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【经验分享】STM32低功耗(STM32G0+HAL库+STOP模式+中断唤醒)

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STMCU小助手 发布时间:2021-11-8 15:56
一、知识点:
5 p( c% C/ S+ \! T0 |6 c& }# @1.STM32低功耗一共有三种模式:
( L* r& ?2 R% h& B6 K! p+ H(1)睡眠模式:功耗高,任意中断,任意事件唤醒
/ I6 p# ^9 d7 i6 ~# r! \(2)停机模式:功耗较低,可以任意外部中断和RTC闹钟唤醒1 Q" U0 ]1 r. |' g# j. @0 [
(3)待机模式:功耗最低,但是只可以通过RTC唤醒,WKUP唤醒,NRST引脚复位,IWDG复位
" N. Q3 u/ z- \! o" @: `+ x9 A" b5 J/ `/ W% W
20201201105002263.png

  P9 p1 P0 W1 D) {( q( p2 l5 S6 l! C( ]
综上优缺点,所以最常用最实用的也就是STOP停机模式。
; G; w1 v( H2 F
) \, M8 ^4 N0 C# W7 |$ l" ?7 A2.小白扫盲* y& f; a: F% L3 W
1)STOP模式下,只要有外部中断进来就可以唤醒,无需用户自己配置具体代码去实现唤醒操作。/ G$ g6 a% W% F7 W( x# }  J+ D
2)STOP模式下被唤醒之后,单片机先执行外部中断回调函数,然后再接着刚刚进入STOP模式下的语句继续执行。
; r) K5 R4 t+ f+ O& t% c4)待机模式下被唤醒之后,单片机是类似于REST,从头开始执行的
7 P, L+ u4 }. X8 O) q5)RTC闹钟唤醒实质也就是外部中断唤醒,是由片内自己解决了" \! J5 u1 J7 J/ P+ R
6)外部中断唤醒之后,在重新初始化一些引脚配置
! o$ U" H9 E" t* x4 R7)对于串口唤醒这些特殊唤醒方式,其实使用的还是外部中断,进入低功耗之前需要将串口引脚重置然后配置成外部中断输入引脚,外部中断触发唤醒之后,再重新将引脚配置为串口即可。, r* P) H, C- z6 W. {
8)对于一些输入脚进入低功耗之前可以全部配置为浮空输入,或者Anglog模式,是最省电的。, N8 Y' b6 ~/ E6 r
9)低功耗唤醒之后,默认时钟用的是HSI 8M,用户需要自己重新配置时钟,否则时钟不准确。
& T9 ~  I' c; a8 T) a+ {10)对于ADC脚想要外部中断唤醒,进入低功耗之前重新配置的之前需要使用HAL_ADC_DeInit(&hadc1);,否则可能不成功。' j5 J, J- [! @
二、调试环境:( D3 m' {9 s2 x/ ]8 ?8 c) \; F
1.STM32G0单片机
: M! k! w& {3 V4 e6 a7 ]2.MDK V5.28
' I7 A: q' v. s6 E/ Q1 f& p3.JLINK SWD6 X1 z2 a7 T3 B- [5 |9 K
三、具体实现代码
0 T: w" M5 N9 d1 Z+ O' H6 c% k1.进入低功耗:" e' T6 v2 ?( Y+ y, M5 e+ q4 j0 N: D
  1. void Enter_Low_Power_Mode(void)
    ! y1 o5 e3 Q* l
  2. {- o% }  y7 n8 N4 A
  3.    static u16 s_lowv_cnt;  //进入低功耗次数
    / J% w8 [& S/ c! q9 m
  4.    s_lowv_cnt++;  //进入外部中断次数计数变量自加1
    + f( ~' M! B9 A- f" V7 M
  5.    SEGGER_RTT_printf(0, "Enter low power time: %d!\r\n", s_lowv_cnt);//打印进入外部中断及次数,方便观察调试
    ! Q3 {3 l2 J' x# L  h
  6.    HAL_Delay(10);//延时10ms,为了打印RTT的log信息
    5 u' F" ?4 a* Z+ B( D& t6 Q  b
  7.    Low_Power();  //真正进入低功耗之前,将外部中断配置好和一些不用的引脚配置成Anglog以省电- F; p2 q* _% E( Q* \
  8.    HAL_PWR_EnterSTOPMode(PWR_LOWPOWERREGULATOR_ON, PWR_STOPENTRY_WFI); //真正进入低功耗模式
    ' w, a3 Y  q5 W% l4 `
  9.    HAL_NVIC_DisableIRQ(EXTI2_3_IRQn);   //关掉外部中断
    $ `+ V0 s( ~0 O, L0 I
  10.    HAL_NVIC_DisableIRQ(EXTI4_15_IRQn);  //关掉外部中断" V/ R# W7 p- t0 }! e( Y: G
  11.    HAL_NVIC_DisableIRQ(EXTI0_1_IRQn);   //关掉外部中断1 [! D9 J2 X  v. u6 l7 M

  12. $ |) K% W6 N& D0 p) c8 {4 g
  13.    SystemClock_Config();//重新配置时钟,低功耗唤醒之后默认HSI 8M
    " H8 t+ Z2 M4 b8 A
  14.    SEGGER_RTT_printf(0, "Exit low power time: %d!\r\n", s_lowv_cnt);//打印退出外部中断及次数, T/ F) d/ j0 K' ~" h* c. E, V
  15. 0 x2 X6 k( d% q6 X6 g' f
  16. }
复制代码
其中PWR_STOPENTRY_WFI的意思是Wait For Interrupt(等待外部中断) ,与此对应的还有一个PWR_STOPENTRY_WFE,其意思是Wait For Event(等待外部事件)。
1 ]6 x% t/ T) i" g6 e; I, i; x5 j4 d$ x3 o
2.进入低功耗之前需要先将外部中断唤醒配置好3 V) Q; J' c0 m2 N$ n$ e
  1. void Low_Power_IO_Config(void)9 u" `7 C+ @( i4 l7 ~( _4 T" {
  2. {
    7 K4 k. F. V( V1 ~! {0 s
  3.   __HAL_RCC_PWR_CLK_ENABLE();   //使能PWR时钟! u& X1 l7 ^5 s0 U5 s4 B
  4.   HAL_ADC_DeInit(&hadc1);//重置ADC引脚; y5 R0 Z# h4 r- c

  5. . ]: P& y& y5 [1 J' ^6 y
  6.   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};. B2 r3 k( n% Y! ]& ?3 K( t4 Q

  7. , |' p, e, j5 q% u
  8.   GPIO_InitStruct.Pin = DATA_433M_Pin;
    # ~$ W9 q  ]0 z) H
  9.   GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_IT_RISING;  //上升沿触发" M, n. b7 K: \
  10.   GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLDOWN;$ Z  W8 w. _# t) e1 C- A
  11.   HAL_GPIO_Init(DATA_433M_GPIO_Port, &GPIO_InitStruct);
    5 P" r" X8 ^! Y: V" B4 u2 U

  12. 4 M, Z7 D; S9 G3 D
  13.   GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_1;
    3 z5 ~& G) P9 A7 ?3 Q; ^: H; z8 H  _
  14.   GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_IT_RISING;& C3 [; p& C5 |
  15.   GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;6 J( k5 Y/ e3 }: J8 Q
  16.   HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
    3 @$ N4 }$ J0 G7 O
  17.   [* v4 C2 k# T* U+ v
  18.   GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_14;  C7 T0 O( D1 q1 {, F
  19.   GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_IT_RISING;' F3 D. z. P6 S& T( o2 U
  20.   GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
    6 ?: Y0 t+ [+ r( i
  21.   HAL_GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStruct);
    % h- ]- a7 w8 `$ N' t5 L* n

  22. 4 E7 B* f: S5 q5 Y) K
  23.   HAL_NVIC_SetPriority(EXTI2_3_IRQn, 0, 0);& a( L* z, w; u+ V; x3 q
  24.   HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTI2_3_IRQn);
    2 f( h  P+ }/ i

  25. ; T! R) d% Z  q2 T( H
  26.   HAL_NVIC_SetPriority(EXTI4_15_IRQn, 0, 0);, g& l" \% v2 k5 W5 _
  27.   HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTI4_15_IRQn);
    6 [7 I' {' c% L" L1 ^5 \

  28. 7 E& b  D; N! P
  29.   HAL_NVIC_SetPriority(EXTI0_1_IRQn, 0, 0);
    6 p+ t9 i( o9 p1 G/ g' X4 r
  30.   HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTI0_1_IRQn);" f" s0 p5 \  p$ b9 R2 l# _6 [
  31. }
复制代码

6 y) |7 s" n  n# l. {3.重构外部中断服务函数,区分哪一个中断唤醒单片机
" j# Q" N) u0 ?: k2 U- b: c( T$ Q
  1. void HAL_GPIO_EXTI_Rising_Callback(uint16_t GPIO_Pin)( Z; q3 z7 o8 \3 C. U& l. h* c
  2. {  q7 {+ a, y: Z  ^8 q, h( a
  3.   if(GPIO_Pin == GPIO_PIN_2)
    " `+ @; E/ H  A, B+ s7 L$ v
  4.   {/ i+ C. u, F% T& D# f! E
  5.     if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOD, DATA_433M_Pin) == 1)! @' [- t/ T# ]" {
  6.     {
    5 b. k, I+ K/ Z, B6 n
  7.       SEGGER_RTT_printf(0, "Enter 433 Rising exti!\r\n");+ W! w( o& W5 h6 T& N0 L  w
  8.     }
    ) v! s: A' X5 ]3 w
  9.   }
    7 B) d( e- ^0 c( \" _( _5 X0 S
  10.   else if(GPIO_Pin == GPIO_PIN_6)2 N! @# p: [6 P) Q4 E' y: X
  11.   {
    1 m* M% R2 j$ f) N" s( @
  12.     if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, GPIO_PIN_6) == 1)
    4 o6 O+ d2 a6 C+ r. {7 ?
  13.     {+ H) U" Y8 U% m3 o, I  u
  14.       SEGGER_RTT_printf(0, "Enter PA6 Rising exti!\r\n");! W7 L! U# Y3 P) g1 Q9 }2 y
  15.     }7 p/ H: k; c* b8 J/ b4 L
  16.   }
    4 h9 S6 j' r' B% q7 o
  17.   else if(GPIO_Pin == GPIO_PIN_1)
    5 A$ v* c+ `; w$ h  l) M+ @5 B
  18.   {0 Z, x8 g* p, C9 G, W9 B, O& |
  19.     if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, GPIO_PIN_1) == 1)
    7 _- k- {- |. L/ O, j' i
  20.     {# ?; E9 M1 r0 d, P
  21.       SEGGER_RTT_printf(0, "Enter PA1 Rising exti!\r\n");! C# k: T! H8 R7 K
  22.     }
    0 T# m6 Y  j, y0 e& ^. z
  23.   }
    ! h4 X- _+ c4 w$ W
  24.           else if(GPIO_Pin == GPIO_PIN_14)
    / }7 c% p5 `1 l/ [: M0 |4 m
  25.   {- U3 g* O1 u3 S% E8 p
  26.     if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOC, GPIO_PIN_14) == 1)
    ' g4 }; K0 o5 ~+ v, u4 {
  27.     {7 ~% C1 J' z3 [5 X& N- I" N. I
  28.       SEGGER_RTT_printf(0, "Enter PC14 Rising exti!\r\n");
      Q, y# a/ E5 q: N; n: l8 M  y
  29.     }0 I# @  ^3 N0 I. A
  30.   }
    / ?/ P) l0 \$ o2 O/ r. y
  31. }, {9 x* H& [' z/ F

  32. 1 v+ |7 u/ g- v' i) ]
  33. void HAL_GPIO_EXTI_Falling_Callback(uint16_t GPIO_Pin)
      J# M' I+ `) p6 \3 d" K  l6 J
  34. {$ Z8 {* \% S$ l# R9 p
  35.   if(GPIO_Pin == GPIO_PIN_1)
    1 H" j: }$ G' h7 z7 q+ N
  36.   {
    " v; @3 p: ]/ |8 a
  37.     if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, GPIO_PIN_1) == 0)  L4 Q+ v" d( K, X
  38.     {
    5 i5 E9 s( Z) \: |
  39.       SEGGER_RTT_printf(0, "Enter PB1 Falling exti!\r\n");
    ) z7 w& ~2 E8 L* i( x% r
  40.     }: d/ s& m' i; K9 m
  41.   }
    / G# \; `6 |, V6 x$ z0 v
  42.   else if(GPIO_Pin == GPIO_PIN_12)- J5 F* u2 d  T
  43.   {. q7 @! ^$ b7 Y
  44.     if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, GPIO_PIN_12) == 0)
    3 x% i6 n- L3 v* q: L' n& N
  45.     {
    , }! Q8 h) P, K2 d
  46.       SEGGER_RTT_printf(0, "Enter PB12 Falling exti!\r\n");
    / T& U8 z% v- O' q6 l
  47.     }
    1 J% E. }" W% @& S4 V
  48.   }8 B. d! O* X* L" {, r! t: G' s
  49. }
复制代码

0 B, P( x8 G7 _四、调试结果
- ~8 a* h! Q0 E. L# E$ ?. I
' `# L) q, m( U
5 Z# r- S! f0 Z  n8 g
$ @+ _. |5 W& d; I( n. b$ N
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