如何利用KEY_UP按键来实现唤醒和进入待机模式的功能？

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2022-1-19 07:06:14　　评论淘帖0 邀请回答您可以邀请以下用户，快速回答问题 × heks 该类别下有 20 个回答。邀请回答新星之火12138 该类别下有 18 个回答。邀请回答 wang21cj 该类别下有 17 个回答。邀请回答 hgimtk 该类别下有 16 个回答。邀请回答科源机电该类别下有 15 个回答。邀请回答 liutiefu 该类别下有 15 个回答。邀请回答 kghfh 该类别下有 14 个回答。邀请回答 chm5 该类别下有 13 个回答。邀请回答 dgfdf 该类别下有 13 个回答。邀请回答 723662364d 该类别下有 13 个回答。邀请回答一巷清苑该类别下有 13 个回答。邀请回答小华同学该类别下有 12 个回答。邀请回答 jsqueh 该类别下有 12 个回答。邀请回答红旧衫该类别下有 12 个回答。邀请回答早知该类别下有 12 个回答。邀请回答 Ehunt 该类别下有 12 个回答。邀请回答张峰9998 该类别下有 12 个回答。邀请回答 hy381 该类别下有 12 个回答。邀请回答 ggfvxv 该类别下有 12 个回答。邀请回答 YOYOOO 该类别下有 12 个回答。邀请回答举报万航渡路相关推荐 • STM32待机模式的进入和唤醒怎么实现？ 2556 • 如何去实现STM32 MCU的待机与唤醒 5194 • 如何利用TIM5的通道1来捕获按键KEY_UP输入的高电平脉宽的时间？ 1453 • 请问key_up确实加在这个位置吗？ 2455 • key_up松开标志在程序中的作用是什么？ 3912 • 请问怎样设置待机唤醒为RTC闹钟事件唤醒？ 3647 • STM32F103 Nano如何实现待机唤醒功能？ 716 • STM32待机模式唤醒后程序怎么运行？ 3081 • STM32CubeMX的待机唤醒知识点汇总，看完你就懂了 1196 • 请问STM32怎么进入待机模式？ 3240 1个回答

答案对人有帮助，有参考价值 0 本章我们将向大家介绍 STM32F4 的待机唤醒功能。在本章中，我们将利用 KEY_UP 按键来实现唤醒和进入待机模式的功能，然后利用 DS0 指示状态。本章将分为如下几个部分： 20.1 STM32F4 待机模式简介 20.2 硬件设计 20.3 软件设计 20.4 下载验证 20.1 STM32F4 待机模式简介很多单片机都有低功耗模式，STM32F4 也不例外。在系统或电源复位以后，微控制器处于运行状态。运行状态下的 HCLK 为 CPU 提供时钟，内核执行程序代码。当 CPU 不需继续运行时，可以利用多个低功耗模式来节省功耗，例如等待某个外部事件时。用户需要根据最低电源消耗，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。STM32F4 的 3 种低功耗模式如下。 STM32F4 提供了 3 种低功耗模式，以到达不同层次的降低功耗的目的，这三种模式如下： 1)睡眠模式(CM4 内核停止，外设仍然运行) 2)停止模式(所有时钟都停止) 3)待机模式在运行模式下，我们也可以通过降低系统时钟关闭 APB 和 AHB 总线上未被使用的外设的时钟来降低功耗。三种低功耗模式一览表见表 20.1.1 所示：表 20.1.1 STM32F4 低功耗一览表在这三种低功耗模式中，最低功耗的是待机模式，在此模式下，最低只需要 2.1uA 左右的电流。停机模式是次低功耗的，其典型的电流消耗在 113.7uA 左右。最后就是睡眠模式了。用户可以根据自己的需求来决定使用哪种低功耗模式。本章，我们仅对 STM32F4 的最低功耗模式-待机模式，来做介绍。待机模式可实现 STM32F4 的最低功耗。该模式是在 CM4 深睡眠模式时关闭电压调节器。整个 1.2V 供电区域被断电。PLL、 HSI 和 HSE 振荡器也被断电。SRAM 和寄存器内容丢失。除备份域(RTC 寄存器、RTC 备份寄存器和备份 SRAM)和待机电路的寄存器外 SRAM 和寄存器内容都将丢失。那么我们如何进入待机模式呢？其实很简单，只要按图 20.1.1 所示的步骤执行就可以了：图 20.1.1 STM32F4 进入及退出待机模式的条件图 21.1.1 还列出了退出待机模式的操作，从图 21.1.1 可知，我们有 4 种方式可以退出待机模式，包括：WKUP 引脚上的上升沿、RTC 闹钟、RTC 唤醒事件、RTC 入侵事件、RTC 时间戳事件、外部复位(NRST 引脚)、IWDG 复位等，微控制器从待机模式退出。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)。电源控制/状态寄存器(PWR_CSR)将会指示内核由待机状态退出。在进入待机模式后，除了复位引脚、RTC_AF1 引脚(PC13)(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)(如果使能了)等引脚外，其他的 IO 引脚都将处于高阻态。图 21.1.1 已经清楚的说明了进入待机模式的通用步骤，其中涉及到 2 个寄存器，即电源控制寄存器(PWR_CR)和电源控制/状态寄存器(PWR_CSR)。下面我们介绍一下这两个寄存器：电源控制寄存器(PWR_CR)，该寄存器的各位描述如图 20.1.2 所示：图 20.1.2 PWR_CR 寄存器各位描述该寄存器我们只关心 bit1 和 bit2 这两个位，这里我们通过设置 PWR_CR 的 PDDS 位，使 CPU 进入深度睡眠时进入待机模式，同时我们通过 CWUF 位，清除之前的唤醒位。电源控制 / 状态寄存器 ( PWR_CSR ) 的各位描述如图 20.1.3 所示：图 20.1.3 PWR_ CSR 寄存器各位描述这里，我们通过设置 PWR_CSR 的 EWUP 位，来使能 WKUP 引脚用于待机模式唤醒。我们还可以从 WUF 来检查是否发生了唤醒事件。不过本章我们并没有用到。关于 PWR_CR 和 PWR_CSR 这两个寄存器的详细描述，请看《STM32F411xC/E 参考手册》第 5.4.1 和 5.4.2 节。对于使能了 RTC 闹钟中断或 RTC 周期性唤醒等中断的时候，进入待机模式前，必须按如下操作处理： 1，禁止 RTC 中断(ALRAIE、ALRBIE、WUTIE、TAMPIE 和 TSIE 等)。 2，清零对应中断标志位。 3，清除 PWR 唤醒(WUF)标志(通过设置 PWR_CR 的 CWUF 位实现)。 4，重新使能 RTC 对应中断。 5，进入低功耗模式。在有用到 RTC 相关中断的时候，必须按以上步骤执行之后，才可以进入待机模式，这个大家一定要注意，否则可能无法唤醒。详情请参考《STM32F411xC/E 参考手册》第 5.3.6 节。通过以上介绍，我们了解了进入待机模式的方法，以及设置 KEY_UP 引脚用于把 STM32F4 从待机模式唤醒的方法。低功耗相关操作函数和定义再 HAL 库文件 stm32f4xx_hal_pwr.c 和头文件 stm32f4xx_hal_pwr.h 中具体步骤如下： 1)使能 PWR 时钟。因为要配置 PWR 寄存器，所以必须先使能 PWR 时钟。在 HAL 库中，使能 PWR 时钟的方法是： __HAL_RCC_PWR_CLK_ENABLE(); //使能 PWR 时钟 2) 设置 WK_UP 引脚作为唤醒源。使能时钟之后后再设置 PWR_CSR 的 EWUP 位，使能 WK_UP 用于将 CPU 从待机模式唤醒。在 HAL 库中，设置使能 WK_UP 用于唤醒 CPU 待机模式的函数是： HAL_PWR_EnableWakeUpPin(PWR_WAKEUP_PIN1); //设置 WKUP 用于唤醒 3)设置 SLEEPDEEP 位，设置 PDDS 位，执行 WFI 指令，进入待机模式。进入待机模式，首先要设置 SLEEPDEEP 位(详见《STM32F3 与 F4 系列 Cortex M4 内核编程手册》，第 214 页 4.4.6 节)，接着我们通过 PWR_CR 设置 PDDS 位，使得 CPU 进入深度睡眠时进入待机模式，最后执行 WFI 指令开始进入待机模式，并等待 WK_UP 中断的到来。在库函数中，进行上面三个功能进入待机模式是在函数 HAL_PWR_EnterSTANDBYMode 中实现的： void HAL_PWR_EnterSTANDBYMode(void); 4)最后编写 WK_UP 中断服务函数。因为我们通过 WK_UP 中断(PA0 中断)来唤醒 CPU，所以我们有必要设置一下该中断函数，同时我们也通过该函数里面进入待机模式。关于外部中断服务函数以及中断服务回调函数的使用方法请参考外部中断实验，这里我们就不做过多讲解。通过以上几个步骤的设置，我们就可以使用 STM32F4 的待机模式了，并且可以通过 KEY_UP 来唤醒 CPU，我们最终要实现这样一个功能：通过长按(3 秒)KEY_UP 按键开机，并且通过 DS0 的闪烁指示程序已经开始运行，再次长按该键，则进入待机模式，DS0 关闭，程序停止运行。类似于手机的开关机。 20.2 硬件设计本实验用到的硬件资源有： 1) 指示灯 DS0 2) KEY_UP 按键本章，我们使用了 KEY_UP 按键用于唤醒和进入待机模式。然后通过 DS0 来指示程序是否在运行。这两个硬件的连接前面均有介绍。 20.3 软件设计打开待机唤醒实验工程，我们可以发现工程中多了一个 wkup.c 和 wkup.h 文件，相关的用户代码写在这两个文件中。同时，对于待机唤醒功能，我们需要引入 stm32f4xx_hal_pwr.c 和 stm32f4xx_hal_pwr.h 文件。打开 wkup.c，可以看到如下关键代码： //系统进入待机模式 void Sys_Enter_Standby(void) { __HAL_RCC_AHB1_FORCE_RESET(); //复位所有 IO 口 while(WKUP_KD); //等待 WK_UP 按键松开(在有 RTC 中断时,必须等 WK_UP 松开再进入待机) __HAL_RCC_PWR_CLK_ENABLE(); //使能 PWR 时钟 __HAL_RCC_BACKUPRESET_FORCE(); //复位备份区域 HAL_PWR_EnableBkUpAccess(); //后备区域访问使能 //STM32F4,当开启了 RTC 相关中断后,必须先关闭 RTC 中断,再清中断标志位, 然后重新设置 //RTC 中断,再进入待机模式才可以正常唤醒,否则会有问题. __HAL_PWR_CLEAR_FLAG(PWR_FLAG_SB); __HAL_RTC_WRITEPROTECTION_DISABLE(&RTC_Handler);//关闭 RTC 写保护 //关闭 RTC 相关中断，可能在 RTC 实验打开了 __HAL_RTC_WAKEUPTIMER_DISABLE_IT(&RTC_Handler,RTC_IT_WUT); __HAL_RTC_TIMESTAMP_DISABLE_IT(&RTC_Handler,RTC_IT_TS); __HAL_RTC_ALARM_DISABLE_IT(&RTC_Handler,RTC_IT_ALRA\|RTC_IT_ALRB); //清除 RTC 相关中断标志位 __HAL_RTC_ALARM_CLEAR_FLAG(&RTC_Handler,RTC_FLAG_ALRAF\| RTC_FLAG_ALRBF); __HAL_RTC_TIMESTAMP_CLEAR_FLAG(&RTC_Handler,RTC_FLAG_TSF); __HAL_RTC_WAKEUPTIMER_CLEAR_FLAG(&RTC_Handler,RTC_FLAG_WUTF); __HAL_RCC_BACKUPRESET_RELEASE(); //备份区域复位结束 __HAL_RTC_WRITEPROTECTION_ENABLE(&RTC_Handler); //使能 RTC 写保护 __HAL_PWR_CLEAR_FLAG(PWR_FLAG_WU); //清除 Wake_UP 标志 HAL_PWR_EnableWakeUpPin(PWR_WAKEUP_PIN1); //设置 WKUP 用于唤醒 HAL_PWR_EnterSTANDBYMode(); //进入待机模式 } //检测 WKUP 脚的信号 //返回值 1:连续按下 3s 以上 // 0:错误的触发 u8 Check_WKUP(void) { u8 t=0; //记录按下的时间 LED0=0; //亮灯 DS0 while(1) { if(WKUP_KD) { t++; //已经按下了 delay_ms(30); if(t>=100) //按下超过 3 秒钟 { LED0=0; //点亮 DS0 return 1; //按下 3s 以上了 } }else { LED0=1; return 0; //按下不足 3 秒 } } } //外部中断线 0 中断服务函数 void EXTI0_IRQHandler(void) { HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler(GPIO_PIN_0); } //中断线 0 中断处理过程 //此函数会被 HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler()调用 //GPIO_Pin:引脚 void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin) { if(GPIO_Pin==GPIO_PIN_0)//PA0 { if(Check_WKUP())//关机 { Sys_Enter_Standby();//进入待机模式 } } } //PA0 WKUP 唤醒初始化 void WKUP_Init(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_Initure; __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE(); //开启 GPIOA 时钟 GPIO_Initure.Pin=GPIO_PIN_0; //PA0 GPIO_Initure.Mode=GPIO_MODE_IT_RISING; //中断,上升沿 GPIO_Initure.Pull=GPIO_PULLDOWN; //下拉 GPIO_Initure.Speed=GPIO_SPEED_HIGH; //快速 HAL_GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_Initure); //检查是否是正常开机 if(Check_WKUP()==0) { Sys_Enter_Standby();//不是开机，进入待机模式 } HAL_NVIC_SetPriority(EXTI0_IRQn,0x02,0x02);//抢占优先级 2，子优先级 2 HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTI0_IRQn); } 该部分代码比较简单，我们在这里说明三点： 1，在 void Sys_Enter_Standby(void)函数里面，我们要在进入待机模式前把所有开启的外设全部关闭，我们这里仅仅复位了所有的 IO 口，使得 IO 口全部为浮空输入。其他外设(比如 ADC 等)，大家根据自己所开启的情况进行一一关闭就可，这样才能达到最低功耗！然后我们调用 __HAL_RCC_PWR_CLK_ENABLE() 来使能 PWR 时钟，调用函数 HAL_PWR_EnableWakeUpPin() 用来设置 WK_UP 引脚作为唤醒源。最后调用 HAL_PWR_EnterSRANDBYMode()函数进入待机模式。 2，在 void WKUP_Init(void)函数里面，我们首先要使能 GPIOA 时钟，然后对 GPIOA 初始化为下拉输入，上升沿触发中断，同时初始化 NVIC 中断优先级。这上面的步骤实际上跟我们之前的外部中断实验知识一样的，所以不理解的地方大家可以翻到外部中断实验章节看看。接下来程序通过判断 WK_UP 是否按下了 3 秒钟，来决定要不要开机，如果没有按下 3 秒钟，程序直接就进入了待机模式。所以在下载完代码的时候，是看不到任何反应的。我们必须先按 WK_UP 按键 3 秒钟以开机，才能看到 DS0 闪烁。 3，外部中断回调函数 HAL_GPIO_EXTI_Callback 内，我们通过调用函数 Check_WKUP() 来判断 WK_UP 按下的时间长短，来决定是否进入待机模式，如果按下时间超过 3 秒，则进入待机，否则退出中断。 wkup.h 头文件的代码非常简单，这里我们就不列出来。最后我们看看 main.c 里面 main 函数代码如下： int main(void) { HAL_Init(); //初始化 HAL 库 Stm32_Clock_Init(96,4,2,4); //设置时钟,96Mhz delay_init(96); //初始化延时函数 uart_init(115200); //初始化串口 115200 LED_Init(); //初始化 LED WKUP_Init(); //初始化 WK_UP 按键，同时检测是否正常开机？ printf("NANO STM32"); printf("WKUP TEST"); while(1) { LED0=!LED0; delay_ms(250); } } 这里我们先初始化 LED 和 WK_UP 按键(通过 WKUP_Init()函数初始化)，如果检测到有长按 WK_UP 按键 3 秒以上，则开机，如果没有长按，则在 WKUP_Init 里面，调用 Sys_Enter_Standby 函数，直接进入待机模式了。开机后，在死循环里面等待 WK_UP 中断的到来，在得到中断后，在中断函数里面判断 WK_UP 按下的时间长短，来决定是否进入待机模式，如果按下时间超过 3 秒，则进入待机，否则退出中断，继续执行 main 函数的死循环等待，同时不停的取反 LED0，让红灯闪烁。代码部分就介绍到这里，大家记住下载代码后，一定要长按 KEY_UP 按键，来开机，否则将直接进入待机模式，无任何现象。 20.4 下载与测试在代码编译成功之后，下载代码到 NANO STM32F4 V1 上，此时，看不到任何现象，和没下载代码一样，其实这是正常的，在程序下载完之后，开发板检测不到 KEY_UP(即 WK_UP 按键)的持续按下(3 秒以上)，所以直接进入待机模式，看起来和没有下载代码一样。然后，我们长按 KEY_UP 按键 3 秒钟左右(KEY_UP 按下时，DS0 会长亮)，可以看到 DS0 开始闪烁。然后再长按 KEY_UP，DS0 会灭掉，程序再次进入待机模式。

2022-1-19 11:10:20 评论举报何圆