[问答]

STM32低功耗模式有哪些注意事项？

1302 STM32

问答对人有帮助，内容完整，我也想知道答案 0 STM32低功耗模式有哪些注意事项？ 0
2021-11-23 06:17:54　　评论淘帖0 邀请回答您可以邀请以下用户，快速回答问题 × heks 该类别下有 50 个回答。邀请回答 hgimtk 该类别下有 44 个回答。邀请回答新星之火12138 该类别下有 42 个回答。邀请回答 wang21cj 该类别下有 41 个回答。邀请回答 chm5 该类别下有 40 个回答。邀请回答 hjfjsdgfjdsf 该类别下有 37 个回答。邀请回答 fdjslkjd 该类别下有 35 个回答。邀请回答 uvysdfydad 该类别下有 35 个回答。邀请回答 werywer 该类别下有 35 个回答。邀请回答 h1654155957.9520 该类别下有 35 个回答。邀请回答 jenny042 该类别下有 34 个回答。邀请回答 dfzvzs 该类别下有 34 个回答。邀请回答维生素B2 该类别下有 34 个回答。邀请回答凤毛麟角该类别下有 34 个回答。邀请回答刘洋该类别下有 33 个回答。邀请回答 meihuacg 该类别下有 33 个回答。邀请回答 hfgdzc 该类别下有 33 个回答。邀请回答 ggfvxv 该类别下有 33 个回答。邀请回答 kpj3026 该类别下有 32 个回答。邀请回答江左盟该类别下有 32 个回答。邀请回答举报刘英相关推荐 • 移植STM32F有哪些注意事项 1172 • STM32的UART奇偶校验有哪些注意事项？ 1209 • 变频串联谐振耐压试验装置操作注意事项及接线注意事项有哪些？ 2684 • 如何选择蓝牙？有哪些注意事项？ 1315 • 低功耗模拟前端MAX5865的电路设计有什么注意事项？ 1495 • 电调驱动原理是什么？有哪些注意事项？ 4224 • 请问stm32与DSP的SPI通信有什么注意事项吗？ 2391 • Stm32的bootloader和App的编写注意事项有哪些？ 2067 • STM32中断有哪些注意事项？ 718 • stm32串口超高波特率调试注意事项有哪些？ 1061 1个回答

一、低功耗注意事项：
1、所有IO管脚，如果高阻状态端口是高电平，就设成上拉输入；如果高阻状态是低电平，设成下拉输入；如果高阻是中间状态，设成模拟输入。这个很多人都提到过，必须的。作为输出口就免了，待机你想输出个什么东西，一定要输，硬件上加上下拉就可以了
2、两个晶振输入脚要remap成普通IO，使用内部晶振。
3、pwr的时钟要使能，即RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR, ENABLE);这个也相当重要
4、关闭jtag口，并设成普通IO。
5、注意助焊膏的质量。
6、功耗计算方式：功耗=工作电压*工作电流
7、引脚电压的切换会对外部和内部电容负载产生动态损耗，其损耗与电压切换频率和负载电容有关。
8、在配置IO模拟输入之前，一定不要锁定IO口。

二、低功耗模式
1、电源管理
为了方便进行电源管理，STM32把它的外设、内核等模块根据功能划分了供电区域（备份域电路、调压器供电电路、 ADC电源及参考电压），其内部电源区域划分见图1。

图 1 STM32供电图

备份域电路

STM32的LSE振荡器、RTC、备份寄存器及备份SRAM这些器件被包含进备份域电路中，这部分的电路可以通过STM32的VBAT引脚获取供电电源，在实际应用中一般会使用3V的钮扣电池对该引脚供电。当VDD主电源存在时，由于VDD电压较高，备份域电路通过VDD供电，当VDD掉电时，备份域电路由钮扣电池通过VBAT供电，保证电路能持续运行，从而可利用它保留关键数据。

调压器供电电路

在STM32的电源系统中调压器供电的电路是最主要的部分，调压器为备份域及待机电路以外的所有数字电路供电，其中包括内核、数字外设以及RAM，调压器的输出电压约为1.2V，因而使用调压器供电的这些电路区域被称为1.2V域。
调压器可以运行在"运行模式"、"停止模式"以及"待机模式"。在运行模式下，1.2V域全功率运行；在停止模式下1.2V域运行在低功耗状态，1.2V区域的所有时钟都被关闭，相应的外设都停止了工作，但它会保留内核寄存器以及SRAM的内容；在待机模式下，整个1.2V域都断电，该区域的内核寄存器及SRAM内容都会丢失(备份区域的寄存器及SRAM不受影响)。

ADC电源及参考电压

为了提高转换精度，STM32的ADC配有独立的电源接口，方便进行单独的滤波。ADC的工作电源使用VDDA引脚输入，使用VSSA作为独立的地连接，VREF引脚则为ADC提供测量使用的参考电压。

2、低功耗模式
按功耗由高到低排列，STM32具有运行、睡眠、停止和待机四种工作模式。上电复位后STM32处于运行状态时，当内核不需要继续运行，就可以选择进入后面的三种低功耗模式降低功耗。三种低功耗模式见图2。

图 2 STM32低功耗模式
在这三种低功耗模式中，最低功耗的是待机模式，在此模式下，最低只需要2.2uA左右的电流。停止模式是次低功耗的，其典型的电流消耗在350uA左右。最后就是睡眠模式了。
功耗：运行>睡眠>停止>待机

2.1、睡眠模式
在睡眠模式中，仅关闭了内核时钟，内核停止运行，但其片上外设、CM4核心的外设全都还照常运行。有两种方式进入睡眠模式，它的进入方式决定了从睡眠唤醒的方式，分别是WFI(wait for interrupt)和WFE(wait for event)，即由等待"中断"唤醒和由"事件"唤醒。睡眠模式的各种特性见表1。

表 1 睡眠模式的各种特性

特性	说明
立即睡眠	在执行WFI 或WFE 指令时立即进入睡眠模式。

退出时睡眠	在退出优先级最低的中断服务程序后才进入睡眠模式。
进入方式	内核寄存器的SLEEPDEEP = 0 ，然后调用WFI或WFE指令即可进入睡眠模式；另外若内核寄存器的SLEEPONEXIT=0时，进入"立即睡眠"模式，SLEEPONEXIT=1时，进入"退出时睡眠"模式。
唤醒方式	如果是使用WFI指令睡眠的，则可使用任意中断唤醒；如果是使用WFE指令睡眠的，则由事件唤醒。
睡眠时	关闭内核时钟，内核停止，而外设正常运行，在软件上表现为不再执行新的代码。这个状态会保留睡眠前的内核寄存器、内存的数据。
唤醒延迟	无延迟。
唤醒后	若由中断唤醒，先进入中断，退出中断服务程序后，接着执行WFI指令后的程序；若由事件唤醒，直接接着执行WFE后的程序。

2.2、停止模式
在停止模式中，进一步关闭了其它所有的时钟，于是所有的外设都停止了工作，但由于其1.2V区域的部分电源没有关闭，还保留了内核的寄存器、内存的信息，所以从停止模式唤醒，并重新开启时钟后，还可以从上次停止处继续执行代码。停止模式可以由任意一个外部中断(EXTI)唤醒。在停止模式中可以选择电压调节器为开模式或低功耗模式，可选择内部FLASH工作在正常模式或掉电模式。停止模式的各种特性见表2。

表 2 停止模式的各种特性

特性	说明
调压器低功耗模式	在停止模式下调压器可工作在正常模式或低功耗模式，可进一步降低功耗

FLASH掉电模式	在停止模式下FLASH可工作在正常模式或掉电模式，可进一步降低功耗
进入方式	内核寄存器的SLEEPDEEP =1，PWR_CR寄存器中的PDDS=0，然后调用WFI或WFE指令即可进入停止模式； PWR_CR 寄存器的LPDS=0时，调压器工作在正常模式，LPDS=1时工作在低功耗模式； PWR_CR 寄存器的FPDS=0时，FLASH工作在正常模式，FPDS=1时进入掉电模式。
唤醒方式	如果是使用WFI指令睡眠的，可使用任意EXTI线的中断唤醒；如果是使用WFE指令睡眠的，可使用任意配置为事件模式的EXTI线事件唤醒。
停止时	内核停止，片上外设也停止。这个状态会保留停止前的内核寄存器、内存的数据。
唤醒延迟	基础延迟为HSI振荡器的启动时间，若调压器工作在低功耗模式，还需要加上调压器从低功耗切换至正常模式下的时间，若FLASH工作在掉电模式，还需要加上FLASH从掉电模式唤醒的时间。
唤醒后	若由中断唤醒，先进入中断，退出中断服务程序后，接着执行WFI指令后的程序；若由事件唤醒，直接接着执行WFE后的程序。唤醒后，STM32会使用HIS作为系统时钟。

2.3、待机模式
待机模式，它除了关闭所有的时钟，还把1.2V区域的电源也完全关闭了，也就是说，从待机模式唤醒后，由于没有之前代码的运行记录，只能对芯片复位，重新检测boot条件，从头开始执行程序。它有四种唤醒方式，分别是WKUP(PA0)引脚的上升沿，RTC闹钟事件，NRST引脚的复位和IWDG(独立看门狗)复位。待机模式的各种特性见表3。

表 3 待机模式的各种特性

特性	说明
进入方式	内核寄存器的SLEEPDEEP =1，PWR_CR寄存器中的PDDS=1，PWR_CR寄存器中的唤醒状态位WUF=0，然后调用WFI或WFE指令即可进入待机模式；

唤醒方式	通过WKUP引脚的上升沿，RTC闹钟、唤醒、入侵、时间戳事件或NRST引脚外部复位及IWDG复位唤醒。
待机时	内核停止，片上外设也停止；内核寄存器、内存的数据会丢失；除复位引脚、RTC_AF1引脚及WKUP引脚，其它I/O口均工作在高阻态。
唤醒延迟	芯片复位的时间
唤醒后	相当于芯片复位，在程序表现为从头开始执行代码。

注：在以上讲解的睡眠模式、停止模式及待机模式中，若备份域电源正常供电，备份域内的RTC都可以正常运行、备份域内的寄存器及备份域内的SRAM数据会被保存，不受功耗模式影响。

3、进入低功耗
void PWR_EnterSleepMode(uint8_t PWR_SLEEPEntry); //睡眠模式
void PWR_EnterSTOPMode(uint32_t PWR_Regulator, uint8_t PWR_STOPEntry); //停机模式
void PWR_EnterSTANDBYMode(void); //待机模式

图 3 进入各种低功耗模式时都需要调用WFI 或WFE 命令

3.1、睡眠模式
直接调用WFI 和WFE 指令可以进入睡眠模式。
a) 设置中断(Interrupt）或事件(Event)
/* 初始化按键为中断模式，按下中断后会进入中断服务函数 */
EXTI_Key_Config();
b) 进入睡眠
__WFI(); //WFI 指令进入睡眠
c) 中断退出睡眠后，继续执行后面的程序

3.2、停止模式
进入停止模式后，STM32 的所有I/O都保持在停止前的状态，而当它被唤醒时，STM32 使用HSI 作为系统时钟(16MHz)运行，由于系统时钟会影响很多外设的工作状态，所以一般我们在唤醒后会重新开启HSE，把系统时钟设置会原来的状态。
a) 设置中断(Interrupt）或事件(Event)
/* 初始化按键为中断模式，按下中断后会进入中断服务函数 */
EXTI_Key_Config();
b) 进入睡眠
/*设置停止模式时，FLASH 进入掉电状态*/
PWR_FlashPowerDownCmd (ENABLE);
/* 进入停止模式，设置电压调节器为低功耗模式，等待中断唤醒 */
PWR_EnterSTOPMode(PWR_Regulator_LowPower,PWR_STOPEntry_WFI);
c) 中断退出睡眠后，继续执行后面的程序
d) 需要先恢复时钟
//获取刚被唤醒时的时钟状态
//时钟源
clock_source_wakeup = RCC_GetSYSCLKSource ();
//时钟频率
RCC_GetClocksFreq(&clock_status_wakeup);
//从停止模式下被唤醒后使用的是HSI 时钟，此处重启HSE 时钟,使用PLLCLK
SYSCLKConfig_STOP();
//获取重新配置后的时钟状态
//时钟源
clock_source_config = RCC_GetSYSCLKSource ();
//时钟频率
RCC_GetClocksFreq(&clock_status_config);
e) 正常执行后面的程序

3.3、待机模式
不需要中断，通过WKUP引脚的上升沿，RTC闹钟、唤醒、入侵、时间戳事件或NRST引脚外部复位及IWDG复位唤醒。
a) 进入睡眠
/*清除WU 状态位*/
PWR_ClearFlag (PWR_FLAG_WU);
/* 使能WKUP 引脚的唤醒功能，使能PA0*/
PWR_WakeUpPinCmd (ENABLE);
/* 进入待机模式 */
PWR_EnterSTANDBYMode();
b) 唤醒后，重新执行程序
e) 检测是否是唤醒后的程序
//检测复位来源
PWR_GetFlagStatus(PWR_FLAG_WU)