【STM32笔记】低功耗模式下GPIO、外设、时钟省电配置避坑

【STM32笔记】低功耗模式下GPIO、外设、时钟省电配置避坑

前文：
blog.csdn.net/weixin_53403301/article/details/128216064
【STM32笔记】HAL库低功耗模式配置（ADC唤醒无法使用、低功耗模式无法烧录解决方案）

blog.csdn.net/weixin_53403301/article/details/129055530
【STM32笔记】低功耗模式下GPIO省电配置避坑实验（闲置引脚配置为模拟输入其实更耗电）

在进入低功耗模式前 可以通过降低时钟频率 关闭GPIO口（通常是配置为模拟输入 或降低GPIO时钟） 以及关闭不需要的外设来降低功耗（尤其是在SLEEP、STOP模式）

时钟的话 如果用不上 或者进入STOP等模式 则也不需要配置 进入模式时 时钟本身就会被配置

关闭外设的函数在进入低功耗的前一步执行 相关唤醒配置需要在关闭外设前执行 且要注意 不能关闭用于唤醒的外设及其GPIO口

而用不到的外设和对应的GPIO口 建议同时关闭

以我的为例：

/*!* @brief       	所有外设初始化配置，根据使用需求来写** @param 	[in]	EnableNotDisable: 使能或者关闭*								true: 进行初始化外设（不包含时钟初始化）*								false: 或者关闭所有外设，所有GPIO配置为无上拉下拉且模拟输入，仅保留系统时钟和系统所需的GPIO口复用*								该函数在进入低功耗前调用（false）*								建议在进入该函数前（false）先配置用于唤醒的外设 如指定UART或RTC作为唤醒使用 然后再调用该函数 且不能关闭有唤醒功能的外设*								若用于唤醒后的初始化，则建议先初始化时钟，再执行该函数的初始化（true）*								在休眠期间使用的外设，不要关闭，也不要关闭GPIO等；相反，外设和GPIO等建议同时关闭（避免出现bug，并且也省电）*								未关闭，但唤醒时重复初始化外设并不受影响*								若未关闭的外设在运行中改变了初始化值，则建议不在唤醒时运行该初始化（前提是外设的GPIO等也没有作改动）*								若需要在初始化后更改初始化值，则建议要么不进行初始化且不关闭（也包括GPIO等），或重新设置新值** @return				None*/
void PWR_Device_Init(bool EnableNotDisable)
{if(EnableNotDisable){//这里是系统最初的初始化值GPIO_Reset_Init(false);  //重置GPIO		MX_GPIO_Init();MX_USART2_UART_Init();MX_UART4_Init();MX_ADC1_Init();MX_ADC2_Init();MX_TIM6_Init();MX_RTC_Init();MX_ADC3_Init();//这里放初始化后还要更改的配置，若要重新初始化，建议先运行外设DeInit
//		HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_8,GPIO_PIN_SET);
//		HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_4,GPIO_PIN_SET);}else{HAL_ADC_DeInit(&hadc1);HAL_ADC_DeInit(&hadc2);HAL_ADC_DeInit(&hadc3);
//		HAL_UART_DeInit(&huart2);		//唤醒用的串口 最好不要关闭：若不用于唤醒 则可以关闭 GPIO等同步关闭；若用于唤醒 则不能关闭 GPIO等也不能关闭HAL_UART_DeInit(&huart4);HAL_TIM_Base_DeInit(&htim6);
//		HAL_RTC_DeInit(&hrtc);		//唤醒用的RTC 最好不要关闭		GPIO_Reset_Init(true);  //GPIO配置为复用}
}

•  						true: 进行初始化外设（不包含时钟初始化）
  

•  						false: 或者关闭所有外设，所有GPIO配置为无上拉下拉且模拟输入，仅保留系统时钟和系统所需的GPIO口复用
  

•  						该函数在进入低功耗前调用（false）
  

•  						建议在进入该函数前（false）先配置用于唤醒的外设 如指定UART或RTC作为唤醒使用 然后再调用该函数 且不能关闭有唤醒功能的外设
  

•  						若用于唤醒后的初始化，则建议先初始化时钟，再执行该函数的初始化（true）
  

•  						在休眠期间使用的外设，不要关闭，也不要关闭GPIO等；相反，外设和GPIO等建议同时关闭（避免出现bug，并且也省电）
  

•  						未关闭，但唤醒时重复初始化外设并不受影响
  

•  						若未关闭的外设在运行中改变了初始化值，则建议不在唤醒时运行该初始化（前提是外设的GPIO等也没有作改动）
  

•  						若需要在初始化后更改初始化值，则建议要么不进行初始化且不关闭（也包括GPIO等），或重新设置新值
  

GPIO配置也是个坑
（相关配置及唤醒功能等 见前文）

/*!* @brief       	重置GPIO（都会进行），或再将除外部高低速晶振复用、SWCLK、SWDIO复用的所有GPIO配置为模拟输入（false）*								注意：用于串口唤醒等的引脚，不可配置为模拟输入，也不可关闭*								在进行GPIO初始化前，先将GPIO_DeInit，但是不做也不影响，不过还是建议跑一下*								以优先级顺序来看：*								如果这一组GPIO都没用到过 那么直接不开启时钟就最省电*								如果这一组GPIO有引脚用过了 时钟不能关 那么就将用过的引脚配置为模拟输入*								切记！！！：*								不要将没用过的引脚配置为模拟输入 耗电量其实会稍微增加一点！*								不要将没用过的GPIO时钟打开以后再配置为模拟输入 耗电量会增加很多 就算配置后再关时钟也没用！*								尽量不要勾选CubeMX中的配置闲置引脚为模拟输入的选项 没用到的时钟还开启了会增加很多耗电*								低功耗模式配置：*								在进入STOP模式时 GPIO会保留原本的状态 所以把开启后不需要再保留的GPIO配置为模拟输入确实省电 时钟的话不用的肯定关 其他的反正都会关（除了保留的时钟）*								在进入SLEEP模式时 时钟并不会关闭 所以时钟应手动关闭 且将开启后的GPIO配置为模拟输入*								待机模式和关机模式就更不用在意GPIO口耗电了*								https://blog.csdn.net/weixin_53403301/article/details/129055530** @param 	[in]	EnableNotDisable: 使所有GPIO变成模拟输入或不进行模拟配置** @return				None*/
void GPIO_Reset_Init(bool EnableNotDisable)
{
//	HAL_GPIO_DeInit(GPIOA,GPIO_PIN_2|GPIO_PIN_3);		//用于串口唤醒的引脚 不可变动HAL_GPIO_DeInit(GPIOA,GPIO_PIN_0|GPIO_PIN_1|GPIO_PIN_4|GPIO_PIN_5|GPIO_PIN_6|GPIO_PIN_7|GPIO_PIN_8|GPIO_PIN_9|GPIO_PIN_10|GPIO_PIN_11|GPIO_PIN_12|GPIO_PIN_15);HAL_GPIO_DeInit(GPIOB,GPIO_PIN_0|GPIO_PIN_1|GPIO_PIN_2|GPIO_PIN_10|GPIO_PIN_11|GPIO_PIN_12|GPIO_PIN_13|GPIO_PIN_14|GPIO_PIN_15|GPIO_PIN_3|GPIO_PIN_4|GPIO_PIN_5|GPIO_PIN_6|GPIO_PIN_7|GPIO_PIN_8|GPIO_PIN_9);HAL_GPIO_DeInit(GPIOC,GPIO_PIN_13|GPIO_PIN_0|GPIO_PIN_1|GPIO_PIN_2|GPIO_PIN_3|GPIO_PIN_4|GPIO_PIN_5|GPIO_PIN_6|GPIO_PIN_7|GPIO_PIN_8|GPIO_PIN_9|GPIO_PIN_10|GPIO_PIN_11|GPIO_PIN_12);HAL_GPIO_DeInit(GPIOD,GPIO_PIN_2);HAL_GPIO_DeInit(GPIOH,GPIO_PIN_3);if(EnableNotDisable){GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};/* GPIO Ports Clock Enable */__HAL_RCC_GPIOC_CLK_ENABLE();__HAL_RCC_GPIOH_CLK_ENABLE();__HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();__HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();__HAL_RCC_GPIOD_CLK_ENABLE();/*Configure GPIO pins : PC13 PC0 PC1 PC2PC3 PC4 PC5 PC6PC7 PC8 PC9 PC10PC11 PC12 */GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_13|GPIO_PIN_0|GPIO_PIN_1|GPIO_PIN_2|GPIO_PIN_3|GPIO_PIN_4|GPIO_PIN_5|GPIO_PIN_6|GPIO_PIN_7|GPIO_PIN_8|GPIO_PIN_9|GPIO_PIN_10|GPIO_PIN_11|GPIO_PIN_12;GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_ANALOG;GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;HAL_GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStruct);/*Configure GPIO pins : PA0 PA1 PA2 PA3PA4 PA5 PA6 PA7PA8 PA9 PA10 PA11PA12 PA15 */GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0|GPIO_PIN_1|GPIO_PIN_4|GPIO_PIN_5|GPIO_PIN_6|GPIO_PIN_7|GPIO_PIN_8|GPIO_PIN_9|GPIO_PIN_10|GPIO_PIN_11|GPIO_PIN_12|GPIO_PIN_15;GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_ANALOG;GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);//		//用于串口唤醒的 不可变动
//		GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_2|GPIO_PIN_3;
//		GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_ANALOG;
//		GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
//		HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);/*Configure GPIO pins : PB0 PB1 PB2 PB10PB11 PB12 PB13 PB14PB15 PB3 PB4 PB5PB6 PB7 PB8 PB9 */GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0|GPIO_PIN_1|GPIO_PIN_2|GPIO_PIN_10|GPIO_PIN_11|GPIO_PIN_12|GPIO_PIN_13|GPIO_PIN_14|GPIO_PIN_15|GPIO_PIN_3|GPIO_PIN_4|GPIO_PIN_5|GPIO_PIN_6|GPIO_PIN_7|GPIO_PIN_8|GPIO_PIN_9;GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_ANALOG;GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);/*Configure GPIO pin : PD2 */GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_2;GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_ANALOG;GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;HAL_GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStruct);/*Configure GPIO pin : PH3 */GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_3;GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_ANALOG;GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;HAL_GPIO_Init(GPIOH, &GPIO_InitStruct);}
}

•  						注意：用于串口唤醒等的引脚，不可配置为模拟输入，也不可关闭
  

•  						在进行GPIO初始化前，先将GPIO_DeInit，但是不做也不影响，不过还是建议跑一下
  

•  						以优先级顺序来看：
  

•  						如果这一组GPIO都没用到过 那么直接不开启时钟就最省电
  

•  						如果这一组GPIO有引脚用过了 时钟不能关 那么就将用过的引脚配置为模拟输入
  

•  						切记！！！：
  

•  						不要将没用过的引脚配置为模拟输入 耗电量其实会稍微增加一点！
  

•  						不要将没用过的GPIO时钟打开以后再配置为模拟输入 耗电量会增加很多 就算配置后再关时钟也没用！
  

•  						尽量不要勾选CubeMX中的配置闲置引脚为模拟输入的选项 没用到的时钟还开启了会增加很多耗电
  

•  						低功耗模式配置：
  

•  						在进入STOP模式时 GPIO会保留原本的状态 所以把开启后不需要再保留的GPIO配置为模拟输入确实省电 时钟的话不用的肯定关 其他的反正都会关（除了保留的时钟）
  

•  						在进入SLEEP模式时 时钟并不会关闭 所以时钟应手动关闭 且将开启后的GPIO配置为模拟输入
  

•  						待机模式和关机模式就更不用在意GPIO口耗电了
  

而低功耗进入则改成了：
（相关配置及唤醒功能等 见前文）

printf("[INFO] 进入停止模式\n");
delay_ms(10);  //消抖
PWR_Device_Init(false);			
__HAL_PWR_CLEAR_FLAG(PWR_FLAG_WU);
HAL_PWR_EnterSTOPMode(PWR_LOWPOWERREGULATOR_ON,PWR_SLEEPENTRY_WFI);
break;

同样 在唤醒后 唤醒回调里面也得先配置时钟再进行外设初始化

void HAL_UARTEx_WakeupCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{if(huart==&huart2){		__HAL_RCC_PWR_CLK_ENABLE();HAL_Init();SystemClock_Config();		Ctrl_UART_StopMode_WakeUp(huart,false);PWR_Device_Init(true);}
}void HAL_RTCEx_WakeUpTimerEventCallback(RTC_HandleTypeDef *hrtc)
{__HAL_RCC_PWR_CLK_ENABLE();HAL_Init();SystemClock_Config();Ctrl_RTC_WakeUp(0,0,false);PWR_Device_Init(true);
}

不过 HAL_Init可以省略 但是为了避免出现bug 还是放在这里.

调用的时候：

	Ctrl_UART_StopMode_WakeUp(&huart2,true);Ctrl_RTC_WakeUp(20000,RTC_WAKEUPCLOCK_RTCCLK_DIV16,true);Enter_Low_PWR(2,0);

先配置唤醒用的功能 再进入低功耗

当然 唤醒用的外设也需要在最开始进行初始化配置