stm32f407待机功耗

发布网友发布时间：2023-03-07 16:04

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热心网友时间：2023-10-08 19:57

疑问

在做待机唤醒实验时，会有这样的疑问：只有进入待机模式的代码，那么唤醒是如何唤醒的？

原理

（此节主要针对待机唤醒原理进行简单介绍，可以根据自己情况自动略过）

STM32F4待机模式

在系统或电源复位以后，微控制器处于运行状态。运行状态下的 HCLK 为 CPU 提供时钟，内核执行程序代码。当 CPU不需继续运行时，可以利用多个低功耗模式来节省功耗，例如等待某个外部事件时。
STM32F4 的 3 种低功耗模式
在这三种低功耗模式中，最低功耗的是待机模式，在此模式下，最低只需要 2.2uA 左右的电流。停机模式是次低功耗的，其典型的电流消耗在350uA 左右。最后就是睡眠模式了。
进入/退出待机模式

拓展：

在进入模式的第三步：将WUF位清零，查看寄存器PWR_CSR。
清零需要通过PWR_CR进行配置：CWUF位置1。
退出模式
根据图1及下面stm32部分时钟树可知，在待机的状态下，PLL、HSI 和 HSE 振荡器被断电、1.2V供电区别断电，可以认为只有LSI、LSE振荡器在工作，因此RTC、独立看门狗可以工作，从而进行待机唤醒。（还有WKUP上升沿、NRST复位）
代码

#include "wkup.h"
#include "led.h"
#include "delay.h"
#include "usart.h"

//系统进入待机模式
void Sys_Enter_Standby(void)
{
while(WKUP_KD);//等待WK_UP按键松开(在有RTC中断时,必须等WK_UP松开再进入待机)

RCC_AHB1PeriphResetCmd(0X04FF,ENABLE);//复位所有IO口

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR, ENABLE);//使能PWR时钟

PWR_BackupAccessCmd(ENABLE);//后备区域访问使能

//这里我们就直接关闭相关RTC中断
RTC_ITConfig(RTC_IT_TS|RTC_IT_WUT|RTC_IT_ALRB|RTC_IT_ALRA,DISABLE);//关闭RTC相关中断，可能在RTC实验打开了。
RTC_ClearITPendingBit(RTC_IT_TS|RTC_IT_WUT|RTC_IT_ALRB|RTC_IT_ALRA);//清楚RTC相关中断标志位。

PWR_ClearFlag(PWR_FLAG_WU);//清除Wake-up 标志

PWR_WakeUpPinCmd(ENABLE);//设置WKUP用于唤醒

PWR_EnterSTANDBYMode();//进入待机模式

}
//检测WKUP脚的信号
//返回值1:连续按下3s以上
// 0:错误的触发
u8 Check_WKUP(void)
{
u8 t=0;
u8 tx=0;//记录松开的次数
LED0=0; //亮灯DS0
while(1)
{
if(WKUP_KD)//已经按下了
{
t++;
tx=0;
}else
{
tx++;
if(tx>3)//超过90ms内没有WKUP信号
{
LED0=1;
return 0;//错误的按键,按下次数不够
}
}
delay_ms(30);
if(t>=100)//按下超过3秒钟
{
LED0=0; //点亮DS0
return 1; //按下3s以上了
}
}
}
//中断,检测到PA0脚的一个上升沿.
//中断线0线上的中断检测
void EXTI0_IRQHandler(void)
{
EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line0); // 清除LINE10上的中断标志位
if(Check_WKUP())//关机?
{
Sys_Enter_Standby(); //进入待机模式
}
}

//PA0 WKUP唤醒初始化
void WKUP_Init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;

RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA, ENABLE);//使能GPIOA时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_SYSCFG, ENABLE);//使能SYSCFG时钟

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0; //PA0
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN;//输入模式
GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_OD;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_DOWN;//下拉
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化

SYSCFG_EXTILineConfig(EXTI_PortSourceGPIOA, EXTI_PinSource0);//PA0 连接到中断线0

EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line0;//LINE0
EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;//中断事件
EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising; //上升沿触发
EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;//使能LINE0
EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);//配置

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI0_IRQn;//外部中断0
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x02;//抢占优先级2
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x02;//子优先级2
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;//使能外部中断通道
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);//配置NVIC

//(检查是否是正常开)机
if(Check_WKUP()==0)
{
Sys_Enter_Standby();//不是开机,进入待机模式
}
}
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此处为wkup.c代码，比较简单，这里不再进行阐述，下面主要针对上述疑问进行解释。（通过查阅资料，自行理解的逻辑）

理解

首先，开机后，从int main()函数进行初始化，进行到WKUP_Init()；对PA0进行相关配置，检查是否长按开机键，没有，进入Sys_Enter_Standby()函数，在函数内最后进入待机模式：PWR_EnterSTANDBYMode()。

PWR_EnterSTANDBYMode()配置在原理中已经进行介绍，不再重复，主要针对函数内的WFI进行介绍：
WFI: wait for Interrupt 等待中断，即下一次中断发生前都在此hold住不干活
也就是说：当前大环境是正常运行状态，当运行于此处时，卡住不进行后续代码执行，相当于进行待机处理。
所以在初始化时，运行到WFI就卡在了一个地方

当按键wkup被按下时，其实已经进行了待机唤醒处理，（从按下时，灯光亮了一下就可以看出来，程序已经开始运行了，没有继续卡在原处），此时是从int main()函数第一行开始重新运行。进行到WKUP_Init()；对PA0进行相关配置，检查是否长按开机键。

没有按够3s，重复上述1、2步骤；

当按键达到3s后，跳过WKUP_Init()函数中的ifCheck_WKUP()函数，程序正常运行，从而达到唤醒功能。并配置PA0中断方式。

当再次按键达到3s后，进入中断，判断有没有按够3s。时间不够，继续运行正常状态；时间达到3s，Sys_Enter_Standby()
再次进入待机模式。

void EXTI0_IRQHandler(void)
{
EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line0); // 清除LINE10上的中断标志位
if(Check_WKUP())//关机?
{
Sys_Enter_Standby(); //进入待机模式
}
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