STM32单片机PWR电源控制详解

STM32单片机PWR电源控制详解PWR PowerControl 电源控制 负责管理 STM32 内部的电源供电部分 可以实现可编程电压监测器和低功耗模式的功能

大家好,欢迎来到IT知识分享网。

文章目录

1. PWR概述

2. 电源结构框图

3. 上电复位和掉电复位

4. 可编程电压监测器

5. 低功耗模式

6. 模式选择

6.1 睡眠模式

6.2 停止模式

6.3 待机模式

7. 代码示例


1. PWR概述

PWR(Power Control)电源控制,负责管理STM32内部的电源供电部分,可以实现可编程电压监测器和低功耗模式的功能。

可编程电压监测器(PVD)可以监控VDD电源电压,当VDD下降到PVD阀值以下或上升到PVD阀值之上时,PVD会触发中断,用于执行紧急关闭任务。

低功耗模式包括睡眠模式(Sleep)、停机模式(Stop)和待机模式(Standby),可在系统空闲时,降低STM32的功耗,延长设备使用时间。

2. 电源结构框图

STM32单片机PWR电源控制详解

3. 上电复位和掉电复位

STM32单片机PWR电源控制详解

当VDD或者VDDA电压过低时,内部电路直接产生复位,复位和不复位的界限之间,设置了40mV的迟滞电压,大于上限POR(Power On Reset)时解除复位,小于下限PDR(Power Down Reset )时复位。

复位信号Reset低电平有效。

4. 可编程电压监测器

STM32单片机PWR电源控制详解

PVD(Programmable Voltage Detector)用于监测VDD和VDDA的供电电压,且其阈值电压可以通过程序指定。当PVD触发时,芯片仍然可以正常工作,只是提醒用户电压过低。

PVD输出信号

  • PVD输出是正逻辑:电压过低时输出为1,电压正常时输出为0。
  • 该信号可以申请中断,并在上升沿或下降沿时触发中断,以提醒程序进行适当处理。

中断配置

  • PVD的中断申请是通过外部中断实现的。需要配置外部中断,因为在低功耗模式下,只有外部中断可以唤醒停止模式。

5. 低功耗模式

STM32单片机PWR电源控制详解

第一列:列出stm32有哪些模式。

第二列:如何配置才能进入对应的模式。

第三列:模式进入后通过什么方式来唤醒。

每种模式对应的电路操作

  • 关闭和保留的部件。
  • 列出前两列内容后,第三列是具体电路操作,比如关闭时钟和VDD区域的电源控制。电源调节器实际是1.8V区域的电源,若电源调节器关闭,则代表直接把1.8V区域断电。

关闭电路通常有两种做法

关闭时钟

  • 运算和涉及时序的操作会暂停,但寄存器和存储器中的数据仍可维持,不会消失。

关闭电源

  • 电路直接断电,电路中的数据和操作都直接消失。因此,关闭电源比关闭时钟更省电。

6. 模式选择

执行WFI(Wait For Interrupt)或者WFE(Wait For Event)指令后,STM32会进入低功耗模式。

STM32单片机PWR电源控制详解

WFI和WFE这两个指令是最终开启低功耗的触发条件,配置其它的寄存器,都要在这两个指令之前。

 

6.1 睡眠模式

  • 进入方式: 直接调用WFI(Wait For Interrupt,等待中断)或WFE(Wait For Event,等待事件)指令进入,程序暂停运行,唤醒后程序从暂停的地方继续运行。
  • 在睡眠模式下,所有的I/O引脚都保持它们在运行模式时的状态。
  • SLEEPONEXIT位决定STM32执行完WFI或WFE后,是立刻进入睡眠,还是等STM32从最低优先级的中断处理程序中退出时进入睡眠。
  • WFI唤醒条件: 任何外设发生任何中断时,芯片会立刻唤醒。由于中断发生,唤醒后第一件事是处理中断函数。
  • WFE唤醒条件: 可以是外部中断配置为事件模式,或使能中断但未配置NVIC。唤醒后直接从睡眠状态继续运行,无需进入中断函数。
  • 对电路影响: 仅关闭CPU时钟,对其他电路没有任何操作,即CPU时钟关闭,程序暂停不运行,但芯片功耗降低。

一般情况下,我们可以在主循环的最后执行WFIWFE指令。这样每当主循环执行一遍之后,系统就会进入睡眠状态。每次唤醒后,主循环再次执行一遍,然后再次进入睡眠状态(即每次唤醒,主循环执行一遍)。

如果希望在中断中调用WFI或WFE,并且希望中断结束后系统再次进入睡眠,可以设置SLEEPONEXIT=1。

6.2 停止模式

  • PDDS位设置: 用于区分进入停止模式还是待机模式。设置PDDS=0进入停止模式。
  • 进入步骤:
    • PDDS设为0。
    • LPDS设定电压调节器的低功耗模式。LPDS=0电压调节器常规功耗,LPDS=1进入低功耗模式。
    • 调用WFIWFE指令,芯片进入停止模式。
  • 唤醒方式: 只有外部中断才能唤醒。最后调用WFI需要外部中断触发唤醒。
  • WFI指令进入停止模式,可被任意一个EXTI中断唤醒。
  • WFE指令进入停止模式,可被任意一个EXTI事件唤醒。
  • 在停止模式下,所有的I/O引脚都保持它们在运行模式时的状态。
  • 当电压调节器处于低功耗模式下,系统从停止模式退出时,会有一段额外的启动延时。
  • 操作:
    • 1.8V供电区域的所有时钟都被停止,PLL、HSI和HSE被禁止,SRAM和寄存器内容被保留下来,CPU和外设不运行,定时器暂停,串口收发数据也会暂停。
    • 关掉电源,CPU和外设的寄存器数据维持原状。
    • HSI和HSE振荡器关闭,CPU和外设时钟都关闭。LSI和LSE不会关闭。

编程时需要注意,在我们的程序中,默认在SystemInit函数里配置使用HSE外部高速时钟,通过PLL倍频得到72MHz主频。然而,进入停止模式后,PLL和HSE都会停止,并且在退出停止模式时,系统不会自动重新开启PLL和HSE,而是默认使用HSI的8MHz直接作为主频。因此,在停止模式唤醒后,第一时间需要重新启动HSE,将HSI选为系统时钟,并配置主频为72MHz(调用SystemInit函数即可)。

6.3 待机模式

SLEEPDEEP位: 设置为1

PDDS位: 设置为1

进入方式: 执行完WFI/WFE指令后,STM32进入待机模式,唤醒后程序从头开始运行。

唤醒方式: 只有被配置为唤醒信号的外部信号才能唤醒。

WKUP引脚的上升沿、RTC闹钟事件的上升沿、NRST引脚上外部复位、IWDG复位退出待机模式。

电压调节器状态:整个1.8V供电区域被断电,PLL、HSI和HSE也被断电,SRAM和寄存器内容丢失,只有备份的寄存器和待机电路维持供电。LSI和LSE不会主动关闭,维持RTC和独立看门狗的运行。

在待机模式下,所有的I/O引脚变为高阻态(浮空输入)。

GPIO对外不输出高低电平,也不流过电流。

7. 代码示例

STM32单片机实现PWR多种模式

STM32单片机实现PWR多种模式-CSDN博客

免责声明:本站所有文章内容,图片,视频等均是来源于用户投稿和互联网及文摘转载整编而成,不代表本站观点,不承担相关法律责任。其著作权各归其原作者或其出版社所有。如发现本站有涉嫌抄袭侵权/违法违规的内容,侵犯到您的权益,请在线联系站长,一经查实,本站将立刻删除。 本文来自网络,若有侵权,请联系删除,如若转载,请注明出处:https://haidsoft.com/142233.html

(0)
上一篇 2025-05-11 19:33
下一篇 2025-05-11 19:45

相关推荐

发表回复

您的邮箱地址不会被公开。 必填项已用 * 标注

关注微信