01. 待机模式简介: S" }0 o X5 R- {" ^7 X+ e
很多单片机都有低功耗模式,STM32F4 也不例外。在系统或电源复位以后,微控制器处于运行状态。运行状态下的 HCLK 为 CPU 提供时钟,内核执行程序代码。当 CPU 不需继续运行时,可以利用多个低功耗模式来节省功耗,例如等待某个外部事件时。用户需要根据最低电源消耗,最快速启动时间和可用的唤醒源等条件,选定一个最佳的低功耗模式。STM32F4 的 3 种低功耗模式我们在 5.2.4 节有粗略介绍,这里我们再回顾一下。
$ q* p0 h& q" H! @' k! y& cSTM32F4 提供了 3 种低功耗模式,以达到不同层次的降低功耗的目的,这三种模式如下:
8 O& }+ m( N# s. r" d+ l0 M# M( L* B1)睡眠模式(CM4 内核停止工作,外设仍在运行);9 W& g, P$ r3 Q- u- P
2)停止模式(所有的时钟都停止);) n& W! P7 V* b: e" X1 k' m
3)待机模式;6 _( G2 R( c8 P: P2 X5 e+ r; b) D* H6 {
, b. U8 I8 @7 }, B/ T3 B02. 硬件模块
7 Y8 X9 ]2 G! K; r; ^用到的硬件资源有:
7 z# r/ b: R D9 @1) 指示灯 DS0
# p# T. r8 h1 `/ K2) KEY_UP 按键( \6 q! N$ s4 c
3) TFTLCD 模块
7 K5 F" ]/ f% G3 f( o ~7 z0 f0 t
1 b v' i) E5 X0 ?' x8 @( O9 z03. 相关函数$ c0 j6 j# c6 V6 c
stm32f4xx_pwr.c / stm32f4xx_pwr.h' `6 \6 R$ y8 ]5 s
% y B+ Q j; W' o
- void PWR_EnterSTOPMode();//进入停机模式" C1 `* {4 ?8 |& h1 X9 ]
- void PWR_EnterSTANDBYMode(void);//进入待机模式
0 e/ l: v) {, @3 c) B Q- T - void PWR_WakeUpPinCmd(FunctionalState NewState);//使能Wakeup引脚唤醒
6 O- |# w7 V+ V6 ]: R c/ q - FlagStatus PWR_GetFlagStatus(uint32_t PWR_FLAG); |( {5 `: G. g- s- C) I9 K' t
- void PWR_ClearFlag(uint32_t PWR_FLAG);
复制代码 6 W& J5 X) ~1 \! X% u6 G
core_cm4.h
$ u7 g3 m' H: S! B7 o6 A
G9 u$ s' I: C- ^; x- |% B: ^' l- __WFI();0 K" V: T" U; b [2 G% [/ V1 x0 j
- __WFE();
复制代码 - D1 B) U" m4 F( e: N$ w
04. 程序示例一: N$ F0 Q% B3 n0 D
按下KEY0进入待机模式 KEY_UP唤醒
9 M- m, r- h3 X0 K2 ]1 c# n; K/ T% A+ ^
- #include "sys.h"; U/ V* D5 Q7 ?5 I6 Y
- #include "delay.h"" _8 i/ B4 z& x1 z! ^2 R# n* L8 w
- #include "usart.h"
( n+ H& p0 f. h, L; C6 p* t' c; o - #include "led.h"
6 k+ u* ?. x! a! c) y* [ - #include "beep.h"% @3 d, d- B2 s
- #include "key.h"
; P2 v$ F- x. T6 K2 a, v - #include "usmart.h"
6 L! \7 G: @5 B* K4 K - #include "lcd.h"
/ g3 }# t( } |( u8 Z8 E - #include "rtc.h"
. G8 o( A$ E; d9 O" h - #include "rng.h"
9 a4 G+ T2 E( N9 j8 B - #include "key.h"# `' j! ^* |# ]
( n$ ^8 W* R/ I+ A+ K
0 z( R% b6 s+ N8 q; Y- int main(void)5 V3 }" d) E0 |9 y
- { 6 V/ z: s, \; t! |4 u; \ `' M
- 8 U4 u! t2 p" F
- $ R6 _$ c6 Y; L2 R8 R) t& U
- NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//设置系统中断优先级分组2
$ m5 W; E' T& f0 D5 m+ N$ a" X2 p - 1 Z5 P+ x' E0 o; Q9 }& w+ L7 |/ W
- delay_init(168);4 \ T: \. V5 K C; _
- [7 \/ ]7 P4 d5 u) r# V3 [
- uart_init(115200);5 b0 Y- r6 @- P/ e- ?
-
0 P/ @$ _; ^- F7 F8 C. N - usmart_dev.init(84);3 o" N$ P! p; q( H
- w, L1 _6 ~0 O- z. Q* n& M# N* a- ! h% T# u1 L/ O2 N# f7 ~
- LED_Init();
+ Y9 W- I8 v+ L9 f" y" Q -
6 {+ p8 v$ S; U! s+ j - KEY_Init();2 @2 X, g: o3 x+ \# ^7 r
- . a- _$ P: i5 M/ g8 b. Q3 _2 V9 o2 ?- A( M
- LCD_Init();
# d' I6 T6 O: q5 t* r -
2 D7 c7 D$ q/ i4 ]( X: k" t0 b - ( ^) M, X7 E, J! _. `4 x
- POINT_COLOR = RED;+ H. S5 n: t' T% P7 X6 y
- E7 d2 B. R/ o ]* K9 E
- LCD_ShowString(30,50,200,16,16,"Explorer STM32F4");
6 ]! h5 {' X) Q - LCD_ShowString(30,70,200,16,16,"PWR TEST"); * M8 X+ Q7 c( b S& _3 N3 Q( U/ S
- LCD_ShowString(30,90,200,16,16,"ATOM@tom");; M# d% ^5 p& b
- LCD_ShowString(30,110,200,16,16,"2020/09/10"); % V+ @0 d( P; d( Z6 O( k1 |
- - r: x4 t# Y) J# Q8 @
- / u' s. ^/ L- K5 u/ R! j/ Q
- while(1)
/ Y, \- B6 h! C; P- {. s - {1 |1 Q" E# h, J4 ~- |: y. {7 [
- if (Key_Scan() == KEY0_PRESS)
9 b! j: w+ u7 w - {
* |. G$ v% H) f+ K4 a4 m - //使能PWR时钟5 A: a, P5 |# j0 C
- RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR, ENABLE); 3 i+ f+ v! g1 h# t) r
- & E; c6 e2 t( b& a9 E
- //后备区域访问使能
4 B. D: y" L. ?. ]3 u* F! l% ] - PWR_BackupAccessCmd(ENABLE);( ]. ^2 Q& n6 ]! T& ~
-
3 T# l' Z9 z5 L5 e y! C" e& F - //关闭RTC相关中断
! Z4 Z$ e) F" |! w4 x/ C - RTC_ITConfig(RTC_IT_TS|RTC_IT_WUT|RTC_IT_ALRB|RTC_IT_ALRA,DISABLE);. a0 ]/ r1 N5 } p* @* N+ w- ^
- //清除RTC相关中断标志" }# }' E+ a7 n
- RTC_ClearITPendingBit(RTC_IT_TS|RTC_IT_WUT|RTC_IT_ALRB|RTC_IT_ALRA);
# z# a2 _' E$ ~ - " k( c7 z1 G: J+ ?: z
- //清除wake-up标志+ ]; W9 [( E% V: l# V0 q! q/ e
- PWR_ClearFlag(PWR_FLAG_WU);0 c2 u* `5 S! x0 ~! c3 z8 \. l
- ( a8 h4 r6 Y4 d0 o4 z5 z: z' g
- //使能唤醒管脚功能
! o7 q; I3 t+ _: f" O+ Z% r - PWR_WakeUpPinCmd(ENABLE);- h) T4 q \" ]3 ~' b
- / |2 e! Q# P' N% p$ L4 `
- //进入待机模式
' I4 b# ~) n4 Q; O2 A9 O; e - PWR_EnterSTANDBYMode();
! n. `, m5 O: G7 i/ E -
, f& b, j9 J- l1 ?' r+ o - }
: W; v; I7 ^# r# i/ w$ ] - f4 o ^! y2 w+ U9 o! C* L' @
- delay_ms(10);. e- W: p# W8 ^' V! M/ D
- }
3 a4 P6 S$ W5 D$ [, a# y - }
复制代码 7 D" `. O8 d$ r) ~6 h/ V9 ?1 ~
05. 程序示例二1 }% q% g: e; j, p
wkup.h
7 }2 V( A" |; @8 e0 j C) o% o+ b! P# e5 W+ {: v2 B/ Z! H
- #ifndef __WK_UP_H__
1 N8 U# o4 I- d/ o& H& l - #define __WK_UP_H__4 ]( E# G9 J8 N& ~' g0 m9 i
- + n2 r7 X. t% s2 z
- #include "sys.h"
! f* j, {* n: i* K+ |3 q8 I, B - J3 `. N9 c# K# i j$ o8 U9 d
- #define WKUP_KD PAin(0)
( f5 Y# I+ c& t - 6 Q8 ` `3 L& a* Z4 j
- - I* \& r: p! l/ q' a7 v" }
- //检测WKUP脚的信号' J* O6 I6 N ?' i& E b- `$ f
- u8 Check_WKUP(void);3 `1 X, a `/ _$ k- `4 G z
3 p* k3 X/ K2 u. ?- //WKUP唤醒初始化7 M( W Z$ ]. Z9 t% Z" m/ L$ l- X( K
- void WKUP_Init(void);3 Q/ b) W Z$ O4 ?
7 _. q1 x# D5 T. C5 d- //系统进入待机模式$ R- O: V4 Y( H$ |# T! X
- void Sys_Enter_Standby(void);
2 w6 ]5 w$ l9 Q' w- V
. n4 ?: O8 W$ v. r3 Q
: c7 ~! j/ W! n/ J+ |$ G+ ` F- #endif/*__WK_UP_H__*/5 \1 m e/ x% P+ z* a z
复制代码 7 M5 ^' Y/ k: [3 g) H: ?* D& F
wkup.c2 Z2 Z; b! q. {! N! Q
+ y; n: w" h0 S. ?+ {; v- #include "wkup.h"
% N: P& w7 o( w/ K3 x& k; U - * O; T( ]1 a Q4 D$ n& l0 _; b
- #include "led.h"
% [7 t" M# \6 N$ I8 r - #include "delay.h"
+ [* ~) v2 W1 P. j0 Y: A - : l5 X$ Z" Y/ f/ P. [* W s
- //检测WKUP脚的信号2 n4 c0 j {* E2 Y
- u8 Check_WKUP(void)
3 e8 K- V4 r( l - {! R% i- g; P# Q. Q7 s0 d
- u8 t = 0;
- T1 ?; r) }1 A4 B8 m - 5 B6 S$ ~, c, l+ ?8 ~1 F
- //记录松开的次数3 W5 ^6 D5 |; K3 r. M
- u8 tx = 0;
1 f; A* O! L0 R1 g( l& I - LED1 = 0;
* s4 T8 N' H2 K' `# J - ' r) n# F& d- n
- while(1)
3 A$ u9 `) N3 N& B: V& ~: h8 L - {& o4 M1 d9 h. v' z/ _" }
- if (WKUP_KD)
b4 f n9 ?/ z( C G; T - {2 ]- A* s) w* D& s8 C" U( U
- t++;, O2 U. ?8 o7 R) X. L, j7 J
- tx = 0;
( R1 o. M! l2 Z& K6 m: ~ - }8 Y* U& r% c3 ^0 T$ h+ Z
- else
. ?& `. z! W4 F! d - { P$ j1 B2 Q9 _; y7 Y8 X8 L4 [. a* r
- tx++;
) w" w* A- M2 E - //查过90ms没有WKUP信号9 T. I( R/ K8 m
- if (tx > 3)9 P* A8 l; J1 y. O3 o
- {4 J; A: j' Y- K- h, L$ A& I
- LED1 = 1;
1 G1 D$ @7 v3 R3 e# A' V - return 0;/ c0 `6 k0 L& x9 Y
- }
2 V5 |8 Z3 c: a1 s& D - }- \3 w. R2 X0 Z: l
-
6 s0 n( D8 l1 a. B! K - delay_ms(30);
, t3 k( z& |7 d - ! |( Y G( L" e; J% P6 p4 v. x
- if (t >= 100)
6 v2 w- k$ \& m; n- u/ ` - {
! j0 M! T9 z. Z$ D. ]; n - LED1 = 0;" [- B' O& I/ f
- return 1;
$ X9 i0 _+ `. J2 X1 |- D0 j9 k - }
+ F/ {6 ]. z0 j2 k) u - } 6 R2 E( n) V; I3 u2 q
- }
' v! G( u8 ]- }' A& u; Q& A - + v: I9 v2 z' s- W; u/ Y% B
- //WKUP唤醒初始化. ?/ k- ^, {" _/ t) K
- void WKUP_Init(void)& F/ B4 t; t6 d( p
- {
3 r' z4 u) g/ V3 @- c - 3 g6 L4 Q# P: Z3 a3 o$ |
- GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
& ^" f: R' f1 q - NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;: t/ G/ e" A4 I4 r
- EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure; W6 V+ Z8 E, n1 W8 d
-
( a3 @& Y3 `- w# v: ^; x8 V7 | - RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA, ENABLE);//使能GPIOA时钟
9 ~6 @1 v4 ?8 ^" p' _3 [ - RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_SYSCFG, ENABLE);//使能SYSCFG时钟* H F! w ~: \5 c9 u
- * m- s) j2 H% g t; V' j, X
- GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0; //PA0$ z0 u$ y1 U3 c8 n7 [, R
- GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN;//输入模式' w) s" s+ q: |1 q0 [& F( `
- GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_OD; $ Y' g+ t& \: G0 e1 Z$ n" B* |
- GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;
- T9 r- V0 b* H- q( Z/ | - GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_DOWN;//下拉2 s. n: S( C8 e$ \- F! t7 w
- GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化
* r [2 R, V' K# @" h4 H' \( c - % w! S" Q7 V" s4 j! P6 J
- //(检查是否是正常开)机
1 u/ u% H, a( `$ r1 `6 M - if(Check_WKUP()==0)
+ n* |, ` {; } - {+ k; U7 G% ^) y ? a* i
- Sys_Enter_Standby(); //不是开机,进入待机模式 ; @ `" o9 F% n1 u& k
- }; @. _# W, t/ [3 S# _
- SYSCFG_EXTILineConfig(EXTI_PortSourceGPIOA, EXTI_PinSource0);//PA0 连接到中断线0
, U9 |- y+ s) D4 h0 l8 A; s5 M - 9 t/ F( _. D' b$ `
+ J- K% Q* |2 m- EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line0;//LINE0
/ J+ N; a t) ~" H - EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;//中断事件
; i/ E, y: E% x- w* G) s- t - EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising; //上升沿触发 7 |8 [. |5 M, s4 M# R# ?" |
- EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;//使能LINE0
3 k8 C3 ^7 W1 h2 D - EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);//配置! e) F7 E, b" o% T" U
- ! B V2 D7 T0 B/ P
- * S& t5 ?0 n$ @) u6 T2 M$ a
- NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI0_IRQn;//外部中断0
. ^$ T3 m- ? i9 W, ? - NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x02;//抢占优先级2+ S: o) j* R, f( k
- NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x02;//子优先级26 t Y S6 w8 |# K: M) [- o* Y
- NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;//使能外部中断通道
1 r5 h2 h2 X V8 o. u- s7 _ - NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);//配置NVIC
0 {3 [) @4 g; C% X' K - }! _8 Y+ _. {) Y. B% M/ g
# T8 ^) V4 i. C# Y- //系统进入待机模式7 j1 W5 M0 o' S. @# ^& n# k7 k8 Q
- void Sys_Enter_Standby(void)0 J+ j- ` M: K+ O6 _; \
- {- N" T, p' ]; E' v$ Y% ]+ V
- //等待按键松开
# ^5 E8 L7 s5 j7 a3 j$ S - while(WKUP_KD)2 K# t) D7 c/ l* o
- ;
4 x$ y6 t; o# P) z0 H# I% ?6 f - ! o4 y c) g7 V U' D/ p& H: W( J. M
- //复位所有的IO口
7 J+ e( F, ]' o# R! W4 _/ @ - RCC_AHB1PeriphResetCmd(0x04FF, ENABLE);! A0 e! N3 X& \
-
# e8 k& x' Y8 @1 D! N - //使能PWR时钟: V2 {+ e" ]0 Q5 K8 E* H
- RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR, ENABLE);
; C) g$ q! z# K+ P- G" k8 E: o - 9 q5 A8 v% q1 u% o6 s
- //后备区域访问使能& u; \9 [3 \2 _: X; u
- PWR_BackupAccessCmd(ENABLE);
* E/ l ^- s1 g9 T - % I& k% ~3 f& L. E$ ~, T4 R
- //关闭RTC相关中断
* |( }- p& U+ N3 s% [ - RTC_ITConfig(RTC_IT_TS|RTC_IT_WUT|RTC_IT_ALRB|RTC_IT_ALRA,DISABLE);
4 x4 R! Z$ @* ~* K - //清除RTC相关中断标志
_: ?- O; ?, R; W7 D - RTC_ClearITPendingBit(RTC_IT_TS|RTC_IT_WUT|RTC_IT_ALRB|RTC_IT_ALRA);; x. q9 }5 F; F0 h; h1 H! u! M
- . ^- ]+ [$ O) h* u8 ~
- //清除wake-up标志 y3 m; v, a& V8 H0 ?$ j4 E6 B$ Z1 J
- PWR_ClearFlag(PWR_FLAG_WU);
( L6 x9 ` R- @0 V% q' K# } - ( z+ M0 _0 ?% q" y/ x7 N
- //使能唤醒管脚功能
2 m( o8 V: Y. g5 }& X7 Y7 O1 C! k% i - PWR_WakeUpPinCmd(ENABLE);
% r0 q E. @. t& H# f# Q - # v* b: i9 i# D% o8 Q6 I
- //进入待机模式! r+ o0 u2 w0 b0 \5 J
- PWR_EnterSTANDBYMode();4 o6 h4 |( z1 r+ o
- }
- f" [9 i4 g9 B) x8 T0 ]
0 O8 h+ q* V) o: ^) n/ i8 H; y- //中断,检测到PA0脚的一个上升沿. ) p& B, C9 ~: L; w. [" \5 c& |
- //中断线0线上的中断检测- Y9 k0 {1 w- c% S% q } N
- void EXTI0_IRQHandler(void)( j+ s! n6 Y, z9 g
- {
/ Z3 ^6 @6 N& P% m7 x - EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line0); // 清除LINE10上的中断标志位
+ ~ \" y- F+ F2 K3 C - if(Check_WKUP())//关机?/ K) [ j! R( \% _6 g/ n6 S3 z
- {
' Y5 W& ]7 Z0 w! e& a - Sys_Enter_Standby(); //进入待机模式
" g0 z1 ~; T8 r - }
; R# E( R |- A4 D - }
复制代码
0 s. z) S7 T( q8 h& }main.c" a! ^+ J' x) F7 Y% P& J6 c
; t% r" j" \8 P# V7 y7 W6 y/ w- #include "sys.h"
" @( \; @- ]3 s4 k( t* R7 b& s - #include "delay.h"
* ^% |% L9 d) X# f8 Q& U6 A3 J0 y - #include "usart.h"
: L. Y, ~6 r# C5 j- j% b2 K - #include "led.h"0 c, B' e0 J0 r6 D
- #include "beep.h"
; O3 t* @8 D2 w. x7 n - #include "key.h"
9 u- o5 n% S1 J7 p: `/ `; D" r8 n8 u - #include "usmart.h"" K( h; c* ?; v0 O x* H
- #include "lcd.h"
' Z( w; a* p- q4 z - #include "rtc.h"
5 c$ r+ V6 C* m9 e1 o! o. M - #include "rng.h"! z8 q1 b9 j* c4 w
- #include "key.h"
/ D+ t* e. m0 T+ Y$ P( L8 v - #include "wkup.h"; ]7 K1 e* b' }2 Z$ [
* k+ y! A; s$ ]- ( k1 S3 E: q3 M9 N' t$ H) O: h/ _
- int main(void)
+ H2 V; o' |$ ^( h, Q4 l: s - {
# [1 ~# R0 f7 O6 S0 p7 r* F0 i
1 y2 | X% ~/ Z& [- & d4 d' v9 g. K- }/ @
- NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//设置系统中断优先级分组29 o9 i6 u7 x S$ x
- 6 H: m7 m7 V7 `4 `% o$ L
- delay_init(168);
* z9 M ?4 a5 m0 q* B1 T - 4 M$ g+ P/ M# q7 D! ]
- uart_init(115200);$ l- Q0 k+ W% m3 _! f' ?
-
* D6 L$ | |2 `* {7 z+ `; X/ ]8 p - usmart_dev.init(84);7 j* J% H$ Z2 H: R0 z0 m
$ H- z8 Y$ D( b4 Y4 x- % ~0 p2 }" L \- B
- LED_Init();. T% U1 Q% \! e2 k) w0 t7 Z
-
# {* k4 X3 A. Y- ^% x& M/ { - KEY_Init();
/ W7 L" R% d6 U" J% s - L* p1 z) b7 a0 a* U
- LCD_Init();- a( [" B U& s) w4 P! d* p
-
, o- j$ Y. F: T0 S. ^# c - WKUP_Init();
+ }6 C) M0 D' P) r. U5 |4 S1 z -
* ?6 u5 {# d" C' j- j -
$ W& I9 f& t8 n( E' q- O - POINT_COLOR = RED;) ^8 ?4 f7 X' e; \' \9 K
- 3 w s0 R2 w/ \8 R1 L0 C- j8 D
- LCD_ShowString(30,50,200,16,16,"Explorer STM32F4"); z' O( v3 n4 L' v& n$ r
- LCD_ShowString(30,70,200,16,16,"PWR TEST"); 1 I5 s- r3 @3 P B* i6 L
- LCD_ShowString(30,90,200,16,16,"ATOM@tom");
2 h! v6 H( K9 } M1 t* ? - LCD_ShowString(30,110,200,16,16,"2020/09/10"); `5 j6 o! G7 o9 q5 R
- ) a( t( C& l& M4 ]% o
- while(1): N- B1 w0 U3 Z' M
- { M0 [$ w+ V# D5 I
- LED2 = !LED2;
2 k# b1 V2 S& s- `- y. k - 1 A9 I: I$ G5 ^
- delay_ms(250);
( s3 e/ c, `1 c8 m - }9 u5 \/ e1 s7 R$ P$ h* M
- }
% w8 t+ g2 }: {9 H
复制代码
# q% G! w9 }2 A3 q5 l- X# ]% g5 o p7 a0 L/ C
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