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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:8 C% M, @8 O, `; {
1.STM32低功耗一共有三种模式:
. ~" l- ^5 X4 w9 b7 ?& l(1)睡眠模式:功耗高,任意中断,任意事件唤醒+ b, p# t7 j7 H  f/ g. m* L
(2)停机模式:功耗较低,可以任意外部中断和RTC闹钟唤醒
+ w) `/ b0 d1 _$ e# _(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& |, V  C5 p* }4 @
& f/ Y* m  i/ m: B6 ^9 g  H
20201201105002263.png
! C9 J/ E& j% o; ^6 T
" M2 P# b: x" D3 j+ D! G, O! E) c  F4 T
综上优缺点,所以最常用最实用的也就是STOP停机模式。
6 J8 ?9 C* F9 G* @
4 D; P; h3 D+ y- C2.小白扫盲* W5 c5 Q- c- F* d0 s# n
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。
; q/ _6 I+ T4 H5 f. m" ?3 Z2)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。8 [" V7 D8 B; s
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8 U" n7 D% K, g8 a, b
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
6 Q  `1 t/ [0 r: m$ |6)外部中断唤醒之后,在重新初始化一些引脚配置% K1 w* r0 i! j" V! @! ^
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。: ~8 r7 r% W  R8 N
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。: W' j5 K7 `6 W) c2 u
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 H) r2 W" S) }& m! n10)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。
$ J4 C6 ^/ V7 Q! M& V. L二、调试环境:
" `/ o7 T+ F; I7 E0 `' {1.STM32G0单片机
( t9 ?/ C' @6 L7 y; Q, j) b( f2.MDK V5.287 [/ a: `/ v  q# c7 J6 _8 O
3.JLINK SWD# O+ D- H9 Y% p
三、具体实现代码% \3 y' O/ n" K4 k: p, k
1.进入低功耗:
: y( c8 L- H& c7 B/ N5 c" g
  1. void Enter_Low_Power_Mode(void)6 v# h" I) h3 Q; X; l* R2 [
  2. {
    " g8 N! n& O, B# T
  3.    static u16 s_lowv_cnt;  //进入低功耗次数' H. E. K# d& ^6 x( D
  4.    s_lowv_cnt++;  //进入外部中断次数计数变量自加1" b8 v% i" k  p5 ?. e" c; _
  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3 o( O+ g  K4 {: h7 q' X/ G; X8 |2 P
  6.    HAL_Delay(10);//延时10ms,为了打印RTT的log信息
    " V6 X" f- o+ D9 n% A
  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
    4 G' B8 g9 q' [6 `6 o( J
  8.    HAL_PWR_EnterSTOPMode(PWR_LOWPOWERREGULATOR_ON, PWR_STOPENTRY_WFI); //真正进入低功耗模式
    & \5 I& z6 R7 `' o+ |9 I% `
  9.    HAL_NVIC_DisableIRQ(EXTI2_3_IRQn);   //关掉外部中断( t3 Z1 l+ W% `+ o- E( g0 i
  10.    HAL_NVIC_DisableIRQ(EXTI4_15_IRQn);  //关掉外部中断& x$ u7 z; M0 A0 j/ ]- R5 {
  11.    HAL_NVIC_DisableIRQ(EXTI0_1_IRQn);   //关掉外部中断
    ; S" o# ~) k, E

  12. # ~' R% K( A6 N( W/ Q# G  y
  13.    SystemClock_Config();//重新配置时钟,低功耗唤醒之后默认HSI 8M; j  Y5 C5 v! ]; Z2 v) {1 Y
  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
    , g6 j2 i0 M6 b7 z6 D; P1 X1 O0 v# O
  15. , b3 J$ P5 E2 p! h0 Y9 K
  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)。0 G3 ~! _" c" A+ b

! x5 \# ~6 d. Q# j2.进入低功耗之前需要先将外部中断唤醒配置好
5 y% s6 m& C( M& l6 y, F
  1. void Low_Power_IO_Config(void)/ T# x6 x( B' }
  2. {. j% d, G( r. D5 f( b( a
  3.   __HAL_RCC_PWR_CLK_ENABLE();   //使能PWR时钟
    : T2 ]0 T/ B. i% g8 l4 b
  4.   HAL_ADC_DeInit(&hadc1);//重置ADC引脚* Q5 U. A4 s' r8 e) w9 n
  5. + t# t9 o1 B1 y/ |
  6.   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
    2 x) I# e1 ~5 b& B( b4 t/ {

  7. 4 U: E% t9 L3 Z8 X; Q
  8.   GPIO_InitStruct.Pin = DATA_433M_Pin;
    6 l6 Q3 ?5 p% B. z6 v
  9.   GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_IT_RISING;  //上升沿触发: Q, ]" ?9 w, |* X+ g
  10.   GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLDOWN;% ~; W* x2 R. g6 D2 }- d& f
  11.   HAL_GPIO_Init(DATA_433M_GPIO_Port, &GPIO_InitStruct);
    - C) ?5 J5 H! L& V# F4 S

  12. 6 H" c6 P/ f6 k. _
  13.   GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_1;2 |1 y  t8 H; |
  14.   GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_IT_RISING;
    + y/ ]2 J' G+ h6 V' _9 M4 S( [
  15.   GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
    5 V# G% ]0 `( P
  16.   HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
    $ X1 }6 p9 V/ o. T

  17. 1 O3 |! O; s1 H3 m
  18.   GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_14;
    & |0 r2 Z3 _. C; a$ M
  19.   GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_IT_RISING;
    1 V0 J% A& n" Y+ p) |
  20.   GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
    ) V, F9 B$ j9 K7 q5 n
  21.   HAL_GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStruct);
    . u" o8 ?+ P( c( _' P; w2 u
  22. 5 Z% K7 Z  @$ y8 o" ?+ w. ~( ]4 P
  23.   HAL_NVIC_SetPriority(EXTI2_3_IRQn, 0, 0);$ Q2 V* N. x7 \4 C2 g
  24.   HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTI2_3_IRQn);
    / ^! W1 }8 C' H

  25. 6 u* y+ u* i1 X+ g% T
  26.   HAL_NVIC_SetPriority(EXTI4_15_IRQn, 0, 0);
    % |0 v; C3 S5 I6 T- y. R1 i$ k
  27.   HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTI4_15_IRQn);4 x! T/ w1 X! B7 [. Y# {2 _. J& q/ H' J
  28. - i7 m' Y, f" G  v# [' h! p
  29.   HAL_NVIC_SetPriority(EXTI0_1_IRQn, 0, 0);, A6 I0 R) k% C1 H; t+ ]
  30.   HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTI0_1_IRQn);, F% ]7 h0 h+ X! l' c; ~
  31. }
复制代码

+ V1 k! m. v7 x$ I3.重构外部中断服务函数,区分哪一个中断唤醒单片机& g; t0 E8 t2 s, L& R
  1. void HAL_GPIO_EXTI_Rising_Callback(uint16_t GPIO_Pin)
    ) q& u, h1 M$ y' ~: G+ }; K
  2. {
    2 v9 \# A8 ~. s" _. y8 A2 f
  3.   if(GPIO_Pin == GPIO_PIN_2)
    4 e4 y3 J' R9 H! C
  4.   {
    % u1 _+ U: U* J
  5.     if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOD, DATA_433M_Pin) == 1)* P" }; L' m* Q1 ]( _2 n; q! B
  6.     {* ?! }4 c9 Q- o2 Z
  7.       SEGGER_RTT_printf(0, "Enter 433 Rising exti!\r\n");  ~8 \1 u# d; A3 K8 D' u0 R- e
  8.     }3 y! ?1 M) N' @9 ^6 }, y) w7 S6 g
  9.   }
      U3 O+ |: q" n
  10.   else if(GPIO_Pin == GPIO_PIN_6), }& d, p& s$ e  a2 L. J! j
  11.   {( r, k& ?  \6 d& [8 r0 k
  12.     if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, GPIO_PIN_6) == 1)" f4 j, f8 l8 a+ \/ V& {# n
  13.     {8 A1 S; L2 W8 w* `! O
  14.       SEGGER_RTT_printf(0, "Enter PA6 Rising exti!\r\n");4 d" F# |# q; F9 h* F. o* Q, q+ v3 a
  15.     }' d3 |8 P: u5 |0 r* s
  16.   }
    - v- x  m9 M5 u
  17.   else if(GPIO_Pin == GPIO_PIN_1)
    # h* W; D$ Z$ n) u' f
  18.   {$ i5 K  H& f0 B
  19.     if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, GPIO_PIN_1) == 1)% W& N! Z1 Y8 q2 q% U' c  X9 M' }  X
  20.     {4 z& [7 O9 C$ q. A1 S5 n
  21.       SEGGER_RTT_printf(0, "Enter PA1 Rising exti!\r\n");
    ( X' L9 ?- i( x, m" J$ ?/ u
  22.     }# o0 L" t& P, B2 m' m
  23.   }, |! y8 I6 I1 R; x# A, t4 F$ j
  24.           else if(GPIO_Pin == GPIO_PIN_14)6 A3 Z2 o1 U: t7 V+ J) j, D% K8 R
  25.   {9 h' f$ U. z9 B! H- I5 ~
  26.     if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOC, GPIO_PIN_14) == 1)3 w- A8 N. G- a  R& k4 o
  27.     {
      |5 H/ H4 l; {# g5 n
  28.       SEGGER_RTT_printf(0, "Enter PC14 Rising exti!\r\n");: K! T6 F1 @: P- W% x
  29.     }0 _: N- ~& l# H0 A
  30.   }( |' k5 _  l; d: [* B6 k
  31. }
    # N7 _+ `. s; ^4 x, r; d, |  F& V

  32. 2 b2 X( o% t8 q$ R& L0 O" B0 l1 B  Z
  33. void HAL_GPIO_EXTI_Falling_Callback(uint16_t GPIO_Pin)2 K9 ], Q: R5 `+ p
  34. {
    * R! J# V1 m% u
  35.   if(GPIO_Pin == GPIO_PIN_1)/ A& W3 O* {7 P/ `& x1 ?
  36.   {
    2 O; N, V( M  k+ s8 M: J
  37.     if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, GPIO_PIN_1) == 0)
    ! H* T! g+ e0 p9 Z8 y" ]
  38.     {
    * p9 M$ c  N% @3 m: W2 t: C
  39.       SEGGER_RTT_printf(0, "Enter PB1 Falling exti!\r\n");
    ; o2 F7 T) R  z3 z  h
  40.     }9 D# `: E' B% a' _0 K7 R$ J
  41.   }
    6 B+ o, h3 l0 S5 K* z8 [. U
  42.   else if(GPIO_Pin == GPIO_PIN_12)0 T! p& I, t' f( [
  43.   {3 ^# \. c' Q# T, B# h9 r9 s
  44.     if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, GPIO_PIN_12) == 0)) d# ~) J$ b7 L
  45.     {
    , Q; O# P# f* z: K/ F
  46.       SEGGER_RTT_printf(0, "Enter PB12 Falling exti!\r\n");7 ^! W, V" K1 }0 n* O
  47.     }1 {9 \* G2 i/ |
  48.   }/ K0 P1 |" u6 ]: ^+ y# i2 [
  49. }
复制代码

  q2 l) \* W# |3 R2 M% ]& C3 u# G四、调试结果
) p( u& C/ R" b$ L; z" s/ N
8 s) T7 Z5 B5 S& O0 q+ Q/ k9 ^, J6 L0 K
! @+ s  I- V" A" U7 g
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