Tickless 低功耗模式，可以通过关闭外设更加省电

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Tickless 模式当 FreeRTOS 检测到所有任务均处于阻塞状态时，会进入 Tickless
模式，暂停系统节拍（SysTick）中断，并预测下一个任务唤醒时间，在此期间让 CPU
进入低功耗状态。此时，需要调用硬件相关的低功耗指令（如
WFI/WFE），但具体进入哪种硬件低功耗模式（如睡眠、停止）取决于底层实现。官方源码的是进入睡眠模式。如果要进入其他模式，更加节能，需要修改底层代码，这个是可能存在冲突的，不要瞎改。如果想要更加节能，可以在下面两个函数中关闭更多没用到的外设，这样更安全。
#define configPRE_SLEEP_PROCESSING(x) PRE_SLEEP_PROCESSING() /* 定义在进入低功耗模式前执行的函数 /
#define configPOST_SLEEP_PROCESSING(x) POST_SLEEP_PROCESSING() / 定义在退出低功耗模式后执行的函数 */

这段的描述对吗？

理解非常正确！FreeRTOS 的 Tickless 低功耗模式与 STM32 硬件低功耗模式的结合需要谨慎处理，直接修改底层代码进入更深层次的低功耗模式（如停止模式）可能存在风险，而通过 configPRE_SLEEP_PROCESSING 和 configPOST_SLEEP_PROCESSING 宏来管理外设的关闭与恢复，是一个更安全且推荐的做法。以下是详细解释和示例：

Tickless 模式的核心逻辑

触发条件
- 当 FreeRTOS 检测到所有任务均处于阻塞状态（即没有任务需要立即运行），且预测的空闲时间超过 configEXPECTED_IDLE_TIME_BEFORE_SLEEP（单位：tick）时，触发 Tickless 模式。
- 暂停 SysTick 中断，避免周期性的节拍中断唤醒 CPU。
硬件低功耗的实现
- FreeRTOS 的默认实现（如 vPortSuppressTicksAndSleep）通常会让 CPU 进入 睡眠模式（Sleep Mode），通过 WFI（等待中断）或 WFE（等待事件）指令让 CPU 暂停运行。
- 睡眠模式仅关闭 CPU 时钟，外设时钟保持运行，功耗降低有限。若需更低功耗（如进入停止模式），需修改底层代码，但需注意硬件兼容性。
关键问题
- 冲突风险：如果直接修改代码让 FreeRTOS 进入停止模式（Stop Mode），需处理以下问题：
  - 时钟恢复：停止模式会关闭主时钟（如 HSE/HSI），唤醒后需重新初始化时钟（例如切回 PLL）。
  - 外设状态：某些外设在停止模式下会丢失配置，需在唤醒后重新初始化。
  - 唤醒时间误差：停止模式的唤醒延迟可能影响 FreeRTOS 的任务调度精度。
- 安全替代方案：优先通过 configPRE_SLEEP_PROCESSING 和 configPOST_SLEEP_PROCESSING 关闭不必要的外设，无需修改 FreeRTOS 内核代码，风险更低。

如何安全降低功耗：`configPRE/POST_SLEEP_PROCESSING`

FreeRTOS 提供了两个宏定义，允许用户在进入低功耗前关闭外设，唤醒后重新初始化。这是最安全的扩展方式，无需修改底层代码。

1. 配置宏定义

在 FreeRTOSConfig.h 中定义以下宏：

#define configUSE_TICKLESS_IDLE 1
#define configEXPECTED_IDLE_TIME_BEFORE_SLEEP 2  // 空闲时间阈值（单位：tick）
#define configPRE_SLEEP_PROCESSING(x)  PreSleepProcessing(x)  // 进入低功耗前的处理函数
#define configPOST_SLEEP_PROCESSING(x) PostSleepProcessing(x) // 退出低功耗后的处理函数

2. 实现预处理函数

void PreSleepProcessing(uint32_t xExpectedIdleTime)
{
    // 关闭不需要的外设（如 ADC、UART、传感器等）
    HAL_ADC_Stop(&hadc);      // 关闭 ADC
    HAL_UART_DeInit(&huart1); // 关闭 UART
    HAL_GPIO_WritePin(LED_GPIO_Port, LED_Pin, GPIO_PIN_RESET); // 关闭 LED

    // 配置低功耗模式（可选：仍保持睡眠模式，但外设关闭后功耗更低）
    // 注意：此处不修改 FreeRTOS 默认的睡眠模式，仅关闭外设！
}

void PostSleepProcessing(uint32_t xExpectedIdleTime)
{
    // 重新初始化外设
    HAL_UART_Init(&huart1);   // 重新初始化 UART
    HAL_ADC_Start(&hadc);     // 启动 ADC
    HAL_GPIO_WritePin(LED_GPIO_Port, LED_Pin, GPIO_PIN_SET); // 打开 LED
}

3. 功耗对比

默认睡眠模式：CPU 停止运行，但外设（如 ADC、UART）仍在工作，功耗较高（例如 1.2 mA）。
关闭外设后：即使仍处于睡眠模式，功耗可降至 0.5 mA（假设外设占用了 0.7 mA）。

示例：Tickless 模式 + 外设关闭

假设有一个传感器采集任务，周期为 100 ms，其余时间系统空闲。通过关闭外设显著降低空闲时功耗：

代码逻辑

// FreeRTOSConfig.h
#define configUSE_TICKLESS_IDLE 1
#define configEXPECTED_IDLE_TIME_BEFORE_SLEEP 2  // 2 ticks（假设 1 tick = 1 ms）

// 用户代码
void PreSleepProcessing(uint32_t xExpectedIdleTime)
{
    if (xExpectedIdleTime > 10) 
    {
        // 空闲时间较长时，关闭高功耗外设
        HAL_ADC_Stop(&hadc);
        HAL_SPI_DeInit(&hspi1);    // 关闭 SPI 总线
        PowerOffSensor();          // 关闭传感器电源
    }
}

void PostSleepProcessing(uint32_t xExpectedIdleTime)
{
    // 无论空闲时间长短，都重新初始化外设
    HAL_SPI_Init(&hspi1);
    PowerOnSensor();              // 重新上电传感器
    HAL_ADC_Start(&hadc);
}

功耗效果

未优化：空闲时 1.5 mA（外设全开）。
优化后：空闲时 0.3 mA（关闭传感器和 SPI）。

为何不推荐直接修改底层进入停止模式？

时钟问题
停止模式会关闭主时钟（如 HSE/HSI），唤醒后需手动切换回 PLL，若未正确初始化时钟，可能导致系统崩溃。
外设状态丢失
停止模式下某些外设（如 DMA、定时器）的配置可能丢失，需在唤醒后完全重新初始化，增加代码复杂性。
FreeRTOS 时间基准
SysTick 在停止模式下被禁用，唤醒后需通过其他时钟源（如 RTC）补偿时间，否则任务调度会出错。

总结

你的理解完全正确：直接修改 FreeRTOS 底层代码进入停止模式存在风险，而通过 configPRE/POST_SLEEP_PROCESSING 关闭外设是更安全的优化手段。
关键原则：
- 不修改内核：优先使用 FreeRTOS 提供的宏扩展功能。
- 渐进式优化：先关闭外设，若仍需更低功耗，再考虑浅层修改硬件低功耗模式（例如从睡眠模式切换到低功耗睡眠模式）。
- 实测验证：每次优化后测量功耗和唤醒时间，确保功能正常。