stm32 低功耗设计[操作寄存器+库函数]

stm32的低功耗模式有三种：

 

• 睡眠模式（内核停止，外设运行）
• 停机模式（所有时钟都停止）
• 待机模式（1.8V内核电源也关闭）

 

在这三种模式中，最低功耗的是待机模式，在此模式下，最低只需要2uA左右的电流。整个1.8V供电区被断电，PLL、HSI、HSE振荡器都被关闭。SRAM和寄存器内容丢失。停机模式是次低功耗的的，其典型的电流损耗在20uA左右。最后就是睡眠模式。

                        

stm32低功耗一览表

 

这三种低功耗模式，唤醒后程序都会初始化运行。在例子中做了一番论证，结果如此。

 

直接操作寄存器

 

进入待机模式的通用步骤，其中涉及到2个寄存器，也就是电源控制寄存器（PWR_CR）和电源控制/状态寄存器（PWR_CSR）。

 

电源控制寄存器（PWR_CR），该寄存器的各位描述如下：

这是一个低9位有效的寄存器。

• DBP[8]：取消后备区域的写保护 位 8 在复位后，RTC和后备寄存器处于被保护状态以防意外写入。0：禁止写入RTC和后备寄存器  1：允许写入RTC和后备寄存器 
• PLS[ 7:5 ]：PVD电平选择。 这些位用于选择电源电压监测器的电压阀值。

                000：2.2V         100：2.6V             001：2.3V         101：2.7V

                010：2.4V         110：2.8V             011：2.5V         111：2.9V 

• PVDE[4]：电源电压监测器(PVD)使能。  0：禁止PVD 1：开启PVD
• CSBF[3]：清除待机位,始终读出为0。 0：无功效  1：清除SBF待机位(写)
• CWUF[2]：清除唤醒位,始终读出为0。 0：无功效 1：2个系统时钟周期后清除WUF唤醒位(写)
• PDDS[1]：掉电深睡眠,与LPDS位协同操作。 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。
• LPDS[0]：深睡眠下的低功耗。PDDS=0时，与PDDS位协同操作 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

电源控制寄存器（PWR_CR），该寄存器的各位描述如下：

低9位有效的寄存器，只用了4位，其他位保留

• EWUP[8]：使能WKUP引脚 ，在系统复位时清除这一位。 
• PVDO[2]：PVD输出 ,当PVD被PVDE位使能后该位才有效。 
• SBF[1]：待机标志。
• WUF[0]：唤醒标志。 

待机函数实现：(参见 system.c文件)

01 //THUMB指令不支持汇编内联
02 //采用如下方法实现执行汇编指令WFI
03 __asm void WFI_SET(void)
04 {
05     WFI;
06 }
07
08
09 //进入待机模式
10 //参数说明：
11 //       var = 0 ,设定为睡眠模式
12 //       var = 1 ,设定为停机模式，电流消耗在20uA左右
13 //       var = 2 ,设定为待机模式，电流消耗在2uA左右
14
15 void Sys_Standby(u8 var)
16 {
17
18     RCC->APB1ENR |= 1<<28;             //使能电源时钟
19
20     switch(var)
21     {
22         case 0:{ break; }           //WFI进入睡眠模式
23
24         case 1:{                    //PDDS+LPDS+SLEEPDEEP+WFI进入停机模式
25
26             SCB->SCR |= 1<<2;      //使能SLEEPDEEP位 (SYS->CTRL)
27             PWR->CR  |= 1<<0;      //LPDS置位
28             PWR->CR |= 1<<1;        //PDDS置位
29             break;
30         }
31
32         case 2:{                    //PDDS+SLEEPDEEP+WFI进入待机模式
33
34             SCB->SCR |= 1<<2;      //使能SLEEPDEEP位 (SYS->CTRL)
35             PWR->CR|=1<<1;          //PDDS置位
36             break;
37         }
38     }
39
40     PWR->CR  |= 1<<2;                  //清除Wake-up 标志
41     PWR->CSR |= 1<<8;                  //允许写入RTC和BKP寄存器
42     WFI_SET();                      //执行WFI指令
43 }
44
45
46 //系统软复位
47
48 void Sys_Soft_Reset(void)
49 {
50     SCB->AIRCR =0X05FA0000|(u32)0x04;
51 }

代码如下：（system.h 和 stm32f10x_it.h 等相关代码参照  stm32 直接操作寄存器开发环境配置）

User/main.c

01 #include
02 #include "system.h"
03 #include "wdg.h"
04 #include "exti.h"
05
06 #define LED1 PAout(4)
07 #define LED2 PAout(5)
08
09 #define PWR_MODE_Sleep      0       //开启睡眠模式
10
11 #define PWR_MODE_STOP       1       //开启停机模式
12
13 #define PWR_MODE_STANDBY    0       //开启待机模式
14
15
16 void Gpio_Init(void);
17
18 int main(void)
19 {
20     u32 i= 10,j=10;
21
22     Rcc_Init(9);             //系统时钟设置
23
24     Exti_Init(GPIO_A,0,FTIR);  //设置PA1为下降沿触发,参数GPIO_x 和 FTIR 在system.h中有定义
25
26     Nvic_Init(0,0,EXTI0_IRQChannel,0);    //设置外部中断
27
28     Gpio_Init();
29
30     while(i--){
31
32         LED1 = !LED1;
33
34         delay(30000);   //延时30ms
35
36     }
37
38     #if PWR_MODE_Sleep          //睡眠模式,外部中断唤醒后会复位
39
40         Sys_Standby(0);
41
42     #elif PWR_MODE_STOP         //停机模式，外部中断唤醒，唤醒后复位
43
44         Sys_Standby(1);
45
46     #elif PWR_MODE_STANDBY      //待机模式，由独立看门狗唤醒，唤醒后会初始化,LED闪烁5次后，暗一段时间
47
48         Iwdg_Init(3,2000);      //设置为1.6s内不喂狗复位，使用独立看门狗唤醒，唤醒后复位
49
50         Sys_Standby(2);
51
52     #endif
53
54
55     while(j--){                 //这段程序用于检验唤醒后是否会继续运行后面的程序，还是会导致复位
56
57         LED2 = !LED2;
58
59         delay(10000);   //延时10ms
60
61     }
62 }
63
64
65 void Gpio_Init(void)
66 {
67     RCC->APB2ENR|=1<<2;    //使能PORTA时钟
68
69     GPIOA->CRL&=0x0000FFFF; // PA0~3设置为浮空输入，PA4~7设置为推挽输出
70     GPIOA->CRL|=0x33334444;
71
72 }

User/stm32f10x_it.c

01 #include "stm32f10x_it.h"
02 #include "system.h"
03
04 #define LED1 PAout(4)
05 #define LED2 PAout(5)
06 #define LED3 PAout(6)
07 #define LED4 PAout(7)
08
09
10 void EXTI0_IRQHandler(void)
11 {
12     LED4 = !LED4;
13     EXTI->PR = 1<<0;    //清除中断标志位
14 }

待机相关代码参见 system.c文件中

 

库函数操作

 

main.c

001 #include "stm32f10x.h"
002 #include "stdio.h"
003
004 #define  PRINTF_ON  1
005
006 void RCC_Configuration(void);
007 void GPIO_Configuration(void);
008 void NVIC_Configuration(void);
009 void EXTI_Configuration(void);
010 void IWDG_Configuration(void);
011
012 #define PWR_MODE_Sleep 0    //开启睡眠模式
013
014 #define PWR_MODE_DeepSleep 1    //开启停机模式
015
016 #define PWR_MODE_STANDBY 0    //开启待机模式
017
018
019 vu32 DelayTime = 10000000;
020
021 int main(void)
022 {
023     RCC_Configuration();
024     GPIO_Configuration();
025     NVIC_Configuration();
026     EXTI_Configuration();
027
028     SysTick_Config(10000000);
029
030     while(--DelayTime);
031
032     #if PWR_MODE_Sleep    //睡眠模式
033
034         PWR_EnterSTOPMode(PWR_Regulator_ON,PWR_STOPEntry_WFI);  //唤醒后时钟变为内置8MHz
035
036     #elif PWR_MODE_DeepSleep      //停机模式
037
038         PWR_EnterSTOPMode(PWR_Regulator_LowPower,PWR_STOPEntry_WFI);   //唤醒后时钟变为内置8MHz
039
040     #elif PWR_MODE_STANDBY       //待机模式
041
042         IWDG_Configuration();   //设置为2s内不喂狗复位，使用独立看门狗唤醒
043
044         PWR_EnterSTANDBYMode();     //唤醒后会初始化程序
045
046     #endif
047
048     while(1);
049
050 }
051
052 void IWDG_Configuration(void)
053 {
054     RCC_LSICmd(ENABLE);                              //打开LSI
055     while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_LSIRDY)==RESET);
056
057     IWDG_WriteAccessCmd(IWDG_WriteAccess_Enable);
058     IWDG_SetPrescaler(IWDG_Prescaler_32);
059     IWDG_SetReload(2000);     //max 0xFFF  0~4095
060     IWDG_ReloadCounter();
061     IWDG_Enable();
062 }
063
064 void GPIO_Configuration(void)
065 {
066     GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
067     GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
068     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4|GPIO_Pin_7;
069     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
070     GPIO_Init(GPIOA , &GPIO_InitStructure);
071
072     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
073     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
074     GPIO_Init(GPIOA , &GPIO_InitStructure);
075
076     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;