STM32低功耗模式

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背景

低功耗模式

睡眠模式

进入睡眠模式

退出睡眠模式

停止模式

进入停止模式

退出停止模式

待机模式

进入待机模式

退出待机模式

程序

睡眠模式

休眠模式配置

进入休眠模式

退出睡眠模式

停止模式

停止模式配置

进入停止模式

退出停止模式

待机模式

待机模式配置

进入待机模式

退出待机模式

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背景

‌STM32的低功耗模式主要用于减少设备的能耗，从而延长设备的使用时间，特别是在依赖电池供电的设备中尤为重要‌。通过进入不同的低功耗模式，STM32可以在不同的应用场景下实现最佳的能耗管理。本篇文章会介绍STM32的三种低功耗模式、以及如何进入和退出这三种模式。

低功耗模式 在系统或电源复位以后，微控制器处于运行状态。当 CPU 不需继续运行时，可以利用多种低功 耗模式来节省功耗，例如等待某个外部事件时。用户需要根据最低电源消耗、最快速启动时间 和可用的唤醒源等条件，选定一个最佳的低功耗模式。 STM32F10xxx 有三种低功耗模式： ● 睡眠模式 (Cortex™-M3 内核停止，所有外设包括 Cortex-M3 核心的外设，如 NVIC 、系统时 钟 (SysTick) 等仍在运行 ) ● 停止模式 ( 所有的时钟都已停止 ) ● 待机模式 (1.8V 电源关闭 ) 三种低功耗模式的区别 睡眠模式：停止CPU 停止模式：停止CPU和时钟和芯片内部外设（外设中的外是相对与内核的内而言的！） 待机模式：CPU停止、外设停止、时钟停止、SRAM也停止，寄存器停止、只有备份寄存器保存 睡眠模式 进入睡眠模式 通过执行 WFI或WFE指令进入睡眠状态 。根据 Cortex™-M3 系统控制寄存器中的 SLEEPONEXIT 位的值，有两种选项可用于选择睡眠模式进入机制： ● SLEEP-NOW ：如果 SLEEPONEXIT 位被清除，当 WRI 或 WFE 被执行时，微控制器立即进 入睡眠模式。 ● SLEEP-ON-EXIT ：如果 SLEEPONEXIT 位被置位，系统从最低优先级的中断处理程序中退 出时，微控制器就立即进入睡眠模式。 在睡眠模式下，所有的 I/O 引脚都保持它们在运行模式时的状态。 退出睡眠模式 如果执行 WFI 指令进入睡眠模式， 任意一个被嵌套向量中断控制器响应的外设中断都能将系统从 睡眠模式唤醒 。 如果执行 WFE 指令进入睡眠模式，则一旦发生唤醒事件时，微处理器都将从睡眠模式退出。 停止模式 停止模式是在 Cortex™-M3 的深睡眠模式基础上结合了外设的时钟控制机制，在停止模式下电压 调节器可运行在正常或低功耗模式。此时在 1.8V 供电区域的的所有时钟都被停止， PLL 、 HSI 和 HSE RC 振荡器的功能被禁止， SRAM 和寄存器内容被保留下来。 在停止模式下，所有的 I/O 引脚都保持它们在运行模式时的状态。 进入停止模式 关于如何进入停止模式，详见表 11 。 在停止模式下，通过设置电源控制寄存器 (PWR_CR) 的 LPDS 位使内部调节器进入低功耗模式， 能够降低更多的功耗。 如果正在进行闪存编程，直到对内存访问完成，系统才进入停止模式。 如果正在进行对 APB 的访问，直到对 APB 访问完成，系统才进入停止模式。 退出停止模式 关于如何退出停止模式， 当一个中断或唤醒事件导致退出停止模式时，HSI RC振荡器被选为系统时钟。（也就是说退出之后，需要手动重新配置RCC复位时钟控制） 当电压调节器处于低功耗模式下，当系统从停止模式退出时，将会有一段额外的启动延时。如果在停止模式期间保持内部调节器开启，则退出启动时间会缩短，但相应的功耗会增加。 待机模式 待机模式可实现系统的最低功耗。该模式是在 Cortex-M3 深睡眠模式时关闭电压调节器。整个 1.8V 供电区域被断电。 PLL 、 HSI 和 HSE 振荡器也被断电。 SRAM 和寄存器内容丢失。只有备份 的寄存器和待机电路维持供电 ( 见图 4) 。 进入待机模式 关于如何进入待机模式，详见表 12 。 退出待机模式 当一个外部复位 (NRST 引脚 ) 、 IWDG 复位、 WKUP 引脚上的上升沿或 RTC 闹钟事件的上升沿发 生时 ( 见图 154 ：简化的 RTC 框图 ) ，微控制器从待机模式退出。从待机唤醒后，除了电源控制 / 状 态寄存器 (PWR_CSR)( 见第 4.4.2 节 ) ，所有寄存器被复位。 从待机模式唤醒后的代码执行等同于复位后的执行 ( 采样启动模式引脚、读取复位向量等 ) 。电源 控制 / 状态寄存器 (PWR_CSR)( 见第 4.4.2 节 ) 将会指示内核由待机状态退出。 程序 睡眠模式 休眠模式配置 KEY_INT_INIT();//外部中断初始化（PA0是按键中断输入） NVIC_SystemLPConfig(NVIC_LP_SEVONPEND,DISABLE); //SEVONPEND: 0：只有使能的中断或事件才能唤醒内核。1：任何中断和事件都可以唤醒内核。（0=DISABLE，1=ENABLE) NVIC_SystemLPConfig(NVIC_LP_SLEEPDEEP,DISABLE); //SLEEPDEEP: 0：低功耗模式为睡眠模式。1：进入低功耗时为深度睡眠模式。 NVIC_SystemLPConfig(NVIC_LP_SLEEPONEXIT,DISABLE); //SLEEPONEXIT: 0: 被唤醒进入线程模式后不再进入睡眠模式。1：被唤醒后执行完相应的中断处理函数后进入睡眠模式。

PS:ISR Interrupt Serve Routine（中断服务程序） 进入休眠模式 __WFI(); //进入睡眠模式，等待中断唤醒 // __WFE(); //进入睡眠模式，等待事件唤醒 退出睡眠模式

通过外部中断退出

停止模式 停止模式配置 RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR,ENABLE); //使能电源PWR时钟 进入停止模式 PWR_EnterSTOPMode(PWR_Regulator_LowPower,PWR_STOPEntry_WFI);//进入停机模式

PWR_EnterSTOPMode库函数的定义如下

退出停止模式 RCC_Configuration(); //系统时钟初始化（停机唤醒后会改用HSI时钟，需要重新对时钟初始化） 外部中断发生 退出停止模式之后，一定要重新配置RCC！因为停止模式会关闭时钟源！ 待机模式 待机模式配置 RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR,ENABLE); //使能电源PWR时钟 PWR_WakeUpPinCmd(ENABLE);//WKUP唤醒功能开启（待机时WKUP脚PA0为模拟输入）

使能唤醒脚

进入待机模式 PWR_EnterSTANDBYMode();//进入待机模式

PWR_EnterSTANDBYMode库函数定义位

退出待机模式

wakeup管脚退出