一、简介
•PWR（Power Control）电源控制
•PWR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和低功耗模式的功能
•可编程电压监测器（PVD）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
二、电源框图
| 供电区域 | 核心供电 | 包含模块 | 功能说明 |
|---|---|---|---|
| V DDA 模拟供电区 | V DDA/V SSA | ADC、温度传感器、复位模块、PLL | 为模拟电路提供纯净电源，必须与 V DD / V SS 分别连接，参考电压 V REF+ / V REF- 也由此区域供电 |
| V DD 数字供电区 | V DD / V SS | I/O 电路、待机电路、电压调节器 | 负责数字外设和 I/O，电压调节器将 V DD 降压为 1.8V，供给核心域 |
| 1.8V 核心供电区 | 1.8V（由电压调节器提供） | CPU 核心、存储器、内置数字外设 | 芯片的运算与存储核心，仅在运行模式下工作，低功耗模式下可断电 |
| 后备供电区 | V BAT （或 V DD ） | LSE 晶振、后备寄存器、RTC、RCC BCDCR | 由 VBAT 或主电源供电，在主电源掉电时仍可保持 RTC 计时和后备数据 |
- 电源连接：V DDA 必须与 V DD 同电位，V SSA 必须与 V SS 同电位，通常通过单点共地连接。
- 低功耗模式：可关闭 1.8V 核心域和 V DD 域，仅保留后备域供电，实现极低功耗待机。
- 模拟性能：为保证 ADC 精度，V DDA 需使用独立滤波电路，避免数字电源纹波干扰。
三、上电复位和掉电复位
芯片电压规则
- 上电启动 ：电压必须 ≥ POR 阈值，才能完成启动、退出复位
- 正常运行 ：电压只要 ≥ PDR 阈值，就不会复位
- 最高耐压 ：绝对不能超过芯片的 绝对最大电压，否则烧毁
关键概念解析
- POR（Power On Reset，上电复位） ：芯片刚上电时，电源电压 VDD/VDDA 从 0 开始上升。当电压上升到 POR 阈值时，芯片会触发复位，确保内部电路在稳定电压下初始化。
- PDR（Power Down Reset，掉电复位） ：芯片正常工作后，若电源电压下降到 PDR 阈值，会再次触发复位，防止电压过低导致逻辑紊乱或数据损坏。
- 40mV 迟滞（Hysteresis） ：POR 阈值比 PDR 阈值高 40mV，这是为了避免电源电压在阈值附近波动时，复位信号频繁跳变（防抖动），保证系统稳定。
- 滞后时间 tRSTTEMPO：电压达到 POR 阈值后，复位信号不会立即变化，而是延迟 tRSTTEMPO 时间再释放复位，让电源和内部电路完全稳定后再启动芯片。
四、PVD可编程电压检测器
一、核心定义
PVD = 电源电压检测器 ，是芯片的电源预警机制，用于监控 VDD/V<sub>DDA</sub>电压，提前响应电源异常。核心区别：PVD 不直接复位芯片，先触发中断给系统预留处理时间；而 PDR 是掉电强制复位机制。
二、硬件固定电平逻辑（对应波形图）
表格
| 电压状态 | PVD 输出 | 状态含义 |
|---|---|---|
| VDD > 上升阈值 | 低电平 | ✅ 电源正常，无告警 |
| VDD < 下降阈值 | 高电平 | ⚠️ 电源异常，触发告警 |
| 两阈值之间（100mV 迟滞区间） | 保持原电平 | 🛡️ 抗抖动，不触发状态翻转 |
三、可配置项 vs 不可配置项
表格
| 不可修改（硬件固定） | 可自定义（软件配置） |
|---|---|
| 100mV 迟滞电压 | PVD 电压阈值（多档位可选） |
| 硬件原生输出电平逻辑 | 中断触发方式（上升沿 / 下降沿 / 双边沿） |
| 软件告警逻辑（高 / 低有效可自定义） |
四、核心特性
- 100mV迟滞设计：避免电压纹波、小幅波动误触发告警，提升抗干扰能力
- 中断优先级可配置，能快速响应掉电风险，优先执行保护动作
五、典型应用场景
- 掉电前紧急保存关键数据
- 触发低功耗模式，保护系统运行状态
- 电源异常声光 / 通讯告警
- 配合后备域 RTC 实现掉电计时保护
六、与 POR/PDR 核心区别
POR：上电复位门槛，管「芯片能不能正常启动」
PDR：掉电复位门槛，管「运行中会不会强制停机」
PVD：掉电预警门槛，管「异常前能不能提前做保护处理」
五、低功耗模式
1. 三种模式核心对比
| 模式 | 进入方式 | 唤醒方式 | 1.8V 区域时钟 | VDD 区域时钟 | 电压调节器状态 |
|---|---|---|---|---|---|
| 睡眠 | WFI / WFE | 任一中断 / 唤醒事件 | 仅 CPU 时钟关闭，其他时钟 / ADC 时钟不受影响 | 无影响 | 开启 |
| 停机 | PDDS+LPDS+SLEEPDEEP 位 + WFI/WFE | 任一外部中断（需在外部中断寄存器配置） | 全部关闭 | HSI/HSE 振荡器关闭 | 开启 / 低功耗模式（由 PWR_CR 寄存器配置） |
| 待机 | PDDS+SLEEPDEEP 位 + WFI/WFE | WKUP 引脚上升沿、RTC 闹钟、NRST 复位、IWDG 复位 | 全部关闭 | HSI/HSE 振荡器关闭 | 关闭 |
2. 关键特性解读
- 睡眠模式：最轻量级低功耗，仅暂停 CPU，外设和时钟保持运行，唤醒延迟极短，适合短暂休眠场景。
- 停机模式：中等功耗，关闭核心时钟和主振荡器，保留寄存器和 RAM 数据，唤醒后可快速恢复运行状态。
- 待机模式：最低功耗，彻底关闭电压调节器，仅保留后备域（RTC / 后备寄存器）供电，唤醒后相当于复位，所有寄存器状态丢失。
3. 选型建议
- 需要快速响应、外设持续工作 → 选择睡眠模式
- 需要较低功耗、保留运行状态 → 选择停机模式
- 需要极致低功耗、无需保留状态 → 选择待机模式
六、模式选择
•执行WFI（Wait For Interrupt）或者WFE（Wait For Event）指令后，STM32进入低功耗模式
SLEEPDEEP |
SLEEPONEXIT |
PDDS |
LPDS |
最终模式 | 核心特点 |
|---|---|---|---|---|---|
| 0 | 0 | - | - | 睡眠（立刻） | 轻量级，CPU 暂停，外设运行 |
| 0 | 1 | - | - | 睡眠（中断后） | 中断退出后自动睡眠 |
| 1 | - | 0 | 0 | 停机（调节器开） | 保留数据，唤醒快，功耗中等 |
| 1 | - | 0 | 1 | 停机（低功耗） | 保留数据，功耗更低，唤醒稍慢 |
| 1 | - | 1 | - | 待机 | 极致低功耗，唤醒后复位 |
睡眠模式
•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
•SLEEPONEXIT位决定STM32执行完WFI或WFE后，是立刻进入睡眠，还是等STM32从最低优先级的中断处理程序中退出时进入睡眠
•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
•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
停止模式
•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
•1.8V供电区域的所有时钟都被停止，PLL、HSI和HSE被禁止，SRAM和寄存器内容被保留下来
•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
•当一个中断或唤醒事件导致退出停止模式时，HSI被选为系统时钟
•当电压调节器处于低功耗模式下，系统从停止模式退出时，会有一段额外的启动延时
•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
待机模式
•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
•整个1.8V供电区域被断电，PLL、HSI和HSE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
•在待机模式下，所有的I/O引脚变为高阻态（浮空输入）
•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复位退出待机模式