一.什么是低功耗
低功耗是在嵌入式微处理器系列的一个重要优势，特别适用于需要长时间运行且功耗敏感的应用场景。在很多应用场合中对电子设备的功耗非常苛刻，如某些传感器信息采集设备，仅仅靠小型的电池提供能源，要求工作长达数年之久，所以很有必要从控制功耗入手。
二.STM32电源系统结构
VDDA和VSSA必须分别连到VDD和VSS
三.低功耗模式介绍
1.stm32具有运行，睡眠，停止，等待四种工作模式，上电后默认是在运行模式。当内核不需要继续运行，就可以选择进入后面的三种低功耗模式降低功耗，这三种模式中，电源消耗不同、唤醒时间不同、唤醒源不同，用户需要根据应用需求，选择最佳的低功耗模式。三种低功耗的模式说明如下图
低功耗模式一览
2.睡眠模式（sleep mode）
在睡眠模式下，cpu停止工作，但所有的外设仍然运行，时钟继续运转。用于暂时关闭CPU但外设需要继续工作的场景。
模式特点：
对系统影响小，但节能效果最差。
在睡眠模式下，所有的I/O口都保持在它们运行模式时的状态
进入条件：
当系统控制寄存器中的SLEEPDEEF位被清除（通常为0），并且SLEEPONEXIT位根据需求设置时。
执行WFI 或WFE指令来进入
唤醒条件：
任意一个中断都可以将系统从睡眠模式唤醒。
如果执行WFE指令进入sleep模式，则一旦发生唤醒事件时，MCU将唤醒。
2.1停机模式（stop mode）
在停机模式下，CPU和核心外围设备的时钟会停止，但部分唤醒源（如外部中断和某些定时器）扔在运行。适用于需要长时间等待外部事件唤醒的应用，如等待用户输入或外部信号。STOP模式实现了非常低的功耗，同时保留了SPAM和寄存器的内容。
模式特点：
节能效果好，程序不会复位。
在停机模式下，所有的I/O口都保持它们在运行时的状态。
退出停止模式时，HSI RC振荡器被选为系统时钟。
进入条件：
需要将SLEEPDEEP位设置为1以进入深度睡眠模式，然后通过设置电源控制/状态寄存器（PWR_CSR） 中的PDDS位为0来选择进入Stop模式。
根据需求设置LPDS位（LPDS = 0：表示在深睡眠模式下，电压调节器保持开启状态；LPDS = 1：表示 在深睡眠模式下，电压调节器进入低功耗模式。）。
执行WFI（Wait For Interrupt）或WFE（Wait For Event）指令来进入。
在进入Stop模式之前，通常需要关闭不必要的外设时钟，并保存需要保留的状态信息。
唤醒条件：
STOP模式可以通过外部中断（如按键中断，串口接受中断）等唤醒。
rtc闹钟，usb唤醒，以太网唤醒等也可以作为唤醒源，但这些通常需要外部中断来触发。
2.2待机模式（standby mode）
在该模式下，CPU，外围设备和时钟都被关闭，只保留唤醒逻辑和备份寄存器，这适用于不需要保留RAM内容可以从复位状态恢复的设备，常见于需要极低且稀疏唤醒的应用，待机模式时STM32中功耗最低的模式之一。
模式特点：
节能效果最好，但程序会独卫，只有少数条件唤醒。
在待机模式下，大部分IO引脚处于高阻态，只有复位引脚、TAMPER引脚（如果配置为防侵入或校准输出）和WKUP引脚可用作唤醒源。
进入条件：
待机模式进入前，需要清除电源控制/状态寄存器中的WUF位，以确保没有未处理的唤醒标志。
将SLEEPDEEP位设置为1以进入深度睡眠模式，并设置PDDS位为1来选择进入待机模式。 执行WFI或WFE指令进入待机模式。
唤醒条件：
可以通过WKUP引脚的上升沿唤醒。
RTC闹钟也可以作为唤醒源
独立看门狗（IWDG）复位和NRST引脚上的外部复位也可以唤醒STM32，但这通常用于系统复位而非 低功耗唤醒。
四.低功耗小实验
实验目的：
1.按下按键2，进入低功耗模式（睡眠，停机，待机）
2.按下按键1，退出低功耗模式
3.正常模式下 led1闪烁，进入低功耗模式led2常亮，退出则熄灭、
实验步骤：
实验采用的时按键中断唤醒，配置为上升沿触发。按键1刚好是待机模式需要WKUP唤醒引脚
1.初始化按键1，并开启中断
void lpwr_init(void)
{
GPIO_InitTypeDef gpio_initstruct;
__HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
gpio_initstruct.Pin = GPIO_PIN_0;
gpio_initstruct.Mode = GPIO_MODE_IT_RISING;
gpio_initstruct.Pull = GPIO_PULLUP; // 上拉
gpio_initstruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH; // 高速
HAL_GPIO_Init(GPIOA, &gpio_initstruct);
HAL_NVIC_SetPriority(EXTI0_IRQn,2,2);
HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTI0_IRQn);
}
void EXTI0_IRQHandler(void)
{
HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler(GPIO_PIN_0);
}
2.初始化按键2
void key_init(void)
{
__HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
GPIO_InitTypeDef gpio_iniystruct;
gpio_iniystruct.Pin = GPIO_PIN_1;
gpio_iniystruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;
gpio_iniystruct.Pull = GPIO_PULLUP;
gpio_iniystruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
HAL_GPIO_Init(GPIOA,&gpio_iniystruct);
}
//按键扫描
uint8_t key_scan(void)
{
if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_1) == GPIO_PIN_RESET)
{
delay_ms(10);
if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_1) == GPIO_PIN_RESET)
{
while(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_1) == GPIO_PIN_SET);
return 2;
}
}
return 0;
}
3.编写睡眠模式代码（这里只需要调用一个函数）定时器不暂停好像也可以。
void lpwr_enter_sleep(void)
{
HAL_SuspendTick();//暂停定时器
HAL_PWR_EnterSLEEPMode(PWR_MAINREGULATOR_ON,PWR_SLEEPENTRY_WFI);
}
4.编写停机模式代码，由于退出停机模式后，系统会自动使用 HSI为系统时钟，所以要重新设置时钟。
void lpwr_enter_stop(void)
{
HAL_SuspendTick();//暂停定时器
led2_on();
HAL_PWR_EnterSTOPMode(PWR_MAINREGULATOR_ON,PWR_STOPENTRY_WFI);
led2_off();
//唤醒重新配置时钟
stm32_clock_init(RCC_PLL_MUL9);
}
5.编写待机模式代码，
void lpwr_enter_standby(void)
{
//使能电源时钟（关闭电压调节器）
__HAL_RCC_PWR_CLK_ENABLE();
//使能wake up 的引脚唤醒功能
HAL_PWR_EnableWakeUpPin(PWR_WAKEUP_PIN1);
//清除唤醒标记，不然一直保持唤醒状态
__HAL_PWR_CLEAR_FLAG(PWR_FLAG_WU);
//进入待机模式
HAL_PWR_EnterSTANDBYMode();
led2_on();
}
6.main函数调用这里只实验一个模式。
int main(void)
{
HAL_Init(); /* 初始化HAL库 */
stm32_clock_init(RCC_PLL_MUL9); /* 设置时钟, 72Mhz */
led_init(); /* 初始化LED灯 */
lpwr_init();
key_init();
uint8_t i = 0;
while(1)
{
if (key_scan() == 2) //检测按键2
{
//lpwr_enter_sleep(); //进入睡眠模式
lpwr_enter_stop(); //进入停机模式
//lpwr_enter_standby(); //进入待机模式
}
if((i % 20) == 0) led1_toggle();
i++;
delay_ms(10);
}
}
实验现象：
现象
开头的概念大部分都参考了许多大佬的，只是为了辅助学习而用。
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