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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:
% T& J3 {9 n; _) x+ [1.STM32低功耗一共有三种模式:1 V3 m" w2 S% ^7 B; N  z$ [& g4 n
(1)睡眠模式:功耗高,任意中断,任意事件唤醒0 a4 ^% @, L: b7 y
(2)停机模式:功耗较低,可以任意外部中断和RTC闹钟唤醒
/ {) e2 i/ ~4 `- W9 E2 h0 D" L(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
4 e5 X% J; J$ H4 Z  \1 ^" N
: Q7 y/ h8 s7 ~! j
20201201105002263.png

3 X/ r5 N9 R6 U6 D+ ^: m" W+ t) [
6 y- }" h; G6 I9 }+ `9 T! ~综上优缺点,所以最常用最实用的也就是STOP停机模式。
  ?7 Y& A/ G; Y. U8 }4 s
+ ?8 ^  E2 \) }9 E* a4 i, \) j2.小白扫盲
' X% @% F' ^0 ~5 }5 i* {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。! B; e, e1 T6 h  V( _% h
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。
1 |# @. a$ K7 k# G1 j4)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) q0 A: O/ ^5 q' H; P
5)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
5 r" j) c, P5 M- v. F. C0 R9 O' f6)外部中断唤醒之后,在重新初始化一些引脚配置
3 U# K; a9 T3 s2 N  k1 U  e) j$ E8 P7)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。# D9 u4 ~& ^% d# Y
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。% T: ?7 M* a7 r0 ?, y( e/ E* u. j+ y
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。1 O# |" w6 O3 V" x& T, j
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。  d6 ]3 q( K! G' X' o; @
二、调试环境:
  s& A! a/ p2 y  ^3 A* a" }1 c6 @1.STM32G0单片机
7 J9 ?; i7 i" K2 U1 j7 u2 Z1 F( T( I2.MDK V5.28
. ^2 \0 A4 P- P/ f8 v3.JLINK SWD
; H  G4 l- u8 P8 g- m三、具体实现代码
2 |& r! W2 [- ]  k" ~1.进入低功耗:
/ k1 A/ w- C2 I# ~; J5 `
  1. void Enter_Low_Power_Mode(void)
    $ K+ N& D! S- }; }5 U8 g, T
  2. {8 \# B4 m' `" }- a& @6 C
  3.    static u16 s_lowv_cnt;  //进入低功耗次数4 z1 T8 Q7 P3 ~' Y3 A% G
  4.    s_lowv_cnt++;  //进入外部中断次数计数变量自加1
    " y+ }5 Z8 b/ V& w; {$ i) g
  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# X) z5 P* t/ p9 Q* W8 v
  6.    HAL_Delay(10);//延时10ms,为了打印RTT的log信息( }! H7 y. M( {, o- E4 o
  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0 ~9 Y" M9 X! ^# S' ~% B
  8.    HAL_PWR_EnterSTOPMode(PWR_LOWPOWERREGULATOR_ON, PWR_STOPENTRY_WFI); //真正进入低功耗模式
    8 O# I7 W" Y0 L2 V
  9.    HAL_NVIC_DisableIRQ(EXTI2_3_IRQn);   //关掉外部中断
    , I: T! K& C1 S3 I7 z0 v* s
  10.    HAL_NVIC_DisableIRQ(EXTI4_15_IRQn);  //关掉外部中断
    5 C, [; `8 I8 U" l! q
  11.    HAL_NVIC_DisableIRQ(EXTI0_1_IRQn);   //关掉外部中断7 T' I# K- o! G: E5 Y
  12. % K; o0 F7 y$ `' K* G( t5 h+ ?
  13.    SystemClock_Config();//重新配置时钟,低功耗唤醒之后默认HSI 8M. X& {4 v$ v' w0 _# K9 Z
  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3 ~1 b/ g; m4 N8 \5 B! @

  15. 8 m/ ~7 |' [$ W
  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)。
: Q9 S0 p5 Q6 C& j. X5 x7 l7 I+ D( M% c' m2 B  [6 c/ \$ q, Y
2.进入低功耗之前需要先将外部中断唤醒配置好9 ]7 A) O3 x( W; J" v2 |
  1. void Low_Power_IO_Config(void)- d0 p9 z* d+ k2 b# J  Z
  2. {0 I3 `3 U1 B2 D
  3.   __HAL_RCC_PWR_CLK_ENABLE();   //使能PWR时钟
    % V4 Y; q. p3 B3 P- ~' ~$ _
  4.   HAL_ADC_DeInit(&hadc1);//重置ADC引脚
    & K2 Q! }: l% n* Z8 p6 `- u- p5 ^

  5. . V- r: F) `' L6 i, e
  6.   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
    8 H/ A, K6 v( c7 L8 O

  7. 6 F4 f0 n) O: s. i
  8.   GPIO_InitStruct.Pin = DATA_433M_Pin;
    % F- u7 h8 X2 k7 k' e' \
  9.   GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_IT_RISING;  //上升沿触发
    ) C! t. I! t9 }( M
  10.   GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLDOWN;6 Y3 n8 A# [% |5 V" w
  11.   HAL_GPIO_Init(DATA_433M_GPIO_Port, &GPIO_InitStruct);
    / R3 v3 C! p4 C! F* c! `

  12. , B7 [% @& I7 A" v! l& }1 I
  13.   GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_1;7 @/ G$ I) {& F6 {7 D( m
  14.   GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_IT_RISING;
    ( L  }2 V7 m+ p& }% r5 U
  15.   GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;* A& _  r/ z5 [) h( J
  16.   HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
    , w* |" N$ ~5 y: N8 C1 R" i

  17. 8 f, A" Z. F5 Q! `
  18.   GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_14;, t; _: x& l: x2 {
  19.   GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_IT_RISING;' `1 T2 T- ~7 Y& i, f3 _8 \* Z
  20.   GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
    4 m" K- x( }$ {& U8 v; n$ D- G0 n
  21.   HAL_GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStruct);
    ; ~5 L. @7 S0 V0 C

  22. ( h- N" t) E. D$ A) |1 T: V
  23.   HAL_NVIC_SetPriority(EXTI2_3_IRQn, 0, 0);) I, s: J; j7 K' e
  24.   HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTI2_3_IRQn);# K! ?" Y8 ]' @& a
  25. 6 i: n- V% c( C( j- W4 U0 p
  26.   HAL_NVIC_SetPriority(EXTI4_15_IRQn, 0, 0);
    0 W$ H* I9 z7 S6 a
  27.   HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTI4_15_IRQn);  R. g% A4 S$ N1 ]' K( j' b6 j5 U7 V
  28. $ f. b& o* {) Q0 J( c, j
  29.   HAL_NVIC_SetPriority(EXTI0_1_IRQn, 0, 0);2 D. P) K" W) y/ U" ]0 v" Q+ X5 H$ F
  30.   HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTI0_1_IRQn);
    7 a; f$ N+ L* d$ I7 @* H
  31. }
复制代码
' c( u* _5 e/ [' z
3.重构外部中断服务函数,区分哪一个中断唤醒单片机: U: i  R. ~6 l# Q; g
  1. void HAL_GPIO_EXTI_Rising_Callback(uint16_t GPIO_Pin)7 g5 R6 l6 y! J4 T" \0 _
  2. {  Q0 o! _' k6 r+ ?' i0 o; K
  3.   if(GPIO_Pin == GPIO_PIN_2)
    ) l/ ~9 N3 @3 s% H% R( t* q
  4.   {
    6 ~4 l' i. N/ s
  5.     if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOD, DATA_433M_Pin) == 1)( e  p0 d' p  Y9 ]; i7 L) s
  6.     {
    . U( w3 }/ p! U: b
  7.       SEGGER_RTT_printf(0, "Enter 433 Rising exti!\r\n");' H% h9 }2 c) D1 v  ]
  8.     }) E2 a7 [5 s, X8 D" U: U6 l
  9.   }
    $ C  \9 n5 q: r1 @# z8 A' T
  10.   else if(GPIO_Pin == GPIO_PIN_6)# ~3 @6 r% T5 z$ ?+ z' L
  11.   {
    7 L6 L$ b% p' R/ {
  12.     if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, GPIO_PIN_6) == 1)
    ! R+ A0 E& x/ @+ k. l# P' v* M
  13.     {( Z: v! t. k$ E& m' E
  14.       SEGGER_RTT_printf(0, "Enter PA6 Rising exti!\r\n");
    ' j9 |/ A* }  ]* _
  15.     }
    ) c, B; E. ?4 ~8 G% M/ o6 i- d- [
  16.   }
    6 B! C. G* J/ V( |- _7 h5 o: r
  17.   else if(GPIO_Pin == GPIO_PIN_1)1 q" B; j$ E* [- p/ p; s
  18.   {
    / Q; u( t7 o& p/ s
  19.     if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, GPIO_PIN_1) == 1)* }% X7 E3 z, `$ `
  20.     {
    1 i7 Y9 h2 u4 X* C
  21.       SEGGER_RTT_printf(0, "Enter PA1 Rising exti!\r\n");8 I, Z# x) m, r- R0 C6 J/ D  o
  22.     }- U$ _* f5 s" g  |" e
  23.   }' W( o, U' r& k
  24.           else if(GPIO_Pin == GPIO_PIN_14)0 J) l7 H- `  W, W& b
  25.   {; W2 K; p: P" t% z! E
  26.     if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOC, GPIO_PIN_14) == 1)5 ^' |$ g( N" d$ C; u$ r
  27.     {
    : m" `) e1 F5 O! o/ }
  28.       SEGGER_RTT_printf(0, "Enter PC14 Rising exti!\r\n");; o( n3 ]! {; \! q$ u: r3 Q
  29.     }5 S! N& z; O* j  _
  30.   }
    4 C/ R) C% y' k7 q
  31. }8 [, W" ?" A3 F

  32. ' @* g6 g5 k0 @. K' N
  33. void HAL_GPIO_EXTI_Falling_Callback(uint16_t GPIO_Pin)
    3 T1 i$ v& ?1 l1 X6 d, t
  34. {
    8 `$ L% }2 p4 t2 Y5 q. q( V
  35.   if(GPIO_Pin == GPIO_PIN_1)
    : K3 w2 N9 n& R6 o' W
  36.   {
    + I  M& e* J. U0 g4 M) L
  37.     if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, GPIO_PIN_1) == 0)
    / _( I3 G# n; c. K! o
  38.     {, [* b- t, `; h
  39.       SEGGER_RTT_printf(0, "Enter PB1 Falling exti!\r\n");( p- h' _4 T, L- L7 v$ ~
  40.     }
    6 d4 a* K' d; r6 q1 B& ]9 g1 o
  41.   }0 T* A0 G* k9 K
  42.   else if(GPIO_Pin == GPIO_PIN_12). ^. k, Z' U: O+ @) C% t, \( g
  43.   {. c3 Z# q, f5 v7 j- B" J2 z9 P: N
  44.     if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, GPIO_PIN_12) == 0)
    # z# c5 w$ P- r' w) L
  45.     {1 b: ]$ g7 A$ ?# x+ z
  46.       SEGGER_RTT_printf(0, "Enter PB12 Falling exti!\r\n");
    4 C( W6 u; K2 E0 h" _
  47.     }
    1 z+ g+ K7 Q% b" C% U
  48.   }
    . ^* }: s7 U) o+ v) n8 D( [
  49. }
复制代码

* {; }  H7 d1 x9 h, Y' U8 |/ u四、调试结果! B8 `8 m/ d9 g. J

3 B3 ~# L! f2 h! }4 i$ B
9 i# T2 t% _1 v7 x1 A" I  r, ~8 r
( H! ]  Y- n' w) m; W
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