stm32f103c8t6学习笔记（学习B站up江科大自化协）-PWR电源控制

PWR简介

·PVD可用在电池供电或安全要求比较高的设备，如果供电电压在逐渐下降，在电压过低的情况下可能会导致内外电路出现不确定的错误。为了避免不必要的错误，可以在电源电压过低的情况下，提前发出警告并关闭较为危险的设备

·关闭的硬件越多越省电，不过唤醒就越麻烦

电源框图

可将STM32内部的供电方案大致分为3部分：

·第一部分（最上边的）：模拟部分供电，VDDA（VDD Analog）

这部分电路供电的正极是VDDA，负极是VSSA，其中AD转换器还有两根参考电压的供电叫VREF+和VREF-，在引脚多的型号中会单独引出，在引脚少的设备（如c8t6）内部会接到VDDA和VSSA

·第二部分（中间的）：数字部分供电，包括VDD供电区（左）和1.8V供电区（右）

VDD供电区域的电压调节器降压到1.8V之后，提供给后边的1.8V供电区。STM32内部的关键电路基本是以1.8V低压运行的，当这些电路需要与外界交流的时候才会通过IO转换成3.3V。其中使用低压运行的目的是降低功耗，电压越低内部电路运行的功耗就越低

·第三部分（最下边的）：后备供电VBAT（V Battery）

RCC_BDCR是RCC寄存器，叫备份域控制寄存器，也是和后备区域有关的寄存器，可由VBAT供电。

第二三部分中间有一个低电压检测器可以控制VBAT开关，VDD有电的时候由VDD供电，VDD没电时由VBAT供电

上电复位和掉电复位

·当VDD或VDDA电压过低时，内部电路直接产生复位，让stm32复位住不会乱操作

·在复位和不复位的界限之间设置了一个40mV的迟滞电压，大于上限POR（Power On Reset）时解除复位，小于下限PDR（Power Down Reset）时复位，是一个典型的迟滞比较器。设置两个阈值的作用，是为了防止电压在某个阈值附近波动时造成输出也来回抖动，

·复位信号时低电平有效，在前边后边电压过低时是复位的，中间电压正常不复位。

·关于POR、PDR和滞后时间可以参考数据手册（如下）

下降沿PDR掉电复位的阈值下限典型值是1.88V，上升沿上电复位的阈值上限典型值是1.92V，1.92-1.88就是迟滞的阈值40mV。如果忽略迟滞的话，简单点说就是大于1.9上电，低于1.9掉电。

最后一行是复位持续时间，典型时间是2.5ms

可编程电压检测器

·简称PVD，也是用于检测VDD和VDDA的供电电压，和前边的区别在于PVD的阈值是可以程序指定的，可以自定义调节，根据手册，可选范围是2.2-2.9V左右，PVD上限和下限的迟滞电压是100mV，PVD的电压比上电掉电复位的电压高

·PVD触发后芯片还是能正常工作的，只不过是电源电压过低，可以对用户进行提醒。PVD的输出是正逻辑，电压过低时为1，电压正常时为0，这个信号可以去申请中断，在上升沿或下降沿时触发中断，PVD的中断申请是通过外部中断实现的，如果要使用PVD的话需要记得配置外部中断

·接到外部中断的还有RTC，RTC自己是由中断的，但是为什么还需要接到外部中断？由于低功耗模式设计的是只有外部中断可以唤醒停止模式，其他设备（USB、ETH等等，将其wakeup信号线接过来）也想唤醒停止模式的话都可以通过借道外部中断实现

低功耗模式

·在这个图中，从上到下的模式关闭的电路越来越多，也越来省电，也是越来越难唤醒

·关闭电路通常由两个做法，一个是关闭时钟，另一个是关闭电源，

关闭时钟所有的运算和涉及时序的操作都会暂停，但是寄存器和存储器里保存的数据还可以维持不会丢失

关闭电源就是电路直接断电，电路的操作和数据都会直接丢失，关闭电源会比关闭时钟更省电。图中电压调节器关就代表1.8V区域断电

睡眠模式：

·直接调用WFI或WFE即可进入，这两个是内核的指令，使用可以直接调用库函数，WFI（Wait For Interrupt等待中断），唤醒条件是任意中断，仍和外设发生任何中断时芯片都会立刻醒来，醒来一般第一时间处理中断函数。WFE（Wait For Event等待事件），这个事件可以是外部中断配置为事件模式，也可以是使能了中断但是没有配置NVIC，WFE唤醒醒来之后一般不需要进中断函数，直接从睡的地方继续运行

·睡眠模式对只讲CPU时钟关闭，程序不会继续运行，CPU不运行功耗就会降低，睡眠模式对其他电路没有任何操作

停机模式：

·进入停机模式，先将SLEEPDEEP位置1，告诉CPU可以方向进入深度睡眠模式，

PDDS这一位是用于区分是停机模式还是待机模式，PDDS = 0进入停机模式，PDDS = 1进入待机模式。要想进入停机模式要现将PDDS设置为0，

LPDS用于设置最后的电压调节器是开启还是进入低功耗模式，LPDS = 1电压调节进入低功耗，LPDS = 0电压调节器开启。当把前边提到的位设置好了之后，再调用WFI或WFE芯片就可以进入停止模式了。

停止模式的唤醒条件较为苛刻，因为在这个模式下芯片睡眠更深，关闭的东西更多。条件是任一外部中断，所有外设的中断都可以，以及前边提到的PVD、RTC闹钟、USB唤醒、ETH唤醒借道了外部中断，这四个信号也同样可以唤醒停止模式。

停止模式对电路的操作有：关闭所有1.8V区的时钟，不仅CPU不能运行，外设也运行不了，正在定时的定时器会暂停，串口收发数据也会暂停，由于没关闭电源，CPU和外设的寄存器数据都是维持原状的。HSI和HSE的振荡器关闭，CPU和外设时钟都关闭的情况下，这两个高速时钟也没什么作用，所以会关闭。LSI内部低速时钟和LSE外部低速时钟并不会主动关闭，如果开启过这两个时钟可以继续运行。

电压调节器可以开启或者选择低功耗模式，这个电压调节器是由LPDS位控制的，无论电压调节器是开启还是低功耗，都可以维持1.8V区域寄存器和存储器的数据内容，区别在于低功耗更省电，同时低功耗在唤醒时会花更多的时间，电压调节器开启的话更耗电一些但是唤醒更快