【STM32 + CubeMX】低功耗 -- Stop 停止模式

STM32 低功耗共有三种模式：

Sleep 睡眠模式、Stop 停止模式、Standby 待机模式。

三种模式的操作图解地址：

【STM32 + CubeMX】低功耗 -- Sleep 睡眠模式
【STM32 + CubeMX】低功耗 -- STOP 停止模式【本文】
【STM32 + CubeMX】低功耗 -- Standby 待机模式【待更】

本文将重点拆解Stop 停止模式 的代码实现、关键事项。

Keil 工程链接 -- 【STM32F407 低功耗 --- Stop 停止模式】待更中...

实验所用硬件 --【STM32F407VE 开发板】

[一、 STM32 三种低功耗模式区别](#一、 STM32 三种低功耗模式区别)

二、工程准备

[三、STOP 停止模式代码实现](#三、STOP 停止模式代码实现)

[四、验证 & 测试 & 排查](#四、验证 & 测试 & 排查)

一、 STM32 三种低功耗模式区别

1、睡眠模式 Sleep Mode

功耗：芯片工作电流约 10~20mA （参考值）
特点：CPU在执行完 Sleep 这一行后暂停；外设正常工作；唤醒时间极快;
注意1：能被所有中断事件唤醒；若无法进入 Sleep，优先检查是否未关闭 SysTick 等频繁中断。
注意2：被中断唤醒后，先进入对应中断函数执行，完成后再运行 Sleep 下一行代码。
注意3：Sleep 模式无硬件唤醒标志，唤醒后无需额外处理；通常自定义软件标志配合业务逻辑。

|------|------------------------------------------------------|
| 停止资源 | CPU内核停止运行、内核时钟关闭、程序暂停运行 |
| 保持资源 | 系统时钟、所有外设时钟保持运行 GPIO 口状态保持运行时的电平内存、寄存器数据保持不变 |
| 唤醒方式 | 任意中断或唤醒事件均可唤醒（如 GPIO中断、Systick、UART、RTC 等) |
| 唤醒后 | 程序正常运行，无需重新初始化时钟 / 外设。 |
| 适合场景 | 短时间无需 CPU 运算，但需要外设（如串口、ADC、定时器）持续工作的场景 |

2、停止模式 Stop Mode

功耗：芯片工作电流约 1mA （参考值）
特点：系统时钟关闭；CPU和外设停止；内存数据保持；唤醒后仅需恢复系统时钟

|------|--------------------------------------------------------------------|
| 停止资源 | CPU 与所有外设停止工作内核时钟、外设时钟，主时钟（HSE/HSI）被关闭外设停止工作 |
| 保持资源 | 低速时钟（LSI/LSE，用于 RTC）继续运行内核1.8V供电保持内存、寄存器数据保持不变； GPIO 口状态保持运行时电平 |
| 唤醒方式 | 外部中断 EXTI RTC 闹钟 IWDG 独立看门狗 |
| 唤醒后 | 不需要重新初始化 UART、SPI、ADC等外设必须重新配置系统时钟（如启用 HSE/PLL） |
| 适合场景 | 需要低功耗、同时要求快速唤醒、数据不丢失的场合。 |

3、待机模式 Standby Mode

功耗：芯片工作电流约 4uA （参考值）
特点：几乎断电，数据丢失，唤醒后相当于复位

|------|--------------------------------------------------------------------------------------|
| 停止资源 | 内核1.8V电源关闭内核与外设时钟关闭，但 LSI/LSE 可在备份域继续给 RTC 供电内存、寄存器数据全部丢失 IO 口变为高阻态（模拟输入/浮空输入） |
| 保持资源 | 备份域（Backup Domain）：备份寄存器、RTC 备份区域；唤醒引脚（PA0） RTC 相关引脚复位引脚 |
| 唤醒方式 | WAKEUP 引脚（PA0）上升沿 RTC 闹钟 |
| 唤醒之后 | 系统完全复位程序从 main 函数从头开始执行。可通过检查 PWR_CSR 的 SBF / WUF 标志判断是待机唤醒还是普通复位 |
| 适合场景 | 长时间休眠、对功耗要求极致的电池供电设备、遥测终端等 |

注意：

WAKEUP 引脚 (PA0) 的上升沿自动唤醒功能, 仅适用于 Standby 待机模式；

虽然同为 PA0，睡眠、停机模式下，PA0 无自动唤醒功能。但可配置为普通 EXTI 中断以唤醒。

二、工程准备

1、基础工程

三种低功耗模式均支持 RTC 闹钟唤醒，因此统一使用 RTC 闹钟作为工程模板，添加低功耗测试。

不熟悉 RTC 闹钟的朋友，参考教程：

本文所用工程模板：【 Keil 工程文件 -- RTC 闹钟】

当然，你可以使用自己的工程模板、需要的唤醒方式：

Sleep 睡眠模式：任意中断事件唤醒。
Stop 停止模式：外部中断 EXTI 、RTC闹钟、IWDG 独立看门狗
Standby模式：WAKEUP 引脚 PA0 的上升沿、 RTC 闹钟

2、烧录问题

STM32 进入Stop、Standby模式后, 无法正常响应烧录信号，仿真器可能无法正常烧录。

STLink 仿真器的解决方法：

方法1：按着板子复位按键，不放手，keil 点击 Load 后，马上放开复位按键。利用复位后的空档期识别烧录信号。
方法2：BOOT0接线3.3V，按一次复位按键，烧录。拔掉BOOT0接线，按一次复位按键，即可。

CMSIS-DAP 仿真器的解决方法：

Connect这一项：选择 under Reset，即可随时烧录。

JLink 仿真器：

Stop 模式，不影响，随时可烧录。

三、Stop 停止模式代码实现

进入 Stop 停止模式本身很简单，只需调用HAL库函数。

真正的重点在于：进入前的准备、唤醒后的处理、以及低功耗进入的时机。

重点：Stop 模式唤醒后，必须手动恢复系统时钟，否则所有外设、串口、延时全部异常！

本节以 RTC 闹钟 B 周期性唤醒 为例，演示进入 Stop 停止模式、被中断唤醒、并处理唤醒后任务。

方案仅作思路参考，实际项目可灵活扩展。

1. 声明自定义唤醒标志

Stop 模式没有硬件唤醒标志位，唤醒后也无需清零任何硬件标志。

我们通常自定义一个软件标志变量，用于在中断与主循环之间传递 "已唤醒" 状态，属于状态机编程思路。

具体操作

main.c文件的 /* USER CODE BEGIN PV */ 区域声明：
cpp 复制代码
uint8_t wakeUpFlag = 0;   // 唤醒标志; 0-无任务、1-已唤醒，按需执行任务

2. 进入 Stop 模式

进入Stop 模式的核心函数是 HAL_PWR_EnterSTOPMode ()。

我们编写一个函数：把进入 Stop 前的准备工作、唤醒后的时钟恢复工作，整合在一起。

关键点提醒：

进入前：需要关闭可能频繁唤醒的中断，如SysTick。
唤醒后：必须调用 SystemClock_Config() 重新配置系统时钟。否则，程序将运行在 HSI 内部高速时钟。
唤醒后：恢复中断源（如 SysTick）。

具体操作：

main.c文件，在 /* USER CODE BEGIN 0 */ 区域
在闹钟B中断回调函数的下方，添加函数。（按你所用中断回调函数位置而定)
注意：这个函数预先埋下了一个bug，用于展示唤醒后系统时钟变化。

cpp 复制代码

/******************************************************************************
 * 函  数： EnterStopMode
 * 功  能： 进入 STOP 低功耗模式
 * 说  明： 1. CPU、外设停止工作，主时钟关闭
 *          2. 内存/寄存器数据保持
 *          3. 可被任意EXTI中断或RTC事件唤醒
 *          4. 唤醒后，系统时钟工作在HSI(8MHz), 必须重新配置系统时钟（HSE/PLL），否则后续代码无法正常运行
 *          5. 无需重新初始化外设（UART、SPI等）
 *          6. 特别地注意：
 *             按芯片手册所描述，STOP模式是不能被外设中断唤醒的，如systick、UART、SPI等。
 *             但是有一个特殊情况：
 *             如果进入STOP模式时SysTick中断是使能的，并且DBG_STOP位在DBGMCU_CR中被置位(启用了Stop模式调试)，系统会立即从 STOP 模式唤醒。
 *             至于DBG_STOP为什么会被置位？当连接着调试器时，可能会自动或间接地改变DBGMCU_CR中DBG_STOP位的状态。
 *             这是WFI指令的工作机制 + 调试模式下的硬件限制共同作用的结果。
 *             因此，为了避免意外情况，进入低功耗前关闭 SysTick 是最佳选择。
 * 参  数： 无
 * 返回值： 无
 * 备  注： 最后修改_2026年03月24日
 ******************************************************************************/
void EnterStopMode(void)
{
    // 打印提示
    printf("\r\n\r\n");                                                  // 打印 换行
    printf("① 即将进入 STOP 模式！========== \r\n");                      // 打印 提示
    
    /* 配置RTC闹钟 5秒后触发 */
    RTC_SetAlarmB(5);                                                    // 设置RTC的闹钟B, 5秒后触发一次

    /* 进入前：关闭可能频繁唤醒的中断源 */
    HAL_SuspendTick();                                                   // 关闭SysTick中断，避免意外唤醒

    /* 进入STOP模式：CPU暂停在此处 */
    // 执行完此函数后，系统时钟（HSE/PLL）已停止，MCU处于低功耗状态。
    // 被中断唤醒后，程序会跳进中断函数执行，再回到此函数继续执行下一行。 
    HAL_PWR_EnterSTOPMode(PWR_LOWPOWERREGULATOR_ON, PWR_STOPENTRY_WFI);  // 进入STOP模式; 参数：PWR_LOWPOWERREGULATOR_ON  更低的静态功耗，PWR_STOPENTRY_WFI 等待中断唤醒
    
    /* 唤醒后：重新配置系统时钟，这一步至关重要！ */    
    SystemClock_Config();                                                // 调用CubeMX生成的系统时钟配置函数，恢复为168MHz主频

    /* 唤醒后：恢复中断源 */
    HAL_ResumeTick();                                                    // 恢复Systick中断

    // 打印提示
    printf("② 已退出 STOP 模式！\r\n");                                  // 打印 提示 退出STOP模式
}

重要 1：设置RTC闹钟B

这里的示范是在每次进入 Stop 模式前，重新设置闹钟B：进入 Stop 后，将5秒后触发、唤醒。

你也可以在其它需要的位置、条件下操作。

重要 2：系统时钟配置函数 SystemClock_config ()

SystemClock_Config() 函数是CubeMX自动生成的，每个HAL库工程都有此函数，位于 main.c 。

此函数的作用是：设置系统时钟，从HSI切换为HSE，并配置为 168Mhz 。

重要 3： SysTick 中断与 Stop 模式

按芯片手册所描述：Stop 模式无法通过 SysTick、UART、SPI 等常规外设中断直接唤醒，只能通过 GPIO 中断、RTC 闹钟、 IWDG 唤醒。

网上众多教程，Stop 模式的操作，也无需关闭、重开 SysTick 中断。

而上面编写的函数：在进入 Stop 前关闭SysTick中断，唤醒后重新开启SysTick中断。

这个额外的操作，是为了避免一个特殊情况：

如果进入 Stop 模式时SysTick中断是使能的，并且DBG_STOP位在DBGMCU_CR中被置位(启用了Stop模式调试)，系统会立即从 Stop 模式唤醒。

这个DBG_STOP什么时候被置位了？当芯片连接着调试器时，会自动或间接地改变DBGMCU_CR中DBG_STOP位的状态。（个人理解，并非准确的官方描述）。

这是WFI指令的工作机制 + 调试模式下的硬件限制共同作用的结果。

因此，为了避免这种情况，进入 Stop 模式前，主动关闭 SysTick 是最佳选择。

这个情况，除了关闭SysTick中断外，还有另一种方法，在进入 Stop 前调用:

cpp 复制代码

HAL_DBGMCU_DisableDBGStopMode ();    // 禁用Stop模式调试，避免勘误触发

即可主动、明确地禁用Stop模式调试，避免勘误触发。

3. 唤醒 Stop 模式（以 RTC闹钟B 为例）

Stop 模式的唤醒支持：外部中断(EXTI）、RTC闹钟、IWDG 独立看门狗。

本篇使用 RTC 闹钟B 的中断来唤醒。在回调函数中设置唤醒标志，并重新配置下一个闹钟。

具体操作：

在闹钟B的中断回调函数里，将唤醒标志置1，即添加：wakeUpFlag = 1;

cpp 复制代码

/******************************************************************************
 * 函  数： HAL_RTCEx_AlarmBEventCallback
 * 功  能： RTC 闹钟B 中断回调函数
 * 说  明： 1. 闹钟B触发时自动调用
 *          2. 函数名固定，闹钟B必须带 Ex (与闹钟A中断回调函数不同)
 *          3. 如需循环触发，必须重新执行 RTC_SetAlarmB()
 * 参  数： hrtc：RTC句柄
 * 返回值： 无
 * 备  注： 最后修改_2026年03月17日
 ******************************************************************************/
void HAL_RTCEx_AlarmBEventCallback(RTC_HandleTypeDef *hrtc)
{
    /* 闹钟触发提示 */
    printf("闹钟B 中断触发！！ \r\n");

    /* 读取 RTC 时间日期 */
    RTC_TimeTypeDef time = { 0 };                                               // 时间 时-分-秒
    RTC_DateTypeDef data = { 0 };                                               // 日期 年-月-日
    HAL_RTC_GetTime(hrtc, &time, RTC_FORMAT_BIN);                               // 读取时间数据; 必须先读时间后读日期; 写操作时，也必须先写时间后写日期，否则数据可能错乱
    HAL_RTC_GetDate(hrtc, &data, RTC_FORMAT_BIN);                               // 读取日期数据; 必须先读时间后读日期; 写操作时，也必须先写时间后写日期，否则数据可能错乱

    /* 打印 时间日期，便于观察调试 */
    printf("当前时间： ");
    printf("%04d年%02d月%02d日  ", 2000 + data.Year, data.Month, data.Date);    // 打印 日期
    printf("%02d:%02d:%02d  \r\n", time.Hours, time.Minutes, time.Seconds);     // 打印 时间

    /* 【关键】设置唤醒标志，通知主循环执行任务 */
    wakeUpFlag = 1;                                                             // 设置唤醒标志，通知主循环执行任务

}

重要提醒：

绝对禁止在中断回调函数里直接调用低功耗模式函数，极易造成程序卡死或死循环。

编写完成后，参考如下：

4、主循环：唤醒后处理任务

具体操作：

在while循环中循环中判断唤醒标志，执行业务逻辑，执行完成后再次进入睡眠。

cpp 复制代码

/** 检查是否被唤醒 **/
if (wakeUpFlag == 1)
{
    /* ===== 唤醒后执行的任务 ===== */
    printf("③ 唤醒后执行任务...!");        // 执行各种任务，如, 读取温度, 电机动作 等

    /* 任务完成，清除标志 */
    wakeUpFlag = 0;                        // 唤醒标志 置0，等待下一次唤醒
}
else
{
    /* 无任务时进入睡眠，降低功耗 */
    EnterStopMode();                       // 进入 STOP 停止模式
}

复制代码

添加完成后，位置参考下图：

这里的 else，将在首次上电就立即进入Stop模式（因为wakeUpFlag初始为0）。

也可以改为由特定条件触发进入Stop, 而非else分支。

四、验证 & 测试 & 排查

现在，Stop 模式的所有操作：标志、进入（含时钟恢复）、唤醒、执行唤醒任务，都已处理完毕。

1、程序运行设想

按正常的设想，串口助手 printf 的顺序是：

进入Stop -> 闹钟B触发 -> 设置闹钟B -> 退出Stop -> while执行任务

2、真实运行效果

编译烧录后，串口助手输出如下图：

闹钟B 正常触发、Stop 正常唤醒
Stop 进入前、结束前，printf 正常
闹钟B回调函数里的 printf 输出：乱码或空白

3、问题根源

有调试经验的老司机，毒眼可以一下子看穿，并已串联成排查思路了。

这些空白占位，其实是有数据的，只是波特率不对，导致数据错误，并非是可正常显示的编码。
波特率不对，一般就是系统时钟配置错误！
进入Stop前显示正常，结束后也显示正常，唯独闹钟B 中断回调函数内 printf 异常！
那么，bug的定位，就在进入Stop 后与闹钟B回调函数的第一行printf之间！！

是的，问题就在闹钟B回调函数的 printf之前！！

回顾我们的 EnterStopMode() 函数：

上图能清晰地看到流程上的问题所在：

虽然我们在唤醒后，重新配置了系统时钟，但位置没安排妥当，导致中断回调函数里的运行，是内部低速时钟HSI时钟，8M，并非 168MHz。

4、正确的操作（修正问题）

在唤醒的第一时间 (中断回调函数开头，先配置系统时钟，再执行其它操作!!

具体操作：

删除 EnterStopMode() 函数里的系统配置函数
中断回调函数里，第一行，即唤醒后执行的第一行，配置系统时钟！完整函数如下：

cpp 复制代码

void HAL_RTCEx_AlarmBEventCallback(RTC_HandleTypeDef *hrtc)
{
    /* 唤醒后：重新配置系统时钟，这一步至关重要！ */
    // 调用 CubeMX 生成的系统时钟配置函数，恢复为 168MHz 主频 */
    SystemClock_Config();                                                       // 配置系统时钟，重新运行于168MHz
    
    /* 闹钟触发提示 */
    printf("闹钟B 中断触发！！ \r\n");                                          // 打印提示

    /* 读取 RTC 时间日期 */
    RTC_TimeTypeDef time = { 0 };                                               // 时间 时-分-秒
    RTC_DateTypeDef data = { 0 };                                               // 日期 年-月-日
    HAL_RTC_GetTime(hrtc, &time, RTC_FORMAT_BIN);                               // 读取时间数据; 必须先读时间后读日期; 写操作时，也必须先写时间后写日期，否则数据可能错乱
    HAL_RTC_GetDate(hrtc, &data, RTC_FORMAT_BIN);                               // 读取日期数据; 必须先读时间后读日期; 写操作时，也必须先写时间后写日期，否则数据可能错乱

    /* 打印 时间日期，便于观察调试 */
    printf("当前时间： ");
    printf("%04d年%02d月%02d日  ", 2000 + data.Year, data.Month, data.Date);    // 打印 日期
    printf("%02d:%02d:%02d  \r\n", time.Hours, time.Minutes, time.Seconds);     // 打印 时间

    /* 【关键】设置唤醒标志，通知主循环执行任务 */
    wakeUpFlag = 1;                                                             // 设置唤醒标志，通知主循环执行任务

}

修改后的闹钟B 回调函数，如下图：

再次编译、烧录！

串口助手输出调试信息，如下：

现在好了，printf 按设想正常输出了。谨记，唤醒后，先配置系统时钟，再执行其它重要操作。

5、还有一个常见问题

现象：虽然中断回调内的 printf 能够正常输出内容，但输出字符串前出现了几个不必要的空格（细看上图，在 "闹钟B 中断触发！！" 之前）。

原因分析 ：该现象是由于系统时钟恢复与串口外设重新同步的时序差异造成的。当 SystemClock_Config() 在中断回调开头执行时，串口波特率发生器从默认的 HSI（8 MHz）时钟切换到 HSE（168 MHz）时钟，这个过程可能引起发送移位寄存器状态短暂不稳定，导致第一个字符的起始位被误识别。此外，若进入 Stop 模式前串口发送缓冲区有残留数据，唤醒后这些数据可能会以无效字符形式输出，表现为空格或乱码。

优化建议 ：若希望彻底消除该现象，避免出现不可控情况，可采用 "中断仅置标志，在主循环恢复时钟并执行任务" 的模式，确保所有外设操作（包括串口输出）都在时钟稳定、外设状态完全确定的环境下进行，从而获得干净的调试信息。

文毕，欢迎指正、交流。~~

【STM32 + CubeMX】低功耗 -- Stop 停止模式

一、 STM32 三种低功耗模式 区别

二、工程准备

三、Stop 停止模式 代码实现

四、 验证 & 测试 & 排查

一、 STM32 三种低功耗模式区别

三、Stop 停止模式代码实现

四、验证 & 测试 & 排查