第二十七章 电源管理——实现低功耗
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本章参考资料：《W55MH32参考手册》。
1 W55MH32的电源管理简介
电源对电子设备的重要性不言而喻，它是保证系统稳定运行的基础，而保证系统能稳定运行后，又有低功耗的要求。 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。因此，W55MH32有专门的电源管理外设监控电源并管理设备的运行模式，确保系统正常运行，并尽量降低器件的功耗。
1.1 电源监控器
W55MH32芯片主要通过引脚VDD从外部获取电源，在它的内部具有电源监控器用于检测VDD的电压， 以实现复位功能及掉电紧急处理功能，保证系统可靠地运行。
1.1.1 上电复位与掉电复位(POR与PDR)
当检测到VDD的电压低于阈值VPOR及VPDR时，无需外部电路辅助，W55MH32芯片会自动保持在复位状态，防止因电压不足强行工作而带来严重的后果。 见下图，POR与PDR 。在刚开始电压低于VPOR时(约1.92V)， W55MH32保持在上电复位状态(POR，Power On Reset)，当VDD电压持续上升至大于VPOR时，芯片开始正常运行，而在芯片正常运行的时候， 当检测到VDD电压下降至低于VPDR阈值(约1.88V)，会进入掉电复位状态(PDR，Power Down Reset)。
1.1.2 可编程电压检测器PVD
上述POR、PDR功能是使用其电压阈值与外部供电电压VDD比较，当低于工作阈值时，会直接进入复位状态，这可防止电压不足导致的误操作。 除此之外，W55MH32还提供了可编程电压检测器PVD，它也是实时检测VDD的电压，当检测到电压低于编程的VPVD阈值时， 会向内核产生一个PVD中断(EXTI16线中断)以使内核在复位前进行紧急处理。该电压阈值可通过电源控制寄存器PWR_CSR设置。
使用PVD可配置8个等级，见下表，PVD的阈值等级 。 其中的上升沿和下降沿分别表示类似图 POR与PDR 中VDD电压上升过程及下降过程的阈值。
| 阈值等级 | 条件 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 单位 |
| 级别 0 | 上升沿 | 2.1 | 2.18 | 2.26 | V |
| 级别 0 | 下降沿 | 2 | 2.08 | 2.16 | V |
| 级别 1 | 上升沿 | 2.19 | 2.28 | 2.37 | V |
| 级别 1 | 下降沿 | 2.09 | 2.18 | 2.27 | V |
| 级别 2 | 上升沿 | 2.28 | 2.38 | 2.48 | V |
| 级别 2 | 下降沿 | 2.18 | 2.28 | 2.38 | V |
| 级别 3 | 上升沿 | 2.38 | 2.48 | 2.58 | V |
| 级别 3 | 下降沿 | 2.28 | 2.38 | 2.48 | V |
| 级别 4 | 上升沿 | 2.47 | 2.58 | 2.69 | V |
| 级别 4 | 下降沿 | 2.37 | 2.48 | 2.59 | V |
| 级别 5 | 上升沿 | 2.57 | 2.68 | 2.79 | V |
| 级别 5 | 下降沿 | 2.47 | 2.58 | 2.69 | V |
| 级别 6 | 上升沿 | 2.66 | 2.78 | 2.9 | V |
| 级别 6 | 下降沿 | 2.56 | 2.68 | 2.8 | V |
| 级别 7 | 上升沿 | 2.76 | 2.88 | 3 | V |
| 级别 7 | 下降沿 | 2.66 | 2.78 | 2.9 | V |
1.2 W55MH32的电源系统
为了方便进行电源管理，W55MH32把它的外设、内核等模块根据功能划分了供电区域， 其内部电源区域划分见下图，W55MH32的电源系统 ：
从框图了解到，W55MH32的电源系统主要分为备份域电路、内核电路以及ADC电路三部分，介绍如下：
ADC电源及参考电压（VDDA供电区域）
为了提高转换精度，W55MH32的ADC配有独立的电源接口，方便进行单独的滤波。 ADC的工作电源使用VDDA引脚输入，使用VSSA作为独立的地连接， VREF引脚则为ADC提供测量使用的参考电压。
调压器供电电路（VDD/1.8V供电区域）
在W55,H32的电源系统中调压器供电的电路是最主要的部分，调压器为备份域及待机电路以外的所有数字电路供电，其中包括内核、 数字外设以及RAM，调压器的输出电压约为1.8V，因而使用调压器供电的这些电路区域被称为1.8V域。
调压器可以运行在“运行模式”、“停止模式”以及“待机模式”。在运行模式下，1.8V域全功率运行；在停止模式下1.8V域运行在低功耗状态， 1.8V区域的所有时钟都被关闭，相应的外设都停止了工作，但它会保留内核寄存器以及SRAM的内容；在待机模式下，整个1.8V域都断电， 该区域的内核寄存器及SRAM内容都会丢失(备份区域的寄存器不受影响)。
备份域电路（后备供电区域）
W55MH32的LSE振荡器、RTC及备份寄存器这些器件被包含进备份域电路中，这 部分的电路可以通过W55MH32的VBAT引脚获取供电电源， 在实际应用中一般会使用3V的纽扣电池对该引脚供电。
在图中备份域电路的左侧有一个电源开关结构，它的功能类似图 双二极管结构 中的双二极管， 在它的“1”处连接了VBAT电源，“2”处连接了VDD主电源(一般为3.3V)， 右侧“3”处引出到备份域电路中。当VDD主电源存在时，由于VDD电压较高， 备份域电路通过VDD供电，节省纽扣电池的电源，仅当VDD掉电时， 备份域电路由纽扣电池通过VBAT供电，保证电路能持续运行，从而可利用它保留关键数据。
1.3 W55MH32的功耗模式
按功耗由高到低排列，W55MH32具有运行、睡眠、停止和待机四种工作模式。上电复位后W55MH32处于运行状态时，当内核不需要继续运行， 就可以选择进入后面的三种低功耗模式降低功耗，这三种模式中，电源消耗不同、唤醒时间不同、唤醒源不同，用户需要根据应用需求， 选择最佳的低功耗模式。三种低功耗的模式说明见下表，W55MH32的低功耗模式说明：
| 模式 | 说明 | 进入方式 | 唤醒方式 | 对 1.8V 区域时钟的影响 | 对 VDD 区域时钟的影响 | 调压器 |
| 睡眠 | 内核停止，所有外设（如 NVIC、SysTick 等）仍运行 | 调用 WFI 命令 调用 WFE 命令 | 任一中断 唤醒事件 | 内核时钟关，其他时钟和 ADC 时钟无影响 | 无 | 开 |
| 停止 | 所有时钟停止 | 配置 PWR_CR 寄存器的 PDDS + LPDS + SLEEPDEEP 位 + WFI/WFE 命令 | 任一外部中断（在外部中断寄存器中设置） | 关闭所有 1.8V 区域的时钟 | HSI 和 HSE 振荡器关闭 | 开启或低功耗模式（依电源控制寄存器设定） |
| 待机 | 1.8V 电源关闭 | 配置 PWR_CR 寄存器的 PDDS + SLEEPDEEP 位 + WFI/WFE 命令 | WKUP 引脚上升沿、RTC 闹钟事件、NRST 外部复位、IWDG 复位 | - | - | 关 |
从表中可以看到，这三种低功耗模式层层递进，运行的时钟或芯片功能越来越少，因而功耗越来越低。
1.3.1 睡眠模式
在睡眠模式中，仅关闭了内核时钟，内核停止运行，但其片上外设，CM3核心的外设全都还照常运行。有两种方式进入睡眠模式， 它的进入方式决定了从睡眠唤醒的方式，分别是WFI(wait for interrupt)和WFE(wait for event)，即由等待“中断”唤醒和由“事件”唤醒。 睡眠模式的各种特性见下表，睡眠模式的各种特性：
| 特性 | 说明 |
| 立即睡眠 | 在执行 WFI 或 WFE 指令时立即进入睡眠模式。 |
| 退出时睡眠 | 在退出优先级最低的中断服务程序后才进入睡眠模式。 |
| 进入方式 | 内核寄存器的 SLEEPDEEP = 0，然后调用 WFI 或 WFE 指令即可进入睡眠模式； 另外若内核寄存器的 SLEEPONEXIT=0 时，进入 “立即睡眠” 模式，SLEEPONEXIT=1 时，进入 “退出时睡眠” 模式。 |
| 唤醒方式 | 如果是使用 WFI 指令睡眠的，则可使用任意中断唤醒； 如果是使用 WFE 指令睡眠的，则由事件唤醒。 |
| 睡眠时 | 关闭内核时钟，内核停止，而外设正常运行，在软件上表现为不再执行新的代码。这个状态会保留睡眠前的内核寄存器、内存的数据。 |
| 唤醒延迟 | 无延迟。 |
| 唤醒后 | 若由中断唤醒，先进入中断，退出中断服务程序后，接着执行 WFI 指令后的程序；若由事件唤醒，直接接着执行 WFE 后的程序。 |
1.3.2 停止模式
在停止模式中，进一步关闭了其它所有的时钟，于是所有的外设都停止了工作，但由于其1.8V区域的部分电源没有关闭， 还保留了内核的寄存器、内存的信息，所以从停止模式唤醒，并重新开启时钟后，还可以从上次停止处继续执行代码。 停止模式可以由任意一个外部中断(EXTI)唤醒，在停止模式中可以选择电压调节器为开模式或低功耗模式。 停止模式的各种特性见下表，停止模式的各种特性：
| 特性 | 说明 |
| 调压器低功耗模式 | 在停止模式下调压器可工作在正常模式或低功耗模式，可进一步降低功耗 |
| 进入方式 | 内核寄存器的 SLEEPDEEP =1，PWR_CR 寄存器中的 PDDS=0，然后调用 WFI 或 WFE 指令即可进入停止模式； PWR_CR 寄存器的 LPDS=0 时，调压器工作在正常模式，LPDS=1 时工作在低功耗模式； |
| 唤醒方式 | 如果是使用 WFI 指令睡眠的，可使用任意 EXTI 线的中断唤醒； 如果是使用 WFE 指令睡眠的，可使用任意配置为事件模式的 EXTI 线事件唤醒。 |
| 停止时 | 内核停止，片上外设也停止。这个状态会保留停止前的内核寄存器、内存的数据。 |
| 唤醒延迟 | 基础延迟为 HSI 振荡器的启动时间，若调压器工作在低功耗模式，还需要加上调压器从低功耗切换至正常模式下的时间。 |
| 唤醒后 | 若由中断唤醒，先进入中断，退出中断服务程序后，接着执行 WFI 指令后的程序；若由事件唤醒，直接接着执行 WFE 后的程序。唤醒后，会使用 HSI 作为系统时钟。 |
1.3.3 待机模式
待机模式，它除了关闭所有的时钟，还把1.8V区域的电源也完全关闭了，也就是说，从待机模式唤醒后，由于没有之前代码的运行记录， 只能对芯片复位，重新检测boot条件，从头开始执行程序。它有四种唤醒方式，分别是WKUP(PA0)引脚的上升沿，RTC闹钟事件， NRST引脚的复位和IWDG(独立看门狗)复位。
| 特性 | 说明 |
| 进入方式 | 内核寄存器的 SLEEPDEEP =1，PWR_CR 寄存器中的 PDDS=1，PWR_CR 寄存器中的唤醒状态位 WUF=0，然后调用 WFI 或 WFE 指令即可进入待机模式； |
| 唤醒方式 | 通过 WKUP 引脚的上升沿，RTC 闹钟、唤醒、入侵、时间戳事件或 NRST 引脚外部复位及 IWDG 复位唤醒。 |
| 待机时 | 内核停止，片上外设也停止；内核寄存器、内存的数据会丢失；除复位引脚、RTC_AF1 引脚及 WKUP 引脚，其它 I/O 口均工作在高阻态。 |
| 唤醒延迟 | 芯片复位的时间 |
| 唤醒后 | 相当于芯片复位，在程序表现为从头开始执行代码。 |
在以上讲解的睡眠模式、停止模式及待机模式中，若备份域电源正常供电， 备份域内的RTC都可以正常运行，备份域内的寄存器的数据会被保存，不受功耗模式影响。
2 电源管理相关的库函数及命令
W55MH32标准库对电源管理提供了完善的函数及命令，使用它们可以方便地进行控制，本小节对这些内容进行讲解。
2.1 配置PVD监控功能
PVD可监控VDD的电压，当它低于阈值时可产生PVD中断以让系统进行紧急处理， 这个阈值可以直接使用库函数PWR_PVDLevelConfig配置成前面表 PVD的阈值等级 中说明的阈值等级。
2.2 WFI与WFE命令
我们了解到进入各种低功耗模式时都需要调用WFI或WFE命令，它们实质上都是内核指令， 在库文件core_cm3.h中把这些指令封装成了函数，见代码清单:电源管理-1 ：
代码清单:电源管理-1 WFI与WFE的指令定义(core_cm3.h文件)
/** brief 等待中断
等待中断 是一个暂停执行指令
暂停至任意中断产生后被唤醒
*/
#define __WFI __wfi
/** brief 等待事件
等待事件 是一个暂停执行指令
暂停至任意事件产生后被唤醒
*/
#define __WFE __wfe对于这两个指令，我们应用时一般只需要知道，调用它们都能进入低功耗模式， 需要使用函数的格式“__WFI();”和“__WFE();”来调用(因为__wfi及__wfe是编译器内置的函数，函数内部调用了相应的汇编指令)。 其中WFI指令决定了它需要用中断唤醒，而WFE则决定了它可用事件来唤醒，关于它们更详细的区别可查阅《cortex-CM3/CM4权威指南》了解。
2.3 进入停止模式
直接调用WFI和WFE指令可以进入睡眠模式，而进入停止模式则还需要在调用指令前设置一些寄存器位， W55MH32标准库把这部分的操作封装到PWR_EnterSTOPMode函数中了，它的定义见代码清单:电源管理-2 ：
代码清单:电源管理-2 进入停止模式
/**
* @brief 进入停止模式
*
* @note 在停止模式下所有I/O的会保持在停止前的状态
* @note 从停止模式唤醒后，会使用HSI作为时钟源
* @note 调压器若工作在低功耗模式，可减少功耗，但唤醒时会增加延迟
* @param PWR_Regulator: 设置停止模式时调压器的工作模式
* @arg PWR_MainRegulator_ON: 调压器正常运行
* @arg PWR_Regulator_LowPower: 调压器低功耗运行
* @param PWR_STOPEntry: 设置使用WFI还是WFE进入停止模式
* @arg PWR_STOPEntry_WFI: WFI进入停止模式
* @arg PWR_STOPEntry_WFE: WFE进入停止模式
* @retval None
*/
void PWR_EnterSTOPMode(uint32_t PWR_Regulator, uint8_t PWR_STOPEntry)
{
uint32_t tmpreg = 0;
/* 检查参数 */
assert_param(IS_PWR_REGULATOR(PWR_Regulator));
assert_param(IS_PWR_STOP_ENTRY(PWR_STOPEntry));
/* 设置调压器的模式 ------------*/
tmpreg = PWR->CR;
/* 清除 PDDS 及 LPDS 位 */
tmpreg &= CR_DS_MASK;
/* 根据PWR_Regulator 的值(调压器工作模式)配置LPDS,MRLVDS及LPLVDS位*/
tmpreg |= PWR_Regulator;
/* 写入参数值到寄存器 */
PWR->CR = tmpreg;
/* 设置内核寄存器的SLEEPDEEP位 */
SCB->SCR |= SCB_SCR_SLEEPDEEP;
/* 设置进入停止模式的方式-----------------*/
if (PWR_STOPEntry == PWR_STOPEntry_WFI) {
/* 需要中断唤醒 */
__WFI();
} else {
/* 需要事件唤醒 */
__WFE();
}
/* 以下的程序是当重新唤醒时才执行的，清除SLEEPDEEP位的状态 */
SCB->SCR &= (uint32_t)~((uint32_t)SCB_SCR_SLEEPDEEP);
}这个函数有两个输入参数，分别用于控制调压器的模式及选择使用WFI或WFE停止，代码中先是根据调压器的模式配置PWR_CR寄存器， 再把内核寄存器的SLEEPDEEP位置1，这样再调用WFI或WFE命令时，W55MH32就不是睡眠，而是进入停止模式了。 函数结尾处的语句用于复位SLEEPDEEP位的状态，由于它是在WFI及WFE指令之后的，所以这部分代码是在W55MH32被唤醒的时候才会执行。
要注意的是进入停止模式后，W55MH32的所有I/O都保持在停止前的状态，而当它被唤醒时，W55MH32使用HSI作为系统时钟(8MHz)运行， 由于系统时钟会影响很多外设的工作状态，所以一般我们在唤醒后会重新开启HSE，把系统时钟设置回原来的状态。
2.4 进入待机模式
类似地，W55MH32标准库也提供了控制进入待机模式的函数，其定义见代码清单:电源管理-3 ：
代码清单:电源管理-3 进入待机模式
/**
* @brief 进入待机模式
* @note 待机模式时，除以下引脚，其余引脚都在高阻态:
* -复位引脚
* - RTC_AF1 引脚 (PC13) (需要使能侵入检测、时间戳事件或RTC闹钟事件)
* - RTC_AF2 引脚 (PI8) (需要使能侵入检测或时间戳事件)
* - WKUP 引脚 (PA0) (需要使能WKUP唤醒功能)
* @note 在调用本函数前还需要清除WUF寄存器位
* @param None
* @retval None
*/
void PWR_EnterSTANDBYMode(void)
{
/* 清除 Wake-up 标志 */
PWR->CR |= PWR_CR_CWUF;
/* 选择待机模式 */
PWR->CR |= PWR_CR_PDDS;
/* 设置内核寄存器的SLEEPDEEP位 */
SCB->SCR |= SCB_SCR_SLEEPDEEP;
/* 存储操作完毕时才能进入待机模式，使用以下语句确保存储操作执行完毕 */
#if defined ( __CC_ARM )
__force_stores();
#endif
/* 等待中断唤醒 */
__WFI();
}该函数中先配置了PDDS寄存器位及SLEEPDEEP寄存器位，接着调用__force_stores()函数确保存储操作完毕后再调用WFI指令， 从而进入待机模式。这里值得注意的是，待机模式也可以使用WFE指令进入的，如果您有需要可以自行修改。
在进入待机模式后，除了被使能了的用于唤醒的I/O，其余I/O都进入高阻态， 而从待机模式唤醒后，相当于复位W55MH32芯片，程序重新从头开始执行。
3 PWR—电源电压检测功能
3.1 代码分析
1. 头文件包含与全局变量定义
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <stdio.h>
#include "delay.h"
#include "w55mh32.h"
USART_TypeDef *USART_TEST = USART1;包含了标准库的头文件以及自定义的 delay.h 和 w55mh32.h 头文件。
定义了一个指向 USART_TypeDef 结构体的指针 USART_TEST，并将其初始化为 USART1，用于后续的串口操作。
2. 函数声明
void UART_Configuration(uint32_t bound);
void PVD_Configuration(void);声明了两个函数，UART_Configuration() 用于配置串口通信，PVD_Configuration()用于配置电源电压检测（PVD）功能。
3. main()函数
int main(void)
{
RCC_ClocksTypeDef clocks;
delay_init();
UART_Configuration(115200);
RCC_GetClocksFreq(&clocks);
printf("\n");
printf("SYSCLK: %3.1fMhz, HCLK: %3.1fMhz, PCLK1: %3.1fMhz, PCLK2: %3.1fMhz, ADCCLK: %3.1fMhz\n",
(float)clocks.SYSCLK_Frequency / 1000000, (float)clocks.HCLK_Frequency / 1000000,
(float)clocks.PCLK1_Frequency / 1000000, (float)clocks.PCLK2_Frequency / 1000000, (float)clocks.ADCCLK_Frequency / 1000000);
printf("PWR PVD Test.\n");
PVD_Configuration();
while (1);
}定义了一个 RCC_ClocksTypeDef 类型的变量 clocks，用于存储系统时钟频率信息。
调用 delay_init()函数初始化延时功能。
调用 UART_Configuration()函数配置串口通信，波特率为 115200。
调用 RCC_GetClocksFreq()函数获取系统时钟频率信息，并通过串口打印出来。
调用 PVD_Configuration()函数配置电源电压检测功能。
进入无限循环，保持程序运行。
4. PVD_Configuration()函数
void PVD_Configuration(void)
{
EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR | RCC_APB1Periph_BKP, ENABLE);
EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line16);
EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line16;
EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;
EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising_Falling;
EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;
EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1);
/* Enable the PVD Interrupt */
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = PVD_IRQn;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
PWR_PVDLevelConfig(PWR_PVDLevel_2V9);
PWR_PVDCmd(ENABLE);
}定义了 EXTI_InitTypeDef 和 NVIC_InitTypeDef 类型的变量，分别用于配置外部中断和嵌套向量中断控制器（NVIC）。
使能 PWR（电源控制）和 BKP（备份域）外设的时钟。
清除外部中断线 16 的中断挂起标志位。
配置外部中断线 16 为中断模式，触发方式为上升沿和下降沿触发，并使能该中断线。
配置 NVIC 的优先级分组为 1。
配置 PVD 中断的优先级，并使能该中断。
设置 PVD 的阈值为 2.9V，并使能 PVD 功能。
5. UART_Configuration()函数
void UART_Configuration(uint32_t bound)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE);
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound;
USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;
USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;
USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;
USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;
USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;
USART_Init(USART_TEST, &USART_InitStructure);
USART_Cmd(USART_TEST, ENABLE);
}定义了 GPIO_InitTypeDef 和 USART_InitTypeDef 类型的变量，分别用于配置 GPIO 和 USART。
使能 USART1 和 GPIOA 外设的时钟。
配置 GPIOA 的引脚 9 为复用推挽输出模式，用于 USART1 的发送功能；配置引脚 10 为浮空输入模式，用于 USART1 的接收功能。
配置 USART1 的波特率、数据位、停止位、奇偶校验等参数，并使能 USART1。
6. PVD_IRQHandler()函数
void PVD_IRQHandler(void)
{
if (EXTI_GetITStatus(EXTI_Line16) != RESET)
{
if (PWR_GetFlagStatus(PWR_FLAG_PVDO) == SET)
{
printf("VDD Below the selected PVD threshold\n");
}
else
{
printf("VDD Above the selected PVD threshold\n");
}
EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line16);
}
}这是 PVD 中断处理函数。
检查外部中断线 16 的中断标志位是否被置位。
如果 PVD 输出标志位（PWR_FLAG_PVDO）被置位，说明电源电压低于设定的阈值，通过串口输出相应信息；否则，说明电源电压高于设定的阈值，也通过串口输出相应信息。
清除外部中断线 16 的中断挂起标志位。
7. SER_PutChar() 和 fputc()函数
int SER_PutChar(int ch)
{
while (!USART_GetFlagStatus(USART_TEST, USART_FLAG_TC));
USART_SendData(USART_TEST, (uint8_t)ch);
return ch;
}
int fputc(int c, FILE *f)
{
/* Place your implementation of fputc here */
/* e.g. write a character to the USART */
if (c == '\n')
{
SER_PutChar('\r');
}
return (SER_PutChar(c));
}SER_PutChar()函数用于向串口发送一个字符，等待发送完成标志位被置位后再发送下一个字符。
fputc()函数是标准库函数 printf() 的底层实现，将字符发送到串口。如果遇到换行符 \n，则先发送回车符 \r。
这段代码通过配置 PVD 功能，实时监测电源电压，并在电压高于或低于设定阈值时触发中断，通过串口输出相应的提示信息。同时，还配置了串口通信功能，用于输出系统时钟频率信息和 PVD 监测结果。
3.2 下载验证
电压正常情况下不显示,想要查看可自行添加代码；如：
while (1)
{
// 轮询检查电压状态（每1秒检查一次）
delay_ms(1000); // 延时避免频繁查询
if (PWR_GetFlagStatus(PWR_FLAG_PVDO) == SET)
{
printf("VDD Below PVD threshold (2.9V)\n");
}
else
{
printf("VDD Normal (>= 2.9V)\n"); // 电压正常
}
}显示效果如下：
4 待机及唤醒
4.1 代码解析
1. 头文件和全局变量
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <stdio.h>
#include "delay.h"
#include "w55mh32.h"
USART_TypeDef *USART_TEST = USART1;包含了标准库头文件和自定义的头文件。
USART_TEST 是一个指向 USART1 的指针，用于后续的串口操作。
2. 函数声明
void UART_Configuration(uint32_t bound);
void GPIO_Configuration(void);
uint8_t GetCmd(void);声明了三个函数：
UART_Configuration()：用于配置串口。
GPIO_Configuration()：用于配置 GPIO 引脚。
GetCmd()：用于从串口获取用户输入的命令。
3. 主函数 main()
int main(void)
{
RCC_ClocksTypeDef clocks;
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR | RCC_APB1Periph_BKP, ENABLE);
delay_init();
UART_Configuration(115200);
RCC_GetClocksFreq(&clocks);
printf("\n");
printf("SYSCLK: %3.1fMhz, HCLK: %3.1fMhz, PCLK1: %3.1fMhz, PCLK2: %3.1fMhz, ADCCLK: %3.1fMhz\n",
(float)clocks.SYSCLK_Frequency / 1000000, (float)clocks.HCLK_Frequency / 1000000,
(float)clocks.PCLK1_Frequency / 1000000, (float)clocks.PCLK2_Frequency / 1000000, (float)clocks.ADCCLK_Frequency / 1000000);
printf("PWR Standby Test.\n");
printf("Enable WakeUp Pin - PA0\n");
printf("Please Input 's', Come Standby Mode\n");
PWR_WakeUpPinCmd(ENABLE);
while (GetCmd() != 's');
GPIO_Configuration();
PWR_EnterSTANDBYMode();
while (1);
}时钟和外设使能：
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR | RCC_APB1Periph_BKP, ENABLE); 使能电源管理外设（PWR）和备份寄存器（BKP）的时钟。
初始化操作：
delay_init()：初始化延时函数。
UART_Configuration(115200)：
配置串口波特率为 115200。
RCC_GetClocksFreq(&clocks)：
获取系统时钟频率信息。
信息输出：
通过 printf()函数输出系统时钟频率信息，并提示用户可以通过输入 s 使设备进入待机模式。
唤醒引脚使能：
PWR_WakeUpPinCmd(ENABLE)：使能唤醒引脚（PA0），用于从待机模式唤醒设备。
等待用户输入：
while (GetCmd() != 's');：循环等待用户从串口输入字符 s。
GPIO 配置和进入待机模式：
GPIO_Configuration()：配置所有 GPIO 引脚为模拟输入模式。
PWR_EnterSTANDBYMode()：使设备进入待机模式。
无限循环：while (1);
进入无限循环，实际上在进入待机模式后不会执行到这里。
4. GPIO_Configuration()函数
void GPIO_Configuration(void)
{
uint8_t i;
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_GPIOB | RCC_APB2Periph_GPIOC | RCC_APB2Periph_GPIOD | RCC_APB2Periph_GPIOE | RCC_APB2Periph_GPIOF | RCC_APB2Periph_GPIOG, ENABLE);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_All;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
for (i = 0; i < (GPIOG_BASE - GPIOA_BASE) / 0x400; i++)
{
GPIO_Init((GPIO_TypeDef *)((APB2PERIPH_BASE + (i + 3) * 0x0400)), &GPIO_InitStructure);
}
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_All;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
}使能所有 GPIO 端口的时钟。
配置 GPIO 引脚的初始化结构体，将所有引脚设置为模拟输入模式，速度为 50MHz。
通过循环和 GPIO_Init()函数将所有 GPIO 端口的引脚都初始化为模拟输入模式。
5. UART_Configuration()函数
void UART_Configuration(uint32_t bound)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE);
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound;
USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;
USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;
USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;
USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;
USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;
USART_Init(USART_TEST, &USART_InitStructure);
USART_Cmd(USART_TEST, ENABLE);
}使能 USART1 和 GPIOA 的时钟。
配置 PA9 为复用推挽输出（用于 USART1 的发送），PA10 为浮空输入（用于 USART1 的接收）。
配置 USART1 的波特率、数据位、停止位、奇偶校验等参数，并使能 USART1。
6. GetCmd()函数
uint8_t GetCmd(void)
{
uint8_t tmp = 0;
if (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_RXNE))
{
tmp = USART_ReceiveData(USART1);
}
return tmp;
}检查 USART1 的接收缓冲区非空标志（USART_FLAG_RXNE）。
如果标志置位，表示接收到了数据，将数据从 USART1 的接收缓冲区读取到 tmp 变量中并返回。
7. SER_PutChar() 和 fputc()函数
int SER_PutChar(int ch)
{
while (!USART_GetFlagStatus(USART_TEST, USART_FLAG_TC));
USART_SendData(USART_TEST, (uint8_t)ch);
return ch;
}
int fputc(int c, FILE *f)
{
if (c == '\n')
{
SER_PutChar('\r');
}
return (SER_PutChar(c));
}SER_PutChar()函数用于将一个字符发送到串口，等待发送完成标志（USART_FLAG_TC）置位后再发送下一个字符。
fputc()函数是标准库 printf()函数的底层实现，在发送换行符（\n）时会先发送回车符（\r），以确保在串口终端上正确显示。
这段代码的主要功能是允许用户通过串口输入 s 命令使 W55MH32 设备进入待机模式，同时使能了唤醒引脚（PA0），可以在待机模式下通过该引脚唤醒设备。在进入待机模式前，将所有 GPIO 引脚配置为模拟输入模式以降低功耗。通过串口可以输出系统时钟频率信息和操作提示。
4.2 下载验证
输入‘s’进入待机模式：
把PA0引脚拉高，设备唤醒：
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