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【经验分享】【stm32】G0系列串口低功耗模式介绍和应用(地址匹配模式)

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STMCU小助手 发布时间:2021-11-14 22:04
一、串口低功耗模式介绍
# Z- v+ o+ J* e1 R: e0 x+ n1.1 介绍
# v. w; a; a1 V! k& r7 x6 K& zstm32可以通过串口来从stop模式唤醒,如果基于hal库,只要进行一些配置就能使用,这种通过串口唤醒的低功耗模式可以用在带电池的设备上,在需要设备工作的时候才将其唤醒处理事务,处理完后进入stop模式降低功耗。' b0 @* G  N$ K; D. }! d" z4 Y

& E4 e$ d, m7 p2 K+ }1 x1.2 三种模式和相关的寄存器1 @2 |- ^4 k1 G  d. C; D
1.2.1 寄存器  z+ Q9 q7 h; @7 B
1.2.1.1 CR3[21:20] WUS[1:0]
/ F9 K; @/ ?8 d. z% q功能:选择从低功耗模式中断唤醒的标志
) u" h* i' `; P配置说明:
( x3 F# e% R# c* g0 Q- p& i* G00:地址匹配模式; g6 F  d& h& A
01:保留
7 E. L1 t8 b! y3 G2 P10:检测起始位* F7 P" L8 _. U8 U/ D" P: j& u
11:RXNE/RXFNE中断5 e6 A* V$ K: o+ Z. X. Z+ \( i

3 ]. E$ e* A5 ?" l1.2.1.2 CR3[22] WUFIE
. T0 h! N2 ^; S0 A功能:使能从低功耗模式唤醒
  j* y  ?7 R0 U. I! u& \) Y配置说明:
6 V  R$ K0 T* ]4 i, q% b8 `0:关闭中断- ^9 F; K2 J! S! s5 Y- o
1:使能WUF中断,即当ISR的WUF为1时产生一个中断5 v" n4 Q3 _6 N; m* f2 a
/ E3 x2 L0 d, ]! O! Q
1.2.1.3 CR1[1] UESM
" E3 X+ D1 `) H2 r  R' j功能:使能串口的低功耗模式# a1 }, ^/ u4 {' ~7 p" d
配置说明:( |. K: z6 o$ {( x
0:串口不能唤醒低功耗模式/ [4 Z5 }" f, A7 R% L8 t: ~
1:串口能唤醒低功耗模式
5 P+ D: e4 v& c( {9 x, z+ |" y" `1 d
1.2.1.4 PWR_CR1[2:0] LPMS[2:0]: _! E) _8 \  y4 t3 U8 L
功能:低功耗模式选择
& x# G3 G+ [  X3 g2 n" q9 `配置说明:
! e. l3 [7 y$ b9 [) F000:stop 0模式
- C0 N4 q& L( K- r+ Y! `0 L% B- _001:stop1模式/ {& t) a" F% M$ `' `/ z; m) j
010:保留4 m, {4 A5 P  ~- i" p* W; o
011:stanby模式# e3 D& |- i* M6 J

" S7 r2 n( i) S! R% |' v' Y5 J! ~9 ?1.2.1.5 SCB_SCR[2] SLEEPDEEP
( L2 ~. k1 V$ }# p功能:决定处理器在低功耗模式时选择睡眠模式还是深度睡眠模式,SCB寄存器的内容在m0+编程手册里。
. x0 S: W$ P/ |% y" F# l配置说明:
& r, Z+ x# `2 Q: X% ~# g0:睡眠模式
4 e& c  @  |% U0 K# B1:深度睡眠模式
9 s; H0 e2 [: D, c* T1 z  ^( w# x8 J, B$ n- Y! R* A; Y
1.2.2 模式# |( H) E% ^# a& q' ~( Z' ^
地址匹配模式, _# g" v, I: C% T
检测起始位0 c2 d* v; t2 s+ x
RXNE/RXFNE中断模式
5 ?, \" @! e  Q$ V* Q: w4 h: \& _( V7 e. j: F- |! Z
二、用法
, h1 R5 q- A3 u2.1 地址匹配模式0 P% [7 J- _1 F" Z- ?
地址配置成0x29(0010 1001),串口需要发送0xa9来唤醒,唤醒后需要关闭唤醒中断使能,重新初始化时钟。
6 }5 x4 c% |' ~5 ~/ ^  s& G0 m9 p+ F8 V# V& v) s* u
  1. /* make sure that no LPUART transfer is on-going */5 l  C' I, U7 J
  2.   while (__HAL_UART_GET_FLAG(&hlpuart1, USART_ISR_BUSY) == SET);
    ! s, }; Z5 q  S0 ]
  3. * ?0 r+ o% O# T% Z
  4.   /* make sure that LPUART is ready to receive# x7 X/ l, q2 z
  5.    * (test carried out again later in HAL_UARTEx_StopModeWakeUpSourceConfig) */
    " c2 S# u0 `! y- X
  6.   while (__HAL_UART_GET_FLAG(&hlpuart1, USART_ISR_REACK) == RESET);
    + T& ?" [* l4 _1 q2 q
  7. $ b) c3 F. Z* k1 G3 \
  8.   /* set the wake-up event:
    8 w! }, N; _3 B& z* q/ ?
  9.    * specify address-to-match type.7 ^- ~- }1 a& d, g% g8 j/ R
  10.    * The address is 0x29, meaning the character triggering the
    6 ]( U+ g4 p8 h" A
  11.    * address match is 0xA9 */
    & w3 _- d; K7 \
  12.   WakeUpSelection.WakeUpEvent   = UART_WAKEUP_ON_ADDRESS;% q% s1 [- H" n) h  m$ N
  13.   WakeUpSelection.AddressLength = UART_ADDRESS_DETECT_7B;
      r1 {8 g- B  b" _6 m# b6 W
  14.   WakeUpSelection.Address       = 0x29;2 G6 t8 I( r9 g- @
  15.   if (HAL_UARTEx_StopModeWakeUpSourceConfig(&hlpuart1, WakeUpSelection) != HAL_OK)
    9 H/ j: a" d+ B  \& P$ G& s5 ~, |0 t
  16.   {0 G1 H! @. ]4 y
  17.     Error_Handler();! C& q4 _; J% l
  18.   }
    * ?2 `; o0 A/ {, v4 Y4 {1 r: B7 ?3 Y

  19. ) p2 @5 F2 I$ C4 d. Z
  20.   /* Enable the LPUART Wake UP from stop mode Interrupt */
    ' R$ ^7 d, j6 ~& s9 [$ y4 s
  21.   __HAL_UART_ENABLE_IT(&hlpuart1, UART_IT_WUF);
    ( g0 j9 h, B# t. h% }
  22. 9 r; e& R8 [5 c4 A" M) s4 ^/ p  x
  23.   /* about to enter stop mode: switch off LED1 */2 @& [( f+ d2 s4 \4 U( ^6 V" b$ R
  24.   BSP_LED_Off(LED1);3 L; v0 }5 t; r; v- `- w3 q
  25.   /* enable MCU wake-up by LPUART */. T0 C" s# O/ g* P9 X7 ^
  26.   HAL_UARTEx_EnableStopMode(&hlpuart1);4 }8 m* m- g* y$ j$ T
  27.   /* enter STOP mode */
    3 g  d! P% B& v7 W
  28.   HAL_PWR_EnterSTOPMode(PWR_LOWPOWERREGULATOR_ON, PWR_STOPENTRY_WFI);
    % A5 H/ j( H) Z2 H0 Q& w( K
  29. * q& r" H: i0 w
  30.   /* ... STOP mode ... */
    % d. ^: O" K3 j3 ^5 e3 R% v
  31. 8 g% Y2 e. a# X6 b1 n5 E( l
  32. % C# S. `0 h3 b" q
  33.   /* at that point, MCU has been awoken: LED1 has been turned back on */
    7 e3 B2 O1 d& u- o/ _  ~
  34.   SystemClock_Config_fromSTOP();& D+ i& u7 X% x) T$ V
  35. + v. b0 J0 r4 w3 `
  36.   /* Wake Up on 7-bit address detection successful */4 C$ N9 s0 B* a  A" o9 x# X
  37.   HAL_UARTEx_DisableStopMode(&hlpuart1);
复制代码
: m& n7 W6 v+ d+ P$ k5 f
2.2 起始位模式
; G$ \4 Q8 T. s) ^2 u. `串口上产生一个起始位可以唤醒。7 _# x  Y5 R- e, [2 L- L

# a( z( B1 b  m
  1. /* make sure that no LPUART transfer is on-going */
    3 A' h9 o& T( R& N( }1 D
  2.   while (__HAL_UART_GET_FLAG(&hlpuart1, USART_ISR_BUSY) == SET);
    , {8 j. B3 i% V9 K. w2 u
  3. " _2 m5 _3 W; r# e( D
  4.   /* make sure that LPUART is ready to receive
    ( _  A& x/ D; g3 a9 J  ]+ h# {5 m6 R
  5.    * (test carried out again later in HAL_UARTEx_StopModeWakeUpSourceConfig) */
    3 k: j) J: h) V/ |, \2 V" t+ l
  6.   while (__HAL_UART_GET_FLAG(&hlpuart1, USART_ISR_REACK) == RESET);
    ! p! `" T9 A! l8 ]- r6 ]& h, m
  7. 9 Z. A4 z4 n! u. P; z& _
  8.   /* set the wake-up event:: ~6 x6 C, L' A
  9.    * specify wake-up on start-bit detection */2 ^2 \7 N6 A7 Q) J: ]) X$ l
  10.   WakeUpSelection.WakeUpEvent = UART_WAKEUP_ON_STARTBIT;
    9 S' d8 U% ~0 w4 H: L. {" }' D
  11.   if (HAL_UARTEx_StopModeWakeUpSourceConfig(&hlpuart1, WakeUpSelection) != HAL_OK)1 x( D7 I3 Q0 j0 G- `  o% O, Z
  12.   {
    3 p- O" v. f$ |, Y' d1 O
  13.     Error_Handler();
    2 t3 ?/ P2 H- s4 u- Z# P8 a
  14.   }1 Q7 {( r/ S7 f! I0 Y' k/ I
  15. 6 z4 k6 j$ s) v+ ~4 l
  16.   /* Enable the LPUART Wake UP from STOP mode Interrupt */
    ; p1 |, u* ]+ q) K
  17.   __HAL_UART_ENABLE_IT(&hlpuart1, UART_IT_WUF);- D6 |" W4 [4 x
  18. 2 U& D0 z1 f3 B8 N/ [& J1 L
  19.   /* about to enter STOP mode: switch off LED1 */# q. J' \& V- v* H
  20.   BSP_LED_Off(LED1);3 `6 Q- g1 l2 ]! K- J
  21.   /* enable MCU wake-up by LPUART */; c! j  [, p8 p5 M
  22.   HAL_UARTEx_EnableStopMode(&hlpuart1);
    6 K' }& S7 g6 V; U
  23.   /* enter STOP mode */
    2 Y. i: [7 O9 u6 |
  24.   HAL_PWR_EnterSTOPMode(PWR_LOWPOWERREGULATOR_ON, PWR_STOPENTRY_WFI);. H1 b' ]/ U7 T) @- e% T
  25. ' j4 v5 N% {+ v
  26.   /* ... STOP mode ... */
    : r/ `5 k# g& G, R- u

  27. 6 R5 D5 m) c. n0 [% e: K& t

  28. ; S5 L' P& G! Y! ^. F7 X8 ]
  29.   /* at that point, MCU has been awoken: LED1 has been turned back on */- O0 W. k6 E% n2 m/ j. e/ O# V
  30.   SystemClock_Config_fromSTOP();4 S  {: h6 t! c

  31. . |# Y+ R# }( ~* d0 g! R2 `
  32.   /* Wake Up on start bit detection successful */
    & ~  w5 _* c0 A6 r+ N# z
  33.   HAL_UARTEx_DisableStopMode(&hlpuart1);
复制代码

$ {7 k: {' X# \2 s% P2.3 RXNE/RXFNE中断模式7 c" Q3 K4 w2 v" z
接收到一个字符可以唤醒,接收的字节是完整的。* z. i2 t$ k; F8 P2 I+ e+ X

3 S: T# J# {) s8 `
  1. /* make sure that no LPUART transfer is on-going */3 t9 V% E4 [+ z8 V/ W: y
  2.   while (__HAL_UART_GET_FLAG(&hlpuart1, USART_ISR_BUSY) == SET);# k9 C) I  [& s  B* N
  3.   /* make sure that LPUART is ready to receive
    3 M; r$ J1 A6 a
  4.    * (test carried out again later in HAL_UARTEx_StopModeWakeUpSourceConfig) */* L9 H" K3 J; L. I
  5.   while (__HAL_UART_GET_FLAG(&hlpuart1, USART_ISR_REACK) == RESET);
    ' [& k7 T3 S4 D8 h3 P9 C

  6. ' ~! Y) O4 j: Q1 F7 q. q; ]
  7.   /* set the wake-up event:$ N5 g% U% v( \, ?! q
  8.    * specify wake-up on RXNE flag */
    3 N7 @: }7 y3 m' j
  9.   WakeUpSelection.WakeUpEvent = UART_WAKEUP_ON_READDATA_NONEMPTY;
    * K3 ^, @  X6 \
  10.   if (HAL_UARTEx_StopModeWakeUpSourceConfig(&hlpuart1, WakeUpSelection) != HAL_OK)2 x- v- q$ a- g
  11.   {+ p- _2 `$ W" y6 A5 |& x
  12.     Error_Handler();! M' r( \, {6 C8 {6 g6 z# t
  13.   }
    1 U. ^1 m; q) s  [2 T* b. [
  14. 4 k; w0 V) E  ^2 r/ ]/ I# k# g0 e
  15.   /* Enable the UART Wake UP from STOP mode Interrupt */
    ; T( j+ f7 k' D# X8 a
  16.   __HAL_UART_ENABLE_IT(&hlpuart1, UART_IT_WUF);# u) P( p7 h& R5 F& a8 R

  17. - d. Q: L! F  `* P2 r  l5 {
  18.   /* about to enter STOP mode: switch off LED1 */
    3 [* O0 Y0 l$ V6 j( P5 U  u
  19.   BSP_LED_Off(LED1);/ s' X2 i5 |2 X9 P3 i) p3 Z
  20.   /* enable MCU wake-up by LPUART */
    % w8 z; g7 Q) I' [; o
  21.   HAL_UARTEx_EnableStopMode(&hlpuart1);
    ' O5 [9 c5 [) z* v7 B  y
  22.   /* enter STOP mode */. @5 ]9 J1 o/ b! h( [2 x
  23.   HAL_PWR_EnterSTOPMode(PWR_LOWPOWERREGULATOR_ON, PWR_STOPENTRY_WFI);
    6 x+ Z" O" f3 R5 T# x& j
  24. 6 s# E) K8 Z8 c0 L4 d# s5 e
  25.   /* ... STOP mode ... */# ~% T( B$ E+ B; v) L5 A6 i
  26. # A+ ^& X3 k$ V) [4 h+ x
  27. ' J4 E# H! g2 B
  28.   /* at that point, MCU has been awoken: LED1 has been turned back on */( d4 S# i; b, `' `' J' p
  29.   SystemClock_Config_fromSTOP();" H; c7 O, W* z0 r# T) ?
  30. 8 H2 N4 X/ f" h! H( B' V/ O
  31.   /* Wake Up based on RXNE flag successful */
    3 k0 S. N$ y# F2 H5 F; Y" N
  32.   HAL_UARTEx_DisableStopMode(&hlpuart1);
复制代码

6 z6 P- A5 L: ?2 s$ z0 [/ p三、注意事项
5 @: o3 n7 u* i9 @* h如果使用地址匹配模式,需要关闭RXNE的中断。
( E5 t1 _( R! E" b" r! m3 A4 C: @0 c
  1. / c3 t2 |5 d7 F; r
  2. __HAL_UART_DISABLE_IT(&huart1,UART_IT_RXNE);
复制代码

- k% q* {! j& G1 j
+ s( \; i% C; L- r, y( ?
4 E' G% W; v# i2 j- w7 J! K: w# C
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