低功耗

1. 什么是低功耗？

STM32的低功耗（low power mode）特性是其嵌入式处理器系列的一个重要优势，特别适用于需要长时间 运行且功耗敏感的应用场景，如便携式设备、物联网设备、智能家居系统等。

在很多应用场合中都对电子设备的功耗要求非常苛刻，如某些传感器信息采集设备，仅靠小型的电池提供电 源，要求工作长达数年之久，且期间不需要任何维护；由于智慧穿戴设备的小型化要求，电池体积不能太大 导致容量也比较小，所以也很有必要从控制功耗入手，提高设备的续行时间。

2. STM32电源系统结构

3. 低功耗模式介绍

STM32具有运行、睡眠、停止和待机四种工作模式。

上电后默认是在运行模式，当内核不需要继续运行时，可以选择后面三种低功耗模式。

3.1 睡眠模式（sleep mode）

在睡眠模式下，CPU停止工作，但所有外设（如ADC、通信接口等）仍然运行，时钟继续运转。这适用于需 要暂时关闭CPU但外围设备需要继续工作的场景。

模式特点：

        对系统影响小，但是节能效果最差。

         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。

进入条件：

        当系统控制寄存器中的SLEEPDEEP位被清除（通常为0），并且SLEEPONEXIT位根据需求

        设置时（如 果设置为1，则在最低优先级中断处理程序退出时进入Sleep模式；如果为0，则

        执行WFI或WFE时立即 进入）。

        执行WFI（Wait For Interrupt）或WFE（Wait For Event）指令来进入。

唤醒条件：

        任意一个中断都能将系统从Sleep模式唤醒。

        如果执行WFE指令进入Sleep模式，则一旦发生唤醒事件时，MCU将唤醒。

3.2 停机模式（stop mode）

在停机模式下，CPU和核心外围设备的时钟会停止，但部分唤醒源（如外部中断和某些定时器）仍然运行。 这适用于需要长时间等待外部事件唤醒的应用，如等待用户输入或外部信号。Stop模式实现了非常低的功 耗，同时保留了SRAM和寄存器的内容。

模式特点：

        节能效果好，程序不会复位。但恢复时间较长（比如震荡器需要重新起震等）。

        在停机模式下，所有的I/O引脚都保持它们在运行模式时的状态。

        退出停止模式，HSI RC振荡器被选为系统时钟

进入条件：

        需要将SLEEPDEEP位设置为1以进入深度睡眠模式，然后通过设置电源控制/状态寄存器

        （PWR_CSR） 中的PDDS位为0来选择进入Stop模式。

        根据需求设置LPDS位（LPDS = 0：表示在深睡眠模式下，电压调节器保持开启状态；LPDS

         = 1：表示 在深睡眠模式下，电压调节器进入低功耗模式。）。

        执行WFI（Wait For Interrupt）或WFE（Wait For Event）指令来进入。

        在进入Stop模式之前，通常需要关闭不必要的外设时钟，并保存需要保留的状态信息。

唤醒条件：

        Stop模式可以通过外部中断（如按键中断、USART接收中断等）唤醒。

         RTC闹钟事件、USB唤醒、以太网（ETH）唤醒等也可以作为唤醒源，但这些通常需要通过

        外部中断来 触发。

3.3 待机模式（standby mode）

在该模式下，CPU、外围设备和时钟都被关闭，只保留唤醒逻辑和备份寄存器。这适用于不需要保留RAM内 容且可以从复位状态恢复的设备，常见于需要极低功耗且稀疏唤醒的应用。Standby模式是STM32中功耗最 低的模式之一。

模式特点：

        节能效果最好，但程序会复位，只有少数条件唤醒。

        在Standby模式下，大部分IO引脚处于高阻态，只有复位引脚、TAMPER引脚（如果配置为防

        侵入或校 准输出）和WKUP引脚可用作唤醒源。

进入条件：

        Standby模式进入前，需要清除电源控制/状态寄存器（PWR_CSR）中的WUF位，以确保没

        有未处理的 唤醒标志。

        将SLEEPDEEP位设置为1以进入深度睡眠模式，并设置PDDS位为1来选择进入Standby模

        式。

        执行WFI或WFE指令进入Standby模式。

唤醒条件：

        Standby模式可以通过WKUP引脚的上升沿唤醒。

        RTC闹钟事件也可以作为唤醒源。

        独立看门狗（IWDG）复位和NRST引脚上的外部复位也可以唤醒STM32，但这通常用于系统

        复位而非 低功耗唤醒。

4.小实验：低功耗实验

实验目的

1. 按下按键 2 ，进入低功耗模式（睡眠、停机、待机）；

2. 按下按键 1 ，退出低功耗模式；

3. 正常模式下，LED1 闪烁；进入停机\睡眠模式，LED2 长亮。

编写代码

低功耗相关代码

主函数