STM32学习笔记 电源控制PWR 01

电源控制PWR

• 简介

1. STM32的工作电压(VDD)为2.0～3.6V，通过内置的电压调节器提供所需的1.8V电源

2. 当主电源VDD掉电后，通过VBAT脚为实时时钟(RTC)和备份寄存器(BKP)提供电源

3. 使用电池或其他电源连接到VBAT脚上，当VDD断电时，可以保存备份寄存器的内容和维持 RTC的功能

• PWR模块使用注意点

1. 当后备供电区域由VDD(内部模拟开关连到VDD)供电时，下述功能可用：

   ● PC14和PC15可以用于GPIO或LSE（外部低速晶振）引脚

   ● PC13可以作为通用I/O口、TAMPER引脚、RTC校准时钟、RTC闹钟或秒输出

2. 当后备供电区域由VBAT供电时(VDD消失后模拟开关连到VBAT)，可以使用下述功能 :

   ● PC14和PC15只能用于LSE（外部低速晶振）引脚

   ● PC13可以作为TAMPER引脚、RTC闹钟或秒输出

Note ：因为模拟开关只能通过少量的电流(3mA)，在输出模式下使用PC13至PC15的I/O口功能是有限制的：速度必须限制在2MHz以下，最大负载为30pF，而且这些I/O口绝对不能当作电流源 (如驱动LED)

• 电压调节器

• 电压调节器复位后默认使能，根据应用场景提供下列3中工作模式

1. 运行模式：调节器以正常功耗模式提供1.8V电源（驱动内核及外设工作）

2. 停止模式：调节器以低功耗模式提供1.8V电源，以保存寄存器和SRAM的内容

3. 待机模式：调节器停止供电。除了备用电路和备份域外，寄存器和SRAM的内容全部丢失

电源模块结构框​​​​​​​图

Vref-   ：ADC参考电压源负
Vref+  ：ADC参考电压源正
Vdda  ：ADC独立电源正
Vssa   ：ADC独立电源负

VDD     ：芯片供电正（3.3V）

VSS     ：芯片供电负

VBAT   ：备用电池供电

Note ：使用电池或其他电源连接到VBAT脚上，当VDD断电时，可以保存备份寄存器（RCC_BDCR）的内容和维持RTC的功能

VBAT脚也为RTC、LSE振荡器和PC13至PC15供电，这保证当主要电源被切断时RTC能继续工作

如果应用中没有使用外部电池，VBAT必须连接到VDD引脚上

 可编程电压监测器（PVD）

PVD电压监测主要用于处理上电和掉电需要紧急处理的事件

通过下列配置代码进行初始配置

int main()
{__HAL_RCC_PWR_CLK_ENABLE();//使能电源管理外设时钟HAL_PWR_ConfigPVD(PWR_PVDTypeDef *sConfigPVD);//配置监测电压值及外部中断和事件16HAL_PWR_EnablePVD();//开启PVD监测
}void PVD_IRQHandler(void)//系统中断入口
{HAL_PWR_PVD_IRQHandler();//PVD中断处理函数
}void HAL_PWR_PVDCallback(void)//PVD中断回调回调函数
{/*中断响应会通过PVD中断处理函数跳转至此中断回调*/__HAL_PWR_GET_FLAG(PWR_FLAG_PVDO);//通过返回值判断高于或低于监测值
}

低功耗模式

在MCU空闲时进入低功耗模式来降低系统能耗增加续航能力

STM32低功耗提供3种模式

1. 睡眠模式 ：只对CPU时钟进行关闭，不影响其他外设时钟，可通过任意中断或事件进行唤醒
2. 停机模式 ：关闭所有外设时钟，关闭时钟振荡器，电压调节器可选正常模式及低功耗模式，可通过外部中断或事件进行唤醒
3. 待机模式 ：关闭所有外设，时钟，电压调节器，丢失所有寄存数据

待机模式提供4种方式进行唤醒 1.WKUP引脚上升沿唤醒，2.RTC闹钟事件，3.NRST外部复位，4.IWDG复位

睡眠模式 Template

int main()
{HAL_SuspendTick();//挂起SysTick中断，防止中断唤醒HAL_PWR_EnterSLEEPMode(NULL, PWR_SLEEPENTRY_WFI);//进入睡眠模式HAL_ResumeTick();//恢复SysTick中断
}

停止模式 Template 

int main()
{HAL_PWR_EnterSTOPMode(PWR_LOWPOWERREGULATOR_ON, PWR_STOPENTRY_WFI);//进入停止模式SystemClock_Config();//唤醒重新初始化时钟
}

待机模式 Template

int main()
{/*使能唤醒引脚*/HAL_PWR_EnableWakeUpPin(uint32_t WakeUpPinx);/*清除待机和唤醒标志*/__HAL_PWR_CLEAR_FLAG(PWR_FLAG_WU | PWR_FLAG_SB);/*进入待机模式API*/HAL_PWR_EnterSTANDBYMode(void);
}

Note ：进入低功耗模式可选WFI(等待中断)指令和WFE​​​​​​​(等待事件)指令，决定中断或事件唤醒

低功耗模式下的自动唤醒(AWU)

​​​​​​​为了用RTC闹钟事件将系统从停止模式下唤醒，必须进行如下操作：

int main()
{__HAL_RCC_AFIO_CLK_ENABLE();//使能AFIO时钟__HAL_RTC_ALARM_EXTI_ENABLE_RISING_EDGE();//配置闹钟事件线为上升沿触发__HAL_RTC_ALARM_EXTI_ENABLE_EVENT();//使能RTC事件/*设置闹钟寄存器*/HAL_RTC_SetAlarm(RTC_HandleTypeDef *hrtc, RTC_AlarmTypeDef *sAlarm, uint32_t Format);HAL_PWR_EnterSTOPMode(PWR_LOWPOWERREGULATOR_ON, PWR_STOPENTRY_WFI);//进入停止模式SystemClock_Config();//唤醒重新初始化时钟__HAL_RTC_ALARM_CLEAR_FLAG(&hrtc,RTC_FLAG_ALRAF);//清除闹钟事件标志
}

int main()
{__HAL_RCC_AFIO_CLK_ENABLE();//使能AFIO时钟__HAL_RTC_ALARM_EXTI_ENABLE_EVENT();//使能RTC事件/*设置闹钟寄存器*/HAL_RTC_SetAlarm(RTC_HandleTypeDef *hrtc, RTC_AlarmTypeDef *sAlarm, uint32_t Format);/*进入待机模式API*/HAL_PWR_EnterSTANDBYMode(void);
}

在复位后，RTC和后备寄存器处于被保护状态以防意外写入
/*调用此函数使能或失能保护*/
HAL_PWR_EnableBkUpAccess(void);
HAL_PWR_DisableBkUpAccess(void);
/*此函数用于配置唤醒Wake-Up引脚*/
HAL_PWR_EnableWakeUpPin(uint32_t WakeUpPinx);
HAL_PWR_DisableWakeUpPin(uint32_t WakeUpPinx);

#define PWR_FLAG_WU    //唤醒标志
#define PWR_FLAG_SB    //待机标志
#define PWR_FLAG_PVDO  //PVD监测标志       #define __HAL_PWR_GET_FLAG(__FLAG__)//查询PWR标志位
#define __HAL_PWR_CLEAR_FLAG(__FLAG__)//清除PWR标志位
#define __HAL_PWR_PVD_EXTI_GENERATE_SWIT()//执行一次PVD软件中断