STM32U0带低功耗定时器，这个定时器可以在休眠状态下保持运行，但是功耗不会很大，对于有些低功耗应用有很大的帮助，今天就来测试一下LPTIM

首先声明一下，由于是第一次接触LPTIM，并且在网上没有找到比较合适的学习资料，本文主要还是经验分享，其中很多内容为自行摸索，可能存在讲解不清或者理解错的情况，欢迎各位大佬批评指正

工程还是用之前的做的模板工程

今天的测试分为3个部分。

Part1：把LPTIM配置好，让他以自动重装载的方式，通过中断触发定时翻转LED4，然后通过逻辑分析抓一下波形，看看和我定的时间是否对上

Part2：如何让LPTIM停下来

Part3：低功耗开启来，进入STOP模式，测试能否被LPTIM唤醒，并测试STOP2模式下的功耗

Part1

1.1、CUBE配置

开启一个LPTIM，我这边就直接选择LPTIME1，模式选择Counts internal clock events

1 I: H$ [; N. J. U# P6 \

对应的参数配置如下

  h  f4 Q( Y: t/ I4 O

第一个参数是时钟分频系数，也就是我们学习普通TIM的PSC，有1/2/4/8/16/32/64/128分频这么几种可选。我就直接选默认的1分频

第二个参数是自动重装载值，也就是以前我们学习普通tim的ARR。我们这边先写上32000-1。这个值的含义待会我们再讲

第三个参数翻译过来是重复计数，我看网上有文章说这个参数可以让定时器多跑几轮，到达重复的次数后再触发中断，但是我尝试改这个参数，没啥效果，很奇怪，没办法只能保持默认。

第四个参数是更新模式，分为Update Immediate（立即更新）和Update End Of Period（周期结束后更新）。他用于在什么时候去更新自动重装寄存器和比较寄存器。但是在我现在做的这个应用中，这个玩意儿选啥都能让业务跑起来，我也没搞明白他是在什么场景下才有用，有可能是要停止之前的一次timer，重新起timer，新的参数设置下去在何时生效？，我就先保持默认吧

第五个参数是触发源，我就选择默认的软件触发

然后开启中断

% s! X& z- p8 ?* Q; B

* I; B8 _: U( g

LPTIM1的时钟选择LSI

然后生成代码

1 P2 ?: E3 O: a7 U3 l! Y

Cube的配置到此就完成了。在开始写代码前需要补充一下LPTIM定的时间的计算，他的公式和以前我们学的普通TIM还不一样。ST  LPTIM_Timeout这个demo的readme文档中的公式如下：Timeout = (Compare + 1) / LPTIM_Clock

6 u( u8 \- O$ Q( P/ l

但是这个公式我感觉还缺点东西，就是我们刚才配置的分频系数，我按照经验修改了一下

超时时间（S） = (Period + 1)/(CUBEMX中时钟配置界面给到LPTIMx的CLK频率/分频系数)

带入到我们刚才配置的参数

((32000 - 1)+ 1)/(0.032M/1) = 1S

那么待会儿timer运行起来后就应该是会1S让LED灯翻转一次

# d1 `6 C& M6 ^

1.2 修改代码

调用HAL_LPTIM_TimeOut_Start_IT函数就可以开始timeout模式的LPTIM，等超时后，会触发中断

在while1前就调用这个函数启动lptim

这里入参我想说一下我的经验，第二个入参为timeout，但是我看ST的demo这个参数的实际含义就是period，但是这个参数我修改貌似没有用，修改这个参数并不会改变每次定时的时间，我感觉他自动重装载还是按照cube配置的（也就是在init时设置的period）在运行，很奇怪

1.   /* 启动LPTIM */
   # k0 m+ [7 L: p0 ^! e5 C
2.   if (HAL_LPTIM_TimeOut_Start_IT(&hlptim1, (32000 - 1)) != HAL_OK)
   , ^& t5 I! e1 I. e  k- h
3.   {
   . W9 r7 V% \) }: ^% z+ g: T) n
4.     Error_Handler();
   - [( ^, c. {5 n
5.   }
   
6.   printf("start LPTIM\r\n");
   

复制代码

然后我们来实现一下对应的定时器超时触发的中断的回调函数，和之前的其他HAL库函数一样，HAL库已经配置好了虚函数，我们只需要关注把这个虚函数实现即可，关于中断如何触发，对应变量清除等HAL库会完成

1. void HAL_LPTIM_CompareMatchCallback(LPTIM_HandleTypeDef *hlptim)
   % _- y6 A3 ~" R" w4 _4 o2 X
2. {
   
3.   BSP_LED_Toggle(LED_GREEN);
   - V" B/ n4 V" f$ J9 Z, H4 }0 `
4. }

复制代码

编译，下载代码，效果如下

LED灯看上去以1s一次的频率翻转，那么到底是不是1s呢？上逻辑分析仪看看

首先需要看一下原理图，找一下控制LED灯的GPIO是那个，有咩有引出到座子/排针上

; j+ E- T: Y8 N) g2 `4 b

可以看到LED是由PA5这个GPIO控制的，我可以在arduino母座的D13上测量到这个信号

再去cube中确认一下，是不是PA5

% N, P+ w# X& W, ^8 Z& S( H

好了，连接一下逻辑分析仪

4 u' i$ P$ X  f7 [0 b' H

测量结果：

测量到的是0.97s，和我预设的1s差了30ms。我不确定是那边出了问题，照道理timer不应该差这么多。

我怀疑出问题的点：

1.内部的LSI产生的32K不准，毕竟他是一个RC，精准度可能不够

2.HAL库处理耗时

3.我设置的参数不合适

Part2

上一个部分是会自动重装载，这个timer会一直跑，那我如果只想让他跑一次就不再跑呢？

普通的tim我记得是可以在初始化时配置要不要自动重装载，不要的话就只运行一次，但是在这里我没找到这个参数。

但是我找到了HAL库中有其他的函数，貌似可以实现类似的功能，但是看入参，要给一个channel，感觉他貌似是用timer定时控制GPIO的电平，好像也用不上

* ?3 B" J! g6 v( i9 a. _

最后我想到了一个歪办法，但是不确定是不是这么用的，不过效果是可以达到的，就是在超时的中断回调函数中调用HAL_LPTIM_TimeOut_Stop_IT函数

9 e; m5 F$ P, c3 N6 B- e) b/ f

为了测试这个方法的可用性，我再次修改代码，在按钮按下后启动一次timer，然后在timer的中断回调函数中stop。理论上按下按钮，1S后LED灯会翻转

修改后的中断回调函数

1. void HAL_LPTIM_CompareMatchCallback(LPTIM_HandleTypeDef *hlptim)
   3 p1 w( P2 j4 k  `. y: h1 B
2. {
   0 J5 f+ x/ w; k% N
3.   BSP_LED_Toggle(LED_GREEN);

复制代码

& p8 {+ z, _8 y" D( N- g

这里HAL_LPTIM_TimeOut_Stop_IT的入参我直接把回调函数带进来的给过去了，因为我现在只启动了一个lptim，如果你有多个的话，就要填想停的那个timer

然后开启按键测试代码的宏定义

修改按键测试的代码

1. #if BUTTON_TEST
   
2.     /* BUTTON BSP测试 */
   ! V6 {- y- \: I& G$ w# j
3.     if (UserButtonState == BUTTON_PRESSED)
   
4.     {
   
5.       UserButtonState = BUTTON_RELEASED;
   
6.       if (HAL_LPTIM_TimeOut_Start_IT(&hlptim1, (32000 - 1)) != HAL_OK)
   * @# e% E. x/ C, ]. T. k
7.       {
   
8.         Error_Handler();
   # i% j( _/ K  i, ]4 K# y
9.       }
   6 X8 h1 j( z5 c- H0 v( J( B
10.     }
    
11. #endif
    / y& ?, B1 x% }

复制代码

效果如下（视频转成gif后貌似变得卡卡的，感觉被慢放了，我实际体验应该是1S左右的）

9 x5 b  E' N0 d8 B% {

: p5 K4 Y6 I; P1 |% d

Part3

这个测试场景我就不再需要timer跑一下就停了，所以把button测试的宏定义关掉（我就不贴图了）

3 H4 k# x) d) R: @% ]( N

先测试一下，没有进STOP的电流，我使用的是nordic的ppk，之前用万用表测试感觉测试uA级别的电流精度还是不太准

接线如下（VIN和VOUT不要接反了，反了能通电，但是没有电流数据）

测量结果如下，平均电流1.62ma

3 H. I' V( I. t, K: d" y

然后我们把STOP开起来，代码如下

1.     HAL_SuspendTick();
   , G9 u( G: n' C. M% b3 p
2.     HAL_PWR_EnterSTOPMode(PWR_LOWPOWERREGULATOR_ON, PWR_STOPENTRY_WFI);
   / T4 k* J# \5 v0 m& B7 E
3.     HAL_ResumeTick();
   

复制代码

4 c! p2 B( W  _* Z, D( C. D; K# O

然后烧录下载，把供电跳帽调整为CHG，功耗如图,平均电流360多uA，这个电流和芯片手册上的nA级别的差的有点多，有可能是硬件外围或者我某些东西没有关掉。由于今天主要目的不是测试功耗，今天就不细究了

' s# k* r* T1 D

在电流曲线中我无法很直观的看到芯片1S定时唤醒的电流建峰。但是LED在正常闪烁，电流也低，我觉得应该是按照我预想的在进行了

然后我提一下，加了低功耗的代码后，keil就不能直接下载代码了，因为芯片睡了。

我的解决方法是使用STM32CubeProgrammer，按住复位键，然后点击右上角的connect，然后立刻放开复位键，这样就可以连接成功，再点击左下角倒数第二个的橡皮，就可以全片擦除，这样就又可以再下载代码了（今天实在是太晚了，我就不一一截图了，看文字应该也能看明白）

我以前还有一种方法，按住复位键，然后点击keil中的下载，然后立刻放开复位键，但是今天好像不起作用，有可能是stlink的原因？我之前用jlink+L0平台这个的方式是可行的

% j& T' G2 O: y9 l* T

总结

今天的测试内容诸多不顺，好多东西都没搞明白，但磕磕绊绊的总算是有一点收获和结果。这个玩意儿我摸索了一个多礼拜了，头一次玩STM32给我玩崩溃了

! k" Y6 m0 C% ]* c$ y2 e9 Z9 v

最后还是感谢您耐心的看完我这篇很多地方都没讲清除的测评，如果您也在学习LPTIM的使用，希望本文能给你带来一些帮助。如果有好的文章或者意见指导欢迎在评论区留言

: k7 G3 h4 D# f9 b3 Z1 L  ~; J" a8 H

最后是本次测试的工程代码

STM32U0_LPTIM_test.rar (5.19 MB, 下载次数: 2)

2024-5-23 01:02 上传

点击文件名下载附件
, I& x& ^. n/ ^) F/ T$ `

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