【STM32】PWR电源控制（低功耗模式）

本篇博客重点在于标准库函数的理解与使用，搭建一个框架便于快速开发

PWR简介

修改主频

低功耗模式

睡眠模式

停止模式

待机模式

PWR简介

PWR（Power Control）电源控制，负责管理STM32内部的电源供电部分，可以实现可编程电压监测器 （PVD）和低功耗模式的功能

可编程电压监测器可以监控VDD电源电压，当VDD下降到PVD阀值以下或上升到PVD阀值之上时，PVD会触发中断，用于执行紧急关闭任务

低功耗模式包括睡眠模式（Sleep）、停机模式（Stop）和待机模式（Standby），可在系统空闲时，降低STM32的功耗，延长设备使用时间

电源框图

表：VDDA和VSSA必须分别联到VDD和VSS

STM32的工作电压(VDD)为2.0～3.6V。通过内置的电压调节器提供所需的1.8V电源。当主电源VDD掉电后，通过VBAT脚为实时时钟(RTC)和备份寄存器提供电源。VBAT脚为RTC、LSE振荡器和PC13至PC15端口供电，可以保证当主电源被切断时RTC能继续工作。

电压调节器

复位后调节器总是使能的。根据应用方式它以3种不同的模式工作。

● 运转模式：调节器以正常功耗模式提供1.8V电源(内核，内存和外设)。

● 停止模式：调节器以低功耗模式提供1.8V电源，以保存寄存器和SRAM的内容。

● 待机模式：调节器停止供电。除了备用电路和备份域外，寄存器和SRAM的内容全部丢失。

修改主频

system_stm32f10x.c文件

cpp 复制代码

//SystemCoreClock变量的值表示当前的系统主频频率
//SystemInit()函数配置时钟树为宏定义的时钟频率

低功耗模式

低功耗模式时，下载程序需要先按着复位键，然后点击下载程序后，立马松开复位按键

●睡眠模式(Cortex™-M3内核停止，所有外设包括Cortex-M3核心的外设，如NVIC、系统时钟(SysTick)等仍在运行)

●停止模式(所有的时钟都已停止)

●待机模式(1.8V电源关闭)

睡眠模式

为了在睡眠模式下更多地减少功耗，进入睡眠模式前，可在执行WFI或WFE指令前关闭所有外设的时钟，也可以利用预分频器来降低外设的时钟

在睡眠模式下，所有的I/O引脚都保持它们在运行模式时的状态

执行WFE指令需配置事件

如果执行WFE指令进入睡眠模式，则一旦发生唤醒事件时，微处理器都将从睡眠模式退出。唤醒事件可以通过下述方式产生：

● 在外设控制寄存器中使能一个中断，而不是在NVIC(嵌套向量中断控制器)中使能，并且在 Cortex-M3系统控制寄存器中使能SEVONPEND位。当MCU从WFE中唤醒后，外设的中断挂起位和外设的NVIC中断通道挂起位(在NVIC中断清除挂起寄存器中)必须被清除。

● 配置一个外部或内部的EXIT线为事件模式。当MCU从WFE中唤醒后，因为与事件线对应的挂起位未被设置，不必清除外设的中断挂起位或外设的NVIC中断通道挂起位。

cpp 复制代码

/*
  WFI指令进入睡眠模式，可被任意一个NVIC响应的中断唤醒
  WFE指令进入睡眠模式，可被唤醒事件唤醒
*/

__WFI();//内核指令，执行WFI指令，CPU睡眠，并等待中断唤醒
//执行完WFI/WFE指令后，STM32进入睡眠模式，程序暂停运行，唤醒后程序从暂停的地方继续运行，一般先进入中断

停止模式

停止模式是在Cortex™-M3的深睡眠模式基础上结合了外设的时钟控制机制，在停止模式下电压调节器可运行在正常或低功耗模式。此时在1.8V供电区域的的所有时钟都被停止，PLL、HSI和 HSE RC振荡器的功能被禁止，SRAM和寄存器内容被保留下来。

当电压调节器处于低功耗模式下，当系统从停止模式退出时，将会有一段额外的启动延时。如果在停止模式期间保持内部调节器开启，则退出启动时间会缩短，但相应的功耗会增加。

在停止模式下，所有的I/O引脚都保持它们在运行模式时的状态。

如果正在进行闪存编程，直到对内存访问完成，系统才进入停止模式。如果正在进行对APB的访问，直到对APB访问完成，系统才进入停止模式。

为了进入停止模式，所有的外部中断的请求位(挂起寄存器(EXTI_PR))和RTC的闹钟标志都必须被清除，否则停止模式的进入流程将会被跳过，程序继续运行。

cpp 复制代码

//初始化调用
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR, ENABLE);//使能PWR时钟

//while循环中调用下面两个函数

//该函数可配置电压调节器运行在正常或低功耗模式，WFI或WFE
PWR_EnterSTOPMode(PWR_Regulator_ON, PWR_STOPEntry_WFI);	//STM32进入停止模式，并等待中断唤醒

/*
执行完WFI/WFE指令后，STM32进入停止模式，程序暂停运行，唤醒后程序从暂停的地方继续运行
WFI指令进入停止模式，可被任意一个EXTI中断唤醒
WFE指令进入停止模式，可被任意一个EXTI事件唤醒
*/

//当一个中断或唤醒事件导致退出停止模式时，HSI RC振荡器被选为系统时钟。
SystemInit();										//唤醒后，要重新配置主频时钟

待机模式

待机模式可实现系统的最低功耗。该模式是在Cortex-M3深睡眠模式时关闭电压调节器。整个 1.8V供电区域被断电。PLL、HSI和HSE振荡器也被断电。SRAM和寄存器内容丢失。只有备份的寄存器和待机电路维持供电。

LSE和LSI分别为RTC和IWDG提供时钟信号

从待机唤醒后，除了电源控制/状态寄存器(PWR_CSR)，所有寄存器被复位。从待机模式唤醒后的代码执行等同于复位后的执行(采样启动模式引脚、读取复位向量等)。电源控制/状态寄存器(PWR_CSR)将会指示内核由待机状态退出。

待机模式下的输入/输出端口状态

在待机模式下，所有的I/O引脚处于高阻态（浮空输入），除了以下的引脚（微控制器从待机模式退出）：

● 复位引脚(始终有效)

● 当被设置为防侵入或校准输出时的TAMPER引脚

● WKUP引脚的上升沿、RTC闹钟事件的上升沿、NRST引脚上外部复位、IWDG复位

EWUP：使能WKUP引脚

0：WKUP引脚为通用I/O。WKUP引脚上的事件不能将CPU从待机模式唤醒

1：WKUP引脚用于将CPU从待机模式唤醒，WKUP引脚被强置为输入下拉的配置(WKUP引脚上的上升沿将系统从待机模式唤醒)

注：在系统复位时清除这一位。

cpp 复制代码

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "OLED.h"
#include "MyRTC.h"
#include "Delay.h"

int main(void)
{
	OLED_Init();
	MyRTC_Init();

	OLED_ShowString(1, 1, "CNT:");
	OLED_ShowString(2, 1, "ALR:");
	OLED_ShowString(3, 1, "ALRF:");
	
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR, ENABLE);//使能PWR时钟
	
	//1
	/*使能WKUP引脚*/
	PWR_WakeUpPinCmd(ENABLE);						//使能位于PA0的WKUP引脚，WKUP引脚上升沿唤醒待机模式
	

	//2
	/*设定闹钟*/
	uint32_t Alarm = RTC_GetCounter() + 10;			//闹钟为唤醒后当前时间的后10s
	RTC_SetAlarm(Alarm);							//写入闹钟值到RTC的ALR寄存器
	OLED_ShowNum(2, 5, Alarm,10);
	
	while(1)
	{

		OLED_ShowNum(1, 5, RTC_GetCounter(),10);
		OLED_ShowNum(3, 6, RTC_GetFlagStatus(RTC_FLAG_ALR),1);
	    
		
		OLED_ShowString(4, 10, "StanBy");
		Delay_ms(1000);
		OLED_ShowString(4, 10, "      ");
		Delay_ms(100);
		
		OLED_Clear();//OLED清屏，模拟关闭外部所有的耗电设备，以达到极度省电
		PWR_EnterSTANDBYMode();//STM32进入停止模式，并等待指定的唤醒事件（WKUP上升沿或RTC闹钟）
		//执行完WFI/WFE指令后，STM32进入待机模式，唤醒后程序从头开始运行
	}
}