ac288797eac9238228149b432.png.webp)

- 修改Kconfig 路径，工程目录变动引起的，调整一下

![2022-06-03_211655.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220603/14927238af3640867b8a695b5505991f.png.webp)

- 修改 SConstruct 路径，工程目录变动引起的，调整一下

![2022-06-03_211754.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220603/a1555fb2f0af3087dd4f073d971b5f97.png.webp)

- 使用RT-Thread ENV 工具：menuconfig 配置，记得保存`save` 一下，这样会更新配置文件：`rtconfig.h`，然后：`scons --target=mdk5` 构建生成`Keil MDK5` 工程。
- 【备注】如果使用RT-Thread Studio，可能方法不太一致

- 默认生成的工程，打开可以正常的编译下载，下载后RT-Thread 最小系统正常运行，串口 Shell终端正常使用。这也得益于RT-Thread BSP 为我们做好了这些

![2022-06-03_212507.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220603/6eaf65915238fc9f40bf6c6f60b23237.png.webp)

![2022-06-03_212453.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220603/24294208d0fc10250191b9ed49c5f933.png)

- 至此RT-Thread 最小系统完成搭建工作。以上搭建最小系统的过程写这么详细，源于很多调试RT-Thread PM框架的同学，可能对RT-Thread 接触不多，基本操作可能不熟练，算是【磨刀不误砍柴工】吧。

- 这里推荐先搭建一个RT-Thread最小系统主要是为了尽快的搭建PM管理框架，并实现PM框架适配、功耗拆解与调试，这会提高调试的效率，利于问题的定位与快速解决

## 开启PM框架

- 【说明一】RT-Thread PM管理框架如今应用在很多平台，我当前接触的MCU平台大概也有四个，这说明RT-Thread PM框架并不是针对某个平台如：STM32，而是通过适配，可以用于很多平台。

- 【说明二】为何RT-Thread 官方的BSP中开启了PM框架，却没有PM 电源适配？作为使用者，我的理解是：PM管理针对的是硬件的电源管理，与具体的硬件设计息息相关，如板子具体引脚配置、片外片内外设的驱动等，而硬件都是千差万别的，不可能为每个BSP都可以做PM适配。

- 这不代表其他MCU平台开启PM框架后，PM框架的适配工作从零开始，因为可以借鉴BSP 现有 STM32L4系列PM框架适配方法

- 对于STM32L4 系列的平台，这里的`L`表示的是STM32 低功耗系列（Low Power），RT-Thread 有很好的PM框架适配，所以开启PM框架后，适配工作基本完成

![2022-06-03_213158.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220603/64ae7c3d96116ffeb8c7454c55a0c1db.png)

- 开启PM框架后需要再次打开RT-Thread ENV工具：运行 `scons --target=mdk5`，重新构建工程，保证PM框架相关的代码自动加入工程。

- 注意：STM32L4 因为适配了PM框架，所以PM框架的文件加入工程外，PM框架适配的文件也自动加入，其他的MCU平台，PM框架适配文件需要【功耗管理者】自行加入，可以参考现有的PM框架适配文件。

![2022-06-03_213457.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220603/76de290478568f449b423e82189d522c.png.webp)

![2022-06-03_213630.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220603/32aeff347d963520018e008bac8a1b37.png.webp)

- PM 相关文件说明：

![677410672fc6ce80964083f34ebfd2a3.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220603/677410672fc6ce80964083f34ebfd2a3.png)

## PM框架调试

- 开启PM框架后，就可以使用PM框架提供的命令进行调试

### PM框架开启后，为何一直无法进入深睡眠？

- PM框架开启后，框架在适配时，默认请求了【不睡眠】，所以

![2022-06-03_214934.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220603/785cb9c224bf52243c3f0645bb392495.png.webp)

- 可以使用串口的shell 命令 【释放】这个【None】睡眠模式
![2022-06-03_215305.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220603/476adcd17328e2d1656385859666d830.png)

- 可以使用代码的方法：【释放】这个【None】睡眠模式

![2022-06-03_215728.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220603/4910f6ed393d979f6814ce276af3e190.png.webp)

![2022-06-03_215815.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220603/bdb74173b54772453647fa25e5772497.png)

## 小结

- PM 框架已经开启了，STM32L4平台上，PM框架的适配文件有了，可以根据自己的平台进行参考与适配
- PM 框架整体包含【睡眠管理】【低功耗定时器管理】【变频管理】，本篇只简单讲到：【睡眠管理】
- 待后续文章继续讲解

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