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電源與功耗量測

量測電流前，先確認 Reef 的電源從哪裡來、要量的那一段電流在哪裡斷開，再讓板子進入要量測的狀態。SDK 沒有提供適用所有板型的電流數值；請以晶片規格書的量測條件為準，並在自己的板子上實測。

開發板電源架構

IPRO7AI Reef EVK

Reef V4.0 只從 USB-C 供電，由板上電源產生 3.3 V（3V3）與相機用的電壓。IPRO7AI 的 3.3 V 由 SW8 選擇來源：PWR 時直接取自板上 3.3 V，MEAS 時改經 JP2，讓電流表或外部電源串在中間。

flowchart LR
    USB["USB-C 5 V"] --> PWR["板上電源"] --> V33["3V3"]
    USB --> D["二極體"] --> JIO5["J_IO 2、4 腳 5 V 輸出"]
    V33 -- "SW8＝PWR" --> SOC["IPRO7AI 3.3 V"]
    V33 -- "SW8＝MEAS" --> JP2["JP2 第 1→2 腳<br/>電流表"] --> SOC
    V33 --> JIO33["J_IO 1、17 腳 3.3 V 輸出"]
    PWR -- "SW7＝CAM" --> CAM["相機 2.8 V、1.5 V 穩壓器"]
    PWR -- "JP3" --> SD["microSD 卡座／FIN 卡"]
開關／跳線 位置 對電源的作用
SW8 PWR 一般使用：IPRO7AI 的 3.3 V 直接由板上電源供應
MEAS IPRO7AI 的 3.3 V 改經 JP2 供應；JP2 必須接電流表或外部 3.3 V 電源
JP2 — 3 pin：1＝3V3（板上 3.3 V）、2＝SOC（IPRO7AI 的 3.3 V）、3＝GND；只在 SW8＝MEAS 時使用
SW7 CAM 相機的 2.8 V 與 1.5 V 穩壓器開啟
GPIO 相機穩壓器關閉，16 支相機腳位改接到 J_IO
JP3 ON microSD 卡座一直有電
GPIO 卡座電源由 GPIO14 控制：低準位或未驅動時有電，高準位時斷電；FIN 卡的 fin cycle 需要這個位置
  • 除錯排座 U6 不供電；接上 IPRO Debug Probe 或 USB 轉 UART 線之外，仍要接 USB-C。
  • J_IO 的 2、4 腳是 USB 5 V 經二極體的輸出，1、17 腳是 3.3 V 輸出，都不能用來對板子供電。

上電前

  • 只從 USB-C 供電。
  • SW8 平常放在 PWR。放在 MEAS 時，JP2 沒有接電流表或外部 3.3 V 電源就不要接 USB-C：IPRO7AI 沒有電，周邊的 3.3 V 卻會經 IO 腳倒灌。
  • 插拔相機排線前先拔掉 USB-C。

其他開發板（IPRO7 EVB、IPRO7AI EVK）的電源架構見各板的硬體文件，請洽 INTELPRO。

電源設計建議

項目 建議
輸入保護 電源輸入端加 TVS，防靜電與突波
去耦電容 每支電源腳放一顆 100 nF，盡量靠近晶片
大容量電容 5 V 與 3.3 V 電源放 10 µF–47 µF 穩定電源
上電順序 依晶片規格書與板子的電源時序設計
接地 使用完整的接地層，類比與數位區域分開
LDO 選擇 類比電源（AVDD）使用低雜訊 LDO
電流量測 在 SoC 的電源路徑上保留可斷開的量測點，例如 Reef 的 SW8 與 JP2

天線與匹配電路見腳位與周邊對照。

量測電流

記錄每次量測的條件，結果才能比較：量測點、CPU 時脈、RF 發射功率、啟用的周邊、記憶體保留設定與睡眠模式。

量測點

量測點 接法 包含的電路
整塊板子 USB-C 與電腦之間串接 USB 電流表 板上所有電路，含 LED、喇叭擴大機、相機與 microSD 卡
IPRO7AI 的 3.3 V SW8＝MEAS，電流表接在 JP2 的 1、2 腳之間 IPRO7AI 的 3.3 V 腳及其去耦電容、開機腳上拉電阻；不含周邊

量測 IPRO7AI 的電流

  1. 燒錄要量測的韌體：例如開箱韌體 ipro7ai_reef_demo，步驟見 IPRO7AI Reef EVK 上手。確認它在 SW8＝PWR 時可以正常開機。

  2. 接上電流表：拔掉 USB-C，把電流表接在 JP2 的第 1 腳（3V3）與第 2 腳（SOC）之間，再把 SW8 撥到 MEAS。要以外部電源供電時，改把外部 3.3 V 電源接在 JP2 的第 2 腳（SOC）與第 3 腳（GND）。

  3. 上電並確認開機：接上 USB-C，以 115200 baud 開啟主控台並輸入 reef status。

    python3 tools/serial_monitor.py /dev/cu.usbserial-XXXX --send "reef status" --timeout 5

    主控台印出板子狀態，表示 IPRO7AI 經 JP2 正常供電；電流表讀到的就是 IPRO7AI 3.3 V 的電流。沒有任何輸出時，檢查電流表的檔位與 JP2 的接線。

  4. 讀取各狀態的電流：在主控台執行要量測的動作，等數值穩定後記錄讀數與當時的條件。

  5. 恢復一般供電：先拔掉 USB-C，把 SW8 撥回 PWR，再拆下電流表。

睡眠電流

apps/test/ipro_lp_test（PDS31 進出與 RTC 喚醒，lp 指令）只隨附 IPRO7 EVB 的設定（CONFIG_EVB=y）；本版沒有 Reef 的睡眠電流測試設定。

PDS31 睡眠時，OCRAM 只保留前 64 KB；其餘部分只在 MISC 電源域保持供電時保留（bsp/hal/inc/hal_pm.h 的 pm_pds_set_misc_keep()）。HBN RAM 的 4 KB 在休眠期間保留。晶片在 PDS 時 UART 關閉，睡眠期間輸入的字元會遺失。

應用中的自動低功耗

應用通常不自己呼叫睡眠。components/sys/ipro_pm 接手 FreeRTOS 的 tickless idle，依每段空閒時間選擇可進入的最深模式：IPRO_PM_MODE_WFI（CPU 時脈閘控）、IPRO_PM_MODE_NATIVE（BLE 核心以自己的 32 kHz 計時器睡眠時的 WFI）、IPRO_PM_MODE_PDS（PDS31）。啟用 CONFIG_IPRO_PM=y 後，shell 指令 pm stats 列出各模式的停留比例與平均電流估計值；估計值不能取代實測。設定方式見低功耗指南。

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