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【经验分享】【stm32】G0系列串口低功耗模式介绍和应用(地址匹配模式)

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STMCU小助手 发布时间:2021-11-14 22:04
一、串口低功耗模式介绍* C3 L5 f, r; K# H. ~
1.1 介绍
, E0 }3 O) M6 Kstm32可以通过串口来从stop模式唤醒,如果基于hal库,只要进行一些配置就能使用,这种通过串口唤醒的低功耗模式可以用在带电池的设备上,在需要设备工作的时候才将其唤醒处理事务,处理完后进入stop模式降低功耗。4 j1 Y5 G; o( G# y; _0 `; x) K0 I

0 o/ W3 @  F3 y1.2 三种模式和相关的寄存器, I. L$ O, o+ [/ W+ X9 ?0 B0 v6 |( G
1.2.1 寄存器" V+ A4 A" v$ {5 @7 Z/ t6 f" N; M
1.2.1.1 CR3[21:20] WUS[1:0]' G& m& S4 I* a% Y9 X/ N8 _
功能:选择从低功耗模式中断唤醒的标志) G4 D7 E7 A$ K
配置说明:
3 ]% y. l! O# ~& A' s00:地址匹配模式' m4 Z4 G5 j; o
01:保留8 h% S* ~2 s' @, I0 G5 d0 F4 T( k
10:检测起始位1 I& \; `+ z0 O: c& P! x
11:RXNE/RXFNE中断) e0 e( \% P" b$ E

2 Y) @3 @4 V# k1.2.1.2 CR3[22] WUFIE- N5 Z; \# x1 {9 {6 M
功能:使能从低功耗模式唤醒
  y) ^- ]" Q( K, O: {7 y- E配置说明:
* q  C7 h' I7 [3 A, I! f4 c- T0:关闭中断/ V! o( i! M2 T
1:使能WUF中断,即当ISR的WUF为1时产生一个中断
; d$ b! m$ E8 ^; t; r1 T! |- r
" w! {" h0 Y1 k1.2.1.3 CR1[1] UESM9 A9 t* i8 _1 {3 l+ S
功能:使能串口的低功耗模式8 q4 Q1 }2 x9 {# B3 ~' p4 B
配置说明:: J6 N1 U( z$ \  k1 U
0:串口不能唤醒低功耗模式2 n; q. r4 `; n- x
1:串口能唤醒低功耗模式4 ~, ?9 ?1 A3 ]. |, K$ ]5 E

- x; g, s" Q4 N6 Y+ L' U1.2.1.4 PWR_CR1[2:0] LPMS[2:0]
6 m6 ]/ I9 y6 T) L6 P功能:低功耗模式选择
+ a! S' B( h8 e, t2 ?# X- u配置说明:) W: p, F3 ^  Q) D7 V& V
000:stop 0模式
2 G; O4 L, T' o2 T001:stop1模式/ M- N9 p( v  y/ X3 I" C1 [# j
010:保留
- H2 b3 L, j: T0 e011:stanby模式
- n0 Q8 s% n! V) L/ P/ t! O% |
& T& P  u5 L. T" Z( D4 H5 ^1.2.1.5 SCB_SCR[2] SLEEPDEEP
1 C* n/ ?8 W, @" @功能:决定处理器在低功耗模式时选择睡眠模式还是深度睡眠模式,SCB寄存器的内容在m0+编程手册里。/ `& U+ Y- V6 U7 h, K
配置说明:: m, v2 }% s* Z6 [2 f$ n: t
0:睡眠模式
  o0 c) Q2 ]* G( Y5 ~, R/ e, ^1:深度睡眠模式
3 |* Y, \1 m/ s. ]; _8 p0 B' o- U. H% U8 K& _
1.2.2 模式% b; p  S' Q8 a9 O
地址匹配模式* k! l" s+ q- L5 E5 k% S1 d" W
检测起始位
6 L7 R# ?3 ~) S& HRXNE/RXFNE中断模式: K6 I3 \) v/ r$ ~3 O. z& L
1 n% L- d, d+ f
二、用法# c+ L5 z. _1 R; w0 ~
2.1 地址匹配模式
( c' H8 Z6 G* C9 B* R" l/ {! R地址配置成0x29(0010 1001),串口需要发送0xa9来唤醒,唤醒后需要关闭唤醒中断使能,重新初始化时钟。
* s$ c+ Y2 V- V% }' V/ ^0 G
) A9 d# P  S, x) m1 P- E' n
  1. /* make sure that no LPUART transfer is on-going */
    9 |4 D) r6 L- J; @3 O& U2 b& k, `
  2.   while (__HAL_UART_GET_FLAG(&hlpuart1, USART_ISR_BUSY) == SET);
    6 j6 L6 H! D' }, J9 t/ }. P* |/ c
  3. 1 F+ s9 ^5 i. l5 _7 O8 h  l( j
  4.   /* make sure that LPUART is ready to receive% y8 w2 j# [6 y. W; [( v9 ^8 y5 Q" ~
  5.    * (test carried out again later in HAL_UARTEx_StopModeWakeUpSourceConfig) */
    ; [1 S7 u! m( \7 b
  6.   while (__HAL_UART_GET_FLAG(&hlpuart1, USART_ISR_REACK) == RESET);
    " p: ]: Z7 X4 o4 e) ~0 ]7 ?3 o! r
  7. & m4 i/ S3 {7 G
  8.   /* set the wake-up event:! P4 ~6 y( k  f2 S% o' b$ o
  9.    * specify address-to-match type.
    6 E/ ^+ H- W/ N
  10.    * The address is 0x29, meaning the character triggering the
    9 k& E, m( V5 `/ D( I2 Y
  11.    * address match is 0xA9 */
    ' E3 J4 z* H+ g" v) _/ B  j
  12.   WakeUpSelection.WakeUpEvent   = UART_WAKEUP_ON_ADDRESS;
    3 S0 z( q6 P! z
  13.   WakeUpSelection.AddressLength = UART_ADDRESS_DETECT_7B;
    $ ]: a/ s0 i" ^8 D6 x; h
  14.   WakeUpSelection.Address       = 0x29;* D9 A/ ^7 _. }! x: P, I$ ]
  15.   if (HAL_UARTEx_StopModeWakeUpSourceConfig(&hlpuart1, WakeUpSelection) != HAL_OK)
    ) y: M, |  {; t
  16.   {. F3 O$ D$ c  J+ A8 O
  17.     Error_Handler();3 E  B+ m. G$ R2 S' s! `
  18.   }  n$ \+ v) i& T- G2 G
  19. 1 ]4 A: V# |. \0 P5 {. ]9 T( Q' ^
  20.   /* Enable the LPUART Wake UP from stop mode Interrupt */
    * F. U" ]  X, ]+ ~1 y$ b1 T
  21.   __HAL_UART_ENABLE_IT(&hlpuart1, UART_IT_WUF);. A: w! G& q  Z( }: ]

  22.   q9 q; z7 U3 a3 D9 B
  23.   /* about to enter stop mode: switch off LED1 */1 y5 E" D. g, y& t4 q* \# Y
  24.   BSP_LED_Off(LED1);0 \$ k" o1 n5 e# T  l8 r" w0 _8 L* C
  25.   /* enable MCU wake-up by LPUART */
    ) F) Y" b$ I8 r9 ^$ w4 K% o
  26.   HAL_UARTEx_EnableStopMode(&hlpuart1);: |; m" d! r! `: T- p
  27.   /* enter STOP mode */6 F) D7 U" |$ y6 m1 G
  28.   HAL_PWR_EnterSTOPMode(PWR_LOWPOWERREGULATOR_ON, PWR_STOPENTRY_WFI);, X: v( T. a  n9 u$ t  O: ]6 P" O/ }

  29.   E  v: W) R% ^. h% z
  30.   /* ... STOP mode ... */
    * \0 {7 p! @% S' U: J
  31. $ B& H+ I  Q. i9 b

  32. ! |# g1 E- {1 @& e+ {( O0 P
  33.   /* at that point, MCU has been awoken: LED1 has been turned back on */, L: h& \1 a' t7 J/ z
  34.   SystemClock_Config_fromSTOP();
    * p7 C9 z+ M* Q0 G

  35. & {: O1 `' b) F! R
  36.   /* Wake Up on 7-bit address detection successful */
    3 ], F9 O% A7 M9 x5 Z
  37.   HAL_UARTEx_DisableStopMode(&hlpuart1);
复制代码

0 \8 ~9 G8 T4 e/ E3 R2.2 起始位模式3 o1 q: J$ n# d, A7 A
串口上产生一个起始位可以唤醒。
; G$ s) r# j+ h/ Z7 b+ ]( ]- A! u  Z! H0 |0 O8 D1 b+ P
  1. /* make sure that no LPUART transfer is on-going */5 e+ ?4 I1 O  ]- j# w4 v
  2.   while (__HAL_UART_GET_FLAG(&hlpuart1, USART_ISR_BUSY) == SET);
    8 N! k: q" }1 k+ n/ n7 m

  3. ! v& x5 `- M5 G* k6 N* w. z
  4.   /* make sure that LPUART is ready to receive0 I# W& O: H$ ]
  5.    * (test carried out again later in HAL_UARTEx_StopModeWakeUpSourceConfig) */
    / b% L- W: g, c4 M% w( A* \1 ~$ Z) j& O
  6.   while (__HAL_UART_GET_FLAG(&hlpuart1, USART_ISR_REACK) == RESET);! c( k, v. N8 e1 }1 U
  7. 3 t' C7 a  ]& {% P! a( [1 g
  8.   /* set the wake-up event:" y; J- t+ o# T+ |
  9.    * specify wake-up on start-bit detection */. D; c' O! c/ }: M9 v" Z, `
  10.   WakeUpSelection.WakeUpEvent = UART_WAKEUP_ON_STARTBIT;0 g  }- k& |( C
  11.   if (HAL_UARTEx_StopModeWakeUpSourceConfig(&hlpuart1, WakeUpSelection) != HAL_OK)# M1 I! `& N# O$ g
  12.   {9 V8 C) {7 l8 i- T
  13.     Error_Handler();  V  u3 C$ W6 z& a
  14.   }; W+ l2 F/ g, P
  15. : y; B" v* t. h" C# B, t
  16.   /* Enable the LPUART Wake UP from STOP mode Interrupt */
    , L! Z6 F2 E" W
  17.   __HAL_UART_ENABLE_IT(&hlpuart1, UART_IT_WUF);
    , N+ E  S7 ]3 [

  18. , z% V" y& H  n/ f5 ^
  19.   /* about to enter STOP mode: switch off LED1 */3 t! G" Y: p2 ]4 ~; \5 s4 p" A
  20.   BSP_LED_Off(LED1);
      T6 @% @* B3 x4 g  [% A
  21.   /* enable MCU wake-up by LPUART */
    8 V$ z4 s& c. q3 `8 Y# S  g
  22.   HAL_UARTEx_EnableStopMode(&hlpuart1);
    % n0 ?/ q9 i* n3 L) K/ D
  23.   /* enter STOP mode */& v1 B) d7 u: S* U) A
  24.   HAL_PWR_EnterSTOPMode(PWR_LOWPOWERREGULATOR_ON, PWR_STOPENTRY_WFI);/ k( n% ~' l. Q! |

  25. 2 `4 }6 y) G: L' m1 f: ?( ?
  26.   /* ... STOP mode ... */* V) e3 B4 h" a4 p; p2 n2 k

  27. , z  A+ s: f3 O0 `( ]

  28. 2 J3 ~) D2 O% B# t- s
  29.   /* at that point, MCU has been awoken: LED1 has been turned back on */% r1 a" g$ \5 E8 S" v
  30.   SystemClock_Config_fromSTOP();3 [# l6 O/ ?9 L. E+ J- q

  31. ) d' t! E- C' A8 l8 [
  32.   /* Wake Up on start bit detection successful */, H4 h4 m# I2 w* t& S
  33.   HAL_UARTEx_DisableStopMode(&hlpuart1);
复制代码

, j2 A: e' A9 C* u" P; t& n9 W& t! u- W2.3 RXNE/RXFNE中断模式
& R- M" l: S1 n# P3 Q" z0 d2 `" X接收到一个字符可以唤醒,接收的字节是完整的。
& l9 ~+ s# f  Q+ H4 l4 ~( U
/ h& H+ A6 D9 X6 B2 ^6 C
  1. /* make sure that no LPUART transfer is on-going */
    2 {( J! ^4 Z% q  \+ o( ?. r
  2.   while (__HAL_UART_GET_FLAG(&hlpuart1, USART_ISR_BUSY) == SET);
    ) G& X9 v- y; Q  r' z: ~  B6 u
  3.   /* make sure that LPUART is ready to receive/ v# u1 y, u6 G3 b" ^8 ?
  4.    * (test carried out again later in HAL_UARTEx_StopModeWakeUpSourceConfig) */5 X2 V: w" J* v1 o
  5.   while (__HAL_UART_GET_FLAG(&hlpuart1, USART_ISR_REACK) == RESET);  l' Q4 n3 @2 a+ i2 K

  6. 2 X8 L# C& `5 t5 x# v) g
  7.   /* set the wake-up event:/ F5 ?! o  ^1 K- J. y
  8.    * specify wake-up on RXNE flag */
    # [% h" \* @7 w
  9.   WakeUpSelection.WakeUpEvent = UART_WAKEUP_ON_READDATA_NONEMPTY;% o* X- l7 G& }2 ^2 T
  10.   if (HAL_UARTEx_StopModeWakeUpSourceConfig(&hlpuart1, WakeUpSelection) != HAL_OK)! ~" A: @+ L/ W- {4 Z: B/ S
  11.   {8 y5 \# D% s: v) o: T5 S- k* y& @
  12.     Error_Handler();" }0 e* v( p. a/ Z& D* |0 ?
  13.   }
      O! U  ^. C8 h/ f2 v
  14. # @( a- S3 I0 d4 r" u6 Z
  15.   /* Enable the UART Wake UP from STOP mode Interrupt */; l4 d$ O0 L6 f$ g! w! C5 f8 D  b% ^
  16.   __HAL_UART_ENABLE_IT(&hlpuart1, UART_IT_WUF);
    6 |' i' Y/ N. _( p5 l. _+ G0 ]

  17. - ^9 z* z; W  u" N
  18.   /* about to enter STOP mode: switch off LED1 */' M2 o1 S1 y# s5 q' M: g1 B/ z) m
  19.   BSP_LED_Off(LED1);) b. ]5 O6 i1 ~$ U2 Z2 g! p% U
  20.   /* enable MCU wake-up by LPUART */4 B3 C6 H2 v9 r3 F# b
  21.   HAL_UARTEx_EnableStopMode(&hlpuart1);" Z& O6 @9 G  T8 D
  22.   /* enter STOP mode *// a; X. O7 x! e
  23.   HAL_PWR_EnterSTOPMode(PWR_LOWPOWERREGULATOR_ON, PWR_STOPENTRY_WFI);
      Q8 K. |- j$ n+ ]7 Q9 c

  24. 3 \; ^6 }5 z4 @+ U+ e- f2 A
  25.   /* ... STOP mode ... */3 J' t5 v/ |& H/ D) S4 }
  26. ! b6 ?7 o, Q$ Z* T- f
  27. : d6 y& K  l% O- A
  28.   /* at that point, MCU has been awoken: LED1 has been turned back on */
    2 _  T0 @9 H( Y6 ?0 F
  29.   SystemClock_Config_fromSTOP();
    % {/ q% ?8 F2 H( Y, s. `/ K' `

  30. , B; x$ B* |% r
  31.   /* Wake Up based on RXNE flag successful */- h. }: V* N5 D) T6 H' p
  32.   HAL_UARTEx_DisableStopMode(&hlpuart1);
复制代码

) x+ ]9 }2 z8 `- a1 n" i" \三、注意事项- q2 a+ i: r4 s5 b
如果使用地址匹配模式,需要关闭RXNE的中断。
5 }8 C1 a& f8 k, L2 w% R$ I) _& v
  1. + A1 C7 D* Y9 ~$ ]: t2 H+ e
  2. __HAL_UART_DISABLE_IT(&huart1,UART_IT_RXNE);
复制代码

/ `. Y6 p$ ^) T; S! B/ Q0 d+ g, C
1 e2 n7 Q& ~$ B$ o% r' A) t8 t% K! p
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