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[STM32F1]

STM32超低功耗入门之睡眠模式

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LEDyyds|  楼主 | 2023-3-28 11:46 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
一. 认识睡眠模式

查看官方手册对睡眠模式的描述:

通过上图可以得出结论:


睡眠模式有 4 种电压调节器方案

在睡眠模式下 CPU 是停止状态

在睡眠模式下程序在 SRAM 执行情况下,Flash 可以被断电

SRAM1 SRAM2 可以独立的开启或关闭

时钟都处于开启状态, 低功耗运行模式下 PLL 不能使用

根据电压调节器的选择,外设全部开启或者 USB_FS RNG 不能使用

所有的中断和事件都可以唤醒

根据选择的电压调节器,MCU 也有 4 种功耗,功耗与运行的频率成正比关系

唤醒时间 6 个时钟周期

SMPS (Switched-mode Power Supply)



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沙发
LEDyyds|  楼主 | 2023-3-28 11:47 | 只看该作者
二. 睡眠模式的进入

进入睡眠模式的方法很简单,直接调用 void HAL_PWR_EnterSLEEPMode(uint32_t Regulator, uint8_t SLEEPEntry)
使用这个函数时,先看看 ST 的注释

 /**
  * [url=home.php?mod=space&uid=247401]@brief[/url] Enter Sleep or Low-power Sleep mode.
  * [url=home.php?mod=space&uid=536309]@NOTE[/url]  In Sleep/Low-power Sleep mode, all I/O pins keep the same state as in Run mode.
  * @param Regulator: Specifies the regulator state in Sleep/Low-power Sleep mode.
  *          This parameter can be one of the following values:
  *            [url=home.php?mod=space&uid=2817080]@ARG[/url] [url=home.php?mod=space&uid=144993]@ref[/url] PWR_MAINREGULATOR_ON Sleep mode (regulator in main mode)
  *            @arg @ref PWR_LOWPOWERREGULATOR_ON Low-power Sleep mode (regulator in low-power mode)
  * @note  Low-power Sleep mode is entered from Low-power Run mode. Therefore, if not yet
  *        in Low-power Run mode before calling HAL_PWR_EnterSLEEPMode() with Regulator set
  *        to PWR_LOWPOWERREGULATOR_ON, the user can optionally configure the
  *        Flash in power-down monde in setting the SLEEP_PD bit in FLASH_ACR register.
  *        Additionally, the clock frequency must be reduced below 2 MHz.
  *        Setting SLEEP_PD in FLASH_ACR then appropriately reducing the clock frequency must
  *        be done before calling HAL_PWR_EnterSLEEPMode() API.
  * @note  When exiting Low-power Sleep mode, the MCU is in Low-power Run mode. To move in
  *        Run mode, the user must resort to HAL_PWREx_DisableLowPowerRunMode() API.
  * @param SLEEPEntry: Specifies if Sleep mode is entered with WFI or WFE instruction.
  *           This parameter can be one of the following values:
  *            @arg @ref PWR_SLEEPENTRY_WFI enter Sleep or Low-power Sleep mode with WFI instruction
  *            @arg @ref PWR_SLEEPENTRY_WFE enter Sleep or Low-power Sleep mode with WFE instruction
  * @note  When WFI entry is used, tick interrupt have to be disabled if not desired as
  *        the interrupt wake up source.
  * @retval None
  */

  • 这个函数时让 MCU 进入睡眠模式或者低功耗睡眠模式
  • 睡眠模式和低功耗睡眠模式,所有的 I/O 的状态都和运行模式时是一样的
  • Regulator 可以传入的参数有 2 个。 PWR_MAINREGULATOR_ON 调节器在主模式。PWR_LOWPOWERREGULATOR_ON 调节器在低功耗模式
  • 从低功耗运行模式切换到低功耗睡眠模式。如果设置调节器在为 LPR 之前,系统时钟要降低到 2MHZ以下
  • 当退出低功耗睡眠模式后,MCU 会进入低功耗运行模式,如果要切换到运行模式,则需要通过HAL_PWREx_DisableLowPowerRunMode() 来退出低功耗运行模式
  • 进入睡眠模式的方式。WFI 还是 WFE
  • 当使用 WFI 进入睡眠模式前,必须要关闭 tick 的中断,不然 tick 的中断会唤醒 MCU



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板凳
LEDyyds|  楼主 | 2023-3-28 11:48 | 只看该作者
三. 睡眠模式的进入代码

进入睡眠模式的代码实现

int main(void)
{
  HAL_Init();

  SystemClock_Config();
  MX_GPIO_Init();

  HAL_Delay(500); // 上电之后延时一会再进入睡眠模式,这样可以保证复位之后可以立即下载程序
  
  HAL_SuspendTick(); // 关闭 tick 中断,防止唤醒睡眠状态的 MCU
  HAL_PWR_EnterSLEEPMode(PWR_MAINREGULATOR_ON, PWR_SLEEPENTRY_WFI);
  HAL_ResumeTick();

  while (1)
  {
      HAL_GPIO_TogglePin(GPIOB, GPIO_PIN_13);
      HAL_Delay(500);
  }
}

代码解析:


进入睡眠模式后将导致调试器无法识别到 MCU,所以在启动的时候加了一个 HAL_Delay(500) ,如果没有加,则需要按住复位键点击下载,点击下载之后立即松开复位键,就可以正常的下载程序了。

HAL 生成的代码默认将 systick 的中断设置为 1KHZ.进入睡眠模式前需要关闭 tick 中断,防止唤醒睡眠状态的 MCU

让 MCU 进入睡眠模式 HAL_PWR_EnterSLEEPMode

唤醒 MCU 之后,将执行进入睡眠模式的下一个指令。所以要立刻打开 tick 中断

通过这个表可以看到,睡眠模式支持 WFI 和 WFE

WFI: 立刻进入低功耗模式

WFE: 不是立刻进入低功耗模式,根据Event Register(一个单bit的寄存器,每个PE一个)的状态,有两种情况:如果Event Register为1,该指令会把它清零,然后执行完成(不会standby)

选择 WFE 可是使用如下代码

HAL_PWR_EnterSLEEPMode(PWR_MAINREGULATOR_ON, PWR_SLEEPENTRY_WFE);



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地板
LEDyyds|  楼主 | 2023-3-28 11:49 | 只看该作者
四. 总结
  • 进入睡眠模式是 MCU 停止,唤醒之后无需重新配置时钟
  • 睡眠模式唤醒后,无需对外设重新进入初始化
  • 睡眠模式支持 中断唤醒 和 事件唤醒
  • USB_FS RNG 不能使用

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Clyde011| | 2024-1-27 10:16 | 只看该作者

靠近功率开关管或整流器的电容分到的纹波电流远多于相距较远的电容分到的纹波电流

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6
万图| | 2024-1-27 12:12 | 只看该作者

滤波电容、功率开关管或整流器、电感或变压器

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7
Uriah| | 2024-1-27 13:15 | 只看该作者

离线式变换器

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