【STM32CubeMX】低功耗模式

news2025/1/19 23:15:15

前言

本文讲解STM32F10X的低功耗模式，部分资料参考自STM32手册。STM32F10X提供了三种低功耗模式：睡眠模式（Sleep mode）、停机模式（Stop mode）和待机模式（Standby mode）。这些低功耗模式可以有效减少系统功耗，延长电池寿命，对于需要长时间运行的电池供电设备尤为重要。

环境

STM32F103ZET6开发板(战舰V3)，72MHz主频
基于STM32CubeMX生成的HAL库代码
keil5中，进行代码的编写修改

内容

在这里插入图片描述

因为我使用的是STM32CubeMX生成的HAL库代码，所以说PWR时钟的使能（__HAL_RCC_PWR_CLK_ENABLE();）已经在HAL_MspInit();里默认添加有了，如果是其它方式生成的代码，则可能需要手动添加。

关于唤醒的验证，我在下述验证中，就配置了PA0为外部中断模式，下拉，上升沿触发，开启对应NVIC，来实验了中断唤醒是没问题的，就是通过一条杜邦线PA0连接3.3V，拔插来触发就行了。事件唤醒还没有实验探究。

睡眠模式

在这里插入图片描述

睡眠模式，它使处理器暂停执行，并且可以通过外部事件或中断来唤醒。在睡眠模式下，(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，以便在唤醒时快速恢复正常运行。

睡眠模式的进入：两种睡眠模式，SLEEP-NOW或 SLEEP-ON-EXIT。

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。

睡眠模式的唤醒：两种唤醒方式，任一中断(WFI)或唤醒事件(WFE)。

WFI：任意一个中断的触发都能唤醒该模式。
WFE：唤醒事件

// SLEEP-NOW模式 WFI唤醒
// 滴答定时器的中断也会触发唤醒，所以说以WFI唤醒时，要先停止滴答的计数
HAL_SuspendTick();	//停止滴答定时器的计数
HAL_PWR_EnterSLEEPMode(PWR_MAINREGULATOR_ON, PWR_SLEEPENTRY_WFI);
HAL_ResumeTick();	//启动滴答定时器的计数

// SLEEP-NOW模式 WFI唤醒
HAL_PWR_EnterSLEEPMode(PWR_MAINREGULATOR_ON, PWR_SLEEPENTRY_WFE);

//  SLEEP-ON-EXIT模式 WFI唤醒
HAL_PWR_EnableSleepOnExit();	//  按手册要求 SLEEPONEXIT = 1 
HAL_SuspendTick();				//停止滴答定时器的计数
HAL_PWR_EnterSLEEPMode(PWR_MAINREGULATOR_ON, PWR_SLEEPENTRY_WFI);
HAL_ResumeTick();				//启动滴答定时器的计数

停机模式

在这里插入图片描述

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。当一个中断或唤醒事件导致退出停止模式时，会自动选用内部高速时钟（HSI RC振荡器）为系统时钟。

该模式有着两种唤醒模式，大致也跟上述的睡眠模式一样，就不过多介绍了。

// 停机模式 WFI唤醒
HAL_SuspendTick();	//停止滴答定时器的计数
HAL_PWR_EnterSTOPMode(PWR_LOWPOWERREGULATOR_ON, PWR_STOPENTRY_WFI);
HAL_ResumeTick();	//启动滴答定时器的计数
// 停机模式 WFE唤醒
HAL_PWR_EnterSTOPMode(PWR_LOWPOWERREGULATOR_ON, PWR_STOPENTRY_WFE);

待机模式

在这里插入图片描述

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。

在HAL中进入待机模式很简单，只需要一行代码，就能进入，当然在待机前，还有设置唤醒源。这里的程序是设置用于WKUP引脚（PA0）上的上升沿后，进行唤醒。

待机模式唤醒，在通过唤醒源__唤醒后，代码执行等同于复位后的执行__，而不是从进入待机模式的程序继续执行的，这一点是需要注意的。待机模式下的输入/输出端口状态：在待机模式下，所有的I/O引脚处于高阻态，除了以下的引脚：1. 复位引脚(始终有效) 2. 当被设置为防侵入或校准输出时的TAMPER引脚 3. 被使能的唤醒引脚

//这里是先判断唤醒引脚PA0的状态
//因为上面说了，待机模式唤醒后等同于复位，所以说要检验待机模式的唤醒，不能直接把进入待机模式的程序直接放在程序中，否则一唤醒，又执行都进入待机模式的程序，这样就约等于死循环。
if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_0) == 0)
{
    HAL_PWR_EnableWakeUpPin(PWR_WAKEUP_PIN1);   //设置WKUP用于唤醒
	HAL_PWR_EnterSTANDBYMode();					// 进入待机模式  
}