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ST线下培训(05-23成都站)STM32L476低功耗设计(一)

ST线下培训(05-23成都站)STM32L476低功耗设计(二)

ST线下培训(05-23成都站)STM32L476低功耗设计(三)   

——进入Stop2模式，延时5秒后唤醒

$ ~  s1 U+ t" {( m% E0 D6 H$ E0 \

; t+ d7 k9 b5 ?* a, G

一、实验开始之前

    上一章节次实验实现的是进入低功耗后测得的电流值，但在要在实际应用中，只能进入低功耗是不够的。需要能进入低功耗后根据实际需要和应用场景实现频率、电源的恢复，能恢复到进入低功耗前的处理能力。本章就针对进入Stop2模式 后的经过RTC定时五秒后恢复进行数据测量。

$ w6 z8 v  o, p' o3 h$ k二、实验过程1、实验前探索

1.1 RTC时钟源选择

  在正式实验前，将功能树上的是RTC功能打开，并在时钟树上查看RTC时钟源频率。

; l" `  r6 B4 w

4 a0 ?1 _  Z1 U% d4 P7 Z# I7 u: C
% @% Z  S+ c- b6 @

: ~6 q6 D2 ?; w9 g: Y* `7 L
- E% V* T. a$ A- @6 F5 i

   从时钟数可以看到RTC时钟频率使用的是LSI RC的32KHz的频率。当然也能选择LSE或者HSE的RTC分频后的时钟作为RTC时钟源，进入除Shutdown模式外的低功耗（因实验中板卡为Nucleo L476RG 缺少LSE，无法对Shutdown模式进行唤醒，需要另外焊接LSE 的元器件后方可进行实验），将时钟源统一为LSI 的RC，具体的产品环境根据实际需要选择时钟源。

1.2 时钟源相关设置

  设置唤醒时钟为 32K的16分频,频率为2K，唤醒定为5秒后，这里设置5*2K=10K次。

9 M0 v4 n0 ]5 b% I$ `2 L

设置唤醒中断使能。

1.3 LSI时钟功耗

将LSI、RTC始终设置后，因增加了设备，会增加进入功耗时的功耗值，分别测试打开LSI、RTC后的功耗值如下：

RUN:              15mA;（外设功能活动）

SHUTDOWN:      0.09uA;（外设功能停止）

STANDBY:       0.68uA;（外设功能停止）

STOP2:         2.13uA;（外设功能停止）

LPSLEEP2MHz:     87uA（外设功能活动）;

1 W# o7 Y  n* B' L- ?  d0 o$ x2、实验步骤

2.1 Stop2 模式使用RTC计数5秒后唤醒

2.1.1 唤醒方式LSI+ RTC

    进入Stop2模式后，除LSI、LSE之外的所有时钟都将关闭；

    触发唤醒的事件有：任意一线EXTI（已配置的EXTI寄存器）特定外设事件。

    唤醒后的系统时钟有两种情况：

       1、STOPWUCK=0时为进入Stop模式前的MSI频率；

       2、RCC_CFGR寄存器中STOPWUCK=1时为HSI16；

进入Stop2模式前，设置好低功耗模式的时钟：

1. void Low_SystemClock_Config(void){
   0 U; e! p" W0 S! n6 a( Q
2.          RCC_OscInitTypeDef    RCC_OscInitStruct;
   
3.          RCC_PeriphCLKInitTypeDef    PeriphClkInit;
   
4.          RCC_OscInitStruct.OscillatorType=RCC_OSCILLATORTYPE_LSI;
   8 w) ?, h+ _: H) v2 }! x, `
5.          RCC_OscInitStruct.LSIState    = RCC_LSI_ON;
   $ z0 I$ ?+ A/ S/ f0 p; V, g
6.      if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK)
   
7.      {
   ' V/ g( Y) _9 v6 N  F# w% C: U
8.        _Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
   
9.      }

复制代码

1. PeriphClkInit.PeriphClockSelection    = RCC_PERIPHCLK_RTC;
   
2.          PeriphClkInit.RTCClockSelection    = RCC_RTCCLKSOURCE_LSI;
   ' h" Q; `. O' Q' e/ z5 S
3.          if    (HAL_RCCEx_PeriphCLKConfig(&PeriphClkInit) != HAL_OK)
   
4.      {
   8 c# t2 D9 z. K
5.        _Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
   
6.      }
   
7. 
   6 Y; @$ W/ d4 c, ]
8.      /**Configure the main internal regulator output voltage
   
9.    
   
10.      */
    # _, E# [' z8 g7 `0 Q1 V" i' G
11.      if (HAL_PWREx_ControlVoltageScaling(PWR_REGULATOR_VOLTAGE_SCALE1) !=    HAL_OK)
    
12.      {
    
13.        _Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
    2 _( k$ v2 l  |
14.      }
    
15. }

复制代码

RTC初始化，过去早的初始化RTC，增加正常工作时的功耗，若需要RTC在项目全生命周期工作的情况除外。

1. tatic void MX_RTC_Init(void)
   1 h$ X. ^% J8 h8 m& r4 @
2. {
   . _+ H! m! q/ ~. \2 C  N1 W
3.      RTC_TimeTypeDef sTime;
   $ b* B1 t) z+ n% Q& v: {
4.      RTC_DateTypeDef sDate;
   
5. 
   2 h! i7 p$ X1 a: m8 s8 k4 b
6.      /**Initialize RTC Only
     W" U% }4 F; e
7.       */
   4 S; f0 o6 d6 h9 v+ L  r9 f
8.      hrtc.Instance = RTC;
   
9.      hrtc.Init.HourFormat = RTC_HOURFORMAT_24;
   $ B8 ~  ^0 ]/ m
10.      hrtc.Init.AsynchPrediv = 127;
    
11.      hrtc.Init.SynchPrediv = 255;
    # C1 Y. \4 k( T: w3 o) B8 V1 @' G
12.      hrtc.Init.OutPut = RTC_OUTPUT_DISABLE;
    
13.      hrtc.Init.OutPutRemap = RTC_OUTPUT_REMAP_NONE;
    3 _9 I% s2 g. n  j9 Q6 f, y
14.      hrtc.Init.OutPutPolarity = RTC_OUTPUT_POLARITY_HIGH;
    4 q* m, T6 B( x0 o0 z  p
15.      hrtc.Init.OutPutType = RTC_OUTPUT_TYPE_OPENDRAIN;
    . `8 b5 y$ ?' k: Y6 ~0 K4 \) Y. T
16.      if (HAL_RTC_Init(&hrtc) != HAL_OK)
    ) C& L& v- H+ z$ s  b
17.      {
    1 J( E# z4 c7 D6 f9 U  `3 F
18.        _Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
    
19.      }

复制代码

1. /**Initialize RTC and set the Time and Date
   6 F& {1 r& ^. v4 y
2.    
   1 g  Y# ?4 H9 e6 ?! T
3.       */
   
4.      if(HAL_RTCEx_BKUPRead(&hrtc, RTC_BKP_DR0) != 0x32F2){
   - w1 r, @2 Y, p( Q
5.      sTime.Hours = 0x0;
   
6.      sTime.Minutes = 0x0;
   
7.      sTime.Seconds = 0x0;
   
8.      sTime.DayLightSaving = RTC_DAYLIGHTSAVING_NONE;
   1 K0 f( t6 K' ]) m0 m; E
9.      sTime.StoreOperation = RTC_STOREOPERATION_RESET;
   2 Q+ X  A/ O  `
10.      if (HAL_RTC_SetTime(&hrtc, &sTime, RTC_FORMAT_BCD) !=    HAL_OK)
    0 d: }) o+ t2 \% S! S
11.      {
    
12.        _Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
    
13.      }
    
14. 
    # e1 \" D" c, i) u: h
15.      sDate.WeekDay = RTC_WEEKDAY_MONDAY;
    
16.      sDate.Month = RTC_MONTH_JANUARY;
    - [9 a2 `6 j2 i9 P
17.      sDate.Date = 0x1;
    
18.      sDate.Year = 0x0;
    # x1 t3 k( e* u' p& J% Q6 u# p
19. 
    / L. K$ r( _, i% s0 V- F" S
20.      if (HAL_RTC_SetDate(&hrtc, &sDate, RTC_FORMAT_BCD) !=    HAL_OK)
    
21.      {
    
22.        _Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
    
23.      }
    
24. 
    & y5 t3 r  J: L4 E) }0 N" X
25.        HAL_RTCEx_BKUPWrite(&hrtc,RTC_BKP_DR0,0x32F2);
    $ ~8 }2 |+ D# x/ i* Y
26.      }
    
27. }

复制代码

% x. t0 T. n3 F

设置RTC从STOP模式唤醒后的系统时钟以及事件唤醒中断：

1. HAL_RCCEx_WakeUpStopCLKConfig(RCC_STOP_WAKEUPCLOCK_HSI);
   , R( A3 K+ q8 [4 V# y
2. HAL_RTCEx_SetWakeUpTimer_IT(&hrtc,    20480, RTC_WAKEUPCLOCK_RTCCLK_DIV16);

复制代码

随后就能进入STOP2模式了，直接调用Test_Stop2()。
$ f* k5 v  F9 |* c& k# U
1 `9 Y0 a: ]6 C9 y  [; G

在进入STOP2模式后, 经历RTC计数到达唤醒设定的延时时间,及触发RTC_WKUP中断,

在HAL生成的中断函数里调用了唤醒中断函数， HAL_RTCEx_WakeUpTimerIRQHandler(xxxx)，

其中的HAL_RTCEx_WakeUpTimerEventCallback()回调函数，是需要根据开发者自己定义的，


3 F4 P! w* G6 u% m# x8 i  E. p

1. void HAL_RTCEx_WakeUpTimerEventCallback(RTC_HandleTypeDef *hrtc) {
   
2.         WakeUpState=1;
   
3. }
   4 \/ @  I6 F7 F& H

复制代码

考虑到唤醒中断优先级，这里只标记唤醒状态，具体唤醒后的操作交由主循环中的内容只执行：

1. ........
   
2.      if (WakeUpState){
   
3.                   WakeUpState=0;
   
4.           //禁用RTC 定时器WakeUP，避免再次出发唤醒
   
5.                   HAL_RTCEx_DeactivateWakeUpTimer(&hrtc);
   5 k7 K& i1 C$ V( Y- ?7 P7 L: [# N; P
6.                   //初始化变量及引脚功能
   
7.                   EXTI_State = DISABLE;
   
8.                
   - e" d; e6 b; g& o! l" Y
9.       //HAL_Init();
   
10.       SystemClock_Config();
    # o8 k/ @9 |, g9 z* \: X
11.       MX_GPIO_Init();
    8 O' i' u7 `3 O% i+ q$ \1 Z* Y
12.       MX_USART2_UART_Init();
    ; D. X' J* ^% T' a
13.       printf("\n\rWake Up From RTC  \n\r");
    
14.           }
    5 m6 W+ G& J3 [+ i# s
15. ........
    0 x1 J0 r- B1 {3 B, S  L

复制代码

至此,RTC 唤醒的功能就完整了

7 M/ ~" Z; j+ M  A# a; cSTOP2 状态定时5秒唤醒动图:


$ M  [$ r% V0 J/ H# q
' _9 j/ ]8 q$ s7 V1 H$ }- X# y
$ \7 m. R8 V8 s0 `! k. Q  z
代码参考前一章节的内容作了适当调整，见附件Main.rar

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- {/ }$ c, }, f, i: n: K0 V' ?

/ t: a& n& |1 j! _
- ?% k) f$ X9 h/ C; f

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ST线下培训(05-23成都站)STM32L476低功耗设计(二)

最近工作比较忙，再加上电脑重装系统，这篇文章等得有些久了。。。。

多谢分享。。

哇哦，楼主又有更新了，过来支持下
$ ]. i/ _& T5 i1 y2 p1 C
7 ^0 H. {, s3 k, P6 F+ ~/ c3 n2 I帮楼主把代码部分格式改了下，下次也可以这样操作哦
( e! T2 W6 `% S7 S, U* p4 C
- F! V  \6 F4 p

zero99 发表于 2017-7-6 09:59
- D+ m& E5 `# R$ a哇哦，楼主又有更新了，过来支持下
. R2 B* [% b& O" E9 N: F
0 i' i5 Q; d6 R0 O6 w  o! d帮楼主把代码部分格式改了下，下次也可以这样操作哦

. y2 _' [) f4 O1 ~( U& U好,谢谢~~

谢谢分享！

唤醒的代码说明补全了

谢谢分享