【STM32】RTC休眠唤醒(停机模式)、独立看门狗开启状态下

本文章基于STM32F103RC;
在开启独立看门狗的状态下,进入停机模式,由RTC定时闹钟唤醒系统。
直接上代码:

#include "main.h" 		    


static void RTC_NVIC_Config(void)
{	
  EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;  
  NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = RTCAlarm_IRQn;		//RTC闹钟中断
  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;	//先占优先级1位
  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;	//先占优先级0位
  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;		//使能该通道中断
  NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);		//根据NVIC_InitStruct中指定的参数初始化外设NVIC寄存器
//  
  //闹钟中断接到第17线外部中断
  EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line17);
  EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line17;
  EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;
  EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising;
  EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;
  EXTI_Init(&EXTI_InitStructure); 

}

//实时时钟配置
//初始化RTC时钟,同时检测时钟是否工作正常
//BKP->DR1用于保存是否第一次配置的设置
//返回1:正常
//其他:错误代码
u8 RTC_Init(void)
{
  //检查是不是第一次配置时钟
  u8 temp=0;
  RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR | RCC_APB1Periph_BKP, ENABLE);	//使能PWR和BKP外设时钟   
  PWR_BackupAccessCmd(ENABLE);	//使能后备寄存器访问  
  if (BKP_ReadBackupRegister(BKP_DR1) != 0x5050)		//从指定的后备寄存器中读出数据:读出了与写入的指定数据不相乎
  {
    BKP_DeInit();	//复位备份区域 	
    //RCC_LSEConfig(RCC_LSE_ON);	//设置外部低速晶振(LSE),使用外设低速晶振
    RCC_LSICmd(ENABLE);//开启内部低速晶振LSI
    //while (RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_LSERDY) == RESET)	//检查指定的RCC标志位设置与否,等待外部低速晶振就绪
    while (RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_LSIRDY) == RESET)	//检查指定的RCC标志位设置与否,等待内部低速晶振就绪
    {
      temp++;
      delay_ms(10);
    }
    if(temp>=250)return 0;//初始化时钟失败,晶振有问题	    
    RCC_RTCCLKConfig(RCC_RTCCLKSource_LSI);   //设置RTC时钟(RTCCLK),选择LSI作为RTC时钟
    //RCC_RTCCLKConfig(RCC_RTCCLKSource_LSE);		//设置RTC时钟(RTCCLK),选择LSE作为RTC时钟    
    RCC_RTCCLKCmd(ENABLE);	//使能RTC时钟  
    RTC_WaitForLastTask();	//等待最近一次对RTC寄存器的写操作完成
    RTC_WaitForSynchro();		//等待RTC寄存器同步  
    
    RTC_WaitForLastTask();	//等待最近一次对RTC寄存器的写操作完成
    RTC_EnterConfigMode();/// 允许配置	
    RTC_SetPrescaler(32767); //设置RTC预分频的值
    RTC_WaitForLastTask();	//等待最近一次对RTC寄存器的写操作完成

    RTC_SetCounter(0);    //初始值设定为0s
    RTC_WaitForLastTask();
    
    RTC_ExitConfigMode(); //退出配置模式  
    BKP_WriteBackupRegister(BKP_DR1, 0X5050);	//向指定的后备寄存器中写入用户程序数据
  }
  else//系统继续计时
  {
    PWR_BackupAccessCmd(DISABLE);
    RTC_WaitForSynchro();	//等待最近一次对RTC寄存器的写操作完成
    RTC_WaitForLastTask();	//等待最近一次对RTC寄存器的写操作完成
  }
  RTC_NVIC_Config();//RCT中断分组设置		    				     
  return 1; //ok
}		 				    



//RTC定时闹钟时间设置以及开启
void RTC_Set_Alarm_Time(uint32_t AlarmValue)
{
  if(AlarmValue == 0)
  {
     return;
  }
  EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line17);
  RTC_ClearFlag(RTC_FLAG_ALR);
  PWR_BackupAccessCmd(ENABLE);
  RTC_EnterConfigMode();	
  RTC_SetAlarm(AlarmValue+RTC_GetCounter());    //闹钟值设定为AlarmValue秒
  RTC_WaitForLastTask();
  RTC_ExitConfigMode();   
  PWR_BackupAccessCmd(DISABLE);
  RTC_NVIC_Config();
  RTC_ITConfig(RTC_IT_ALR, ENABLE);             //使能RTC闹钟中断
}

//RTC闹钟中断
void RTCAlarm_IRQHandler(void)
{
  EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line17);
  RTC_ClearFlag(RTC_FLAG_ALR);
  SystemInit();//重要,由于停机下对所有时钟关闭,所以唤醒需要重新配置时钟!!
  if(PWR_GetFlagStatus(PWR_FLAG_WU) != RESET)
  {
    PWR_ClearFlag(PWR_FLAG_WU);// 清除唤醒标志
  }
  RTC_ITConfig(RTC_IT_ALR, DISABLE);            //失能RTC闹钟中断
}


//系统进入停机模式
void Sys_Enter_STOPMode(void)
{  
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR, ENABLE);//使能PWR外设时钟
	PWR_EnterSTOPMode(PWR_Regulator_ON, PWR_STOPEntry_WFI);//进入停机模式
}


/***************************************************************************
名    称:MCU_STOP
功    能:MCU进入停机模式,且期间会唤醒进行喂狗,避免看门狗复位
入口参数:
uint32_t Stop_Time  :停机时间长度(单位:秒);
uint32_t Wdg_Time   :休眠期间唤醒喂狗间隔(单位:秒),要小于看门狗复位时间,否则会来不及喂狗导致MCU复位
出口参数:无
说    明:
调用方法:MCU_STOP(300,15);即MCU休眠300S,期间每隔15S喂狗一次
***************************************************************************/
void MCU_STOP(uint32_t Stop_Time,uint32_t Wdg_Time)
{
  if((Stop_Time == 0) || (Wdg_Time == 0))//参数检测
  {
    return;
  }
  if(RTC_Init())                         //RTC初始化成功
  {
    uint32_t i = 0;
    uint32_t cycle_times = 0;            //循环次数
    uint32_t last_time = 0;              //最后一次定时时间
    cycle_times = Stop_Time/Wdg_Time;    //取商
    last_time = Stop_Time%Wdg_Time;      //取余
    for(i = 0;i < cycle_times;i++)
    {
      IWDG_Feed();                       //看门狗喂狗
      RTC_Set_Alarm_Time(Wdg_Time);      //设置唤醒时间
      Sys_Enter_STOPMode();              //系统进入停机模式
    }
    
    if(last_time != 0)
    {
      IWDG_Feed();                       //看门狗喂狗
      RTC_Set_Alarm_Time(last_time);     //设置唤醒时间
      Sys_Enter_STOPMode();              //系统进入停机模式
    }
    IWDG_Feed();                         //看门狗喂狗
  }
}

应用中直接使用MCU_STOP函数进入休眠即可。

整个工程文件下载:
关注公众号:逸趣汇
微信号:yiquhui666
发送:010301 或 RTC 获取下载链接。

<think>嗯,用户想了解STM32停机模式,特别是配置方法和工作原理。我需要先回忆一下停机模式的基本概念。根据引用[1],停机模式STM32G0系列中能够显著降低功耗,同时保持RTC和低功耗定时器等外设的活动。那它的工作原理应该是关闭CPU和大部分外设,但保留一些关键功能以便唤醒。 接下来是配置步骤。用户可能需要知道如何进入停机模式,以及需要配置哪些寄存器或库函数。引用[2]提到了RTC的配置,使用外部低速晶振或者内部时钟,还有IO口的设置。比如,在进入停机模式前,需要将未使用的IO配置为模拟输入来降低功耗,关闭已开启的外设如ADC、I2C等,然后通过特定指令进入停机模式唤醒方式也是重点。停机模式可以通过外部中断或RTC闹钟唤醒,但根据引用[3],唤醒后需要重新初始化时钟和外设,因为停机模式下时钟会停止。所以代码示例中唤醒后的系统时钟配置很重要,比如在HAL库中使用SystemClock_Config()。 用户可能还会关心注意事项,比如IO状态管理、外设关闭顺序、时钟源选择。引用[2]和[3]都提到这些点,特别是外部晶振的准确性对RTC的影响,以及如何配置VBAT引脚以保持备份域供电。 最后,用户可能需要示例代码。基于HAL库的进入停机模式的函数调用,比如HAL_PWR_EnterSTOPMode(),并设置低功耗调节器模式唤醒后的处理,比如判断唤醒源,重新初始化系统时钟和外设。 需要确保回答结构清晰,分点说明工作原理、配置步骤、注意事项和示例,可能还要生成相关问题。同时要检查引用是否正确,比如引用[2]提到STM32L151的配置,可能和用户的具体型号相关,但通用步骤应该适用。</think>### STM32停机模式配置及工作原理详解 #### 一、停机模式核心原理 停机模式Stop Mode)是STM32系列中**平衡功耗与唤醒速度**的低功耗模式。其核心机制包含: 1. **CPU与时钟暂停**:主时钟(HCLK、PCLK)停止,内核进入冻结状态,但SRAM和寄存器数据保留[^1] 2. **保留功能模块**:RTC独立看门狗、低功耗定时器(LPTIM)等依赖低速时钟的外设保持运行[^2] 3. **电压调节模式**:支持两种模式—— - **低功耗调节器模式**(Low-power regulator):维持1.8V域供电,唤醒时间约5μs - **主调节器模式**(Main regulator):保持全电压供电,唤醒时间仅需1.2μs[^3] #### 二、配置流程(基于HAL库) ```c // 1.配置RTC唤醒源(可选) RTC_AlarmTypeDef sAlarm = {0}; sAlarm.Alarm = RTC_ALARM_A; sAlarm.AlarmTime.Hours = 0; sAlarm.AlarmTime.Minutes = 1; HAL_RTC_SetAlarm_IT(&hrtc, &sAlarm, RTC_FORMAT_BIN); // 2.关闭未使用外设 HAL_ADC_Stop(&hadc); HAL_I2C_DeInit(&hi2c1); // 3.配置GPIO为模拟输入 GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0}; GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_All; GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_ANALOG; HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct); // 重复配置所有GPIO组 // 4.进入停机模式 HAL_PWR_EnterSTOPMode(PWR_LOWPOWERREGULATOR_ON, PWR_STOPENTRY_WFI); ``` #### 三、唤醒机制设计 1. **有效唤醒源**: - 外部中断(EXTI Line4-15) - RTC闹钟/事件 - 低功耗定时器中断 - 独立看门狗复位(需提前使能)[^2] 2. **唤醒后处理**: ```c void SysTick_Handler(void) { // 检测唤醒标志 if(__HAL_PWR_GET_FLAG(PWR_FLAG_SB)) { __HAL_PWR_CLEAR_FLAG(PWR_FLAG_SB); SystemClock_Config(); // 必须重新配置时钟 MX_GPIO_Init(); // 重新初始化GPIO } HAL_IncTick(); } ``` #### 四、关键注意事项 1. **IO状态管理**:所有未使用的GPIO应配置为**模拟输入模式**(无上/下拉),已用GPIO需根据外围电路设置适当状态[^2] 2. **外设关闭顺序**:建议按以下顺序关闭: ADC → 高速通信接口(SPI/I2C/USART) → DMA → 定时器 3. **时钟源选择**:若使用RTC唤醒,必须配置外部低速晶振(LSE)或内部低速振荡器(LSI),误差范围需满足应用需求[^3] #### 五、功耗优化技巧 1. 关闭调试接口:`__HAL_DBGMCU_FREEZE_TIM6();` 冻结调试模块 2. 调节电压调节器:选用`PWR_LOWPOWERREGULATOR_ON`模式可降低50%静态电流 3. 备份域管理:当不需要RTC时,可通过`__HAL_RCC_BACKUPRESET_FORCE()`复位备份域进一步降耗
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