STM32快速复习(十)PWR电源控制

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前言

像汽车钥匙，遥控器，电子密码锁等以及含有定时开关机等功能的电路，都需要做到不工作时进入省电模式来减少电池的消耗。为此，STM32推出了可以低功耗运行的电源控制模块。PWR；
PWR负责管理STM32内部的电源供电部分，可以实现可编程电压监测器和低功耗模式的功能

一、PWR是什么？PWR的电路？PWR的模式？

一、PWR简介
1、PWR（Power Control）电源控制
（1）PWR负责管理STM32内部的电源供电部分，可以实现可编程电压监测器和低功耗模式的功能
（2）可编程电压监测器（PVD）可以监控VDD电源电压，当VDD下降到PVD阀值以下或上升到PVD阀值之上时，PVD会触发中断，用于执行紧急关闭任务
（3）低功耗模式包括睡眠模式（Sleep）、停机模式（Stop）和待机模式（Standby），可在系统空闲时，降低STM32的功耗，延长设备使用时间

PVD是来检测2.9V~2.2V左右的电压，可以在这个范围内设置一个警告线，如果低于则触发警告。可以进入中断做一些事情。

上电掉电复位则是提供一个最低的阈值，如果低于这个阈值则复位。

PWR的模式分为睡眠模式，停止模式和待机模式；

睡眠模式
（1）执行完WFI/WFE指令后，STM32进入睡眠模式，程序暂停运行，唤醒后程序从暂停的地方继续运行
（2）SLEEPONEXIT位决定STM32执行完WFI或WFE后，是立刻进入睡眠，还是等STM32从最低优先级的中断处理程序中退出时进入睡眠
（3）在睡眠模式下，所有的I/O引脚都保持它们在运行模式时的状态
（4）WFI指令进入睡眠模式，可被任意一个NVIC响应的中断唤醒
（5）WFE指令进入睡眠模式，可被唤醒事件唤醒

停止模式
（1）执行完WFI/WFE指令后，STM32进入停止模式，程序暂停运行，唤醒后程序从暂停的地方继续运行
（2）1.8V供电区域的所有时钟都被停止，PLL、HSI和HSE被禁止，SRAM和寄存器内容被保留下来
（3）在停止模式下，所有的I/O引脚都保持它们在运行模式时的状态
（4）当一个中断或唤醒事件导致退出停止模式时，HSI被选为系统时钟（8MHz）
（5）当电压调节器处于低功耗模式下，系统从停止模式退出时，会有一段额外的启动延时
（6）WFI指令进入停止模式，可被任意一个EXTI中断唤醒
（7）WFE指令进入停止模式，可被任意一个EXTI事件唤醒

待机模式
（1）执行完WFI/WFE指令后，STM32进入待机模式，唤醒后程序从头开始运行
（2）整个1.8V供电区域被断电，PLL、HSI和HSE也被断电，SRAM和寄存器内容丢失，只有备份的寄存器和待机电路维持供电
（3）在待机模式下，所有的I/O引脚变为高阻态（浮空输入）
（4）WKUP引脚的上升沿、RTC闹钟事件的上升沿、NRST引脚上外部复位、IWDG复位退出待机模式

二、库函数

TIPS: 修改系统主频的方法

修改主频可以有效的降低功耗。并且在停机模式下唤醒，也需要修改主频到72MHZ (停机模式下唤醒，系统主频由72MHZ降低至36MHZ，需要重新修改主频，否则外设的时序会出错误，运行时间会变长)
这个需要去system_stm32f10x.c和system_stm32f10x.h 中查看学习
system_stm32f10x.c中可调用的函数
在system_stm32f10x.c 文件中有两个外部可调用的函数和一个外部可调用的变量.（可以在头文件中看到。）
两个函数是SystemInit()和SystemCoreClockUpdate()
一个变量是SystemCoreClock
SystemInit() 是用来配置时钟树的，他是在执行main函数之前，在启动文件中调用的。
SystemCoreClock 表示主频频率的值。如果我们要显示当前频率就可以直接调用显示
SystemCoreClockUpdate() 更新上边的SystemCoreClock 的值。
7.2 system_stm32f10x.c中的宏定义
解除对应的注释，来选择想要的系统主频（带有钥匙的文件无法修改，需要取消文件的只读属性）
这个if和 lese的意思是：只要你不是VL（超值系列）。就可以配置那么多的主频（lese下边的）

1.标准库函数

代码如下：

void PWR_DeInit(void);恢复缺省配置
void PWR_BackupAccessCmd(FunctionalState NewState);使能后备区域的访问
void PWR_PVDCmd(FunctionalState NewState);配置PVD阈值电压
void PWR_PVDLevelConfig(uint32_t PWR_PVDLevel);使能PVD功能
void PWR_WakeUpPinCmd(FunctionalState NewState);使能位于PA0位置的WKUP引脚。（配合待机模式使用）
void PWR_EnterSTOPMode(uint32_t PWR_Regulator, uint8_t PWR_STOPEntry);进入停止模式
指定电压调节器在停止模式中的状态、使用WFI或WFI指令进入
void PWR_EnterSTANDBYMode(void);进入待机模式
使用WFI或WFI指令进入
FlagStatus PWR_GetFlagStatus(uint32_t PWR_FLAG);获取标志位
void PWR_ClearFlag(uint32_t PWR_FLAG);清除标志位                       

2.示例代码–睡眠模式&串口发送和接收

代码如下（示例）：

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "Serial.h"
 
uint8_t RxData;
 
int main(void)
{
	OLED_Init();
	Serial_Init();
	
	OLED_ShowString(1,1,"RxData:");
 
	while(1)
	{
		if(Serial_GetRxFlag() == 1)
		{
			RxData = Serial_GetRxData();
			Serial_SendByte(RxData);
			OLED_ShowHexNum(1,8,RxData,2);
		}
		OLED_ShowString(2,1,"Running");
		Delay_ms(100);
		OLED_ShowString(2,1,"       ");
		Delay_ms(100);
		
		__WFI();//中断唤醒
		
	}
}

睡眠模式下串口发送和接收
在主循环最后执行WFI，CPU会立刻睡眠，程序停在WFI指令这里，发送数据，USART外设收到数据，产生中断，唤醒CPU,程序在暂停的地方继续运行，先进入中断再回到主循环
Running闪烁一次，程序在收到数据之后，可以唤醒工作一次，CPU在空闲时睡眠，节约用电
注：再次下载程序显示下载不成功，所以按住复位键，再按下载键，最后松开复位键才可以下载成功

总结

待机模式只能由WKUP引脚的上升沿、RTC闹钟事件的上升沿、NRST引脚上外部复位、IWDG复位来退出待机模式。

在待机模式恢复后，会重头开始执行命令。所以不需要配置时钟了。

在待机模式下， 1.8V的区域的时钟关闭，电压调节器也关闭。这会使除了备份区域外的所有寄存器清除数据，并且IO口对外呈现为高阻态。

在进入待机模式之前，一般都需要把所有的外设 都关闭，比如屏幕、电机等等。 否则就无法极度省电

待机模式会重头开始执行命令，所以不需要再配置时钟了。

待机模式烧录代码可以按住复位再烧录 （我这里不行，我会断电重上电，在未进入待机模式前开始烧录代码）

测试WKUP引脚时，只需要函数：PWR_WakeUpPinCmd(ENABLE); 就可以了。程序会自动帮我们把WKUP（PA0）引脚设置为下拉输入的配置，不需要GPIO初始化。

TIPS： 待机等模式无法下载程序，因为烧录引脚被关闭。方法。一边按复位引脚，一边按KEIL5中烧录按钮，可从新烧录。