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STM32F7系列电源管理

1.电源管理概述

电源管理是嵌入式系统设计中的一个关键部分，尤其是在电池供电的设备中。STM32F7系列单片机提供了多种电源管理功能，旨在优化功耗，延长电池寿命，同时确保系统的可靠性和性能。本节将详细介绍STM32F7系列单片机的电源管理功能，包括低功耗模式、电压调节、电源监控和复位等。

1.1低功耗模式

STM32F7系列单片机支持多种低功耗模式，包括睡眠模式（SleepMode）、停止模式（StopMode）和待机模式（StandbyMode）。这些模式允许系统在不需要高性能时进入低功耗状态，从而节省电能。

1.1.1睡眠模式

睡眠模式是最基本的低功耗模式，适用于CPU不需要运行但外设需要继续工作的场景。在睡眠模式下，CPU停止运行，但系统时钟、外设和SRAM仍然保持供电。

进入睡眠模式的步骤：

停止CPU。

保持系统时钟和外设供电。

代码示例：

//进入睡眠模式

voidEnterSleepMode(void){

//确保所有中断都被处理

__WFI();//WaitForInterrupt

}

1.1.2停止模式

停止模式适用于系统需要进一步降低功耗但保持RTC和备份寄存器供电的场景。在停止模式下，CPU和大多数外设停止工作，但系统时钟和RTC仍然运行。

进入停止模式的步骤：

停止CPU和外设。

保持系统时钟和RTC供电。

代码示例：

//进入停止模式

voidEnterStopMode(void){

//配置PWR控制寄存器

PWR-CR|=PWR_CR_LPDS;//低功耗模式

//进入STOP模式

__HAL_PWR_STOP_ENTRY();

}

1.1.3待机模式

待机模式是功耗最低的模式，适用于系统长时间不工作且需要快速唤醒的场景。在待机模式下，CPU、外设和系统时钟都停止工作，只有RTC和备份寄存器保持供电。

进入待机模式的步骤：

停止CPU、外设和系统时钟。

保持RTC和备份寄存器供电。

代码示例：

//进入待机模式

voidEnterStandbyMode(void){

//配置PWR控制寄存器

PWR-CR|=PWR_CR_LPDS;//低功耗模式

//进入STANDBY模式

__HAL_PWR_STANDBY_ENTRY();

}

1.2电压调节

STM32F7系列单片机支持多种电压调节选项，包括内部电压调节和外部电压调节。这些选项可以根据系统的工作状态和需求动态调整电源电压，从而进一步降低功耗。

1.2.1内部电压调节

内部电压调节器可以根据CPU的工作频率动态调整电源电压。当CPU频率较低时，电压调节器会降低输出电压，从而减少功耗。

配置内部电压调节器的步骤：

选择电源电压范围。

配置电压调节器。

代码示例：

//配置内部电压调节器

voidConfigureInternalVoltageRegulator(void){

//选择电源电压范围

PWR-CR|=PWR_CR_VOS_1;//选择低功耗电压范围

//配置电压调节器

__HAL_RCC_PWR_CLK_ENABLE();//使能PWR时钟

HAL_PWR_ConfigSupply(PWR_REGULATOR_VOLTAGE_V1_8);//配置电源电压为1.8V

}

1.2.2外部电压调节

外部电压调节器允许用户使用外部电源管理IC来控制电源电压。这通常用于需要更高精度或更大范围电压调节的应用。

配置外部电压调节器的步骤：

选择外部电压调节器模式。

配置外部电源管理IC。

代码示例：

//配置外部电压调节器

voidConfigureExternalVoltageRegulator(void){

//选择外部电压调节器模式

PWR-CR|=PWR_CR_VOS_EXT;//选择外部电压调节器模式

//配置外部电源管理IC

//例如，使用I2C通信配置外部PMIC

I2C_HandleTypeDefhi2c1;

uint8_tdata=0x3F;//配置数据

//初始化I2C

__HAL_RCC_I2C1_CLK_ENABLE();

HAL_I2C_Init(hi2c1,i2c1_init_config);

//发送配置数据