低功耗¶

IPRO7 的 FreeRTOS 應用可使用三種省電狀態：WFI（FreeRTOS tickless idle）、PDS（Power-Down Sleep，Level 31，喚醒後原地繼續）與 HBN（Hibernate，喚醒時冷開機）。SDK 以預編譯的低功耗框架 hal_lp 提供 PDS 的進入與恢復，並以 ipro_pm 自動選擇 WFI 或 PDS。在 IPRO7AI Reef EVK 上可以用 SW8 與 JP2 量測 IPRO7AI 本身的電流；隨附的 Reef 設定檔都不會進入 PDS。

低功耗模式¶

架構¶

設定¶

# CONFIG_USE_PSRAM is not set
CONFIG_HAL_LP=y
CONFIG_FREERTOS_IDLE_HOOK=y
CONFIG_PLATFORM_UART_BAUDRATE=115200

.config 會原樣轉成 autoconf.h，Kconfig 的相依關係不會套用，相關設定都要寫出來。

測試應用 ipro_lp_test¶

apps/test/ipro_lp_test 是不含 BLE 與 PSRAM 的最小應用，以 RTC 喚醒測試 PDS Level 31，設定對象是 IPRO7 EVB（CONFIG_EVB=y）。它的 lp shell 指令涵蓋本頁的各種情況：lp sleep <ms>（經 hal_lp 進入 PDS）、lp auto on|off（閒置時進入 PDS）、lp status、lp mem [ms]（哪些 OCRAM 保留下來）、lp misc on|off（MISC 電源域保持供電）、lp fastboot <ms>（HBN 冷開機喚醒）與 lp wakectx。可對照本頁閱讀它的 src/lp_test_cli.c。

程式介面¶

以下流程依 apps/platform/ipro7_demo/demo/soc/peripheral/lowpower_demo.c：初始化框架、註冊喚醒 hook，再以 RTC 計時進入 PDS。

#include "hal_lp.h"

extern void shell_uart_reinit(void);
extern void vPortSetupTimerInterrupt(void);

static int wake_reinit(int wakeup_reason, void *arg)
{
    (void)wakeup_reason;
    (void)arg;
    shell_uart_reinit();          /* PDS 重置了主控台 UART */
    vPortSetupTimerInterrupt();   /* FreeRTOS 系統計時器 */
    /* 其他周邊（I2C、SPI…）在這裡重新初始化 */
    return 0;
}

int sleep_ms(uint32_t ms)
{
    static int initialized;
    if (!initialized) {
        if (hal_lp_init() != 0) {
            return -1;
        }
        hal_lp_register_wakeup_hook(wake_reinit, NULL);
        initialized = 1;
    }

    hal_lp_cfg_t cfg = {
        .rtc_wakeup_en    = 1,
        .rtc_sleep_us     = ms * 1000ULL,
        .flash_power_down = 1,
        .psram_retention  = 1,     /* 有 PSRAM 時讓它自刷新 */
        .ocram_retention  = 1,
    };
    hal_lp_result_t res;
    int ret = hal_lp_enter(&cfg, &res);   /* 回傳喚醒原因（HAL_LP_WAKEUP_*）或負的錯誤碼 */
    if (ret == HAL_LP_ERR_ENTRY_ABORTED) {
        /* 有中斷待處理，晶片沒有進入 PDS（等同一次 WFI） */
    }
    return ret;
}

• hal_lp_result_t 回報喚醒原因、觸發喚醒的 GPIO 與實際睡眠時間；hal_lp_get_virtual_ms() 提供跨越睡眠持續計數的時基。
• GPIO 喚醒：在 hal_lp_cfg_t 設定 gpio_wakeup_en 與 gpio_cfg（wakeup_mask、觸發方式、上下拉）；可用 GPIO0–31。
• 睡眠後 FreeRTOS 的 tick 計數不會自動補正：像 ipro_lp_test 一樣以 xTaskCatchUpTicks() 補上實際睡眠時間。
• HBN：呼叫 hal_lp_enter_fastboot() 後晶片以冷開機喚醒，這個呼叫不會返回。開機時以 hal_lp_is_fastboot_wakeup() 判斷，並以 hal_lp_get_wake_context() 讀取喚醒內容；要跨越 HBN 保留的資料必須先放進 HBN RAM。

保留與喚醒¶

• OCRAM：MISC 電源域斷電時（預設），PDS31 只保留 OCRAM 的前 64 KB；pm_pds_set_misc_keep() 讓 MISC 電源域保持供電，就會保留整個 OCRAM。喚醒後要用的資料請放在前 64 KB，或讓 MISC 保持供電，並以 ipro_lp_test 的 lp mem 確認結果。
• PSRAM：psram_retention 讓 PSRAM 在 PDS 期間自刷新，喚醒時由框架恢復。IPRO7AI（Reef 的 SoC）的 PSRAM 在封裝內，PDS 期間必須保持自刷新。
• HBN RAM：4 KB，HBN 期間唯一保留的記憶體；框架的參數與 fastboot 喚醒內容也放在這裡。
• 主控台：UART0 所在的電源域在 PDS31 時會被重置，喚醒後要重新初始化（shell_uart_reinit() 或 platform_init()）。主控台 RX 腳位（GPIO21，Reef 上是 U6 第 4 腳）無法喚醒 PDS，睡眠期間輸入的字元會遺失。
• GPIO 喚醒：hal_lp 支援 GPIO0–31。低階的 pm_pds_gpio_wakeup_set()（hal_pm.h）可設 GPIO0–41，但每四支腳位共用觸發設定，且只有 ASYNC 觸發有效（SYNC 需要 PDS 期間停止的時脈）。HBN 只能由 AON 腳位喚醒。
• 32 kHz 時脈：預設 RC32K；板子有 32 kHz 晶振時可用 pm_pds_set_32k_src() 切換。Reef 沒有 32 kHz 晶振，使用 RC32K；框架附有 RC32K 校正。
• Flash：flash_power_down = 1 時睡眠期間 flash 斷電，喚醒時由框架恢復 XIP。

BLE 與睡眠¶

• ipro_pm 的 BLE 後端與 BLE 連線中的 PDS（CONFIG_IPRO_PM_BLE、CONFIG_IPRO_PM_PDS_CONNECTED）會強制從原始碼建置 BLE 控制器。控制器只以預編譯函式庫提供，因此無法以本套件建置。產品若需要在 BLE 連線中省電，請洽 INTELPRO。
• ipro_ble_remote/defconfig_reef 刻意不使用 PDS：Reef 由 USB 供電，相機與音訊也需要時脈。
• ipro_pdm_mic_demo（IPRO7 EVB、IPRO7AI EVK）示範 BLE 搭配 tickless WFI，以及手動進入 PDS 的 pds [sec] 指令。
• BLE 控制器組合、Exchange Memory 大小等設定見 BLE 開發。

量測¶

• 以外接電表量測 SoC 的供電路徑。在 Reef 上，SW8 與 JP2 會讓 IPRO7AI 的 3.3 V 經過電表（步驟見下節）；其他板子見電源與功耗量測。
• 確認晶片實際睡眠的次數與時間，並記錄喚醒原因（hal_lp_result_t）。喚醒次數比預期多時，先檢查計時器與待處理的中斷（hal_lp_enter() 會回傳 HAL_LP_ERR_ENTRY_ABORTED）。
• 使用 ipro_pm 時，pm stats 列出各模式的停留時間與估算電流。估算值只用來比較不同設定，不能取代實際量測。
• 以同一份韌體比較 WFI 與 PDS，並在睡眠前等 UART 輸出送完，以免被截斷。

在 Reef 上動手做¶

量測韌體執行時 IPRO7AI 消耗的電流。隨附的 Reef 設定檔都不會進入 PDS，所以這裡以出廠韌體比較「shell 閒置」與「相機管線運作」兩種狀態；換成自己的應用重做一次，就能在加入睡眠前得到它的基準值。

需要：一台電流表（或電源量測單元），以及接 3 腳 JP2 排針的測試線。

下一步：依建立第一個自己的應用開始動手，再依測試你的應用檢查它的行為與電流。

本版限制¶

• 隨附的 IPRO7AI Reef EVK 設定檔都不會進入 PDS 或 HBN；ipro_lp_test 與 ipro7_demo 的低功耗指令以 IPRO7 EVB 為對象。
• BLE 連線中的 PDS 無法以本套件建置（需要從原始碼建置控制器）。
• Zephyr RTOS 下沒有低功耗模式（pm_state 不會進入 PDS 或 HBN），見 Zephyr RTOS。
• CONFIG_IPRO_PM_IDLE_PDS（由 idle 任務進入 PDS）沒有隨附範例，使用前請在自己的板子上驗證。
• 低功耗記憶體佈局不能與 HOTCODE 選項並用。

相關文件¶

• IPRO7AI Reef EVK：SW8、JP2 與電流量測步驟。
• 電源與功耗量測
• BLE 開發
• 建置系統與設定
• Zephyr RTOS