PWR

PWR简介

PWR（Power Control）电源控制
PWR负责管理STM32内部的电源供电部分，可以实现可编程电压监测器和低功耗模式的功能
可编程电压监测器（PVD）可以监控VDD电源电压，当VDD下降到PVD阀值以下或上升到PVD阀值之上时，PVD会触发中断，用于执行紧急关闭任务
低功耗模式包括睡眠模式（Sleep）、停机模式（Stop）和待机模式（Standby），可在系统空闲时，降低STM32的功耗，延长设备使用时间

电源框图

电源框图解析：

STM32的电源系统采用多级供电架构，确保系统的稳定运行和低功耗需求：

外部电源输入

VDD/VDDA（主电源域）：2.0~3.6V
- VDD：为数字电路供电，包括I/O电路、存储器电路、数字外设等
- VDDA：为模拟电路供电，包括AD转换器、温度传感器、复位电路、PLL等
- 通常VDD和VDDA连接在一起使用同一电源
VSS/VSSA：系统地线
- VSS：数字地
- VSSA：模拟地
- 为了减少干扰，建议在PCB设计时分开布线，最后在一点汇合

内部电源域

1.8V供电区域：
- 由内部电压调节器将VDD转换为1.8V
- 为CPU核心、存储器、数字外设等核心电路供电
- 在停止模式下，电压调节器可切换到低功耗模式
- 在待机模式下，此区域完全断电以实现最低功耗
VDD供电区域：
- 直接由外部VDD供电
- 为I/O电路供电，保证I/O引脚的正常工作
- 包含待机电路和IWDG（独立看门狗），确保系统安全

上电复位和掉电复位

可编程电压监测器

低功耗模式

模式选择

执行WFI（Wait For Interrupt）或者WFE（Wait For Event）指令后，STM32进入低功耗模式

睡眠模式

执行完WFI/WFE指令后，STM32进入睡眠模式，程序暂停运行，唤醒后程序从暂停的地方继续运行
SLEEPONEXIT位决定STM32执行完WFI或WFE后，是立刻进入睡眠，还是等STM32从最低优先级的中断处理程序中退出时进入睡眠
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
WFI指令进入睡眠模式，可被任意一个NVIC响应的中断唤醒
WFE指令进入睡眠模式，可被唤醒事件唤醒

停止模式

执行完WFI/WFE指令后，STM32进入停止模式，程序暂停运行，唤醒后程序从暂停的地方继续运行
1.8V供电区域的所有时钟都被停止，PLL、HSI和HSE被禁止，SRAM和寄存器内容被保留下来
在停止模式下，所有的I/O引脚都保持它们在运行模式时的状态
当一个中断或唤醒事件导致退出停止模式时，HSI被选为系统时钟
当电压调节器处于低功耗模式下，系统从停止模式退出时，会有一段额外的启动延时
WFI指令进入停止模式，可被任意一个EXTI中断唤醒
WFE指令进入停止模式，可被任意一个EXTI事件唤醒

待机模式

执行完WFI/WFE指令后，STM32进入待机模式，唤醒后程序从头开始运行
整个1.8V供电区域被断电，PLL、HSI和HSE也被断电，SRAM和寄存器内容丢失，只有备份的寄存器和待机电路维持供电
在待机模式下，所有的I/O引脚变为高阻态（浮空输入）
WKUP引脚的上升沿、RTC闹钟事件的上升沿、NRST引脚上外部复位、IWDG复位退出待机模式

例子

修改主频

main.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"

int main(void)
{
	OLED_Init();							//OLED初始化
	
	OLED_ShowString(1, 1, "SYSCLK:");		//显示静态字符串
	OLED_ShowNum(1, 8, SystemCoreClock, 8);	//显示SystemCoreClock变量
											//SystemCoreClock的值表示当前的系统主频频率
	
	while (1)
	{
		OLED_ShowString(2, 1, "Running");	//闪烁Running，指示当前主循环运行的快慢
		Delay_ms(500);
		OLED_ShowString(2, 1, "       ");
		Delay_ms(500);
	}
}

睡眠模式+串口发送+接收

Serial.h

main.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "Serial.h"

uint8_t RxData;			//定义用于接收串口数据的变量

int main(void)
{
	OLED_Init();		//OLED初始化
	OLED_ShowString(1, 1, "RxData:");	//显示静态字符串
	
	Serial_Init();		//串口初始化
	
	while (1)
	{
		if (Serial_GetRxFlag() == 1)			//检查串口接收数据的标志位
		{
			RxData = Serial_GetRxData();		//获取串口接收的数据
			Serial_SendByte(RxData);			//串口将收到的数据回传回去，用于测试
			OLED_ShowHexNum(1, 8, RxData, 2);	//显示串口接收的数据
		}
		
		OLED_ShowString(2, 1, "Running");		//OLED闪烁Running，指示当前主循环正在运行
		Delay_ms(100);
		OLED_ShowString(2, 1, "       ");
		Delay_ms(100);
		
		__WFI();								//执行WFI指令，CPU睡眠，并等待中断唤醒
	}
}

停止模式+对射式红外传感器计次

CountSensor.h

main.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "CountSensor.h"

int main(void)
{
	/*模块初始化*/
	OLED_Init();			//OLED初始化
	CountSensor_Init();		//计数传感器初始化
	
	/*开启时钟*/
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR, ENABLE);		//开启PWR的时钟
															//停止模式和待机模式一定要记得开启
	
	/*显示静态字符串*/
	OLED_ShowString(1, 1, "Count:");
	
	while (1)
	{
		OLED_ShowNum(1, 7, CountSensor_Get(), 5);			//OLED不断刷新显示CountSensor_Get的返回值
		
		OLED_ShowString(2, 1, "Running");					//OLED闪烁Running，指示当前主循环正在运行
		Delay_ms(100);
		OLED_ShowString(2, 1, "       ");
		Delay_ms(100);
		
		PWR_EnterSTOPMode(PWR_Regulator_ON, PWR_STOPEntry_WFI);	//STM32进入停止模式，并等待中断唤醒
		SystemInit();										//唤醒后，要重新配置时钟
	}
}

待机模式+实时时钟

MyRTC.h

main.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "MyRTC.h"

int main(void)
{
	/*模块初始化*/
	OLED_Init();		//OLED初始化
	MyRTC_Init();		//RTC初始化
	
	/*开启时钟*/
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR, ENABLE);		//开启PWR的时钟
															//停止模式和待机模式一定要记得开启
	
	/*显示静态字符串*/
	OLED_ShowString(1, 1, "CNT :");
	OLED_ShowString(2, 1, "ALR :");
	OLED_ShowString(3, 1, "ALRF:");
	
	/*使能WKUP引脚*/
	PWR_WakeUpPinCmd(ENABLE);						//使能位于PA0的WKUP引脚，WKUP引脚上升沿唤醒待机模式
	
	/*设定闹钟*/
	uint32_t Alarm = RTC_GetCounter() + 10;			//闹钟为唤醒后当前时间的后10s
	RTC_SetAlarm(Alarm);							//写入闹钟值到RTC的ALR寄存器
	OLED_ShowNum(2, 6, Alarm, 10);					//显示闹钟值
	
	while (1)
	{
		OLED_ShowNum(1, 6, RTC_GetCounter(), 10);	//显示32位的秒计数器
		OLED_ShowNum(3, 6, RTC_GetFlagStatus(RTC_FLAG_ALR), 1);		//显示闹钟标志位
		
		OLED_ShowString(4, 1, "Running");			//OLED闪烁Running，指示当前主循环正在运行
		Delay_ms(100);
		OLED_ShowString(4, 1, "       ");
		Delay_ms(100);
		
		OLED_ShowString(4, 9, "STANDBY");			//OLED闪烁STANDBY，指示即将进入待机模式
		Delay_ms(1000);
		OLED_ShowString(4, 9, "       ");
		Delay_ms(100);
		
		OLED_Clear();								//OLED清屏，模拟关闭外部所有的耗电设备，以达到极度省电
		
		PWR_EnterSTANDBYMode();						//STM32进入停止模式，并等待指定的唤醒事件（WKUP上升沿或RTC闹钟）
		/*待机模式唤醒后，程序会重头开始运行*/
	}
}

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