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STM32超低功耗进阶之电源管理库函数(一)

发布于 2021-05-23 23:15:33 浏览：1567 订阅该版

[tocm]

### 一，电源管理库函数

前面的入门文章对 STM32 的超低功耗的做了使用介绍，当然在使用超低功耗的时候还会考虑 RAM 的数据会不会丢失，什么时候重写 备份寄存器，进入低功耗模式的时候要怎么保持 IO 的状态，本篇文章就带来这些的介绍。

### 二，电源管理的 API

ST 的 HAL 库做了很全面的低功耗相关的 API ， 知道这些函数的作用，掌握这些函数的作用，就会对超低功耗有了进一步的认识。

1. 复位电源管理寄存器
   `void HAL_PWR_DeInit(void)`
   复位电源管理寄存器，将他们设置到默认重置值，复位之后将导致外设无法正常工作。具体的复位值可以在手册上看到。
   例如下图：
   ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/20210419231208839.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3doajEyMzk5OQ==,size_16,color_FFFFFF,t_70)
   这里的复位值是 0x0000 0200 也就是 bit9 为 1， 其他位全部为 0.
   ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/20210419231309179.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3doajEyMzk5OQ==,size_16,color_FFFFFF,t_70)
   bit9 的电源范围是 RANGE1
2. 备份域是否可访问
   可访问备份域： `void HAL_PWR_EnableBkUpAccess(void)` 使能之后，RTC 寄存器  RTC 备份数据寄存器是可以访问的，也就是可以进行写操作
   不可访问备份域：  `void HAL_PWR_DisableBkUpAccess(void) ` 关闭之后 备份域的数据将不能够再改变
3. 配置电压检测的阈值
   在 STM32L4 系列的 MCU 中支持电压阈值的检测，检测到异常之后会触发一个中断 `PVD_PVM_IRQHandler` , 这个 PVD(Power Voltage Detector) 是可以配置的，配置函数:

`HAL_StatusTypeDef HAL_PWR_ConfigPVD(PWR_PVDTypeDef *sConfigPVD)`

```
typedef struct
{
  uint32_t PVDLevel;   /*!< PVDLevel: Specifies the PVD detection level.
                            This parameter can be a value of @ref PWR_PVD_detection_level. */

uint32_t Mode;      /*!< Mode: Specifies the operating mode for the selected pins.
                           This parameter can be a value of @ref PWR_PVD_Mode. */
}PWR_PVDTypeDef;
```

通过上面的结构体可以知道，实际上就是配置了 2 个参数。

**PVDLevel** 可以配置的值参考手册：
![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/20210412230643927.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3doajEyMzk5OQ==,size_16,color_FFFFFF,t_70)

**mode**  可以配置成 4 种模式：

- PVD_MODE_IT ： 外部中断
- PVD_MODE_EVT ： 内部事件
- PVD_RISING_EDGE ：  上升沿触发
- PVD_FALLING_EDGE ： 下降沿触发

完成上面的配置之后，还要调用使能的函数之后，以上的配置才会生效：
使能函数：`void HAL_PWR_EnablePVD(void)`
失能函数：`void HAL_PWR_DisablePVD(void)`

4. 唤醒引脚的配置
   在 MCU 进入低功耗模式之后可以通过特定的 I/O(唤醒引脚) , 来实现唤醒 MCU,这些引脚是固定不可复用。
   这些引脚只有在使能之后才能有唤醒 MCU 的能力。

使能唤醒引脚：`void HAL_PWR_EnableWakeUpPin(uint32_t WakeUpPinPolarity)`
可设置的值如下：

```
#define PWR_WAKEUP_PIN1_HIGH            PWR_CR3_EWUP1  /*!< Wakeup pin 1 (with high level polarity) */
#define PWR_WAKEUP_PIN2_HIGH            PWR_CR3_EWUP2  /*!< Wakeup pin 2 (with high level polarity) */
#define PWR_WAKEUP_PIN3_HIGH            PWR_CR3_EWUP3  /*!< Wakeup pin 3 (with high level polarity) */
#define PWR_WAKEUP_PIN4_HIGH            PWR_CR3_EWUP4  /*!< Wakeup pin 4 (with high level polarity) */
#define PWR_WAKEUP_PIN5_HIGH            PWR_CR3_EWUP5  /*!< Wakeup pin 5 (with high level polarity) */
#define PWR_WAKEUP_PIN1_LOW             (uint32_t)((PWR_CR4_WP1<<PWR_WUP_POLARITY_SHIFT) | PWR_CR3_EWUP1) /*!< Wakeup pin 1 (with low level polarity) */
#define PWR_WAKEUP_PIN2_LOW             (uint32_t)((PWR_CR4_WP2<<PWR_WUP_POLARITY_SHIFT) | PWR_CR3_EWUP2) /*!< Wakeup pin 2 (with low level polarity) */
#define PWR_WAKEUP_PIN3_LOW             (uint32_t)((PWR_CR4_WP3<<PWR_WUP_POLARITY_SHIFT) | PWR_CR3_EWUP3) /*!< Wakeup pin 3 (with low level polarity) */
#define PWR_WAKEUP_PIN4_LOW             (uint32_t)((PWR_CR4_WP4<<PWR_WUP_POLARITY_SHIFT) | PWR_CR3_EWUP4) /*!< Wakeup pin 4 (with low level polarity) */
#define PWR_WAKEUP_PIN5_LOW             (uint32_t)((PWR_CR4_WP5<<PWR_WUP_POLARITY_SHIFT) | PWR_CR3_EWUP5) /*!< Wakeup pin 5 (with low level polarity) */
```

失能唤醒引脚：`void HAL_PWR_DisableWakeUpPin(uint32_t WakeUpPinx)` 失能之后，该引脚将不再具备唤醒 MCU 的能力
可设置的值如下：

```
#define PWR_WAKEUP_PIN1                 PWR_CR3_EWUP1  /*!< Wakeup pin 1 (with high level polarity) */
#define PWR_WAKEUP_PIN2                 PWR_CR3_EWUP2  /*!< Wakeup pin 2 (with high level polarity) */
#define PWR_WAKEUP_PIN3                 PWR_CR3_EWUP3  /*!< Wakeup pin 3 (with high level polarity) */
#define PWR_WAKEUP_PIN4                 PWR_CR3_EWUP4  /*!< Wakeup pin 4 (with high level polarity) */
#define PWR_WAKEUP_PIN5                 PWR_CR3_EWUP5  /*!< Wakeup pin 5 (with high level polarity) */
```

注意：我使用的 L433RC 没有 WAKEUP_PIN3

5. 进入睡眠模式
   这里的进入的睡眠模式包含了普通的睡眠模式和低功耗睡眠模式
   `void HAL_PWR_EnterSLEEPMode(uint32_t Regulator, uint8_t SLEEPEntry)`
   Regulator : 电压域的选择。可选择的有两个，PWR_MAINREGULATOR_ON 和  PWR_LOWPOWERREGULATOR_ON。很明显的能知道是进入的哪个睡眠模式
   SLEEPEntry : 睡眠模式进入的方式。两个选项，PWR_SLEEPENTRY_WFI 和 PWR_SLEEPENTRY_WFE
6. 进入停止模式
   `void HAL_PWR_EnterSTOPMode(uint32_t Regulator, uint8_t STOPEntry)` 这个函数只能进入 STOP0 或 STOP1
   Regulator : 电压域的选择。可选择的有两个，PWR_MAINREGULATOR_ON 和  PWR_LOWPOWERREGULATOR_ON。当选择 PWR_LOWPOWERREGULATOR_ON 时进入 STOP1，反之则进入 STOP0
   SLEEPEntry : 睡眠模式进入的方式。两个选项，PWR_SLEEPENTRY_WFI 和 PWR_SLEEPENTRY_WFE
7. 进入待机模式
   `void HAL_PWR_EnterSTANDBYMode(void)` 立刻进入待机模式
8. 退出中断后立刻进入睡眠模式
   前面的文章已经提到了，睡眠模式会在接收到任何中断之后立刻退出睡眠模式。有时候需要在退出中断的时候不会唤醒 MCU， 在退出中断之后再次进入低功耗模式。
   `void HAL_PWR_EnableSleepOnExit(void); ` ： 调用该函数后，MCU 在退出中断后会立刻进入睡眠，不会被唤醒
   `void HAL_PWR_DisableSleepOnExit(void);` :  调用该函数后，MCU 会在中断后退出后，立刻唤醒 MCU
9. 配置中断引脚是否可以唤醒 MCU
   `void HAL_PWR_EnableSEVOnPend(void); ` // 被屏蔽的中断也会唤醒MCU，例如引脚开了中断，但是没有使能中断也可以唤醒MCU
   `void HAL_PWR_DisableSEVOnPend(void);` // 被屏蔽的中断无法唤醒MCU，例如引脚开了中断，但是没有使能中断就不可以唤醒MCU了

举例说明：

```
  __HAL_RCC_GPIOC_CLK_ENABLE();

/*Configure GPIO pin : PC13 */
  GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_13;
  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_IT_RISING_FALLING;
  GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
  HAL_GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStruct);

/* EXTI interrupt init*/
  // HAL_NVIC_SetPriority(EXTI15_10_IRQn, 0, 0);
  // HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTI15_10_IRQn);
```

如果使用 ： HAL_PWR_EnableSEVOnPend ， 这里只是配置了引脚的会触发中断，但是并没有使能中断，在使用按键时可以唤醒 MCU
如果使用 ： HAL_PWR_DisableSEVOnPend， 这里只是配置了引脚的会触发中断，如果没有使能中断，在使用按键时不会唤醒 MCU

### 三，总结

这里的API 全部都来自 `stm32l4xx_hal_pwr.c` , 要熟练的掌握 STM32L4 的超低功耗，这里的 API 必要要熟悉，也要知道每个 API 的作用及使用场合。