/********************************************************* PY001休眠函数详解 *********************************************************/ /********************************************************* * 函数名: MCU_Sleep * 说 明: 休眠函数 * 输 入: 无 * 输 出: 无 * 备 注：正常休眠，休眠中无唤醒 *********************************************************/ void MCU_Sleep(void) { Vape1_PWM_SetDuty(0); //关 PWM SMG_All_Off(); //关闭滴答中断 HAL_SuspendTick(); //关闭TIM14 HAL_TIM_Base_Stop_IT(&Tim14_Handle); __HAL_TIM_CLEAR_IT(&Tim14_Handle,TIM_IT_UPDATE); HAL_TIM_Base_Stop_IT(&TimHandle); __HAL_TIM_CLEAR_IT(&TimHandle,TIM_IT_UPDATE); //关闭AD __HAL_ADC_DISABLE(&Adc_Handle); __HAL_RCC_ADC_CLK_DISABLE(); //关闭ADC 的时钟 __HAL_RCC_ADC_FORCE_RESET(); __HAL_RCC_ADC_RELEASE_RESET(); //GPIO SMG_ALL_PIN_OUT_LOW(); APP_GpioInit(); GPIO_Wake_Config(); __HAL_RCC_PWR_CLK_ENABLE(); //使能PWR 模块的时钟 /* 软件写1清所以外部中断标志位 */ WRITE_REG(EXTI->PR,0xffffffff); /* Start LPTIM Continue in interrupt Mode 开启连续中断模式 */ // 1 / LSI * Period * Prescaler HAL_LPTIM_SetContinue_Start_IT(&LPTIMConf, 15000); HAL_IWDG_Refresh(&IwdgHandle); //刷新看门狗 Sleep_Flag = TRUE; //进入休眠 //DBGMCU->CR=0; do { HAL_IWDG_Refresh(&IwdgHandle); __HAL_LPTIM_CLEAR_FLAG(&LPTIMConf, LPTIM_FLAG_ARRM); APP_DelayNops(300);//加上延时，以前没加 HAL_PWR_EnterSTOPMode(PWR_LOWPOWERREGULATOR_ON, PWR_STOPENTRY_WFI); //进入PWR休眠模式 }while(Sleep_Flag); HAL_NVIC_DisableIRQ(EXTI4_15_IRQn); HAL_NVIC_DisableIRQ(EXTI2_3_IRQn); HAL_NVIC_DisableIRQ(EXTI0_1_IRQn); /* 关闭LPTIM */ HAL_LPTIM_SetContinue_Stop_IT(&LPTIMConf); HAL_ResumeTick(); APP_GpioInit(); APP_ADCCofig(); NVIC_EnableIRQ(TIM14_IRQn); HAL_TIM_Base_Start_IT(&Tim14_Handle); Machine_State = Machine_Idle; } /********************************************************* * 函数名: Opt_Sleep * 说 明: 休眠函数 * 输 入: 无 * 输 出: 无 * 备 注：休眠中唤醒，读取USB脚AD值 1. 启动LPTIM连续模式（周期15000），0.5s左右 2. 进入循环 3. 清除LPTIM的ARRM标志位 4. 执行USB检测等操作 5. 进入STOP低功耗模式 6. LPTIM计数到15000时产生ARRM标志 7. AWRM标志唤醒MCU（通过WFI指令） 8. 重新进入循环，重复步骤3-7 9. 当USB状态变化时退出循环 10. 停止LPTIM 流程：1. CPU执行到__WFI() 2. CPU暂停，进入低功耗状态 3. LPTIM计数到ARR值，产生中断 4. CPU被唤醒，继续执行后续代码 *********************************************************/ void Opt_Sleep(void) { Vape1_PWM_SetDuty(0); SMG_All_Off(); //休眠前USB状态 Opt_Ctrl.usb_ad = ADC_GetAvgValue(ADC_USB_CH,4,2); if ( Opt_Ctrl.usb_ad > USB_IN_AD_VALUE ) { USB_SLEEP_STATE = HIGH; } else { USB_SLEEP_STATE = LOW; } //关闭滴答中断 HAL_SuspendTick(); //关闭TIM14 HAL_TIM_Base_Stop_IT(&Tim14_Handle); __HAL_TIM_CLEAR_IT(&Tim14_Handle,TIM_IT_UPDATE); //GPIO SMG_ALL_PIN_OUT_LOW(); APP_GpioInit(); GPIO_Wake_Config(); __HAL_RCC_PWR_CLK_ENABLE(); // 启用PWR模块时钟 /* 软件写1清所以外部中断标志位 */ WRITE_REG(EXTI->PR,0xffffffff); /* Start LPTIM Continue in interrupt Mode 开启连续中断模式 */ // 1 / LSI * Period * Prescaler //STM32 HAL库中用于配置和启动低功耗定时器(LPTIM)的连续模式并使能中断的函数 //时钟使用LSI，内部低速时钟，32K定时周期 = (1/32000) × 15000 = 0.46875秒 HAL_LPTIM_SetContinue_Start_IT(&LPTIMConf, 15000); HAL_IWDG_Refresh(&IwdgHandle); Sleep_Flag = 1; do { HAL_IWDG_Refresh(&IwdgHandle); __HAL_LPTIM_CLEAR_FLAG(&LPTIMConf, LPTIM_FLAG_ARRM); //退出休眠，立马清除LPTIM溢出中断标志位 APP_DelayNops(300);//加上延时，以前没加 APP_ADCCofig(); ADC_SwitchChannel(ADC_USB_CH); Opt_Ctrl.usb_ad = ADC_GetAvgValue2_USB(2,2); __HAL_ADC_DISABLE(&Adc_Handle); if ( USB_SLEEP_STATE ) { if ( Opt_Ctrl.usb_ad < USB_OUT_AD_VALUE ) { Sleep_Flag = 0; } else { //WFI (Wait For Interrupt),暂停CPU执行，等待任意中断到来,唤醒条件：任何已使能的中断（外部中断、定时器中断、LPTIM中断等） HAL_PWR_EnterSTOPMode(PWR_LOWPOWERREGULATOR_ON, PWR_STOPENTRY_WFI); //进入PWR休眠模式 } } else { if ( Opt_Ctrl.usb_ad > USB_IN_AD_VALUE ) { Sleep_Flag = 0; } else { HAL_PWR_EnterSTOPMode(PWR_LOWPOWERREGULATOR_ON, PWR_STOPENTRY_WFI); //进入PWR休眠模式 } } }while(Sleep_Flag); /* 关闭LPTIM */ HAL_LPTIM_SetContinue_Stop_IT(&LPTIMConf); HAL_ResumeTick(); APP_GpioInit(); APP_ADCCofig(); NVIC_EnableIRQ(TIM14_IRQn); HAL_TIM_Base_Start_IT(&Tim14_Handle); Machine_SetState(Last_Machine_State); } 两个函数都是休眠函数，MCU_Sleep没有打开LPTIM，OPT_Sleep打开了LPTIM 在休眠前，需要打开PWR PWR 是 Power Control（电源控制）模块，它是STM32微控制器中专门负责电源管理和低功耗模式控制的核心外设。让我详细解释为什么休眠时必须打开PWR时钟： PWR模块的核心功能 1. 低功耗模式控制 PWR模块是进入所有低功耗模式的唯一控制中心： SLEEP模式：通过__WFI()指令，但需要PWR配置唤醒源 STOP模式：完全由PWR寄存器控制 (PWR->CR1.LPMS[1:0]) STANDBY模式：通过PWR寄存器配置 (PWR->CR1.LPMS[1:0] = 10b) SHUTDOWN模式：最深的低功耗模式 (PWR->CR1.LPMS[1:0] = 11b) 2. 电压调节器管理 主电压调节器：全速运行时使用 低功耗电压调节器：STOP模式下使用，功耗降低3-5倍 电压缩放：在高性能模式下可配置不同电压级别 3. 唤醒源管理 PWR模块控制所有唤醒源： 外部中断 (EXTI) RTC闹钟/周期唤醒 LPTIM中断（如你的代码中使用） USB唤醒 I2C/SPI等通信接口唤醒 4. 电源状态监控 内部温度监控 VBAT监控（纽扣电池备份） 可编程电压检测 (PVD) 为什么休眠必须打开PWR时钟？ 1. 寄存器访问前提 // __HAL_RCC_PWR_CLK_ENABLE() 的本质 SET_BIT(RCC->APBENR1, RCC_APBENR1_PWREN); // 启用PWR模块时钟 // 后续操作都需要这个时钟 HAL_PWR_EnterSTOPMode(...); // 这个函数内部会访问PWR->CR1等寄存器 关键点：如果PWR时钟未启用，所有对PWR寄存器的访问都会失败或产生不可预知的结果，就像试图在断电状态下操作开关一样。 2. 低功耗模式配置依赖 以代码为例： HAL_PWR_EnterSTOPMode(PWR_LOWPOWERREGULATOR_ON, PWR_STOPENTRY_WFI); 具体执行流程： 启用PWR时钟（访问PWR寄存器的前提） 配置LPTIM作为唤醒源（LPTIM中断连接到EXTI，需要PWR配置） 进入STOP模式（直接通过PWR寄存器配置） 唤醒后恢复（PWR模块记录唤醒源和状态） 下面具体讲解一下HAL_PWR_EnterSTOPMode这个函数的执行过程 void HAL_PWR_EnterSTOPMode(uint32_t Regulator, uint8_t STOPEntry) { /* Check the parameters */ assert_param(IS_PWR_REGULATOR(Regulator)); assert_param(IS_PWR_STOP_ENTRY(STOPEntry)); /* Config Regulator */ MODIFY_REG(PWR->CR1, PWR_CR1_LPR, Regulator); /* Set SLEEPDEEP bit of Cortex System Control Register */ SET_BIT(SCB->SCR, ((uint32_t)SCB_SCR_SLEEPDEEP_Msk)); /* Select Stop mode entry --------------------------------------------------*/ if(STOPEntry == PWR_STOPENTRY_WFI) { /* Request Wait For Interrupt */ __WFI(); } else { /* Request Wait For Event */ __SEV(); __WFE(); __WFE(); } WFI 和 WFE 是 ARM Cortex-M内核提供的两条关键低功耗指令，它们在低功耗模式中扮演着核心角色。让我详细解释它们的技术细节和在你代码中的应用： WFI (Wait For Interrupt) 1. 基本功能 __WFI(); // Wait For Interrupt 作用：暂停CPU执行，等待任意中断到来 唤醒条件：任何已使能的中断（外部中断、定时器中断、LPTIM中断等） 功耗影响：进入深度睡眠，CPU时钟停止，但外设时钟可能继续运行 2. 在你的代码中的应用 if(STOPEntry == PWR_STOPENTRY_WFI) { __WFI(); // 等待LPTIM中断或USB唤醒中断 } 唤醒源：LPTIM的ARRM中断、USB插入/拔出检测中断 工作流程： 1. CPU执行到__WFI() 2. CPU暂停，进入低功耗状态 3. LPTIM计数到ARR值，产生中断 4. CPU被唤醒，继续执行后续代码 3. 技术特点 简单直接：只需要一条指令 中断驱动：必须有中断使能才能唤醒 功耗最低：在STOP模式下可达到1-2μA 响应延迟：中断响应时间 + 中断处理时间 WFE (Wait For Event) 1. 基本功能 __SEV(); // Send Event __WFE(); // Wait For Event (第一次) __WFE(); // Wait For Event (第二次) 作用：暂停CPU执行，等待特定事件到来 事件源： SEV指令产生的软件事件 外部事件输入（EXTI线） 某些外设的事件输出（如RTC、LPTIM的事件模式） 2. 为什么需要两次WFE？ 这是一个经典的ARM技巧，用于清除事件标志： __SEV(); // 1. 发送一个事件，设置事件标志 __WFE(); // 2. 第一次WFE：检测到事件标志，清除标志，**不等待** __WFE(); // 3. 第二次WFE：事件标志已清除，真正进入等待状态 目的：确保事件标志处于"已清除"状态，避免错过后续的真正事件。 3. 在低功耗中的优势 更低功耗：比WFI功耗更低（某些芯片可低0.1-0.3μA） 更快速唤醒：事件响应比中断响应更快（通常快1-2个周期） 无中断开销：不需要保存/恢复中断上下文 精确控制：可以等待特定事件，而不是任意中断 WFI vs WFE 详细对比 特性 WFI WFE 唤醒机制 任意中断 特定事件 指令复杂度 1条指令 3条指令（SEV+WFE+WFE） 唤醒延迟 较长（中断处理开销） 较短（直接继续执行） 功耗 低（1-2μA） 极低（0.8-1.5μA） 配置复杂度 简单 复杂（需要事件配置） 适用场景 通用低功耗 超低功耗 + 快速响应