【STM32】基于HAL库建立自己的低功耗模式配置库(STM32L4系列低功耗所有配置汇总)

【STM32】基于HAL库建立自己的低功耗模式配置库(STM32L4系列低功耗所有配置汇总)

文章目录

  • 低功耗模式(此章节可直接跳过)
    • 低功耗模式简介
      • 睡眠模式
      • 停止模式
      • 待机模式
  • 建立自己的低功耗模式配置库
    • 通过结构体的方式来进行传参
      • RTC配置
      • UART配置
    • 通过回调函数来配置时钟
    • 通过虚假的回调来初始化低功耗外设
    • 初始化函数
    • 代码整合
    • 调用方式
  • 附录:Cortex-M架构的SysTick系统定时器精准延时和MCU位带操作
    • SysTick系统定时器精准延时
      • 延时函数
        • 阻塞延时
        • 非阻塞延时
    • 位带操作
      • 位带代码
        • 位带宏定义
        • 总线函数
      • 一、位带操作理论及实践
      • 二、如何判断MCU的外设是否支持位带

此文章是讨论将先前所有的低功耗配置功能整合起来的一个库(适用于STM32L4系列)
目前除了普通唤醒方式外 加入了UART唤醒和RTC唤醒配置
如果后续有更多唤醒加入(如I2C等 将直接在后续的文章中进行讨论)
本文所建的库将不再更新其他唤醒方式 但会对某些BUG进行修复

相关函数调用和配置 可以从我之前的文章里找到
gitee库

低功耗模式(此章节可直接跳过)

【STM32笔记】低功耗模式配置及避坑汇总

低功耗模式简介

系统提供了多个低功耗模式,可在 CPU 不需要运行时(例如等待外部事件时)节省功耗。由用户根据应用选择具体的低功耗模式,以在低功耗、短启动时间和可用唤醒源之间寻求最佳平衡。

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,备份域内的寄存器的数据会被保存,不受功耗模式影响。

从表中可以看到,这三种低功耗模式层层递进,运行的时钟或芯片功能越来越少,因而功耗越来越低。

模式说明进入方式唤醒对1.8V区域时钟的影响对VDD区域时钟的影响调压器
睡眠模式内核停止,所有外设包括M3核心的外设,如NVIC、系统时钟(SysTick)等仍在运行WFI、WFE命令(HAL库直接调用)任意中断/事件内核时钟关,对其他时钟和ADC时钟无影响
停止模式所有的时钟都已停止配置PWR_CR寄存器的PDDS+LPDS位+SLEEPDEEP位+WFI或WFE命令任意外部中断EXTI(在外部中断寄存器中设置)关闭所有1.8V区域的时钟HSI和HSE的振荡器关闭开启或处于低功耗模式(依据电源控制寄存器的设定)
待机模式1.8V电源关闭配置PWR_CR寄存器的PDDS+SLEEPDEEP位+WFI或WFE命令WKUP、引脚的RTC闹钟事件、NRST引脚上的外部复位、IWDG复位关闭所有1.8V区域的时钟HSI和HSE的振荡器关闭

L4及L4+的通用模式状态表可见手册
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

【STM32笔记】低功耗模式下的RTC唤醒(非闹钟唤醒,而是采用RTC_WAKEUPTIMER)

【STM32笔记】低功耗模式下GPIO省电配置避坑实验(闲置引脚配置为模拟输入其实更耗电)

【STM32笔记】低功耗模式下GPIO、外设省电配置避坑

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,CM3 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。

特性和说明: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;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。

唤醒后即可开始行动 继续程序 无需配置任何寄存器

睡眠模式和低功耗睡眠模式是两个模式 由PWR_MAINREGULATOR_ONPWR_LOWPOWERREGULATOR_ON两个变量确定

要进入低功耗睡眠模式 首先得进入低功耗运行模式

HAL_PWREx_EableLowPowerRunMode()

且工作频率降低到2MHz以下

唤醒时 睡眠模式直接唤醒

而低功耗睡眠模式唤醒后 会进入到低功耗运行模式 若想正常工作 需用HAL_PWREx_DisableLowPowerRunMode()退出

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 1.8V 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。

特性和说明: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。
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。
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。
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 HSI 作为系统时钟。

只能由外部中断唤醒 唤醒后需要重新使能时钟(SystemClock_Config();
建议将一条外部中断线专门作为唤醒中断,执行中断后进入回调进行时钟使能

停止模式0和1由PWR_MAINREGULATOR_ONPWR_LOWPOWERREGULATOR_ON两个变量确定

停止模式0和1可以被串口 I2C等设备唤醒(具体看手册)

停止模式2则在pwr_ex.c中进入

停止模式2 只能被特定器件(如LPUART等在内部与EXTI有链接的器件)唤醒

详情见后续关于STOP模式串口唤醒的文章

【STM32笔记】HAL库低功耗STOP停止模式的串口唤醒(解决串口唤醒和回调无法一起使用的问题)

待机模式

翻译成shutdown更为合适
待机模式,它除了关闭所有的时钟,还把 1.8V 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。

特性和说明: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 ,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。

建立自己的低功耗模式配置库

首先 在先前的文章中 我们通过Enter_Low_PWR来进入低功耗模式
同时 在进入低功耗之前 需要调用唤醒配置函数 退出低功耗后 也要初始化时钟等等
而建立的这个库 就是把所有配置整合到一起 从而使其能直接用一个通用函数代替
文中用于传参的配置结构体是一个全局变量
另外用到了结构体嵌套 回调函数等等 该写法也是TI的SDK常用写法

通过结构体的方式来进行传参

最主要的就是mode_flag参数
该参数决定了四种低功耗模式
其中 停止模式默认是停止1

typedef struct
{uint8_t mode_flag;  // 0/大于4 不进入任何模式,1 进入睡眠,2 进入停止1,3 进入待机,4 关机LOW_POWER_SLEEPEntry_Cfg SLEEPEntry_Cfg;  //进入睡眠模式的方式LOW_POWER_STOPEntry_Cfg STOPEntry_Cfg;  //进入停止模式的方式LOW_POWER_WakeUpPin_Cfg WakeUpPin_Cfg ;   //待机模式的唤醒引脚配置LOW_POWER_RTC_Cfg RTC_Cfg;  //RTC唤醒配置LOW_POWER_Device_Cfg Device_Cfg;	SystemClock_Config_Callback SystemClock_Config_Fxn;	 // 用于传入退出相关低功耗模式后 需要进行配置的系统时钟配置函数
}LOW_POWER_Entry_Cfg;

次级结构体包括进入低功耗的方式 待机模式唤醒引脚配置以及外设唤醒模式和唤醒后的时钟配置回调.

其中 外设唤醒分为外设和RTC
之所以要把RTC单独列出来 是因为RTC有且仅有一个
而其他外设唤醒 可能会有UART 也能有I2C SPI等等
所以我建立的这些函数都是__weak声明 可以结合不同的工程来覆写

typedef void (*SystemClock_Config_Callback)(void);typedef struct
{uint8_t SLEEPEntry;  //SLEEPEntry: 一般是 PWR_SLEEPENTRY_WFI 等待中断 也可以是 PWR_SLEEPENTRY_WFE
}LOW_POWER_SLEEPEntry_Cfg;typedef struct
{uint8_t STOPEntry;  //STOPEntry: 一般是 PWR_STOPENTRY_WFI 等待中断 也可以是 PWR_STOPENTRY_WFE
}LOW_POWER_STOPEntry_Cfg;typedef struct
{uint32_t WakeUpPinPolarity;  //WakeUpPinPolarity: 待机模式下WKUP唤醒引脚极性配置,其他模式无用 有的只能配置一个引脚 所以要看数据手册/**    PWR_WAKEUP_PIN1_HIGH or PWR_WAKEUP_PIN1_LOW*    PWR_WAKEUP_PIN2_HIGH or PWR_WAKEUP_PIN2_LOW*    PWR_WAKEUP_PIN3_HIGH or PWR_WAKEUP_PIN3_LOW*    PWR_WAKEUP_PIN4_HIGH or PWR_WAKEUP_PIN4_LOW*    PWR_WAKEUP_PIN5_HIGH or PWR_WAKEUP_PIN5_LOW*/
}LOW_POWER_WakeUpPin_Cfg;typedef struct
{bool EnableNotDisable;RTC_HandleTypeDef *rtc_handle;uint32_t counter;  //RTC计数值 由于进入低功耗模式会有约10ms消抖 所以建议减去这段时间uint32_t clock;  //RTC时钟源 一般是 RTC_WAKEUPCLOCK_RTCCLK_DIV16
}LOW_POWER_RTC_Cfg;typedef struct
{bool EnableNotDisable;UART_HandleTypeDef *uart_handle;UART_WakeUpTypeDef UART_WakeUpStruct;  //UART唤醒的结构体配置 UART_WakeUpStruct.WakeUpEvent = UART_WAKEUP_ON_READDATA_NONEMPTY 就是接收数据不为空时唤醒
}LOW_POWER_UART_Cfg;typedef struct
{LOW_POWER_UART_Cfg UART_Cfg[5];  //串口唤醒配置 有五个串口 所以最大buf长度为5
}LOW_POWER_Device_Cfg;typedef struct
{uint8_t mode_flag;  // 0/大于4 不进入任何模式,1 进入睡眠,2 进入停止1,3 进入待机,4 关机LOW_POWER_SLEEPEntry_Cfg SLEEPEntry_Cfg;  //进入睡眠模式的方式LOW_POWER_STOPEntry_Cfg STOPEntry_Cfg;  //进入停止模式的方式LOW_POWER_WakeUpPin_Cfg WakeUpPin_Cfg ;   //待机模式的唤醒引脚配置LOW_POWER_RTC_Cfg RTC_Cfg;  //RTC唤醒配置LOW_POWER_Device_Cfg Device_Cfg;	SystemClock_Config_Callback SystemClock_Config_Fxn;	 // 用于传入退出相关低功耗模式后 需要进行配置的系统时钟配置函数
}LOW_POWER_Entry_Cfg;
/*!* @brief       	进入低功耗模式   	** @return				None*/
__weak void Enter_Low_PWR(void)
{__HAL_RCC_PWR_CLK_ENABLE();switch(LP_Entry_Cfg.mode_flag){case 0:{printf("[INFO] 不进入低功耗模式\n");break;}case 1:{printf("[INFO] 进入睡眠模式\n");delay_ms(10);  //消抖PWR_Device_Init(false);__HAL_PWR_CLEAR_FLAG(PWR_FLAG_WU);	Ctrl_RTC_WakeUp(&LP_Entry_Cfg.RTC_Cfg,LP_Entry_Cfg.RTC_Cfg.EnableNotDisable);HAL_PWR_EnterSLEEPMode(PWR_MAINREGULATOR_ON,LP_Entry_Cfg.SLEEPEntry_Cfg.SLEEPEntry);__HAL_RCC_PWR_CLK_ENABLE();			Ctrl_RTC_WakeUp(NULL,false);	PWR_Device_Init(true);break;}case 2:{printf("[INFO] 进入停止模式\n");delay_ms(10);  //消抖PWR_Device_Init(false);			__HAL_PWR_CLEAR_FLAG(PWR_FLAG_WU);	Ctrl_Stop_Mode_WakeUp_Device(true);			Ctrl_RTC_WakeUp(&LP_Entry_Cfg.RTC_Cfg,LP_Entry_Cfg.RTC_Cfg.EnableNotDisable);HAL_PWR_EnterSTOPMode(PWR_LOWPOWERREGULATOR_ON,LP_Entry_Cfg.STOPEntry_Cfg.STOPEntry);__HAL_RCC_PWR_CLK_ENABLE();			LP_Entry_Cfg.SystemClock_Config_Fxn();Ctrl_Stop_Mode_WakeUp_Device(false);Ctrl_RTC_WakeUp(NULL,false);	PWR_Device_Init(true);break;}case 3:{printf("[INFO] 三秒后进入待机模式\n");delay_ms(3000);printf("[INFO] 进入待机模式\n");HAL_PWR_EnableWakeUpPin(LP_Entry_Cfg.WakeUpPin_Cfg.WakeUpPinPolarity);delay_ms(10);  //消抖__HAL_PWR_CLEAR_FLAG(PWR_FLAG_WU);Ctrl_RTC_WakeUp(&LP_Entry_Cfg.RTC_Cfg,LP_Entry_Cfg.RTC_Cfg.EnableNotDisable);HAL_PWR_EnterSTANDBYMode();break;}case 4:{printf("[INFO] 三秒后进入关机模式\n");delay_ms(3000);printf("[INFO] 进入关机模式\n");HAL_PWR_EnableWakeUpPin(LP_Entry_Cfg.WakeUpPin_Cfg.WakeUpPinPolarity);delay_ms(10);  //消抖__HAL_PWR_CLEAR_FLAG(PWR_FLAG_WU);Ctrl_RTC_WakeUp(&LP_Entry_Cfg.RTC_Cfg,LP_Entry_Cfg.RTC_Cfg.EnableNotDisable);HAL_PWREx_EnterSHUTDOWNMode();break;}default:{printf("[INFO] 不进入低功耗模式\n");break;}}
}

RTC配置

typedef struct
{bool EnableNotDisable;RTC_HandleTypeDef *rtc_handle;uint32_t counter;  //RTC计数值 由于进入低功耗模式会有约10ms消抖 所以建议减去这段时间uint32_t clock;  //RTC时钟源 一般是 RTC_WAKEUPCLOCK_RTCCLK_DIV16
}LOW_POWER_RTC_Cfg;

这里的时钟源和计数值就是HAL_RTCEx_SetWakeUpTimer_IT中的传参


/*!* @brief       	配置RTC在低功耗模式下的唤醒   	** @param 	[in]	RTC_Cfg: RTC配置** @return				None*/
__weak void Ctrl_RTC_WakeUp(LOW_POWER_RTC_Cfg *RTC_Cfg,bool EnableNotDisable)
{	if(EnableNotDisable){HAL_RTCEx_SetWakeUpTimer_IT(RTC_Cfg->rtc_handle,RTC_Cfg->counter,RTC_Cfg->clock);}else{__HAL_RTC_WAKEUPTIMER_EXTI_DISABLE_IT();	}
}

【STM32笔记】低功耗模式下的RTC唤醒(非闹钟唤醒,而是采用RTC_WAKEUPTIMER)

UART配置

【STM32笔记】HAL库低功耗STOP停止模式的串口唤醒(解决串口唤醒和回调无法一起使用的问题)

typedef struct
{bool EnableNotDisable;UART_HandleTypeDef *uart_handle;UART_WakeUpTypeDef UART_WakeUpStruct;  //UART唤醒的结构体配置 UART_WakeUpStruct.WakeUpEvent = UART_WAKEUP_ON_READDATA_NONEMPTY 就是接收数据不为空时唤醒
}LOW_POWER_UART_Cfg;

UART_WakeUpStruct结构体中 一般把WakeUpEvent=UART_WAKEUP_ON_READDATA_NONEMPTY 表示接收数据不为空时唤醒
串口最多有五个 所以在结构体中定义的是一个长度为5的数组 然后在配置函数中做判断 为NULL就跳过

/*!* @brief       	配置串口在停止模式下的唤醒   	** @param 	[in]	UART_Cfg: UART配置** @return				None*/
__weak uint8_t Ctrl_UART_StopMode_WakeUp(LOW_POWER_UART_Cfg *UART_Cfg,bool EnableNotDisable)
{	if (!UART_Cfg->uart_handle){return 0;}if(EnableNotDisable){__HAL_RCC_WAKEUPSTOP_CLK_CONFIG(RCC_STOP_WAKEUPCLOCK_HSI);	//保留唤醒用的HSI线 串口初始化时钟也必须要配置为HSIHAL_UARTEx_StopModeWakeUpSourceConfig(UART_Cfg->uart_handle,UART_Cfg->UART_WakeUpStruct);__HAL_UART_ENABLE_IT(UART_Cfg->uart_handle,UART_IT_WUF);	//开启唤醒中断HAL_UARTEx_EnableStopMode(UART_Cfg->uart_handle);		//开启模式}else{__HAL_UART_DISABLE_IT(UART_Cfg->uart_handle,UART_IT_WUF);	//关闭唤醒中断HAL_UARTEx_DisableStopMode(UART_Cfg->uart_handle);		//关闭模式}return 1;
}

通过回调函数来配置时钟

typedef void (*SystemClock_Config_Callback)(void);

声明了一个函数指针类型
在调用时需要传入函数指针 一般是系统时钟配置
也就是SystemClock_Config

通过虚假的回调来初始化低功耗外设

在低功耗进入前和退出以后 都可以通过把已经打开的外设关掉来降低功耗
关闭:

PWR_Device_Init(false);

打开:

PWR_Device_Init(true);

同时 在此函数中 也包含GPIO的配置
这两个函数用的虚假回调方式来编写
在调用时 需要自己补全代码

【STM32笔记】低功耗模式下GPIO省电配置避坑实验(闲置引脚配置为模拟输入其实更耗电)

【STM32笔记】低功耗模式下GPIO、外设省电配置避坑

初始化函数

这里传参是系统时钟配置函数 当然 你也可以自己写一个 然后就是各个变量的赋值 这里对几个常用变量进行了赋值

void Init_Enter_Low_PWR(SystemClock_Config_Callback SystemClock_Config_Fxn)
{	uint8_t i=0;memset(&LP_Entry_Cfg,0,sizeof(LP_Entry_Cfg));LP_Entry_Cfg.SystemClock_Config_Fxn=SystemClock_Config_Fxn;LP_Entry_Cfg.SLEEPEntry_Cfg.SLEEPEntry=PWR_SLEEPENTRY_WFI;LP_Entry_Cfg.STOPEntry_Cfg.STOPEntry=PWR_STOPENTRY_WFI;LP_Entry_Cfg.RTC_Cfg.counter=RTC_WAKEUPCLOCK_RTCCLK_DIV16;	for(i=0;i<sizeof(LP_Entry_Cfg.Device_Cfg.UART_Cfg)/sizeof(LP_Entry_Cfg.Device_Cfg.UART_Cfg[0]);i++){LP_Entry_Cfg.Device_Cfg.UART_Cfg[i].UART_WakeUpStruct.WakeUpEvent=UART_WAKEUP_ON_READDATA_NONEMPTY;}	
}

代码整合

#ifndef __LOW_POWER_H__
#define __LOW_POWER_H__
#include "stm32l4xx_hal.h"
#include "DELAY.h"
#include <stdbool.h>
#include <stdint.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>typedef void (*SystemClock_Config_Callback)(void);typedef struct
{uint8_t SLEEPEntry;  //SLEEPEntry: 一般是 PWR_SLEEPENTRY_WFI 等待中断 也可以是 PWR_SLEEPENTRY_WFE
}LOW_POWER_SLEEPEntry_Cfg;typedef struct
{uint8_t STOPEntry;  //STOPEntry: 一般是 PWR_STOPENTRY_WFI 等待中断 也可以是 PWR_STOPENTRY_WFE
}LOW_POWER_STOPEntry_Cfg;typedef struct
{uint32_t WakeUpPinPolarity;  //WakeUpPinPolarity: 待机模式下WKUP唤醒引脚极性配置,其他模式无用 有的只能配置一个引脚 所以要看数据手册/**    PWR_WAKEUP_PIN1_HIGH or PWR_WAKEUP_PIN1_LOW*    PWR_WAKEUP_PIN2_HIGH or PWR_WAKEUP_PIN2_LOW*    PWR_WAKEUP_PIN3_HIGH or PWR_WAKEUP_PIN3_LOW*    PWR_WAKEUP_PIN4_HIGH or PWR_WAKEUP_PIN4_LOW*    PWR_WAKEUP_PIN5_HIGH or PWR_WAKEUP_PIN5_LOW*/
}LOW_POWER_WakeUpPin_Cfg;typedef struct
{bool EnableNotDisable;RTC_HandleTypeDef *rtc_handle;uint32_t counter;  //RTC计数值 由于进入低功耗模式会有约10ms消抖 所以建议减去这段时间uint32_t clock;  //RTC时钟源 一般是 RTC_WAKEUPCLOCK_RTCCLK_DIV16
}LOW_POWER_RTC_Cfg;typedef struct
{bool EnableNotDisable;UART_HandleTypeDef *uart_handle;UART_WakeUpTypeDef UART_WakeUpStruct;  //UART唤醒的结构体配置 UART_WakeUpStruct.WakeUpEvent = UART_WAKEUP_ON_READDATA_NONEMPTY 就是接收数据不为空时唤醒
}LOW_POWER_UART_Cfg;typedef struct
{LOW_POWER_UART_Cfg UART_Cfg[5];  //串口唤醒配置 有五个串口 所以最大buf长度为5
}LOW_POWER_Device_Cfg;typedef struct
{uint8_t mode_flag;  // 0/大于4 不进入任何模式,1 进入睡眠,2 进入停止1,3 进入待机,4 关机LOW_POWER_SLEEPEntry_Cfg SLEEPEntry_Cfg;  //进入睡眠模式的方式LOW_POWER_STOPEntry_Cfg STOPEntry_Cfg;  //进入停止模式的方式LOW_POWER_WakeUpPin_Cfg WakeUpPin_Cfg ;   //待机模式的唤醒引脚配置LOW_POWER_RTC_Cfg RTC_Cfg;  //RTC唤醒配置LOW_POWER_Device_Cfg Device_Cfg;	SystemClock_Config_Callback SystemClock_Config_Fxn;	 // 用于传入退出相关低功耗模式后 需要进行配置的系统时钟配置函数
}LOW_POWER_Entry_Cfg;extern LOW_POWER_Entry_Cfg LP_Entry_Cfg;void GPIO_Reset_Init(bool EnableNotDisable);
void PWR_Device_Init(bool EnableNotDisable);
uint8_t Ctrl_UART_StopMode_WakeUp(LOW_POWER_UART_Cfg *UART_Cfg,bool EnableNotDisable);
void Ctrl_RTC_WakeUp(LOW_POWER_RTC_Cfg *RTC_Cfg,bool EnableNotDisable);void Ctrl_Stop_Mode_WakeUp_Device(bool EnableNotDisable);
void Enter_Low_PWR(void);void Init_Enter_Low_PWR(SystemClock_Config_Callback SystemClock_Config_Fxn);#endif
#include "stm32l4xx_hal.h"
#include "LOW_POWER.h"LOW_POWER_Entry_Cfg LP_Entry_Cfg={0};/*!* @brief       	重置GPIO(都会进行),或再将除外部高低速晶振复用、SWCLK、SWDIO复用的所有GPIO配置为模拟输入(false)*								注意:用于串口唤醒等的引脚,不可配置为模拟输入,也不可关闭*								在进行GPIO初始化前,先将GPIO_DeInit,但是不做也不影响,不过还是建议跑一下*								以优先级顺序来看:*								如果这一组GPIO都没用到过 那么直接不开启时钟就最省电*								如果这一组GPIO有引脚用过了 时钟不能关 那么就将用过的引脚配置为模拟输入*								切记!!!:*								不要将没用过的引脚配置为模拟输入 耗电量其实会稍微增加一点!*								不要将没用过的GPIO时钟打开以后再配置为模拟输入 耗电量会增加很多 就算配置后再关时钟也没用!*								尽量不要勾选CubeMX中的配置闲置引脚为模拟输入的选项 没用到的时钟还开启了会增加很多耗电*								低功耗模式配置:*								在进入STOP模式时 GPIO会保留原本的状态 所以把开启后不需要再保留的GPIO配置为模拟输入确实省电 时钟的话不用的肯定关 其他的反正都会关(除了保留的时钟)*								在进入SLEEP模式时 时钟并不会关闭 所以时钟应手动关闭 且将开启后的GPIO配置为模拟输入*								待机模式和关机模式就更不用在意GPIO口耗电了*								https://blog.csdn.net/weixin_53403301/article/details/129055530** @param 	[in]	EnableNotDisable: 使所有GPIO变成模拟输入或不进行模拟配置** @return				None*/
__weak void GPIO_Reset_Init(bool EnableNotDisable)
{
//	HAL_GPIO_DeInit(GPIOA,GPIO_PIN_2|GPIO_PIN_3);		//用于串口唤醒的引脚 不可变动/*HAL_GPIO_DeInit(GPIOA,GPIO_PIN_0|GPIO_PIN_1|GPIO_PIN_4|GPIO_PIN_5|GPIO_PIN_6|GPIO_PIN_7|GPIO_PIN_8|GPIO_PIN_9|GPIO_PIN_10|GPIO_PIN_11|GPIO_PIN_12|GPIO_PIN_15);HAL_GPIO_DeInit(GPIOB,GPIO_PIN_0|GPIO_PIN_1|GPIO_PIN_2|GPIO_PIN_10|GPIO_PIN_11|GPIO_PIN_12|GPIO_PIN_13|GPIO_PIN_14|GPIO_PIN_15|GPIO_PIN_3|GPIO_PIN_4|GPIO_PIN_5|GPIO_PIN_6|GPIO_PIN_7|GPIO_PIN_8|GPIO_PIN_9);HAL_GPIO_DeInit(GPIOC,GPIO_PIN_13|GPIO_PIN_0|GPIO_PIN_1|GPIO_PIN_2|GPIO_PIN_3|GPIO_PIN_4|GPIO_PIN_5|GPIO_PIN_6|GPIO_PIN_7|GPIO_PIN_8|GPIO_PIN_9|GPIO_PIN_10|GPIO_PIN_11|GPIO_PIN_12);HAL_GPIO_DeInit(GPIOD,GPIO_PIN_2);HAL_GPIO_DeInit(GPIOH,GPIO_PIN_3);*/if(EnableNotDisable){/*GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};*//* GPIO Ports Clock Enable *//*__HAL_RCC_GPIOC_CLK_ENABLE();__HAL_RCC_GPIOH_CLK_ENABLE();__HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();__HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();__HAL_RCC_GPIOD_CLK_ENABLE();*//*Configure GPIO pins : PC13 PC0 PC1 PC2PC3 PC4 PC5 PC6PC7 PC8 PC9 PC10PC11 PC12 *//*GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_13|GPIO_PIN_0|GPIO_PIN_1|GPIO_PIN_2|GPIO_PIN_3|GPIO_PIN_4|GPIO_PIN_5|GPIO_PIN_6|GPIO_PIN_7|GPIO_PIN_8|GPIO_PIN_9|GPIO_PIN_10|GPIO_PIN_11|GPIO_PIN_12;GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_ANALOG;GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;HAL_GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStruct);*//*Configure GPIO pins : PA0 PA1 PA2 PA3PA4 PA5 PA6 PA7PA8 PA9 PA10 PA11PA12 PA15 *//*GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0|GPIO_PIN_1|GPIO_PIN_4|GPIO_PIN_5|GPIO_PIN_6|GPIO_PIN_7|GPIO_PIN_8|GPIO_PIN_9|GPIO_PIN_10|GPIO_PIN_11|GPIO_PIN_12|GPIO_PIN_15;GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_ANALOG;GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);*///		//用于串口唤醒的 不可变动
//		GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_2|GPIO_PIN_3;
//		GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_ANALOG;
//		GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
//		HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);/*Configure GPIO pins : PB0 PB1 PB2 PB10PB11 PB12 PB13 PB14PB15 PB3 PB4 PB5PB6 PB7 PB8 PB9 *//*GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0|GPIO_PIN_1|GPIO_PIN_2|GPIO_PIN_10|GPIO_PIN_11|GPIO_PIN_12|GPIO_PIN_13|GPIO_PIN_14|GPIO_PIN_15|GPIO_PIN_3|GPIO_PIN_4|GPIO_PIN_5|GPIO_PIN_6|GPIO_PIN_7|GPIO_PIN_8|GPIO_PIN_9;GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_ANALOG;GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);*//*Configure GPIO pin : PD2 *//*GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_2;GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_ANALOG;GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;HAL_GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStruct);*//*Configure GPIO pin : PH3 *//*GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_3;GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_ANALOG;GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;HAL_GPIO_Init(GPIOH, &GPIO_InitStruct);*/}
}/*!* @brief       	所有外设初始化配置,根据使用需求来写** @param 	[in]	EnableNotDisable: 使能或者关闭*								true: 进行初始化外设(不包含时钟初始化)*								false: 或者关闭所有外设,所有GPIO配置为无上拉下拉且模拟输入,仅保留系统时钟和系统所需的GPIO口复用*								该函数在进入低功耗前调用(false)*								建议在进入该函数前(false)先配置用于唤醒的外设 如指定UART或RTC作为唤醒使用 然后再调用该函数 且不能关闭有唤醒功能的外设*								若用于唤醒后的初始化,则建议先初始化时钟,再执行该函数的初始化(true)*								在休眠期间使用的外设,不要关闭,也不要关闭GPIO等;相反,外设和GPIO等建议同时关闭(避免出现bug,并且也省电)*								未关闭,但唤醒时重复初始化外设并不受影响*								若未关闭的外设在运行中改变了初始化值,则建议不在唤醒时运行该初始化(前提是外设的GPIO等也没有作改动)*								若需要在初始化后更改初始化值,则建议要么不进行初始化且不关闭(也包括GPIO等),或重新设置新值** @return				None*/
__weak void PWR_Device_Init(bool EnableNotDisable)
{if(EnableNotDisable){//这里是系统最初的初始化值GPIO_Reset_Init(false);  //重置GPIO		/*MX_GPIO_Init();MX_USART2_UART_Init();MX_UART4_Init();MX_ADC1_Init();MX_ADC2_Init();MX_TIM6_Init();MX_RTC_Init();MX_ADC3_Init();*///这里放初始化后还要更改的配置,若要重新初始化,建议先运行外设DeInit
//		HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_8,GPIO_PIN_SET);
//		HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_4,GPIO_PIN_SET);}else{/*
//		HAL_ADC_DeInit(&hadc1);
//		HAL_ADC_DeInit(&hadc2);
//		HAL_ADC_DeInit(&hadc3);
//		HAL_UART_DeInit(&huart2);		//唤醒用的串口 最好不要关闭:若不用于唤醒 则可以关闭 GPIO等同步关闭;若用于唤醒 则不能关闭 GPIO等也不能关闭
//		HAL_UART_DeInit(&huart4);
//		HAL_TIM_Base_DeInit(&htim6);
//		HAL_RTC_DeInit(&hrtc);		//唤醒用的RTC 最好不要关闭	*/GPIO_Reset_Init(true);  //GPIO配置为复用}
}/*!* @brief       	配置串口在停止模式下的唤醒   	** @param 	[in]	UART_Cfg: UART配置** @return				None*/
__weak uint8_t Ctrl_UART_StopMode_WakeUp(LOW_POWER_UART_Cfg *UART_Cfg,bool EnableNotDisable)
{	if (!UART_Cfg->uart_handle){return 0;}if(EnableNotDisable){__HAL_RCC_WAKEUPSTOP_CLK_CONFIG(RCC_STOP_WAKEUPCLOCK_HSI);	//保留唤醒用的HSI线 串口初始化时钟也必须要配置为HSIHAL_UARTEx_StopModeWakeUpSourceConfig(UART_Cfg->uart_handle,UART_Cfg->UART_WakeUpStruct);__HAL_UART_ENABLE_IT(UART_Cfg->uart_handle,UART_IT_WUF);	//开启唤醒中断HAL_UARTEx_EnableStopMode(UART_Cfg->uart_handle);		//开启模式}else{__HAL_UART_DISABLE_IT(UART_Cfg->uart_handle,UART_IT_WUF);	//关闭唤醒中断HAL_UARTEx_DisableStopMode(UART_Cfg->uart_handle);		//关闭模式}return 1;
}/*!* @brief       	配置停止模式下的外设唤醒函数 true为开启 false为关闭 (不包含RTC唤醒)** @return				None*/
__weak void Ctrl_Stop_Mode_WakeUp_Device(bool EnableNotDisable)
{uint8_t i=0;if(EnableNotDisable){for(i=0;i<sizeof(LP_Entry_Cfg.Device_Cfg.UART_Cfg)/sizeof(LP_Entry_Cfg.Device_Cfg.UART_Cfg[0]);i++){if(!Ctrl_UART_StopMode_WakeUp(&LP_Entry_Cfg.Device_Cfg.UART_Cfg[i],LP_Entry_Cfg.Device_Cfg.UART_Cfg[i].EnableNotDisable)){break;}}		}else{for(i=0;i<sizeof(LP_Entry_Cfg.Device_Cfg.UART_Cfg)/sizeof(LP_Entry_Cfg.Device_Cfg.UART_Cfg[0]);i++){if(!Ctrl_UART_StopMode_WakeUp(&LP_Entry_Cfg.Device_Cfg.UART_Cfg[i],false)){break;	}				}}
}/*!* @brief       	配置RTC在低功耗模式下的唤醒   	** @param 	[in]	RTC_Cfg: RTC配置** @return				None*/
__weak void Ctrl_RTC_WakeUp(LOW_POWER_RTC_Cfg *RTC_Cfg,bool EnableNotDisable)
{	if(EnableNotDisable){HAL_RTCEx_SetWakeUpTimer_IT(RTC_Cfg->rtc_handle,RTC_Cfg->counter,RTC_Cfg->clock);}else{__HAL_RTC_WAKEUPTIMER_EXTI_DISABLE_IT();	}
}/*!* @brief       	进入低功耗模式   	** @return				None*/
__weak void Enter_Low_PWR(void)
{__HAL_RCC_PWR_CLK_ENABLE();switch(LP_Entry_Cfg.mode_flag){case 0:{printf("[INFO] 不进入低功耗模式\n");break;}case 1:{printf("[INFO] 进入睡眠模式\n");delay_ms(10);  //消抖PWR_Device_Init(false);__HAL_PWR_CLEAR_FLAG(PWR_FLAG_WU);	Ctrl_RTC_WakeUp(&LP_Entry_Cfg.RTC_Cfg,LP_Entry_Cfg.RTC_Cfg.EnableNotDisable);HAL_PWR_EnterSLEEPMode(PWR_MAINREGULATOR_ON,LP_Entry_Cfg.SLEEPEntry_Cfg.SLEEPEntry);__HAL_RCC_PWR_CLK_ENABLE();			Ctrl_RTC_WakeUp(NULL,false);	PWR_Device_Init(true);break;}case 2:{printf("[INFO] 进入停止模式\n");delay_ms(10);  //消抖PWR_Device_Init(false);			__HAL_PWR_CLEAR_FLAG(PWR_FLAG_WU);	Ctrl_Stop_Mode_WakeUp_Device(true);			Ctrl_RTC_WakeUp(&LP_Entry_Cfg.RTC_Cfg,LP_Entry_Cfg.RTC_Cfg.EnableNotDisable);HAL_PWR_EnterSTOPMode(PWR_LOWPOWERREGULATOR_ON,LP_Entry_Cfg.STOPEntry_Cfg.STOPEntry);__HAL_RCC_PWR_CLK_ENABLE();			LP_Entry_Cfg.SystemClock_Config_Fxn();Ctrl_Stop_Mode_WakeUp_Device(false);Ctrl_RTC_WakeUp(NULL,false);	PWR_Device_Init(true);break;}case 3:{printf("[INFO] 三秒后进入待机模式\n");delay_ms(3000);printf("[INFO] 进入待机模式\n");HAL_PWR_EnableWakeUpPin(LP_Entry_Cfg.WakeUpPin_Cfg.WakeUpPinPolarity);delay_ms(10);  //消抖__HAL_PWR_CLEAR_FLAG(PWR_FLAG_WU);Ctrl_RTC_WakeUp(&LP_Entry_Cfg.RTC_Cfg,LP_Entry_Cfg.RTC_Cfg.EnableNotDisable);HAL_PWR_EnterSTANDBYMode();break;}case 4:{printf("[INFO] 三秒后进入关机模式\n");delay_ms(3000);printf("[INFO] 进入关机模式\n");HAL_PWR_EnableWakeUpPin(LP_Entry_Cfg.WakeUpPin_Cfg.WakeUpPinPolarity);delay_ms(10);  //消抖__HAL_PWR_CLEAR_FLAG(PWR_FLAG_WU);Ctrl_RTC_WakeUp(&LP_Entry_Cfg.RTC_Cfg,LP_Entry_Cfg.RTC_Cfg.EnableNotDisable);HAL_PWREx_EnterSHUTDOWNMode();break;}default:{printf("[INFO] 不进入低功耗模式\n");break;}}
}void Init_Enter_Low_PWR(SystemClock_Config_Callback SystemClock_Config_Fxn)
{	uint8_t i=0;memset(&LP_Entry_Cfg,0,sizeof(LP_Entry_Cfg));LP_Entry_Cfg.SystemClock_Config_Fxn=SystemClock_Config_Fxn;LP_Entry_Cfg.SLEEPEntry_Cfg.SLEEPEntry=PWR_SLEEPENTRY_WFI;LP_Entry_Cfg.STOPEntry_Cfg.STOPEntry=PWR_STOPENTRY_WFI;LP_Entry_Cfg.RTC_Cfg.counter=RTC_WAKEUPCLOCK_RTCCLK_DIV16;	for(i=0;i<sizeof(LP_Entry_Cfg.Device_Cfg.UART_Cfg)/sizeof(LP_Entry_Cfg.Device_Cfg.UART_Cfg[0]);i++){LP_Entry_Cfg.Device_Cfg.UART_Cfg[i].UART_WakeUpStruct.WakeUpEvent=UART_WAKEUP_ON_READDATA_NONEMPTY;}	
}

调用方式

首先 需要调用初始化函数
同时传入系统时钟初始化函数地址

Init_Enter_Low_PWR(SystemClock_Config);

然后在进入低功耗前 需要对其进行配置

		LP_Entry_Cfg.mode_flag=2;LP_Entry_Cfg.STOPEntry_Cfg.STOPEntry=PWR_STOPENTRY_WFI;LP_Entry_Cfg.SystemClock_Config_Fxn=SystemClock_Config;LP_Entry_Cfg.RTC_Cfg.EnableNotDisable=true;LP_Entry_Cfg.RTC_Cfg.rtc_handle=&hrtc;LP_Entry_Cfg.RTC_Cfg.clock=RTC_WAKEUPCLOCK_RTCCLK_DIV16;LP_Entry_Cfg.RTC_Cfg.counter=300;Enter_Low_PWR();	

最后用Enter_Low_PWR();函数来进入低功耗

附录:Cortex-M架构的SysTick系统定时器精准延时和MCU位带操作

SysTick系统定时器精准延时

延时函数

SysTick->LOAD中的值为计数值
计算方法为工作频率值/分频值
比如工作频率/1000 则周期为1ms

以ADuCM4050为例:

#include "ADuCM4050.h"void delay_ms(unsigned int ms)
{SysTick->LOAD = 26000000/1000-1; // Count from 255 to 0 (256 cycles)  载入计数值 定时器从这个值开始计数SysTick->VAL = 0; // Clear current value as well as count flag  清空计数值到达0后的标记SysTick->CTRL = 5; // Enable SysTick timer with processor clock  使能52MHz的系统定时器while(ms--){while ((SysTick->CTRL & 0x00010000)==0);// Wait until count flag is set  等待}SysTick->CTRL = 0; // Disable SysTick  关闭系统定时器
}
void delay_us(unsigned int us)
{SysTick->LOAD = 26000000/1000/1000-1; // Count from 255 to 0 (256 cycles)  载入计数值 定时器从这个值开始计数SysTick->VAL = 0; // Clear current value as well as count flag  清空计数值到达0后的标记SysTick->CTRL = 5; // Enable SysTick timer with processor clock  使能52MHz的系统定时器while(us--){while ((SysTick->CTRL & 0x00010000)==0);// Wait until count flag is set  等待}SysTick->CTRL = 0; // Disable SysTick  关闭系统定时器
}

其中的52000000表示芯片的系统定时器频率 32系列一般为外部定时器频率的两倍

Cortex-M架构SysTick系统定时器阻塞和非阻塞延时

阻塞延时

首先是最常用的阻塞延时

void delay_ms(unsigned int ms)
{SysTick->LOAD = 50000000/1000-1; // Count from 255 to 0 (256 cycles)  载入计数值 定时器从这个值开始计数SysTick->VAL = 0; // Clear current value as well as count flag  清空计数值到达0后的标记SysTick->CTRL = 5; // Enable SysTick timer with processor clock  使能26MHz的系统定时器while(ms--){while ((SysTick->CTRL & 0x00010000)==0);// Wait until count flag is set  等待}SysTick->CTRL = 0; // Disable SysTick  关闭系统定时器
}
void delay_us(unsigned int us)
{SysTick->LOAD = 50000000/1000/1000-1; // Count from 255 to 0 (256 cycles)  载入计数值 定时器从这个值开始计数SysTick->VAL = 0; // Clear current value as well as count flag  清空计数值到达0后的标记SysTick->CTRL = 5; // Enable SysTick timer with processor clock  使能26MHz的系统定时器while(us--){while ((SysTick->CTRL & 0x00010000)==0);// Wait until count flag is set  等待}SysTick->CTRL = 0; // Disable SysTick  关闭系统定时器
}

50000000表示工作频率
分频后即可得到不同的延时时间
以此类推

那么 不用两个嵌套while循环 也可以写成:

void delay_ms(unsigned int ms)
{SysTick->LOAD = 50000000/1000*ms-1; // Count from 255 to 0 (256 cycles)  载入计数值 定时器从这个值开始计数SysTick->VAL = 0; // Clear current value as well as count flag  清空计数值到达0后的标记SysTick->CTRL = 5; // Enable SysTick timer with processor clock  使能26MHz的系统定时器while ((SysTick->CTRL & 0x00010000)==0);// Wait until count flag is set  等待SysTick->CTRL = 0; // Disable SysTick  关闭系统定时器
}
void delay_us(unsigned int us)
{SysTick->LOAD = 50000000/1000/1000*us-1; // Count from 255 to 0 (256 cycles)  载入计数值 定时器从这个值开始计数SysTick->VAL = 0; // Clear current value as well as count flag  清空计数值到达0后的标记SysTick->CTRL = 5; // Enable SysTick timer with processor clock  使能26MHz的系统定时器while ((SysTick->CTRL & 0x00010000)==0);// Wait until count flag is set  等待SysTick->CTRL = 0; // Disable SysTick  关闭系统定时器
}

但是这种写法有个弊端
那就是输入ms后,最大定时不得超过计数值,也就是不能超过LOAD的最大值,否则溢出以后,则无法正常工作

而LOAD如果最大是32位 也就是4294967295

晶振为50M的话 50M的计数值为1s 4294967295计数值约为85s

固最大定时时间为85s

但用嵌套while的话 最大可以支持定时4294967295*85s

非阻塞延时

如果采用非阻塞的话 直接改写第二种方法就好了:

void delay_ms(unsigned int ms)
{SysTick->LOAD = 50000000/1000*ms-1; // Count from 255 to 0 (256 cycles)  载入计数值 定时器从这个值开始计数SysTick->VAL = 0; // Clear current value as well as count flag  清空计数值到达0后的标记SysTick->CTRL = 5; // Enable SysTick timer with processor clock  使能26MHz的系统定时器//while ((SysTick->CTRL & 0x00010000)==0);// Wait until count flag is set  等待//SysTick->CTRL = 0; // Disable SysTick  关闭系统定时器
}
void delay_us(unsigned int us)
{SysTick->LOAD = 50000000/1000/1000*us-1; // Count from 255 to 0 (256 cycles)  载入计数值 定时器从这个值开始计数SysTick->VAL = 0; // Clear current value as well as count flag  清空计数值到达0后的标记SysTick->CTRL = 5; // Enable SysTick timer with processor clock  使能26MHz的系统定时器//while ((SysTick->CTRL & 0x00010000)==0);// Wait until count flag is set  等待//SysTick->CTRL = 0; // Disable SysTick  关闭系统定时器
}

将等待和关闭定时器语句去掉
在使用时加上判断即可变为阻塞:

delay_ms(500);
while ((SysTick->CTRL & 0x00010000)==0);
SysTick->CTRL = 0;

在非阻塞状态下 可以提交定时器后 去做别的事情 然后再来等待

不过这样又有一个弊端 那就是定时器会自动重载 可能做别的事情以后 定时器跑过了 然后就要等85s才能停下

故可以通过内部定时器来进行非阻塞延时函数的编写

基本上每个mcu的内部定时器都可以配置自动重载等功能 网上资料很多 这里就不再阐述了

位带操作

位带代码

M3、M4架构的单片机 其输出口地址为端口地址+20 输入为+16
M0架构的单片机 其输出口地址为端口地址+12 输入为+8
以ADuCM4050为列:

位带宏定义
#ifndef __GPIO_H__
#define __GPIO_H__
#include "ADuCM4050.h"
#include "adi_gpio.h"#define BITBAND(addr, bitnum) ((addr & 0xF0000000)+0x2000000+((addr &0xFFFFF)<<5)+(bitnum<<2)) 
#define MEM_ADDR(addr)  *((volatile unsigned long  *)(addr)) 
#define BIT_ADDR(addr, bitnum)   MEM_ADDR(BITBAND(addr, bitnum))#define GPIO0_ODR_Addr    (ADI_GPIO0_BASE+20) //0x40020014
#define GPIO0_IDR_Addr    (ADI_GPIO0_BASE+16) //0x40020010#define GPIO1_ODR_Addr    (ADI_GPIO1_BASE+20) //0x40020054
#define GPIO1_IDR_Addr    (ADI_GPIO1_BASE+16) //0x40020050#define GPIO2_ODR_Addr    (ADI_GPIO2_BASE+20) //0x40020094
#define GPIO2_IDR_Addr    (ADI_GPIO2_BASE+16) //0x40020090#define GPIO3_ODR_Addr    (ADI_GPIO3_BASE+20) //0x400200D4
#define GPIO3_IDR_Addr    (ADI_GPIO3_BASE+16) //0x400200D0#define P0_O(n)   	BIT_ADDR(GPIO0_ODR_Addr,n)  //输出 
#define P0_I(n)    	BIT_ADDR(GPIO0_IDR_Addr,n)  //输入 #define P1_O(n)   	BIT_ADDR(GPIO1_ODR_Addr,n)  //输出 
#define P1_I(n)    	BIT_ADDR(GPIO1_IDR_Addr,n)  //输入 #define P2_O(n)   	BIT_ADDR(GPIO2_ODR_Addr,n)  //输出 
#define P2_I(n)    	BIT_ADDR(GPIO2_IDR_Addr,n)  //输入 #define P3_O(n)   	BIT_ADDR(GPIO3_ODR_Addr,n)  //输出 
#define P3_I(n)    	BIT_ADDR(GPIO3_IDR_Addr,n)  //输入 #define Port0			(ADI_GPIO_PORT0)
#define Port1			(ADI_GPIO_PORT1)
#define Port2			(ADI_GPIO_PORT2)
#define Port3			(ADI_GPIO_PORT3)#define Pin0			(ADI_GPIO_PIN_0)
#define Pin1			(ADI_GPIO_PIN_1)
#define Pin2			(ADI_GPIO_PIN_2)
#define Pin3			(ADI_GPIO_PIN_3)
#define Pin4			(ADI_GPIO_PIN_4)
#define Pin5			(ADI_GPIO_PIN_5)
#define Pin6			(ADI_GPIO_PIN_6)
#define Pin7			(ADI_GPIO_PIN_7)
#define Pin8			(ADI_GPIO_PIN_8)
#define Pin9			(ADI_GPIO_PIN_9)
#define Pin10			(ADI_GPIO_PIN_10)
#define Pin11			(ADI_GPIO_PIN_11)
#define Pin12			(ADI_GPIO_PIN_12)
#define Pin13			(ADI_GPIO_PIN_13)
#define Pin14			(ADI_GPIO_PIN_14)
#define Pin15			(ADI_GPIO_PIN_15)void GPIO_OUT(unsigned int port,unsigned int pin,unsigned int flag);
void GPIO_BUS_OUT(unsigned int port,unsigned int num);void P0_BUS_O(unsigned int num);
unsigned int P0_BUS_I(void);void P1_BUS_O(unsigned int num);
unsigned int P1_BUS_I(void);void P2_BUS_O(unsigned int num);
unsigned int P2_BUS_I(void);void P3_BUS_O(unsigned int num);
unsigned int P3_BUS_I(void);#endif
总线函数
#include "ADuCM4050.h"
#include "adi_gpio.h"
#include "GPIO.h"void GPIO_OUT(unsigned int port,unsigned int pin,unsigned int flag)
{switch(port){case 0:{switch(pin){case 0:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT0),(ADI_GPIO_PIN_0));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT0),(ADI_GPIO_PIN_0));};break;case 1:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT0),(ADI_GPIO_PIN_1));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT0),(ADI_GPIO_PIN_1));};break;case 2:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT0),(ADI_GPIO_PIN_2));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT0),(ADI_GPIO_PIN_2));};break;case 3:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT0),(ADI_GPIO_PIN_3));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT0),(ADI_GPIO_PIN_3));};break;case 4:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT0),(ADI_GPIO_PIN_4));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT0),(ADI_GPIO_PIN_4));};break;case 5:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT0),(ADI_GPIO_PIN_5));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT0),(ADI_GPIO_PIN_5));};break;case 6:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT0),(ADI_GPIO_PIN_6));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT0),(ADI_GPIO_PIN_6));};break;case 7:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT0),(ADI_GPIO_PIN_7));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT0),(ADI_GPIO_PIN_7));};break;case 8:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT0),(ADI_GPIO_PIN_8));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT0),(ADI_GPIO_PIN_8));};break;case 9:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT0),(ADI_GPIO_PIN_9));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT0),(ADI_GPIO_PIN_9));};break;case 10:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT0),(ADI_GPIO_PIN_10));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT0),(ADI_GPIO_PIN_10));};break;case 11:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT0),(ADI_GPIO_PIN_11));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT0),(ADI_GPIO_PIN_11));};break;case 12:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT0),(ADI_GPIO_PIN_12));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT0),(ADI_GPIO_PIN_12));};break;case 13:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT0),(ADI_GPIO_PIN_13));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT0),(ADI_GPIO_PIN_13));};break;case 14:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT0),(ADI_GPIO_PIN_14));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT0),(ADI_GPIO_PIN_14));};break;case 15:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT0),(ADI_GPIO_PIN_15));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT0),(ADI_GPIO_PIN_15));};break;default:pin=0;break;}}break;case 1:{switch(pin){case 0:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT1),(ADI_GPIO_PIN_0));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT1),(ADI_GPIO_PIN_0));};break;case 1:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT1),(ADI_GPIO_PIN_1));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT1),(ADI_GPIO_PIN_1));};break;case 2:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT1),(ADI_GPIO_PIN_2));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT1),(ADI_GPIO_PIN_2));};break;case 3:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT1),(ADI_GPIO_PIN_3));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT1),(ADI_GPIO_PIN_3));};break;case 4:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT1),(ADI_GPIO_PIN_4));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT1),(ADI_GPIO_PIN_4));};break;case 5:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT1),(ADI_GPIO_PIN_5));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT1),(ADI_GPIO_PIN_5));};break;case 6:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT1),(ADI_GPIO_PIN_6));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT1),(ADI_GPIO_PIN_6));};break;case 7:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT1),(ADI_GPIO_PIN_7));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT1),(ADI_GPIO_PIN_7));};break;case 8:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT1),(ADI_GPIO_PIN_8));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT1),(ADI_GPIO_PIN_8));};break;case 9:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT1),(ADI_GPIO_PIN_9));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT1),(ADI_GPIO_PIN_9));};break;case 10:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT1),(ADI_GPIO_PIN_10));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT1),(ADI_GPIO_PIN_10));};break;case 11:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT1),(ADI_GPIO_PIN_11));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT1),(ADI_GPIO_PIN_11));};break;case 12:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT1),(ADI_GPIO_PIN_12));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT1),(ADI_GPIO_PIN_12));};break;case 13:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT1),(ADI_GPIO_PIN_13));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT1),(ADI_GPIO_PIN_13));};break;case 14:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT1),(ADI_GPIO_PIN_14));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT1),(ADI_GPIO_PIN_14));};break;case 15:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT1),(ADI_GPIO_PIN_15));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT1),(ADI_GPIO_PIN_15));};break;default:pin=0;break;}}break;case 2:{switch(pin){case 0:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT2),(ADI_GPIO_PIN_0));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT2),(ADI_GPIO_PIN_0));};break;case 1:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT2),(ADI_GPIO_PIN_1));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT2),(ADI_GPIO_PIN_1));};break;case 2:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT2),(ADI_GPIO_PIN_2));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT2),(ADI_GPIO_PIN_2));};break;case 3:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT2),(ADI_GPIO_PIN_3));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT2),(ADI_GPIO_PIN_3));};break;case 4:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT2),(ADI_GPIO_PIN_4));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT2),(ADI_GPIO_PIN_4));};break;case 5:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT2),(ADI_GPIO_PIN_5));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT2),(ADI_GPIO_PIN_5));};break;case 6:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT2),(ADI_GPIO_PIN_6));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT2),(ADI_GPIO_PIN_6));};break;case 7:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT2),(ADI_GPIO_PIN_7));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT2),(ADI_GPIO_PIN_7));};break;case 8:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT2),(ADI_GPIO_PIN_8));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT2),(ADI_GPIO_PIN_8));};break;case 9:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT2),(ADI_GPIO_PIN_9));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT2),(ADI_GPIO_PIN_9));};break;case 10:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT2),(ADI_GPIO_PIN_10));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT2),(ADI_GPIO_PIN_10));};break;case 11:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT2),(ADI_GPIO_PIN_11));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT2),(ADI_GPIO_PIN_11));};break;case 12:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT2),(ADI_GPIO_PIN_12));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT2),(ADI_GPIO_PIN_12));};break;case 13:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT2),(ADI_GPIO_PIN_13));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT2),(ADI_GPIO_PIN_13));};break;case 14:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT2),(ADI_GPIO_PIN_14));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT2),(ADI_GPIO_PIN_14));};break;case 15:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT2),(ADI_GPIO_PIN_15));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT2),(ADI_GPIO_PIN_15));};break;default:pin=0;break;}}break;case 3:{switch(pin){case 0:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT3),(ADI_GPIO_PIN_0));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT3),(ADI_GPIO_PIN_0));};break;case 1:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT3),(ADI_GPIO_PIN_1));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT3),(ADI_GPIO_PIN_1));};break;case 2:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT3),(ADI_GPIO_PIN_2));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT3),(ADI_GPIO_PIN_2));};break;case 3:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT3),(ADI_GPIO_PIN_3));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT3),(ADI_GPIO_PIN_3));};break;case 4:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT3),(ADI_GPIO_PIN_4));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT3),(ADI_GPIO_PIN_4));};break;case 5:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT3),(ADI_GPIO_PIN_5));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT3),(ADI_GPIO_PIN_5));};break;case 6:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT3),(ADI_GPIO_PIN_6));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT3),(ADI_GPIO_PIN_6));};break;case 7:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT3),(ADI_GPIO_PIN_7));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT3),(ADI_GPIO_PIN_7));};break;case 8:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT3),(ADI_GPIO_PIN_8));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT3),(ADI_GPIO_PIN_8));};break;case 9:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT3),(ADI_GPIO_PIN_9));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT3),(ADI_GPIO_PIN_9));};break;case 10:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT3),(ADI_GPIO_PIN_10));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT3),(ADI_GPIO_PIN_10));};break;case 11:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT3),(ADI_GPIO_PIN_11));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT3),(ADI_GPIO_PIN_11));};break;case 12:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT3),(ADI_GPIO_PIN_12));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT3),(ADI_GPIO_PIN_12));};break;case 13:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT3),(ADI_GPIO_PIN_13));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT3),(ADI_GPIO_PIN_13));};break;case 14:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT3),(ADI_GPIO_PIN_14));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT3),(ADI_GPIO_PIN_14));};break;case 15:if(flag==1){adi_gpio_SetHigh((ADI_GPIO_PORT3),(ADI_GPIO_PIN_15));}else{adi_gpio_SetLow((ADI_GPIO_PORT3),(ADI_GPIO_PIN_15));};break;default:pin=0;break;}}break;default:port=0;break;}	
}void GPIO_BUS_OUT(unsigned int port,unsigned int num)  //num最大为0xffff
{int i;for(i=0;i<16;i++){GPIO_OUT(port,i,(num>>i)&0x0001);}
}void P0_BUS_O(unsigned int num)  //输入值num最大为0xFFFF
{int i;for(i=0;i<16;i++){P0_O(i)=(num>>i)&0x0001;}
}
unsigned int P0_BUS_I(void)  //输出值num最大为0xFFFF
{unsigned int num;int i;for(i=0;i<16;i++){num=num+(P0_I(i)<<i)&0xFFFF;}return num;
}void P1_BUS_O(unsigned int num)  //输入值num最大为0xFFFF
{int i;for(i=0;i<16;i++){P1_O(i)=(num>>i)&0x0001;}
}
unsigned int P1_BUS_I(void)  //输出值num最大为0xFFFF
{unsigned int num;int i;for(i=0;i<16;i++){num=num+(P1_I(i)<<i)&0xFFFF;}return num;
}void P2_BUS_O(unsigned int num)  //输入值num最大为0xFFFF
{int i;for(i=0;i<16;i++){P2_O(i)=(num>>i)&0x0001;}
}
unsigned int P2_BUS_I(void)  //输出值num最大为0xFFFF
{unsigned int num;int i;for(i=0;i<16;i++){num=num+(P2_I(i)<<i)&0xFFFF;}return num;
}void P3_BUS_O(unsigned int num)  //输入值num最大为0xFFFF
{int i;for(i=0;i<16;i++){P3_O(i)=(num>>i)&0x0001;}
}
unsigned int P3_BUS_I(void)  //输出值num最大为0xFFFF
{unsigned int num;int i;for(i=0;i<16;i++){num=num+(P3_I(i)<<i)&0xFFFF;}return num;
}

一、位带操作理论及实践

位带操作的概念其实30年前就有了,那还是 CM3 将此能力进化,这里的位带操作是 8051 位寻址区的威力大幅加强版

位带区: 支持位带操作的地址区

位带别名: 对别名地址的访问最终作 用到位带区的访问上(注意:这中途有一个 地址映射过程)

位带操作对于硬件 I/O 密集型的底层程序最有用处

支持了位带操作后,可以使用普通的加载/存储指令来对单一的比特进行读写。在CM4中,有两个区中实现了位带。其中一个是SRAM区的最低1MB范围,第二个则是片内外设区的最低1MB范围。这两个区中的地址除了可以像普通的RAM一样使用外,它们还都有自己的“位带别名区”,位带别名区把每个比特膨胀成一个32位的字。当你通过位带别名区访问这些字时,就可以达到访问原始比特的目的。

位操作就是可以单独的对一个比特位读和写,类似与51中sbit定义的变量,stm32中通过访问位带别名区来实现位操作的功能
STM32中有两个地方实现了位带,一个是SRAM,一个是片上外设。
在这里插入图片描述
(1)位带本质上是一块地址区(例如每一位地址位对应一个寄存器)映射到另一片地址区(实现每一位地址位对应一个寄存器中的一位),该区域就叫做位带别名区,将每一位膨胀成一个32位的字。
(2)位带区的4个字节对应实际寄存器或内存区的一个位,虽然变大到4个字节,但实际上只有最低位有效(代表0或1)

只有位带可以直接用=赋值的方式来操作寄存器 位带是把寄存器上的每一位 膨胀到32位 映射到位带区 比如0x4002 0000地址的第0个bit 映射到位带区的0地址 那么其对应的位带映射地址为0x00 - 0x04 一共32位 但只有LSB有效 采用位带的方式用=赋值时 就是把位带区对应的LSB赋值 然后MCU再转到寄存器对应的位里面 寄存器操作时 如果不改变其他位上面的值 那就只能通过&=或者|=的方式进行

在这里插入图片描述

要设置0x2000 0000这个字节的第二个位bit2为1,使用位带操作的步骤有:
1、将1写入位 带别名区对应的映射地址(即0x22000008,因为1bit对应4个byte);
2、将0x2000 0000的值 读取到内部的缓冲区(这一步骤是内核完成的,属于原子操作,不需要用户操作);
3、将bit2置1,再把值写 回到0x2000 0000(属于原子操作,不需要用户操作)。

关于GPIO引脚对应的访问地址,可以参考以下公式
寄存器位带别名 = 0x42000000 + (寄存器的地址-0x40000000)32 + 引脚编号4

如:端口F访问的起始地址GPIOF_BASE

#define GPIOF ((GPIO_TypeDef *)GPIOF_BASE)

在这里插入图片描述

但好在官方库里面都帮我们定义好了 只需要在BASE地址加上便宜即可

例如:

GPIOF的ODR寄存器的地址 = GPIOF_BASE + 0x14

寄存器位带别名 = 0x42000000 + (寄存器的地址-0x40000000)32 + 引脚编号4

设置PF9引脚的话:

uint32_t *PF9_BitBand =
*(uint32_t *)(0x42000000 + ((uint32_t )&GPIOF->ODR– 0x40000000) *32 + 9*4)

封装一下:

#define PFout(x) *(volatile uint32_t *)(0x42000000 + ((uint32_t )&GPIOF->ODR – 0x40000000) *32 + x*4)

现在 可以把通用部分封装成一个小定义:

#define BITBAND(addr, bitnum) ((addr & 0xF0000000)+0x2000000+((addr &0xFFFFF)<<5)+(bitnum<<2)) 
#define MEM_ADDR(addr)  *((volatile unsigned long  *)(addr)) 
#define BIT_ADDR(addr, bitnum)   MEM_ADDR(BITBAND(addr, bitnum))

那么 设置PF引脚的函数可以定义:

#define GPIOF_ODR_Addr    (GPIOF_BASE+20) //0x40021414   
#define GPIOF_IDR_Addr    (GPIOF_BASE+16) //0x40021410 #define PF_O(n)   	BIT_ADDR(GPIOF_ODR_Addr,n)  //输出 
#define PF_I(n)    	BIT_ADDR(GPIOF_IDR_Addr,n)  //输入

若使PF9输入输出则:

PF_O(9)=1;  //输出高电平
uint8_t dat = PF_I(9);  //获取PF9引脚的值

总线输入输出:

void PF_BUS_O(unsigned int num)  //输入值num最大为0xFFFF
{int i;for(i=0;i<16;i++){PF_O(i)=(num>>i)&0x0001;}
}
unsigned int PF_BUS_I(void)  //输出值num最大为0xFFFF
{unsigned int num;int i;for(i=0;i<16;i++){num=num+(PF_I(i)<<i)&0xFFFF;}return num;
}

STM32的可用下面的函数:

#ifndef __GPIO_H__
#define __GPIO_H__
#include "stm32l496xx.h"#define BITBAND(addr, bitnum) ((addr & 0xF0000000)+0x2000000+((addr &0xFFFFF)<<5)+(bitnum<<2)) 
#define MEM_ADDR(addr)  *((volatile unsigned long  *)(addr)) 
#define BIT_ADDR(addr, bitnum)   MEM_ADDR(BITBAND(addr, bitnum))#define GPIOA_ODR_Addr    (GPIOA_BASE+20) //0x40020014
#define GPIOB_ODR_Addr    (GPIOB_BASE+20) //0x40020414 
#define GPIOC_ODR_Addr    (GPIOC_BASE+20) //0x40020814 
#define GPIOD_ODR_Addr    (GPIOD_BASE+20) //0x40020C14 
#define GPIOE_ODR_Addr    (GPIOE_BASE+20) //0x40021014 
#define GPIOF_ODR_Addr    (GPIOF_BASE+20) //0x40021414    
#define GPIOG_ODR_Addr    (GPIOG_BASE+20) //0x40021814   
#define GPIOH_ODR_Addr    (GPIOH_BASE+20) //0x40021C14    
#define GPIOI_ODR_Addr    (GPIOI_BASE+20) //0x40022014     #define GPIOA_IDR_Addr    (GPIOA_BASE+16) //0x40020010 
#define GPIOB_IDR_Addr    (GPIOB_BASE+16) //0x40020410 
#define GPIOC_IDR_Addr    (GPIOC_BASE+16) //0x40020810 
#define GPIOD_IDR_Addr    (GPIOD_BASE+16) //0x40020C10 
#define GPIOE_IDR_Addr    (GPIOE_BASE+16) //0x40021010 
#define GPIOF_IDR_Addr    (GPIOF_BASE+16) //0x40021410 
#define GPIOG_IDR_Addr    (GPIOG_BASE+16) //0x40021810 
#define GPIOH_IDR_Addr    (GPIOH_BASE+16) //0x40021C10 
#define GPIOI_IDR_Addr    (GPIOI_BASE+16) //0x40022010 #define PA_O(n)   	BIT_ADDR(GPIOA_ODR_Addr,n)  //输出 
#define PA_I(n)    	BIT_ADDR(GPIOA_IDR_Addr,n)  //输入 #define PB_O(n)   	BIT_ADDR(GPIOB_ODR_Addr,n)  //输出 
#define PB_I(n)    	BIT_ADDR(GPIOB_IDR_Addr,n)  //输入 #define PC_O(n)   	BIT_ADDR(GPIOC_ODR_Addr,n)  //输出 
#define PC_I(n)    	BIT_ADDR(GPIOC_IDR_Addr,n)  //输入 #define PD_O(n)   	BIT_ADDR(GPIOD_ODR_Addr,n)  //输出 
#define PD_I(n)    	BIT_ADDR(GPIOD_IDR_Addr,n)  //输入 #define PE_O(n)   	BIT_ADDR(GPIOE_ODR_Addr,n)  //输出 
#define PE_I(n)    	BIT_ADDR(GPIOE_IDR_Addr,n)  //输入#define PF_O(n)   	BIT_ADDR(GPIOF_ODR_Addr,n)  //输出 
#define PF_I(n)    	BIT_ADDR(GPIOF_IDR_Addr,n)  //输入#define PG_O(n)   	BIT_ADDR(GPIOG_ODR_Addr,n)  //输出 
#define PG_I(n)    	BIT_ADDR(GPIOG_IDR_Addr,n)  //输入#define PH_O(n)   	BIT_ADDR(GPIOH_ODR_Addr,n)  //输出 
#define PH_I(n)    	BIT_ADDR(GPIOH_IDR_Addr,n)  //输入#define PI_O(n)			BIT_ADDR(GPIOI_ODR_Addr,n)  //输出 
#define PI_I(n)   	BIT_ADDR(GPIOI_IDR_Addr,n)  //输入void PA_BUS_O(unsigned int num);
unsigned int PA_BUS_I(void);void PB_BUS_O(unsigned int num);
unsigned int PB_BUS_I(void);void PC_BUS_O(unsigned int num);
unsigned int PC_BUS_I(void);void PD_BUS_O(unsigned int num);
unsigned int PD_BUS_I(void);void PE_BUS_O(unsigned int num);
unsigned int PE_BUS_I(void);void PF_BUS_O(unsigned int num);
unsigned int PF_BUS_I(void);void PG_BUS_O(unsigned int num);
unsigned int PG_BUS_I(void);void PH_BUS_O(unsigned int num);
unsigned int PH_BUS_I(void);void PI_BUS_O(unsigned int num);
unsigned int PI_BUS_I(void);#endif
#include "GPIO.h"void PA_BUS_O(unsigned int num)  //输入值num最大为0xFFFF
{int i;for(i=0;i<16;i++){PA_O(i)=(num>>i)&0x0001;}
}
unsigned int PA_BUS_I(void)  //输出值num最大为0xFFFF
{unsigned int num;int i;for(i=0;i<16;i++){num=num+(PA_I(i)<<i)&0xFFFF;}return num;
}void PB_BUS_O(unsigned int num)  //输入值num最大为0xFFFF
{int i;for(i=0;i<16;i++){PB_O(i)=(num>>i)&0x0001;}
}
unsigned int PB_BUS_I(void)  //输出值num最大为0xFFFF
{unsigned int num;int i;for(i=0;i<16;i++){num=num+(PB_I(i)<<i)&0xFFFF;}return num;
}void PC_BUS_O(unsigned int num)  //输入值num最大为0xFFFF
{int i;for(i=0;i<16;i++){PC_O(i)=(num>>i)&0x0001;}
}
unsigned int PC_BUS_I(void)  //输出值num最大为0xFFFF
{unsigned int num;int i;for(i=0;i<16;i++){num=num+(PC_I(i)<<i)&0xFFFF;}return num;
}void PD_BUS_O(unsigned int num)  //输入值num最大为0xFFFF
{int i;for(i=0;i<16;i++){PD_O(i)=(num>>i)&0x0001;}
}
unsigned int PD_BUS_I(void)  //输出值num最大为0xFFFF
{unsigned int num;int i;for(i=0;i<16;i++){num=num+(PD_I(i)<<i)&0xFFFF;}return num;
}void PE_BUS_O(unsigned int num)  //输入值num最大为0xFFFF
{int i;for(i=0;i<16;i++){PE_O(i)=(num>>i)&0x0001;}
}
unsigned int PE_BUS_I(void)  //输出值num最大为0xFFFF
{unsigned int num;int i;for(i=0;i<16;i++){num=num+(PE_I(i)<<i)&0xFFFF;}return num;
}void PF_BUS_O(unsigned int num)  //输入值num最大为0xFFFF
{int i;for(i=0;i<16;i++){PF_O(i)=(num>>i)&0x0001;}
}
unsigned int PF_BUS_I(void)  //输出值num最大为0xFFFF
{unsigned int num;int i;for(i=0;i<16;i++){num=num+(PF_I(i)<<i)&0xFFFF;}return num;
}void PG_BUS_O(unsigned int num)  //输入值num最大为0xFFFF
{int i;for(i=0;i<16;i++){PG_O(i)=(num>>i)&0x0001;}
}
unsigned int PG_BUS_I(void)  //输出值num最大为0xFFFF
{unsigned int num;int i;for(i=0;i<16;i++){num=num+(PG_I(i)<<i)&0xFFFF;}return num;
}void PH_BUS_O(unsigned int num)  //输入值num最大为0xFFFF
{int i;for(i=0;i<16;i++){PH_O(i)=(num>>i)&0x0001;}
}
unsigned int PH_BUS_I(void)  //输出值num最大为0xFFFF
{unsigned int num;int i;for(i=0;i<16;i++){num=num+(PH_I(i)<<i)&0xFFFF;}return num;
}void PI_BUS_O(unsigned int num)  //输入值num最大为0xFFFF
{int i;for(i=0;i<16;i++){PI_O(i)=(num>>i)&0x0001;}
}
unsigned int PI_BUS_I(void)  //输出值num最大为0xFFFF
{unsigned int num;int i;for(i=0;i<16;i++){num=num+(PI_I(i)<<i)&0xFFFF;}return num;
}

二、如何判断MCU的外设是否支持位带

根据《ARM Cortex-M3与Cortex-M4权威指南(第3版)》中第6章第7节描述
在这里插入图片描述
也就是说 要实现对GPIO的位带操作 必须保证GPIO位于外设区域的第一个1MB中
第一个1MB应该是0x4010 0000之前 位带不是直接操作地址 而是操作地址映射 地址映射被操作以后 MCU自动会修改对应寄存器的值

位带区只有1MB 所以只能改0x4000 0000 - 0x400F FFFF的寄存器
像F4系列 GPIO的首地址为0x4002 0000 就可以用位带来更改

STM32L476的GPIO就不行:
在这里插入图片描述
AHB2的都不能用位带
ABP 还有AHB1都可以用
在这里插入图片描述
但是L476的寄存器里面 GPIO和ADC都是AHB2

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1.在官网下载nodejs&#xff0c;https://nodejs.org/en 2&#xff0c;双击nodejs的安装包 3&#xff0c;点击 next 4&#xff0c;勾选I accpet the terms in…… 5&#xff0c;第4步点击next进入配置安装路径界面 6,点击next&#xff0c;选中Add to PATH &#xff0c;旁边…

[100天算法】-有序矩阵中第K小的元素(day 58)

题目描述 给定一个 n x n 矩阵&#xff0c;其中每行和每列元素均按升序排序&#xff0c;找到矩阵中第 k 小的元素。 请注意&#xff0c;它是排序后的第 k 小元素&#xff0c;而不是第 k 个不同的元素。示例&#xff1a;matrix [[ 1, 5, 9],[10, 11, 13],[12, 13, 15] ], k …

浅谈前端出现率高的设计模式

目录 六大原则&#xff1a; 23 种设计模式分为“创建型”、“行为型”和“结构型” 前端九种设计模式 一、创建型 1.构造器模式&#xff1a;抽象了对象实例的变与不变(变的是属性值&#xff0c;不变的是属性名) 2. 工厂模式&#xff1a;为创建一组相关或相互依赖的对象提…

数据库实验:SQL的数据定义与单表查询

目录 实验目的实验内容实验要求实验过程实验步骤实例代码结果示意 数据库的实验&#xff0c;对关系型数据库MySQL进行一些实际的操作 实验目的 (1) 掌握DBMS的数据定义功能 (2) 掌握SQL语言的数据定义语句 (3) 掌握RDBMS的数据单表查询功能 (4) 掌握SQL语言的数据单表查询语句…

GD32 单片机 硬件I2C死锁解决方法

死锁的复现方式 在I2C恢复函数下个断点&#xff08;检测到I2C多次超时之后&#xff0c;应该能跳转到I2C恢复函数&#xff09;使用镊子&#xff0c;将SCL与SDA短接&#xff0c;很快就能看到程序停到恢复函数的断点上&#xff0c;此时再执行恢复函数&#xff0c;看能否正常走出&…

FaceChain开源虚拟试衣功能,打造更便捷高效的试衣新体验

简介 虚拟试衣这个话题由来已久&#xff0c;电商行业兴起后&#xff0c;就有相关的研发讨论。由其所见即所得的属性&#xff0c;它可以进一步提升用户服装购买体验。它既可以为商家做商品展示服务&#xff0c;也可以为买家做上身体验服务&#xff0c;这让同时具备了 B 和 C 的两…

降级python

起因&#xff1a; python版本过高不能下载一个包&#xff0c;需要降级 首先使用 python --version 查看python版本 然后conda install python3.10 python3.10会下载到这个目录下&#xff08;这个千万别找错&#xff09; 然后更换路径 alias python/home/zky/.conda/envs/c…

QML 仪表盘小示例

本次项目已发布在CSDN->GitCode,下载方便,安全,可在我主页进行下载即可,后面的项目和素材都会发布这个平台。 个人主页:https://gitcode.com/user/m0_45463480怎么下载:在项目中点击克隆,windows:zip linux:tar.gz tar # .pro TEMPLATE = appTARGET = dialcontrol​#…

基于PHP + MySQL实现的文章内容管理系统源码+数据库,采用前后端分离的模板和标签化方式

文章内容管理系统 dc-article是一个通用的文章内容管理系统&#xff0c;基于开源的caozha-admin开发&#xff0c;采用前后端分离的模板和标签化方式&#xff0c;支持文章内容管理、栏目分类管理、评论管理、友情链接管理、碎片管理、远程图片获取器等功能。可以使用本系统很轻…

【实战Flask API项目指南】之七 用JWT进行用户认证与授权

实战Flask API项目指南之 用JWT进行用户认证与授权 本系列文章将带你深入探索实战Flask API项目指南&#xff0c;通过跟随小菜的学习之旅&#xff0c;你将逐步掌握 Flask 在实际项目中的应用。让我们一起踏上这个精彩的学习之旅吧&#xff01; 前言 当小菜踏入Flask后端开发…

80个10倍提升Excel技能的ChatGPT提示

你是否厌倦了在使用Excel时感觉像个新手&#xff1f;你是否想将你的技能提升到更高的水平&#xff0c;成为真正的Excel大师&#xff1f;嗯&#xff0c;如果你正在使用ChatGPT&#xff0c;那么成为Excel专家简直易如反掌。 你只需要了解一些最有用的Excel提示&#xff0c;就能在…

【C++心愿便利店】No.11---C++之string语法指南

文章目录 前言一、 为什么学习string类二、标准库中的string类 前言 &#x1f467;个人主页&#xff1a;小沈YO. &#x1f61a;小编介绍&#xff1a;欢迎来到我的乱七八糟小星球&#x1f31d; &#x1f4cb;专栏&#xff1a;C 心愿便利店 &#x1f511;本章内容&#xff1a;str…

NSSCTF第10页(3)

[LitCTF 2023]彩蛋 第一题&#xff1a; LitCTF{First_t0_The_k3y! (1/?) 第三题&#xff1a; <?php // 第三个彩蛋&#xff01;(看过头号玩家么&#xff1f;) // R3ady_Pl4yer_000ne (3/?) ?> 第六题&#xff1a; wow 你找到了第二个彩蛋哦~ _S0_ne3t? (2/?) 第七题…

vue3+element Plus实现弹框的拖拽、可点击底层页面功能

1、template部分 <el-dialog:modal"false"v-model"dialogVisible"title""width"30%"draggable:close-on-click-modal"false"class"message-dialog"> </el-dialog> 必须加的属性 modal:是否去掉遮罩层…

多线程JUC 第2季 多线程的内存模型

一 内存模型 1.1 概述 在hotspot虚拟机里&#xff0c;对象在堆内存中的存储布局可以划分为3个部分&#xff1a;对象头&#xff1b;实例数据&#xff0c;对齐填充。如下所示&#xff1a;

3、Sentinel 动态限流规则

Sentinel 的理念是开发者只需要关注资源的定义&#xff0c;当资源定义成功后可以动态增加各种流控降级规则。Sentinel 提供两种方式修改规则&#xff1a; • 通过 API 直接修改 (loadRules) • 通过 DataSource 适配不同数据源修改 通过 API 修改比较直观&#xff0c;可以通…

Rust语言和curl库编写程序

这是一个使用Rust语言和curl库编写的爬虫程序&#xff0c;用于爬取视频。 use std::env; use std::net::TcpStream; use std::io::{BufReader, BufWriter}; ​ fn main() {// 获取命令行参数let args: Vec<String> env::args().collect();let proxy_host args[1].clon…

【PyTorch 卷积】实战自定义的图片归类

前言 卷积神经网络是一类包含卷积计算且具有深度结构的前馈神经网络&#xff0c;是深度学习的代表算法之一&#xff0c;它通过卷积层、池化层、全连接层等结构&#xff0c;可以有效地处理如时间序列和图片数据等。关于卷积的概念网络上也比较多&#xff0c;这里就不一一描述了。…