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STM32F103电源管理与低功耗模式

1.电源管理概述

电源管理是嵌入式系统设计中至关重要的一个方面，特别是在电池供电的设备中。STM32F103系列单片机提供了多种电源管理和低功耗模式，以满足不同应用场景的需求。本节将详细介绍STM32F103的电源管理特性，包括供电电压范围、功耗模式、唤醒源和电源管理寄存器等。

1.1供电电压范围

STM32F103系列单片机支持广泛的供电电压范围，适用于不同类型的电源。具体供电电压范围如下：

工作电压范围：2.0V至3.6V

I/O电压范围：2.0V至3.6V

电源引脚：

VDD：主要电源引脚

VDDA：模拟电源引脚，用于供电给内部模拟电路

1.2功耗模式

STM32F103系列单片机提供了多种低功耗模式，以减少系统的功耗。这些模式分为以下几种：

Sleep模式：CPU停止运行，但系统时钟继续运行。

Stop模式：系统时钟停止，但所有寄存器和RAM内容保持不变。

Standby模式：系统时钟和CPU均停止，RAM内容丢失，只有RTC和Backup寄存器保持运行。

1.3唤醒源

在低功耗模式下，单片机可以通过各种唤醒源从低功耗模式中唤醒。常见的唤醒源包括：

外部中断：通过外部中断引脚（如EXTI0-15）唤醒。

RTC唤醒：通过RTC定时器唤醒。

I/O端口：通过配置为唤醒源的I/O端口唤醒。

USB唤醒：通过USB事件唤醒。

1.4电源管理寄存器

电源管理寄存器位于PWR外设中，用于配置和控制电源管理功能。主要寄存器包括：

PWR_CR：电源控制寄存器

PWR_CSR：电源状态寄存器

2.Sleep模式

2.1Sleep模式概述

在Sleep模式下，CPU停止运行，但系统时钟继续运行。这种模式适用于需要快速响应外部事件且功耗要求较低的应用。Sleep模式下，可以保留系统状态和RAM内容。

2.2进入Sleep模式

进入Sleep模式可以通过以下步骤实现：

配置时钟：确保系统时钟配置正确。

配置中断：确保需要的中断配置正确，以便在Sleep模式下能够唤醒。

进入Sleep模式：通过设置CPU的低功耗模式寄存器来进入Sleep模式。

2.2.1代码示例

以下是一个简单的代码示例，展示如何进入和退出Sleep模式：

#includestm32f10x.h

voidEnterSleepMode(void){

//使能PWR时钟

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR,ENABLE);

//配置Sleep模式

PWR_EnterSLEEPMode(PWR_Regulator_ON,PWR_SLEEPEntry_WFI);

//CPU进入Sleep模式（等待中断唤醒）

__WFI();

}

intmain(void){

//初始化GPIO

GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStructure;

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC,ENABLE);

//配置PC13为输入模式

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_13;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IN_FLOATING;

GPIO_Init(GPIOC,GPIO_InitStructure);

//配置EXTI中断

EXTI_InitTypeDefEXTI_InitStructure;

NVIC_InitTypeDefNVIC_InitStructure;

//配置EXTI线13为上升沿触发

EXTI_InitStructure.EXTI_Line=EXTI_Line13;

EXTI_InitStructure.EXTI_Mode=EXTI_Mode_Interrupt;

EXTI_InitStructure.EXTI_Trig=EXTI_Trig_Rising;

EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd=ENABLE;

EXTI_Init(EXTI_InitStructure);