详解STM32三种低功耗模式：对比及应用.docxVIP

【Word版本下载可任意编辑】 PAGE 1 - / NUMPAGES 1 详解STM32三种低功耗模式：对比及应用 按功耗由高到低排列，STM32具有运行、睡眠、停止和待机四种工作模式。上电复位后 STM32 处于运行状态，当内核不需要继续运行，就可以选择进入后面的三种低功耗模式降低功耗，这三种模式中，电源消耗不同、唤醒时间不同、唤醒源不同，用户需要根据应用需求，选择的低功耗模式。三种低功耗的模式说明如下列图：  从表中可以看到，这三种低功耗模式层层递进，运行的时钟或芯片功能越来越少，因而功耗越来越低。  02  不同模式下软件工作方式的比照  1、睡眠模式：在睡眠模式中，仅关闭了内核时钟，内核停止运行，但其片上外设，CM4的外设全都还照常运行，在软件上表现为不再执行新的代码。这个状态会保存睡眠前的内核存放器、内存的数据。唤醒后 ，若由中断唤醒，先进入中断，退出中断服务程序后，接着执行 WFI指令后的程序；若由事件唤醒，直接接着执行 WFE 后的程序。唤醒延迟：无延迟。（WFI:Wait For Interrupt，WFE:Wait For Event）  2、停止模式：在停止模式中，进一步关闭了其它所有的时钟，于是所有的外设都停止了工作，但由于其 1.2V 区域的部分电源没有关闭，还保存了内核的存放器、内存的信息，所以从停止模式唤醒，并重新开启时钟后，还可以从上次停止处继续执行代码。唤醒后，若由中断唤醒，先进入中断，退出中断服务程序后，接着执行 WFI指令后的程序；若由事件唤醒，直接接着执行 WFE 后的程序。停止模式唤醒后，STM32会使用 HSI（f1的HSI为8M，f4为12M）作为系统时钟。所以，有必要在唤醒以后，在程序上重新配置系统时钟，将时钟切换回HSE。唤醒延迟 ：根底延迟为 HSI振荡器的启动时间，若调压器工作在低功耗模式，还需要加上调压器从低功耗切换至正常模式下的时间，若 FLASH 工作在掉电模式，还需要加上 FLASH 从掉电模式唤醒的时间。  3、待机模式：它除了关闭所有的时钟，还把 1.2V区域的电源也完全关闭了，也就是说，从待机模式唤醒后，由于没有之前代码的运行记录，只能对芯片复位，重新检测 boot条件，从头开始执行程序。  03  不同模式下唤醒方式比照  -睡眠模式下，任一一个中断都是可以唤醒的（针对调用WFI命令进入的睡眠）；  -停止模式下，是任一一个外部中断才能唤醒，注意是任一外部中断，不是任一中断；  -待机模式又有所不同，外部中断并不能唤醒待机模式，比较常见的唤醒有：  1.WKUP引脚上升沿（按下PA0，使之出现上升沿，只要PA0出现一个上升沿即可唤醒单片机，而不管这个上升沿持续多长时间，软件上只需要在进入待机模式之前，将PA0配置为唤醒功能即可）；  2.NRST引脚复位（即按下复位按键），这种方式是让单片机重新复位了，这是硬件上的唤醒；  3.单片机系统重新上电，这跟第2点是一样的，都是硬件复位。  04  不同模式下功耗的比照  目前这方面的资料比较少，stm32的中文参考手册上提及的也比较少，因此以下内容只能作为参考，stm32F1在停机模式下的功耗大概是20几UA，而在待机模式下可以到达5UA；而stm32F4在停机模式下的功耗大概是350UA，而在待机模式下可以到达2.2UA。资料参考于正点原子《stm32f1开发指南》和《stm32f4开发指南》。  05  实际项目中应用  在很多应用场合中都对电子设备的功耗要求非常苛刻，如某些传感器信息采集设备，仅靠小型的电池提供电源，要求工作长达数年之久，且期间不需要任何维护；由于智慧穿戴设备的小型化要求，电池体积不能太大导致容量也比较小，所以也很有必要从控制功耗入手，提高设备的续行时间。其实，只要是涉及到便携式的产品，都免不了要使用电池作为电源，否则，如果还是需要接一个插头使用市电来供电的话，那就无法称之为便携式了， 比方手机、运动手环、蓝牙耳机、智能手表等都是类似的。所以，控制功耗，提高产品的续航时间，就显得尤为重要。  目前来说，针对stm32而言，比较常用的低功耗模式是停止模式和待机模式。具体如下：  -待机模式：在实际应用中，通常会有一个开关机的按键（PA0），如果用户按下按键的话，就会开机或者关机，开机对应的就是唤醒，而关机对应的就是待机（类似于手机的开关机按键）。在此过程中，电池会一直给单片机的3.3V电源供电，也就是说，单片机一直都是有电的，但是它的所有外设以及时钟都处于关闭状态，之所以还要给单片机供电，只是