2022年12月05日 | STM32低功耗控制心得体会

2022-12-05 来源：zhihu

1.说明

本文主要叙述在stm32进入stop时如何保持最低功耗的问题，并对部分细节问题进行分析整理。STM32L提供5种低功耗模式：低功耗运行模式、睡眠模式、低功耗睡眠模式、停止模式、待机模式。

待机模式电流最低，但是待机模式时的MCU处于不受控制的状态，所有的IO口都工作在高阻抗的状态的下，只有专门的几个引脚能够将MCU唤醒，而每次唤醒后相当于系统复位，RAM中的数据全部丢失，在外部器件连接的情况下，器件的引脚可能会吸收大量的电流，反而达不到低功耗的要求。

停止模式的功耗仅次于待机模式，在STOP模式下，PLL,HSL,HSE都被停止，RAM和寄存器的值保留。

2.引脚配置

在stop模式下，由于所有的引脚的状态都可以保留，所以需要进行适当的引脚配置才能达到效果。在实际的配置过程中，如果在stm32最小系统中，要在stop模式下保持最低功耗，可将所有的GPIO设置成模拟输入，如果不进行配置，将是默认是浮空输入，此时stop模式的电流很大。在设置的过程中，有几个特殊的引脚需要注意。

对于stm32来说，除了PA,PB,PC每个组有16个GPIO之外，还有PD2，PH0, PH1这三个GPIO。不能错过任何一个引脚的配置，否则功耗会很大。

在所有的引脚配置成GPIO模式后，在stm32最小系统中采用3.3V电压供电，实测电流为0.75uA。但是如果将全部的引脚都配置成模拟输入的GPIO后，将不能正常的使用，根据实际使用的情况，预留9个中断口作为唤醒源。当配置完成之后，可以将电流控制在3.5uA。

降低功耗的控制，主要需要注意的是引脚的上下拉，在有中断引脚上有外设时，可以将引脚配置成浮空输入的模式，不需要配置上下拉。而当该引脚上未接任何外设时，一定需要设置内部的上拉或者下拉，这是比较关键和重要的。

3.通讯类外设的控制

对于stm32内部的通信类的外设，除了设置GPIO的引脚之外，还需要将内部的uart或者i2c或者spi等通信类设备关闭。由于目前只使用了uart，所以在关闭uart可以通过HAL的HAL_UART_MspDeInit(&huart1);函数进行deinit。该函数会关闭中断，清空内部寄存器，并且设置引脚为GPIO模式。所以可以达到降低功耗的目的。

在测试过程中，也遇到了一个问题，就是唤醒后，串口将无法接收和发送数据。刚开始认为休眠时DeInit，唤醒后Init即可，但是还有一个重要的步骤没有做，就是开启串口的中断。

HAL_NVIC_SetPriority(USART1_IRQn, 0, 0);HAL_NVIC_EnableIRQ(USART1_IRQn);HAL_NVIC_SetPriority(USART2_IRQn, 0, 0);HAL_NVIC_EnableIRQ(USART2_IRQn);HAL_NVIC_SetPriority(USART3_IRQn, 0, 0);HAL_NVIC_EnableIRQ(USART3_IRQn);

目前三路串口采用的是DMA+空闲中断的方式进行的，所以这里需要重新开启中断才行。

第二个问题就是ADC，当时测试，一采用ADC进行采样后，下次休眠后电流就很大，实测可达到1.8mA，而不采用ADC进行采样的情况下只有38uA。所以ADC也在耗电，ADC不属于通信类的外设，但是采用了DMA，所以需要关闭掉ADC的中断即可HAL_ADC_Stop_IT(&hadc);，一般来说，如果不是采用DMA的方式，非通讯类的外设只需要关掉时钟即可。__HAL_RCC_ADC1_CLK_DISABLE();

4.特殊引脚的控制

有一个引脚也是需要注意，PH0，该引脚以前是作为外部的32k晶振使用，可用作独立看门狗的时钟源，由于该引脚目前作为了GPIO，所以在使用时作为普通的GPIO使用。作为普通的GPIO使用的必要条件是HSE时钟关闭。但是在测试过程中还是遇到一个问题，该引脚配置成模拟输入后，stop模式下的电流仍有800uA，后来经过测试，发现是Debug调试器未关，也就是HAL_DBGMCU_DisableDBGSleepMode();函数没有有调用。所以在测试时电流才有800多uA。

5. 总结

对于降低功耗来说，standy模式功耗最低，但是唤醒源比较少，可以选择stop模式。由于stop模式的引脚状态和断电前保持一致，所以在进入stop之前需要将不需要控制的引脚设置成模拟输入。同时中断引脚设置相应的浮空或者上拉，这时，如果在中断引脚上未接任何的东西，内部需要上拉或者下拉，这样才能保证最低功耗。

STM32 低功耗控制待机模式

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