MCU学习笔记

电源管理系统

1. STM32低功耗模式概述
2. 寄存器和库函数配置
3. 实例

1. STM32低功耗模式概述

系统或电源复位后，微控制器处于运行状态，HCLK为CPU提供时钟，内核执行代码。当CPU不需要继续运行时，可以利用多种低功耗模式来节省功耗。

  • 3种低功耗模式：
  1. 睡眠模式：内核停止 ，外设如NVIC，系统时钟Systick仍然运行。
  2. 停止模式：所有时钟都停止。1.2/1.8V内核电源工作。PLL, HIS 和HSE RC振荡器功能禁止。寄存器和SRAM内容保留。
  3. 待机模式：1.2/1.8V内核电源关闭。只有备份寄存器和待机电路维持供电（由备份电池供电）。寄存器和SRAM内容全部丢失你。实现最低功耗。

    IO状态：
    除以下各个部分以外，所有IO引脚都处于高阻态：
  1. 复位引脚（可用）
  2. RTC_AF1引脚（PC13）（如果针对入侵，时间戳，RTC闹钟输出或RTC时钟校准输出进行了配置）
  3. WKUP引脚（PA0）（如果使能）

一般情况下，根据最低电源功耗，最快启动时间和可用的唤醒源等条件，可以选择一种最佳的低功耗模式。

  • 与低功耗相关的寄存器
  1. PWR_CR电源控制寄存器设置PDDS位，进入深度睡眠时进入待机模式。
    设置CWUF位，清除之前的WUF唤醒位。
  2. PWR_CSR电源控制/状态寄存器设置EWUP，使能WKUP引脚处于待机唤醒。
    WUF唤醒标志，用来判断是否唤醒事件。
  • 其他降低功耗的方式：
  1. 降低系统时钟
  2. 关闭APB和AHB总线上未被使用的外设时钟。

2. 寄存器和库函数配置

  • HAL库低功耗操作函数
    STM32的3中进入低功耗模式的函数：
void HAL_PWR_EnterSTOPMode(unit32_t Regulator, uuint8_t STOPEntry);
void HAL_PWR_EnterSLEEPMode(unit32_t Regulator, uint8_t SLEEPEntry);
void HAL_PWR_EnterSTANDBYMode(void);
void HAL_PWR_EnterWakeUpPin(unit32_t WakeUpPinPolarity);//使能外部唤醒引脚
  1. HAL_PWR_EnterSLEEPMode函数

    2. HAL_PWR_EnterSTOPMode函数
    设置PDDS, LPDS, SLEEPDEEP位，WFI或者WFE
    3. HAL_PWR_EnterSTANDBYMode函数
    设置PDDS, SLEEPDEEP位，WFI或者WFE
    4. HAL_PWR_EnterWakeUpPin函数
    使能待机唤醒外部引脚，设置EWUP位
  • 待机唤醒配置步骤：
    1.使能电源时钟
    __HAL_RCC_PWR_CLK_ENABLE(); 2. RTC相关处理：关闭RTC相关中断
    3. 设置WK_UP引脚作为唤醒源
    void HAL_PWR_EnterWakeUpPin(unit32_t WakeUpPinPolarity); 5. 设置SLEEPDEEP位，设置PDDS位, 执行WFI指令，进入待机模式
    void HAL_PWR_EnterSTANDBYMode()

3. 实例

#include "sys.h"
#include "lcd.h"
#include "delay.h"
#include "key.h"
#include "uart.h"
#include "exti.h"
#include "wkup.h"
#include "rtc.h"

void Standby(void)
{
/*********************************
使能PWR时钟
*********************************/
__HAL_RCC_PWR_CLK_ENABLE(); 
__HAL_PWR_ENABLEBkUpAcess();//后备区域访问使能 
/*********************************
RTC相关处理：关闭RTC相关中断
1. 禁止RTC中断
2. 清零对应中断位
3. 清除PWR唤醒（WUF）标志（通过设置PWR_CR的CWUF位实现）
4. 重新使能RTC对应中断
5. 进入低功耗模式
*********************************/
//1
__HAL_RTC_WAKEUPTIMER_DISABLE_IT(&RTC_Handler,RTC_IT_WUT); 
__HAL_RTC_TIMESTAMP_DISABLE_IT(&RTC_Handler,RTC_IT_TS); 
__HAL_RTC_ALARM_DISABLE_IT(&RTC_Handler,RTC_IT_ALRA|RTC_IT_ALRBF);
//2
__HAL_RTC_WAKEUPTIMER_CLEAR_FLAG(&RTC_Handler,RTC_FLAG_WUT); 
__HAL_RTC_TIMESTAMP_CLEAR_FLAG(&RTC_Handler,RTC_FLAG_TS); 
__HAL_RTC_ALARM_CLEAR_FLAG(&RTC_Handler,RTC_FLAG_ALRA|RTC_FLAG_ALRBF); 
//
__HAL_RCC_BACKUPRESET_RELEASE(); //备份区域复位结束
__HAL_RTC_WRITEPROTECT_ENABLE(&RTC_Handler);//使能RTC写保护
__HAL_PWR_CLEAR_FLAG(PWR_FLAG_WU); //清除Wakeup标志

//4
__HAL_PWR_EnableWakeUpPin(PWR_WAKEUP_PIN); 

//5
 HAL_PWR_EnterSTANDBYMode();
}

int main(void)
{
	HAL_Init();//初始化HAL库
	Stm32_CLock_Init(360,25,2,8);//设置时钟180MHz
	delay_init(180);//初始化延时函数
	uart_init(115200);//初始化USART
	LED_Init();//初始化LED
	KEY_Init();//初始化KEY

	SDRAM_Init();//初始化SDRAM
	LCD_Init();//初始化LCD

	while(1)
	{
		delay_ms(10);
		key=KEY_Scan(0);
		if(key==KEY0_PRES)
		{
			standby();
		}
	}
}

参考资料：正点原子视频 Thanks^^