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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:
$ V+ K5 z6 P( T7 `1.STM32低功耗一共有三种模式:. G8 d" y1 B: U: f* g( n% V
(1)睡眠模式:功耗高,任意中断,任意事件唤醒
9 U& V% U( A1 Y) ~! Q' N" f(2)停机模式:功耗较低,可以任意外部中断和RTC闹钟唤醒
& h; m. t  Z- f5 M(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
& ]1 d$ t% _+ B: \7 L6 x9 G" a7 z) q$ j' a. V6 Y- H
20201201105002263.png
1 B6 L5 L4 ^) ^9 P' g( i5 C( @
' e, U9 e( V" Y' m6 N( @" }
综上优缺点,所以最常用最实用的也就是STOP停机模式。
8 x" |' [! y( I3 B  u0 l2 q1 L5 c3 a( m8 G0 C' A
2.小白扫盲
& W/ e5 h2 q' [) l1)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。: }3 t5 E3 X* z( `. ~3 t7 B
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。
& H' c8 I4 L6 \6 B' m1 F: D4)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; X# M: D1 [/ c( ~0 H9 N
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+ U4 a& a4 u4 }% r( `2 _. a
6)外部中断唤醒之后,在重新初始化一些引脚配置
% L& s, {* s& a( _! ?0 M. Y0 E8 ~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。3 x2 C/ T3 b! X
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。
) K; r, J+ ^$ J% V' j% `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。" _) O! g4 F4 M( o
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。6 m  m  L5 H* W+ g: S) B% A
二、调试环境:+ p4 s; Y) G8 C: h
1.STM32G0单片机
0 f# Q/ ]$ e6 E- ?/ K9 Y2.MDK V5.28& l: \3 e0 Q* m6 F, Y
3.JLINK SWD: h8 h* K6 g5 q/ d- p( L$ ?
三、具体实现代码- R+ j0 w8 H% X$ }& q' @9 O
1.进入低功耗:
9 W# \+ C- j. |$ x
  1. void Enter_Low_Power_Mode(void)1 `9 I2 R; q# I6 f6 u% j
  2. {1 {* l2 m8 Q( m
  3.    static u16 s_lowv_cnt;  //进入低功耗次数
    + H3 _3 K# O  J( {4 n
  4.    s_lowv_cnt++;  //进入外部中断次数计数变量自加18 b$ L5 u9 U% `: Q" _6 T' d/ t
  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
    $ g* n* p& Q# S
  6.    HAL_Delay(10);//延时10ms,为了打印RTT的log信息! c0 i: d& e% E% c; ?
  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
    3 ^+ D; K5 U6 j% J" y
  8.    HAL_PWR_EnterSTOPMode(PWR_LOWPOWERREGULATOR_ON, PWR_STOPENTRY_WFI); //真正进入低功耗模式" v9 K6 L) U0 d' w9 Q+ ]
  9.    HAL_NVIC_DisableIRQ(EXTI2_3_IRQn);   //关掉外部中断
    ( j0 z0 s6 q( E7 z
  10.    HAL_NVIC_DisableIRQ(EXTI4_15_IRQn);  //关掉外部中断
    % ?' i' G* p1 K7 t! d
  11.    HAL_NVIC_DisableIRQ(EXTI0_1_IRQn);   //关掉外部中断
    4 c4 }# m4 y9 |  F' U

  12. 3 M, Z. T6 H2 _* S1 v
  13.    SystemClock_Config();//重新配置时钟,低功耗唤醒之后默认HSI 8M
    9 N7 X% e4 R  ~8 n: V1 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
    ; `) C) v" V% v. H" i# `; P1 e
  15. , k1 n& Q# `, r6 r5 b2 h
  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)。7 v% K4 Z! z' Z" i0 V% j

* r" `: c% O1 L, N! f2.进入低功耗之前需要先将外部中断唤醒配置好
, q/ B0 m: J& H- {* x7 Y6 X: O3 r
  1. void Low_Power_IO_Config(void)
    ! O. Z7 h* n3 L- N+ i% {% f" ?5 F+ `
  2. {; X1 d7 [8 ?/ }$ @/ W7 O* t: d
  3.   __HAL_RCC_PWR_CLK_ENABLE();   //使能PWR时钟
    : Q% ]2 ~2 P$ f, o7 g- X1 H
  4.   HAL_ADC_DeInit(&hadc1);//重置ADC引脚, z- ~$ @9 F' [$ k
  5. + V0 V- O6 ~' y+ K
  6.   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
    . }  `. G8 `2 X: A
  7. , @# f' E$ T3 S2 G3 z4 F
  8.   GPIO_InitStruct.Pin = DATA_433M_Pin;
    5 H8 g8 r' X8 w$ t' Y) A
  9.   GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_IT_RISING;  //上升沿触发+ y2 J% U3 M* [  p
  10.   GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLDOWN;& l5 Y. ]- v4 u& @& z$ v
  11.   HAL_GPIO_Init(DATA_433M_GPIO_Port, &GPIO_InitStruct);/ Q( m( E- Q- X  Y
  12. 7 u8 c* i; {! n7 \
  13.   GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_1;
    ; G- ^: b) D* E& S
  14.   GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_IT_RISING;+ S( n* c7 R& Z; B
  15.   GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
    5 V/ D  {5 o4 ^  h6 [: W5 [
  16.   HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
    # O" V8 `9 ?$ O$ W; Y, r
  17. " U' N" q) a3 w' |* x
  18.   GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_14;: @# V8 Y3 P$ k, e6 Q; J: Z
  19.   GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_IT_RISING;2 L0 q4 a& f7 i" P. ~
  20.   GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;$ Y& o. e: T4 S8 G# P: [& v+ m
  21.   HAL_GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStruct);' ~7 R$ K, Y& L$ O6 O

  22. - b6 g( F  N% H, d; N6 D8 N0 W
  23.   HAL_NVIC_SetPriority(EXTI2_3_IRQn, 0, 0);& @" R) q- M& D( Z2 o9 O, Z/ K& ^
  24.   HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTI2_3_IRQn);5 Z$ Y- w& P: i0 l

  25. / b- @/ G! Q/ `
  26.   HAL_NVIC_SetPriority(EXTI4_15_IRQn, 0, 0);# k- p* [7 u  k+ [5 n) M
  27.   HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTI4_15_IRQn);, l1 ~- n' a% ]( h
  28. , `/ E" S3 y! W! ^; f8 }1 m
  29.   HAL_NVIC_SetPriority(EXTI0_1_IRQn, 0, 0);
      e5 u; r: e  @& }; V
  30.   HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTI0_1_IRQn);1 ~, E) e  J) V
  31. }
复制代码
# I6 k3 ^( y4 x# A5 q) @# {
3.重构外部中断服务函数,区分哪一个中断唤醒单片机
6 e- K6 N( V' v
  1. void HAL_GPIO_EXTI_Rising_Callback(uint16_t GPIO_Pin)( b4 H2 \, C9 d; N
  2. {" e$ u4 [5 r! E( C
  3.   if(GPIO_Pin == GPIO_PIN_2)( r6 l. ]- _# x6 y
  4.   {, T5 u0 r2 J. c: E, k
  5.     if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOD, DATA_433M_Pin) == 1)$ e. |6 G. h( X2 S
  6.     {# b9 b* M" R/ `! H3 W
  7.       SEGGER_RTT_printf(0, "Enter 433 Rising exti!\r\n");' _' E* m: `: N# d6 P" t
  8.     }
    & q4 R7 C6 v7 Z, ?2 b( q
  9.   }! m. [3 |; b7 u/ [4 G* c
  10.   else if(GPIO_Pin == GPIO_PIN_6)
    ! ?/ w5 _9 a* i/ J1 W; Q5 i
  11.   {
    - U0 _3 p" e4 K# E
  12.     if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, GPIO_PIN_6) == 1)
    2 v6 D1 ?% m% `. Q' W- `4 a5 O3 s
  13.     {# Z: w0 r4 Q, {" W
  14.       SEGGER_RTT_printf(0, "Enter PA6 Rising exti!\r\n");
    + k- j1 Q4 x& p  q
  15.     }
    6 Y/ `. T$ z2 ~
  16.   }
    , R# j; n$ S9 f7 {( V
  17.   else if(GPIO_Pin == GPIO_PIN_1)3 Y7 s5 H3 T1 \- n3 ~( q: {0 p
  18.   {
    4 Z4 B9 u8 B, F( h: X% d; R
  19.     if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, GPIO_PIN_1) == 1)+ l- S* }& A# H& k4 x) H
  20.     {
    ! b$ n3 n1 J" e! U5 _; [
  21.       SEGGER_RTT_printf(0, "Enter PA1 Rising exti!\r\n");
    $ D! F; \. Q( t4 ~
  22.     }
    ; q9 k3 ?7 L$ |/ O
  23.   }
    + t/ C, D, ]! `3 t
  24.           else if(GPIO_Pin == GPIO_PIN_14)& L4 s1 k* @; z
  25.   {
    " R( w3 y5 q3 b/ w! a; Y  J( g
  26.     if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOC, GPIO_PIN_14) == 1)/ Z0 y3 s; D  M" a' B# ]) C
  27.     {/ U& Q, J- c* i$ A4 t7 o
  28.       SEGGER_RTT_printf(0, "Enter PC14 Rising exti!\r\n");$ s" N, s: t' v; P9 s
  29.     }
    0 R0 Z: U4 U# T7 d' V. O; y; N
  30.   }
    6 R- X3 n" g; [
  31. }
    5 v3 I' \2 v% j* J4 P
  32. 7 v* K8 n# c3 \% y4 Q( I2 u, K  V, j$ k
  33. void HAL_GPIO_EXTI_Falling_Callback(uint16_t GPIO_Pin)
    ) _2 R9 J- }2 S
  34. {. \, z  \* Y: G! @2 k. A6 M
  35.   if(GPIO_Pin == GPIO_PIN_1)1 d3 j; ?2 Z8 j' f5 r$ ~
  36.   {. A2 D& ~6 K+ Y" w" c9 c( @; V3 M
  37.     if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, GPIO_PIN_1) == 0)
    . Q  Z' }8 j1 n$ A+ n. D
  38.     {
    * t6 g" ^( b  d" n/ ]3 k. W/ u+ K
  39.       SEGGER_RTT_printf(0, "Enter PB1 Falling exti!\r\n");! b2 `0 h& N% J# q  F, f% z
  40.     }
    9 d6 _: h8 H0 j3 H/ V0 o
  41.   }& q) q( N, L8 h8 v% b
  42.   else if(GPIO_Pin == GPIO_PIN_12)
    / ~; G7 z' ?0 j" q5 F3 x
  43.   {
    ! F$ t: b  @5 ~9 i8 ]
  44.     if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, GPIO_PIN_12) == 0)
    ; P; C$ b' x, _
  45.     {3 z1 d  f; V3 m* q5 g7 h" z
  46.       SEGGER_RTT_printf(0, "Enter PB12 Falling exti!\r\n");
    $ b9 p7 U9 G. C5 l0 x0 V
  47.     }$ b! ?, N" f# H$ V2 W: E8 v( t
  48.   }
    " g% u. d" G- z0 u
  49. }
复制代码

5 V$ i; g+ W( F  z8 L/ T( `四、调试结果0 x- S+ w1 j4 M. ?( _% @
8 L, m: W0 R4 F2 U( j# ]6 A  e

. g% E  E: {( G- f% ~; {7 f- ?  q! o* p+ G1 o
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