目录
一、概念及其应用
1.1应用
1.2STM32电源管理系统
2.3STM32低功耗模式
2.3.1睡眠模式
2.3.2停止模式
2.3.3待机模式
三、Tickless低功耗模式
3.1低功耗模式配置
3.2低功耗模式应用
3.3低功耗电路分析
3.4低功耗处理相关接口
四、实现原理
4.1任务等待删除的检查
4.2空闲任务
4.3Tickless流程
4.4休眠处理
4.4.1计算SysTick装载值
4.4.2进入低功耗模式
4.4.3恢复systick
一、概念及其应用
1.1应用
可穿戴的、电池供电、待机时间长的产品：
还有%80的物联网产品
1.2STM32电源管理系统
主要分为：备份域（VBAT备用电池供电）、调压器供电电路（内部1.2V提供供电）、ADC电源电路（模数分离保证ADC测量精度）
实际上，低功耗就是做减法，做关断
2.3STM32低功耗模式
包括睡眠模式、停机模式、待机模式
2.3.1睡眠模式
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仅关闭内核时钟，内核停止运行，但片上外设包括CortexM4核心外设仍正常运行
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WFI、WFE两种方式进入，即由等待中断唤醒和等待事件唤醒
一般情况下不用睡眠模式，因为它实现不了大面积的低功耗
2.3.2停止模式
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进一步关闭所有外设的时钟，但不关闭1.2V区域的部分电源，
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还保留了内核寄存器、内存的信息，所以从停止模式（任意一个外部中断EXTI）唤醒，重启时钟后还可以从上次停止处继续执行代码。
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停止模式中可选择电压调节器为开模式或低功耗模式，可选择内部FLASH工作在正常模式或掉电模式
2.3.3待机模式
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关闭所有时钟，同时关闭1.2V区域的所有电源，唤醒后，只能对芯片复位，从头开始执行程序
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四种唤醒方式，WKUP引脚上升沿，RTC闹钟事件，NRST引脚的复位、IWDG独立看门狗的复位
三、Tickless低功耗模式
通过空闲任务实现，核心是处理tickless函数
3.1低功耗模式配置
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configUSE_TICKLESS_IDLE 设置为1采用低功耗tickless模式，为0不采用
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configEXPECTED_IDLE_TIME_BEFORE_SLEEP默认设置为2，表示休眠时间必须>2个tick值（不然也没意义）
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configPRE_SLEEP_PROCESSIN()和configPOST_SLEEP_PROCESSIN()是rtos给用户提供的接口，分别是进入、退出低功耗模式要处理的事情
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函数vPortSuppressTicksAndSleep是实际的低功耗执行代码
3.2低功耗模式应用
必须要掌握的硬件知识包括四部分：主控芯片、电源管理、外设模块、外部接口
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主控芯片早期以MSP430为主，静态电流165uA，现在以STM8/32 L为主 静态电流87uA
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电源管理包括LDO超低静态电流、输出可关断，DC/DC 主要性能指标是高转换效率
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外设模块以无线通信技术包括GPRS/GPS/WIFI/Zigbee/LoRa/NB-IOT，须具备休眠模式，休眠电流、待机电流小，中断可唤醒
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外部接口分为输入和输出，输入方面如CAN、RS485、232、LCD屏等需要间隙供电，输出方面利用MOS管脉冲控制
3.3低功耗电路分析
可通过搜芯片手册—www.alldatasheet.com 寻找器件特性 如静态电流quiescent current
3.4低功耗处理相关接口
除了停止模式和待机模式，PWR电源控制和GPIO端口还分别提供了相关接口用于低功耗处理
四、实现原理
4.1任务等待删除的检查
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实际接口static void prvCheckTaskWaitingTermination
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循环判断等待被删除的任务数量标记是否大于0（此标记在任务删除的接口中会操作这个数）
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挂起调度器
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读取删除任务自身列表里任务状态是否为空
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开启调度器
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进入临界段
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获取任务控制块
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从任务列表项移除任务
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任务总计数-1
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等待删除计数-1
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退出临界段
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释放任务控制块
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4.2空闲任务
main.c中 osKernelStart—>vTaskStartScheduler中自动创建空闲任务
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实际接口static portTASK_FUNCTION（prvIdleTask，pvParameters）
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先进行任务等待删除的检查
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判断是否为抢占式调度
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如果不是，代表为时间片调度，则触发上下文切换，因为空闲任务本身优先级是最低的
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如果是抢占式调度，则查看是否有和空闲任务优先级相同的其他任务处于就绪态，如果有就进行上下文切换（要是高于空闲任务的优先级，自然由调度器去调度处理）
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接着就是钩子函数的处理，这个由用户自己填充代码
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最后就是tickless处理，放在下文阐述
4.3Tickless流程
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获取系统的最小时间片 xExpectedIdleTime = prvGetExpectedIdleTime()
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判断是否大于休眠空闲处理的最小间隔 2Tick
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是的话，挂起调度器
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再次获取系统的最小时间片（相当于更新一下时间，防止由于其他任务调度了，时间产生了误差）
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再次判断是否大于休眠空闲处理的最小间隔 2Tick
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进行休眠处理，传入系统的最小时间片portSUPPRESS_TICKS_AND_SLEEP(xExpectedIdleTime )
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恢复调度器
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prvGetExpectedIdleTime()——获取系统最小时间片
如果有比空闲任务优先级高或者相同优先级的任务处于就绪态，直接返回0
否则返回值=系统解锁时间-系统tick计数值（其实就是当前系统的最小时间片
4.4休眠处理
4.4.1计算SysTick装载值
_weak void vPortSuppressTicksAndSleep(系统最小时间片)
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系统最小时间片溢出检查 最大只能是systick的最大装载值
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关闭systick定时器
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systick重载值=当前systick计数值+单次系统tick值*（系统最小时间片-1）
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判断装载值是否大于补偿周期 之后减去补偿时间
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最终得到systick重载值
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关闭中断——关闭所有中断 （和进入临界段不一样）
这里的关闭的中断稍微特殊一点，不会进行中断处理但是会唤醒CPU
4.4.2进入低功耗模式
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判断是否有其他任务进入了就绪态
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是的话，终止休眠状态，当前systick计数值放到systick装载寄存器中，启动systick，重新赋值装载寄存器值为一个系统的tick周期，开启中断
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否则装载休眠systick装载值，清除systick当前计数值，启动systick定时器，进入休眠前的工作，然后休眠
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退出休眠，停止systick定时器，使能中断
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4.4.3恢复systick
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判断是否为systick唤醒的
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是的话，systick恢复值=单个tick周期-（休眠装载值-当前tick计数值）如果恢复值很小或者很大就赋值为1个tick周期
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把systick恢复值赋值给systick装载值
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休眠周期的补偿值，单位为tick，也就是1ms
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不是的话，休眠运行装载值=休眠装载值-当前systick计数值
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休眠运行周期，单位为tick
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装载恢复systick装载值
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清除systick计数值
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进入临界段
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使能systick
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补偿系统的tick周期值，也就是说运行了多少时间，因为调度器恢复的时候，会根据tick值进行遍历，保证实时性
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恢复systick周期为1个tick
