当前位置:首页 > 技术学院 > 技术前线
[导读]默认情况下,系统复位后,控制器运行在RUN模式,在RUN模式下,CPU的时钟是由HCLK提供,如果CPU不需要一直保持运行 状态,是可以设置控制器为其他几种低功耗模式,比如,当控制器需要等待一个 外部中断事件时。这取决于用户选择合适的工作模式。

该芯片具有5中低功耗模式:

① 低功耗运行模式:低功耗运行模式:适配器处于低电压模式,时钟频率限制在低频,部分外围的使用也受限。

② 睡眠模式:Cortex-M3内核停止,外围器件保持运行状态,比如RTC一直运行。

③ 低功耗睡眠模式:Cortex-M3内核停止,时钟频率受限(降频),部分外围运行,电源适配器处于低功耗模式,RAM断电,Flash停止。

④ 停止模式:所有的时钟停止,电源低功耗运行。

⑤ 待机模式:内核断电。

另外:在正常运行模式下,功耗也可以通过下面的方式降低:

降低时钟频率。

外围不使用的时候,APBx和AHBx外围的时钟降低。

其实这个貌似用途反而不大,可以考虑不降频,缩短整个程序运行时间,然后快速进入低功耗模式。

低功耗模式下的时钟特征

APB外设和DMA时钟是可以通过软件关闭的。

一、睡眠和低功耗睡眠模式下的时钟表现

睡眠和低功耗睡眠模式下,CPU内核时钟停止。 睡眠模式下,内存接口时钟和其他所有外围的时钟可以通过软件设定停止。低功耗 睡眠模式下,内存接口时钟停止,而且RAM处于掉电模式,AHB-APB总线时钟被 硬件停止(前提是连接的外围器件也停止)

二、停止和待机模式下的时钟特点

系统时钟和所有的告诉时钟停止:

PLL停止。

HIS时钟源停止。

HSE时钟源停止。

MSI时钟源也停止。

当stop模式被中断打断跳出时,或者待机模式被reset打断跳出时,MSI时钟会被自动选择作为系统时钟。当设备从stop模式跳出后,之前的MSI配置信息保持,当设备从待机模式跳出时,定时值会被复位为默认的2MHz。

三、外围时钟选通。

在RUN模式下,HCLK和PCLKx对应的独立外围设备和内存设备可以在任何时间设定停止,以便降低 功耗。

在sleep模式下,通过执行WFI或者WFE指令设定外围时钟停止,可以进一步降低功耗。

外围时钟的选通控制是通过AHB时钟使能寄存器(RCC_AHBENR)、APB2时钟使能 寄存器(RCC_APB2ENR)、APB1时钟使能寄存器(RCC_APB1ENR)

睡眠模式下,通过reset寄存器RCC_AHBLPENR和RCC_APBxLPENR的同步位,实现自动关闭外围时钟的功能。

四、睡眠模式

(1) 如何进入睡眠模式

进入睡眠模式,需要执行WFI(wait for interrupt)或WFE(wait for event)指令。这两种指令都是对SLEEPONEXIT位进行配置实现的。

sleep- now:一旦执行了WFI或WFE,(立刻睡眠)如果SLEEPONEXIT位被清除,MCU进入sleep模式。

sleep-on-exit:如果SLEEPONEXIT位置1,如果退出ISR,MCU进入sleep模式。

在睡眠模式下,所有的I/O口,都保持与RUN模式相同的状态。

(2)如何退出睡眠模式

如果通过WFI指令进入睡眠 模式,任何的外围设备的中断都能实现唤醒设备。

如果通过WFE执行进入睡眠模式,MCU通过“事件”出现唤醒,这个唤醒的时间包括:

① 使能一个外围控制中断,但是不在NVIC中, 使能SEVONPEND位,外围中断挂起位 和 外围NVIC IRQ通道挂起位清除。

② 配置一个外部或者内部的EXTI Line作为事件模式,当CPU从WFE唤醒,不必要清除外围中断位,或者NVIC IRQ通道挂起位。

睡眠模式进入/退出总结:

五、低功耗睡眠模式

(1)如何进入 低功耗睡眠模式

进入低功耗睡眠模式,需要配置电压适配器到低功耗模式,同时配合执行WFI或WFE指令。在这种模式下,Flash存储无效,但是RAM存储 有效。

在这种模式下,系统频率不能超过 f_MSI range1,

低功耗睡眠模式只有在Vcore是在电压范围2(range2 = 1.5V)才能进入。

注意:如果APB1时钟频率小于 7倍RTC时钟频率(7*RTCLCK = 7*32.768k = 229376),那么读RTC日历寄存器就需要读2次,如果第2次读取的RTC_TR数值与第一次相同,才能确定读取数据正确, 否则就再读一次。

有两种方式可以进入低功耗睡眠模式:

① 立刻睡眠:如果SLEEPONEXIT位清0,一旦执行WFI或WFE执行,MCU立刻进入低功耗睡眠模式。

② 通过事件睡眠:如果SLEEPONEXIT位置1,只有事件的优先级最低,MCU才进入低功耗模式。

进入 低功耗睡眠模式下的过程如下:

① 通过FLASH_ACR寄存器的SLEEP_PD位,关闭Flash,这可以降低功耗,不过也会增加唤醒时间。

② IP Clock必须通过RCC_APBxENR和RCC_AHBENR寄存器使能或禁止。

③ 系统时钟频率必须降低。

④ 通过软件(LPSDSR bit位设定)强制电压适配器处于低功耗模式。

⑤ 执行WFI/WFE执行,进入睡眠模式。

退出低功耗睡眠模式:与 睡眠模式类似。

六、停止模式

停止模式是一种深度睡眠模式,配合外围时钟选通。电压适配器可以配置为正常或低功耗模式。

停止模式下,Vcore时钟是停止的,PLL、MSI、HSI、HSE RC是停止的(RTC的时钟没有停止),,内部的SRAM和寄存器目录是保持的。

为了在Stop模式下得到最低的功耗,内部Flash也要进入低功耗模式,当Flash在power down模式,当从stop模式下唤醒后,会有启动延时。

为了实现功耗最小化,进入stop模式前,Vrefint、BOR、PVD、温度传感器可以关闭,这些外围也是可以再打开的,当从stop模式退出后,通过PWR_CR寄存器中ULP bit位。

进入STOP模式:

STOP模式下,下面的外围是可以独立编程的:

IWDG、RTC、LSI RC振荡器、外部32.768k振荡器。

STOP 模式退出:

从stop模式下退出可以通过中断或者wakeup事件,退出后,MSI RC振荡器会被选做系统时钟。

本站声明: 本文章由作者或相关机构授权发布,目的在于传递更多信息,并不代表本站赞同其观点,本站亦不保证或承诺内容真实性等。需要转载请联系该专栏作者,如若文章内容侵犯您的权益,请及时联系本站删除。
换一批
延伸阅读

学好电子技术基础知识,如电路基础、模拟电路、数字电路和微机原理。这几门课程都是弱电类专业的必修课程,学会这些后能保证你看懂单片机电路、知道电路的设计思路和工作原理;

关键字: 单片机 编程 电路设计

单片机编程需要使用专门的软件工具,这些工具能够帮助程序员编写、调试和烧录程序到单片机中。以下是一些常用的单片机编程软件:

关键字: 单片机 编程 软件工具

嵌入式系统是一种具有特定功能的计算机系统,通常被用于对各种设备或系统进行控制、监测和管理。随着科技的发展,嵌入式系统的应用范围越来越广泛,例如家用电器、工业自动化、医疗设备、交通运输等各个领域。然而,随着应用场景的增多,...

关键字: 嵌入式 计算机 功耗

Java语言和C语言是两种不同的编程语言,它们在语法、特性和应用领域上有许多差别。下面将详细介绍Java语言和C语言之间的差异以及它们各自的技术特点。

关键字: Java语言 C语言 编程

优化嵌入式系统中的代码设计对于提高性能、减少内存占用和降低功耗非常重要。以下是一些常见的优化技巧:

关键字: 嵌入式 功耗 代码优化

嵌入式系统的功耗优化对于提高系统性能和延长设备使用寿命至关重要。本文将介绍在嵌入式系统中实现功耗优化的方法和步骤。首先,我们将讨论硬件和系统级别的优化策略,包括选择合适的硬件平台、优化系统架构和降低待机功耗。其次,我们将...

关键字: 嵌入式 通信协议 功耗

随着嵌入式系统在各个领域的广泛应用,功耗优化成为影响系统性能和寿命的重要因素。本文介绍了实现嵌入式功耗优化设计方案的方法和设计步骤,旨在帮助设计师在系统设计和优化过程中降低功耗,提高系统性能。

关键字: 嵌入式 系统性能 功耗

嵌入式系统是现代生活中无处不在的一部分。它们包括了我们的家电、汽车、智能手机、医疗设备等等。这些系统的工作必须高效、可靠,因为它们往往控制着生活中的关键方面。而C语言作为一种广泛用于嵌入式系统开发的编程语言,其质量和稳定...

关键字: 嵌入式系统 C语言 编程

在嵌入式系统开发领域中,C语言是使用最广泛的编程语言之一。它具有高效、灵活和可移植的特点,成为嵌入式系统设计师的首选语言。本文将介绍C语言编程的基本概念、特点以及在嵌入式系统开发中的应用。

关键字: 嵌入式系统 C语言 编程

在编程和计算中,运算符优先级是解释和计算表达式的一个关键因素。本文旨在阐述运算符优先级的概念、规则及其在表达式中的应用,以帮助读者更好地理解和运用运算符优先级。

关键字: 表达式 运算符 编程
关闭
关闭