STM8L之低功耗模式-电子工程世界

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一、简介

本文介绍STM8L系列如何实现：默认低功耗模式，用按键实现唤醒并发射红外信号，随即又进入低功耗模式。

二、实验平台

编译软件：IAR for STM8 1.42.2

硬件平台：stm8l101f3p6开发板

仿真器：ST-LINK

库函数版本：STM8L_STMTouch_Lib_V1.1.0

博主：甜甜的大香瓜

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四、基础知识

1、STM8L有几个模式？

答：

1）非低功耗模式（1个）

Run mode（运行模式）

2）低功耗模式（3个）

Wait（等待模式）、Active-halt（活跃停机模式）、Halt（停机模式）。

2、STM8L低功耗的3个模式有什么区别？

答：

简单地来说，就是：

1）wait（等待模式）：时钟关闭、外设可用。通过中断、外部中断、复位，能退出本模式。

2）Active-halt（活跃停机模式）：时钟关闭、外设关闭、RTC开启。通过RTC中断、外部中断、复位，能退出本模式。

3）Halt（停机模式）（功耗最低）：时钟关闭、外设关闭。通过外部中断、复位，能退出本模式。

另外，上图同时说明了默认上电时是运行模式，在运行模式时可通过如下方法降低功耗：

1）降低时钟频率。

2）关闭没用的外设时钟。

3）（香瓜补充）无用的IO口配置为输出低。

3、进入低功耗模式与低功耗唤醒的流程是如何的？

答：

1）进入低功耗模式的流程

①关闭外设时钟。

②所有IO设置为输出低（注意低电平使能的得设置为输出高）。

③初始化中断口的IO。

④时钟频率降至最低（2M）。

⑤打开中断总开关。

⑥调用停机模式的函数。

2）低功耗唤醒的流程

①初始化系统时钟。

②初始化用到的外设。

五、实验前提

在进行本文步骤前，请先阅读并实现以下博文：

1、《STM8L之红外发射（PWM产生38K信号）》：http://blog.csdn.net/feilusia/article/details/53417291

2、《STM8L之定时器3的精确延时》：http://blog.csdn.net/feilusia/article/details/53407818

3、《STM8L之timer2产生PWM》：http://blog.csdn.net/feilusia/article/details/53403015

4、《STM8L之按键中断》：http://blog.csdn.net/feilusia/article/details/53372929

六、实验步骤

1、工程中添加自己写的低功耗的驱动

1）写一个驱动GUA_LowPowerConsumption.c（存放在工程的USER文件夹中）

//******************************************************************************

//name: GUA_LowPowerConsumption.c

//introduce: 低功耗驱动

//author: 甜甜的大香瓜

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//******************************************************************************

#include "stm8l10x.h"

#include "GUA_LowPowerConsumption.h"

#include "GUA_Key.h"

#include "GUA_Key_2.h"

#include "GUA_Timer2_PWM.h"

#include "GUA_Timer3.h"

#include "GUA_Clk.h"

/*********************宏定义************************/

#ifndef U8

typedef unsigned char U8;

#endif

#ifndef U16

typedef unsigned short U16;

#endif

#ifndef U32

typedef unsigned long U32;

#endif

/*********************内部变量************************/

static u8 sGUA_LowPowerConsumption_State = GUA_LOW_POWER_CONSUMPTION_STATE_HALT;

/*********************内部函数声明************************/

static void GUA_LowPowerConsumption_Halt_Peripheral(void);

static void GUA_LowPowerConsumption_Halt_GPIO_Default(void);

static void GUA_LowPowerConsumption_Halt_GPIO_Interrupt(void);

static void GUA_LowPowerConsumption_Halt_InterruptSwitchOn(void);

static void GUA_LowPowerConsumption_Halt_Enable(void);

static void GUA_LowPowerConsumption_Active_Clk(void);

static void GUA_LowPowerConsumption_Active_Peripheral(void);

//******************************************************************************

//name: GUA_LowPowerConsumption_Halt_PeripheralCLK

//introduce: 关闭外设时钟

//parameter: none

//return: none

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//******************************************************************************

static void GUA_LowPowerConsumption_Halt_Peripheral(void)

{

//时钟失能

CLK_PeripheralClockConfig(CLK_Peripheral_TIM2, DISABLE);

CLK_PeripheralClockConfig(CLK_Peripheral_TIM3, DISABLE);

CLK_PeripheralClockConfig(CLK_Peripheral_TIM4, DISABLE);

CLK_PeripheralClockConfig(CLK_Peripheral_I2C, DISABLE);

CLK_PeripheralClockConfig(CLK_Peripheral_SPI, DISABLE);

CLK_PeripheralClockConfig(CLK_Peripheral_USART, DISABLE);

CLK_PeripheralClockConfig(CLK_Peripheral_AWU, DISABLE);

}

//******************************************************************************

//name: GUA_LowPowerConsumption_Halt_GPIO_Default

//introduce: 所有IO口设置为输出低（注意低电平使能的得设置为输出高）

//parameter: none

//return: none

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//******************************************************************************

static void GUA_LowPowerConsumption_Halt_GPIO_Default(void)

{

//IO配置为输出

GPIO_Init(GPIOA, GPIO_Pin_2 | GPIO_Pin_3, GPIO_Mode_Out_PP_High_Fast);

GPIO_Init(GPIOC, GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1 |GPIO_Pin_2 | GPIO_Pin_3 | GPIO_Pin_4, GPIO_Mode_Out_PP_High_Fast);

//IO配置为输出低（注意低电平使能的得设置为输出高）

GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_2 | GPIO_Pin_3, RESET);

GPIO_WriteBit(GPIOC, GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1 |GPIO_Pin_2 | GPIO_Pin_3 | GPIO_Pin_4, RESET);

}

//******************************************************************************

//name: GUA_LowPowerConsumption_Halt_GPIO_Interrupt

//introduce: 初始化中断口的IO

//parameter: none

//return: none

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//******************************************************************************

static void GUA_LowPowerConsumption_Halt_GPIO_Interrupt(void)

{

//按键初始化

GUA_Key_Init();

//按键2初始化

GUA_Key_2_Init();

}

//******************************************************************************

//name: GUA_LowPowerConsumption_Halt_Clk

//introduce: 时钟配置为2M

//parameter: none

//return: none

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//******************************************************************************

static void GUA_LowPowerConsumption_Halt_Clk(void)

{

//寄存器重置

CLK_DeInit();

//时钟8分频，2MHz

CLK_MasterPrescalerConfig(CLK_MasterPrescaler_HSIDiv8);

}

//******************************************************************************

//name: GUA_LowPowerConsumption_Halt_InterruptSwitchOn

//introduce: 打开中断总开关

//parameter: none

//return: none

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//changetime: 2016.12.06

//******************************************************************************

static void GUA_LowPowerConsumption_Halt_InterruptSwitchOn(void)

{

//开全局中断

asm("rim");

}

//******************************************************************************

//name: GUA_LowPowerConsumption_Halt_Enable

//introduce: 进入停机模式

//parameter: none

//return: none

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//changetime: 2016.12.06

//******************************************************************************

static void GUA_LowPowerConsumption_Halt_Enable(void)

{

//进入停机模式

halt();

}

//******************************************************************************

//name: GUA_LowPowerConsumption_Active_Clk

//introduce: 初始化时钟

//parameter: none

//return: none

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//changetime: 2016.12.06

//******************************************************************************

static void GUA_LowPowerConsumption_Active_Clk(void)

{

//晶振初始化

GUA_CLK_Init();

}

//******************************************************************************

//name: GUA_LowPowerConsumption_Active_Peripheral

//introduce: 初始化外设

//parameter: none

//return: none

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//changetime: 2016.12.06

//******************************************************************************

static void GUA_LowPowerConsumption_Active_Peripheral(void)

{

//定时器2的PWM初始化

GUA_Timer2_PWM_Init();

//定时器3的初始化

GUA_Timer3_Init();

}

//******************************************************************************

//name: GUA_LowPowerConsumption_Get

//introduce: 低功耗读取状态函数

//parameter: none

//return: GUA_LOW_POWER_CONSUMPTION_STATE_ENABLE or GUA_LOW_POWER_CONSUMPTION_STATE_DISABLE

//author: 甜甜的大香瓜

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//changetime: 2016.12.06

//******************************************************************************

U8 GUA_LowPowerConsumption_Get(void)

{

return sGUA_LowPowerConsumption_State;

}

//******************************************************************************

//name: GUA_LowPowerConsumption_Set

//introduce: 低功耗设置状态函数

//parameter: nGUA_LowPowerConsumption_State: GUA_LOW_POWER_CONSUMPTION_STATE_ENABLE or GUA_LOW_POWER_CONSUMPTION_STATE_DISABLE

//return: none

//author: 甜甜的大香瓜

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//changetime: 2016.12.06

//******************************************************************************

void GUA_LowPowerConsumption_Set(U8 nGUA_LowPowerConsumption_State)

{

sGUA_LowPowerConsumption_State = nGUA_LowPowerConsumption_State;

}

//******************************************************************************

//name: GUA_LowPowerConsumption_Cmd

//introduce: 低功耗控制函数

//parameter: nGUA_LowPowerConsumption_State: GUA_LOW_POWER_CONSUMPTION_STATE_ENABLE or GUA_LOW_POWER_CONSUMPTION_STATE_DISABLE

//return: none

//author: 甜甜的大香瓜

//email: 897503845@qq.com

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//changetime: 2016.12.06

//******************************************************************************

void GUA_LowPowerConsumption_Cmd(U8 nGUA_LowPowerConsumption_State)

{

//开启低功耗

if(nGUA_LowPowerConsumption_State == GUA_LOW_POWER_CONSUMPTION_STATE_HALT)

{

//关闭外设时钟

GUA_LowPowerConsumption_Halt_Peripheral();

//所有IO口设置为输出低（注意低电平使能的得设置为输出高）

GUA_LowPowerConsumption_Halt_GPIO_Default();

//初始化中断口的IO

GUA_LowPowerConsumption_Halt_GPIO_Interrupt();

//时钟配置为2M

GUA_LowPowerConsumption_Halt_Clk();

//打开中断总开关

GUA_LowPowerConsumption_Halt_InterruptSwitchOn();

//置位标志位

GUA_LowPowerConsumption_Set(GUA_LOW_POWER_CONSUMPTION_STATE_HALT);

//进入停机模式

GUA_LowPowerConsumption_Halt_Enable();

/*******************************************************************/

//初始化时钟

GUA_LowPowerConsumption_Active_Clk();

//初始化外设

GUA_LowPowerConsumption_Active_Peripheral();

//置位标志位

GUA_LowPowerConsumption_Set(GUA_LOW_POWER_CONSUMPTION_STATE_ACTIVE);

}

//关闭低功耗

else

{

}

2）写一个驱动头文件GUA_LowPowerConsumption.h（存放在工程的USER文件夹中）

//******************************************************************************

//name: GUA_LowPowerConsumption.h

//introduce: 低功耗驱动的头文件

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//******************************************************************************

#ifndef _GUA_LOW_POWER_CONSUMPTION_H_

#define _GUA_LOW_POWER_CONSUMPTION_H_

/*********************宏定义************************/

//低功耗控制宏

#define GUA_LOW_POWER_CONSUMPTION_STATE_HALT 0

#define GUA_LOW_POWER_CONSUMPTION_STATE_ACTIVE 1

/*********************外部函数声明************************/

unsigned char GUA_LowPowerConsumption_Get(void);

void GUA_LowPowerConsumption_Set(unsigned char nGUA_LowPowerConsumption_State);

void GUA_LowPowerConsumption_Cmd(unsigned char nGUA_LowPowerConsumption_State);

#endif

3）工程中添加GUA_LowPowerConsumption.c

4）添加驱动的路径

$PROJ_DIR$\..\USER

注意USER文件夹是与“Project”等文件夹同级的自定义文件，用于存放香瓜写的代码。

2、应用层中调用

1）main.c

//******************************************************************************

//name: main.c

//introduce: 主函数

//author: 甜甜的大香瓜

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//******************************************************************************

#include "stm8l10x.h"

#include "main.h"

#include "GUA_Key.h"

#include "GUA_Key_2.h"

#include "GUA_Timer2_PWM.h"

#include "GUA_Infrared_Send.h"

#include "GUA_Timer3.h"

#include "GUA_Clk.h"

#include "GUA_LowPowerConsumption.h"

/*********************宏定义************************/

#ifndef U8

typedef unsigned char U8;

#endif

#ifndef U16

typedef unsigned short U16;

#endif

#ifndef U32

typedef unsigned long U32;

#endif

#ifndef int32

typedef signed long int32;

#endif

/*********************外部变量************************/

U8 gGUA_Function = 0; //功能码

/*********************内部函数声明************************/

static void GUA_Init(void);

//******************************************************************************

//name: GUA_TEST

//introduce: 测试

//parameter: none

//return: none

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//******************************************************************************

static void GUA_TEST(void)

{

}

//******************************************************************************

//name: GUA_Init

//introduce: 初始化

//parameter: none

//return: none

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//******************************************************************************

static void GUA_Init(void)

{

//关全局中断

asm("sim");

//晶振初始化

GUA_CLK_Init();

//按键初始化

GUA_Key_Init();

//按键2初始化

GUA_Key_2_Init();

//定时器2的PWM初始化

GUA_Timer2_PWM_Init();

//定时器3的初始化

GUA_Timer3_Init();

//开全局中断

asm("rim");

}

//******************************************************************************

//name: main

//introduce: 主函数

//parameter: none

//return: none

//author: 甜甜的大香瓜

//email: 897503845@qq.com

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//changetime: 2016.12.06

//******************************************************************************

void main(void)

{

//初始化

//GUA_Init();

//测试

//GUA_TEST();

while(1)

{

switch(gGUA_Function)

{

//空闲

case FUNC_IDLE_EVENT:

{

//低功耗模式

if(GUA_LowPowerConsumption_Get() == GUA_LOW_POWER_CONSUMPTION_STATE_HALT)

{

GUA_LowPowerConsumption_Cmd(GUA_LOW_POWER_CONSUMPTION_STATE_HALT);

}

//正常模式

else

{

GUA_LowPowerConsumption_Cmd(GUA_LOW_POWER_CONSUMPTION_STATE_ACTIVE);

}

break;

}

//短按键处理

case FUNC_GUA_KEY_SHORT_EVENT:

{

//发送红外键值

GUA_Infrared_Send(0x00FF00FF);

//置位低功耗标志位

GUA_LowPowerConsumption_Set(GUA_LOW_POWER_CONSUMPTION_STATE_HALT);

//返回空闲状态

gGUA_Function = FUNC_IDLE_EVENT;

break;

}

//短按键2处理

case FUNC_GUA_KEY2_SHORT_EVENT:

{

//发送红外键值

GUA_Infrared_Send(0x00FF02FD);

//置位低功耗标志位

GUA_LowPowerConsumption_Set(GUA_LOW_POWER_CONSUMPTION_STATE_HALT);

//返回空闲状态

gGUA_Function = FUNC_IDLE_EVENT;

break;

}

//其他

default:

{

//返回空闲状态

gGUA_Function = FUNC_IDLE_EVENT;

break;

}

2）main.h

//******************************************************************************

//name: main.h

//introduce: 主函数的头文件

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//changetime: 2016.12.06

//******************************************************************************

#ifndef _MAIN_H_

#define _MAIN_H_

/*********************宏定义************************/

//主轮询的宏

#define FUNC_IDLE_EVENT 0x00 //空闲

#define FUNC_GUA_KEY_SHORT_EVENT 0x10 //短按键处理事件

#define FUNC_GUA_KEY_LONG_EVENT 0x11 //长按键处理事件

#define FUNC_GUA_KEY2_SHORT_EVENT 0x12 //短按键2处理事件

#define FUNC_GUA_KEY2_LONG_EVENT 0x13 //长按键2处理事件

/*********************外部变量************************/

extern u8 gGUA_Function; //功能码

#endif

七、实验结果

将万用表的电流档串入VCC的跳线中，待机时为1uA~2uA之间跳变。

当按下按键发射红外时，电流值瞬间为1mA~2mA，随后又降低至待机状态。

对比datasheet的数据：“Halt: 0.3 µA、Active-halt: 0.8 µA、Dynamic Run:150 µA/MHz”。

比文档上的略高些，但已实现基本的低功耗。

因此，实验成功。

关键字：STM8L 低功耗模式引用地址：STM8L之低功耗模式

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