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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 d% ~  ]1 B; \% N5 q1.STM32低功耗一共有三种模式:, m6 W8 a2 O. ^! z/ w( y' q, l5 v
(1)睡眠模式:功耗高,任意中断,任意事件唤醒% W# [) ^# R' z5 t! g
(2)停机模式:功耗较低,可以任意外部中断和RTC闹钟唤醒, p, ^- n) r( [) p5 r# s& d
(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
( J8 F9 J0 M, b' {- g5 E- [- S. y' L1 k3 i& D4 J
20201201105002263.png
' ^! Q. ?4 P& P9 [2 a# r
  c# n. [6 t# `7 F  `6 t/ J
综上优缺点,所以最常用最实用的也就是STOP停机模式。0 A* A- L5 D2 {* t0 A8 ?

3 @3 W% I* `8 s; H1 ?2.小白扫盲; P) S: E; q$ g4 m% [
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" n1 @* I" _% b/ J8 {
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。
" N4 O% V7 p# ^5 @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& {7 x/ w7 n  I, c  A1 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- @' c4 Y  v4 r
6)外部中断唤醒之后,在重新初始化一些引脚配置& u" T8 g% G8 _: ]3 n7 y. B
7)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。) X, D' `4 a/ P% h
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。- U: w' ~5 X; ^9 a7 J* d
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。
* V: c+ Y' S, b: i% C10)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。9 K; D8 ~0 n! j) q3 N0 c1 m; y& [
二、调试环境:! i% h. R- }5 y* R1 T
1.STM32G0单片机
" |3 }  X8 H5 K$ G1 O  Q* `" T+ e2.MDK V5.28' X6 r( U* S8 H8 J8 Y; E
3.JLINK SWD/ S: r3 B5 h) H& [% ?) P
三、具体实现代码
& {) |4 k, R* T# t0 u1.进入低功耗:2 U! a6 e& B# `  n. I
  1. void Enter_Low_Power_Mode(void)1 H; H$ q& {; @/ t
  2. {
    , l/ {% j+ t+ k# \2 B6 \. d
  3.    static u16 s_lowv_cnt;  //进入低功耗次数1 p6 h3 o4 c8 n& U
  4.    s_lowv_cnt++;  //进入外部中断次数计数变量自加1" A/ v4 I3 J' q' c. P9 n
  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) G4 K9 U6 U8 |& V. X; @' R- t
  6.    HAL_Delay(10);//延时10ms,为了打印RTT的log信息
    & R2 o7 W  l+ h6 p
  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
    % v" P  z0 H, U% Q7 I
  8.    HAL_PWR_EnterSTOPMode(PWR_LOWPOWERREGULATOR_ON, PWR_STOPENTRY_WFI); //真正进入低功耗模式$ h- U' W  a6 p( v4 t* p
  9.    HAL_NVIC_DisableIRQ(EXTI2_3_IRQn);   //关掉外部中断/ x# p) N. O0 [- i
  10.    HAL_NVIC_DisableIRQ(EXTI4_15_IRQn);  //关掉外部中断9 }0 m2 u& Z! {# }0 U- z1 T
  11.    HAL_NVIC_DisableIRQ(EXTI0_1_IRQn);   //关掉外部中断2 i" \0 L5 y. @6 ?  k) |
  12. 7 k# i" r+ z! A
  13.    SystemClock_Config();//重新配置时钟,低功耗唤醒之后默认HSI 8M
    8 Z8 S! Y, r' z* R4 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
    + b  f4 ]5 g/ ]9 X" a, H4 q
  15. 0 m! D0 g, y  T
  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)。
( S2 v! i7 R9 S7 ^$ [, ~
' k. s: v4 y7 T; R$ N3 b! U2.进入低功耗之前需要先将外部中断唤醒配置好
4 W2 u% k  z9 T
  1. void Low_Power_IO_Config(void)0 e! z4 N! f# r+ D6 ?
  2. {+ k& _  k7 K$ [% [& @* }# q
  3.   __HAL_RCC_PWR_CLK_ENABLE();   //使能PWR时钟
    9 o: ?! V- {9 J  ?4 ]1 Y5 K* }( c
  4.   HAL_ADC_DeInit(&hadc1);//重置ADC引脚
    6 T1 y: e  C; i3 ?9 g

  5. 1 w% F% @! X5 V8 o. a
  6.   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
    1 f2 z( V) g& n* y# e5 y' x9 O

  7. 0 o2 k& o8 c1 q1 K% l$ C
  8.   GPIO_InitStruct.Pin = DATA_433M_Pin;4 p; R# {. a( [7 t2 Y5 c
  9.   GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_IT_RISING;  //上升沿触发8 K0 i" i  a( r! K4 N
  10.   GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLDOWN;
    5 j8 @$ D# j+ I, F/ X
  11.   HAL_GPIO_Init(DATA_433M_GPIO_Port, &GPIO_InitStruct);
    & s+ P8 @  q2 ^4 w* U* U

  12. ! ?& Y( q( }" V0 k1 \: W! ]
  13.   GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_1;! _. |( m" G" e$ @1 f. `4 @
  14.   GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_IT_RISING;, D1 f/ e& }- |' h; A
  15.   GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;) J5 f- b* {( o( L% m6 y3 ?* l7 {
  16.   HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);# q1 e. S, S4 i
  17. ; @, C- @3 u2 z5 z1 m% s: g9 d
  18.   GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_14;1 s' J- V! G, i1 p9 m. [
  19.   GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_IT_RISING;
    4 X. ^- ^6 s% [  f6 K7 t
  20.   GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
    : O$ I# r& \" `- `- Y
  21.   HAL_GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStruct);0 Q/ I& v! m8 B. V" a3 H6 A) ?
  22. ( {+ ?( d5 G) g  T
  23.   HAL_NVIC_SetPriority(EXTI2_3_IRQn, 0, 0);
    , G7 |0 T& X5 P8 s
  24.   HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTI2_3_IRQn);. a' y6 j: C; v+ ]+ ]0 Z) ]

  25. 0 K6 Z! f1 L7 s' {
  26.   HAL_NVIC_SetPriority(EXTI4_15_IRQn, 0, 0);
    8 e' G7 y3 c, `
  27.   HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTI4_15_IRQn);
    " s' {4 }+ I) p: s
  28. . H+ s! y5 \. i' Z0 m
  29.   HAL_NVIC_SetPriority(EXTI0_1_IRQn, 0, 0);0 |' a" c! m( r9 _
  30.   HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTI0_1_IRQn);# E7 Y: v6 x5 b6 r5 q1 _, F
  31. }
复制代码
/ D2 Y% A1 |) S9 o
3.重构外部中断服务函数,区分哪一个中断唤醒单片机
( a8 {; k$ z8 z
  1. void HAL_GPIO_EXTI_Rising_Callback(uint16_t GPIO_Pin)8 o! f7 H, g7 {& F5 L& _
  2. {
    1 ~: q# Z$ r3 x4 W* E  k
  3.   if(GPIO_Pin == GPIO_PIN_2)
    # V: A; @& ^& b" s; C9 ?% p" X
  4.   {2 D" _- c- l4 ~* I" w2 q3 L8 ?, d
  5.     if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOD, DATA_433M_Pin) == 1)- ~4 c/ T" M$ h$ U; B* R
  6.     {
    9 R. L- q4 c4 ?2 R+ X
  7.       SEGGER_RTT_printf(0, "Enter 433 Rising exti!\r\n");
    9 u+ T7 _9 C4 e& c
  8.     }
    ( m, k) u+ T- B0 e
  9.   }
    ' {" d* s0 W9 w( I- Q
  10.   else if(GPIO_Pin == GPIO_PIN_6)- {( x/ E$ {% s5 j
  11.   {- h8 q- `8 V5 N
  12.     if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, GPIO_PIN_6) == 1)% u7 u% f" I9 p9 y
  13.     {
    ( }' @' k$ o5 E+ z/ C# s
  14.       SEGGER_RTT_printf(0, "Enter PA6 Rising exti!\r\n");
    % G' A  G2 @$ o8 q$ [/ M/ g7 @" b
  15.     }1 G0 u, r" `1 Q  T
  16.   }' o8 P- ~) l. D8 k* z- ?5 ]2 L
  17.   else if(GPIO_Pin == GPIO_PIN_1)
    5 S# t2 o) H, [/ S
  18.   {
    2 x4 j* X6 H4 [# C
  19.     if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, GPIO_PIN_1) == 1)
    - @, n/ C( }8 n- d
  20.     {
    5 i* k; }+ z& ^5 B7 |
  21.       SEGGER_RTT_printf(0, "Enter PA1 Rising exti!\r\n");  F4 I9 `  O* _: B+ E  Y2 v
  22.     }
    3 C- Y0 C5 w6 b9 V
  23.   }. m9 }, Z6 [& N
  24.           else if(GPIO_Pin == GPIO_PIN_14)
    1 ^# O! n4 {0 M% |3 @* }
  25.   {( {" `' C5 }& F9 h! o7 D& }
  26.     if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOC, GPIO_PIN_14) == 1)
    1 w& F8 r9 n- W9 C  h" J) O" w
  27.     {
    6 b2 i' ]9 j! r7 h' X6 D, S
  28.       SEGGER_RTT_printf(0, "Enter PC14 Rising exti!\r\n");) U0 ~# b& U  ^: o' u
  29.     }
    1 f4 }" T& Y. v* d1 X8 W$ k
  30.   }( a' n$ d6 m, W4 Y1 D! p/ F  J+ q
  31. }9 P5 j2 \  }* ~6 w4 c5 E- P

  32.   I4 U( ~5 m" g
  33. void HAL_GPIO_EXTI_Falling_Callback(uint16_t GPIO_Pin)
    2 r. z% L$ x% Q
  34. {
    6 K# v; n2 J' u
  35.   if(GPIO_Pin == GPIO_PIN_1)
    , ]: l- E5 Z3 Z- Z% g" j# z7 m
  36.   {7 I4 \4 ~) u; H9 a3 J' c
  37.     if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, GPIO_PIN_1) == 0)
    7 M: A& L, D# h7 Z- o4 E0 R
  38.     {
    * U* {- [9 g* v( L! R- S
  39.       SEGGER_RTT_printf(0, "Enter PB1 Falling exti!\r\n");
    4 i: S5 c+ b% a" ?3 O
  40.     }5 T% `' o9 n  u; H
  41.   }
    5 a, U. \; q1 q; m
  42.   else if(GPIO_Pin == GPIO_PIN_12)& c& K, `/ k. f: V
  43.   {+ O) I4 t" C1 ]9 G3 a6 w
  44.     if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, GPIO_PIN_12) == 0)* L. P: [+ Q; v% N  l; n; s
  45.     {  @9 X9 H' t8 B  T
  46.       SEGGER_RTT_printf(0, "Enter PB12 Falling exti!\r\n");( j/ s; @$ M( |, C
  47.     }* y2 d' D0 u2 ~+ R; F6 r+ p
  48.   }
    ! {0 k$ P) y/ |' U
  49. }
复制代码
$ `8 J- P. s) k
四、调试结果
0 z! t& o# Z( b" k6 m1 Z
1 q5 u1 J7 E$ K) {2 R% N( t- y# s& U2 {" G
* ^6 W& n7 R1 Y4 k4 _% x! ^" i1 W
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