stm32 低功耗设计[操作寄存器+库函数]-电子工程世界

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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)

{

WFI;

}

//进入待机模式

//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

15	void Sys_Standby(u8 var)

{

18	RCC->APB1ENR \|= 1<<28; //使能电源时钟

20	switch(var)

{

22	case 0:{ break; } //WFI进入睡眠模式

24	case 1:{ //PDDS+LPDS+SLEEPDEEP+WFI进入停机模式

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

break;

}

32	case 2:{ //PDDS+SLEEPDEEP+WFI进入待机模式

34	SCB->SCR \|= 1<<2; //使能SLEEPDEEP位 (SYS->CTRL)

35	PWR->CR\|=1<<1; //PDDS置位

break;

}

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

}

//系统软复位

48	void Sys_Soft_Reset(void)

{

50	SCB->AIRCR =0X05FA0000\|(u32)0x04;

}

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

#include

02	#include "system.h"

03	#include "wdg.h"

04	#include "exti.h"

06	#define LED1 PAout(4)

07	#define LED2 PAout(5)

09	#define PWR_MODE_Sleep 0 //开启睡眠模式

11	#define PWR_MODE_STOP 1 //开启停机模式

13	#define PWR_MODE_STANDBY 0 //开启待机模式

16	void Gpio_Init(void);

18	int main(void)

{

20	u32 i= 10,j=10;

22	Rcc_Init(9); //系统时钟设置

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

26	Nvic_Init(0,0,EXTI0_IRQChannel,0); //设置外部中断

28	Gpio_Init();

30	while(i--){

32	LED1 = !LED1;

34	delay(30000); //延时30ms

}

38	#if PWR_MODE_Sleep //睡眠模式,外部中断唤醒后会复位

40	Sys_Standby(0);

42	#elif PWR_MODE_STOP //停机模式，外部中断唤醒，唤醒后复位

44	Sys_Standby(1);

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

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

50	Sys_Standby(2);

#endif

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

57	LED2 = !LED2;

59	delay(10000); //延时10ms

}

65	void Gpio_Init(void)

{

67	RCC->APB2ENR\|=1<<2; //使能PORTA时钟

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;

}

User/stm32f10x_it.c

01	#include "stm32f10x_it.h"

02	#include "system.h"

04	#define LED1 PAout(4)

05	#define LED2 PAout(5)

06	#define LED3 PAout(6)

07	#define LED4 PAout(7)

10	void EXTI0_IRQHandler(void)

{

12	LED4 = !LED4;

13	EXTI->PR = 1<<0; //清除中断标志位

}

待机相关代码参见 system.c文件中

[page]

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;

077	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;

078	GPIO_Init(GPIOA , &GPIO_InitStructure);

079

080	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;

081	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;

082	GPIO_Init(GPIOA , &GPIO_InitStructure);

083

084	GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOA,GPIO_PinSource0);

085

}

086

087

088	void RCC_Configuration(void)

089

{

090	/* 定义枚举类型变量 HSEStartUpStatus */

091	ErrorStatus HSEStartUpStatus;

092

093	/* 复位系统时钟设置*/

094	RCC_DeInit();

095	/* 开启HSE*/

096	RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON);

097	/* 等待HSE起振并稳定*/

098	HSEStartUpStatus = RCC_WaitForHSEStartUp();

099	/* 判断HSE起是否振成功，是则进入if()内部 */

100	if(HSEStartUpStatus == SUCCESS)

101

{

102	/* 选择HCLK（AHB）时钟源为SYSCLK 1分频 */

103	RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1);

104	/* 选择PCLK2时钟源为 HCLK（AHB） 1分频 */

105	RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1);

106	/* 选择PCLK1时钟源为 HCLK（AHB） 2分频 */

107	RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2);

108	/* 设置FLASH延时周期数为2 */

109	FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2);

110	/* 使能FLASH预取缓存 */

111	FLASH_PrefetchBufferCmd(FLASH_PrefetchBuffer_Enable);

112	/* 选择锁相环（PLL）时钟源为HSE 1分频，倍频数为9，则PLL输出频率为 8MHz * 9 = 72MHz */

113	RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE_Div1, RCC_PLLMul_9);

114	/* 使能PLL */

115	RCC_PLLCmd(ENABLE);

116	/* 等待PLL输出稳定 */

117	while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET);

118	/* 选择SYSCLK时钟源为PLL */

119	RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK);

120	/* 等待PLL成为SYSCLK时钟源 */

121	while(RCC_GetSYSCLKSource() != 0x08);

122

}

123	/* 打开APB2总线上的GPIOA时钟*/

124	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA\|RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE);

125

126	//RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE);

127

128	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR,ENABLE);

129	//RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR\|RCC_APB1Periph_BKP\|RCC_APB1Periph_WWDG, ENABLE);

130

131

}

132

133

134	void USART_Configuration(void)

135

{

136	USART_InitTypeDef USART_InitStructure;

137	USART_ClockInitTypeDef USART_ClockInitStructure;

138

139	USART_ClockInitStructure.USART_Clock = USART_Clock_Disable;

140	USART_ClockInitStructure.USART_CPOL = USART_CPOL_Low;

141	USART_ClockInitStructure.USART_CPHA = USART_CPHA_2Edge;

142	USART_ClockInitStructure.USART_LastBit = USART_LastBit_Disable;

143	USART_ClockInit(USART1 , &USART_ClockInitStructure);

144

145	USART_InitStructure.USART_BaudRate = 9600;

146	USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;

147	USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;

148	USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;

149	USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;

150	USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx\|USART_Mode_Tx;

151	USART_Init(USART1,&USART_InitStructure);

152

153	USART_Cmd(USART1,ENABLE);

154

}

155

156	void EXTI_Configuration(void)

157

{

158	EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;

159

160	EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line0;

161	EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;

162	EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling;

163	EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;

164

165	EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);

166

167

}

168

169	void NVIC_Configuration(void)

170

{

171	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

172

173	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_0);

174

175	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI0_IRQn;

176	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;

177	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;

178	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;

179	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

180

}

181

182	#if PRINTF_ON

183

184	int fputc(int ch,FILE *f)

185

{

186	USART_SendData(USART1,(u8) ch);

187	while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TC) == RESET);

188	return ch;

189

}

190

191

#endif

stm32f10x_it.c

view source

print ?

01	#include "stm32f10x_it.h"

03	#include "stdio.h"

06	void EXTI0_IRQHandler(void)

{

08	GPIO_WriteBit(GPIOA,GPIO_Pin_7,Bit_SET);

10	//EXTI_ClearFlag(EXTI_Line0); //清除此中断标志位，系统由于唤醒将直接复位

}

14	void SysTick_Handler(void)

{

16	GPIO_WriteBit(GPIOA,GPIO_Pin_4,(BitAction)(1-GPIO_ReadOutputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_4)));

}

关键字：stm32 低功耗设计操作寄存器库函数引用地址：stm32 低功耗设计[操作寄存器+库函数]

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