stm32l151低功耗

該芯片具有5中低功耗模式：

① 低功耗運行模式：低功耗運行模式：適配器處于低電壓模式，時鐘頻率限制在低頻，部分外圍的使用也受限。

② 睡眠模式：Cortex-M3內(nèi)核停止，外圍器件保持運行狀態(tài)，比如RTC一直運行。

③ 低功耗睡眠模式：Cortex-M3內(nèi)核停止，時鐘頻率受限(降頻)，部分外圍運行，電源適配器處于低功耗模式，RAM斷電，F(xiàn)lash停止。

④ 停止模式：所有的時鐘停止，電源低功耗運行。

⑤ 待機(jī)模式：內(nèi)核斷電。

另外：在正常運行模式下，功耗也可以通過下面的方式降低：

降低時鐘頻率。

外圍不使用的時候，APBx和AHBx外圍的時鐘降低。

其實這個貌似用途反而不大，可以考慮不降頻，縮短整個程序運行時間，然后快速進(jìn)入低功耗模式。

低功耗模式下的時鐘特征

APB外設(shè)和DMA時鐘是可以通過軟件關(guān)閉的。

一、睡眠和低功耗睡眠模式下的時鐘表現(xiàn)

睡眠和低功耗睡眠模式下，CPU內(nèi)核時鐘停止。 睡眠模式下，內(nèi)存接口時鐘和其他所有外圍的時鐘可以通過軟件設(shè)定停止。低功耗 睡眠模式下，內(nèi)存接口時鐘停止，而且RAM處于掉電模式，AHB-APB總線時鐘被 硬件停止(前提是連接的外圍器件也停止)

二、停止和待機(jī)模式下的時鐘特點

系統(tǒng)時鐘和所有的告訴時鐘停止：

PLL停止。

HIS時鐘源停止。

HSE時鐘源停止。

MSI時鐘源也停止。

當(dāng)stop模式被中斷打斷跳出時，或者待機(jī)模式被reset打斷跳出時，MSI時鐘會被自動選擇作為系統(tǒng)時鐘。當(dāng)設(shè)備從stop模式跳出后，之前的MSI配置信息保持，當(dāng)設(shè)備從待機(jī)模式跳出時，定時值會被復(fù)位為默認(rèn)的2MHz。

三、外圍時鐘選通。

在RUN模式下，HCLK和PCLKx對應(yīng)的獨立外圍設(shè)備和內(nèi)存設(shè)備可以在任何時間設(shè)定停止，以便降低 功耗。

在sleep模式下，通過執(zhí)行WFI或者WFE指令設(shè)定外圍時鐘停止，可以進(jìn)一步降低功耗。

外圍時鐘的選通控制是通過AHB時鐘使能寄存器(RCC_AHBENR)、APB2時鐘使能 寄存器(RCC_APB2ENR)、APB1時鐘使能寄存器(RCC_APB1ENR)

睡眠模式下，通過reset寄存器RCC_AHBLPENR和RCC_APBxLPENR的同步位，實現(xiàn)自動關(guān)閉外圍時鐘的功能。

四、睡眠模式

(1) 如何進(jìn)入睡眠模式

進(jìn)入睡眠模式，需要執(zhí)行WFI(wait for interrupt)或WFE(wait for event)指令。這兩種指令都是對SLEEPONEXIT位進(jìn)行配置實現(xiàn)的。

sleep- now：一旦執(zhí)行了WFI或WFE，(立刻睡眠)如果SLEEPONEXIT位被清除，MCU進(jìn)入sleep模式。

sleep-on-exit：如果SLEEPONEXIT位置1，如果退出ISR，MCU進(jìn)入sleep模式。

在睡眠模式下，所有的I/O口，都保持與RUN模式相同的狀態(tài)。

(2)如何退出睡眠模式

如果通過WFI指令進(jìn)入睡眠 模式，任何的外圍設(shè)備的中斷都能實現(xiàn)喚醒設(shè)備。

如果通過WFE執(zhí)行進(jìn)入睡眠模式，MCU通過“事件”出現(xiàn)喚醒，這個喚醒的時間包括：

① 使能一個外圍控制中斷，但是不在NVIC中， 使能SEVONPEND位，外圍中斷掛起位 和 外圍NVIC IRQ通道掛起位清除。

② 配置一個外部或者內(nèi)部的EXTI Line作為事件模式，當(dāng)CPU從WFE喚醒，不必要清除外圍中斷位，或者NVIC IRQ通道掛起位。

睡眠模式進(jìn)入/退出總結(jié)：

五、低功耗睡眠模式

(1)如何進(jìn)入 低功耗睡眠模式

進(jìn)入低功耗睡眠模式，需要配置電壓適配器到低功耗模式，同時配合執(zhí)行WFI或WFE指令。在這種模式下，F(xiàn)lash存儲無效，但是RAM存儲 有效。

在這種模式下，系統(tǒng)頻率不能超過 f_MSI range1,

低功耗睡眠模式只有在Vcore是在電壓范圍2(range2 = 1.5V)才能進(jìn)入。

注意：如果APB1時鐘頻率小于 7倍RTC時鐘頻率(7*RTCLCK = 7*32.768k = 229376)，那么讀RTC日歷寄存器就需要讀2次，如果第2次讀取的RTC_TR數(shù)值與第一次相同，才能確定讀取數(shù)據(jù)正確， 否則就再讀一次。

有兩種方式可以進(jìn)入低功耗睡眠模式：

① 立刻睡眠：如果SLEEPONEXIT位清0，一旦執(zhí)行WFI或WFE執(zhí)行，MCU立刻進(jìn)入低功耗睡眠模式。

② 通過事件睡眠：如果SLEEPONEXIT位置1，只有事件的優(yōu)先級最低，MCU才進(jìn)入低功耗模式。

進(jìn)入 低功耗睡眠模式下的過程如下：

① 通過FLASH_ACR寄存器的SLEEP_PD位，關(guān)閉Flash，這可以降低功耗，不過也會增加喚醒時間。

② IP Clock必須通過RCC_APBxENR和RCC_AHBENR寄存器使能或禁止。

③ 系統(tǒng)時鐘頻率必須降低。

④ 通過軟件(LPSDSR bit位設(shè)定)強(qiáng)制電壓適配器處于低功耗模式。

⑤ 執(zhí)行WFI/WFE執(zhí)行，進(jìn)入睡眠模式。

退出低功耗睡眠模式：與 睡眠模式類似。

六、停止模式

停止模式是一種深度睡眠模式，配合外圍時鐘選通。電壓適配器可以配置為正常或低功耗模式。

停止模式下，Vcore時鐘是停止的，PLL、MSI、HSI、HSE RC是停止的(RTC的時鐘沒有停止)，，內(nèi)部的SRAM和寄存器目錄是保持的。

為了在Stop模式下得到最低的功耗，內(nèi)部Flash也要進(jìn)入低功耗模式，當(dāng)Flash在power down模式，當(dāng)從stop模式下喚醒后，會有啟動延時。

為了實現(xiàn)功耗最小化，進(jìn)入stop模式前，Vrefint、BOR、PVD、溫度傳感器可以關(guān)閉，這些外圍也是可以再打開的，當(dāng)從stop模式退出后，通過PWR_CR寄存器中ULP bit位。

進(jìn)入STOP模式：

STOP模式下，下面的外圍是可以獨立編程的：

IWDG、RTC、LSI RC振蕩器、外部32.768k振蕩器。

STOP 模式退出：

從stop模式下退出可以通過中斷或者wakeup事件，退出后，MSI RC振蕩器會被選做系統(tǒng)時鐘。