STM32 低功耗设计全攻略：PWR 模块原理 + 睡眠 / 停止 / 待机模式实战（串口 + 红外 + RTC 应用全解析）

PWR

PWR（电源控制模块）核心功能

1. 电源管理
   • 负责 STM32 内部 模拟供电（VDDA）、数字供电（VDD，含 1.8V 降压区域）、后备供电（VBAT） 的统筹管理，确保各电路模块（CPU、SRAM、外设、RTC 等）在不同工作模式下的供电稳定。
   • 通过电压调节器（如 1.8V 区域的低功耗模式配置）动态调整供电电压，降低空闲时的静态功耗（如停机 / 待机模式下关闭 1.8V 区域电源，实现微安级功耗）。
2. 可编程电压监测器（PVD）
   • 功能：实时监控 VDD 电源电压（阈值范围 2.2V~2.9V 可调，通过 PWR_PVDCR 寄存器配置），当电压 低于 / 高于阈值 时触发中断（映射到外部中断线），用于执行紧急任务（如保存数据、关机预警）。
   • 原理：采用迟滞比较器（40mV 迟滞）避免电压波动误触发，确保在电池低电量或电源不稳定时可靠响应（POR/PDR 阈值分别为 1.92V/1.88V，与 PVD 形成电源异常分层处理）。
3. 低功耗模式实现
   • 睡眠模式（Sleep）
     • 进入：调用 WFI()/WFE()，仅关闭 CPU 时钟，外设（如串口、定时器）保持运行。
     • 唤醒：任意中断（如串口数据接收、定时器溢出），唤醒后从暂停处继续执行（后面会实现演示程序通过串口数据唤醒，实现 “空闲睡眠 - 工作唤醒” 的节能逻辑）。
     • 功耗：毫安级（约 30mA，比正常运行省 40% 以上），适合需快速响应的轻量级低功耗场景。
   • 停机模式（Stop）
     • 进入：设置 SLEEPDEEP=1 + PDDS=0 + WFI()/WFE()，关闭 1.8V 区域时钟、HSI/HSE 高速时钟，仅保留 LSI/LSE 低速时钟。
     • 唤醒：外部中断（如对射红外传感器触发、PVD 中断、RTC 闹钟映射到外部中断），唤醒后需重新初始化主频（默认 HSI 8MHz，需恢复 HSE/PLL 到 72MHz，程序要通过此步骤恢复正常运行）。
     • 功耗：微安级（14-24μA，接近 “深度睡眠”），适合中长时间空闲且需保留 SRAM 数据的场景（如物联网节点周期性休眠 - 唤醒）。
   • 待机模式（Standby）：
     • 进入：设置 SLEEPDEEP=1 + PDDS=1 + WFI()/WFE()，关闭 1.8V 区域电源、所有时钟，仅 VBAT 供电维持 RTC / 备份寄存器。
     • 唤醒：WAKEUP 引脚上升沿、RTC 闹钟、复位信号（会议中演示程序通过 RTC 每 10 秒唤醒，执行任务后再次待机）。
     • 功耗：纳安级（2-3μA，极致省电），数据仅备份寄存器保留（SRAM 清零，需冷启动初始化），适合超长待机设备（如遥控器、低功耗传感器节点）。

电源框图

一、电源分区功能与低功耗模式关联

1. VDDA 供电区域（模拟电路）

• 模块：ADC、温度传感器、PLL 等，独立供电确保模拟信号纯净（如 ADC 精度依赖 VDDA 稳定性）。
• 低功耗模式：始终供电（睡眠 / 停机 / 待机模式均不关闭），因模拟电路功耗占比低，优先保证信号质量。

2. VDD 供电区域（数字电路，含 1.8V 降压）

• I/O 电路：直接由 VDD（3.3V）供电，支持高电压 IO（如 5V 容忍），低功耗模式下：
  • 睡眠模式：仅关 CPU 时钟，I/O 外设（串口）仍工作（可唤醒，如串口数据唤醒）。
  • 停机模式：关 1.8V 区域时钟（CPU / 内存 / 数字外设时钟停，电源未断，数据保留），仅 LSI/LSE 运行（外设中断可唤醒）。
  • 待机模式：关 1.8V 区域电源（数据丢失，仅 VBAT 供电），I/O 高阻态。
• 电压调节器
  • 睡眠 / 停机模式：降压 1.8V 持续供电（停机模式低功耗，LPDS=1）。
  • 待机模式：断电（PDDS=1），1.8V 区域无供电（功耗降至纳安级）。
• 低电压检测器（PVD）：监测 VDD，阈值 2.2-2.9V（用于电源异常中断，如电池低电量预警）。

3. 后备供电区域（VBAT）

• 模块：RTC、LSE（32K 晶振）、备份寄存器，由 VBAT（3V 电池）独立供电。
• 低功耗模式
  • 睡眠 / 停机模式：VBAT 与 VDD 同时供电（RTC 持续运行，如会议中停机模式 RTC 未关闭）。
  • 待机模式：唯一供电源（VDD 断电），维持 RTC 计时（会议中 RTC 闹钟每 10 秒唤醒，依赖 LSE）。

二、电源架构对低功耗设计的支撑

1. 分区断电的能效梯度：
   • 睡眠模式：仅 CPU 时钟关（1.8V 区域供电，功耗毫安级）→ 快速响应中断（如串口数据）。
   • 停机模式：1.8V 区域时钟关（电源未断，数据保留，功耗微安级）→ 中长待机（如物联网节点周期性休眠）。
   • 待机模式：1.8V 区域断电（仅 VBAT，数据丢失，功耗纳安级）→ 超长待机（如遥控器，数年待机）。
2. 时钟与供电的联动控制：
   • 高速时钟（HSI/HSE）：停机 / 待机模式下关闭（VDD 供电区域时钟源切断），唤醒后需重新初始化（停机模式唤醒后恢复 72MHz 主频）。
   • 低速时钟（LSI/LSE）
     • LSI（8kHz）：停机模式为 IWDG 供电（框图隐含）。
     • LSE（32.768kHz）：VBAT 供电，RTC 依赖其计时（待机模式 RTC 闹钟基于 LSE）。
3. 复位与 PVD 的电源保护：
   • POR/PDR：上电 / 掉电复位（VDDA 供电，阈值 1.92V/1.88V，迟滞 40mV，避免波动误触发）。
   • PVD 中断：VDD 异常时触发（如电池即将耗尽），执行紧急任务（如保存数据）。

上电复位和掉电复位

• POR：电源上电时，通过电压监测、迟滞和延时，确保系统从已知状态启动，适用于初始化。
• PDR：电源欠压时，快速复位保护数据，依赖 VBAT 维持关键信息，适用于低功耗设备的电源故障处理。
• 二者通过 迟滞 增强抗干扰，通过 复位持续时间 确保稳定，与 PVD（电压监测）、VBAT 协同，构成 STM32 电源管理的核心机制（如物联网设备的电源异常防护与低功耗运行）。

可编程电压监测器

PVD 核心功能与原理

1. 电源监测
   • 实时监控VDD/VDDA电压，阈值范围 2.2V~2.9V（8 级可调），通过迟滞比较器（100mV 迟滞，波形图所示）避免电压波动误触发，确保信号稳定。
   • 当电压 低于 / 高于阈值 时，PVD 输出信号翻转，可触发中断（映射到外部中断线，如 EXTI16），用于执行紧急任务（如数据保存、低电量预警）。
2. 工作流程
   • 电压上升：超过阈值时，PVD 输出高电平（或低电平，依配置），触发中断（如电源恢复，初始化系统）。
   • 电压下降：低于阈值时，PVD 输出低电平（或高电平），触发中断（如电池低电量，保存数据后进入低功耗模式）。
   • 迟滞设计（100mV）确保仅持续越界时响应，过滤电源纹波（如会议中强调 “避免输出抖动”，提升抗干扰能力）。

低功耗模式

模式选择

睡眠模式

停止模式

待机模式

修改主频

一、准备工作

1. 解除文件只读属性
   • system_stm32f10x.c 文件为只读（图标带钥匙符号），需手动解除：
     • 右键文件所在文件夹，选择 “属性”，取消 “只读” 勾选。
     • 确认后，文件可编辑（钥匙图标消失）。

二、修改主频的核心步骤：宏定义配置

1. 定位宏定义位置
   • 打开 system_stm32f10x.c 文件，找到预编译宏定义区域（文件头部）。
   • 核心配置项为 #define SYSCLK_FREQ_XXX，其中 XXX 对应不同主频（如 72MHz、36MHz 等）。
2. 根据设备型号选择配置分支
   • 超值系列（如 VL 型号）：仅支持 8MHz 和 24MHz 主频。
   • 非超值系列（如 F103C8T6）：支持 8MHz、24MHz、36MHz、48MHz、56MHz、72MHz 等。
   • 通过预编译指令（#ifdef）判断设备类型，选择对应配置分支（非超值系列查看 #else 分支）。
3. 修改主频宏定义
   • 示例：从 72MHz 改为 36MHz
     • 注释原默认宏 #define SYSCLK_FREQ_72MHz。
     • 取消注释 #define SYSCLK_FREQ_36MHz（或直接修改数值）。
   • 其他主频：按需选择对应宏定义（如 SYSCLK_FREQ_48MHz），原理类似。

三、程序流程：时钟配置函数解析

1. 系统初始化函数 system_init()

   • 作用：复位后自动调用（在启动文件中触发），配置时钟树。
   • 流程
     1. 开启内部时钟 HSI（默认 8MHz）。
     2. 恢复默认配置（重置外设时钟、禁用不必要功能）。
     3. 调用 set_system_clock() 函数，根据宏定义选择主频配置。

2. 主频配置函数 set_system_clock()

   • 作用：根据宏定义选择具体的时钟配置函数（如 set_system_clock_to_72()、set_system_clock_to_36()）。
   • 核心逻辑（以 72MHz 为例）
     1. 使能外部晶振 HSE（8MHz）。
     2. 配置锁相环（PLL）：选择 HSE 作为输入，设置倍频系数为 9（8MHz × 9 = 72MHz）。
     3. 等待 HSE 和 PLL 就绪后，将 PLL 输出设为系统时钟（SystemClock）。
   • 其他主频：仅倍频系数不同（如 36MHz 为 HSE ÷ 2 × 9 = 36MHz）。
   • #if 这样的形式叫预编译，就是如果定义 。。。 就执行。。。，否则 就执行 。。 下面如果使用_VL 超值系列，可以选择两种配置，否则可以选择#else的这些配置。

   

四、注意事项

1. 外设时钟依赖主频
   • 修改主频后，外设时钟（如 AHB、APB1/2）会按分频系数自动调整（默认分频：AHB=72MHz，APB2=72MHz，APB1=36MHz），需确保外设配置与新主频匹配。
2. 延时函数自适应问题
   • 若延时函数（如 delay_ms）硬编码依赖 72MHz 主频，需根据 system_core_clock 变量动态计算延时参数，避免计时错误。
3. 谨慎修改主频
   • 非必要情况下保持默认主频（72MHz），随意修改可能导致程序兼容性问题或外设异常。

总结流程图

复制工程 → 解除文件只读 → 修改宏定义（SYSCLK_FREQ_XXX）→ 编译下载 → 验证主频显示与代码运行速度↓配置流程：system_init() → set_system_clock() → 选择 PLL 倍频系数 → 系统时钟更新

首先调用 system_init() 使用修改寄存器的写法，作用就是恢复缺省配置，恢复完之后会调用 SetSysClock(); 函数该函数会根据所选宏的不同，调用不用的函数，这些函数对时钟进行配置。

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"int main(void)
{OLED_Init();OLED_ShowString(1, 1, "Sysclock");OLED_ShowNum(2, 1, SystemCoreClock, 8);while(1){OLED_ShowString(3, 1, "Running");Delay_ms(500);OLED_ShowString(3, 1, "          ");Delay_ms(500);}
}

睡眠模式+串口的接收与发送数据

一、需求背景：为什么需要低功耗模式？

1. 项目功能描述

• 使用 SDK 32 开发下位机，功能为：
  • 接收电脑通过串口发送的指令，并执行相应操作；
  • 电脑指令发送时间不确定（可能随时发送，也可能长时间无操作）。
• 核心矛盾
  • 为了随时响应指令，主循环需持续检查标志位或等待中断，但无指令时，CPU 空转导致功耗浪费。

2. 低功耗模式的目标

• 空闲时降低功耗：无指令时让 CPU 进入低功耗状态，仅在中断（如串口接收数据）到来时唤醒，恢复工作。

二、低功耗模式对比与选择

STM32 支持多种低功耗模式，会议重点分析了以下三种：

1. 睡眠模式（Sleep Mode）

• 特性
  • CPU 停止运行，但外设时钟（如 USART）保持开启，硬件电路可正常接收数据；
  • 中断唤醒：当 USART 接收到数据时，产生中断唤醒 CPU，恢复主循环执行。
• 适用场景：需要外设持续监听信号，仅 CPU 休眠的场景（如本项目的串口通信）。

2. 停机模式（Stop Mode）/ 停止模式

• 特性
  • 关闭 1.8V 区域所有时钟，CPU 和外设均停止运行；
  • 无法通过 USART 中断唤醒：因外设已断电，无法接收数据或产生中断。
• 结论：不适用于本项目（需持续监听串口指令）。

3. 待机模式（Standby Mode）

• 特性：功耗更低，但唤醒时间更长，且需重新初始化外设。
• 结论：同样不满足 “快速响应串口指令” 的需求。

最终选择：睡眠模式

原因：仅 CPU 休眠，外设保持工作，可通过串口中断快速唤醒，平衡功耗与响应速度。

三、睡眠模式代码实现步骤

1. 初始代码：未优化的耗电场景

• 功能：通过 OLED 显示 “running” 字样，主循环中循环显示和清除，模拟无指令时的空转。

• 代码片段

  while (1) {OLED_ShowString(2, 1, "running"); // 显示“running”delay_ms(100); // 延迟 100 毫秒OLED_ShowString(2, 1, "    "); // 清除显示
  }
  

• 现象：无指令时，“running” 持续闪烁，主循环不断运行，CPU 持续耗电。

2. 加入睡眠模式：使用 WFI 指令

• 核心指令

  • __WFI();（Wait For Interrupt，等待中断唤醒）
  • 作用：使 CPU 进入睡眠模式，直到中断发生。

• 代码优化

  while (1) {// 原有逻辑：检查标志位、处理业务OLED_ShowString(2, 1, "running");delay_ms(100);OLED_ShowString(2, 1, "    ");// 新增：主循环末尾加入睡眠指令__WFI(); // CPU 进入睡眠，等待中断唤醒
  }
  

  WFI vs WFE

  • WFI：通过中断唤醒，适用于带中断的程序（如串口通信），配置简单；
  • WFE：通过事件唤醒，需额外配置事件寄存器，复杂度较高

3. 睡眠模式的配置细节

• 默认配置

  • 睡眠模式涉及两个寄存器位：sleepdeep和sleep on exit，库函数未提供便捷配置接口，暂使用默认值0即
    • 进入默认睡眠模式（非深度睡眠）；
    • 执行 WFI 后立即睡眠，无需等待中断结束。

• • 注意：直接操作寄存器需谨慎，需对照芯片手册确认位定义。

    

四、程序执行流程解析

1. 初始化阶段

• 配置串口（USART）参数，使能接收中断；
• 初始化 OLED 显示屏。

2. 主循环流程（无中断时）

1. 显示 “running” 并延迟，模拟业务逻辑；
2. 执行 __WFI();，CPU 进入睡眠状态，主循环暂停；
3. 此时状态：CPU 休眠，USART 外设持续监听串口数据。

3. 中断唤醒流程（收到串口数据时）

1. USART 接收到数据，触发中断；
2. CPU 从睡眠中唤醒，暂停当前代码，跳转至 USART 中断处理函数；
3. 中断函数中：读取数据、设置标志位（如 rx_flag = 1）、清除中断标志；
4. 中断处理完成后，返回主循环，继续执行 WFI 之后的代码（即再次进入循环开头）；
5. 主循环检测到 rx_flag 为真，执行数据回传和显示逻辑；
6. 逻辑执行完毕后，再次执行 __WFI();，CPU 重新进入睡眠，等待下一次中断。

4. 关键现象验证

• 无数据时：“running” 不再闪烁，表明主循环停止，CPU 休眠；
• 有数据时：每发送一次数据，“running” 闪烁一次（主循环执行一次），数据正常回传，证明中断唤醒机制有效。

//main.c
#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "Serial.h"
int Data;
int main(void)
{OLED_Init();Serial_Init();while(1){//如果接收到接收数据寄存器中的非空标志位，就可以读取数据if(Serial_GetFlag() == 1){Data = Serial_GetData();Serial_SendBtye(Data);OLED_ShowHexNum(1, 1, Data, 2);//不用手动清除标志位，读取数据会自动清除}OLED_ShowString(2, 1, "Running");Delay_ms(100);OLED_ShowString(2, 1, "       ");Delay_ms(100);__WFI();}
}

//Serial.c 串口的主要逻辑
#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include <stdio.h>
#include <stdarg.h>int Serial_Data;
int Serial_flag;
void Serial_Init(void)
{//1.开启时钟 //开启GPIO时钟RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE);//初始化gpioinit参数中的结构体GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;//将gpio口设置为推挽输出，因为非工作模式默认为高电平，所以配置为上拉GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;//初始化发送引脚 9号引脚GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);//接收数据初始化 10号引脚 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IPU;//初始化发送引脚 9号引脚GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;USART_InitTypeDef USART_InitStruct;//要配置的波特率USART_InitStruct.USART_BaudRate = 9600;//有没有启动硬件数据流控USART_InitStruct.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//模式输出模式USART_InitStruct.USART_Mode = USART_Mode_Tx | USART_Mode_Rx;//奇偶校验位USART_InitStruct.USART_Parity = USART_Parity_No;//停止位USART_InitStruct.USART_StopBits = USART_StopBits_1;USART_InitStruct.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;USART_Init(USART1, &USART_InitStruct);//如果想要使用中断，就开启中断，然后配置NVICUSART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);//先设置中断分组NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStruct;NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;NVIC_Init(&NVIC_InitStruct);//开始USART1的总开关USART_Cmd(USART1, ENABLE);
}//封装发送数据的函数
void Serial_SendBtye(uint8_t byte)
{USART_SendData(USART1, byte);//等待数据发送完成，读取标志位while( USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET);//标志位置一之后不需要手动清零，进行写操作会自动清零}
void Serial_SendArray(uint8_t *Array, uint8_t length)
{uint8_t i;for(i = 0; i < length; i++){Serial_SendBtye(Array[i]);}
}void Serial_SendString(char *string)
{for(uint8_t i = 0; string[i] != '\0'; i++){Serial_SendBtye(string[i]);}
}
uint32_t Pow(uint8_t x, uint8_t y)
{uint32_t result = 1;while(y--){result *= x;}return result;
}
void Serial_SendNum(uint32_t Number, uint8_t length)
{for(uint8_t i = 0; i < length; i++){Serial_SendBtye(Number / Pow(10, length - i - 1) % 10 + '0');}
}
/*** 函    数：使用printf需要重定向的底层函数* 参    数：保持原始格式即可，无需变动* 返 回 值：保持原始格式即可，无需变动*/
int fputc(int ch, FILE *f)
{Serial_SendBtye(ch);			//将printf的底层重定向到自己的发送字节函数return ch;
}
/*** 函    数：自己封装的prinf函数* 参    数：format 格式化字符串* 参    数：... 可变的参数列表* 返 回 值：无*/
void Serial_Printf(char *format, ...)
{char String[100];				//定义字符数组va_list arg;					//定义可变参数列表数据类型的变量argva_start(arg, format);			//从format开始，接收参数列表到arg变量vsprintf(String, format, arg);	//使用vsprintf打印格式化字符串和参数列表到字符数组中va_end(arg);					//结束变量argSerial_SendString(String);		//串口发送字符数组（字符串）
}
int Serial_GetFlag(void)
{//实现读取标志位后自动清除的功能if(Serial_flag == 1){Serial_flag = 0;return 1;}return 0;
}
int Serial_GetData(void)
{return Serial_Data;
}void USART1_IRQHandler(void)
{if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) == SET){Serial_Data = USART_ReceiveData(USART1);Serial_flag = 1;//不用手动清除标志位，读取数据会自动清除}
}

停止模式+红外对射传感器计次

一、停止模式引入背景与原理

1. 耗电问题分析

• 当前代码在无外部中断信号时，持续执行counter Sensor的get操作及外循环刷新，导致不必要的功耗。
• 优化目标：空闲时进入低功耗模式，仅在外部中断触发时唤醒系统。

2. 停止模式工作原理

• 低功耗特性
  • 关闭 1.8V 区域时钟，CPU 和外设停止工作，但外部中断（EXTI）无需时钟即可工作。
  • 内核停止运行，但寄存器和 SRAM 内容保留。
• 关键依据
  • 初始化时未开启 EXTI 时钟，证明 EXTI 在时钟关闭时仍可响应中断（硬件特性）。

二、PWR 外设库函数详解

1. 相关函数列表与功能

函数名	功能描述
PWR_DeInit()	恢复 PWR 外设默认配置
PWR_BackupAccessCmd(ENABLE)	使能后备区域访问（用于待机模式等场景）
PWR_PVDCmd(ENABLE)	使能电源电压检测（PVD）功能
PWR_PVDLevelConfig()	配置 PVD 阈值电压
PWR_WakeUpPinCmd(ENABLE)	使能 PA0 引脚作为唤醒引脚（配合待机模式）
PWR_EnterStopMode()	进入停止模式（核心函数）
PWR_EnterStandbyMode()	进入待机模式
PWR_GetFlagStatus()	获取 PWR 状态标志位（如唤醒标志）
PWR_ClearFlag()	清除 PWR 状态标志位

2. 停止模式核心函数 PWR_EnterStopMode()

• 参数说明
  • 第一个参数：指定电压调节器状态
    • PWR_Regulator_ON：调节器开启（功耗略高，恢复速度快）
    • PWR_Regulator_LowPower：调节器低功耗模式（更省电，但唤醒后时钟需重新配置）
  • 第二个参数：选择进入模式的指令
    • PWR_StopMode_WFI：通过WFI（等待中断）指令进入停止模式
    • PWR_StopMode_WFE：通过WFE（等待事件）指令进入停止模式

三、停止模式代码实现步骤

1. 添加运行状态指示（非必需，便于调试）

• 在主循环中添加代码：

  OVERIDE_ShowString(2, 1, "running"); // 在指定位置显示"running"  
  delay(100); // 延时100ms  
  OVERIDE_ClearString(); // 清除显示  
  

• 作用：通过 “running” 闪烁判断主循环是否运行，辅助观察低功耗效果。

2. 开启 PWR 外设时钟

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR, ENABLE); // 开启PWR时钟  

• 注意：若未开启时钟，对 PWR 寄存器的读写操作无效（寄存器值全为 0）。

3. 调用函数进入停止模式

• 在主循环末尾添加：

  PWR_EnterStopMode(PWR_Regulator_ON, PWR_StopMode_WFI); // 选择调节器开启，WFI指令  
  

• 函数内部流程

  1. 读取PWR_CR寄存器值到临时变量。
  2. 清除PDDS位（选择停止模式，非待机模式）。
  3. 根据参数设置LPDS位（0：调节器开启；1：调节器低功耗）。
  4. 写入新配置到PWR_CR寄存器。
  5. 设置内核sleepdeep位（使能深度睡眠，进入停止模式）。
  6. 执行WFI指令，系统进入停止模式，程序暂停。
  7. 唤醒后：自动清除sleepdeep位，程序从暂停处继续执行。

四、测试现象、问题分析与解决

1. 首次测试现象

• 正常表现
  • 无中断时，“running” 停止闪烁，主循环暂停（进入停止模式）。
  • 遮挡红外传感器（触发中断）时，“running” 闪烁一次（系统唤醒并执行一次主循环）。
• 异常问题
  • 复位后首次 “running” 闪烁快（正常速度），但中断唤醒后闪烁变慢。

2. 问题原因分析

• 时钟切换机制
  • 复位后默认使用HSE（高速外部时钟，8MHz 晶振 ×9 倍频 = 72MHz 主频）。
  • 停止模式退出后，系统默认切换为HSI（高速内部时钟，8MHz），导致程序运行变慢。

3. 解决方案

• 修复方法：在退出停止模式后，重新配置系统时钟为 HSE×9 倍频（72MHz）。

  • 代码：在主循环中调用SystemInit()函数（该函数初始化 HSE 时钟配置）。

  PWR_EnterStopMode(...); // 进入停止模式  
  SystemInit(); // 退出后重新配置72MHz主频  
  

• 验证结果：重新编译下载后，中断唤醒后 “running” 闪烁恢复正常速度。

五、程序执行流程总结

1. 复位与初始化
   • 执行系统初始化（SystemInit()），配置 HSE 为系统时钟（72MHz）。
   • 初始化外设（如红外传感器对应的 EXTI 中断）。
2. 进入主循环
   • 显示 “running”→ 延时→ 清除显示→ 准备进入停止模式。
3. 进入停止模式
   • 调用PWR_EnterStopMode()，执行WFI指令，系统暂停，等待中断。
4. 中断唤醒
   • 外部中断（如传感器遮挡）触发，系统唤醒。
   • 执行中断处理函数，随后从WFI指令处继续执行主循环。
5. 时钟恢复
   • 调用SystemInit()，重新配置 HSE 时钟，确保主频为 72MHz。
6. 循环往复：重复主循环流程，空闲时再次进入停止模式。

//main.c
#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "CountSensor.h"int main(void)
{OLED_Init();OLED_ShowString(1, 1, "count:");CountSensor_Init();//开启PWR时钟RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR, ENABLE);while(1){OLED_ShowNum(1, 7, Count_Get(), 5);OLED_ShowString(2, 1, "Running");Delay_ms(100);OLED_ShowString(2, 1, "        ");Delay_ms(100);PWR_EnterSTOPMode(PWR_Regulator_ON, PWR_STOPEntry_WFE);//停止模式结束会默认时钟为LSI时钟 8 MHZ 所以结束停止模式要重新设置时钟频率SystemInit();}
}

//红外计数传感器
#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "CountSensor.h"uint16_t count;
void CountSensor_Init(void)
{//配置时钟RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);//初始化io口GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_14;GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);//AFIO选择GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOB, GPIO_PinSource14);//配置EXTIEXTI_InitTypeDef  EXTI_InitStruct;EXTI_InitStruct.EXTI_Line = EXTI_Line14;EXTI_InitStruct.EXTI_LineCmd = ENABLE;EXTI_InitStruct.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;EXTI_InitStruct.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising;EXTI_Init(& EXTI_InitStruct);//先配置中断分组NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//配置NVICNVIC_InitTypeDef  NVIC_InitStruct;NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannel = EXTI15_10_IRQn;NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;NVIC_Init(& NVIC_InitStruct);}
uint16_t Count_Get(void)
{return count;
}	//中断函数的名字是固定的，可以参考启动文件中的函数名
void EXTI15_10_IRQHandler(void)
{//在中断函数中一般要查看是不是我们想要的中断进来的if( EXTI_GetITStatus(EXTI_Line14) == SET){count++;//使用完成后将中断标志位手动清零EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line14);}
}

待机模式+实时时钟

待机模式（Standby Mode）实现

1. 时钟配置

• 必要性：使用 PWR 外设需开启其时钟（RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR, ENABLE)）。
• 代码独立性：即使 RTC 初始化中已开启 PWR 时钟，仍需在待机模式代码中单独开启，避免代码耦合（若后续删除 RTC 代码，可能导致待机模式失效）。

2. 进入待机模式的函数调用

• 函数选择：调用PWR_EnterSTANDBYMode()，内部执行步骤：
  ① 清除 WAKEUP 标志位；
  ② 设置 PWR 控制寄存器（PWR_CR）的 SBF 位，进入待机模式；
  ③ 置位SLEEPDEEP位，调用WFI指令进入深度睡眠。
• 关键点：待机模式不区分WFI/WFE，唤醒条件为指定 4 个信号（如闹钟、WAKEUP 引脚等）。

3. 外部模块省电处理

• 原则：待机模式下 STM32 本身仅耗微安级电流，但外部模块（如显示屏、电机）可能耗电数十毫安，需彻底关闭。
• 硬件方案
  • 使用带使能端的稳压器，或在外部模块供电回路中添加开关电路。
• 软件模拟：进入待机前执行OID_Clear()清屏，并在 4 行 9 列显示 “standby”（停留 1 秒），模拟模块关闭动作。

唤醒功能测试

1. WAKEUP 引脚唤醒

• 代码配置：调用PWR_WakeUpPinCmd(ENABLE)使能唤醒引脚，无需 GPIO 初始化（手册规定：使能后自动配置为输入下拉）。
• 测试方法
  • 引脚默认下拉（悬空为低电平），接高电平时触发唤醒。
  • 可接入外部传感器信号，实现自动化唤醒。

2. 闹钟唤醒

• 逻辑：待机模式下，RTC 闹钟触发后，STM32 自动退出待机，从程序起始位置重新执行（因闹钟设定代码在while循环前，唤醒后闹钟值会重新初始化）。

//main.c
//闹钟唤醒#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "MyRTC.h"int main(void)
{OLED_Init();RTC_Init();//开启PWR时钟RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR, ENABLE);OLED_ShowString(1, 1, "CNT:");OLED_ShowString(2, 1, "ALR:");OLED_ShowString(3, 1, "FLAG_ALR:");uint32_t ALR = RTC_GetCounter() + 10;RTC_SetAlarm(ALR);OLED_ShowNum(2, 5, ALR, 10);while(1){OLED_ShowNum(1, 5, RTC_GetCounter(), 10);	//显示32位的秒计数器OLED_ShowNum(3, 10, RTC_GetFlagStatus(RTC_FLAG_ALR), 1);OLED_ShowString(4, 1, "Running");Delay_ms(100);OLED_ShowString(4, 1, "        ");Delay_ms(100);OLED_Clear();PWR_EnterSTANDBYMode();}
}// wakeup唤醒
#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "MyRTC.h"int main(void)
{OLED_Init();RTC_Init();//开启PWR时钟RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR, ENABLE);//开启wakeup使能PWR_WakeUpPinCmd(ENABLE);OLED_ShowString(1, 1, "CNT:");OLED_ShowString(2, 1, "ALR:");OLED_ShowString(3, 1, "FLAG_ALR:");uint32_t ALR = RTC_GetCounter() + 10;RTC_SetAlarm(ALR);OLED_ShowNum(2, 5, ALR, 10);while(1){OLED_ShowNum(1, 5, RTC_GetCounter(), 10);	//显示32位的秒计数器OLED_ShowNum(3, 10, RTC_GetFlagStatus(RTC_FLAG_ALR), 1);OLED_ShowString(4, 1, "Running");Delay_ms(100);OLED_ShowString(4, 1, "        ");Delay_ms(100);OLED_Clear();PWR_EnterSTANDBYMode();}
}