1)實驗平臺：正點原子STM32mini開發(fā)板

2)摘自《正點原子STM32 不完全手冊(HAL 庫版)》關(guān)注官方微信號公眾號，獲取更多資料：正點原子

第十九章 待機(jī)喚醒實驗

本章我們將向大家介紹 STM32 的待機(jī)喚醒功能。在本章中，我們將使用 WK_UP 按鍵來實

現(xiàn)喚醒和進(jìn)入待機(jī)模式的功能，然后使用 DS0 指示狀態(tài)。本章將分為如下幾個部分：

19.1 STM32 待機(jī)模式簡介

19.2 硬件設(shè)計

19.3 軟件設(shè)計

19.4 下載驗證

19.1 STM32 待機(jī)模式簡介

很多單片機(jī)都有低功耗模式，STM32 也不例外。在系統(tǒng)或電源復(fù)位以后，微控制器處于運

行狀態(tài)。運行狀態(tài)下的 HCLK 為 CPU 提供時鐘，內(nèi)核執(zhí)行程序代碼。當(dāng) CPU 不需繼續(xù)運行時，

可以利用多個低功耗模式來節(jié)省功耗，例如等待某個外部事件時。用戶需要根據(jù)最低電源消耗，

最快速啟動時間和可用的喚醒源等條件，選定一個最佳的低功耗模式。STM32 的 3 種低功耗模

式我們在 5.2.4 節(jié)有粗略介紹，這里我們再回顧一下。

STM32 的低功耗模式有 3 種：

1)睡眠模式(CM3 內(nèi)核停止，外設(shè)仍然運行)

2)停止模式(所有時鐘都停止)

3)待機(jī)模式(1.8V 內(nèi)核電源關(guān)閉)

在運行模式下，我們也可以通過降低系統(tǒng)時鐘關(guān)閉 APB 和 AHB 總線上未被使用的外設(shè)的

時鐘來降低功耗。三種低功耗模式一覽表見表 19.1.1 所示：

表 19.1.1 STM32 低功耗一覽表

在這三種低功耗模式中，最低功耗的是待機(jī)模式，在此模式下，最低只需要 2uA 左右的電

流。停機(jī)模式是次低功耗的，其典型的電流消耗在 20uA 左右。最后就是睡眠模式了。用戶可

以根據(jù)自己的需求來決定使用哪種低功耗模式。

本章，我們僅對 STM32 的最低功耗模式-待機(jī)模式，來做介紹。待機(jī)模式可實現(xiàn) STM32

的最低功耗。該模式是在CM3 深睡眠模式時關(guān)閉電壓調(diào)節(jié)器。整個1.8V 供電區(qū)域被斷電。PLL、

HSI和HSE振蕩器也被斷電。SRAM和寄存器內(nèi)容丟失。僅備份的寄存器和待機(jī)電路維持供電。

那么我們?nèi)绾芜M(jìn)入待機(jī)模式呢？其實很簡單，只要按圖 19.1.1 所示的步驟執(zhí)行就可以了：

圖 19.1.1 STM32 進(jìn)入及退出待機(jī)模式的條件

圖 19.1.1 還列出了退出待機(jī)模式的操作，從圖 19.1.1 可知，我們有 4 種方式可以退出待機(jī)

模式，即當(dāng)一個外部復(fù)位(NRST 引腳)、IWDG 復(fù)位、WKUP 引腳上的上升沿或 RTC 鬧鐘事件

發(fā)生時，微控制器從待機(jī)模式退出。從待機(jī)喚醒后，除了電源控制/狀態(tài)寄存器(PWR_CSR)，所

有寄存器被復(fù)位。

從待機(jī)模式喚醒后的代碼執(zhí)行等同于復(fù)位后的執(zhí)行(采樣啟動模式引腳，讀取復(fù)位向量等)。

電源控制/狀態(tài)寄存器(PWR_CSR)將會指示內(nèi)核由待機(jī)狀態(tài)退出。

在進(jìn)入待機(jī)模式后，除了復(fù)位引腳以及被設(shè)置為防侵入或校準(zhǔn)輸出時的 TAMPER 引腳和被

使能的喚醒引腳(WK_UP 腳)，其他的 IO 引腳都將處于高阻態(tài)。

圖 19.1.1 已經(jīng)清楚的說明了進(jìn)入待機(jī)模式的通用步驟，其中涉及到 2 個寄存器，即電源控

制寄存器(PWR_CR)和電源控制/狀態(tài)寄存器(PWR_CSR)。下面我們介紹一下這兩個寄存器：

電源控制寄存器(PWR_CR)，該寄存器的各位描述如圖 19.1.2 所示：

這里我們通過設(shè)置 PWR_CR 的 PDDS 位，使 CPU 進(jìn)入深度睡眠時進(jìn)入待機(jī)模式，同時我

們通過 CWUF 位，清除之前的喚醒位。電源控制/狀態(tài)寄存器(PWR_CSR)的各位描述如圖 19.1.3

所示：

圖 19.1.3 PWR_ CSR 寄存器各位描述

這里，我們通過設(shè)置 PWR_CSR 的 EWUP 位，來使能 WKUP 引腳用于待機(jī)模式喚醒。我

們還可以從 WUF 來檢查是否發(fā)生了喚醒事件。不過本章我們并沒有用到。

通過以上介紹，我們了解了進(jìn)入待機(jī)模式的方法，以及設(shè)置 WK_UP 引腳用于把 STM32

從待機(jī)模式喚醒的方法。具體步驟如下：

1)使能 PWR 時鐘。

因為要配置 PWR 寄存器，所以必須先使能 PWR 時鐘。

在 HAL 庫中，使能 PWR 時鐘的方法是：

__HAL_RCC_PWR_CLK_ENABLE(); //使能 PWR 時鐘

2) 設(shè)置 WK_UP 引腳作為喚醒源。

使能時鐘之后后再設(shè)置 PWR_CSR 的 EWUP 位，使能 WK_UP 用于將 CPU 從待機(jī)模式喚

醒。在 HAL 庫中，設(shè)置使能 WK_UP 用于喚醒 CPU 待機(jī)模式的函數(shù)是：

HAL_PWR_EnableWakeUpPin(PWR_WAKEUP_PIN1); //設(shè)置 WKUP 用于喚醒

3)設(shè)置 SLEEPDEEP 位，設(shè)置 PDDS 位，執(zhí)行 WFI 指令，進(jìn)入待機(jī)模式。

進(jìn)入待機(jī)模式，首先要設(shè)置 SLEEPDEEP 位(詳見《CM3 權(quán)威指南》，第 182 頁表 13.1)，

接著我們通過 PWR_CR 設(shè)置 PDDS 位，使得 CPU 進(jìn)入深度睡眠時進(jìn)入待機(jī)模式，最后執(zhí)行

WFI 指令開始進(jìn)入待機(jī)模式，并等待 WK_UP 中斷的到來。在庫函數(shù)中，進(jìn)行上面三個功能進(jìn)

入待機(jī)模式是在函數(shù) HAL_PWR_EnterSTANDBYMode 中實現(xiàn)的：

void HAL_PWR_EnterSTANDBYMode(void);

4)最后編寫 WK_UP 中斷服務(wù)函數(shù)。

因為我們通過 WK_UP 中斷(PA0 中斷)來喚醒 CPU，所以我們有必要設(shè)置一下該中斷函

數(shù)，同時我們也通過該函數(shù)里面進(jìn)入待機(jī)模式。關(guān)于外部中斷服務(wù)函數(shù)以及中斷服務(wù)回調(diào)函數(shù)

的使用方法請參考外部中斷實驗，這里我們就不做過多講解。

通過以上幾個步驟的設(shè)置，我們就可以使用 STM32F1 的待機(jī)模式了，并且可以通過

KEY_UP 來喚醒 CPU，我們最終要實現(xiàn)這樣一個功能：通過長按(3 秒)KEY_UP 按鍵開機(jī)，

并且通過 DS0 的閃爍指示程序已經(jīng)開始運行，再次長按該鍵，則進(jìn)入待機(jī)模式，DS0 關(guān)閉，程

序停止運行。類似于手機(jī)的開關(guān)機(jī)。

19.2 硬件設(shè)計

本實驗用到的硬件資源有：

1) 指示燈 DS0

2) WK_UP 按鍵

3) TFTLCD 模塊

本章，我們使用了 WK_UP 按鍵用于喚醒和進(jìn)入待機(jī)模式。然后通過 DS0 和 TFTLCD 模塊

來指示程序是否在運行。這幾個硬件的連接前面均有介紹。

19.3 軟件設(shè)計

打開待機(jī)喚醒實驗工程，我們可以發(fā)現(xiàn)工程中多了一個 wkup.c 和 wkup.h 文件，相關(guān)的用

戶代碼寫在這兩個文件中。同時，對于待機(jī)喚醒功能，我們需要引入 stm32f1xx_hal_pwr.c 和

stm32f1xx_hal_pwr.h 文件。

打開 wkup.c，可以看到如下關(guān)鍵代碼：

//系統(tǒng)進(jìn)入待機(jī)模式

void Sys_Enter_Standby(void)

{

__HAL_RCC_APB2_FORCE_RESET(); //復(fù)位所有 IO 口

__HAL_RCC_PWR_CLK_ENABLE(); //使能 PWR 時鐘

__HAL_PWR_CLEAR_FLAG(PWR_FLAG_WU); //清除 Wake_UP 標(biāo)志

HAL_PWR_EnableWakeUpPin(PWR_WAKEUP_PIN1); //設(shè)置 WKUP 用于喚醒

HAL_PWR_EnterSTANDBYMode(); //進(jìn)入待機(jī)模式

}

//檢測 WKUP 腳的信號

//返回值 1:連續(xù)按下 3s 以上

// 0:錯誤的觸發(fā)

u8 Check_WKUP(void)

{

u8 t=0; //記錄按下的時間LED0=0; //亮燈 DS0

while(1)

{

if(WKUP_KD)

{

t++;

//已經(jīng)按下了

delay_ms(30);

if(t>=100)

//按下超過 3 秒鐘

{

LED0=0;

//點亮 DS0

return 1; //按下 3s 以上了

}

}else

{

LED0=1;

return 0; //按下不足 3 秒

}

}

}

//外部中斷線 0 中斷服務(wù)函數(shù)

void EXTI0_IRQHandler(void)

{

HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler(GPIO_PIN_0);

}

//中斷線 0 中斷處理過程

//此函數(shù)會被 HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler()調(diào)用

//GPIO_Pin:引腳

void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin)

{

if(GPIO_Pin==GPIO_PIN_0)//PA0

{

if(Check_WKUP())//關(guān)機(jī)

{

Sys_Enter_Standby();//進(jìn)入待機(jī)模式

}

}

}

//PA0 WKUP 喚醒初始化

void WKUP_Init(void)

{

GPIO_InitTypeDef GPIO_Initure;

__HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();

//開啟 GPIOA 時鐘

GPIO_Initure.Pin=GPIO_PIN_0;

//PA0

GPIO_Initure.Mode=GPIO_MODE_IT_RISING; //中斷,上升沿

GPIO_Initure.Pull=GPIO_PULLDOWN; //下拉

GPIO_Initure.Speed=GPIO_SPEED_FREQ_HIGH; //快速

HAL_GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_Initure);

//檢查是否是正常開機(jī)

if(Check_WKUP()==0)

{

Sys_Enter_Standby();//不是開機(jī)，進(jìn)入待機(jī)模式

}

HAL_NVIC_SetPriority(EXTI0_IRQn,0x02,0x02);//搶占優(yōu)先級 2，子優(yōu)先級 2

HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTI0_IRQn);

}

該部分代碼比較簡單，我們在這里說明三點：

1，在 void Sys_Enter_Standby(void)函數(shù)里面，我們要在進(jìn)入待機(jī)模式前把所有開啟的外設(shè)

全部關(guān)閉，我們這里僅僅復(fù)位了所有的 IO 口，使得 IO 口全部為浮空輸入。其他外設(shè)(比如

ADC 等)，大家根據(jù)自己所開啟的情況進(jìn)行一一關(guān)閉就可，這樣才能達(dá)到最低功耗！ 然后我們

調(diào) 用 __HAL_RCC_PWR_CLK_ENABLE() 來 使 能

PWR

時 鐘 ， 調(diào) 用 函 數(shù)

HAL_PWR_EnableWakeUpPin() 用 來 設(shè) 置 WK_UP 引腳作為喚醒源。 最后調(diào)用

HAL_PWR_EnterSTANDBYMode()函數(shù)進(jìn)入待機(jī)模式。

2，在 void WKUP_Init(void)函數(shù)里面，我們首先要使能 GPIOA 時鐘，然后對 GPIOA 初始

化為下拉輸入，上升沿觸發(fā)中斷，同時初始化 NVIC 中斷優(yōu)先級。這上面的步驟實際上跟我們

之前的外部中斷實驗知識是一樣的，所以不理解的地方大家可以翻到外部中斷實驗章節(jié)看看。

接下來程序通過判斷 WK_UP 是否按下了 3 秒鐘，來決定要不要開機(jī)，如果沒有按下 3 秒鐘，

程序直接就進(jìn)入了待機(jī)模式。所以在下載完代碼的時候，是看不到任何反應(yīng)的。我們必須先按

WK_UP 按鍵 3 秒開機(jī)，才能看到 DS0 閃爍。

3，外部中斷回調(diào)函數(shù) HAL_GPIO_EXTI_Callback 內(nèi)，我們通過調(diào)用函數(shù) Check_WKUP()

來判斷 WK_UP 按下的時間長短，來決定是否進(jìn)入待機(jī)模式，如果按下時間超過 3 秒，則進(jìn)入

待機(jī)，否則退出中斷。

wkup.h 部分代碼比較簡單，我們就不多說了。最后我們看看 main 函數(shù)內(nèi)容如下：

int main(void)

{

HAL_Init();

//初始化 HAL 庫

Stm32_Clock_Init(RCC_PLL_MUL9); //設(shè)置時鐘,72M

delay_init(72);

//初始化延時函數(shù)

uart_init(115200);

//初始化串口

usmart_dev.init(84);

//初始化 USMART

LED_Init();

//初始化 LED

LCD_Init();

//初始化 LCD

WKUP_Init();

//待機(jī)喚醒初始化

POINT_COLOR=RED;

LCD_ShowString(30,50,200,16,16,"Mini STM32");

LCD_ShowString(30,70,200,16,16,"WKUP TEST");

LCD_ShowString(30,90,200,16,16,"ATOM@ALIENTEK");

LCD_ShowString(30,110,200,16,16,"2019/11/15");

while(1)

{

LED0=!LED0;

delay_ms(250);

}

}

這里我們先初始化 LED 和 WK_UP 按鍵(通過 WKUP_Init()函數(shù)初始化)，如果檢測到

有長按 WK_UP 按鍵 3 秒以上，則開機(jī)，并執(zhí)行 LCD 初始化，在 LCD 上面顯示一些內(nèi)容，如

果沒有長按，則在 WKUP_Init 里面，調(diào)用 Sys_Enter_Standby 函數(shù)，直接進(jìn)入待機(jī)模式了。

開機(jī)后，在死循環(huán)里面等待 WK_UP 中斷的到來，在得到中斷后，在中斷函數(shù)里面判斷

WK_UP 按下的時間長短，來決定是否進(jìn)入待機(jī)模式，如果按下時間超過 3 秒，則進(jìn)入待機(jī)，

否則退出中斷，繼續(xù)執(zhí)行 main 函數(shù)的死循環(huán)等待，同時不停的取反 LED0，讓紅燈閃爍。

代碼部分就介紹到這里，大家記住下載代碼后，一定要長按 WK_UP 按鍵，來開機(jī)，否則

將直接進(jìn)入待機(jī)模式，無任何現(xiàn)象。

19.4 下載與測試

在代碼編譯成功之后，下載代碼到 ALIENTEK MiniSTM32 開發(fā)板上，此時，看到開發(fā)板

DS0 亮了一下(Check_WKUP 函數(shù)執(zhí)行了 LED0=0 的操作)，就沒有反應(yīng)了。其實這是正常的，

在程序下載完之后，開發(fā)板檢測不到 WK_UP 的持續(xù)按下(3 秒以上)，所以直接進(jìn)入待機(jī)模式，

看起來和沒有下載代碼一樣。此時，我們長按 WK_UP 按鍵 3 秒鐘左右，可以看到 DS0 開始閃

爍。然后再長按 WK_UP，DS0 會滅掉，程序再次進(jìn)入待機(jī)模式。

創(chuàng)作挑戰(zhàn)賽新人創(chuàng)作獎勵來咯，堅持創(chuàng)作打卡瓜分現(xiàn)金大獎

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的stm32l0的停止模式怎么唤醒_「正点原子STM32Mini板资料连载」第十九章 待机唤醒实验...的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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