《MiniPRO H750开发指南》第二十九章低功耗实验（上）

正点原子运营 · 发表于 2023-1-7 09:17:18

本帖最后由正点原子运营于 2023-1-6 16:40 编辑

第二十九章低功耗实验

1）实验平台：正点原子MiniPro STM32H750开发板

2) 章节摘自【正点原子】MiniPro STM32H750 开发指南_V1.1

3）购买链接:https://detail.tmall.com/item.htm?id=677017430560

4）全套实验源码+手册+视频下载地址：http://www.openedv.com/docs/boards/stm32/zdyz_stm32h750_minipro.html

5）正点原子官方B站：https://space.bilibili.com/394620890

6）MiniPro STM32H750技术交流QQ群:170313895

本章，我们将介绍STM32H750的电源控制（PWR），并实现低功耗模式相关功能。我们将通过四个实验来学习并实现低功耗相关功能，分别是PVD电压监控实验、睡眠模式实验、停止模式实验和待机模式实验。

本章分为如下几个小节：

29.1 电源控制（PWR）简介

29.2 PVD电压监控实验

29.3 睡眠模式实验

29.4 停止模式实验

29.5 待机模式实验

29.1 电源控制（PWR）简介

电源控制部分（PWR）概述了不同电源域的电源架构以及电源配置控制器。PWR的内容比较多，我们把它们的主要特性概括为以下3点：

电源系统：USB稳压器、内核域(VCORE)、VDD域、备份域、模拟域（VDDA）。

电源监控：POR/PDR监控器、BOR监控器、PVD监控器、AVD监控器、VBAT阈值、温度阈值。

电源管理：VBAT电池充电、工作模式、电压调节控制、低功耗模式。

下面将分别对这3个特性进行简单介绍。

29.1.1 电源系统

为了方便对电源系统进行管理，设计者把STM32的内核和外设等器件根据功能划分了不同的电源区域，具体如图29.1.1.1所示。

图29.1.1.1 电源概述框图

在电源概述框图中我们划分了5个区域①②③④⑤，分别是USB稳压器域、内核域、VDD域、备份域和模拟域。下面分别进行简单介绍：

① USB稳压器域

VSS 是所有电源和模拟稳压器的公共地。

VDD50USB为USB稳压器供电的外部电源。

VDD33USB为USB接口供电的USB稳压器供电输出。

1）当USB稳压器使能时，VDD33USB由内部USB稳压器提供。

2）当USB稳压器禁止时，VDD33USB由独立的外部电源输入提供。

② 内核域(VCORE)

VDDLDO是稳压器供电的外部电源。

VCAP数字内核域电源，该电源独立于所有其它电源：

1）当稳压器使能时，VCORE由内部稳压器提供。

2）当稳压器禁止时，VCORE由外部电源通过VCAP引脚提供。

VCORE内核域电源可通过稳压器或者外部电源（VCAP）供电。VCORE为除备份域和待机电路以外的所有数字电路供电。VCORE域分为3个部分：

1、D1域（CPU (Cortex-M7)、外设、RAM和Flash）。

2、D2域（外设、RAM）。

3、D3域（系统逻辑、EXTI、低功耗外设、RAM和IO逻辑）。

当发生系统复位时，稳压器使能并为VCORE供电。稳压器的输出电压为1.2V（M4/M7），如果是M3，则是1.8V。稳压器提供三种不同的工作模式：主 (MR) 模式、低功耗模式 (LP) 或关闭模式。这些模式将根据系统工作模式（运行、停止和待机）进行使用，详细如下：

1、运行模式：稳压器工作在主模式，并为VCORE域（内核、存储器和数字外设）提供全功率。稳压器输出电源可通过软件调节为不同电压级别（VOS1、VOS2 和 VOS3），这些级别通过PWR D3域控制寄存器(PWR_D3CR) 中的VOS位配置。

2、停止模式：VCORE域的所有时钟都被关闭，相应的外设都停止了工作，但稳压器还会为VCORE供电以保存内核寄存器和内部存储器（SRAM）的内容。稳压器模式通过PWR控制寄存器1 (PWR_CR1) 中的SVOS和LPDS位选择。如果选择了SVOS3电压调节，则可以选择主模式或低功耗模式；如果选择SVOS4和SVOS5调节，则只能选择低功耗模式。由于SVOS4和SVOS5 调节的电压级别低，因此可进一步降低停止模式的功耗。

3、待机模式：

稳压器关闭且VCORE域掉电。除待机电路和备份域外，内核寄存器和内部存储器（SRAM）的内容都将丢失。

③ VDD域

VDD为I/O和系统模拟模块（如复位、电源管理和时钟）供电的外部电源。

VBAT是后备电源（来源于开发板上3V的纽扣电池），当VDD不存在时（开发板断电），VBAT为备份域供电。

④ 备份域

备份域的电源自来VSW，VSW来自VDD域的VDD或者VBAT。在备份域中，包含LSI、LSE、

RTC、唤醒逻辑、备份寄存器、复位以及备份SRAM等器件。

⑤ 模拟域

VDDA为ADC、DAC、OPAMP、比较器和电压参考缓冲器供电的外部模拟电源。该电源独立于所有其它电源。

VSSA是独立的模拟和参考电压地。

VREF+ 是ADC和DAC的外部参考电压。

1）当电压参考缓冲器使能时，VREF+和VREF- 由内部电压参考缓冲器提供。

2）当电压参考缓冲器禁止时，VREF+由独立的外部参考电源提供。

29.1.2 电源监控

电源监控的部分我们主要关注PVD监控器，实验17-1就是根据该监控器进行的，此外还需要知道上电复位(POR)/掉电复位(PDR)和欠压复位(BOR)。其他部分的内容请大家查看《STM32H7xx参考手册_V7（英文版）.pdf》第6.5节（266页）。

l 上电复位(POR)/掉电复位(PDR)

上电时，当VDD低于指定VPOR阈值时，系统无需外部复位电路便会保持复位模式。一旦VDD电源电压高于VPOR阈值，系统便会退出复位状态。掉电时，当VDD低于指定VPDR阈值时，系统就会保持复位模式。如图29.1.2.1所示，pwr_por_rst为上电复位信号。

注意：POR与PDR的复位电压阈值是固定的，VPOR阈值（典型值）为1.72V，VPDR阈值（典型值）为1.68V。

图29.1.2.1 上电复位/掉电复位波形

l 欠压复位(BOR)

上电期间，欠压复位(BOR)将使系统保持复位状态，直到VDD电源电压达到指定的VBOR阈值。VBOR阈值通过系统选项字节（某些寄存器的BOR_LEV位）进行配置。默认情况下，BOR关闭。可选择以下可编程VBOR阈值：

表29.1.2.1 BOR欠压阀值等级

该表截取于《STM32H750VBT6.pdf》手册的207页。

欠压复位的描述波形图如图29.1.2.2所示，pwr_bor_rst为欠压复位信号。

图29.1.2.2 欠压复位波形

l 可编程电压检测器(PVD)

上面介绍的POR、PDR以及BOR功能都是设置电压阈值与外部供电电压VDD比较，当VDD低于设置的电压阈值时，就会直接进入复位状态，防止电压不足导致的误操作。

下面介绍可编程电压检测器（PVD），它可以实时监视VDD的电压，方法是将VDD与PWR控制寄存器1（PWR_CR1）中的PLS[2:0]位所选的VPVD阈值进行比较。当检测到电压低于VPVD阈值时，如果使能EXTI16线中断，即使能PVD & AVD中断（可参考表16.1.2.1知道EXTI16线内部连接PVD中断事件），可以产生PVD中断，具体取决于EXTI16线配置为检测上升还是下降沿，然后在复位前，在中断服务程序中执行紧急关闭系统等任务。PVD阀值检测波形，如图29.1.2.1所示。

图29.1.2.3 PVD检测波形

PVD阀值有8个等级，有上升沿和下降沿的区别，分别就是图29.1.2.3中PVDrise电压为上升沿阀值，PVDfall为下降沿阀值，具体如表29.1.2.2所示。

表29.1.2.2 PVD阀值等级

该表截取于《STM32H750VBT6.pdf》手册的207页。

表29.1.2.2中只有7个PVD阀值等级，最后一个就是PVD_IN引脚上的外部电压级别（与内部VREFINT值相比较）。

29.1.3 电源管理

电源管理的部分我们主要关注低功耗模式，其他部分的内容请自行查看手册。

很多单片机都有低功耗模式，STM32也不例外。STM32H750提供了6种低功耗模式，以达到不同层次的降低功耗的目的，这六种模式如下：

1、CSleep（CPU时钟停止，所有的外设仍可以运行）；

2、CStop（CPU时钟停止，大多数CPU子系统时钟停止，所以大部分外设也停止工作）；

3、DStop（域总线矩阵时钟停止，D1、D2域进入停止模式）

4、停止（系统时钟停止，D3域进入停止模式，D1和D2域进入停止或者待机模式）

5、DStandby（域掉电，D1/D2/D3进入待机模式）

6、待机（系统掉电，达到最低功耗）

在这六种低功耗模式中，最低功耗的是待机模式，在此模式下，最低只需要2uA左右的电流。停止模式是次低功耗的，其典型的电流消耗在170uA左右。最后就是睡眠模式了。用户可以根据最低电源消耗，最快速启动时间和可用的唤醒源等条件，选定一个最佳的低功耗模式。

下面是低功耗模式汇总介绍，如下表所示。

表29.1.3.1 低功耗模式汇总

下面对睡眠模式、停止模式和待机模式的进入及退出方法进行介绍。

1、睡眠模式

进入睡眠模式，CPU时钟关闭，但是其他所有的外设仍可以运行，所以任何中断或事件都可以唤醒睡眠模式。有两种方式进入睡眠模式，这两种方式进入的睡眠模式唤醒的方法不同，分别是 WFI(wait for interrupt)和 WFE(wait forevent)，即由等待“中断”唤醒和由“事件”唤醒。下面我们看看睡眠模式进入及退出方法：

表29.1.3.2 睡眠模式进入及退出方法

2、停止模式

进入停止模式，所有的时钟都关闭，于是所有的外设也停止了工作。但是内核域的VCORE电源是没有关闭的，所以内核的寄存器和内存信息都保留下来，等待重新开启时钟就可以从上次停止的地方继续执行程序。停止模式可以被任何一个外部中断(EXTI)或事件唤醒。在停止模式中可以选择稳压器的工作方式为主模式或者低功耗模式。下面我们看看停止模式进入及退出方法：

表29.1.3.3 停止模式进入及退出方法

3、待机模式

待机模式可实现最低功耗。该模式是在CM7深睡眠模式时关闭稳压器（VCOER关闭），PLL、HIS、CSI、HSI48和HSE振荡器也被断电。除备份域（RTC寄存器、RTC备份寄存器和备份SRAM）和待机电路中的寄存器外，SRAM 和寄存器内容都将丢失。不过如果我们使能了备份区域（备份SRAM、RTC、LSE），那么待机模式下的功耗，将达到6uA左右。下面我们看看待机模式进入及退出方法：

表29.1.3.4 待机模式进入及退出方法

从待机模式唤醒后的代码执行等同于复位后的执行(采样启动模式引脚，读取复位向量等)。在进入待机模式后，除了复位引脚、RTC_TAMP1/2/3引脚（PC13/PI8/PC1）（如果针对入侵、时间戳、RTC 闹钟输出或 RTC 时钟校准输出进行了配置）和WK_UP（PA0/PA2/PC1/PC13/PI8/ PI11）（如果使能了）等引脚外，其他所有IO引脚都将处于高阻态。

下面开始本章的四个实验的介绍。

29.2 PVD电压监控实验

本小节我们来学习PVD电压监控实验，该部分的知识点内容请回顾29.1.2电源监控。我们直接从寄存器介绍开始。

29.2.1 PWR寄存器

本实验用到PWR的部分寄存器，在《STM32H7xx参考手册_V3（中文版）.pdf》手册的6.8小节（247页）可以找到PWR的寄存器描述。这里我们只介绍PVD电压监控实验我们用到的PWR的控制寄存器1（PWR_CR1），还有就是我们要用到EXTI16线中断，所以还要配置EXTI相关的寄存器，具体如下：

l PWR控制寄存器 1（PWR_CR1）

PWR控制寄存器1描述如图29.2.1.1所示：

图29.2.1.1 PWR_CR1寄存器（部分）

位[7:5] PLS用于设置PVD检测的电压阀值，即前面我们介绍PVD的8个等级阀值选择。

位4 PVDE位，用于使能或者禁止PVD检测，显然我们要使能PVD检测，该位置1。

l EXTI中断屏蔽寄存器（EXTI_CPUIMR1）

EXTI中断屏蔽寄存器描述如图29.2.1.2所示：

图29.2.1.2 EXTI_CPUIMR1寄存器

我们要使用到EXTI16线中断，所以MR16位要置1，即取消屏蔽EXTI16线的中断请求。

l EXTI上升沿触发选择寄存器（EXTI_RTSR1）

EXTI上升沿触发选择寄存器描述如图29.2.1.3所示：

图29.2.1.3 EXTI_RTSR1寄存器

我们要使用到EXTI16线中断，所以TR16位要置1。

l EXTI下降沿触发选择寄存器（EXTI_FTSR1）

EXTI下降沿触发选择寄存器描述如图29.2.1.4所示：

图29.2.1.4 EXTI_FTSR1寄存器

我们要使用到EXTI16线中断，所以TR16位要置1。

l EXTI挂起寄存器（EXTI_CPUPR1）

EXTI挂起寄存器描述如图29.2.1.5所示：

图29.2.1.5 EXTI_CPUPR1寄存器

EXTI挂起寄存器EXTI_CPUPR1管理的是EXTI0线到EXTI21线的中断标志位。在PVD中断服务函数里面，我们记得要对PR16位写1，来清除EXTI16线的中断标志。

29.2.2 硬件设计
1. 例程功能

开发板供电正常的话，LCD屏会显示"PVD Voltage OK!"。当供电电压过低，则会通过PVD中断服务函数将LED1点亮；当供电电压正常后，会在PVD中断服务函数将LED1熄灭。LED0闪烁，提示程序运行。

2. 硬件资源

1）RGB灯

BLUE ：LED2 - PE5

GREEN : LED1 - PE6

2）PVD(可编程电压监测器)

3）正点原子2.8/3.5/4.3/7/10寸TFTLCD模块(仅限MCU屏，16位8080并口驱动)

3. 原理图

PVD属于STM32H750的内部资源，只需要软件设置好即可正常工作。我们通过LED1和LCD来指示进入PVD中断的情况。

29.2.3 程序设计
29.2.3.1 PWR的HAL库驱动

PWR在HAL库中的驱动代码在stm32h7xx_hal_pwr.c文件（及其头文件）中。

1.HAL_PWR_ConfigPVD函数

PVD的初始化函数，其声明如下：

void HAL_PWR_ConfigPVD(PWR_PVDTypeDef *sConfigPVD);

复制代码

l 函数描述：

用于初始化PWR。

l 函数形参：

形参1是PWR_PVDTypeDef结构体类型指针变量，其定义如下：

typedef struct
{
uint32_t PVDLevel; /* 指定PVD检测级别 */
uint32_t Mode; /* 指定PVD的EXTI检测模式 */
}PWR_PVDTypeDef;

复制代码

1）PVDLevel：指向PVD检测级别，对应PWR_CR1寄存器的PLS位的设置，取值范围PWR_PVDLEVEL_0到PWR_PVDLEVEL_7，共八个级别。

2）Mode：指定PVD的EXTI边沿检测模式。

l 函数返回值：

无

PVD电压监控配置步骤

1）配置PVD

调用HAL_PWR_ConfigPVD函数配置PVD，包括检测电压级别、使用中断线的什么边沿缘触发等。

2）使能PVD检测，配置PVD/AVD中断优先级，开启PVD/AVD中断

通过HAL_PWR_EnablePVD函数使能PVD检测。

通过HAL_NVIC_EnableIRQ函数使能PVD/AVD中断。

通过HAL_NVIC_SetPriority函数设置中断优先级。

3）编写中断服务函数

PVD/AVD中断服务函数为：PVD_AVD_IRQHandler，当发生中断的时候，程序就会执行中断服务函数。HAL库有专门的PVD/AVD中断处理函数，我们只需要在PVD/AVD中断服务函数里面调用HAL_PWR_PVD_IRQHandler函数，然后逻辑代码在PVD/AVD中断服务回调函数HAL_PWR_PVDCallback中编写，详见本例程源码。

29.2.3.2 程序流程图

图29.2.3.2.1PVD电压监控实验程序流程图

29.2.3.3 程序解析

这里我们只讲解核心代码，详细的源码请大家参考光盘本实验对应源码。PWR源码包括两个文件：pwr.c和pwr.h。该章节有四个实验，每一个实验的代码都是在上一个实验后面追加。

pwr.h头文件只有函数声明，下面直接开始介绍pwr.c的程序，首先是PVD初始化函数。

/**
*@brief 初始化PVD电压监视器
*@param pls: 电压等级
* @arg PWR_PVDLEVEL_0,1.95V; PWR_PVDLEVEL_1,2.1V
* @arg PWR_PVDLEVEL_2,2.25V; PWR_PVDLEVEL_3,2.4V;
* @arg PWR_PVDLEVEL_4,2.55V; PWR_PVDLEVEL_5,2.7V;
* @arg PWR_PVDLEVEL_6,2.85V; PWR_PVDLEVEL_7,使用PVD_IN脚上的电压(与
Vrefint比较)
*@retval 无
*/
void pwr_pvd_init(uint32_t pls)
{
PWR_PVDTypeDef pvd_handle = {0};
HAL_PWR_EnablePVD(); /* 使能PVD时钟 */
pvd_handle.PVDLevel = pls; /* 检测电压级别 */
/* 使用中断线的上升沿和下降沿双边缘触发 */
pvd_handle.Mode =PWR_PVD_MODE_IT_RISING_FALLING;
HAL_PWR_ConfigPVD(&pvd_handle);
HAL_NVIC_SetPriority(PVD_AVD_IRQn, 3 ,3);
HAL_NVIC_EnableIRQ(PVD_AVD_IRQn);
HAL_PWR_EnablePVD(); /* 使能PVD检测 */
}

复制代码

这里需要注意的就是PVD中断线选择的是上升沿和下降沿双边沿触发，其他的内容前面已经讲过。

下面介绍的是PVD/AVD中断服务函数及其回调函数，函数定义如下：

/**
*@brief PVD/AVD中断服务函数
*@param 无
*@retval 无
*/
voidPVD_AVD_IRQHandler(void)
{
HAL_PWR_PVD_IRQHandler();
}
/**
*@brief PVD/AVD中断服务回调函数
*@param 无
*@retval 无
*/
voidHAL_PWR_PVDCallback(void)
{
if (__HAL_PWR_GET_FLAG(PWR_FLAG_PVDO)) /* 电压比PLS所选电压还低 */
{
/* LCD显示电压低 */
lcd_show_string(30, 130, 200, 16, 16, "PVD LowVoltage!", RED);
LED1(0); /* 点亮绿灯, 表明电压低了 */
}
else
{
/* LCD显示电压正常 */
lcd_show_string(30, 130, 200, 16, 16, "PVD VoltageOK! ", BLUE);
LED1(1); /* 灭掉绿灯 */
}
}

复制代码

HAL_PWR_PVDCallback回调函数中首先是判断VDD电压是否比PLS所选电压还低，是的话，就在LCD显示PVD Low Voltage!并且点亮LED1，否则，在LCD显示PVD Voltage OK!并且关闭LED1。

在main函数里面编写如下代码：

int main(void)
{
uint8_t t = 0;
sys_cache_enable(); /* 打开L1-Cache */
HAL_Init(); /* 初始化HAL库 */
sys_stm32_clock_init(240, 2, 2, 4); /* 设置时钟, 480Mhz */
delay_init(480); /* 延时初始化 */
usart_init(115200); /* 串口初始化为115200 */
mpu_memory_protection(); /* 保护相关存储区域 */
led_init(); /* 初始化LED */
lcd_init(); /* 初始化LCD */
pwr_pvd_init(PWR_PVDLEVEL_5); /* PVD 2.7V检测 */
lcd_show_string(30, 50, 200, 16, 16, "STM32", RED);
lcd_show_string(30, 70, 200, 16, 16, "PVDTEST", RED);
lcd_show_string(30, 90, 200, 16, 16, "ATOM@ALIENTEK", RED);
/* 默认LCD显示电压正常 */
lcd_show_string(30, 110, 200, 16, 16, "PVD VoltageOK! ", BLUE);
while (1)
{
if ((t % 20) == 0)
{
LED0_TOGGLE(); /* 每200ms,翻转一次LED0 */
}
delay_ms(10);
t++;
}
}

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这里我们选择PVD的检测电压阀值为2.7V，其他的代码很好理解，最后下载验证一下。

29.2.4 下载验证

下载代码后，默认LCD屏会显示"PVD Voltage OK!"，当供电电压过低，则LED1会点亮，并且LCD屏会显示PVD Low Voltage!。当开发板供电正常，LED1会熄灭，LCD屏会继续显示"PVD Voltage OK!"。

29.3 睡眠模式实验

本小节我们来学习睡眠模式实验，该部分的知识点内容请回顾29.1.23电源管理。我们直接从寄存器介绍开始。

29.3.1 EXTI寄存器

本实验我们用到外部中断来唤醒睡眠模式。我们用到WFI指令进入睡眠模式，这个后面会讲，进入睡眠模式后，使用外部中断唤醒。进入外部中断后，EXTI_CPUIMR1寄存器的值会自动清零，我们需要对对应的外部中断线位置1，取消屏蔽，相当于其他中断的中断标志位进入中断后硬件自动置1，需要手动清零。

l EXTI中断屏蔽寄存器（EXTI_CPUIMR1）

EXTI中断屏蔽寄存器描述如图29.3.1.1所示：

图29.3.1.1 EXTI_CPUIMR1寄存器

实验中我们使用WK_UP（PA0）唤醒，即EXTI0线中断，所以在外部中断服务函数要把MR0位要置1。

29.3.2 硬件设计
1. 例程功能

LED0闪烁，表明代码正在运行。按下按键KEY0后，LED1点亮，提示进入睡眠模式，此时LED0不再闪烁，说明已经进入睡眠模式。按下按键WK_UP后，LED1熄灭，提示退出睡眠模式，此时LED0继续闪烁，说明已经退出睡眠模式。

2. 硬件资源

1）RGB灯

RED : LED0 - PB4

GREEN : LED1 - PE6

2）独立按键 KEY0 - PA1，WK_UP - PA0

3）电源管理(低功耗模式 - 睡眠模式)

4）正点原子2.8/3.5/4.3/7/10寸TFTLCD模块(仅限MCU屏，16位8080并口驱动)

3. 原理图

PWR属于STM32H750的内部资源，只需要软件设置好即可正常工作。我们通过KEY0让CPU进入睡眠模式，再通过WK_UP 触发EXTI中断来唤醒CPU。LED0指示程序是否执行，LED1指示CPU是否进入睡眠模式。

29.3.3 程序设计
29.3.3.1 PWR的HAL库驱动

1.HAL_PWR_EnterSLEEPMode函数

进入睡眠模式函数，其声明如下：

voidHAL_PWR_EnterSLEEPMode (uint32_t Regulator, uint8_t SLEEPEntry);

复制代码

l 函数描述：

用于设置CPU进入睡眠模式。

l 函数形参：

形参1指定稳压器的状态。有两个选择，PWR_MAINREGULATOR_ON表示稳压器处于主模式，PWR_LOWPOWERREGULATOR_ON表示稳压器处于低功耗模式。对应的是PWR_CR1寄存器的LPDS位的设置（该形参在该函数中没有实质用处）。

形参2指定进入睡眠模式的方式。有两个选择，PWR_SLEEPENTRY _WFI表示使用WFI指令，PWR_SLEEPENTRY_WFE表示使用WFE指令。我们选择前者，不了解这两种指令的区别，请问度娘。

l 函数返回值：

无

睡眠模式配置步骤

1）配置唤醒睡眠模式的方式

这里我们用外部中断的方式唤醒睡眠模式，所以这里需要配置一个外部中断功能，我们用WK_UP按键作为中断触发源，接下来就是配置PA0（连接按键WK_UP）。

通过__HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE函数使能GPIOA的时钟。

通过HAL_GPIO_Init函数配置PA0为上升沿触发检测的外部中断模式，开启下拉电阻等。

通过HAL_NVIC_EnableIRQ函数使能EXTI0中断。

通过HAL_NVIC_SetPriority函数设置中断优先级。

编写EXTI0_IRQHandle中断函数，在中断服务函数中调用HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler。

最后编写HAL_GPIO_EXTI_Callback回调函数。由于前面已经介绍过外部中断的配置步骤，这里就介绍到这里，详见本例程源码。

2）进入CPU睡眠模式

通过HAL_SuspendTick函数暂停滴答时钟，防止通过滴答时钟中断唤醒。

通过HAL_PWR_EnterSLEEPMode函数进入睡眠模式。

3）通过按下按键触发外部中断唤醒睡眠模式

在本实验中，通过按下KEY0按键进入睡眠模式，然后通过按下WK_UP按键触发外部中断唤醒睡眠模式。

29.3.3.2 程序流程图

图29.3.3.2.1睡眠模式实验程序流程图

29.3.3.3 程序解析

这里我们只讲解核心代码，详细的源码请大家参考光盘本实验对应源码。PWR驱动源码包括两个文件：pwr.c和pwr.h。

首先看pwr.h头文件的几个宏定义：

/* PWR WKUP 按键引脚和中断定义
* 我们通过WK_UP按键唤醒 MCU, 因此必须定义这个按键及其对应的中断服务函数
*/
#define PWR_WKUP_GPIO_PORT GPIOA
#define PWR_WKUP_GPIO_PIN GPIO_PIN_0
#define PWR_WKUP_GPIO_CLK_ENABLE() do{ __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE(); }while(0)
#define PWR_WKUP_INT_IRQn EXTI0_IRQn
#define PWR_WKUP_INT_IRQHandler EXTI0_IRQHandler
这些定义是WK_UP按键的相关宏定义，以及其对应的外部中断线0的相关定义。
pwr.h头文件就介绍这部分的程序，下面是pwr.c文件，先看低功耗模式下的按键初始化函数，其定义如下：
/**
*@brief 低功耗模式下的按键初始化(用于唤醒睡眠模式/停止模式)
*@param 无
*@retval 无
*/
voidpwr_wkup_key_init(void)
{
GPIO_InitTypeDef gpio_init_struct;
PWR_WKUP_GPIO_CLK_ENABLE(); /* WKUP时钟使能 */
gpio_init_struct.Pin = PWR_WKUP_GPIO_PIN; /* WKUP引脚 */
gpio_init_struct.Mode = GPIO_MODE_IT_RISING; /* 中断,上升沿 */
gpio_init_struct.Pull = GPIO_PULLDOWN; /* 下拉 */
gpio_init_struct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH; /* 高速 */
HAL_GPIO_Init(PWR_WKUP_GPIO_PORT, &gpio_init_struct); /* WKUP引脚初始化 */
HAL_NVIC_SetPriority(PWR_WKUP_INT_IRQn,2,2); /* 抢占优先级2，子优先级2 */
HAL_NVIC_EnableIRQ(PWR_WKUP_INT_IRQn);
}
该函数初始化WK_UP按键（PA0），并设置上升沿触发的外部中断线0，最后设置中断优先级并使能外部中断线0。
下面介绍的是进入CPU睡眠模式函数，其定义如下：
/**
*@brief 进入CPU睡眠模式
*@param 无
*@retval 无
*/
voidpwr_enter_sleep(void)
{
HAL_SuspendTick(); /* 暂停滴答时钟，防止通过滴答时钟中断唤醒 */
/* 进入睡眠模式 */
HAL_PWR_EnterSLEEPMode(PWR_MAINREGULATOR_ON, PWR_SLEEPENTRY_WFI);
}

复制代码

首先是调用HAL_SuspendTick函数，暂停滴答时钟，防止睡眠模式被滴答时钟中断唤醒。然后调用HAL_PWR_EnterSLEEPMode函数使用WFI指令进入睡眠模式。

下面介绍的是WK_UP按键外部中断服务函数及其回调函数，函数定义如下：

/**
*@brief WK_UP按键外部中断服务程序
*@param 无
*@retval 无
*/
voidPWR_WKUP_INT_IRQHandler(void)
{
HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler(PWR_WKUP_GPIO_PIN);
}
/**
*@brief 外部中断回调函数
*@param GPIO_Pin:中断线引脚
*@note 此函数会被PWR_WKUP_INT_IRQHandler()调用
*@retval 无
*/
voidHAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin)
{
if (GPIO_Pin == PWR_WKUP_GPIO_PIN)
{
/* HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler()函数已经为我们清除了中断标志位，
所以我们进了回调函数可以不做任何事 */
}
}

复制代码

在WK_UP按键外部中断服务函数中我们调用HAL库的HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler函数来处理外部中断。该函数会调用__HAL_GPIO_EXTI_CLEAR_IT函数取消屏蔽对应的外部中断线位，这里是EXTI_CPUIMR1寄存器相应位，还有其他寄存器控制其他外部中断线。我们只是唤醒睡眠模式而已，不需要其他的逻辑程序，所以HAL_GPIO_EXTI_Callback回调函数可以什么都不用做，甚至也可以不重新定义这个回调函数（屏蔽该回调函数也可以）。

最后在main.c里面编写如下代码：