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[STM32H5]

【STM32 Nucleo-64测评】+测试低功耗睡眠模式和唤醒功能

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STM32单片机具有睡眠、停止和待机三种低功耗方式。在睡眠模式下,只有STM32的内核时钟被关闭,而外设时钟仍然保持运行,所有的I/O引脚都保持它们在运行模式时的状态,WFI模式下可以通过任意中断唤醒,WFE模式下可以任意唤醒事件唤醒。唤醒后,程序继续在之前睡眠的位置往下运行。在以WFI方式进入睡眠模式时,CPU/CLK 关闭对其它时钟或模拟时钟源无影响。
进入睡眠模式,可以使用库函数HAL_PWR_EnterSLEEPMode。退出睡眠模式的操作也很简单,只要有任何中断发生,就自动退出。并且退出后,在之前进入睡眠模式的地方继续执行原来的程序。感觉很像在响应某个中断后,没完成中处理程序时的样子。
需要注意的是,要想测试睡眠状态,需要把系统的定时器、滴答器等自动周期产生中断的设备的中断处理禁止了,否则这些州段会理解解除睡眠状态。
测试程序很简单,把主要代码粘贴过来:
// 用户按钮中断
/**
* [url=home.php?mod=space&uid=247401]@brief[/url]  Configures EXTI line 13 (connected to PC.13 pin) in interrupt mode
* @param  None
* @retval None
*/
static void EXTI13_IRQHandler_Config(void) {
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

    /* Enable GPIOC clock */
    __HAL_RCC_GPIOC_CLK_ENABLE();

    /* Configure PC.13 pin as input floating */
    GPIO_InitStructure.Mode = GPIO_MODE_IT_RISING_FALLING; //GPIO_MODE_IT_FALLING;

    GPIO_InitStructure.Pull = GPIO_NOPULL;
    GPIO_InitStructure.Pin = BUTTON_USER_PIN;
    HAL_GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);

    /* Enable and set line 13 Interrupt to the lowest priority */
    HAL_NVIC_SetPriority(EXTI13_IRQn, 2, 0);
    HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTI13_IRQn);
}

void HAL_GPIO_EXTI_Rising_Callback(uint16_t GPIO_Pin) {
    // 判断是不是来自PC13的
    if (GPIO_Pin == BUTTON_USER_PIN) {
        /* Toggle LED2 */
        //BSP_LED_On(LED2);
    }

    if (lpFlag == 0) {
        // 允许启动低功耗模式
        lpFlag = 1;

        // 清除计数变量
        cnt = 0;
    }
}

void HAL_GPIO_EXTI_Falling_Callback(uint16_t GPIO_Pin) {
    // 判断是不是来自PC13的
    if (GPIO_Pin == BUTTON_USER_PIN) {
        /* Toggle LED2 */
        //BSP_LED_Off(LED2);
    }
}

// 进入睡眠模式的处理
void enter_sleep_mode(void){
    HAL_SuspendTick();//关闭系统systick中断,防止睡眠被systick中断打断
    HAL_NVIC_DisableIRQ(TIM2_IRQn);    // 禁止定时器中断

    // 进入睡眠模式之前,点亮用户LED
    BSP_LED_On(LED2);

    HAL_PWR_EnterSLEEPMode(PWR_MAINREGULATOR_ON, PWR_SLEEPENTRY_WFI);//进入WFI睡眠模式
}

// 主程序循环计数、显示处理
    while (1) {
        // 检查是否有I3C设备要求接入
        //checkI3CDevice();
        // 计数加1
        cnt++;

        GUI_ShowNum(80, 8, cnt, 3, 8, 1);

        if (lpFlag==1) {
            // 输出启动低功耗处理表示串
            GUI_ShowString(0, 8, "Wait Sleep ", 8, 1);
            // 延迟5秒后,进入低功耗模式
            if (cnt == 5) {
                // 时间到,改变标志,防止下次用户按钮启动低功耗模式
                lpFlag = 2;

                GUI_ShowString(0, 8, "Start Sleep", 8, 1);

                // 启动低功耗(睡眠模式)
                enter_sleep_mode();

            }
        }

        if (lpFlag==2) {
            GUI_ShowString(0, 8, "Exit Sleep ", 8, 1);

            // 关闭用户LED
            BSP_LED_Off(LED2);

            // 启动中断
            HAL_ResumeTick();//打开系统systic中断
            HAL_NVIC_EnableIRQ(TIM2_IRQn);    // 禁止定时器中断
        }

        HAL_Delay(1000);
    }

整体测试逻辑为:
1、在主程序中,循环计数一个变量,并在OLED上显示计数结果。
2、在用户按钮中断中,第一次按下后,建立标志
3、在主程序中检测到这个标志,延时5秒后,进入睡眠模式
4、进入睡眠模式时,关闭Sistick中断和定时器中断,保留用户按钮中断(为了唤醒用)
5、在第二次用户按钮中断时,自动退出睡眠模式,启动Sisticksing时期中断,在主程序中继续计数并显示。
运行效果用三个图片展示:
1、进入睡眠之前,正常计数并显示
2、进入睡眠后,计数停止,显示不变,同时用户的绿色LED保持亮的状态
3、退出睡眠状态后,计数继续并显示。

可以看到,在睡眠程序之前,主程序的循环处理一直在正常执行。而在进入睡眠模式后,IO口仍然保持着之前的状态,测试里使用的板载的用户LED来证明这一点的。但主程序确实停止运行了,OLED上始终显示着进入睡眠状态之前计数值。在用户第二次触发按钮后,退出了睡眠状态,主程序恢复运行,继续完成计数并显示。

因为没有合适的方式测试进入睡眠前后的电流变化,后面有时间的话,会补上这个测试结果,看看在睡眠状态下的消耗情况。

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沙发
而服务器人| | 2024-8-14 15:23 | 只看该作者
用户按钮的中断配置在睡眠模式下继续有效,因为外设时钟没有被关闭。

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板凳
suncat0504|  楼主 | 2024-8-14 22:24 | 只看该作者
而服务器人 发表于 2024-8-14 15:23
用户按钮的中断配置在睡眠模式下继续有效,因为外设时钟没有被关闭。

是的,因为要验证中断会解除睡眠状态,所以保留。

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地板
呐咯密密| | 2024-8-15 14:04 | 只看该作者
进入睡眠模式所有的RAM数据都会保留的吧

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5
suncat0504|  楼主 | 2024-8-16 16:00 | 只看该作者
呐咯密密 发表于 2024-8-15 14:04
进入睡眠模式所有的RAM数据都会保留的吧

好像是这样的

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6
狄克爱老虎油| | 2024-8-17 22:50 | 只看该作者
进睡眠模式前要不要关中断

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7
suncat0504|  楼主 | 2024-8-18 17:12 | 只看该作者
狄克爱老虎油 发表于 2024-8-17 22:50
进睡眠模式前要不要关中断

要关断定时、滴答器之类的中断。因为不关断的话,它们自动产生中断,直接就解除了睡眠状态。

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简介:本人于1993年毕业于大连理工大学。毕业后从事单片机开发工作5年,之后转入软件开发工作至今。

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