STM32L系列低功耗

在stop模式下，穩(wěn)壓器為 Vcore(穩(wěn)壓器輸出電壓)域提供低功耗電壓，用來(lái)保持寄存器和內(nèi)部RAM中的數(shù)據(jù)。

為了最大程度降低功耗，在進(jìn)入stop模式之前，VREFINT、BOR、PVD、和溫度傳感器可以被關(guān)閉，退出stop模式后，可以用PWR_UltraLowPowerCmd()打開他們。
PWR_UltraLowPowerCmd(ENABLE);//使能超低功耗模式；

內(nèi)部參考電壓的功耗也不是微不足道的，尤其在stop模式和standby模式。為了減小功耗，用這個(gè)函數(shù)設(shè)置PWR_CR的ULP位來(lái)關(guān)閉內(nèi)部參考電壓，然而，在這種情況下從stop模式或standby模式退出時(shí)，在內(nèi)部參考電壓?jiǎn)?dòng)時(shí)間內(nèi)(3ms)，通過內(nèi)部參考電壓管理那些功能是不可靠的。為了縮短喚醒時(shí)間，在進(jìn)入stop模式或者standby模式之前，調(diào)用PWR_FastWakeUpCmd()函數(shù)(設(shè)置PWR_CR的FWU位)，CPU就可以從stop模式或者standby模式喚醒而不用等待內(nèi)部參考電壓的啟動(dòng)。

if ULP=0(參考電壓在低功耗模式下打開),FWU位被忽略。

if ULP=1(參考電壓在低功耗模式下關(guān)閉),FWU=1：當(dāng)從低功耗模式退出時(shí)，忽略參考電壓的啟動(dòng)時(shí)間。

if ULP=1(參考電壓在低功耗模式下關(guān)閉),FWU=0：CPU只有等到參考電壓準(zhǔn)備好才會(huì)從低功耗模式退出。

PWR_EnterSTOPMode(PWR_Regulator_LowPower,PWR_STOPEntry_WFI);//進(jìn)入stop模式；設(shè)置PWR_CR寄存器的PDDS和LPSDSR位。PDDS：進(jìn)入stop模式。

穩(wěn)壓器：

一個(gè)嵌入式的、線性的穩(wěn)壓器給除了待機(jī)電路外的所有數(shù)字電路供電。穩(wěn)壓器的輸出電壓在1.2~1.8V范圍內(nèi)，軟件可配。

穩(wěn)壓器在系統(tǒng)復(fù)位后總是被使能。穩(wěn)壓器根據(jù)CPU應(yīng)用模式不同，工作在三種不同的模式：主模式(MR)，低功耗模式(LPR)，掉電模式。

1、CPU工作在運(yùn)行模式下時(shí)，穩(wěn)壓器工作在主模式并且為Vcore domain提供全部電量(包括核、寄存器、數(shù)字電路)

2、CPU工作再低功耗運(yùn)行模式，穩(wěn)壓器工作再低功耗模式并且為Vcore domain提供低電量，以保存寄存器和內(nèi)部RAM中的內(nèi)容。

3、CPU工作再睡眠模式，穩(wěn)壓器工作在主模式并且為Vcore domain提供全部電量，以保存寄存器和內(nèi)部RAM中的內(nèi)容。

4、CPU工作再stop模式，穩(wěn)壓器工作再低功耗模式并且為Vcore domain提供低電量，以保存寄存器和內(nèi)部RAM中的內(nèi)容。

5、CPU工作在Standby模式，穩(wěn)壓器工作在掉電模式，除了standby電路外，寄存器和內(nèi)部RAM中的內(nèi)容都將丟失。

內(nèi)部參考電壓：

通過內(nèi)部參考電壓管理的功能有(BOR)欠壓復(fù)位、可編程電壓檢測(cè)、ADC、LCD、比較器。內(nèi)部參考電壓總是使能的。

內(nèi)部參考電壓的功耗是不能被忽略的，尤其是在stop模式和standby模式。為了減少功耗，可以將PWR_CR寄存器的ULP(Ultra low power)位置位來(lái)關(guān)閉內(nèi)部參考電壓，然而在這種情況下，當(dāng)從stop/standby模式退出時(shí)，通過內(nèi)部參考電壓管理的功能在內(nèi)部參考電壓?jiǎn)?dòng)時(shí)(3ms)是不可靠的。為了減少喚醒時(shí)間，CPU可以從stop/standby模式退出時(shí)不等待內(nèi)部參考電壓的啟動(dòng)。在進(jìn)入stop/standby模式之前，將PWR_CR寄存器的FWU(Fast wakeup)置位可以實(shí)現(xiàn)。

無(wú)論FWU的值是多少，如果ULP位被置位，在進(jìn)入stop/standby模式之前使能的以上這些功能，在進(jìn)入stop/standby模式之后這些功能被禁止，并且當(dāng)內(nèi)部參考電壓的啟動(dòng)結(jié)束后這些功能再次使能(通過做PVD的測(cè)試，好像并沒有像手冊(cè)說的那樣再次使能，而是每次喚醒后要重新手動(dòng)使能PVD)。在PWR_CSR寄存器的VREFINTRDYF 位表示內(nèi)部參考電壓是否準(zhǔn)備好。

從stop模式喚醒后，系統(tǒng)時(shí)鐘默認(rèn)為MSI時(shí)鐘，需要重新配置系統(tǒng)時(shí)鐘。
任何的EXTI Line(內(nèi)部的或外部的)中斷或事件都能是CPU從stop模式喚醒。

CPU的低功耗特性只是做低功耗產(chǎn)品的開發(fā)的一部分，外圍器件的功耗同樣起決定作用。要想達(dá)到理想的功耗，CPU和外圍器件必須能夠完美的結(jié)合。在低功耗產(chǎn)品研發(fā)中，可能是我第一次接觸此類產(chǎn)品的研發(fā)，功耗問題花費(fèi)了我大量的時(shí)間，CPU在沒有外部器件的情況下功耗是理想的，基本上與數(shù)據(jù)手冊(cè)描述的一樣，所選的外圍器件的功耗也很低，但是CPU與外圍器件連起來(lái)時(shí)功耗就很高。

下面我分享下我在做STM32L151低功耗(stop模式)研發(fā)中的一些經(jīng)驗(yàn)：

1.外部器件能用IO口供電的就盡量用IO口供電，在stop模式下，CPU的IO口的狀態(tài)是保持的，這樣外圍器件的供電開關(guān)很容易控制。像外部存儲(chǔ)芯片可以用IO口供電。有些外圍芯片不適合用IO口供電的，像有些射頻芯片，因?yàn)檫@些射頻芯片上電啟動(dòng)要相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間。

2.最好別用standby模式。雖然standby模式對(duì)CPU來(lái)說功耗最低，但是standby模式有很多缺點(diǎn)。在standby模式下CPU處于不受控制的狀態(tài)，所有的IO口都工作在高阻抗的狀態(tài)下，只有幾個(gè)專用的引腳能夠?qū)PU從standby模式喚醒，而且每次喚醒都相當(dāng)于系統(tǒng)復(fù)位，RAM中的數(shù)據(jù)全部丟失。在有外部器件連接的情況下，器件引腳可能會(huì)吸收大量的電流，反而達(dá)不到低功耗的目的。

3.如果CPU外圍有器件連接，且沒有用IO供電，一定要將CPU與器件相連的IO口設(shè)置成適當(dāng)?shù)哪Ｊ剑駝t這些引腳可能會(huì)吸收很大的電流。ST公司給的例程中建議設(shè)置成模擬輸入，但是我將CPU與射頻芯片nRF24L01相連的IO口設(shè)置成模擬輸入功耗達(dá)不到理想要求。經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)，設(shè)置成下拉輸入功耗達(dá)到了理想要求。可能每種器件的特性不同導(dǎo)致了這樣的結(jié)果。

4.對(duì)于電平的檢測(cè)。在檢測(cè)外圍器件的某個(gè)引腳的中斷時(shí)，假如該中斷是低電平有效，中斷前該引腳保持高電平，這種情況下要把CPU的IO口設(shè)置成上拉輸入，反之就設(shè)置成上拉輸入。檢測(cè)到中斷后盡快的清除中斷。