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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:
$ e9 P6 \1 s3 T/ E1.STM32低功耗一共有三种模式:9 ~/ d1 ?, B  N6 H: o
(1)睡眠模式:功耗高,任意中断,任意事件唤醒# ?2 ~, h7 g: S3 y( b
(2)停机模式:功耗较低,可以任意外部中断和RTC闹钟唤醒
; @( o0 x- x5 C6 D/ P(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3 s( u. O9 w* x  J0 P$ i8 N

- Y8 J0 r9 s2 k$ V: d0 [7 m
20201201105002263.png

& z' ]/ y/ r. l! a' w, w5 I) o6 b( e
综上优缺点,所以最常用最实用的也就是STOP停机模式。
5 B0 C! e% i$ v. f1 M: P
8 N$ J0 ?, y# Y$ p) U% ^2.小白扫盲2 p) N# C/ E0 g7 g2 G
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。
: e. }% C) J9 i) K; f( L2 W# J2)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。+ N$ X: c' m6 w% u4 ?! q# b: ]0 R/ F
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 ^2 H: I3 J; ~6 p' H
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/ r4 ^+ [1 l* q- z
6)外部中断唤醒之后,在重新初始化一些引脚配置
- c) E) v) M0 T! z7)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。! U8 G- N& U1 V8 A) Y7 M
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。
, Q' ^% w- X5 B9 p4 |2 c* i  B9)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。; Q( B' O6 G" f) e
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。
( Z3 d: _5 e+ V7 M& j二、调试环境:# ]2 J3 e0 I& X, l: G/ i; ^. z
1.STM32G0单片机
+ t- `4 u' i! ?3 k: `: k2.MDK V5.286 ^! F$ s& \" d' ]8 c0 ]
3.JLINK SWD# }) [, z, J  L
三、具体实现代码, `/ C2 q, L5 `
1.进入低功耗:4 s+ N+ ^9 I# S; ]' Y! s
  1. void Enter_Low_Power_Mode(void)
    2 H# G8 G- m) y
  2. {
    : s) Z6 d+ k# }- Z" k2 A
  3.    static u16 s_lowv_cnt;  //进入低功耗次数
    + F2 J* I* |. F: w0 `4 q9 F
  4.    s_lowv_cnt++;  //进入外部中断次数计数变量自加19 I' {& z' z% E3 ^
  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
    7 {2 n* Z. m* ?1 X0 z4 x* k
  6.    HAL_Delay(10);//延时10ms,为了打印RTT的log信息
    # |' F. g. l0 J8 A8 E2 v3 d
  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
    5 o! G5 \$ @; `! E) V/ b
  8.    HAL_PWR_EnterSTOPMode(PWR_LOWPOWERREGULATOR_ON, PWR_STOPENTRY_WFI); //真正进入低功耗模式
    ' U1 s) m! q. C* o& z5 `0 w$ B
  9.    HAL_NVIC_DisableIRQ(EXTI2_3_IRQn);   //关掉外部中断
    9 K0 B8 q9 e; H$ x% t& f
  10.    HAL_NVIC_DisableIRQ(EXTI4_15_IRQn);  //关掉外部中断9 ^: B) K+ h2 q: Z5 O* V
  11.    HAL_NVIC_DisableIRQ(EXTI0_1_IRQn);   //关掉外部中断
    5 d9 S+ \" ~& o" J2 h+ J

  12. , w- @# x* M* Z* Q
  13.    SystemClock_Config();//重新配置时钟,低功耗唤醒之后默认HSI 8M
    6 U, P3 D- y) z. v
  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. n4 q4 D! v0 h' F& A, a

  15. , n' j, S, f, M" A! A* A
  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)。" R  I( c/ i/ f$ ~! u
% F+ U6 o! g! c0 |% `7 U
2.进入低功耗之前需要先将外部中断唤醒配置好
' ?6 h) y0 l  Y3 I9 |* a7 u
  1. void Low_Power_IO_Config(void)
    7 N" }6 M  R4 f9 B
  2. {
    2 o/ s* [( h* Y' U
  3.   __HAL_RCC_PWR_CLK_ENABLE();   //使能PWR时钟
    ; D: d/ O" C1 S# ~  y9 @% P
  4.   HAL_ADC_DeInit(&hadc1);//重置ADC引脚
    " k5 P9 ^, h. u. e

  5. * g2 w# E' r9 x( b) ~' D
  6.   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
    ! @, P, E. m, X

  7. ; E1 r7 I% \+ c5 Z/ S
  8.   GPIO_InitStruct.Pin = DATA_433M_Pin;( U5 Z9 p& a. x% ~+ q0 n
  9.   GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_IT_RISING;  //上升沿触发. n$ e8 B$ T! z, k) }' _
  10.   GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLDOWN;
    ! V2 R, Q6 F' x4 E- x' N8 q6 Q1 n
  11.   HAL_GPIO_Init(DATA_433M_GPIO_Port, &GPIO_InitStruct);) m, Q7 [2 k0 c& t4 Y+ r0 [6 k7 G$ n
  12. . @1 ?$ }5 J+ V. P
  13.   GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_1;
    % u' P) D" F  K. R4 N: h- Q
  14.   GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_IT_RISING;! Z. D; H5 y- z1 [0 f3 f
  15.   GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;, f; m# T$ k/ w
  16.   HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
    . s/ ^! K8 c7 W2 J

  17. . I* @5 N; }8 A/ R# Y( }
  18.   GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_14;9 f0 e; L) k8 M8 V) F# x
  19.   GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_IT_RISING;
    $ k: f# y6 A, d& q$ ]& Z0 O0 v" i
  20.   GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;; a$ K" a) E% d4 Z/ r3 I: ?/ c
  21.   HAL_GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStruct);/ M2 n+ m, ~' F2 s3 A& u6 G) A4 v

  22. ; ?2 z2 Y7 D) j6 ]
  23.   HAL_NVIC_SetPriority(EXTI2_3_IRQn, 0, 0);% B8 s4 @8 M) N  C
  24.   HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTI2_3_IRQn);
    2 s+ x: i  b  G! i. X& w
  25. 8 F, \$ q+ P9 z$ Y) N/ V
  26.   HAL_NVIC_SetPriority(EXTI4_15_IRQn, 0, 0);
    & p- R( [$ W% ~7 Q1 X; R8 w
  27.   HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTI4_15_IRQn);
    2 ]1 ~+ L  P( e3 J
  28. ' l- G, ?9 C$ g
  29.   HAL_NVIC_SetPriority(EXTI0_1_IRQn, 0, 0);+ m( N! u: }# m) @. U1 C
  30.   HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTI0_1_IRQn);
    ) B; S( K  n& X
  31. }
复制代码
7 d- t. U# E* p# a3 c# s
3.重构外部中断服务函数,区分哪一个中断唤醒单片机
2 B& x  {9 h! `- F$ P7 m
  1. void HAL_GPIO_EXTI_Rising_Callback(uint16_t GPIO_Pin)
    ) ]0 l7 h) A/ D$ `4 S+ A
  2. {
    8 u6 o3 b- \1 z7 K" S; ~
  3.   if(GPIO_Pin == GPIO_PIN_2)
    % S3 S- d$ I1 O' C/ s8 Q" G
  4.   {
    / ]* i1 l( n0 B9 c' p. y
  5.     if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOD, DATA_433M_Pin) == 1)
    7 E& w9 y1 w- h: M# f
  6.     {5 o+ T3 j3 W. [# Q8 U! Y
  7.       SEGGER_RTT_printf(0, "Enter 433 Rising exti!\r\n");5 }6 o2 h' M% y/ I! D5 O  x
  8.     }
    , r) [2 V# u' j2 c
  9.   }
    9 \: P) w5 _  j3 g8 `  _7 X, |
  10.   else if(GPIO_Pin == GPIO_PIN_6)2 Y- ~$ q: Y  \5 Z  J( d
  11.   {
    4 `  t0 i# q7 d; ]9 ~' J) J" K" _$ H
  12.     if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, GPIO_PIN_6) == 1)
    ) P( F7 j9 i: D5 W. v
  13.     {2 G; B9 ]( f2 }- Y0 m/ C# |( G2 C
  14.       SEGGER_RTT_printf(0, "Enter PA6 Rising exti!\r\n");3 K2 x& [9 k2 Q  V  K* U
  15.     }# q# L. `- u! h& R* L
  16.   }
    + P* H! l' @$ l+ G4 o* `
  17.   else if(GPIO_Pin == GPIO_PIN_1)# }' T4 g) z4 F. R# l" i5 e# p6 t
  18.   {
    $ f) M- ~  D" v# G6 D0 o" M
  19.     if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, GPIO_PIN_1) == 1)
    8 {- E* X% l$ Z8 ^$ L0 l0 s/ G0 K1 W! R
  20.     {0 _7 T9 }: G0 T2 ]
  21.       SEGGER_RTT_printf(0, "Enter PA1 Rising exti!\r\n");
    3 ^2 |6 M! Z7 X, z/ V
  22.     }
    5 e- W  O  l: o2 v2 e8 y( V5 ?
  23.   }
    ; G- y3 U8 Y& ~) Q/ u/ G
  24.           else if(GPIO_Pin == GPIO_PIN_14)
    & m  F3 }) [7 L$ J) ]
  25.   {  \  @' C' W$ p- S; Z8 K
  26.     if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOC, GPIO_PIN_14) == 1)
    0 J2 E8 {* ~9 A( \( Q  c7 M; v" c
  27.     {# O( D0 u, q6 B" x/ g; H' O
  28.       SEGGER_RTT_printf(0, "Enter PC14 Rising exti!\r\n");8 s: {! b) E( ^9 [! B
  29.     }
    ( a. ?2 n+ ^+ t) I; Q3 b7 u
  30.   }' w! y" S( }3 R# X4 v( m
  31. }
    # }" I0 K: L, c% {

  32. $ v$ I' T& ]/ j' E
  33. void HAL_GPIO_EXTI_Falling_Callback(uint16_t GPIO_Pin)
    % ?: {& n; t+ K+ U& O( H" `8 C3 I
  34. {# P& D7 x6 o% l0 @! v
  35.   if(GPIO_Pin == GPIO_PIN_1)
    0 R6 i9 ]. S  g1 W' e, l, ?
  36.   {
    9 f! W" D  f  x% g
  37.     if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, GPIO_PIN_1) == 0)
    - q, }0 N. d/ {2 V0 Y
  38.     {: b' E* H+ i0 R9 {
  39.       SEGGER_RTT_printf(0, "Enter PB1 Falling exti!\r\n");
    9 y# L' S( \) f& i, t
  40.     }
    , e5 c- U% V/ _
  41.   }& l, k0 z0 ?" a+ v5 p' P  e" w
  42.   else if(GPIO_Pin == GPIO_PIN_12)
    0 g3 [& E$ X, w9 D4 a$ u1 \8 l
  43.   {
    2 Z, Q" w: v; f: {+ b
  44.     if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, GPIO_PIN_12) == 0)& C* G) n% F. J. L
  45.     {
    # @4 z  I& c, g# E  M6 E
  46.       SEGGER_RTT_printf(0, "Enter PB12 Falling exti!\r\n");
    9 [5 W. k, b. @& X
  47.     }
    9 J' \4 y4 p" H
  48.   }+ M8 k! t* H/ I: @( n$ r. O
  49. }
复制代码
( H- U2 ^8 {8 d2 p; F
四、调试结果
8 y( I' _' Q& S0 R) w8 j$ u
4 p4 d: r# U5 j$ E; C  Q5 a& P5 y+ u: \

5 y: e1 z* J+ h$ A
收藏 2 评论0 发布时间:2021-11-8 15:56

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