stm32低功耗实验之待机模式

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

1. #define             macEXTI_GPIO_CLK                        (RCC_APB2Periph_GPIOC | RCC_APB2Periph_AFIO)       

2. #define             macEXTI_GPIO_PORT                       GPIOC     

3. #define             macEXTI_GPIO_PIN                        GPIO_Pin_13  

4. #define             macEXTI_SOURCE_PORT                     GPIO_PortSourceGPIOC  

5. #define             macEXTI_SOURCE_PIN                      GPIO_PinSource13  

6. #define             macEXTI_LINE                            EXTI_Line13  

7. #define             macEXTI_IRQ                             EXTI15_10_IRQn  

8. #define             macEXTI_INT_FUNCTION                    EXTI15_10_IRQHandler  

主函数：

1. int main(void)  

2. {     

3.     /* config the led */  

4.     LED_GPIO_Config();  

5.       

6.     /* exti line config */  

7.     EXTI_Pxy_Config();  //初始化中断函数  

8.       

9.     USARTx_Config();      

10.       

11.     if(PWR_GetFlagStatus(PWR_FLAG_WU) == SET)  

12.     {  

13.         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");  

14.   

15.     }  

16.     else  

17.         printf("\r\n 使能电源管理时钟单元前的检测，上电复位 \r\n");  

18.       

19.       

20.       

21.     RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR , ENABLE);  

22.       

23.       

24.     if(PWR_GetFlagStatus(PWR_FLAG_WU) == SET)  

25.     {  

26.         printf("\r\n 使能后检测，待机唤醒复位\r\n");  

27.   

28.     }  

29.     else  

30.         printf("\r\n 使能后检测，上电复位 \r\n");  

31.       

32.       

33.     while(1)                              

34.     {     

35.           

36.         LED1( ON );            

37.         Delay(0xFFFFF);  

38.         LED1( OFF );            

39.   

40.         LED2( ON );             

41.         Delay(0xFFFFF);  

42.         LED2( OFF );            

43.   

44.         LED3( ON );             

45.         Delay(0xFFFFF);  

46.         LED3( OFF );            

47.       

48.     }  

49. }  

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

1. void EXTI_Pxy_Config(void)  

2. {  

3.     GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;   

4.     EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;  

5.   

6.     /* config the extiline clock and AFIO clock */  

7.     RCC_APB2PeriphClockCmd(macEXTI_GPIO_CLK,ENABLE);  //开启GPIO时钟和AFIO时钟  

8.                                                   

9.     /* config the NVIC */  

10.     NVIC_Configuration();  

11.   

12.     /* EXTI line gpio config*/    

13.   GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = macEXTI_GPIO_PIN;         

14.   GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPD; //配置为上拉输入  

15.   GPIO_Init(macEXTI_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);  

16.   

17.     /* EXTI line mode config */  

18.   GPIO_EXTILineConfig(macEXTI_SOURCE_PORT, macEXTI_SOURCE_PIN);   

19.   EXTI_InitStructure.EXTI_Line = macEXTI_LINE;  

20.   EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;  

21.   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  

22.   EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;  

23.   EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);   

24. }  

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

1. /// IO口线中断，中断口为PC13  

2. void macEXTI_INT_FUNCTION(void)  

3. {  

4.     if(EXTI_GetITStatus(macEXTI_LINE) != RESET) //确保是否产生了EXTI Line中断  

5.     {  

6.           

7.         printf("\r\n 进入EXTI Line中断\r\n");         

8.           

9.         // K2 键长按进入待机模式  

10.         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  

11.         {  

12.             //使能WKUP引脚的唤醒功能  

13.             PWR_WakeUpPinCmd (ENABLE);  

14.               

15.             //进入待机模式  

16.             PWR_EnterSTANDBYMode();  

17.         }  

18.         EXTI_ClearITPendingBit(macEXTI_LINE);     //清除中断标志位  

19.     }    

20. }  

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

1. PWR_WakeUpPinCmd (ENABLE); //设置了WKUP引脚的唤醒功能，不用过多分析  

2. 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。

1. void PWR_EnterSTANDBYMode(void)  

2. {  

3.   /* Clear Wake-up flag */  

4.   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  

5.   /* Select STANDBY mode */  

6.   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  

7.   /* Set SLEEPDEEP bit of Cortex System Control Register */  

8.   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  

9. /* This option is used to ensure that store operations are completed */  

10. #if defined ( __CC_ARM   )  

11.   __force_stores();  

12. #endif  

13.   /* Request Wait For Interrupt */  

14.   __WFI();  //调用__WFI()函数进入待机模式  

15. }  

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

程序的下载地址：http://download.csdn.net/detail/qq_27312943/9631374