MCU：stm32L031K6T6

芯片的主要的低功耗特性
Features
• Ultra-low-power platform
– 1.65 V to 3.6 V power supply
– -40 to 125 °C temperature range
– 0.23 µA Standby mode (2 wakeup pins)
– 0.35 µA Stop mode (16 wakeup lines)
– 0.6 µA Stop mode + RTC + 8 KB RAM retention
– Down to 76 µA/MHz in Run mode
– 5 µs wakeup time (from Flash memory)
– 41 µA 12-bit ADC conversion at 10 ksps
• Core: Arm® 32-bit Cortex®-M0+
– From 32 kHz up to 32 MHz max.
– 0.95 DMIPS/MHz

功耗当然越低越好咯，但是低功耗是要付出代价的，看下各种功耗下的时钟、RAM、IO、寄存器等的运行情况，如下：

我们选用的当然是最最低功耗的standby模式了：

standby模式BKP备份寄存器能够使用
standby模式LSI和LSE两个晶振源可以使用
standby模式可以用RTC或Wakeup PIN能够唤醒
注意 standby模式下RAM里面的数据是不保存的
主程序框架

1. ...
   
2. int main(void){
   
3.         HAL_Init();
   
4.         
   
5.         SystemClock_Config();
   
6.         
   
7.         MX_GPIO_Init();
   
8.         MX_DMA_Init();
   
9.         MX_ADC_Init();
   
10.         MX_IWDG_Init();
    
11.         MX_SPI1_Init();
    
12.         MX_TIM2_Init();
    
13.         ...
    
14.         
    
15.         SystemPower_Config();        //PWR配置
    
16.         
    
17.         BSP_Init();        //板级支持包外设初始化
    
18.         
    
19.         BAK = get_bak_param();        //恢复备份的数据
    
20.         
    
21.          while（1）{
    
22.                 ...        
    
23.                 //主程序体
    
24.                
    
25.         }
    
26. }

复制代码

重要函数实现
1. PWR配置

1. void SystemPower_Config(void){
   
2.         __HAL_RCC_PWR_CLK_ENABLE();
   
3. 
   
4.         HAL_PWREx_EnableUltraLowPower();
   
5. 
   
6.         HAL_PWREx_EnableFastWakeUp();
   
7. }

复制代码

2. 进入standby模式
1.先备份数据
set_bak_param(BAK);
2.进入standby模式
pwr_standby();

1. void pwr_standby(void){
   
2.         if(__HAL_PWR_GET_FLAG(PWR_FLAG_SB) != RESET){
   
3.                 __HAL_PWR_CLEAR_FLAG(PWR_FLAG_SB);
   
4.         }
   
5.         
   
6.         __HAL_RCC_PWR_CLK_ENABLE();               
   
7.         
   
8.         //stm32L031K6 的PA0和PA2可以作为唤醒引脚
   
9.         HAL_PWR_EnableWakeUpPin(PWR_WAKEUP_PIN1);
   
10.         HAL_PWR_EnableWakeUpPin(PWR_WAKEUP_PIN3);
    
11.         
    
12.         /* Clear all related wakeup flags*/
    
13.         __HAL_PWR_CLEAR_FLAG(PWR_FLAG_WU);
    
14. 
    
15.         HAL_PWR_EnterSTANDBYMode();
    
16. }

复制代码

3. 唤醒
唤醒没什么好说的，standby模式下唤醒，程序跟上电复位没什么区别，RAM里面数据都没了，但是BKP中的数据仍然存在；
这里暂时就把唤醒当做是重新上电吧，后面说到BKP的时候再区别处理；

4. 数据备份和恢复
• Memories
– Up to 32-Kbyte Flash with ECC
– 8-Kbyte RAM
– 1-Kbyte of data EEPROM with ECC
– 20-byte backup register
– Sector protection against R/W operation
如果需要备份的数据比较少，不超过20byte，那么可以使用backup寄存器备份数据；如果大于20byte但是不超过1Kbytes可以用MCU内部的EEPROM备份数据；超过1Kbytes可以选用别的功耗模式，或者可以选用外部flash或EEPROM等介质存储数据咯

1. //**设计结构体用来存储备份的数据**
   
2. typedef struct bak_t{
   
3.         uint32_t        RTC_STA;
   
4.         ...        //根据自己的需要设计结构体吧
   
5. }BAKTypeDef;

复制代码

4.1 用BKP备份和恢复数据

1. typedef struct bkp_t{
   
2.         uint32_t        DR0;        
   
3.         uint32_t        DR1;
   
4.         uint32_t        DR2;
   
5.         uint32_t        DR3;
   
6.         uint32_t        RTC_STA;        //rtc init sta
   
7. }BKPTypeDef;
   
8. 
   
9. void bkp_init(void){
   
10.         hrtc.Instance = RTC;
    
11.         BKPTypeDef bkp;
    
12.         if(0xaa55aa55 != get_bkp().RTC_STA){        //判断初始化RTC
    
13.                 printf("rtc init\r\n");
    
14.                 HAL_RTC_Init(&hrtc);
    
15.                 bkp.DR0= bkp.DR1= bkp.DR2= bkp.DR3 = 0;
    
16.                 bkp.RTC_STA = 0xaa55aa55;
    
17.                 set_bkp(&bkp);
    
18.         }
    
19. }
    
20. 
    
21. BKPTypeDef get_bkp(void){
    
22.         BKPTypeDef bkp;
    
23.         bkp.DR0= HAL_RTCEx_BKUPRead(&hrtc, RTC_BKP_DR0);
    
24.         bkp.DR1= HAL_RTCEx_BKUPRead(&hrtc, RTC_BKP_DR1);
    
25.         bkp.DR2= HAL_RTCEx_BKUPRead(&hrtc, RTC_BKP_DR2);
    
26.         bkp.DR3 = HAL_RTCEx_BKUPRead(&hrtc, RTC_BKP_DR3);
    
27.         bkp.RTC_STA = HAL_RTCEx_BKUPRead(&hrtc, RTC_BKP_DR4);
    
28.         return bkp;
    
29. }
    
30. 
    
31. void set_bkp(BKPTypeDef *bkp){
    
32.         HAL_RTCEx_BKUPWrite(&hrtc, RTC_BKP_DR0, bkp->DR0);
    
33.         HAL_RTCEx_BKUPWrite(&hrtc, RTC_BKP_DR1, bkp->DR1);
    
34.         HAL_RTCEx_BKUPWrite(&hrtc, RTC_BKP_DR2, bkp->DR2);
    
35.         HAL_RTCEx_BKUPWrite(&hrtc, RTC_BKP_DR3, bkp->DR3);
    
36.         HAL_RTCEx_BKUPWrite(&hrtc, RTC_BKP_DR4, bkp->RTC_STA);
    
37. }

复制代码

4.2 用EEPROM备份和恢复数据

1. bool DATAEEPROM_write(uint16_t addr_offset, uint8_t *pData, uint16_t Size){
   
2.         if(HAL_ERROR == HAL_FLASHEx_DATAEEPROM_Unlock()){
   
3.                 printf("Flash EEPROM Unlock failed!!!\n");
   
4.                 return false;
   
5.         }
   
6.         if(DATA_EEPROM_BASE+addr_offset > DATA_EEPROM_END){
   
7.                 printf("Flash EEPROM Address Error!!!\n");
   
8.                 return false;
   
9.         }
   
10.         
    
11. //        HAL_FLASHEx_DATAEEPROM_Erase(DATA_EEPROM_BASE);
    
12.         for(uint16_t i=0;i<Size;i++){
    
13.                 HAL_FLASHEx_DATAEEPROM_Program(FLASH_TYPEPROGRAMDATA_BYTE, DATA_EEPROM_BASE+addr_offset+32*i, pData<i>);
    
14.       </i>  }
    
15. 
    
16.         if(HAL_ERROR == HAL_FLASHEx_DATAEEPROM_Lock()){
    
17.                 printf("Flash EEPROM Lock Failed!!!\n");
    
18.                 return false;
    
19.         }
    
20.         
    
21.         return true;
    
22. }
    
23. 
    
24. bool DATAEEPROM_read(uint16_t addr_offset, uint8_t *pData, uint16_t Size){
    
25.         if(Size > DATAEEPROM_MAX_SIZE){
    
26.                 printf("Size is too long!\r\n");
    
27.                 return false;
    
28.         }
    
29.         if(DATA_EEPROM_BASE+addr_offset > DATA_EEPROM_END){
    
30.                 printf("Flash EEPROM Address Error!!!\n");
    
31.                 return false;
    
32.         }
    
33.         
    
34.         uint8_t tmp[DATAEEPROM_MAX_SIZE] = {0};
    
35.         
    
36.         for(uint16_t i=0;i<Size;i++){
    
37.                 tmp = *(uint32_t*)(DATA_EEPROM_BASE+addr_offset+32*i);
    
38.         }
    
39. #if 0        
    
40.         for(uint16_t i=0;i<Size;i++){
    
41.                 printf("tmp[%d]:%x\r\n",i,tmp);
    
42.         }
    
43. #endif        
    
44.         memcpy(pData, tmp, Size);
    
45.         
    
46.         return true;
    
47. }

复制代码

5. 区别处理
如果上电复位的时候你要让屏幕显示A画面，而唤醒之后你要让屏幕显示B画面，那该怎么区分MCU是上电复位还是wakeup的呢？
我们有一个重要的寄存器呀backup register
如果是上电复位那backup register里面的数据全部都是乱数据；
如果是wakeup那读取进入standby模式之前备份的特定的数据，如果数据对上了就是wakeup，如果没有对上，那就是上电复位了；上面的程序中我们用BKP.RTC_STA==0xaa55aa55 来判断是那种模式启动的MCU；

1. if(0xaa55aa55 == BKP.RTC_STA){
   
2.         ...
   
3.         //显示B画面
   
4. }else{
   
5.         ...
   
6.         //显示A画面
   
7. }

复制代码

总结
可以选用多种低功耗模式，sleep模式、stop模式、standby模式，其中standby模式功耗最低。
选用standby模式，进入低功耗之后RAM中没有数据了，且只能用特定的且已经配置了的PIN脚来唤醒MCU；
standby模式的程序框架为：