MCU微課堂

CKS32F107XX系列低功耗模式介紹（一）

第七十四期 2026.03.24

CKS32F107xx 低功耗模式概述

1.低功耗模式介紹

在系統(tǒng)或電源復(fù)位以后，微控制器處于運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)CPU 不需繼續(xù)運(yùn)行時，可以利用多種低功耗模式來節(jié)省功耗，例如等待某個外部事件時。用戶需要根據(jù)最低電源消耗、最快速啟動時間和可用的喚醒源等條件，選定一個最佳的低功耗模式。

CKS32F107xx 有三種低功耗模式：

（1）睡眠模式：Cortex-M3 內(nèi)核停止，所有外設(shè)包括 Cortex-M3 核心的外設(shè)，如NVIC、系統(tǒng)時鐘(SysTick)等仍在運(yùn)行；

（2）停止模式：所有時鐘都已停止，HSI 和 HSE 進(jìn)人關(guān)閉狀態(tài)。但 Flash 和 SRAM 將會繼續(xù)保持電源供應(yīng)；

（3）待機(jī)模式：所有時鐘都已停止，內(nèi)核 1.5V 電源關(guān)閉，只有備份寄存器和待機(jī)電路維持供電，寄存器和 SRAM 內(nèi)容全部丟失。

表1 三種低功耗模式

2.停止模式介紹

（1）進(jìn)入停止模式

在停止模式下，通過設(shè)置電源控制寄存器(PWR_CR)的LPDS位使內(nèi)部調(diào)節(jié)器進(jìn)入低功耗模式，能夠降低更多的功耗。

如果正在進(jìn)行閃存編程，直到對內(nèi)存訪問完成，系統(tǒng)才進(jìn)入停止模式。

如果正在進(jìn)行對APB的訪問，直到對APB訪問完成，系統(tǒng)才進(jìn)入停止模式。

可以通過對獨立的控制位進(jìn)行編程，可選擇以下功能：

a、獨立看門狗(IWDG)：可通過寫入看門狗的鍵寄存器或硬件選擇來啟動IWDG。一旦啟動了獨立看門狗，除了系統(tǒng)復(fù)位，它不能再被停止。

b、實時時鐘(RTC)：通過備份域控制寄存器 (RCC_BDCR)的 RTCEN 位來設(shè)置。

c、內(nèi)部低速振蕩器（LSI）：通過控制/狀態(tài)寄存器 (RCC_CSR) 的 LSION 位來設(shè)置。

d、外部低速振蕩器（LSE）：通過備份域控制寄存器 (RCC_BDCR) 的 LSEON 位設(shè)置。

（2）停止模式中

停止模式是在Cortex-M3的深睡眠模式基礎(chǔ)上結(jié)合了外設(shè)的時鐘控制機(jī)制，在停止模式下電壓調(diào)節(jié)器可運(yùn)行在正?；虻凸哪Ｊ?。此時在1.5V供電區(qū)域的所有時鐘都被停止，PLL、HIS 和 HSE RC 振蕩器的功能被禁止，SRAM和寄存器內(nèi)容被保留下來。

在停止模式下，所有的I/O引腳都保持它們在運(yùn)行模式時的狀態(tài)。

在停止模式下，如果 ADC 和 DAC 沒有被關(guān)閉，那么這些外設(shè)仍然消耗電流。通過設(shè)置寄存器 ADC_CR2 的 ADON 位和寄存器 DAC_CR 的 ENx 位為0可關(guān)閉這 2 個外設(shè)。

（3）退出停止模式

當(dāng)一個中斷或喚醒事件導(dǎo)致退出停止模式時，HSI RC振蕩器被選為系統(tǒng)時鐘。

當(dāng)電壓調(diào)節(jié)器處于低功耗模式下，當(dāng)系統(tǒng)從停止模式退出時，將會有一段額外的啟動延時。如果在停止模式期間保持內(nèi)部調(diào)節(jié)器開啟，則退出啟動時間會縮短，但相應(yīng)的功耗會增加。

表2 停止模式

CKS32F107xx 睡眠模式實驗

1.CKS32F107xx軟件代碼

void Sys_Enter_Stop(void)

{

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR, ENABLE);

PWR_EnterSTOPMode(PWR_Regulator_LowPower, PWR_STOPEntry_WFI);

}

2.實驗結(jié)果

在 室溫 25℃，調(diào)壓器處于低功耗模式，IWDG關(guān)閉，正常運(yùn)行電流消耗大約 10mA；進(jìn)入停止模式電流消耗大約 220uA，在規(guī)格書標(biāo)注范圍之內(nèi)。

表3 停機(jī)和待機(jī)模式下的典型和最大電流消耗