2019年09月02日 | STM32开发 -- 低功耗模式详解（2）

简单的总结了一下低功耗的三种模式。

但是还留了不少问题需要搞清楚。

接下来继续总结。。

一、其他几种退出待机模式的方法：

上篇文章只介绍了通过WKUP引脚上的上升沿退出待机模式。接下来再看一下剩下的RTC闹钟事件的上升沿、 NRST引脚上外部复位、 IWDG复位该如何操作呢？

RTC闹钟事件的上升沿

RTC部分之前是有讲过的：

参看：STM32开发 – RTC详解

参看：STM32开发 – 时钟系统详解

参看：STM32开发 – Systick定时器

软件实现：

参看：stm32f103的RTC作为闹钟唤醒单片机待机模式RTC_Alarm.rar

或者 百度网盘下载

●RTC中断配置

static void RTC_NVIC_Config(void)

{    

    NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = RTC_IRQChannel;        //RTC全局中断

    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 3;    //先占优先级1位,从优先级3位

    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;   

    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;        //使能该通道中断

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

}

●RTC闹钟初始化:启动时钟、配置LSI做RTC时钟、设置预分频40000得到1Hz设置运行时间WORK_TIMES

void RTC_Alarm_Configuration(void)

{

/* Enable PWR and BKP clocks */

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR | RCC_APB1Periph_BKP, ENABLE);

/* Allow access to BKP Domain */

PWR_BackupAccessCmd(ENABLE);

/* Reset Backup Domain */

BKP_DeInit();

    /* RTC clock source configuration ----------------------------------------*/

/* Enable the LSI OSC */

  RCC_LSICmd(ENABLE);

    /* Wait till LSI is ready */

    while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_LSIRDY) == RESET)

    {

    }

    /* Select the RTC Clock Source */

    RCC_RTCCLKConfig(RCC_RTCCLKSource_LSI);

    /* Enable the RTC Clock */

    RCC_RTCCLKCmd(ENABLE);

/* Wait for RTC registers synchronization */

RTC_WaitForSynchro();

/* Wait until last write operation on RTC registers has finished */

RTC_WaitForLastTask(); 

/* 使能RTC闹钟中断*/

RTC_ITConfig(RTC_IT_ALR, ENABLE);

/* Wait until last write operation on RTC registers has finished */

RTC_WaitForLastTask();

/* Set RTC prescaler: set RTC period to 1sec */

RTC_SetPrescaler(40000);

/* Wait until last write operation on RTC registers has finished */

RTC_WaitForLastTask();

//中断配置

RTC_NVIC_Config();

//设置运行WORK_TIMES

RTC_SetAlarm(RTC_GetCounter() + WORK_TIMES);

RTC_WaitForLastTask();

}

●设置闹钟时长并进入待机，s为中断秒数

void RTC_Enter_StandbyMode(u32 s)

{

    RTC_SetAlarm(RTC_GetCounter() + s);

    RTC_WaitForLastTask();

    // 进入待机模式, 此时所有1.8V域的时钟都关闭,HIS和HSE的振荡器关闭, 电压调节器关闭.

    // 只有WKUP引脚上升沿,RTC警告事件,NRST引脚的外部复位,IWDG复位.

/* Request to enter STANDBY mode (Wake Up flag is cleared in PWR_EnterSTANDBYMode function) */

    PWR_EnterSTANDBYMode();

}

●中断服务函数

void RTC_IRQHandler(void)

{

 if(RTC_GetITStatus(RTC_IT_ALR)!= RESET)//闹钟中断

 {

  RTC_ClearITPendingBit(RTC_IT_ALR);  //清闹钟中断

RTC_Enter_StandbyMode(STANDBY_TIMES);//进入待机

 }                 

}

上面的这个示例，不是真正的RTC闹钟唤醒。而是通过闹钟来进入待机模式的。

不过根据需要更改一下代码，就可以得到相关的功能了。

重点在于RTC中断配置，和RTC_SetAlarm闹钟设置，这些倒是我之前没有总结过的。

IWDG复位

看门狗之前也有讲过的，参看：STM32开发 – 看门狗详解

//保存 WWDG 计数器的设置值,默认为最大.

u8 WWDG_CNT=0x7f;

//初始化窗口看门狗

//tr :T[6:0],计数器值

//wr :W[6:0],窗口值

//fprer:分频系数（WDGTB） ,仅最低 2 位有效

//Fwwdg=PCLK1/(4096*2^fprer).

void WWDG_Init(u8 tr,u8 wr,u32 fprer)

{

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_WWDG, ENABLE); // WWDG 时钟使能

WWDG_CNT=tr&WWDG_CNT; //初始化 WWDG_CNT.

WWDG_SetPrescaler(fprer); //设置 IWDG 预分频值

WWDG_SetWindowValue(wr); //设置窗口值

WWDG_Enable(WWDG_CNT); //使能看门狗,设置 counter

WWDG_ClearFlag(); //清除提前唤醒中断标志位

WWDG_NVIC_Init(); //初始化窗口看门狗 NVIC

WWDG_EnableIT(); //开启窗口看门狗中断

}

//重设置 WWDG 计数器的值

void WWDG_Set_Counter(u8 cnt)

{

WWDG_Enable(cnt); //使能看门狗,设置 counter .

}

//窗口看门狗中断服务程序

void WWDG_NVIC_Init()

{

NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = WWDG_IRQn; //WWDG 中断

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 2; //抢占 2 子优先级 3 组 2

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3; //抢占 2,子优先级 3,组 2

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE;

NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //NVIC 初始化

}

void WWDG_IRQHandler(void)

{

WWDG_SetCounter(WWDG_CNT); //当禁掉此句后,窗口看门狗将产生复位

WWDG_ClearFlag(); //清除提前唤醒中断标志位

LED1=!LED1; //LED 状态翻转

}

在待机模式下，使用窗口看门狗，然后产生看门狗复位。

这个代码只做参考，没试过不知道能不能用。。。

二、低功耗模式概念介绍

上图里低功耗模式介绍里的内核、外设、系统时钟、1.8v内核电源，这些都是什么？？

需要了解一下的。

1、电源

STM32的工作电压(VDD)为2.0～3.6V。通过内置的电压调节器提供所需的1.8V电源。

当主电源VDD掉电后，通过VBAT脚为实时时钟(RTC)和备份寄存器提供电源。

可以看出VDD为STM32提供供电，通过内置的电压调节器提供所需的1.8V电源，

1.8V供电区域为CPU核心存储器和内置数字外设。

当主电源VDD掉电后，通过VBAT脚为实时时钟(RTC)和备份寄存器提供电源。

VBAT是后备供电也就是通过后备电池来供电的。其供电区域为LSE 32K晶体振荡器、后备寄存器RCC BDCR和寄存器RTC。

现在再看这张低功耗的图。

停机和待机模式关闭的是所有1.8V区域的时钟。

其中待机对于VDD区域时钟的影响是HSI和HSE的振荡器关闭。

也就是说待机电路（唤醒逻辑和IWDG）是没有影响的，所以才能通过WKUP引脚的上升沿、IWDG复位等来唤醒呀。

2、外设

这里又有问题了，那么1.8V供电区域的置数字外设包含什么呢？

没有找到包含的数字外设，不过所有的内置外设倒是可以看一下。

其实最直观的就是看它的系统结构不就好了嘛。哈哈

3、系统时钟

上面老是提时钟时钟的，到底包含哪些时钟？

其实之前讲过的啦。

参看：STM32开发 – RTC详解

参看：STM32开发 – 时钟系统详解

那么停机和待机模式下，关闭所有1.8V区域的时钟。

是不是意味着关闭了内置数字外设时钟 APB1和APB2线上外设时钟PCKL1/PCLK2？？

而在睡眠模式下CPU时钟关闭，对其他时钟和ADC时钟无影响。

这里的CPU时钟是不是就是Cortex系统时钟HCLK 呢？？

（请大佬告知）

三、STM32F4低功耗模式

主要是比较一下：

stm32f10x_pwr.c 和 stm32f4xx_pwr.c

下载：百度网盘

发现多出了一些功能。

多出什么功能呢？？ 下次有时间再写。。。

四、HAL库低功耗操作

还有以上讲的都是标准库，那么具体到HAL库低功耗又该如何操作？

首先HAL库和标准库的比较，需要了解一下。

参看：HAL库和标准库的比较 （哈哈，还没写）

然后这部分其实专门问过正点原子，2015年以后的都用HAL库。

那就简单了，网上找到对应的开发资料，程序源码里都是HAL库版本的例程。

加以参看说明就是了。

下载：正点原子阿波罗STM32F429开发板资料

或者参看：STM32MX电源管理低功耗模式

这里就不再重复讲了，重要的是学会举一反三。

五、总结思考

这篇文章主要是讲了一下待机模式通过RTC闹钟和看门狗复位进行退出待机功能、还有一些系统时钟、外设、电源等的概念。

还是剩下一些问题没有讲：

这三种低功耗模式该如何选择呢？

具体硬件该怎么测低功耗呢？

GPS/4G模块/蓝牙进入休眠和其他功能电路供电切断 这些又该如何操作？

且听下回分解！！！