2020年03月13日 | [CortexM0--stm32f0308]Low Power Mode

问题描述

stm32f0308正常是运行在Run mode下，这种mode是在reset之后的默认模式。Low Power Mode，即低功耗模式，用于在IC空闲时可以考虑选择进入，使系统耗能降低，在必要的时候通过唤醒在进入Run mode正常工作。Low Power Mode，在嵌入式系统中考虑的很多，也很关键，因为一般都是用移动电源供电，合理使用Low Power Mode，会很好的提高设备的续航能力。

Low Power Mode方式

Sleep Mode：CPU时钟关闭，所有peripheral时钟运行；

Stop Mode：所有时钟均停止；

Standby Mode：1.8 V domain power-off，这里domain power-off应当是相当于关闭了给IC供电的电源。 

另外，如果在Run Mode下，也可以通过如下手段来降低功耗：

降低System Clock的速度，即通过Clock的配置，利用分频的作用，将系统Clock从最高的48MHz降低，这部分的配置可以参考Clock相关文档或文章；

当不使用APB或AHB peripheral时，使用门控时钟的方式。在peripheral配置使用时，一般会先通过RCC_AH/PBClockCmd(xx,Enable)之类的接口来使能peripheral时钟，有时候，可能这个peripheral并没有再使用了，那可以通过RCC_AH/PBClockCmd(xx,Disable)的接口将其关闭，也可以省些电。这里的RCC_AH/PBClockCmd()是stm32的固件库中提供的，需要了解细节的可以看下stm32固件库，其中主要是通过对RCC_APBENR和RCC_AHBENR register操作来使能/禁止某项peripheral的时钟的。 

几种Low Power Mode的比较如下： 

Sleep Mode

如何进入Sleep Mode？

执行WFI (Wait For Interrupt) 指令或WFE (Wait for Event)指令。进入Sleep Mode的机制可以通过Cortex-M0 System Control register的SLEEPONEXIT bit来选择： 

6. Sleep-now：SLEEPONEXIT bit置零，在WFI/WFE指令执行之后立即进Sleep Mode； 

7. Sleep-on-exit：SLEEPONEXIT bit置1，在MCU退出了最低优先级的ISR之后，即系统没有任何ISR在处理时，就会进入Sleep Mode。

如何退出Sleep Mode？

退出Sleep Mode的方式和使用的进入Sleep Mode的指令WFI和WFE有关，使用WFI进入Sleep Mode，任何中断的发生都会导致退出Sleep Mode，而WFE指令进入的Sleep Mode，在event发生时会退出Sleep Mode，对于WFE指令进入Sleep Mode的方式，需要使用如下两种方式配置其退出Sleep Mode： 

8. 使能一个peripheral中断（非NVIC中断），使能Cortex-M0 System Control register的SEVONPEND bit，当MCU从WFE Sleep Mode醒来时，需要清掉peripheral interrupt pending bit和peripheral NVIC IRQ channel pending bit ； 

9. 配置一个外部或内部EXTI line为event模式。

Sleep Mode进入退出场景比较

Stop Mode

比Sleep Mode更进一步，IC内部Clock应当都停止了，SRAM和register，IO口状态是保持在上一刻进入Stop Mode时的状态。

Stop Mode进出场景比较

Standby Mode

比Stop Mode更省电，SRAM和register只有部分维持数据（需看下register表，应当有标明为Standby Circuitry的）。

Standby Mode进出场景比较

在上面的Stop Mode和Standby Mode中， 貌似IWDG，RTC，LSI和LSE还是由这几个peripheral各自的register编程设定而受控制的，因为即使是进入了Low Power Mode，RTC的功能还是需要的，因为要计时，这很重要。

Low Power Mode下的debug问题

因为进入Stop Mode和Standby Mode后，Cortex M0其实已经停止了（Clock关闭了），因此用swd此时应当是没办法debug的，不过stm32f0308的资料说，通过设置DBGMCU_CR register的一些配置，还是可以debug的，但是没有进一步详细的说明了……不过，对于stm32f0308这颗IC，貌似在进入Low Power Mode后，也没必要去debug，因为Stop Mode和Standby Mode本来就没有代码在执行了，除非是stm自己在开发和验证IC时，可能需要做些debug，所以这里对使用者来说，应当没有什么所谓了。

Low Power Mode的RTC唤醒方式

RTC alarm方式可以用来唤醒Stop mode和Standby Mode，RTC时钟源可以选择LSE，也可以是LSI，这两个低速时钟都适合用于低功耗的。 

对于RTC alarm唤醒Stop Mode，需要： 

10. 配置EXTI line 17为上升沿； 

11. 配置RTC可产生RTC alarm。 

对于RTC alarm唤醒Standby Mode，则只需要RTC可产生RTC alarm即可。