怎样通过RTC实时时钟的闹钟将单片机从低功耗模式中唤醒呢

　　在ST的单片机中，一般低功耗模式都有stop（停机）模式和standby（待机）模式两种，这篇博客主要是分享一下standby模式，并且通过RTC实时时钟的闹钟将单片机从低功耗模式中唤醒的方法。为了方便演示，实验流程是，通过串口命令来设置单片机进入低功耗模式，再通过RTC的闹钟将单片机从低功耗状态唤醒，进入正常模式。
　　使用CubeMX生成工程
　　1.根据使用的单片机来配置生成工程，我使用的是NUCLEO-F303RE来做实验
　　2.配置需要使用到的外设
　　
　　首先要设置单片机的时钟源，在这里我是用的是内部高速时钟源和外部的低速时钟源。因为RTC需要使用一个低速时钟源。
　　
　　激活RTC功能，并设置RTC的闹钟
　　
　　第一步：配置数据格式为二进制格式（Binary data format），便于后期处理。
　　第二步：自动异步分频使能，这里可以自动将RTC的时钟源分频成1HZ
　　第三步：选择使能闹钟屏蔽标识，例如图中的参数设置，表示在秒相同的时候触发，也就是一分钟触发一次闹钟。同理，可以设置一秒触发，一天触发一次或者一周触发一次。
　　
　　在这里我还设置了串口，用于在实验中显示输出。
　　
　　最后使能相关的外设的中断。
　　3.设置好工程名称和保存位置，选择自己用的开发工具和版本，然后生成工程代码
　　代码处理
　　首先引用和定义一些必要的头文件和参数
　　/* Private includes ----------------------------------------------------------*/
　　/* USER CODE BEGIN Includes */
　　#include “usart_user.h”
　　#include “string.h”
　　/* USER CODE END Includes */
　　/* Private typedef -----------------------------------------------------------*/
　　/* USER CODE BEGIN PTD */
　　RTC_DateTypeDef gDateType; //获取RTC日期
　　RTC_TimeTypeDef gTimeType; //获取RTC时间
　　RTC_DateTypeDef sDateType; //设置RTC日期
　　RTC_TimeTypeDef sTimeType; //设置RTC时间
　　static char cmd_setTime［］ = “AT+SETTIME”; //设置RTC时间命令
　　static char cmd_standby［］ = “AT+STANDBY”; //进入standby模式命令
　　/* USER CODE END PTD */
　　main函数循环中用于处理命令的部分
　　/* Infinite loop */
　　/* USER CODE BEGIN WHILE */
　　while （1）
　　{
　　/* USER CODE END WHILE */
　　/* USER CODE BEGIN 3 */
　　if（USART_RX_Finish） //判断串口接收完成
　　{
　　USART_RX_Finish = 0; //清除串口接收完成标识
　　if（strncmp（USART_RX_BUF，cmd_setTime，strlen（cmd_setTime）） == 0） //判断命令，处理RTC时钟设置
　　{
　　sTimeType.Hours = （USART_RX_BUF［（strlen（cmd_setTime） + 1）］-‘0’）*10 +（USART_RX_BUF［（strlen（cmd_setTime） + 2）］-‘0’）;
　　sTimeType.Minutes = （USART_RX_BUF［（strlen（cmd_setTime） + 4）］-‘0’）*10 +（USART_RX_BUF［（strlen（cmd_setTime） + 5）］-‘0’）;
　　sTimeType.Seconds = （USART_RX_BUF［（strlen（cmd_setTime） + 7）］-‘0’）*10 +（USART_RX_BUF［（strlen（cmd_setTime） + 8）］-‘0’）;
　　printf（“设置RTC时间为 %02d：%02d：%02d rn”，sTimeType.Hours，sTimeType.Minutes，sTimeType.Seconds）;
　　if（HAL_RTC_SetTime（&hrtc，&sTimeType，RTC_FORMAT_BIN）！=HAL_OK） //设置RTC时间
　　{
　　printf（“HAL_RTC_SetTime ERR rn”）;
　　}
　　printf（“设置RTC时间成功！rn”）;
　　}
　　if（strncmp（USART_RX_BUF，cmd_standby，strlen（cmd_standby）） == 0） //判断命令，进入standby模式
　　{
　　printf（“Executing test （standby） rn”）;
　　GPIO_AnalogState_Config（）; //设置IO口为模拟输入状态
　　__HAL_RCC_PWR_CLK_ENABLE（）;
　　HAL_PWR_EnterSTANDBYMode（）; //进入standby模式
　　printf（“进入待机模式失败rn”）;
　　}
　　}
　　if（（PWR-》CSR & PWR_CSR_WUF ）== PWR_CSR_WUF） //清除闹钟中断的标识
　　{
　　PWR-》CR |= PWR_CR_CWUF;
　　}
　　HAL_Delay（200）;
　　HAL_GPIO_TogglePin（LD2_GPIO_Port，LD2_Pin）; //翻转LD2，显示单片机处于正常工作状态
　　}
　　/* USER CODE END 3 */
　　获取RTC时间和日期的函数，以及RTC的闹钟中断回调函数
　　/* USER CODE BEGIN 4 */
　　/*获取RTC的时钟和日期*/
　　void get_date （RTC_DateTypeDef *sDateStruc，RTC_TimeTypeDef *sTimeStruc）
　　{
　　if（HAL_RTC_GetTime（&hrtc，sTimeStruc，RTC_FORMAT_BIN） ！= HAL_OK）
　　{
　　printf（“HAL_RTC_GetTime ERR rn”）;
　　}
　　if（HAL_RTC_GetDate（&hrtc，sDateStruc，RTC_FORMAT_BIN） ！= HAL_OK）
　　{
　　printf（“HAL_RTC_GetDate ERR rn”）;
　　}
　　}
　　/*RTC闹钟的回调函数*/
　　void HAL_RTCEx_AlarmBEventCallback（RTC_HandleTypeDef *hrtc）
　　{
　　get_date（&gDateType，&gTimeType）;
　　printf（“当前RTC时间为 %02d：%02d：%02d rn”，gTimeType.Hours，gTimeType.Minutes，gTimeType.Seconds）;
　　}
　　/* USER CODE END 4 */
　　设置IO口为模拟输入状态的函数，这个函数主要是为了在低功耗状态下，尽量控制IO上不必要的漏电流产生。
　　/* USER CODE BEGIN 2 */
　　void GPIO_AnalogState_Config（void）
　　{
　　GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
　　/*Set all GPIO in analog state to reduce power consumption*/
　　__HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE（）;
　　__HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE（）;
　　__HAL_RCC_GPIOC_CLK_ENABLE（）;
　　GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_ANALOG;
　　GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
　　GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
　　GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_All;
　　HAL_GPIO_Init（GPIOA，&GPIO_InitStruct）;
　　HAL_GPIO_Init（GPIOB，&GPIO_InitStruct）;
　　HAL_GPIO_Init（GPIOC，&GPIO_InitStruct）;
　　__HAL_RCC_GPIOA_CLK_DISABLE（）;
　　__HAL_RCC_GPIOB_CLK_DISABLE（）;
　　__HAL_RCC_GPIOC_CLK_DISABLE（）;
　　}
　　/* USER CODE END 2 */
　　到这里基本就已经实现了单片机的standby模式了，并且可以通过RTC的闹钟实现休眠一分钟后唤醒。但是每次唤醒后都会让RTC时钟的时间重置，所以最后我通过判断后备寄存器的方式，来保证RTC的时间参数在唤醒时不被重置。具体代码如下：
　　void MX_RTC_Init（void）
　　{
　　RTC_TimeTypeDef sTime = {0};
　　RTC_DateTypeDef sDate = {0};
　　RTC_AlarmTypeDef sAlarm = {0};
　　/** Initialize RTC Only
　　*/
　　hrtc.Instance = RTC;
　　hrtc.Init.HourFormat = RTC_HOURFORMAT_24;
　　hrtc.Init.AsynchPrediv = 127;
　　hrtc.Init.SynchPrediv = 255;
　　hrtc.Init.OutPut = RTC_OUTPUT_DISABLE;
　　hrtc.Init.OutPutPolarity = RTC_OUTPUT_POLARITY_HIGH;
　　hrtc.Init.OutPutType = RTC_OUTPUT_TYPE_OPENDRAIN;
　　if （HAL_RTC_Init（&hrtc） ！= HAL_OK）
　　{
　　Error_Handler（）;
　　}
　　/* USER CODE BEGIN Check_RTC_BKUP */
　　if（HAL_RTCEx_BKUPRead（&hrtc，RTC_BKP_DR1） ！= 0xA5A5） //判断后备寄存器是否被赋值
　　{
　　/* USER CODE END Check_RTC_BKUP */
　　/** Initialize RTC and set the Time and Date
　　*/
　　sTime.Hours = 0;
　　sTime.Minutes = 0;
　　sTime.Seconds = 0;
　　sTime.DayLightSaving = RTC_DAYLIGHTSAVING_NONE;
　　sTime.StoreOperation = RTC_STOREOPERATION_RESET;
　　if （HAL_RTC_SetTime（&hrtc， &sTime， RTC_FORMAT_BIN） ！= HAL_OK）
　　{
　　Error_Handler（）;
　　}
　　sDate.WeekDay = RTC_WEEKDAY_MONDAY;
　　sDate.Month = RTC_MONTH_JANUARY;
　　sDate.Date = 1;
　　sDate.Year = 0;
　　if （HAL_RTC_SetDate（&hrtc， &sDate， RTC_FORMAT_BIN） ！= HAL_OK）
　　{
　　Error_Handler（）;
　　}
　　HAL_RTCEx_BKUPWrite（&hrtc，RTC_BKP_DR1， 0xA5A5）; //为后备寄存器写入值
　　}
　　/** Enable the Alarm B
　　*/
　　sAlarm.AlarmTime.Hours = 0;
　　sAlarm.AlarmTime.Minutes = 0;
　　sAlarm.AlarmTime.Seconds = 0;
　　sAlarm.AlarmTime.SubSeconds = 0;
　　sAlarm.AlarmTime.DayLightSaving = RTC_DAYLIGHTSAVING_NONE;
　　sAlarm.AlarmTime.StoreOperation = RTC_STOREOPERATION_RESET;
　　sAlarm.AlarmMask = RTC_ALARMMASK_DATEWEEKDAY|RTC_ALARMMASK_HOURS
　　|RTC_ALARMMASK_MINUTES;
　　sAlarm.AlarmSubSecondMask = RTC_ALARMSUBSECONDMASK_ALL;
　　sAlarm.AlarmDateWeekDaySel = RTC_ALARMDATEWEEKDAYSEL_DATE;
　　sAlarm.AlarmDateWeekDay = 1;
　　sAlarm.Alarm = RTC_ALARM_B;
　　if （HAL_RTC_SetAlarm_IT（&hrtc， &sAlarm， RTC_FORMAT_BIN） ！= HAL_OK）
　　{
　　Error_Handler（）;
　　}
　　}
　　到这里，待机模式（standby）下RTC唤醒就已经实现了。
　　实验结果
　　
　　在电路上，程序复位后，LD2会周期闪烁，然后再发送“AT+STANDBY”命令后，LD2熄灭，然后等待大概1分钟（时间和你发送进入待机模式的时间有关系），LD2重新开始周期闪烁。
　　经过万用表测量，最后单片机的待机功耗为5.8uA
　　总结
　　在利用RTC闹钟唤醒standby模式中，需要关注的问题有：
　　1.关于功耗控制，需要对不使用的IO口进行漏电流的控制，因此，最好将没有使用的IO口都配置为模拟输入状态。
　　2.利用RTC闹钟进行唤醒时，需要注意闹钟中断触发后，中断标识是否被清除，否则，standby模式很可能在进入后立马退出。
　　3.如果要在退出standby模式后，RTC时钟需要继续按照设定的时间计时，需要通过后备寄存器来判断单片机是否是第一次启动。