STM32F10x低功耗模式详解：睡眠、停止、待机

"STM32F10x系列微控制器的低功耗模式及电源管理" STM32F10x是意法半导体公司生产的一款基于ARM Cortex-M3内核的微控制器，它提供了多种低功耗模式以适应不同场景下的节能需求。在系统或电源复位后，微控制器默认处于运行状态，此时CPU由HCLK时钟驱动执行程序。当CPU不需要继续运行或者等待外部事件时，可以通过进入不同的低功耗模式来减少功耗。 1. **睡眠模式**： 在睡眠模式中，Cortex-M3内核停止工作，但外围设备仍然保持活动。这种模式适用于需要快速响应外部中断的情况，因为一旦有中断发生，CPU可以迅速恢复运行。进入睡眠模式可通过执行WFI（Wait For Interrupt）或WFE（Wait For Event）指令。 2. **停止模式**： 在停止模式下，所有的时钟都会停止，包括HSI和HSE振荡器，从而极大地降低了功耗。但用户可以根据需要通过电源控制寄存器（PWR_CR）设置保留某些外设的时钟，以便在唤醒时快速恢复。唤醒源可以是外部中断（如外部中断寄存器中设置的中断）。 3. **待机模式**： 待机模式是功耗最低的状态，1.8V电源被关闭，这意味着HSI和HSE振荡器也停止工作。唤醒源包括WKUP引脚的上升沿、RTC警告事件、NRST引脚上的外部复位以及IWDG（独立看门狗）复位。在这种模式下，所有使用1.8V电源的区域时钟都被关闭。 在运行模式下，还可以通过以下方式降低功耗： - **降低系统时钟**：通过调整系统时钟频率，减少CPU的工作速度。 - **关闭未使用的外设时钟**：关闭APB和AHB总线上未被使用的外设的时钟，避免不必要的能源浪费。 电源控制寄存器（PWR_CR）和电源控制/状态寄存器（PWR_CSR）用于配置和监控这些低功耗模式。例如，通过设置PDDS和SLEEPDEEP位来进入待机模式，而WFI或WFE指令则用于进入睡眠或停止模式。 STM32F10x还包含电源管理和电源监控功能，如独立的A/D转换器供电和参考电压、电池备份、电压调节器等。复位和时钟控制部分则涵盖了系统复位、电源复位、备份域复位以及各种时钟源（如HSE、HSI、PLL、LSE、LSI）的配置和管理，以确保在低功耗模式下仍能正确控制系统的时钟和电源状态。 在设计低功耗应用时，理解并充分利用这些低功耗模式和电源管理特性至关重要，它们可以帮助优化系统功耗，延长电池寿命，同时确保在需要时能够及时响应。