MCU：stm32L031K6T6
& {+ q5 v& y% _5 L  m6 M
芯片的主要的低功耗特性
6 f' _* _( R- H! m' ^6 w0 B8 G0 e2 rFeatures
• Ultra-low-power platform
– 1.65 V to 3.6 V power supply
– -40 to 125 °C temperature range
! F9 h, i4 b  \$ |' x2 U& H– 0.23 µA Standby mode (2 wakeup pins)
1 }5 o" i) w) [, d5 }- e6 W& I5 }– 0.35 µA Stop mode (16 wakeup lines)
3 R. @* h$ |$ e1 T3 r  c& q– 0.6 µA Stop mode + RTC + 8 KB RAM retention
– Down to 76 µA/MHz in Run mode
! O( `& B2 w; ^' C– 5 µs wakeup time (from Flash memory)
2 S" J' ~, J2 M/ ?" B" ?" K8 V  o% ]– 41 µA 12-bit ADC conversion at 10 ksps
& M- i5 F4 y2 p6 A% k$ I• Core: Arm® 32-bit Cortex®-M0+
! C5 q) }( A; n8 A( H8 E– From 32 kHz up to 32 MHz max.
$ r% B/ Q* Y# U( Z0 {7 c  d' E+ P– 0.95 DMIPS/MHz
& N0 w: Y$ W7 R  E: P' T1 c
  w% H( `- u/ `( c- y" P功耗当然越低越好咯，但是低功耗是要付出代价的，看下各种功耗下的时钟、RAM、IO、寄存器等的运行情况，如下：
# p9 M1 m) I  a& m0 k! s
5 K1 b9 \4 z/ w/ B

$ B( h: \8 c* u; R- K
4 }" z2 o* f1 Z5 |5 B6 N5 H! R
/ h' l  ~+ m4 m" x  r8 R9 @我们选用的当然是最最低功耗的standby模式了：
4 r4 H0 X1 ]+ L5 G8 S6 x
standby模式BKP备份寄存器能够使用
$ n: F1 ~' I6 i6 Q2 gstandby模式LSI和LSE两个晶振源可以使用
standby模式可以用RTC或Wakeup PIN能够唤醒
注意 standby模式下RAM里面的数据是不保存的
主程序框架
$ U5 c: K' _# x+ G* \

1. ...
   
2. int main(void){
   
3.         HAL_Init();
   , S: U0 q5 x9 _5 B' f: C# o" ~
4.         
   $ V, r& R! _) W5 m- e
5.         SystemClock_Config();
   
6.         
   
7.         MX_GPIO_Init();
   
8.         MX_DMA_Init();
   2 |. l: |8 R: o, Z
9.         MX_ADC_Init();
   
10.         MX_IWDG_Init();
    . t- J; t) I4 _/ }7 N  Y
11.         MX_SPI1_Init();
    
12.         MX_TIM2_Init();
    
13.         ...
    
14.         
    ; a# Z+ H8 U( e" F( h2 x
15.         SystemPower_Config();        //PWR配置
    
16.         
    
17.         BSP_Init();        //板级支持包外设初始化
    $ D- h9 l+ h: \) G  ]9 f1 o
18.         
    , e! [9 J8 j; X
19.         BAK = get_bak_param();        //恢复备份的数据
    & A( z& q( g& M4 Y. B5 Y. q
20.         
    + Q: @% L# o: l; [7 z
21.          while（1）{
    
22.                 ...        
    
23.                 //主程序体
    
24.                
    " j1 F/ l8 y; J0 j# v, o
25.         }
    4 c) n: V8 g$ q- j
26. }

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重要函数实现
1. PWR配置
& ~% y) m) d; J) v

1. void SystemPower_Config(void){
   * N9 t1 N7 `7 O
2.         __HAL_RCC_PWR_CLK_ENABLE();
   " X" z' r1 S9 W* H) j5 B% u
3. 
     y9 I$ ]- w$ F; Z2 U# X
4.         HAL_PWREx_EnableUltraLowPower();
   " m* b: a4 t8 n( c7 ?2 }1 k
5. 
   
6.         HAL_PWREx_EnableFastWakeUp();
   
7. }

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2. 进入standby模式
, B* B7 `  h2 x1 i1 {* w8 L1.先备份数据
8 g  E+ E3 W! e2 u9 Mset_bak_param(BAK);
! p5 K/ u* G6 @9 h0 K8 C7 N2.进入standby模式
( Z" g$ v4 N* z7 Epwr_standby();
. y. g& A; z4 q* ~* K' K/ g

1. void pwr_standby(void){
   # }6 g2 Y+ D" x2 [
2.         if(__HAL_PWR_GET_FLAG(PWR_FLAG_SB) != RESET){
   ! h: P/ q+ {: N" z* m  t% r9 |
3.                 __HAL_PWR_CLEAR_FLAG(PWR_FLAG_SB);
   
4.         }
   ' p! A( ^& L/ I) g* H
5.         
   . u+ H1 H' Q+ C9 P+ O
6.         __HAL_RCC_PWR_CLK_ENABLE();               
   7 ~, l& x- X0 _& s/ E6 P
7.         
   
8.         //stm32L031K6 的PA0和PA2可以作为唤醒引脚
   ( O  P3 D, P& T$ K% q; E- W
9.         HAL_PWR_EnableWakeUpPin(PWR_WAKEUP_PIN1);
   * ^4 u0 o: q, e- g2 q! C( z
10.         HAL_PWR_EnableWakeUpPin(PWR_WAKEUP_PIN3);
    0 Q% J* W3 w. @/ s5 p
11.         
    2 {) y6 |- W. b9 c8 S0 o, _3 k
12.         /* Clear all related wakeup flags*/
    8 z1 C3 U3 s2 J& x" u8 P
13.         __HAL_PWR_CLEAR_FLAG(PWR_FLAG_WU);
      n) N3 O; ?: ~$ ~% H
14. 
    
15.         HAL_PWR_EnterSTANDBYMode();
    
16. }

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: G& f* |4 f$ `3 Y' O' t9 z3. 唤醒
唤醒没什么好说的，standby模式下唤醒，程序跟上电复位没什么区别，RAM里面数据都没了，但是BKP中的数据仍然存在；
. A8 U! v: @; c" q# H! V4 c8 ~这里暂时就把唤醒当做是重新上电吧，后面说到BKP的时候再区别处理；
) j3 B- @, g2 D8 a4 h7 i
4. 数据备份和恢复
+ ^$ ~/ B: H( N. D" Z! t• Memories
7 ]" s0 ~* s; n' ]3 M5 T$ z– Up to 32-Kbyte Flash with ECC
3 n/ j- B5 o) R% Y1 [– 8-Kbyte RAM
– 1-Kbyte of data EEPROM with ECC
, O5 n9 r8 s1 }– 20-byte backup register
– Sector protection against R/W operation
0 w) t$ |! Z/ c! j0 C如果需要备份的数据比较少，不超过20byte，那么可以使用backup寄存器备份数据；如果大于20byte但是不超过1Kbytes可以用MCU内部的EEPROM备份数据；超过1Kbytes可以选用别的功耗模式，或者可以选用外部flash或EEPROM等介质存储数据咯

& T9 X# i+ [2 g! V

1. //**设计结构体用来存储备份的数据**
   
2. typedef struct bak_t{
   
3.         uint32_t        RTC_STA;
   
4.         ...        //根据自己的需要设计结构体吧
   7 n' h, p' c, r$ l/ B: z& E
5. }BAKTypeDef;

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4.1 用BKP备份和恢复数据
$ P" u# k6 P- {, x) e' B$ ~  B

1. typedef struct bkp_t{
   
2.         uint32_t        DR0;        
   
3.         uint32_t        DR1;
   3 e& g5 i6 o8 ?/ D' H
4.         uint32_t        DR2;
   6 u- ^  e; V, [3 s% B& H
5.         uint32_t        DR3;
   * V4 G8 [6 ^) f) ^' {2 x
6.         uint32_t        RTC_STA;        //rtc init sta
   6 Z6 t; `2 |" ]$ L" G4 Q9 \1 _
7. }BKPTypeDef;
   
8. 
   
9. void bkp_init(void){
   3 D. v/ n" f6 l7 k
10.         hrtc.Instance = RTC;
    # a' S3 m: C& ]' |
11.         BKPTypeDef bkp;
    + Y9 o8 t7 O8 W) A
12.         if(0xaa55aa55 != get_bkp().RTC_STA){        //判断初始化RTC
    
13.                 printf("rtc init\r\n");
    0 P( ~/ U- {; o: y$ a2 I# F
14.                 HAL_RTC_Init(&hrtc);
    : W: A# X6 L' v* X' e
15.                 bkp.DR0= bkp.DR1= bkp.DR2= bkp.DR3 = 0;
    / L3 G# q3 D) s
16.                 bkp.RTC_STA = 0xaa55aa55;
    
17.                 set_bkp(&bkp);
    
18.         }
    1 Q- \3 X, f1 p
19. }
    
20. 
    
21. BKPTypeDef get_bkp(void){
    8 C5 [: s0 F3 e' ]# h" I
22.         BKPTypeDef bkp;
    
23.         bkp.DR0= HAL_RTCEx_BKUPRead(&hrtc, RTC_BKP_DR0);
    
24.         bkp.DR1= HAL_RTCEx_BKUPRead(&hrtc, RTC_BKP_DR1);
    
25.         bkp.DR2= HAL_RTCEx_BKUPRead(&hrtc, RTC_BKP_DR2);
    , y# G9 Z' q0 |+ Y5 a
26.         bkp.DR3 = HAL_RTCEx_BKUPRead(&hrtc, RTC_BKP_DR3);
    9 i/ L- ^& ^" b' N
27.         bkp.RTC_STA = HAL_RTCEx_BKUPRead(&hrtc, RTC_BKP_DR4);
    5 ~+ E# e  p; f; ~
28.         return bkp;
    
29. }
    & A8 C( D7 n0 O5 @
30. 
    
31. void set_bkp(BKPTypeDef *bkp){
    
32.         HAL_RTCEx_BKUPWrite(&hrtc, RTC_BKP_DR0, bkp->DR0);
    8 n2 I; ]$ i/ v7 e
33.         HAL_RTCEx_BKUPWrite(&hrtc, RTC_BKP_DR1, bkp->DR1);
    
34.         HAL_RTCEx_BKUPWrite(&hrtc, RTC_BKP_DR2, bkp->DR2);
    
35.         HAL_RTCEx_BKUPWrite(&hrtc, RTC_BKP_DR3, bkp->DR3);
      v* w3 i3 Q9 N) \. n0 l) |
36.         HAL_RTCEx_BKUPWrite(&hrtc, RTC_BKP_DR4, bkp->RTC_STA);
    , J. q  @; c. w7 x; k8 g6 T7 r
37. }

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4.2 用EEPROM备份和恢复数据
! y" m# b2 x$ _5 Y( f: L

1. bool DATAEEPROM_write(uint16_t addr_offset, uint8_t *pData, uint16_t Size){
     C8 r1 ]2 i9 h2 e$ J/ l1 f
2.         if(HAL_ERROR == HAL_FLASHEx_DATAEEPROM_Unlock()){
   
3.                 printf("Flash EEPROM Unlock failed!!!\n");
   % P' A' S6 F8 |& W# ]( S
4.                 return false;
   5 [2 c: d4 ?  H2 B6 R$ j" F
5.         }
   ' ^3 B% |$ K% S+ _' E" C7 n# b0 X) D
6.         if(DATA_EEPROM_BASE+addr_offset > DATA_EEPROM_END){
   
7.                 printf("Flash EEPROM Address Error!!!\n");
   
8.                 return false;
   ) ]8 {' V: c. I. N9 g$ G) N+ @1 L
9.         }
   
10.         
    * z2 V, e: Q, u0 F- m2 c  p4 n* N
11. //        HAL_FLASHEx_DATAEEPROM_Erase(DATA_EEPROM_BASE);
    
12.         for(uint16_t i=0;i<Size;i++){
    
13.                 HAL_FLASHEx_DATAEEPROM_Program(FLASH_TYPEPROGRAMDATA_BYTE, DATA_EEPROM_BASE+addr_offset+32*i, pData<i>);
    ! h" J' U: @6 l; Z
14.       </i>  }
    
15. 
    
16.         if(HAL_ERROR == HAL_FLASHEx_DATAEEPROM_Lock()){
    
17.                 printf("Flash EEPROM Lock Failed!!!\n");
    + K4 m  p/ h, X) F& k9 Q2 R1 C
18.                 return false;
    . L3 i; d- v$ e, s  n( l, y
19.         }
    & Z& v8 t  O: m' J
20.         
    & f4 r" `. S6 ^; `  A3 K
21.         return true;
    3 I9 o. U- |1 E0 e
22. }
    
23. 
    : q5 @7 I# q3 m; j9 Q- _$ L
24. bool DATAEEPROM_read(uint16_t addr_offset, uint8_t *pData, uint16_t Size){
    ( D3 ]" V' g; h& W! ^& t0 M" x
25.         if(Size > DATAEEPROM_MAX_SIZE){
    # z8 X% u! j3 }1 [0 P
26.                 printf("Size is too long!\r\n");
    
27.                 return false;
    
28.         }
    
29.         if(DATA_EEPROM_BASE+addr_offset > DATA_EEPROM_END){
    & }( c3 V! B0 r* R! \5 W6 m1 d
30.                 printf("Flash EEPROM Address Error!!!\n");
    
31.                 return false;
    8 `: D# _! B! f" j# l6 \  I
32.         }
    . u% B6 S  _% Y4 M6 X2 z
33.         
    
34.         uint8_t tmp[DATAEEPROM_MAX_SIZE] = {0};
    ' j8 c- x1 S5 u3 f/ }7 ]: Q
35.         
    6 D+ j/ I0 ?4 \  U$ V' U/ Z$ k2 _0 K, \0 f
36.         for(uint16_t i=0;i<Size;i++){
    
37.                 tmp = *(uint32_t*)(DATA_EEPROM_BASE+addr_offset+32*i);
    1 X$ m3 n9 i: ]: o1 W$ H2 E+ ^
38.         }
    6 D2 C& X: N4 Q
39. #if 0        
    
40.         for(uint16_t i=0;i<Size;i++){
    
41.                 printf("tmp[%d]:%x\r\n",i,tmp);
    " A. _8 o  _; e  L  o, g
42.         }
    
43. #endif        
    
44.         memcpy(pData, tmp, Size);
    
45.         
    ' O; K( q7 P# h2 N3 j% u. w
46.         return true;
    
47. }

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5. 区别处理
如果上电复位的时候你要让屏幕显示A画面，而唤醒之后你要让屏幕显示B画面，那该怎么区分MCU是上电复位还是wakeup的呢？
1 i3 x. c: d& z9 `3 ^我们有一个重要的寄存器呀backup register
5 a4 s& y. ~) N2 r3 G6 K3 ?+ u如果是上电复位那backup register里面的数据全部都是乱数据；
如果是wakeup那读取进入standby模式之前备份的特定的数据，如果数据对上了就是wakeup，如果没有对上，那就是上电复位了；上面的程序中我们用BKP.RTC_STA==0xaa55aa55 来判断是那种模式启动的MCU；
7 b& V, S, ?+ @1 S3 ^1 E: e
2 r# v, E4 K% b4 @. m6 p; _9 H5 B

1. if(0xaa55aa55 == BKP.RTC_STA){
   1 V! C5 K- i. A% c
2.         ...
   
3.         //显示B画面
   ( f! `% _# l  W9 G0 X
4. }else{
   
5.         ...
   8 z1 k8 _! k0 T) o6 Z
6.         //显示A画面
   " I; k/ A- Q9 \9 n6 d2 }
7. }

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0 _1 |* `- N% d7 r总结
可以选用多种低功耗模式，sleep模式、stop模式、standby模式，其中standby模式功耗最低。
选用standby模式，进入低功耗之后RAM中没有数据了，且只能用特定的且已经配置了的PIN脚来唤醒MCU；
8 g+ M" j( n1 N6 |9 s! Xstandby模式的程序框架为：

$ G3 [+ n7 m2 r4 x0 h; f& B) T1 c