本篇知识点基于F0讲解

一、STM32三种低功耗模式参考表格

模式	功耗	唤醒时间	保持状态	典型应用场景
睡眠模式	中等 (mA级)	最短 (μs级)	CPU停止，外设保持	短暂待机，快速响应
停止模式	低 (μA级)	中等 (ms级)	RAM保持，时钟停止	长时间待机，电池供电
待机模式	极低 (nA级)	最长 (复位级)	仅备份域保持	超低功耗需求，看门狗唤醒

二、睡眠模式深入解析

1. 进入睡眠模式

void PWR_EnterSleepMode(uint8_t PWR_SLEEPEntry)
{/* 1. 参数合法性检查 */assert_param(IS_PWR_SLEEP_ENTRY(PWR_SLEEPEntry));/* 2. 清除SLEEPDEEP位（关键步骤）*/SCB->SCR &= ~SCB_SCR_SLEEPDEEP_Msk;/* 3. 选择进入方式 */if(PWR_SLEEPEntry == PWR_SLEEPEntry_WFI) {__WFI();  // 等待中断指令} else {__WFE();  // 等待事件指令}
}

关键操作解析：

1. 参数检查 assert_param()

   • 确保传入参数只能是：
     • PWR_SLEEPEntry_WFI (0x01)
     • PWR_SLEEPEntry_WFE (0x02)
   • 防止非法参数导致未定义行为

2. 清除SLEEPDEEP位

   SCB->SCR &= ~SCB_SCR_SLEEPDEEP_Msk;
   

   • 目的：明确指定进入睡眠模式（非停止/待机模式）
   • 寄存器说明：
     Cortex-M0系统控制寄存器（SCR）的SLEEPDEEP位：
     • 0 = 睡眠模式
     • 1 = 深度睡眠模式（停止/待机）
   • 硬件关联：该位与电源控制寄存器（PWR_CR）的PDDS和LPDS位协同工作

3. 休眠指令选择

   指令	汇编指令	唤醒条件	特点
   WFI	WFI	任意中断	传统唤醒方式
   WFE	WFE	事件信号	支持SEVONPEND和事件线

2. 退出睡眠模式

(1) WFI唤醒机制

• 唤醒条件：任何在NVIC中使能的外设中断
• 唤醒流程：
• 特点：
  • 自动清除中断挂起位
  • 唤醒后从WFI下一条指令开始执行

(2) WFE唤醒机制

提供两种事件驱动唤醒方式：

方式一：SEVONPEND机制

配置步骤：

1. 使能SCB_SCR的SEVONPEND位

   SCB->SCR |= SCB_SCR_SEVONPEND_Msk;
   

2. 配置外设中断（但禁用NVIC中断）
3. 执行__WFE()进入睡眠

唤醒条件：外设中断挂起位置位（即使NVIC中断禁用）

唤醒后操作：

// 必须双重清除挂起位！
EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_LineX);  // 清除外设级挂起位
NVIC_ClearPendingIRQ(IRQn);         // 清除NVIC级挂起位

注意事项：

• 不清除挂起位会导致之后如果执行WFE时会立即唤醒（无法正常进入睡眠）
• 适用于复用现有中断逻辑的场景

实践代码

void Enter_Sleep_WFE(void)
{// 配置唤醒源（SEVONPEND模式）SCB->SCR |= SCB_SCR_SEVONPEND_Msk;EXTI->IMR |= EXTI_IMR_MR5;  // 使能PA5中断NVIC_DisableIRQ(EXTI4_15_IRQn); // 禁用NVIC中断__WFE(); // 进入睡眠// ===== 唤醒后处理 =====// 1. 清除外设挂起位（写1清除）EXTI->PR = EXTI_PR_PR5;//NVIC_ClearPendingIRQ(IRQn);         // 清除NVIC级挂起位// 2. 清除NVIC挂起位NVIC->ICPR[0] = (1 << (EXTI4_15_IRQn & 0x1F));//NVIC_ClearPendingIRQ(IRQn);         // 清除NVIC级挂起位// 3. 添加延迟防止信号抖动for(volatile int i=0; i<100; i++);// 4. 执行业务逻辑Handle_Wakeup_Event();
}

方式二：纯事件模式

配置步骤：

1. 设置EXTI为事件模式

   EXTI_InitTypeDef exti = {0};
   exti.EXTI_Line = EXTI_Line5;
   exti.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Event;  // 关键配置
   exti.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising;
   EXTI_Init(&exti);
   

2. 执行__WFE()进入睡眠

唤醒条件：EXTI线检测到指定事件边沿

优势：

• 无需中断处理函数
• 无需清除挂起位
• 唤醒延迟最短（约6个时钟周期）

3. 唤醒机制对比表

特性	WFI唤醒	WFE+SEVONPEND	WFE+事件模式
配置复杂度	★☆☆ (简单)	★★☆ (中等)	★★☆ (中等)
中断处理程序	需要	不需要	不需要
挂起位管理	自动清除	需手动双重清除	无挂起位产生
唤醒延迟	12-15周期	12-15周期	5-8周期
功耗优化	★★☆	★★★	★★★★
适用场景	常规中断响应	复用现有中断资源	专用低功耗事件

4. 最佳实践建议

(1) 配置推荐

// 最优配置：纯事件模式唤醒
void Enter_LowPower_Mode(void)
{// 1. 配置事件唤醒源EXTI_InitTypeDef exti = {0};exti.EXTI_Line = EXTI_Line5;exti.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Event;exti.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling;exti.EXTI_LineCmd = ENABLE;EXTI_Init(&exti);// 2. 关闭非必要外设时钟RCC_APB1PeriphClockCmd(UNUSED_PERIPH, DISABLE);// 3. 进入睡眠PWR_EnterSleepMode(PWR_SLEEPEntry_WFE);
}

• 关键提醒：事件模式需确保 GPIO 时钟开启（RCC_AHBPeriph_GPIOx）。若为省电关闭时钟，事件将无法触发唤醒。

(2) 唤醒处理

// 事件唤醒后直接处理业务
if(GPIO_ReadInputDataBit(WAKEUP_PORT, WAKEUP_PIN) == ACTIVE_STATE)
{Process_Wakeup_Event(); // 无需清除挂起位
}

(3) 常见问题解决

问题：唤醒后立即重新睡眠

• 原因：未正确清除挂起位
• 解决方案：

  // 对于SEVONPEND模式
  EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_LineX);
  NVIC_ClearPendingIRQ(IRQn);// 额外添加延迟
  delay_us(10);
  

5. 功耗优化技巧

1. 时钟管理：

   RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, DISABLE);
   

2. IO状态配置：
   • 未用引脚设为模拟输入
   • 输出引脚固定电平
3. 外设状态管理：
   • ADC禁用并关闭参考电压
   • 串口接收器禁用
4. 唤醒源选择：
   • 优先选择低功耗唤醒源（EXTI > 定时器）