STM32-PWR低功耗

一、概述

PWR（Power Control）电源控制，PWR负责管理STM32内部的电源供电部分，可以实现可编程电压监测器和低功耗模式的功能
可编程电压监测（PVD）可以监控VDD电源电压，当VDD下降到PVD阀值以下或上升到PVD阀值之上时，PVD会触发中断，用于执行紧急关闭任务
低功耗模式包括睡眠模式（Sleep）、停机模式（Stop）和待机模式（Standby）,可在系统空闲时，降低STM32的功耗，延长设备使用时间

1、电源框图

1.8V供电区域有CPU核心存储器和内置数字外设（如USART、I2C、SPI等），通过电压调节器进行控制着电压。

低电压检测器进行检测VDD电压的，当检测到VDD断电时，开关会切换到VBT来供电。

2、上电复位和掉电复位

当VDD/VDDA低于指定的限位电压VPOR/VPDR时，系统保持为复位状态，而无需外部复位电路

3、可编程电压监测器PVD：

用户可以利用PVD对VDD电压与电源控制寄存器(PWR_CR)中的PLS[2:0]位进行比较来监控电源，这几位选择监控电压的阀值。

通过设置PVDE位来使能PVD。

电源控制/状态寄存器(PWR_CSR)中的PVDO标志用来表明VDD是高于还是低于PVD的电压阀值。该事件在内部连接到外部中断的第16线，如果该中断在外部中断寄存器中是使能的，该事件就会产生中断。当VDD下降到PVD阀值以下和(或)当VDD上升到PVD阀值之上时，根据外部中断第16线的上升/下降边沿触发设置，就会产生PVD中断。例如，这一特性可用于用于执行紧急关闭任务。

4、低功耗模式

睡眠模式是浅睡眠状态，停机和待机深睡眠状态。

5、模式选择

具体内容可以查看手册。

睡眠模式：

执行完WFI/WFE指令后，STM32进入睡眠模式，程序暂停运行，唤醒后程序从暂停的地方继续运行
SLEEPONEXIT位决定STM32执行完WFI或WFE后，是立刻进入睡眠，还是等STM32从最低优先级的中断处理程序中退出时进入睡眠在睡眠模式下，所有的I/O引脚都保持它们在运行模式时的状态
WFI指令进入睡眠模式，可被任意一个NVIC响应的中断唤醒
WFE指令进入睡眠模式，可被唤醒事件唤醒

停机模式：

执行完WFI/WFE指令后，STM32进入停止模式，程序暂停运行，唤醒后程序从暂停的地方继续运行 1.8V供电区域的所有时钟都被停止，PLL、HSI和HSE被禁止，SRAM和寄存器内容被保留下来
在停止模式下，所有的I/O引脚都保持它们在运行模式时的状态
当一个中断或唤醒事件导致退出停止模式时，HSI被选为系统时钟。当电压调节器处于低功耗模式下，系统从停止模式退出时，会有一段额外的启动延时
WFI指令进入停止模式，可被任意一个EXTI中断唤醒
WFE指令进入停止模式，可被任意一个EXTI事件唤醒

待机模式：

执行完WFI/WFE指令后，STM32进入待机模式，唤醒后程序从头开始运行整个1.8V供电区域被断电，PLL、HSI和HSE也被断电，SRAM和寄存器内容丢失，只有备份的寄存器和待机电路维持供电
在待机模式下，所有的I/O引脚变为高阻态
WKUP引脚的上升沿、RTC闹钟事件的上升沿、NRST引脚上外部复位、IWDG复位退出待机模式

二、睡眠模式代码

利用的是串口接收中断唤醒的。

main.c:

#include  "stm32f10x.h"                  // Device header
#include  "OLED.h"
#include  "delay.h"
#include  "Serial.h"
#include  "stdio.h"extern char String[16];
uint16_t Serial_Rxdata;
int main(void)
{OLED_Init();Serial_Init();OLED_ShowString(1,1,"RXData:");while(1) {if(Serial_GetRxFlag()==1){Serial_Rxdata=Serial_GetRxData();Serial_SendByte(Serial_Rxdata);OLED_ShowHexNum(1,8,Serial_Rxdata,2);}OLED_ShowString(2,1,"Running");Delay_ms(100);OLED_ShowString(2,1,"       ");Delay_ms(100);__WFI();    //默认使用的是立即睡眠}}

三、停机模式代码

利用对射红外传感器进行外部中断唤醒。

main.c:

#include  "stm32f10x.h"                  // Device header
#include  "OLED.h"
#include  "LED.h"
#include  "delay.h"
#include  "CountSensor.h"uint16_t CountSensor_GetNum=0;int main(void)
{OLED_Init();LED_Init();CountSensor_Init();RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR,ENABLE);OLED_ShowString(1,1,"Count:");while(1) {CountSensor_GetNum=CountSensor_Get();OLED_ShowNum(1,8,CountSensor_GetNum,4);OLED_ShowString(2,1,"Running");Delay_ms(200);OLED_ShowString(2,1,"       ");Delay_ms(200);LED1_ON();PWR_EnterSTOPMode(PWR_Regulator_ON, PWR_STOPEntry_WFI);//当一个中断或唤醒事件导致退出停止模式时，HSI(8MHz)被选为系统时钟SystemInit();}}

四、待机模式代码

利用RTC闹钟和WKUP引脚来进行唤醒。

main.c：

#include  "stm32f10x.h"                  // Device header
#include  "OLED.h"
#include  "LED.h"
#include  "delay.h"
#include  "MyRTC.h"Time_Value Time_Data={2024,11,1,19,30,0};//在编程中数字以0开头往往表示八进制int main(void)
{uint32_t Alarm;OLED_Init();MyRTC_Init(&Time_Data);RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR,ENABLE);OLED_ShowString(1,1,"CNT:");OLED_ShowString(2,1,"ALR:");OLED_ShowString(3,1,"ALRF:");LED_Init();Alarm=RTC_GetCounter()+10;RTC_SetAlarm(Alarm);OLED_ShowNum(2,6,Alarm,10);PWR_WakeUpPinCmd(ENABLE);while(1) {OLED_ShowNum(1,6,RTC_GetCounter(),10);OLED_ShowNum(3,6,RTC_GetFlagStatus(RTC_FLAG_ALR),1);OLED_ShowString(4,1,"Running");Delay_ms(1000);OLED_ShowString(4,1,"       ");Delay_ms(100);//待机模式下，程序从头开始运行//OLED_Clear();LED1_ON();PWR_EnterSTANDBYMode();} }