STM32F4外设配置速查【低功耗唤醒部分】

你的名字 2022-12-31 12:26 321阅读 0赞

# 低功耗模式 #

一般在系统或电源复位后，mcu在运行状态下由HCLK为CPU提供时钟，内核执行代码，当CPU不需要运行时可利用多种低功耗模式来节省功耗，等待某事件触发时才唤醒

stm32f4xx有三种低功耗模式

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>睡眠模式</th> 
   <th>仅内核停止，外设如NVIC、systick等仍运行</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>停止模式</td> 
   <td>所有时钟停止，1.8V内核电源工作，备份寄存器、待机电路等都有供电，寄存器、SRAM数据保留</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>待机模式</td> 
   <td>1.8V内核电源关闭，仅有备份寄存器和待机电路维持供电，寄存器、SRAM清空，功耗最低</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

运行模式下，也可通过**降低系统时钟**和**关闭未被使用的外设时钟**来降低功耗

## 调压器 ##

嵌入式线性调压器为除备份域和待机电路外所有数字电路供电，需要连接两个外部电容到专用引脚 V C A P \_ 1 V\_\{CAP\\\_1\} VCAP\_1和 V C A P \_ 2 V\_\{CAP\\\_2\} VCAP\_2为激活和停用调压器，需要将特定引脚连接到VSS或VDD，具体引脚由封装决定

## 低功耗模式开启方法 ##

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>模式</th> 
   <th>进入</th> 
   <th>唤醒</th> 
   <th>对1.2V域时钟的影响</th> 
   <th>对VDD域时钟的影响</th> 
   <th>调压器</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>睡眠</td> 
   <td>WFI/WFE</td> 
   <td>任意中断/唤醒事件</td> 
   <td>CPU CLK关闭，其他无影响</td> 
   <td>无</td> 
   <td>开启</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>停止</td> 
   <td>PDDS位和LPDS位+SLEEPDEEP位+WFI/WFE</td> 
   <td>任意EXTI线（可在EXTI寄存器中配置，包括内部线和外部线）</td> 
   <td>全部关闭</td> 
   <td>HSI、HSE关闭</td> 
   <td>开启或处于低功耗模式</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>待机</td> 
   <td>PDDS位+SLEEPDEEP位+WFI/WFE</td> 
   <td>WKUP引脚上升沿、RTC闹钟（A或B）、RTC唤醒事件、RTC入侵事件、RTC时间戳事件、NRST引脚外部复位、IWDG复位</td> 
   <td>全部关闭</td> 
   <td>HSI、HSE关闭</td> 
   <td>关闭</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

**WFI置位**可用**任意中断**唤醒

**WFE**置位可用**唤醒事件**唤醒

理想状态下，待机模式只需要2.2uA电流，典型电流为350uA

## stm32f4的特别说明 ##

使能了RTC闹钟中断或RTC周期性唤醒等中断时，进入待机模式前，必须进行以下处理：

1.  禁止RTC中断
2.  清零对应中断标志位
3.  清除PWR唤醒（WUF）标志（通过设置PWR\_CR->CWUF位实现）
4.  重新使能RTC对应中断
5.  进入低功耗模式

详情参考stm32f4xx芯片手册

## stm32f4xx的待机模式启用-唤醒配置 ##

**注意：使用前需引入stm32f4xx\_pwr.c库文件**

进入待机配置步骤：

1.  使能电源时钟
2.  关闭RTC相关中断
3.  设置WK\_UP引脚为唤醒源
4.  设置SLEEPDEEP位、PDDS位、执行WFI指令，进入待机模式

wkup.h

#ifndef __WKUP_H
    	#define __WKUP_H
    	#include "sys.h"
    	
    	u8 Check_WKUP(void);//检测WKUP脚信号
    	void WKUP_enter_standbymode(void);//系统进入待机模式
    	void WKUP_init(void);//待机唤醒初始化
    	
    #endif

wkup.c

#include "wkup.h"
    #include "delay.h"
    
    //检测WKUP脚信号
    //返回1：连续按下3s以上；返回0：错误的触发（连按3s以下）
    u8 Check_WKUP(void)
    { 
    	u8 t=0;
    	u8 tx=0;//记录松开的次数
    
    	while(1)
    	{ 
    		if(WKUP_KD)//WKUP已经按下
    		{ 
    			t++;
    			tx=0;
    		}
    		else
    		{ 
    			tx++;
    			if(tx>3)//超过90ms内没有WKUP信号
    				return 0;
    		}
    		
    		delay_ms(30);
    		
    		if(t>=100)//按下超过3s
    			return 1;
    	}
    }
    /*此函数效率较低，可使用定时器来重写*/
    
    //系统进入待机模式
    void WKUP_enter_standbymode(void)
    { 
    	while(WKUP_KD);//等待WKUP按键松开(在有RTC中断时，必须等WKUP松开再进入待机)
    
    	RCC_AHB1PeriphResetCmd(0x04FF,ENABLE);//复位所有GPIO口
    	
    	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR,ENABLE);//使能电源配置时钟
    	PWR_BackupAccessCmd(ENABLE);//使能备份域访问
    
    	RTC_ITConfig(RTC_IT_TS|RTC_IT_WUT|RTC_IT_ALRA|RTC_IT_ALRB,DISABLE);//关闭RTC相关中断
    	RTC_ClearITPendingBit(RTC_IT_TS|RTC_IT_WUT|RTC_IT_ALRA|RTC_IT_ALRB);//清除中断标志位
    	
    	PWR_ClearFlag(PWR_FLAG_WU);//清除WKUP标志
    	
    	PWR_WakeUpPinCmd(ENABLE);//使能待机唤醒功能
    	PWR_EnterSTANDBYMode();//进入待机模式
    }
    
    //以PA0为待机唤醒引脚，进行WKUP唤醒初始化
    void WKUP_init(void)
    { 
    	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
    	EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;
    	
    	RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA,ENABLE);//使能GPIOA时钟
    	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_SYSCFG,ENABLE);//使能SYSCFG时钟
    
    	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IN;//输入模式
    	GPIO_InitStructure.GPIO_OType=GPIO_OType_OD;//开漏输出模式
    	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_0;//PA0
    	GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd=GPIO_PuPd_DOWN;//内部下拉
    	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_100MHz;//100MHz
    	//应用设置
    	GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);
    	
    	if(Check_WKUP()==0)//查看是否正常开机
    		WKUP_enter_standbymode();//未开机则进入待机模式
    	
    	SYSCFG_EXTILineConfig(EXTI_PortSourceGPIOA,EXTI_PinSource0);//PA0连接到中断线0
    	
    	EXTI_InitStructure.EXTI_Line=EXTI_Line0;//中断线0
    	EXTI_InitStructure.EXTI_Mode=EXTI_Mode_Interrupt;//中断事件
    	EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger=EXTI_Trigger_Rising;//上升沿触发
    	EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd=ENABLE;//使能Line0
    	//应用设置
    	EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);
    	
    	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel=EXTI0_IRQn;//外部中断0
    	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=0x02;//抢占优先级2
    	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority=0x02;//子优先级2
    	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE;//使能外部中断通道
    	//应用设置
    	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
    }
    
    //中断线0-PA0中断服务函数
    //上升沿触发，用于正常运行状态进入待机模式
    void EXTI0_IRQHandler(void)
    { 
    	EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line0);//清除中断标志位
    	if(Check_WKUP())//判断是否有待机按键按下
    		WKUP_enter_standbymode();//进入待机模式
    }

main.c

此程序为待机唤醒的演示

如果用了上面的“长按3s进入待机模式”代码，则main文件内应当放入日常执行的程序

int main(void)
    { 
    	while(1)
    	{ 
    		if(KEY_scan(0)==KEY0_PRES)//如果KEY0按下，进入待机模式
    		{ 
    			RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR,ENABLE);//使能电源配置时钟
    			PWR_BackupAccessCmd(ENABLE);//使能备份域时钟
    			
    			RTC_ITConfig(RTC_IT_TS|RTC_IT_WUT|RTC_IT_ALRA|RTC_IT_ALRB,DISABLE);//关闭RTC相关中断
    			RTC_ClearITPendingBit(RTC_IT_TS|RTC_IT_WUT|RTC_IT_ALRA|RTC_IT_ALRB);//清除中断标志位
    			
    			PWR_WakeUpPinCmd(ENABLE);//使能待机唤醒功能
    			PWR_EnterSTANDBYMode();
    		}
    	}
    }