STM32学习心得二十二：低功耗待机唤醒实验

记录一下，方便以后翻阅~
主要内容：
1） STM32低功耗模式讲解；
2）寄存器和库函数配置；
3）实验代码解读。
实验功能：针对GPIOA,引脚0，启动后系统进入待机模式，长按3秒待机唤醒，LED0和LED1闪烁，长按3秒进入待机模式，LED0和LED1灭。
官方资料：《STM32中文参考手册V10》第4章——低功耗模式
1. 待机唤醒
很多单片机有低功耗模式，STM32也不例外。在系统或者电源复位后，微控制器处于运行状态之下，HCLK为CPU提供时钟，内核执行代码。当CPU不需要继续运行时，可以利用多种低功耗模式来节省功耗，例如等待某个事件触发。
2. 低功耗模式：
2.1 睡眠模式：内核停止，外设如NVIC，系统时钟Systick仍运行；
2.2 停止模式：所有时钟都已停止。1.8V内核电源工作。PLL，HIS和HSE RC振荡器功能禁止。寄存器和SRAM内容保留；
2.3 待机模式：1.8V内核电源关闭。只有备份寄存器和待机电路维持供电。寄存器和SRAM内容全部丢失。实现最低功耗。
功耗消耗排序：睡眠模式＞停止模式＞待机模式（功耗消耗最低）
2.4 运行模式下降低功耗的办法：
2.4.1 降低系统时钟；
2.4.2 关闭APB和AHB总线上未被使用的外设时钟。
在这里插入图片描述用户可根据电源消耗，最快启动时间和可用的唤醒源等条件，选择一种最佳的低功耗模式。
3. STM32的待机模式

待机模式理想状态下，只需要2uA电流。停机模式下典型电流为20uA。
4. 相关寄存器
4.1 PWR_CR电源控制寄存器：
在这里插入图片描述
4.1.1 设置PDDS位进入深度睡眠时进入待机模式；
4.1.2 设置CWUF位，清除之前的WUF唤醒位。
4.2 PWR_CSR电源控制/状态寄存器：

4.1.1 设置EWUP，使能WKUP引脚用于待机模式唤醒；
4.1.2 WUF唤醒标志，用来判断是否发生唤醒事件。
5. 相关库函数
5.1 官方文件为stm32f10x_pwr.c / stm32f10x_pwr.h；
5.2 主要库函数：

voidPWR_EnterSTOPMode();                           //进入停机模式
voidPWR_EnterSTANDBYMode(void);                    //进入待机模式
void PWR_WakeUpPinCmd(FunctionalState NewState);   //使能Wakeup引脚唤醒
FlagStatus PWR_GetFlagStatus(uint32_t PWR_FLAG);
void PWR_ClearFlag(uint32_t PWR_FLAG);

6. 待机唤醒配置步骤：
6.1 使能电源时钟。因为要配置电源控制寄存器，所以必须先使能电源时钟：

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR, ENABLE);

6.2 设置WK_UP引脚作为唤醒源。设置PWR_CSR的EWUP位，使能WK_UP用于将CPU从待机模式唤醒：

PWR_WakeUpPinCmd(ENABLE);  //使能唤醒管脚功能

6.3 设置SLEEPDEEP位，设置PDDS位，执行WFI指令，进入待机模式：

void PWR_EnterSTANDBYMode(void)；

7. 程序思路
7.1 在待机模式下，WKUP用来唤醒。按下WKUP，就会从待机模式唤醒；
7.2 正常情况下（没有进入低功耗模式），WKUP是可以作为正常的输入口，或者中断触发引脚来使用。
8. 相关实验代码解读
8.1 wkup.h头文件代码

#ifndef __WKUP_H
#define __WKUP_H  
#include "sys.h"         
#define WKUP_KD PAin(0)        //位带操作，WKUP_KD对应GPIOA_IDR的0位//
//三个函数//
u8 Check_WKUP(void);           //检测WKUP脚的信号，返回u8格式数据//
void WKUP_Init(void);          //PA0 WKUP唤醒初始化//
void Sys_Enter_Standby(void);  //系统进入待机模式//
#endif

8.2 wkup.c文件代码解读

#include "wkup.h"
#include "led.h"
#include "delay.h"
//待机唤醒配置函数//  
void Sys_Standby(void)
{  
 //第一步，使能PWR外设时钟//
 RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR, ENABLE); 
 //第二步，设置PWR_CSR的EWUP位，使能WK_UP用于将CPU从待机模式唤醒//
 PWR_WakeUpPinCmd(ENABLE);  
 //第三步，进入待机模式//
 PWR_EnterSTANDBYMode();      
}
//系统进入待机模式//
void Sys_Enter_Standby(void)
{    
 RCC_APB2PeriphResetCmd(0X01FC,DISABLE);    //复位所有IO口
 Sys_Standby();
}
//检测WKUP脚的信号，纯C语言//
//返回值1:连续按下3s以上；0:错误的触发// 
u8 Check_WKUP(void) 
{
 u8 t=0;                                    //记录按下的时间//
 LED0=1;                                    //LED0灭// 
 LED1=1;                                    //LED1灭//
 while(1)
 {
  if(WKUP_KD)                               //WK_UP按键对应PA0，即按下时为高电平//
  {
   t++;                                     //已经按下了// 
   LED0=!LED0;
   LED1=!LED1;
   delay_ms(30);   
   if(t>=100)                               //按下超过3秒钟//
   {
    LED0=0;                                 //LED0亮// 
    LED1=0;                      
    return 1;                               //按下3s以上了//
   }
  }else 
  { 
   LED0=1;                                  //LED0灭//
   LED1=1;                                  //LED0灭//
   return 0;                                //按下不足3秒//
  }
 }
} 
//编写外部中断服务函数//
void EXTI0_IRQHandler(void)                 //因为检测PA0，所以用EXTI0//
{                            
 EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line0);        //清除LINE0上的中断标志位//    
 if(Check_WKUP())                           //检查WK_UP是否按下3s以上//
 {    
  Sys_Enter_Standby();                      //按下3s以上，系统进入待机模式//
 }
} 
//编写WK_UP初始化函数//
void WKUP_Init(void)
{ 
 GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;      
 NVIC_InitTypeDef  NVIC_InitStructure;
 EXTI_InitTypeDef  EXTI_InitStructure;
 //使能GPIOA和复用功能时钟//
 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);
 //GPIOA,引脚0配置//
 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =GPIO_Pin_0;                     //GPIOA，引脚0//
 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode =GPIO_Mode_IPD;                 //上拉输入//
 GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);      
 //使用外部中断方式//
 GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOA, GPIO_PinSource0);  //中断线0连接GPIOA.0//
 EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line0;                   //设置按键所有的外部线路//
 EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;          //中断模式//
 EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising;       //上升沿触发//
 EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;                    //使能//
 EXTI_Init(&EXTI_InitStructure); 
 //中断优先级初始化//
 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI0_IRQn;             //使能按键所在的外部中断通道//
 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 2;    //先占优先级2级//
 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 2;           //从优先级2级//
 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;              //使能外部中断通道//
 NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); 
 if(Check_WKUP()==0) Sys_Standby();                         //不是开机,进入待机模式// 
}

8.3 main.c文件代码

#include "led.h"
#include "delay.h"
#include "sys.h"
#include "usart.h"  
#include "wkup.h"
int main(void)
 {  
 delay_init();                                   //延时函数初始化   
 NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); //设置中断优先级分组为组2//
 uart_init(115200);                              //串口初始化为115200
 LED_Init();                                     //LED端口初始化 
 LED0=0;
 LED1=0; 
 delay_ms(500);  
 WKUP_Init();                                    //待机唤醒初始化  
 while(1)
 {
  LED0=!LED0;
  LED1=!LED1;
  delay_ms(1000);
 }
 }

STM32学习心得二十二：低功耗待机唤醒实验

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