2018年10月17日 | 50.待机唤醒实验

一。STM32低功耗模式讲解

有些设备比如可穿戴设备对功耗的要求非常高，比如手表，我在看时间或者获取数据的时候就需要正常的执行，

但有的时候比如晚上或有时候不需要使用它，但我们并不需要关机，可以通过低功耗模式让它更加省电，就延长了它的使用时间。

1. 睡眠模式： 内核停止，但是它的外设比如中断管理NVIC，系统的时钟Systick仍在运行。

2. 停止模式：比睡眠模式更加低功耗，所有的时钟都停止，但是1.8V的内核电源还在工作，但是其他的时钟比如                     PLL，HIS和HSE RC振荡器功能全部禁止了。

                    寄存器和SRAM的内容保留。

3. 待机模式：功耗更低，内核1.8V的电源关闭，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。

运行模式，有些场景我们还是需要系统能正常运行，我们要降低功耗的话可以采取以下方式：

1. 降低系统时钟

2. 关闭APB和AHB总线上未被使用的外设的时钟。

STM32的三种低功耗模式

要进入这三种低功耗模式或者从三种低功耗模式退出的方法：

1. 睡眠模式：进入的方法：（1）执行WFI指令或WFE指令，只需要调用一个函数就OK了。

                    唤醒的方法： 对于WFI进入：任一个中断

                                         对于WFE进入：唤醒事件

2. 停机模式： 进入的方法：PDDS和LPDS位 + SLEEPDEEP位都需要设置，然后再用WFI或WFE指令。

                     唤醒的方法：任何一种外部中断都可以（在外部中断寄存器中设置）

3. 待机模式： 进入的方法： PDDS位+SLEEPDEEP位设置，清除WUF位，然后再用WFI或WFE指令进入

                     唤醒的方法：通过WKUP引脚的上升沿（PA0引脚），或者RTC闹钟事件，或者NRST引脚上的外                                            部复位，独立看门狗IWDG复位。常用的是闹钟事件或者外部WKUP引脚。

实验程序用WKUP引脚（PA0）唤醒。

实验采用待机模式：

待机模式下大部分引脚都处于高阻状态。

在待机模式下F1只需要2uA的电流，非常低。

二。寄存器和库函数配置

1. PWR_CR电源控制寄存器

位1： PDDS，在进入待机模式要置1

SLEEPDEEP在系统控制寄存器SCB中置1。

清除PWR_CSR寄存器中的WUF位。

2. PWR_CSR 电源控制/状态寄存器

退出待机模式有几种方法，如果要用WKUP引脚唤醒怎么配置？

PWR_CSR寄存器位8，EWUP使能WKUP引脚。

固件库中低功耗操作函数

调用 void PWR_EnterSTANDBYMode(void);  //进入待机模式

这个函数中执行了四个操作：1. PDDS位置1

                                            2. SLEEPDEEP位置1

                                            3. 清除WUF位

                                            4. 执行WFI（）指令，当然也可以执行WFE（）指令

待机唤醒的配置步骤

三。实验程序讲解

实验程序比较复杂，主要是为了在同一个WKUP引脚（PA0）长按3秒进入待机模式，在待机模式下，长按3秒待机唤醒。

程序的设计思路提醒：

1. 先写一个待机唤醒测试

按下某一个按键进入待机模式

（1）在FWLlib下面要添加PWR相关的固件库 .c 和 .h文件

（2）程序设计：程序复位后液晶屏被点亮，显示一些内容，然后按下KEY0之后进入待机模式，在待机模式下按下WKUP键退出待机模式，程序又相当于复位从头开始执行，液晶屏又重新显示内容。

int main(void)

 {  

  u8 x=0;

u8 lcd_id[12]; //存放LCD ID字符串

delay_init();     //延时函数初始化  

NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); //设置NVIC中断分组2:2位抢占优先级，2位响应优先级

uart_init(115200); //串口初始化为115200

  LED_Init();     //LED端口初始化

LCD_Init();

KEY_Init();

POINT_COLOR=RED;  

LCD_ShowString(30,40,210,24,24,"WarShip STM32 ^_^");   //液晶屏显示一些内容

LCD_ShowString(30,70,200,16,16,"TFTLCD TEST");

LCD_ShowString(30,90,200,16,16,"ATOM@ALIENTEK");

while(1)

{

if(KEY_Scan(0) == KEY0_PRES)

{

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR,ENABLE);  //使能PWR时钟，在APB1总线上

PWR_WakeUpPinCmd(ENABLE);  //使能WKUP唤醒引脚，使得在待机模式下按WKUP键能够退出待机模式

PWR_EnterSTANDBYMode();  //进入待机模式

}

delay_ms(10);

}

}

实验现象：程序开始运行，液晶屏显示三行文字，按下KEY0键时进入待机模式，液晶屏关闭，按下WKUP键，液晶屏重新显示内容。

2. 实验程序

在同一个WKUP引脚（PA0）长按3秒进入待机模式，在待机模式下，长按3秒待机唤醒。

wkup.c 文件

//PA0 WKUP唤醒初始化

void WKUP_Init(void)

{

  GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;    

NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);//使能GPIOA和复用功能时钟，因为后面要把PA0引脚配置成外部中断，所以要开启复用功能。

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =GPIO_Pin_0; //PA.0

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode =GPIO_Mode_IPD;//上拉输入

GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //初始化IO

    //使用外部中断方式，配置中断线

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; //设外外部中断模式:EXTI线路为中断请求

EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising;  //上升沿触发

  EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;

EXTI_Init(&EXTI_InitStructure); // 初始化外部中断

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); //根据NVIC_InitStruct中指定的参数初始化外设NVIC寄存器

if(Check_WKUP()==0) Sys_Standby();    //开机后没有连续按下WKUP引脚3秒,进入待机模式 ，只有开机                                                                           时连续按下WKUP键3秒程序才能正常执行。

}

//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)  //检测WKUP引脚的电平，3秒钟内连续按下返回1，

{

u8 t=0; //记录按下的时间

LED0=0; //亮灯DS0 

while(1)

{

if(WKUP_KD)

{

t++; //已经按下了 

delay_ms(30);

if(t>=100) //按下超过3秒钟，每30毫秒 t+1, t计数到100，说明到3秒钟

{

LED0=0; //点亮DS0 

return 1; //按下3s以上了，返回1

}

}else 

{ 

LED0=1;

return 0; //按下不足3秒，返回0

}

}

} 

void Sys_Standby(void)

{  

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

PWR_WakeUpPinCmd(ENABLE);  //使能唤醒管脚功能

PWR_EnterSTANDBYMode();  //进入待命（STANDBY）模式 ，进入待机模式  

}

main.c文件

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2：2位抢占优先级，2位响应优先级

uart_init(115200); //串口初始化为115200

LED_Init();     //LED端口初始化

WKUP_Init(); //待机唤醒初始化

LCD_Init(); //LCD初始化

POINT_COLOR=RED;

LCD_ShowString(30,50,200,16,16,"Warship STM32");

LCD_ShowString(30,70,200,16,16,"WKUP TEST");

LCD_ShowString(30,90,200,16,16,"ATOM@ALIENTEK");

LCD_ShowString(30,110,200,16,16,"2014/1/14");

while(1)

{

LED0=!LED0;

delay_ms(250);

}

 }

//外部中断,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())//检测WKUP键是不是连续按下3秒钟，连续按下3秒进入待机模式

{  

Sys_Enter_Standby();   //如果是连续按下3秒，就进入待机唤醒模式

}

} 

//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();

}

程序正常运行时显示几行文字，LED0交叉闪烁。

在WKUP_Init函数中如果没有连续按下3秒就进入待机模式

如果连续按下了WKUP键3秒，则正常执行，而在正常执行的情况下因为我们把WKUP设置了外部中断，进入外部中断函数

实验现象：

程序开始执行，判断WKUP是不是按下了，如果没有长按3秒就进入待机模式。

因为一开始没有按WKUP，所以进入待机模式，液晶屏不亮。

然后连续按WKUP3秒后就唤醒了，液晶屏显示几行文字，LED0也开始闪烁。

因为，一按WKUP的瞬间就被唤醒，同样开始执行主函数，执行到

if(Check_WKUP()==0) Sys_Standby();    //不是开机,进入待机模式 

因为我们长按了3秒所以这个检测就不通过，就不会进入待机模式，程序就直接往下执行，液晶屏显示，LED0闪烁。

接下来再去长按WKUP3秒，又进入待机模式。因为程序正常运行情况下，我们把WKUP设置成了外部中断，所以一按PA0就会进入外部中断服务函数，在中断服务函数中去判断按下WKUP是不是超过3秒，超过3秒就进入到待机模式，如果按下的时间不到3秒钟，不会进入待机模式，液晶屏还是正常显示。