STM32的三種低功耗模式，你都認(rèn)識(shí)嗎？

1、STM32的低功耗

眾所周知，功耗一直是嵌入式開發(fā)中的重要考慮因素，在便攜式設(shè)備和小型設(shè)備中需要考慮到設(shè)備的功耗，這就要求低功耗設(shè)備在執(zhí)行任務(wù)時(shí)盡可能減少能源消耗，以延長電池壽命或降低能源消耗。

在STM32的眾系列中，特別是STM32F103、STM32F4 ， STM32L還有STM32U系列，提供了多種低功耗模式和機(jī)制，可以降低系統(tǒng)功耗，延長電池壽命或減少能源消耗。包括多個(gè)低功耗模式、時(shí)鐘管理、外設(shè)控制等。

本期我們將以STM32F103為例介紹STM32的低功耗模式。

硬件設(shè)備：STM32F103C8T6最小系統(tǒng)板

2、低功耗模式

STM32F1的芯片手冊(cè)中提到STM32的低功耗總共有三種模式：休眠模式，停止模式，待機(jī)模式。并且還可以通過降低系統(tǒng)時(shí)鐘的方式來降低功耗。接下來我們?cè)敿?xì)介紹這三種模式的區(qū)別。

從表中我們可以看出三種低功耗模式的進(jìn)入條件以及喚醒條件，其中低功耗程度從Sleep休眠模式到Standby待機(jī)模式遞增。

在待機(jī)模式中，需要通過Wake Up引腳的上升沿來喚醒系統(tǒng)（或者RTC報(bào)警，RST復(fù)位以及看門狗）

3、睡眠模式

當(dāng)我們配執(zhí)行了WFI或WFE模式（等待中斷或等待事件）來進(jìn)入睡眠模式。通過配置SLEEPONEXIT位來選擇是否立刻進(jìn)入睡眠模式。

當(dāng)清除該位時(shí)，系統(tǒng)就會(huì)立刻進(jìn)入低功耗模式。當(dāng)該位置1時(shí)，就會(huì)等待中斷或者事件之后進(jìn)入低功耗模式。

WFI（中斷）和WFE(事件)模式退出睡眠模式的情況并不相同，如果我們是從WFI進(jìn)入的睡眠模式，那么當(dāng)中斷事件發(fā)生時(shí)，就會(huì)退出低功耗模式，例如外部中斷，定時(shí)器中斷等。

如果從WFE模式進(jìn)入的睡眠模式，那么也提供了兩種喚醒方式。

4、停止模式

停止模式可以認(rèn)為是深度睡眠，在停止模式中，將會(huì)關(guān)閉掛載在1.8V工作域中的時(shí)鐘，還有像HSI和HSE等時(shí)鐘也會(huì)被關(guān)閉，SRAM和寄存器中的值將會(huì)保存下來，IO口的狀態(tài)會(huì)保持在之前的運(yùn)行模式的狀態(tài)。

該表提供了如何進(jìn)入停止模式以及如何退出停止模式。稍后會(huì)在程序中使用。

5、待機(jī)模式

待機(jī)模式是功耗最低的模式，不僅僅關(guān)閉了各個(gè)時(shí)鐘，還關(guān)閉了包括1.8V工作域內(nèi)的外設(shè)與時(shí)鐘。SRAM和各寄存器內(nèi)的值也會(huì)丟失。

該表提供了如何進(jìn)入待機(jī)模式以及退出待機(jī)模式，退出待機(jī)模式的事件是：WKUP引腳接收到上升沿，RTC時(shí)鐘報(bào)警以及RST引腳觸發(fā)復(fù)位和看門狗復(fù)位。

需要注意的是喚醒之后系統(tǒng)處于復(fù)位狀態(tài)。

6、程序?qū)崿F(xiàn)

首先創(chuàng)建一份STM32的基礎(chǔ)工程，接著在HAL庫中我們可以使用如下代碼進(jìn)入低功耗模式：

 ? ?// 1. 等待 3 秒后進(jìn)入睡眠模式 ? ?HAL_Delay(3000); ?// 延時(shí) 3 秒 ? ?HAL_PWR_EnterSLEEPMode(PWR_MAINREGULATOR_ON, PWR_SLEEPENTRY_WFI); ?// 進(jìn)入睡眠模式 ? ?// 在這里，MCU進(jìn)入睡眠模式后，將等待中斷喚醒
 ? ?// 2. 等待 3 秒后進(jìn)入停止模式 ? ?HAL_Delay(3000); ?// 延時(shí) 3 秒 ? ?HAL_PWR_EnterSTOPMode(PWR_MAINREGULATOR_ON, PWR_STOPENTRY_WFI); ?// 進(jìn)入停止模式 ? ?// 在這里，MCU進(jìn)入停止模式后，也會(huì)等待中斷喚醒
 ? ?// 3. 等待 3 秒后進(jìn)入待機(jī)模式 ? ?HAL_Delay(3000); ?// 延時(shí) 3 秒 ? ?HAL_PWR_EnterSTANDBYMode(); ?// 進(jìn)入待機(jī)模式 ? ?// 在待機(jī)模式下，MCU會(huì)停止所有時(shí)鐘，直到外部喚醒事件發(fā)生

由于設(shè)備欠缺，無法測試具體他們的功耗如何，因此本期就先到這里。