做非法集资资讯的网站,网站发多少篇文章开始做外链,网站开发最重要的技巧,医疗保健网站前置审批文件知不足而奋进 望远山而前行 目录
文章目录
前言
学习目标
学习内容
PMU
电源域
VDD/VDDA域
备份域
1.2V域
省电模式
睡眠模式
深度睡眠模式
待机模式
几种模式总结
WFI和WFE指令
案例需求 模式初始化
源码
总结 前言
在嵌入式系统中#xff0c;有效的电池管…知不足而奋进 望远山而前行 目录
文章目录
前言
学习目标
学习内容
PMU
电源域
VDD/VDDA域
备份域
1.2V域
省电模式
睡眠模式
深度睡眠模式
待机模式
几种模式总结
WFI和WFE指令
案例需求 模式初始化
源码
总结 前言
在嵌入式系统中有效的电池管理和低功耗模式对于延长设备电池寿命至关重要。电池管理单元PMU及其相关的电源域和省电模式是实现这一目标的关键组成部分。本文将深入探讨PMU的功能、ARM32中的电源域结构以及几种常见的省电模式。此外我们还将了解如何通过在不同省电模式之间切换来优化系统功耗同时保持系统的响应能力和功能完整性。 学习目标
了解什么是电池管理单元PMU了解ARM32中的电源域了解几种省电模式
学习内容
PMU
PMU全称Power Management Unit电源管理单元。
电源域 总共有三大电源域包括VDD / VDDA域1.2V域和备份域。
VDD/VDDA域
VDD/VDDA域如下图 提供PMU 常规电源供应以下模块的供电
看门狗主频晶振内部晶振ADC和DACLDO电源转换上电复位锁相环
备份域
备份域如下图 备份域提供以下供电
外部低频时钟晶振RTC上电复位电源转换
1.2V域
1.2V域如下图所示: 这个作用域主要提供
AHB高速总线的供电APB外设总线的供电内存Cortex-M4的供电
省电模式
总共有三个省电模式
睡眠模式深度睡眠模式待机模式
睡眠模式
睡眠模式时会关闭 1.2V域中的 Cortex-M4的供电。 深度睡眠模式
进入深度模式时会关闭 1.2V域中的所有供电同时关闭VDD/VDDA域中的HXTALIRC16MPLLs 待机模式
进入待机模式时会关闭1.2V域中的所有供电同时关闭VDD/VDDA域中的LDO、IRC16M、HXTAL、PLLs 几种模式总结 WFI和WFE指令
在ARM架构中WFIWait For Interrupt和 WFEWait For Event是用于使处理器进入低功耗状态的指令。这两个指令主要用于在空闲时暂停处理器的执行以节省功耗。 WFI指令
WFI 指令使处理器进入等待中断状态。当处理器执行到 WFI 时它会进入低功耗模式直到有一个中断请求到达将处理器唤醒。在等待中断期间处理器会停止执行指令以减少功耗。 WFE指令
WFE 指令与 WFI 类似但它不仅能够等待中断还能够等待事件。事件是由外部设备或其他处理器触发的信号。当执行到 WFE 时处理器会进入低功耗模式直到有中断或事件到达将处理器唤醒。与 WFI 不同WFE 可以等待中断或事件中的任何一个。
案例需求 让LED1 每间隔一段时间闪烁(500ms)通过串口切换 省电模式 为KEY2配置外部中断按键按下时LED1自动切换开关 为PA0配置外部中断按键按下时LED1自动切换开关
模式初始化
static void sleep_mode() {// 电池管理单元时钟rcu_periph_clock_enable(RCU_PMU);// 进入睡眠模式pmu_to_sleepmode(WFI_CMD);
}
static void deepsleep_mode() {// 电池管理单元时钟rcu_periph_clock_enable(RCU_PMU);// 进入深度睡眠模式pmu_to_deepsleepmode(PMU_LDO_LOWPOWER, PMU_LOWDRIVER_ENABLE, WFI_CMD);// 把主频设置回来SystemInit();
}
static void standby_mode() {// 电池管理单元时钟rcu_periph_clock_enable(RCU_PMU);// 清理待机模式标记pmu_flag_clear(PMU_FLAG_RESET_STANDBY);// 启用唤醒引脚pmu_wakeup_pin_enable();// 进入待机模式pmu_to_standbymode();
}
源码
#include gd32f4xx.h
#include systick.h
#include stdio.h
#include string.h
#include main.h
#include USART0.h
#include EXTI.hvoid EXTI_on_trig(exti_line_enum linex){if(linex EXTI_1){printf(Key Trig\n);}
}void sleep_mode(){ // 睡眠模式// PMU - RCUrcu_periph_clock_enable(RCU_PMU);printf(sleepmode1\n);// sleep modepmu_to_sleepmode(WFI_CMD);printf(sleepmode2\n);
}void deepsleep_mode(){ // 深度睡眠模式// PMU - RCUrcu_periph_clock_enable(RCU_PMU);printf(deepsleep 1\n);// deepsleeppmu_to_deepsleepmode(PMU_LDO_LOWPOWER, PMU_LOWDRIVER_ENABLE, WFI_CMD);// 把主频设置回来SystemInit();printf(deepsleep 2\n);
}void standby_mode(){ // 待机模式// PMU - RCUrcu_periph_clock_enable(RCU_PMU);/* 清理待机模式标记 */pmu_flag_clear(PMU_FLAG_RESET_STANDBY);/* 启用唤醒按钮 enable PMU wakeup pin */pmu_wakeup_pin_enable();printf(standby 1\n);// standby待机模式pmu_to_standbymode();printf(standby 2\n);
} void USART0_on_recv(uint8_t* data, uint32_t len) {printf(recv: %s\n, data);switch(data[0]){case 0x00: // 睡眠模式sleep_mode();break;case 0x01: // 深度睡眠模式deepsleep_mode();break;case 0x02: // 待机模式standby_mode();break;default:break;}}static void GPIO_config(){// 初始化GPIO PB2rcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOB);gpio_mode_set(GPIOB, GPIO_MODE_OUTPUT, GPIO_PUPD_NONE, GPIO_PIN_2);gpio_output_options_set(GPIOB, GPIO_OTYPE_PP, GPIO_OSPEED_MAX, GPIO_PIN_2);
}static void delay(){uint32_t i 50000000;while(i--){__NOP();}}int main(void)
{nvic_priority_group_set(NVIC_PRIGROUP_PRE2_SUB2);
// systick_config();USART0_init();EXTI_init();GPIO_config();printf(Main Init\n);while(1){ // 让PB2切换亮灭gpio_bit_toggle(GPIOB, GPIO_PIN_2);// delay_ms(500);// 使用自己的睡眠函数delay();}
}注意
中断优先级配置为NVIC_PRIGROUP_PRE2_SUB2情况下
串口的抢占优先级不能设置为0否则系统无法正常睡眠或不能正常唤醒深度睡眠的外部中断的抢占优先级需要设置为0或1 (比串口高)否则无法正常唤醒 总结
电池管理单元PMU作为电源管理的核心负责调控各种电源域包括VDD/VDDA域、1.2V域和备份域。不同的电源域为系统的不同部分提供电源支持保证了系统在不同工作模式下的正常运行。为了降低功耗ARM架构中引入了几种省电模式如睡眠模式、深度睡眠模式和待机模式每种模式在不同场景下可以有效地降低系统的能耗。通过合理选择和配置这些省电模式开发人员可以根据具体需求优化设备的能效和电池寿命从而提升整体系统的性能和可靠性。
