STM32超低功耗入门之低功耗运行模式

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STM32超低功耗入门之低功耗运行模式

一. 认识低功耗运行模式

低功耗运行模式,是降低了功耗的运行模式,CPU 依然处于运行状态,只是这个时候的频率降低了,导致运行速度变慢,但是功耗同时也下降了。

通过上图可以得到信息:

电压调节器设置为 LPR(low-power regulator)CPU 处于运行状态在低功耗模式下程序在 SRAM 执行情况下,Flash 可以被断电SRAM1 SRAM2 可以独立的开启或关闭除了 PLL 以外的时钟都正常开启USB_FS RNG 不能使用运行模式无需唤醒功耗 94uA/MHZ调压器在 Range 1,唤醒时间 4us. 调压器在 Range 2,唤醒时间 64us.

二. 低功耗运行模式的进入

进入低功耗运行模式之后 PLL 时钟无法使用:

上图来自于 CUBEMX

通过上图可以知道,如果 PLL 不能使用,那么将无法完成倍频,也就是无法使 MCU 倍频到最大工作频率。所以在 PLL 无法使用的情况下,MCU 可选的时钟源,只有 HSI(固定频率 16MHZ) 和 MSI(最大48MHZ) 可用。

进入低功耗运行模式的 API :void HAL_PWREx_EnableLowPowerRunMode(void)

使用这个函数时,先查看 ST 官方给出的注释:

* @brief Enter Low-power Run mode

* @note In Low-power Run mode, all I/O pins keep the same state as in Run mode.

* @note When Regulator is set to PWR_LOWPOWERREGULATOR_ON, the user can optionally configure the

* Flash in power-down monde in setting the RUN_PD bit in FLASH_ACR register.

* Additionally, the clock frequency must be reduced below 2 MHz.

* Setting RUN_PD in FLASH_ACR then appropriately reducing the clock frequency must

* be done before calling HAL_PWREx_EnableLowPowerRunMode() API.

* @retval None

通过上面的注释可以得到以下讯息:

低功耗运行模式下,所有的 I/O 保持了在运行模式下一样的状态,也就是说从运行模式切换到低功耗运行模式时,无需对 I/O 做重新配置当调压器设置为 PWR_LOWPOWERREGULATOR_ON 时, 且程序是在 RAM 中运行,Flash 可以通过配置 FLASH_ACR 寄存器来上 Flash 下电时钟频率必须降低到 2MHZ 以下在调用 HAL_PWREx_EnableLowPowerRunMode() API之前 ,必须在FLASH_ACR中设置RUN_PD,然后适当降低时钟频率

三. 低功耗运行模式进入与退出的代码

可以直接调用 void HAL_PWREx_EnableLowPowerRunMode(void)

int main(void)

{

int time_out = 0;

HAL_Init();

SystemClock_Config();

MX_GPIO_Init();

SystemClock_Decrease(); // 使用 MSI 作为时钟源,设置设置为 1MHZ

HAL_PWREx_EnableLowPowerRunMode(); // 进入低功耗运行模式

/* 根据自己的实际情况增加判断退出低功耗运行模式的条件,例如外部检查按键状态*/

HAL_Delay(5000);//低功耗运行一会

HAL_PWREx_DisableLowPowerRunMode(); // 推出低功耗运行模式

SystemClock_Config(); // 重新配置时钟

while (1)

{

HAL_GPIO_TogglePin(GPIOB, GPIO_PIN_13);

HAL_Delay(500);

}

配置 MSI 时钟的代码

void SystemClock_Decrease(void)

{

RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0};

RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct = {0};

/** Configure LSE Drive Capability

*/

HAL_PWR_EnableBkUpAccess();

__HAL_RCC_LSEDRIVE_CONFIG(RCC_LSEDRIVE_LOW);

/** Initializes the RCC Oscillators according to the specified parameters

* in the RCC_OscInitTypeDef structure.

*/

RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_LSE|RCC_OSCILLATORTYPE_MSI;

RCC_OscInitStruct.LSEState = RCC_LSE_ON;

RCC_OscInitStruct.MSIState = RCC_MSI_ON;

RCC_OscInitStruct.MSICalibrationValue = 0;

RCC_OscInitStruct.MSIClockRange = RCC_MSIRANGE_4;

RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_NONE;

if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK)

{

Error_Handler();

}

/** Initializes the CPU, AHB and APB buses clocks

*/

RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK|RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK

|RCC_CLOCKTYPE_PCLK1|RCC_CLOCKTYPE_PCLK2;

RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_MSI;

RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;

RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;

RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;

if (HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_0) != HAL_OK)

{

Error_Handler();

}

/** Configure the main internal regulator output voltage

*/

if (HAL_PWREx_ControlVoltageScaling(PWR_REGULATOR_VOLTAGE_SCALE1) != HAL_OK)

{

Error_Handler();

}

/** Enable MSI Auto calibration

*/

HAL_RCCEx_EnableMSIPLLMode();

}

四. 总结

低功耗运行模式只是降低了 CPU 的运行速度,并没有停止USB_FS RNG 不能使用使用低功耗运行模式不是使用 PLL ,时钟源选择 MSI,频率不要超过 2MHZ低功耗运行模式进入后也将导致整个时钟线上的外设速度降低,退出模式后,如果外设需要更高的速度请重新初始化

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