低功耗实验
13.1 STM32低功耗模式概述
STM32在系统或电源复位后，芯片处于运行状态，此时HCLK为CPU提供时钟，内核执行程序代码，当CPU不需要继续运行时，可以采用低功耗模块来降低芯片的运行电流，STM32有3种低功耗模式：
（1）睡眠模式：内核停止，外设继续运行
（2）待机模式：1.8V的内核电源被关闭，SRAM内容丢失，PLL，HIS，HSE振荡器断电，此模式下最低电流2uA
（3）停机模式：停止所有时钟，此模式下最低电流20uA
上述三种模式的配置与唤醒条件如下表所示。
| 模式 | 进入操作 | 唤醒 |
|---|---|---|
| 睡眠 | WFI指令 | 任一中断 |
| WFE指令 | 唤醒事件 | |
| 待机 | PDDS位+SLEEPDEEP位+WFI或者WFE | WKUP引脚上升沿RTC警告事件NRST端口的复位信号IWDG复位 |
| 停机 | PDDS和LPDS位+SLEEPDEEP位+WFI或WFE | 任一外部中断（需要在外部中断寄存器中设置） |
从待机模式唤醒后，除了电源控制/状态寄存器PWR_CSR，所有的寄存器被复位，唤醒后执行的代码等同于复位后的执行，此时电源控制/状态寄存器PWR_CSR将会指示内核由待机状态退出，进入待机模式后，除了复位引脚以及被设置为防侵入或校准输出时的TAMPER引脚和被使能的唤醒引脚，其他IO均进入高阻状态。
13.2 相关寄存器
13.2.1 电源控制寄存器：PWR_CR
| 15 | 14 | 13 | 12 | 11 | 10 | 9 | 8 | 7 | 6 | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 | 0 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| - | DBP | PLS[2:0] | PVDE | CSBF | CWUF | PDDS | LPDS |
Bit 8：取消后备区域的写保护
0：禁止写入RTC和后备寄存器
1：允许写入RTC和后备寄存器
Bit 7~Bit 5：PVD电平选择
000：2.2V
001：2.3V
010：2.4V
011：2.5V
100：2.6V
101：2.7V
110：2.8V
111：2.9V
Bit 4：电源电压监测器PVD使能
0：禁止PVD
1：开启PVD
Bit 3：清除待机位
0：无功效
1：清除SBF待机位
Bit 2：清除唤醒位
0：无功效
1：2个系统时钟周期后清除WUF唤醒位
Bit 1：掉电深睡眠
0：当CPU进入深睡眠时进入停机模式，调压器的状态由LPDS位控制
1：CPU进入深睡眠时进入待机模式
Bit 0：深睡眠下的低功耗
0：在停机模式下电压调压器开启
1：在停机模式下电压调压器处于低功耗模式
13.2.2 电源控制/状态寄存器：PWR_CSR
| 15 | 14 | 13 | 12 | 11 | 10 | 9 | 8 | 7 | 6 | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 | 0 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| EWUP | PVD0 | SBF | WUF |
Bit 8：使能WKUP引脚
0：WKUP引脚为通用I/O
1：WKUP引脚用于将CPU从待机模式唤醒，WKUP引脚被设为输入下拉
Bit 2：PVD输出
0：VDD/VDDA高于由PLS[2:0]选定的PVD阀值
1：VDD/VDDA低于由PLS[2:0]选定的PVD阀值
Bit 1：待机标志
0：系统不在待机模式
1：系统进入待机模式
Bit 0：唤醒标志
0：没有发生唤醒事件
1：在WKUP引脚上发生唤醒事件或出现RTC闹钟事件
13.3 实验例程
功能：芯片运行15s之后进入待机模式，然后按下接在WKUP端口的按键唤醒，CPU在唤醒模式下驱动接在PB5上的LED以1Hz频率闪烁。
（1）打开sys.c文件编写一个功能函数，添加以下代码。
/***************************************************
Name :Standby_Set
Function :设置待机模式
Parameter :None
Return :None
***************************************************/
void Standby_Set()
{
SCB->SCR |= 1<<2 ; //使能SLEEPDEEP位
RCC->APB1ENR |= 1<<28 ; //使能电源时钟
PWR->CSR |= 1<<8 ; //设置WKUP用于唤醒
PWR->CR |= 1<<2 ; //清除Wake-up 标志
PWR->CR |= 1<<1 ; //PDDS置位
__asm volatile("wfi"); //执行WFI指令
}
（2）打开sys.h文件添加功能函数的声明。
void Standby_Set( void ) ; //设置待机模式
（3）打开1.c输入以下代码。
#include "sys.h"
#include "delay.h"
#include "usart1.h"
/***************************************************
Name :LED_Init
Function :LED初始化
Parameter :None
Return :None
***************************************************/
#define LED PBout( 5 ) //定义LED端口
void LED_Init()
{
RCC->APB2ENR |= 1<<3 ;
GPIOB->CRL &= 0xFF0FFFFF ;
GPIOB->CRL |= 0x00300000 ;
LED = 1 ;
}
/***************************************************
Name :TIM1_UP_IRQHandler
Function :TIM1中断服务函数
Paramater :None
Return :None
***************************************************/
u8 TIM1_Count ;
void TIM1_UP_IRQHandler()
{
if( ( TIM1->SR&0x01 )==0x01 )
{
TIM1_Count ++ ;
if( TIM1_Count==15 )
{
Standby_Set() ; //进入待机模式
TIM1_Count = 0 ;
}
}
TIM1->SR &= ~( 1<<0 ) ;
}
/***************************************************
Name :TIM1_Init
Function :定时器1初始化
Parameter :
psc:预分频系数
arr:重装载值
Return :None
***************************************************/
void TIM1_Init( u16 psc, u16 arr )
{
RCC->APB2ENR |= 1<<11 ;
TIM1->DIER |= 1<<0 ;
TIM1->PSC = psc ;
TIM1->ARR = arr ;
TIM1->CR1 |= 1<<0 ;
NVIC_Init( 3, 2, TIM1_UP_IRQn, 2 ) ;
TIM1_Count = 0 ;
}
/***************************************************
Name :main
Function :主函数
Parameter :None
Return :None
***************************************************/
int main()
{
STM32_Clock_Init( 9 ) ; //STM32时钟初始化
SysTick_Init( 72 ) ; //SysTick初始化
USART1_Init( 72, 115200 ) ; //初始化串口1波特率115200
LED_Init() ; //LED初始化
TIM1_Init( 7199, 9999 ) ; //定时器1初始化
while( 1 )
{
LED = 0 ;
delay_ms( 500 ) ;
LED = 1 ;
delay_ms( 500 ) ;
}
}
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