STM32的PWR

我们使用手机的时候屏幕亮起，我们页面进入操作不同APP。而当我们不需要使用时，如果手机屏幕一直维持亮起状态，那么手机电量是不是用的很快。所以一般情况下，我们使用手机后，它会自动息屏，或者我们把它关机掉。PWR也是这一相似作用，为了 在性能与功耗之间做出平衡，提供电源管理手段，使系统在满足运行需求的同时，尽可能节能、稳定、安全运行。

从上电到运行：STM32 的供电和启动流程

当 VDD 上电时：

掉电检测器（PDR）与上电复位（POR）

POR/PDR 是硬件级别电压检测电路，在 MCU 最开始的电源稳定过程中发挥作用，不依赖软件配置，也无法屏蔽。

PVD（Programmable Voltage Detector）详解

PVD 是一个可编程门限的电压比较器，作用是：

在 VDD 跌落之前发出中断预警

比 PDR 反应更早，允许用户软件自行保存数据/进入低功耗模式

时钟 & PVD 初始化函数

void PVD_Init(void)
{
    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR, ENABLE);       // 打开 PWR 时钟

    PWR_PVDLevelConfig(PWR_PVDLevel_2V9);                      // 设置门限电压为 2.9V
    PWR_PVDCmd(ENABLE);                                        // 使能 PVD

    EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;
    EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line16);                       // 清除 EXTI16 的挂起标志
    EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line16;
    EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;
    EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising_Falling;  // 电压上升/下降都触发
    EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;
    EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);

    NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = PVD_IRQn;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x01;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x01;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}

中断服务函数（显示 VDD 状态）

void PVD_IRQHandler(void)
{
    if (PWR_GetFlagStatus(PWR_FLAG_PVDO) == SET)
    {
        OLED_ShowString(2, 1, "LOW VDD!");     // 电压低于门限
    }
    else
    {
        OLED_ShowString(2, 1, "VDD OK");       // 电压恢复
    }

    EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line16);       // 清除中断标志位
}

主函数调用

int main(void)
{
    SystemInit();
    OLED_Init();
    OLED_ShowString(1, 1, "PVD Watchdog");

    PVD_Init();   // 初始化 PVD 监测

    while (1)
    {
        // 其他逻辑处理……
    }
}

硬件说明

PWR 相关供电结构（STM32F103 为例）

STM32F1 系列包含以下供电模块：

低功耗模式

睡眠模式

执行完WFI/WFE指令后，STM32进入睡眠模式，程序暂停运行，唤醒后程序从暂停的地方继续运行
SLEEPONEXIT位决定STM32执行完WFI或WFE后，是立刻进入睡眠，还是等STM32从最低优先级的中断处理程序中退出时进入睡眠
在睡眠模式下，所有的I/O引脚都保持它们在运行模式时的状态
WFI指令进入睡眠模式，可被任意一个NVIC响应的中断唤醒
WFE指令进入睡眠模式，可被唤醒事件唤醒

停止模式

执行完WFI/WFE指令后，STM32进入停止模式，程序暂停运行，唤醒后程序从暂停的地方继续运行
1.8V供电区域的所有时钟都被停止，PLL、HSI和HSE被禁止，SRAM和寄存器内容被保留下来
在停止模式下，所有的I/O引脚都保持它们在运行模式时的状态
当一个中断或唤醒事件导致退出停止模式时，HSI被选为系统时钟
当电压调节器处于低功耗模式下，系统从停止模式退出时，会有一段额外的启动延时
WFI指令进入停止模式，可被任意一个EXTI中断唤醒
WFE指令进入停止模式，可被任意一个EXTI事件唤醒

待机模式

执行完WFI/WFE指令后，STM32进入待机模式，唤醒后程序从头开始运行
整个1.8V供电区域被断电，PLL、HSI和HSE也被断电，SRAM和寄存器内容丢失，只有备份的寄存器和待机电路维持供电
在待机模式下，所有的I/O引脚变为高阻态（浮空输入）
WKUP引脚的上升沿、RTC闹钟事件的上升沿、NRST引脚上外部复位、IWDG复位退出待机模式

举例一个工程包含低功耗所有关键功能

main()
│
├── 初始化外设（OLED、按键）
├── 显示当前状态
├── 判断是否从 Standby 唤醒
├── 初始化 PVD
├── 等待按键触发不同低功耗模式
│   ├── KEY1 → 进入 Sleep 模式
│   ├── KEY2 → 进入 Stop 模式（5秒后 RTC 唤醒）
│   └── KEY3 → 进入 Standby 模式（PA0 唤醒）
└── PVD 检测中断持续监控电压状态

#include "stm32f10x.h"
#include "stm32f10x_rcc.h"
#include "stm32f10x_pwr.h"
#include "stm32f10x_exti.h"
#include "misc.h"
#include "OLED.h"
#include "Delay.h"
#include "Key.h"

// 初始化 PVD 电压检测器，使用你库里的函数
void PVD_Init(void)
{
    // 1. 开启 PWR 模块时钟
    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR, ENABLE);

    // 2. 设置 PVD 检测电压门限为 2.9V
    PWR_PVDLevelConfig(PWR_PVDLevel_2V9);

    // 3. 使能 PVD 功能
    PWR_PVDCmd(ENABLE);

    // 4. 配置 EXTI Line16（PVD 专用中断线）
    EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line16);
    EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;
    EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line16;
    EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;
    EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising_Falling; // 电压上下沿触发
    EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;
    EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);

    // 5. 配置 PVD 中断 NVIC
    NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = PVD_IRQn;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}

// 进入 Sleep 模式
void Enter_SleepMode(void)
{
    __WFI();  // 等待中断进入 Sleep，使用库函数无须额外操作
}

// 进入 Stop 模式（低功耗调压模式）
void Enter_StopMode(void)
{
    // 使用你库里的函数进入 Stop 模式
    PWR_EnterSTOPMode(PWR_Regulator_LowPower, PWR_STOPEntry_WFI);

    // Stop 模式后，时钟需重设
    SystemInit();
}

// 进入 Standby 模式（极限低功耗，掉电重启）
void Enter_StandbyMode(void)
{
    // 允许唤醒引脚 PA0 唤醒功能
    PWR_WakeUpPinCmd(ENABLE);

    // 进入 Standby 模式
    PWR_EnterSTANDBYMode();
}

// PVD 中断处理函数（在 stm32f10x_it.c 中）
void PVD_IRQHandler(void)
{
    if (PWR_GetFlagStatus(PWR_FLAG_PVDO) == SET)
    {
        OLED_ShowString(4, 1, "LOW VDD!  ");
    }
    else
    {
        OLED_ShowString(4, 1, "VDD OK    ");
    }

    EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line16);
}int main(void)
{
    SystemInit();
    OLED_Init();
    Key_Init();
    PVD_Init();

    OLED_ShowString(1, 1, "Power Mode Demo");

    if (PWR_GetFlagStatus(PWR_FLAG_SB) == SET)
    {
        PWR_ClearFlag(PWR_FLAG_SB);
        OLED_ShowString(2, 1, "Wake from STANDBY");
    }
    else
    {
        OLED_ShowString(2, 1, "Normal Power On");
    }

    while (1)
    {
        uint8_t key = Key_GetNum();
        if (key == 1)
        {
            OLED_ShowString(3, 1, "Enter SLEEP Mode ");
            Delay_ms(500);
            Enter_SleepMode();
            OLED_ShowString(3, 1, "Woke from SLEEP   ");
        }
        else if (key == 2)
        {
            OLED_ShowString(3, 1, "Enter STOP Mode  ");
            Delay_ms(500);
            Enter_StopMode();
            OLED_ShowString(3, 1, "Woke from STOP   ");
        }
        else if (key == 3)
        {
            OLED_ShowString(3, 1, "Enter STANDBY... ");
            Delay_ms(1000);
            Enter_StandbyMode();
        }
    }
}