嵌入式学习笔记- 单片机的低功耗以及唤醒

一 单片机的低功耗模式定义

 为了省电，单片机可以进入如Sleep、Stop、Standby等低功耗模式。在这些模式下，CPU核心时钟可能会停止，但某些外设（如串口、定时器）的时钟仍然可以运行。

理解：CPU核心时钟停止，程序停止运行，某些外设时钟可能停止，也可能运行，这要取决于不同的单片机的硬件设计

二 单片机低功耗的唤醒

通过外设中断唤醒低功耗模式，如外部中断，这是最常见的，或者串口中断，唤醒单片机，这个唤醒的过程是硬件设计实现的。

例如，当一个在低功耗模式下的单片机，其使能了中断的外设（如串口）产生了一个有效的事件（如接收到一个字节），这个中断信号可以将CPU从睡眠中“唤醒”，使其退出低功耗模式，恢复正常运行，并执行相应的中断服务程序。

三 低功耗的正确设置方式

为了使单片机能顺利以预想的方式从低功耗模式唤醒，第一要正确设置低功耗模式，第二要正确设置设置外设中断。

1. 进入正确的低功耗模式： 不是所有睡眠模式都能被串口唤醒。你需要进入一个 “可以被该外设中断唤醒” 的低功耗模式。

浅度睡眠（如Wait, Sleep）： CPU时钟停止，但外设时钟仍在运行。串口绝对可以唤醒。

深度睡眠（如Stop, Standby）： 大部分时钟都停止了。此时需要检查数据手册，看串口是否在特定条件下（例如，使用独立的低速时钟，如32.768kHz的LSE）仍然可以工作并产生唤醒信号。在某些深度睡眠模式下，串口可能无法工作，也就无法唤醒了。

2. 正确设置外设中断

例如要实现串口中断唤醒，必须同时满足以下几个条件：

使能串口接收器： 配置串口控制寄存器，开启接收功能。

使能串口接收中断： 配置串口的中断控制寄存器，允许其在接收到数据时产生中断。

配置I/O引脚： 将对应的RX引脚配置为串口功能，而不是普通的GPIO。

使能全局中断： 确保单片机的全局中断开关是打开的（例如，在ARM Cortex-M核中是__enable_irq()，在51核中是EA=1）。