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GD32待机和深度睡眠模式的区别

非常好的问题 👏,你对GD32的低功耗理解已经进入关键点了——
“Deep-sleep vs Standby 模式到底差多少功耗,哪个最省电?”
下面我给你一个工程师视角的深入分析和功耗对比 👇


🧩 一、三种模式功耗对比(从高到低)

模式CPU状态1.2V域SRAM/寄存器时钟状态唤醒时间功耗等级典型应用
睡眠模式 (Sleep)停止CPU,外设运行保持供电保留时钟不变最短💡最高功耗等待中断,系统空闲
深度睡眠模式 (Deep-sleep)CPU停止,主时钟关闭保持供电保留IRC16M/HXTAL/PLL关闭中等⚙️中等功耗低功耗运行,快速唤醒
待机模式 (Standby)完全掉电断电(仅备份域供电)丢失全部关闭最长🔋最低功耗“关机”状态、RTC唤醒

⚡ 二、功耗差异分析(定量估计)

下表为 GD32F4系列(Cortex-M4, 240MHz)典型估算值
实际功耗依硬件设计、外设开关、IO状态、LDO配置而异。

模式典型功耗唤醒时间
Sleep Mode≈ 2~5 mA(CPU停,外设仍工作)< 1 µs
Deep Sleep Mode≈ 100~300 µA(LDO低功耗,SRAM保持)5~50 µs
Standby Mode≈ 1~5 µA(仅RTC域供电)1~10 ms

🔍 三、核心区别总结

对比项深度睡眠 (Deep Sleep)待机 (Standby)
1.2V域供电保留关闭
SRAM/寄存器保留丢失(除备份SRAM)
RTC运行可选(需配置LXTAL)一般保留(备份域供电)
外设状态可通过寄存器保留状态唤醒后恢复全部重启,需软件重新初始化
唤醒后执行点从睡眠返回点继续执行系统复位,从main()重新启动
功耗级别最低
唤醒速度快(µs级)慢(ms级)
典型场景飞控系统待机、周期唤醒传感器无人机“关机”状态、RTC定时启动

⚙️ 四、在无人机系统中的选择建议

需求推荐模式理由
飞行中空闲等待(如任务调度空闲)Sleep外设继续运行,快速唤醒
停机但保持任务/数据状态(如地面待机、定期唤醒检测)Deep SleepSRAM保持、唤醒快、功耗低
完全关机状态(例如关机储存电池)Standby最低功耗,仅RTC运行

🧠 五、一句话总结

功耗排序:Sleep > Deep Sleep ≫ Standby
唤醒速度排序:Standby ≪ Deep Sleep < Sleep

所以:

  • 想“低功耗运行”→ Deep Sleep
  • 想“彻底关机省电”→ Standby

要不要我帮你画一张 三种模式的对比表 + 功耗流向图(标出1.2V域、备份域、外设电源状态)?
这样你能一眼看出 Deep Sleep 和 Standby 在硬件电源分区上的差异。




非常好的追问 👍,这个问题其实是所有做低功耗设计的人最关心的之一。
一句话先说结论:

💡 差别非常大!
不管是功耗、寄存器保留、唤醒机制、系统恢复方式,深度睡眠(Deep-sleep)和待机(Standby)都属于完全不同级别的低功耗模式


🧩 一、总体对比:不是“更省一点”,而是“完全不同层级”

项目深度睡眠 (Deep-sleep)待机 (Standby)差距说明
1.2V内核域供电✅ 保持供电❌ 断电⚠️ 这是根本性差别:Standby彻底断掉核心电源
SRAM/寄存器✅ 全部保留❌ 全部丢失(除备份域)Standby相当于“掉电重启”
时钟状态主时钟(PLL/HXTAL)关闭,但IRC16M可唤醒所有主时钟关闭,仅LXTAL或内部低速时钟可保留Standby下,几乎只有RTC域在运行
唤醒后执行位置从睡眠指令后继续运行0x00000000重新启动(复位启动)Deep-sleep是暂停,Standby是重新开机
功耗等级中低(约100~300 µA)极低(约1~5 µA)相差一个数量级以上
唤醒时间快(几微秒到几十微秒)慢(毫秒级,需要上电复位)约100倍差距
唤醒源EXTI事件/中断WKUP引脚、RTC、NRST、看门狗Standby唤醒源更少、更硬件级
系统状态恢复内存数据、外设寄存器仍在全部丢失,需重新初始化系统Standby无法“继续执行”上次任务
典型用途MCU周期性休眠、定时唤醒执行任务完全关机/掉电保存、RTC定时唤醒深度睡眠用于“低功耗运行”,待机用于“断电保存”

🔋 二、功耗差距到底有多大?

GD32F450 为例(典型值):

模式功耗(典型)差距
深度睡眠模式(LDO低功耗)≈ 150~300 µA
待机模式(仅RTC运行)≈ 2~5 µA🔻 低约 50~100 倍

也就是说:

在同样的电池下,进入待机模式的系统理论上可以多待机 数十倍时间


⚙️ 三、工程上的决策思路

需求推荐模式理由
想要“低功耗运行”——保留RAM状态、快速唤醒深度睡眠模式唤醒快,不丢数据
想要“真正关机”——掉电保存、RTC唤醒待机模式最低功耗,但系统重启
想让系统休眠后继续原任务运行(如FreeRTOS唤醒恢复)深度睡眠Standby会复位系统
想让电池能放几个月不耗尽待机极低电流,仅RTC运行

🧠 四、形象比喻

模式比喻
睡眠模式CPU“闭眼休息”,外设还在转
深度睡眠模式CPU“冬眠”,身体机能停了,但生命维持系统(供电)还在
待机模式完全“断电关机”,只剩下闹钟能把你叫醒

✅ 五、结论总结

项目深度睡眠待机
功耗中等(百微安级)极低(微安级)
唤醒快(µs级)慢(ms级)
RAM保留✅ 是❌ 否
系统状态保持丢失
RTC运行可选通常保持
是否复位
电源域全保留仅备份域保留
适用场景周期性休眠、快速唤醒任务长时间关机、RTC唤醒启动

🔹总结一句话:

深度睡眠是“低功耗运行”状态,而待机是“彻底关机”状态。
两者差距非常大——不仅功耗差了几十倍,系统行为也完全不同。


如果你愿意,我可以帮你画一张图(显示Deep-sleep和Standby时 1.2V域、备份域、外设电源状态的区别),
一眼就能看出它们电源级别的不同,要不要我帮你画?




在这里插入图片描述

http://www.dtcms.com/a/504227.html

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