低功耗模式简介
TM32的低功耗模式是特别设计来减少微控制器在不活跃状态下的能耗。这些模式允许STM32在保持核心功能的同时尽可能减少电力消耗，适合用在电池供电或需长期运行的场景。理解各种低功耗模式如何节能，主要包括以下几个方面：
关闭时钟信号：在微控制器非活跃阶段关闭CPU和不必要外围设备的时钟信号，减少硬件运行所消耗的能量。
降低工作频率：通过降低微控制器的工作频率，减少能量消耗。
停止不必要的外围设备：如果外围设备（如ADC，通讯接口）暂时不需要，将它们关闭或设置成低能耗状态。
利用休眠状态：在设备不需要执行任务时进入休眠状态，某些模块和处理器核心完全关闭，仅保持极少量电路活跃以保持必要状态或等待唤醒信号。
唤醒机制：在需要的时候，可以通过外部事件（如按键、定时器或其他中断源）快速唤醒微控制器。
通过对这些策略的应用，可以使STM32在不牺牲功能性的情况下，有效延长电池寿命，优化能源使用。
STM32的不同低功耗模式差异
Sleep模式：
特点：在该模式下，CPU停止工作，但所有外设仍然运行，时钟继续运转。
适用场景：当应用只需要暂时关闭CPU但外围设备（如ADC，通信接口）需要继续工作时使用。
Stop模式：
特点：进入Stop模式时，CPU和核心外围设备的时钟会停止，仅有部分唤醒源仍然运行，如外部中断和某些定时器。
适用场景：适用于需要长时间等待外部事件唤醒的应用，比如等待用户输入或外部信号。
Standby模式：
特点：Standby模式会关闭CPU、外围设备和时钟，只保留唤醒逻辑和备份寄存器。电源开关电路（PWR）的电源电压监测器（PVD）继续工作，可以监视电源电压。
适用场景：当设备不需要保留RAM内容且可以从复位状态恢复时使用，常见于需要极低功耗且稀疏唤醒的应用。
Shutdown模式：
特点：这是最节能的模式，几乎所有电源都会关闭，仅保持唤醒逻辑和少部分寄存器。除了低功耗唤醒和复位电路，收发器的唤醒引脚也保持激活。
适用场景：适合于极端省电场合，可以忍受较长的启动时间。
唤醒机制
Sleep模式下的唤醒：
中断信号：任何配置好的可用中断都可以从Sleep模式唤醒STM32，包括外部GPIO中断或内部模块产生的中断。
事件：像DMA传送完成或从等待模式中的事件可以唤醒。
Stop模式下的唤醒：
外部中断：通过配置的引脚检测到外部信号变化（如按键按下）可以唤醒STM32。
RTC唤醒：实时时钟（RTC）中断或者唤醒定时器到期事件可以从Stop模式中唤醒微控制器。
Standby模式下的唤醒：
唤醒引脚（Wake-up Pin）：STM32的某些引脚可以配置为唤醒引脚，当这些引脚检测到特定信号（通常是高电平或低电平信号）时可以唤醒微控制器。
RTC事件：和Stop模式类似，具有唤醒功能的RTC事件也可以用来从Standby模式唤醒。
Shutdown模式下的唤醒：
唤醒引脚：即使在Shutdown模式，某些特定的唤醒引脚也是可以配置并激活的，并可以通过边沿或电平触发来唤醒微控制器。
RTC唤醒：实时时钟设定唤醒事件是另一种常见的从Shutdown模式中唤醒STM32的方式。
实战代码示例
Sleep模式：
#include "stm32f10x.h"void Enter_SleepMode(void) {// 以下是进入Sleep模式前的相关设置// 配置中断唤醒源等...// 设置SLEEPONEXIT位，CPU退出所有中断服务函数后直接进入睡眠模式SCB->SCR |= SCB_SCR_SLEEPONEXIT_Msk;// 进入Sleep模式__WFI(); // 使用WFI指令进入Sleep模式
}Stop模式：
#include "stm32f10x.h"
#include "stm32f10x_pwr.h"
#include "stm32f10x_rcc.h"void Enter_StopMode(void) {// 先关闭所有用不到的外设的时钟以节省能耗RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART2, DISABLE);RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC, DISABLE);// 其它外设时钟也要关闭// 配置中断唤醒源等...// 进入Stop模式PWR_EnterSTOPMode(PWR_Regulator_LowPower, PWR_STOPEntry_WFI);
}Standby模式：
#include "stm32f10x.h"
#include "stm32f10x_pwr.h"
#include "stm32f10x_rcc.h"void Enter_StandbyMode(void) {// 配置唤醒引脚或RTC等唤醒源// 设置PDDS位进入Standby模式PWR->CR |= PWR_CR_PDDS;// 清除Wake-up标志PWR->CR |= PWR_CR_CWUF;// 进入Standby模式__WFI();
}Shutdown模式：
请注意，标准外设库不直接支持Shutdown模式，因为这是STM32L4系列种特有的模式，属于低功耗模式的一种。对于使用标准库的STM32F1系列，最接近于Shutdown模式的是Standby模式。
注意事项：
这些示例代码针对的是STM32F1系列的微控制器。对于其它系列（如STM32F4或STM32L4），代码会稍有不同，因为不同系列的STM32可能有轻微不同的低功耗模式功能。
在进入低功耗模式之前，通常需要关闭或配置为低能耗状态的外设，以及配置唤醒源或重置源。
上面的代码片段主要涉及到电源管理部分的代码，实际应用中还需要添加外设初始化、中断配置和必要的外围逻辑。
如需进入低功耗模式之前或唤醒后执行特定操作，请根据应用实际需要补充相关功能代码。
请根据实际的微控制器型号和开发需求，查阅对应的参考手册，在理解了每个函数和寄存器操作的含义后，将这些代码片段整合到你的项目中。
唤醒操作实战代码
进入STM32低功耗模式后，你需要提前配置好一个或多个唤醒源，并在唤醒后执行相应的操作。这些唤醒源通常包括外部中断、定时器、实时时钟（RTC）事件等。以下是如何配置唤醒源以及唤醒后如何执行特定操作的示例：
一、配置外部中断作为唤醒源
以配置GPIO为外部中断作为唤醒Stop模式为例：
#include "stm32f10x.h"
#include "misc.h"void EXTI0_IRQHandler(void) {if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line0) != RESET) {// 执行唤醒后的操作// ...// 清除中断标志位EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line0);}
}void Configure_EXTI(void) {NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;// Configure NVICNVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI0_IRQn; // Enable external interrupt channelNVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x0; // Preemption PriorityNVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x0; // Sub PriorityNVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; // Enable interrupt channelNVIC_Init(&NVIC_InitStructure);// Configure EXTI Line0EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line0; // Line0EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt; // Interrupt modeEXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising; // Rising edge triggerEXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE; // Enable lineEXTI_Init(&EXTI_InitStructure);
}void Enter_StopMode(void) {// 配置中断和停止模式等...// 进入Stop模式PWR_EnterSTOPMode(PWR_Regulator_LowPower, PWR_STOPEntry_WFI);
}int main(void) {// 初始化代码，配置GPIO等...Configure_EXTI();Enter_StopMode();while(1) {// 微控制器醒来后会继续在这里执行}
}二、配置实时时钟（RTC）唤醒
以RTC唤醒作为例：
#include "stm32f10x.h"
#include "stm32f10x_rtc.h"
#include "stm32f10x_pwr.h"
#include "misc.h"void RTC_IRQHandler(void) {if(RTC_GetITStatus(RTC_IT_ALR) != RESET) {// 执行唤醒后的操作// ...// 清除RTC闹钟中断RTC_ClearITPendingBit(RTC_IT_ALR);// 等待最近一次对RTC寄存器的写操作完成RTC_WaitForLastTask();}
}void Configure_RTC(uint32_t time) {// 启用PWR和BKP时钟RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR | RCC_APB1Periph_BKP, ENABLE);// 允许访问备份寄存器PWR_BackupAccessCmd(ENABLE);// 备份寄存器复位BKP_DeInit();// 启用LSERCC_LSEConfig(RCC_LSE_ON);// 等待直到LSE稳定while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_LSERDY) == RESET) {}// 设置RTC时钟源RCC_RTCCLKConfig(RCC_RTCCLKSource_LSE);// 启用RTCRCC_RTCCLKCmd(ENABLE);// 等待RTC寄存器同步RTC_WaitForSynchro();// 等待最近一次对RTC寄存器的写操作完成RTC_WaitForLastTask();// 设置RTC预分频器，设置时钟为1HzRTC_SetPrescaler(32767);// 等待最近一次对RTC寄存器的写操作完成RTC_WaitForLastTask();// 设置唤醒时间RTC_SetAlarm(time);// 等待最近一次对RTC寄存器的写操作完成RTC_WaitForLastTask();// 允许闹钟中断RTC_ITConfig(RTC_IT_ALR, ENABLE);// 等待最近一次对RTC寄存器的写操作完成RTC_WaitForLastTask();
}int main(void) {NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;// 配置中断NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = RTC_IRQn;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);// 配置RTC唤醒Configure_RTC(5); // 设置闹钟在5秒钟后触发Enter_StopMode();while(1) {// 微控制器醒来后会继续在这里执行}
}
](https://img-blog.csdnimg.cn/direct/10e013224d4f413799d3858c5bfb459f.png)
