【STM32笔记】低功耗模式下GPIO、外设、时钟省电配置避坑

前文：

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【STM32笔记】HAL库低功耗模式配置（ADC唤醒无法使用、低功耗模式无法烧录解决方案）

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【STM32笔记】低功耗模式下GPIO省电配置避坑实验（闲置引脚配置为模拟输入其实更耗电）

【STM32笔记】低功耗模式下GPIO、外设、时钟省电配置避坑

在进入低功耗模式前可以通过降低时钟频率关闭GPIO口（通常是配置为模拟输入或降低GPIO时钟）以及关闭不需要的外设来降低功耗（尤其是在SLEEP、STOP模式）

时钟的话如果用不上或者进入STOP等模式则也不需要配置进入模式时时钟本身就会被配置

关闭外设的函数在进入低功耗的前一步执行相关唤醒配置需要在关闭外设前执行且要注意不能关闭用于唤醒的外设及其GPIO口

而用不到的外设和对应的GPIO口建议同时关闭

以我的为例：

/*!
 * @brief       	所有外设初始化配置，根据使用需求来写
 *
 * @param 	[in]	EnableNotDisable: 使能或者关闭
 *								true: 进行初始化外设（不包含时钟初始化）
 *								false: 或者关闭所有外设，所有GPIO配置为无上拉下拉且模拟输入，仅保留系统时钟和系统所需的GPIO口复用
 *								该函数在进入低功耗前调用（false）
 *								建议在进入该函数前（false）先配置用于唤醒的外设 如指定UART或RTC作为唤醒使用 然后再调用该函数 且不能关闭有唤醒功能的外设
 *								若用于唤醒后的初始化，则建议先初始化时钟，再执行该函数的初始化（true）
 *								在休眠期间使用的外设，不要关闭，也不要关闭GPIO等；相反，外设和GPIO等建议同时关闭（避免出现bug，并且也省电）
 *								未关闭，但唤醒时重复初始化外设并不受影响
 *								若未关闭的外设在运行中改变了初始化值，则建议不在唤醒时运行该初始化（前提是外设的GPIO等也没有作改动）
 *								若需要在初始化后更改初始化值，则建议要么不进行初始化且不关闭（也包括GPIO等），或重新设置新值
 *
 * @return				None
 */
void PWR_Device_Init(bool EnableNotDisable)
{
	if(EnableNotDisable)
	{
		//这里是系统最初的初始化值
		GPIO_Reset_Init(false);  //重置GPIO		
		MX_GPIO_Init();
		MX_USART2_UART_Init();
		MX_UART4_Init();
		MX_ADC1_Init();
		MX_ADC2_Init();
		MX_TIM6_Init();
		MX_RTC_Init();
		MX_ADC3_Init();
		
		//这里放初始化后还要更改的配置，若要重新初始化，建议先运行外设DeInit
//		HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_8,GPIO_PIN_SET);
//		HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_4,GPIO_PIN_SET);
	}
	else
	{
		HAL_ADC_DeInit(&hadc1);
		HAL_ADC_DeInit(&hadc2);
		HAL_ADC_DeInit(&hadc3);
//		HAL_UART_DeInit(&huart2);		//唤醒用的串口 最好不要关闭：若不用于唤醒 则可以关闭 GPIO等同步关闭；若用于唤醒 则不能关闭 GPIO等也不能关闭
		HAL_UART_DeInit(&huart4);
		HAL_TIM_Base_DeInit(&htim6);
//		HAL_RTC_DeInit(&hrtc);		//唤醒用的RTC 最好不要关闭		

		GPIO_Reset_Init(true);  //GPIO配置为复用
	}
}

true: 进行初始化外设（不包含时钟初始化）

false: 或者关闭所有外设，所有GPIO配置为无上拉下拉且模拟输入，仅保留系统时钟和系统所需的GPIO口复用

该函数在进入低功耗前调用（false）

建议在进入该函数前（false）先配置用于唤醒的外设 如指定UART或RTC作为唤醒使用 然后再调用该函数 且不能关闭有唤醒功能的外设

若用于唤醒后的初始化，则建议先初始化时钟，再执行该函数的初始化（true）

在休眠期间使用的外设，不要关闭，也不要关闭GPIO等；相反，外设和GPIO等建议同时关闭（避免出现bug，并且也省电）

未关闭，但唤醒时重复初始化外设并不受影响

若未关闭的外设在运行中改变了初始化值，则建议不在唤醒时运行该初始化（前提是外设的GPIO等也没有作改动）

若需要在初始化后更改初始化值，则建议要么不进行初始化且不关闭（也包括GPIO等），或重新设置新值

GPIO配置也是个坑

（相关配置及唤醒功能等见前文）

/*!
 * @brief       	重置GPIO（都会进行），或再将除外部高低速晶振复用、SWCLK、SWDIO复用的所有GPIO配置为模拟输入（false）
 *								注意：用于串口唤醒等的引脚，不可配置为模拟输入，也不可关闭
 *								在进行GPIO初始化前，先将GPIO_DeInit，但是不做也不影响，不过还是建议跑一下
 *								以优先级顺序来看：
 *								如果这一组GPIO都没用到过 那么直接不开启时钟就最省电
 *								如果这一组GPIO有引脚用过了 时钟不能关 那么就将用过的引脚配置为模拟输入
 *								切记！！！：
 *								不要将没用过的引脚配置为模拟输入 耗电量其实会稍微增加一点！
 *								不要将没用过的GPIO时钟打开以后再配置为模拟输入 耗电量会增加很多 就算配置后再关时钟也没用！
 *								尽量不要勾选CubeMX中的配置闲置引脚为模拟输入的选项 没用到的时钟还开启了会增加很多耗电
 *								低功耗模式配置：
 *								在进入STOP模式时 GPIO会保留原本的状态 所以把开启后不需要再保留的GPIO配置为模拟输入确实省电 时钟的话不用的肯定关 其他的反正都会关（除了保留的时钟）
 *								在进入SLEEP模式时 时钟并不会关闭 所以时钟应手动关闭 且将开启后的GPIO配置为模拟输入
 *								待机模式和关机模式就更不用在意GPIO口耗电了
 *								https://blog.csdn.net/weixin_53403301/article/details/129055530
 *
 * @param 	[in]	EnableNotDisable: 使所有GPIO变成模拟输入或不进行模拟配置
 *
 * @return				None
 */
void GPIO_Reset_Init(bool EnableNotDisable)
{
//	HAL_GPIO_DeInit(GPIOA,GPIO_PIN_2|GPIO_PIN_3);		//用于串口唤醒的引脚 不可变动
	
	HAL_GPIO_DeInit(GPIOA,GPIO_PIN_0|GPIO_PIN_1
												|GPIO_PIN_4|GPIO_PIN_5|GPIO_PIN_6|GPIO_PIN_7
												|GPIO_PIN_8|GPIO_PIN_9|GPIO_PIN_10|GPIO_PIN_11
												|GPIO_PIN_12|GPIO_PIN_15);
	
	HAL_GPIO_DeInit(GPIOB,GPIO_PIN_0|GPIO_PIN_1|GPIO_PIN_2|GPIO_PIN_10
												|GPIO_PIN_11|GPIO_PIN_12|GPIO_PIN_13|GPIO_PIN_14
												|GPIO_PIN_15|GPIO_PIN_3|GPIO_PIN_4|GPIO_PIN_5
												|GPIO_PIN_6|GPIO_PIN_7|GPIO_PIN_8|GPIO_PIN_9);
	
	HAL_GPIO_DeInit(GPIOC,GPIO_PIN_13|GPIO_PIN_0|GPIO_PIN_1|GPIO_PIN_2
												|GPIO_PIN_3|GPIO_PIN_4|GPIO_PIN_5|GPIO_PIN_6
												|GPIO_PIN_7|GPIO_PIN_8|GPIO_PIN_9|GPIO_PIN_10
												|GPIO_PIN_11|GPIO_PIN_12);
	
	HAL_GPIO_DeInit(GPIOD,GPIO_PIN_2);
	
	HAL_GPIO_DeInit(GPIOH,GPIO_PIN_3);
	
	if(EnableNotDisable)
	{
		GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};

		/* GPIO Ports Clock Enable */
		__HAL_RCC_GPIOC_CLK_ENABLE();
		__HAL_RCC_GPIOH_CLK_ENABLE();
		__HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
		__HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();
		__HAL_RCC_GPIOD_CLK_ENABLE();

		/*Configure GPIO pins : PC13 PC0 PC1 PC2
														 PC3 PC4 PC5 PC6
														 PC7 PC8 PC9 PC10
														 PC11 PC12 */
		GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_13|GPIO_PIN_0|GPIO_PIN_1|GPIO_PIN_2
														|GPIO_PIN_3|GPIO_PIN_4|GPIO_PIN_5|GPIO_PIN_6
														|GPIO_PIN_7|GPIO_PIN_8|GPIO_PIN_9|GPIO_PIN_10
														|GPIO_PIN_11|GPIO_PIN_12;
		GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_ANALOG;
		GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
		HAL_GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStruct);

		/*Configure GPIO pins : PA0 PA1 PA2 PA3
														 PA4 PA5 PA6 PA7
														 PA8 PA9 PA10 PA11
														 PA12 PA15 */
		GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0|GPIO_PIN_1
														|GPIO_PIN_4|GPIO_PIN_5|GPIO_PIN_6|GPIO_PIN_7
														|GPIO_PIN_8|GPIO_PIN_9|GPIO_PIN_10|GPIO_PIN_11
														|GPIO_PIN_12|GPIO_PIN_15;
		GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_ANALOG;
		GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
		HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
		
//		//用于串口唤醒的 不可变动
//		GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_2|GPIO_PIN_3;
//		GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_ANALOG;
//		GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
//		HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
		
		/*Configure GPIO pins : PB0 PB1 PB2 PB10
														 PB11 PB12 PB13 PB14
														 PB15 PB3 PB4 PB5
														 PB6 PB7 PB8 PB9 */
		GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0|GPIO_PIN_1|GPIO_PIN_2|GPIO_PIN_10
														|GPIO_PIN_11|GPIO_PIN_12|GPIO_PIN_13|GPIO_PIN_14
														|GPIO_PIN_15|GPIO_PIN_3|GPIO_PIN_4|GPIO_PIN_5
														|GPIO_PIN_6|GPIO_PIN_7|GPIO_PIN_8|GPIO_PIN_9;
		GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_ANALOG;
		GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
		HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);

		/*Configure GPIO pin : PD2 */
		GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_2;
		GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_ANALOG;
		GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
		HAL_GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStruct);

		/*Configure GPIO pin : PH3 */
		GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_3;
		GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_ANALOG;
		GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
		HAL_GPIO_Init(GPIOH, &GPIO_InitStruct);
	}
}

注意：用于串口唤醒等的引脚，不可配置为模拟输入，也不可关闭

在进行GPIO初始化前，先将GPIO_DeInit，但是不做也不影响，不过还是建议跑一下

```
以优先级顺序来看：
           
```

如果这一组GPIO都没用到过 那么直接不开启时钟就最省电

如果这一组GPIO有引脚用过了 时钟不能关 那么就将用过的引脚配置为模拟输入

```
切记！！！：
           
```

不要将没用过的引脚配置为模拟输入 耗电量其实会稍微增加一点！

不要将没用过的GPIO时钟打开以后再配置为模拟输入 耗电量会增加很多 就算配置后再关时钟也没用！

尽量不要勾选CubeMX中的配置闲置引脚为模拟输入的选项 没用到的时钟还开启了会增加很多耗电

```
低功耗模式配置：
           
```

在进入STOP模式时 GPIO会保留原本的状态 所以把开启后不需要再保留的GPIO配置为模拟输入确实省电 时钟的话不用的肯定关 其他的反正都会关（除了保留的时钟）

在进入SLEEP模式时 时钟并不会关闭 所以时钟应手动关闭 且将开启后的GPIO配置为模拟输入

待机模式和关机模式就更不用在意GPIO口耗电了

而低功耗进入则改成了：

（相关配置及唤醒功能等见前文）

printf("[INFO] 进入停止模式\n");
delay_ms(10);  //消抖
PWR_Device_Init(false);			
__HAL_PWR_CLEAR_FLAG(PWR_FLAG_WU);
HAL_PWR_EnterSTOPMode(PWR_LOWPOWERREGULATOR_ON,PWR_SLEEPENTRY_WFI);
break;

同样在唤醒后唤醒回调里面也得先配置时钟再进行外设初始化

void HAL_UARTEx_WakeupCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{
	if(huart==&huart2)
  {		
		__HAL_RCC_PWR_CLK_ENABLE();
		HAL_Init();
		SystemClock_Config();		
		Ctrl_UART_StopMode_WakeUp(huart,false);
		PWR_Device_Init(true);
  }
}

void HAL_RTCEx_WakeUpTimerEventCallback(RTC_HandleTypeDef *hrtc)
{
	__HAL_RCC_PWR_CLK_ENABLE();
	HAL_Init();
	SystemClock_Config();
	Ctrl_RTC_WakeUp(0,0,false);
	PWR_Device_Init(true);
}

不过 HAL_Init可以省略但是为了避免出现bug 还是放在这里.

调用的时候：

Ctrl_UART_StopMode_WakeUp(&huart2,true);
	Ctrl_RTC_WakeUp(20000,RTC_WAKEUPCLOCK_RTCCLK_DIV16,true);
	Enter_Low_PWR(2,0);

先配置唤醒用的功能再进入低功耗

当然唤醒用的外设也需要在最开始进行初始化配置

【STM32笔记】低功耗模式下GPIO、外设、时钟省电配置避坑

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