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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:
) S7 i8 C5 }& {2 i0 l1.STM32低功耗一共有三种模式:
7 u: [5 J) z8 I; m% i6 e% d, e(1)睡眠模式:功耗高,任意中断,任意事件唤醒
" C" p; A/ X$ d8 J& Y3 S, B2 n/ ](2)停机模式:功耗较低,可以任意外部中断和RTC闹钟唤醒, r( a- W; f; X% k9 s
(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0 r# L0 G1 r# T1 W) q" b# ^" i" Y

  m8 o7 I; W# R7 I) E
20201201105002263.png
$ T* f5 r1 f% [0 [2 M
1 C, x( e3 ~1 Q$ x2 J# U
综上优缺点,所以最常用最实用的也就是STOP停机模式。7 u1 S. C1 \% T) E

# N4 o3 Y) ]0 _3 c0 Y# C* E: ^1 b2.小白扫盲
, d* `1 F$ 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。  R8 k3 l* b; c
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。# \* q- q3 \( t0 c
4)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
& `/ K- P3 z$ e/ d# D4 ~6 O5)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3 V7 f& E# f' w% I6 b- b
6)外部中断唤醒之后,在重新初始化一些引脚配置
8 S$ k3 p4 B4 l3 q3 ?5 j( c7)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。; i5 H# P3 y% r0 _" s- e$ @+ v, v
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。
4 U% o) S/ p! d& `7 U3 _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。
9 T  B+ t7 ?) M! ?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。
7 L- l8 @/ [% C+ [, C0 v3 S二、调试环境:
# k- E' L1 u: X& v8 t1.STM32G0单片机! ?) B( r4 Y8 n0 w- M
2.MDK V5.28% \: N; e& J/ Z: M7 |: v' M
3.JLINK SWD2 ~9 z1 |7 i) k* Y  u' J  _
三、具体实现代码
1 q2 F# h9 y* I1 Z' C, C  C5 ?1.进入低功耗:+ W5 x% C  s1 i5 M
  1. void Enter_Low_Power_Mode(void)
    8 i7 m: L6 |! D3 t0 t8 Y2 V
  2. {& r% M. N% L6 d: e
  3.    static u16 s_lowv_cnt;  //进入低功耗次数
    - A5 ^8 `0 S" J  w5 i- ^$ b
  4.    s_lowv_cnt++;  //进入外部中断次数计数变量自加1
    ' o7 q8 p/ q( S  `
  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8 w6 u8 m; @9 B8 A7 N. v0 N
  6.    HAL_Delay(10);//延时10ms,为了打印RTT的log信息
    7 |# [1 @) x5 R5 m" f# g
  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
    / N" P, o3 [8 A% W! t& V
  8.    HAL_PWR_EnterSTOPMode(PWR_LOWPOWERREGULATOR_ON, PWR_STOPENTRY_WFI); //真正进入低功耗模式
    : H" Z$ {6 q/ J, g" h/ t+ q) H, L- v
  9.    HAL_NVIC_DisableIRQ(EXTI2_3_IRQn);   //关掉外部中断- L1 ~" Y; \% o# s
  10.    HAL_NVIC_DisableIRQ(EXTI4_15_IRQn);  //关掉外部中断
    & L( H! i3 i4 T2 z5 c4 J$ D0 B
  11.    HAL_NVIC_DisableIRQ(EXTI0_1_IRQn);   //关掉外部中断
    0 n* B, p7 h/ y/ i. n6 ^
  12. , ]% _; D$ `/ j; g, G
  13.    SystemClock_Config();//重新配置时钟,低功耗唤醒之后默认HSI 8M
    4 E! f! F" g, X7 k1 z$ h
  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0 B9 X. o. o" E

  15. ) W3 _- Z# ?6 E- t. C+ D( 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)。
3 y8 z! C- V$ m4 y1 @9 }2 v9 ?0 T) z; S$ U+ R/ H' Z
2.进入低功耗之前需要先将外部中断唤醒配置好
+ x9 u: M* j7 q/ D, ], ]" k
  1. void Low_Power_IO_Config(void)
    3 w) ?7 [: N/ q7 O- D. \3 @' P+ X% u# E
  2. {* b6 S# G  @% H
  3.   __HAL_RCC_PWR_CLK_ENABLE();   //使能PWR时钟
    ) _6 _, W$ o: E* _, N4 U
  4.   HAL_ADC_DeInit(&hadc1);//重置ADC引脚
    + t. ^) Y8 N( X5 b. V+ n; c5 f
  5. + R/ {3 h( S- l. y. S; }. W6 `4 w
  6.   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
    1 A, [8 {1 Z4 t9 {
  7. * R6 l  Q9 Q& @. M. ]- P
  8.   GPIO_InitStruct.Pin = DATA_433M_Pin;
    $ E5 i1 x1 f" j
  9.   GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_IT_RISING;  //上升沿触发
    0 i/ U7 N" y/ M% [; J$ v+ W& Q
  10.   GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLDOWN;: `) a: }. E  m
  11.   HAL_GPIO_Init(DATA_433M_GPIO_Port, &GPIO_InitStruct);3 c" p- k# h: R7 @2 m0 u: k0 {
  12. 2 w& B3 [# B$ x$ v
  13.   GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_1;) t7 ?/ [/ R2 [  W3 d1 C
  14.   GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_IT_RISING;- z9 z- y; a$ X3 a$ y" C4 `$ h+ [
  15.   GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
    6 w7 _4 l$ I7 T% t
  16.   HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
    $ k, _; ]3 e4 q0 I4 N+ B0 A

  17. * q  P& Q5 F8 T  o/ G2 z( L
  18.   GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_14;5 k( w0 F4 i; k2 I% q& l
  19.   GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_IT_RISING;
    $ e! b0 l9 e( w+ p2 S
  20.   GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
    " d5 ?$ f0 a4 z
  21.   HAL_GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStruct);$ p; M# |, e. \: P! t2 x& `, Y/ P1 W

  22. # c# q, h! f' \" Y% O- _2 v- F
  23.   HAL_NVIC_SetPriority(EXTI2_3_IRQn, 0, 0);- C! L, s+ Q9 m0 L6 T+ P; u: T. S
  24.   HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTI2_3_IRQn);7 b7 v: i, q. w. z

  25. 8 }9 i9 `2 s4 u  _& y) [
  26.   HAL_NVIC_SetPriority(EXTI4_15_IRQn, 0, 0);
    9 s% r  E3 B7 k! b/ n; i7 N/ w
  27.   HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTI4_15_IRQn);9 E$ k; M% M/ B9 t* r

  28. 1 t) \- C$ R) R8 w9 F. n
  29.   HAL_NVIC_SetPriority(EXTI0_1_IRQn, 0, 0);  |+ B: }' f7 B5 c1 y8 f
  30.   HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTI0_1_IRQn);
    9 `" V+ _) I& v0 i# R
  31. }
复制代码
0 `. m" S, s9 q* L
3.重构外部中断服务函数,区分哪一个中断唤醒单片机
; y5 g, B' f% n- l5 P$ r1 |6 ?
  1. void HAL_GPIO_EXTI_Rising_Callback(uint16_t GPIO_Pin)# l5 R( _1 I1 m
  2. {
    7 j- b( O8 e* N, j/ w' g4 X
  3.   if(GPIO_Pin == GPIO_PIN_2)
    ' Q) H; F5 x# }  r1 `( U3 t& n0 J
  4.   {5 l- }/ U, v) Z- s$ S
  5.     if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOD, DATA_433M_Pin) == 1)
    " I7 }6 v2 a( X$ `  i. U- f
  6.     {
    ( k* C/ @- E$ @8 i
  7.       SEGGER_RTT_printf(0, "Enter 433 Rising exti!\r\n");3 f2 v$ v  \- \9 a  d( n, U
  8.     }) q, p+ G# S8 }5 ]; [7 \$ Z
  9.   }
    7 ?5 J+ f4 o6 ?3 q- H  S5 R
  10.   else if(GPIO_Pin == GPIO_PIN_6)7 P. l- H/ S* T7 f5 F( G
  11.   {" r  t, {/ Z/ x2 z
  12.     if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, GPIO_PIN_6) == 1)
    ( Z3 c4 E( G$ E  A: j- |
  13.     {! G4 E7 l  W0 q
  14.       SEGGER_RTT_printf(0, "Enter PA6 Rising exti!\r\n");8 P0 i0 t5 q' i4 r/ Q3 m, ^
  15.     }1 v' D7 e* w% ?) D8 s: S
  16.   }" k3 U8 m5 t# ]! b0 B* f5 N' M5 {
  17.   else if(GPIO_Pin == GPIO_PIN_1)
    0 x& y- j5 r8 v: t
  18.   {  Y8 ?. I/ F0 X. s% t$ {5 Y' V
  19.     if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, GPIO_PIN_1) == 1)# m& G! p2 g3 `$ V
  20.     {
    , `7 O% a) q) @7 l! q
  21.       SEGGER_RTT_printf(0, "Enter PA1 Rising exti!\r\n");
    3 ^9 Q  q% H2 ~' E" k+ F2 Z- E. x
  22.     }. y  [3 t, G! W# I* m2 X' s
  23.   }
    - k3 W2 @6 H* U  m" O: p# C$ j8 r
  24.           else if(GPIO_Pin == GPIO_PIN_14)
    " c  ~. H9 Z" w5 }3 o
  25.   {' j7 r& D6 T: p0 H4 y
  26.     if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOC, GPIO_PIN_14) == 1)
    8 j2 F. y8 q; P# E# A
  27.     {! [1 k1 i  l/ u- y# k* K
  28.       SEGGER_RTT_printf(0, "Enter PC14 Rising exti!\r\n");! W4 @* j( f0 |% A: I1 |& P9 ?+ ?
  29.     }: T5 |" ~# O  S* v! S
  30.   }8 i# C6 J! R* [0 X' R: P- I
  31. }
    $ V/ G) o) o; ~0 z9 l2 ?$ m
  32. & ]) V0 M- h$ @6 ?% z8 H; f
  33. void HAL_GPIO_EXTI_Falling_Callback(uint16_t GPIO_Pin)
    - [( X0 |* n+ d- n  @" t5 w: J
  34. {+ T1 P" H1 v: ~
  35.   if(GPIO_Pin == GPIO_PIN_1)
    3 P+ M" K7 X. T8 {: e
  36.   {2 g& o  z' A. U/ f
  37.     if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, GPIO_PIN_1) == 0)
    $ y4 B1 t3 y( v% }3 a6 e
  38.     {2 V! z# F6 f0 K
  39.       SEGGER_RTT_printf(0, "Enter PB1 Falling exti!\r\n");! e& ^6 g2 f; f; F9 n  ~
  40.     }- {. ~( c. O0 n2 W% C
  41.   }
    8 D: |( s) p( b. ?, ~, e
  42.   else if(GPIO_Pin == GPIO_PIN_12)
    . S5 r) G& P( @! [; x
  43.   {
    0 w0 C. ]+ D  L+ ?1 P
  44.     if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, GPIO_PIN_12) == 0)
    % D0 g* D4 ~! [( }/ T4 E
  45.     {. T2 I; `4 O; U5 {; Z
  46.       SEGGER_RTT_printf(0, "Enter PB12 Falling exti!\r\n");
    ; r) X" A' W* v( ?( l6 y
  47.     }
    % O0 {9 ^# @7 z4 Q# M$ l
  48.   }
    ; `/ x" F: S& D" ?/ o
  49. }
复制代码
+ ?9 Q9 h+ n3 V# h6 ^. w5 @
四、调试结果
# |6 y1 N) e( `' K* Q4 q
2 S8 r  r6 ?) D5 Q8 ]' S6 a6 u0 K7 ^& Y/ U; U! P

1 B0 P8 H% H& l1 e
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