这两天研究了STM32的低功耗知识,低功耗里主要研究的是STM32的待机模式和停机模式。让单片机进入的待机模式和停机模式比较容易,实验中通过设置中断口PA1来响应待机和停机模式。
void EXTI1_IRQHandler(void)
{
if(!GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_1))
{
delay_ms(10);
while(!GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_1));
if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_1))
{
EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line1);
RTC_SetAlarm(RTC_GetCounter()+4); //设置4S后闹钟唤醒
RTC_ITConfig(RTC_IT_ALR, ENABLE);//使能闹钟中断。
RTC_WaitForLastTask();//等待上一次写RTC任务完成
Standby(); //进入待机(停机)状态
}
}
}
void Standby()
{
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR , ENABLE);//开电源管理时钟PWR_Regulator_LowPower
PWR_WakeUpPinCmd(ENABLE);//使能唤醒引脚,默认PA0
PWR_EnterSTANDBYMode();//进入待机
//PWR_EnterSTOPMode(PWR_Regulator_ON, PWR_STOPEntry_WFI|PWR_STOPEntry_WFE);//进入停机
}
进入的待机模式和停机模式很简单,基本一样。那么问题来了。
主要问题有:
1:如何对他们进行唤醒?
2:唤醒的闹钟中断能否执行?
2:唤醒后的程序入口在哪?
通过各种实验和查资料,得到了如下结论:(本实验通过设定RTC_SetAlarm(RTC_GetCounter()+4); 为设置4S后进行闹钟唤醒,并开启闹钟中断,手册中可以查到闹钟中断能产生唤醒,故用闹钟中断进行实验)
先研究待机模式下的唤醒,在闹钟中断函数如下:
void RTCAlarm_IRQHandler(void)
{
if(RTC_GetFlagStatus(RTC_IT_ALR))
{
RTC_ClearITPendingBit(RTC_IT_ALR);
RTC_WaitForLastTask();
EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line17);
if(PWR_GetFlagStatus(PWR_FLAG_WU) != RESET)
{
PWR_ClearFlag(PWR_FLAG_WU);
}
GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_5, 0);//LED指示
}
}
实验结果:PA5的LED不指示,并且从其他LED灯的指示可以知道程序又重新开始运行。也就是被复位。
因此待机模式下的唤醒结论如下:
1:唤醒形式直接产生闹钟中断就能唤醒。
2:唤醒后不会进入闹钟中断函数
3:唤醒后程序复位,重新执行
再研究停机模式下的唤醒,停机模式唤醒和待机唤醒差别很大,开始还以为两者相同,停机唤醒相对复杂些,中途调试了很长时间,才明白了停机唤醒的过程,贴上闹钟中断程序如下:
char Wakeflag=0;
void RTCAlarm_IRQHandler(void)
{
if(RTC_GetFlagStatus(RTC_IT_ALR))
{
EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line17);
RTC_ClearITPendingBit(RTC_IT_ALR);
RTC_WaitForLastTask();
EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line7);
EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line1);//对于程序可能产生的标志位必须的清除干净,不清除会出现唤醒失灵现象!!
if(PWR_GetFlagStatus(PWR_FLAG_WU) != RESET)
{
PWR_ClearFlag(PWR_FLAG_WU);//一般没用
}
SystemInit();//重要,由于停机下对所有时钟关闭,所以唤醒需要重新配置时钟!!
Wakeflag=!Wakeflag;
GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_5, Wakeflag);//LED灯指示
}
}
相比待机的闹钟中断是不复杂了很多,停机模式下的唤醒的中断函数需要注意这两点(能得到这两点,耗费了大量时间,终于还是搞定了,嗨皮!!):
1:重要,对于程序可能产生的标志位必须的清除干净,不清除会出现唤醒失灵现象!!
2:重要,由于停机下对所有时钟关闭,所以唤醒需要重新配置时钟!!
实验现象:LED可以产生开通与关断的效果。并且从其他LED的指示可以看到程序没有被复位,而是继续原来运行。
因此停机模式下的唤醒结论如下:
1:唤醒形式产生闹钟中断不一定就唤醒,需要对任何可能的标志位清楚,并且时钟要重新配置。
2:唤醒后进入闹钟中断函数
3:唤醒后程序进入闹钟中断函数,然后再进入原来停机的位置继续运行。没有复位,单片机寄存器里的各种变量值仍然保留!!
tm32f103有3种低功耗模式,本文叙述的是功耗最低的待机模式(STANBY)
1.触发MCU进入低功耗模式根据应用的不同会有不同的方式,本文只是叙述如何配置进入待机模式的低功耗状态,如下代码所示
1)使能PWR时钟
2)置位PER-》CR寄存器(这句的作用是使芯片可以反复进入待机模式)
3)使能MCU的WakeUp引脚(stm32f103 的引脚是PA0),这个引脚貌似不用配置,当配置了待机模式以后,系统会检测符合唤醒的几个条件。本文采用的是检测WakeUp引脚(PA0)的上升沿。
4)使MCU进入待机模式。当MCU检测到WakeUP引脚(PA0)有上升沿时会被唤醒,系统会重新加载代码,和复位功能一样。
__HAL_RCC_PWR_CLK_ENABLE();//(1)
SET_BIT(PWR-》CR, PWR_CR_CWUF);//(2)
HAL_PWR_EnableWakeUpPin(PWR_WAKEUP_PIN1);//(3)
HAL_PWR_EnterSTANDBYMode();//(4)
项目背景
目标:进入低功耗模式120s左右唤醒。
结果:完成低功耗驱动,完成RTC定时驱动,完成目标;
Tip:使用一个新的模块时应主要参考官方文档和官方例程,有问题再上网寻找思路;(本文使用的例程在最后 )
环境:STM32F205、 IAR6.7、J-Link
附:因为考虑到项目以后需要移植到 stm32F0系列上,而且 stm32F0系列没有 backup SRAM,所以这部分驱动不使用 backup SRAM;
注意:看门狗是不能开启的,否则会在sleep时watch dog重启;
一、STOP模式 +RTC
STOP模式: 可以理解为程序进入STOP模式后会暂停运行,直到中断触发退出STOP模式,程序会从刚刚停止的地方继续运行;
代码思路 :
1.进入低功耗模式之前,我们首先要关闭所有外设 ;
2.参考官方例程,对官方例程中的RTC 1s唤醒一次,修改里面的时钟配置,得到RTC 120s唤醒;
所以重点是时钟配置:
时钟选择 LSE(外部时钟),比LSI(内部时钟)更为精准;根据自己使用的晶振不同,有不同的频率。我的时钟源是 32.768kHz;
查看官方 STM32F205 参考手册(RM0033) 22.3 章节可知,
RTC wakeup时钟可以有各种 2,4,8,16分频选择,也可以自己配置分频;
但是 wakeup的计数寄存器只有 0-0xFFFF,计算一下,如果是32.768kHz的16分频,也就是
频率 32.768kHz */16=2048Hz
那么 即使计数寄存器走满,也只有
0xFFFF/2048Hz=31秒
才31秒!
这么短算什么男人!
区区31秒不能满足我们!
额,是不能满足的120s定时唤醒的要求。不过没关系,自己动手,丰衣足食。
那就只能自己配置分频了,计算公式都在手册上:
上面的这个RTCCLK = 32.768kHz,PREDIV_S配置为 07,PREDIV_A配置为 07,
分频结果时钟是 512hz;
然后设置 RTC_WAKEUPCOUNTER(TIME * 512); 时钟配置结束
3.打开RTC wakeup
4.进入 STOP mode,设置WFI
这时要注意,进入STOP模式可以理解为程序会暂停,直到中断触发退出STOP模式,程序会从刚刚停止的地方继续运行;
5.默默等待120s,good,RTC中断触发了;
6.关闭RTCwakeup,并且反初始化RTC相关(就是各种不使能);
7.恢复之前关闭的外设;(大功告成)
二、STANDBY模式 +RTC
STANDBY 模式是最极限的低功耗模式了,内部SRAM也会断电,换句话说,进入STANDBY 模式再唤醒是和重启一样的,所有在SRAM中的参数都会丢失,程序从头开始;
代码思路和STOP模式基本一致,但是有个很大的坑在这里面:
基本流程:程序正在运行-》配置并且开启RTC中断-》进入STANDBY 模式-》RTC中断-》程序从头开始运行
以为这样就行了?图样图森破!忘记了之前开启RTC中断!这个中断并没有关!所以一定要在程序从头开始运行的时候把RTC中断关上。
很简单,在开头加上一点处理:
⑴使能时钟 APB1Periph PWR
⑵允许配置RTC
⑶然后就是关关关 RTC 时钟,RTCwakeup使能!中断使能等等!!!
最后是源码,要啥源码?不就是 ST的官方例程嘛。
这两天研究了STM32的低功耗知识,低功耗里主要研究的是STM32的待机模式和停机模式。让单片机进入的待机模式和停机模式比较容易,实验中通过设置中断口PA1来响应待机和停机模式。
void EXTI1_IRQHandler(void)
{
if(!GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_1))
{
delay_ms(10);
while(!GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_1));
if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_1))
{
EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line1);
RTC_SetAlarm(RTC_GetCounter()+4); //设置4S后闹钟唤醒
RTC_ITConfig(RTC_IT_ALR, ENABLE);//使能闹钟中断。
RTC_WaitForLastTask();//等待上一次写RTC任务完成
Standby(); //进入待机(停机)状态
}
}
}
void Standby()
{
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR , ENABLE);//开电源管理时钟PWR_Regulator_LowPower
PWR_WakeUpPinCmd(ENABLE);//使能唤醒引脚,默认PA0
PWR_EnterSTANDBYMode();//进入待机
//PWR_EnterSTOPMode(PWR_Regulator_ON, PWR_STOPEntry_WFI|PWR_STOPEntry_WFE);//进入停机
}
进入的待机模式和停机模式很简单,基本一样。那么问题来了。
主要问题有:
1:如何对他们进行唤醒?
2:唤醒的闹钟中断能否执行?
2:唤醒后的程序入口在哪?
通过各种实验和查资料,得到了如下结论:(本实验通过设定RTC_SetAlarm(RTC_GetCounter()+4); 为设置4S后进行闹钟唤醒,并开启闹钟中断,手册中可以查到闹钟中断能产生唤醒,故用闹钟中断进行实验)
先研究待机模式下的唤醒,在闹钟中断函数如下:
void RTCAlarm_IRQHandler(void)
{
if(RTC_GetFlagStatus(RTC_IT_ALR))
{
RTC_ClearITPendingBit(RTC_IT_ALR);
RTC_WaitForLastTask();
EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line17);
if(PWR_GetFlagStatus(PWR_FLAG_WU) != RESET)
{
PWR_ClearFlag(PWR_FLAG_WU);
}
GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_5, 0);//LED指示
}
}
实验结果:PA5的LED不指示,并且从其他LED灯的指示可以知道程序又重新开始运行。也就是被复位。
因此待机模式下的唤醒结论如下:
1:唤醒形式直接产生闹钟中断就能唤醒。
2:唤醒后不会进入闹钟中断函数
3:唤醒后程序复位,重新执行
再研究停机模式下的唤醒,停机模式唤醒和待机唤醒差别很大,开始还以为两者相同,停机唤醒相对复杂些,中途调试了很长时间,才明白了停机唤醒的过程,贴上闹钟中断程序如下:
char Wakeflag=0;
void RTCAlarm_IRQHandler(void)
{
if(RTC_GetFlagStatus(RTC_IT_ALR))
{
EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line17);
RTC_ClearITPendingBit(RTC_IT_ALR);
RTC_WaitForLastTask();
EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line7);
EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line1);//对于程序可能产生的标志位必须的清除干净,不清除会出现唤醒失灵现象!!
if(PWR_GetFlagStatus(PWR_FLAG_WU) != RESET)
{
PWR_ClearFlag(PWR_FLAG_WU);//一般没用
}
SystemInit();//重要,由于停机下对所有时钟关闭,所以唤醒需要重新配置时钟!!
Wakeflag=!Wakeflag;
GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_5, Wakeflag);//LED灯指示
}
}
相比待机的闹钟中断是不复杂了很多,停机模式下的唤醒的中断函数需要注意这两点(能得到这两点,耗费了大量时间,终于还是搞定了,嗨皮!!):
1:重要,对于程序可能产生的标志位必须的清除干净,不清除会出现唤醒失灵现象!!
2:重要,由于停机下对所有时钟关闭,所以唤醒需要重新配置时钟!!
实验现象:LED可以产生开通与关断的效果。并且从其他LED的指示可以看到程序没有被复位,而是继续原来运行。
因此停机模式下的唤醒结论如下:
1:唤醒形式产生闹钟中断不一定就唤醒,需要对任何可能的标志位清楚,并且时钟要重新配置。
2:唤醒后进入闹钟中断函数
3:唤醒后程序进入闹钟中断函数,然后再进入原来停机的位置继续运行。没有复位,单片机寄存器里的各种变量值仍然保留!!
tm32f103有3种低功耗模式,本文叙述的是功耗最低的待机模式(STANBY)
1.触发MCU进入低功耗模式根据应用的不同会有不同的方式,本文只是叙述如何配置进入待机模式的低功耗状态,如下代码所示
1)使能PWR时钟
2)置位PER-》CR寄存器(这句的作用是使芯片可以反复进入待机模式)
3)使能MCU的WakeUp引脚(stm32f103 的引脚是PA0),这个引脚貌似不用配置,当配置了待机模式以后,系统会检测符合唤醒的几个条件。本文采用的是检测WakeUp引脚(PA0)的上升沿。
4)使MCU进入待机模式。当MCU检测到WakeUP引脚(PA0)有上升沿时会被唤醒,系统会重新加载代码,和复位功能一样。
__HAL_RCC_PWR_CLK_ENABLE();//(1)
SET_BIT(PWR-》CR, PWR_CR_CWUF);//(2)
HAL_PWR_EnableWakeUpPin(PWR_WAKEUP_PIN1);//(3)
HAL_PWR_EnterSTANDBYMode();//(4)
项目背景
目标:进入低功耗模式120s左右唤醒。
结果:完成低功耗驱动,完成RTC定时驱动,完成目标;
Tip:使用一个新的模块时应主要参考官方文档和官方例程,有问题再上网寻找思路;(本文使用的例程在最后 )
环境:STM32F205、 IAR6.7、J-Link
附:因为考虑到项目以后需要移植到 stm32F0系列上,而且 stm32F0系列没有 backup SRAM,所以这部分驱动不使用 backup SRAM;
注意:看门狗是不能开启的,否则会在sleep时watch dog重启;
一、STOP模式 +RTC
STOP模式: 可以理解为程序进入STOP模式后会暂停运行,直到中断触发退出STOP模式,程序会从刚刚停止的地方继续运行;
代码思路 :
1.进入低功耗模式之前,我们首先要关闭所有外设 ;
2.参考官方例程,对官方例程中的RTC 1s唤醒一次,修改里面的时钟配置,得到RTC 120s唤醒;
所以重点是时钟配置:
时钟选择 LSE(外部时钟),比LSI(内部时钟)更为精准;根据自己使用的晶振不同,有不同的频率。我的时钟源是 32.768kHz;
查看官方 STM32F205 参考手册(RM0033) 22.3 章节可知,
RTC wakeup时钟可以有各种 2,4,8,16分频选择,也可以自己配置分频;
但是 wakeup的计数寄存器只有 0-0xFFFF,计算一下,如果是32.768kHz的16分频,也就是
频率 32.768kHz */16=2048Hz
那么 即使计数寄存器走满,也只有
0xFFFF/2048Hz=31秒
才31秒!
这么短算什么男人!
区区31秒不能满足我们!
额,是不能满足的120s定时唤醒的要求。不过没关系,自己动手,丰衣足食。
那就只能自己配置分频了,计算公式都在手册上:
上面的这个RTCCLK = 32.768kHz,PREDIV_S配置为 07,PREDIV_A配置为 07,
分频结果时钟是 512hz;
然后设置 RTC_WAKEUPCOUNTER(TIME * 512); 时钟配置结束
3.打开RTC wakeup
4.进入 STOP mode,设置WFI
这时要注意,进入STOP模式可以理解为程序会暂停,直到中断触发退出STOP模式,程序会从刚刚停止的地方继续运行;
5.默默等待120s,good,RTC中断触发了;
6.关闭RTCwakeup,并且反初始化RTC相关(就是各种不使能);
7.恢复之前关闭的外设;(大功告成)
二、STANDBY模式 +RTC
STANDBY 模式是最极限的低功耗模式了,内部SRAM也会断电,换句话说,进入STANDBY 模式再唤醒是和重启一样的,所有在SRAM中的参数都会丢失,程序从头开始;
代码思路和STOP模式基本一致,但是有个很大的坑在这里面:
基本流程:程序正在运行-》配置并且开启RTC中断-》进入STANDBY 模式-》RTC中断-》程序从头开始运行
以为这样就行了?图样图森破!忘记了之前开启RTC中断!这个中断并没有关!所以一定要在程序从头开始运行的时候把RTC中断关上。
很简单,在开头加上一点处理:
⑴使能时钟 APB1Periph PWR
⑵允许配置RTC
⑶然后就是关关关 RTC 时钟,RTCwakeup使能!中断使能等等!!!
最后是源码,要啥源码?不就是 ST的官方例程嘛。
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