一 待机模式简介
在stm32的低功耗模式中,待机模式可以实现系统的最低功耗,在这种模式下,只需要2uA左右的电流。
三 待机唤醒程序分析
实验现象:
将程序下载到开发板上后,LED灯会不断地亮灭,当按下KEY2键超过3s时,LED灯灭,标志着单片机进入待机模式,再按下KEY1键,这时唤醒单片机,LED又开始不断地亮灭亮灭。
程序中用到的一些宏定义
#define macEXTI_GPIO_CLK (RCC_APB2Periph_GPIOC | RCC_APB2Periph_AFIO)
#define macEXTI_GPIO_PORT GPIOC
#define macEXTI_GPIO_PIN GPIO_Pin_13
#define macEXTI_SOURCE_PORT GPIO_PortSourceGPIOC
#define macEXTI_SOURCE_PIN GPIO_PinSource13
#define macEXTI_LINE EXTI_Line13
#define macEXTI_IRQ EXTI15_10_IRQn
#define macEXTI_INT_FUNCTION EXTI15_10_IRQHandler
主函数:
int main(void)
{
/* config the led */
LED_GPIO_Config();
/* exti line config */
EXTI_Pxy_Config(); //初始化中断函数
USARTx_Config();
if(PWR_GetFlagStatus(PWR_FLAG_WU) == SET)
{
printf("\r\n使能电源管理时钟单元前的检测,待机唤醒复位 \r\n");
}
else
printf("\r\n 使能电源管理时钟单元前的检测,上电复位 \r\n");
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR , ENABLE);
if(PWR_GetFlagStatus(PWR_FLAG_WU) == SET)
{
printf("\r\n 使能后检测,待机唤醒复位\r\n");
}
else
printf("\r\n 使能后检测,上电复位 \r\n");
while(1)
{
LED1( ON );
Delay(0xFFFFF);
LED1( OFF );
LED2( ON );
Delay(0xFFFFF);
LED2( OFF );
LED3( ON );
Delay(0xFFFFF);
LED3( OFF );
}
}
分析:在主函数中,除了用到一些必要的初始化之外,就是while循环,在while循环中点亮LED灯,唯一不太熟悉的是几个printf语句,这里暂时不管,先看EXTI_Pxy_Config()函数。
EXTI_Pxy_Config()函数
void EXTI_Pxy_Config(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;
/* config the extiline clock and AFIO clock */
RCC_APB2PeriphClockCmd(macEXTI_GPIO_CLK,ENABLE); //开启GPIO时钟和AFIO时钟
/* config the NVIC */
NVIC_Configuration();
/* EXTI line gpio config*/
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = macEXTI_GPIO_PIN;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPD; //配置为上拉输入
GPIO_Init(macEXTI_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);
/* EXTI line mode config */
GPIO_EXTILineConfig(macEXTI_SOURCE_PORT, macEXTI_SOURCE_PIN);
EXTI_InitStructure.EXTI_Line = macEXTI_LINE;
EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;
EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising; //设置为上升沿触发中断!!!,也就是当单片机检测到按键的上升沿时进入中断程序
EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;
EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);
}
分析:在EXTI_Pxy_Config()函数中,先进行了KEY2按键的初始化,注意KEY2按键并不是WKUP按键,一定要注意。然后将KEY2按键的IO口配置为EXTI中断模式,上升沿触发,也就是说当KEY2按键被按下时就会触发中断。然后我们再分析当按键KEY2被按下时,执行的相应中断函数。
macEXTI_INT_FUNCTION()函数
/// IO口线中断,中断口为PC13
void macEXTI_INT_FUNCTION(void)
{
if(EXTI_GetITStatus(macEXTI_LINE) != RESET) //确保是否产生了EXTI Line中断
{
printf("\r\n 进入EXTI Line中断\r\n");
// K2 键长按进入待机模式
if(PWR_Check_Standby()) //PWR_Check_Standby()函数是用来判断按键时长的,如果按键时间长超过3S就返回1,否则返回0
{
//使能WKUP引脚的唤醒功能
PWR_WakeUpPinCmd (ENABLE);
//进入待机模式
PWR_EnterSTANDBYMode();
}
EXTI_ClearITPendingBit(macEXTI_LINE); //清除中断标志位
}
}
分析:当KEY2按键被按下时,触发了中断,单片机去执行中断函数,首先检测按下的时长是否超过了3s,现在我们假设超过了3s,那么单片机就会执行这两条语句
PWR_WakeUpPinCmd (ENABLE); //设置了WKUP引脚的唤醒功能,不用过多分析
PWR_EnterSTANDBYMode();
很明显,这两个函数是stm32库提供给我们的,同时这两个函数才是单片机进入待机模式的关键!!!
PWR_EnterSTANDBYMode();
要分析这个函数,就必须翻看stm32的参考手册了。
上面这张表表明单片机如何进入stm32的待机模式,需要设置三个位,然后再执行一个WFI或者WFE指令即可。PWR_EnterSTANDBYMode()函数就是做了这四件事。
void PWR_EnterSTANDBYMode(void)
{
/* Clear Wake-up flag */
PWR->CR |= PWR_CR_CWUF; //将PWR_CR的CWUF位置为1,置为1的效果是经过2个系统时钟周期后清除WUF唤醒位
/* Select STANDBY mode */
PWR->CR |= PWR_CR_PDDS; //将PWR_CR的PDDS位置为1,置为1的效果是CPU进入深睡眠时进入待机模式
/* Set SLEEPDEEP bit of Cortex System Control Register */
SCB->SCR |= SCB_SCR_SLEEPDEEP; //将SCB_SCR_SLEEPDEEP的位置为1,置为1的效果是当进入深睡眠模式时,以运行停止系统时钟
/* This option is used to ensure that store operations are completed */
#if defined ( __CC_ARM )
__force_stores();
#endif
/* Request Wait For Interrupt */
__WFI(); //调用__WFI()函数进入待机模式
}
注意:1 程序中没有直接设置WUF位,因为WUF位是PWR_CSR寄存器控制的,同时WUF上写着是该位由硬件置位(这里是我猜测的,具体我也不是很清除,但是并不妨碍我们写程序)
2 SLEEPDEEP这个位可以在CM3权威指南上找到
这样单片机就进入了待机模式。
待机模式唤醒:
通过上表11我们可以看到退出待机模式有四种方法:
(1)WKUP引脚的上升沿(也就是我们程序中使用的方法)
(2)RTC闹钟
(3)NRST引脚上外部复位
(4)IWDG复位
当单片机进入待机模式时,按键KEY1按下,给一个高电平,就会看到单片机从待机模式下苏醒过来。
注意:单片机从待机模式下苏醒过来,效果和按下复位键差不多,程序又开始从头执行,保存的一些变量也会丢失
程序思路的整理:
程序上电执行时并不会立即进入低功耗模式,因为我们设置的是上升沿中断,在中断函数中进入低功耗模式的这样一个思路,而程序刚开始运行时,K2上并没有电平上升或下降沿的变化,K2按键被按下,触发一个上升沿中断,在中断程序里面判断按键按下的时间,当时间超过3s时,先使能WUP引脚的唤醒功能,并进入待机模式,在待机模式的状态下,单片机低功耗运行。当需要唤醒时,注意,单片机是不会执行任何程序的,中断程序也不会,因为单片机在待机模式下就像人睡着了一样,什么事都不会做。另外需要注意,WKUP引脚是不需要配置的,只要给一个上升沿,单片机就会从低功耗模式下唤醒,这个上升沿可以是任何种形式,在野火的程序中只不过是通过一个按键的形式给出罢了。
建议:1 建议大家在学习STM32一段时间后,就应该学会看stm32的数据手册,其实我们看到很多讲stm32的书,帖子,博客,基本都是把stm32手册上的内容翻译出来了,但是无论别人讲的多么好,始终不如自己去翻看手册得到的内容多。
参考资料: 正点原子《stm32开发指南v1.0》
野火MINI开发板待机模式程序
stm32参考手册