STM32F0—电源控制

电源控制 PWR 系统外设 供电 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 – 多个供电域 VSS VDD VBAT VDDA VSSA A/D converter D/A converter COMP Temp. sensor Reset block PLL VDDA domain LSE crystal 32K osc BKP registers RCC BDCR register RTC Backup domain Core Memories Digital peripherals V18 domain VDD domain STANDBY circuitry (Wake-up logic, IWWDG) Voltage Regulator I/O Rings Low Voltage Detector  供电方案  VDD = 2.0 to 3.6 V：给GPIO和内部调压器供电  VDDA = 2.0 to 3.6 V：给ADC、DAC、复位模 块、内部谐振器、PLL、比较器、温度传感器 供电  VDDA超过2.4V，ADC和DAC才能工作  VBAT = 1.65V to 3.6 V：当VDD不在时给备份域 供电  电源引脚的连接：  VDD 和VDDA可以来自不同的电源  VSS和VSSA必须接地 电源系统框图比较 2 STM32F100 Valueline 4.7uF的电容要连在VDD3附近 STM32F0x5 VDDA域和VDD域的上电顺序  使用同一个电源时，VDDA可以通过外部滤波电路和 VDD连在一起来保证模拟供电和参考电源的稳定  若使用不同源时，需要注意以下几点：  VDDA要大于等于VDD  上电阶段， VDDA必须先于VDD上电  掉电时，允许短时间的VDDA低于VDD，单压差不能超过0.4V  可通过外部肖特基二极管来保持 3 参考 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 4 上电复位（POR）/掉电复位（PDR）  集成的POR/PDR保证供电电压在 工作电压范围（2V to 3.6V）以外时， 芯片保持复位  无需外部复位电路  POR和PDR典型滞回40mV  POR只监测VDD  PDR可以检测VDD和VDDA ，可通过选 项字节来关闭对VDDA的检测以节省 功耗。默认是使能监测的 VDD and VDDA POR PDR 40mv hysteresis Reset Vtrh Vtrl Tempo 2.5ms Vtrl min 1.8V / Vtrh max 2V 可编程电压检测（PVD）  可编程电压检测  可通过软件PVDE使能：监测VDD，并和设定的门限比较  门限从2.1V到2.9V可配置，间隔90mV  当VDD高于和低于设定的门限，可通过EXTI16产生中断  可用来产生预警信息，保存系统状态  待机模式下PVD停止工作  PVD锁定功能@SYSCFG_CFGR2 VDD 100mv hysteresis PVDO@PWR_CSR PVD Threshold 电池备份域  备份域包含以下内容  低功耗的硬件日历RTC（闹钟可把MCU从低功耗模 式定期唤醒）  20字节数据寄存器  32.768KHz晶振  RCC_BCSR寄存器：RTC使能以及时钟源选择 + LSE使能即配置  以上内容只能被备份域复位来复位  VBAT独立电源  当VDD低于PDR检测电平时，开关自动打到VBAT供电  开关是由内嵌在复位模块中的PVD控制的  VDD供电时VBAT上不损失电流  侵入事件检测：复位20字节的备份寄存器  时间戳事件检测：记录当前日历信息 7 备份域框图 32.768KHz LSE RTC模块，以及20 字节备份域寄存器 RCC BDSR 寄存器 VBAT VDD power switch RTC_TAMP1 /RTC_RS /RTC_OUT OSC32_IN OSC32_OUT RTC_TAMP2(PA0)不属于电池备份域 8 内核低功耗管理  Cortex-M0内核提供2种睡眠模式  睡眠模式 深度睡眠模式，由SLEEPDEEP@SCB_SCR区分这两种模式  两种模式下MCU的功耗活动依赖于具体的芯片实现  睡眠模式是通过执行WFI或WFE指令而进入的  如果置位SLEEPONEXIT，可以在执行完唤醒MCU的中断后自动再进 入睡眠，从而避免返回到空的主循环中 Cortex-M0 STM32 STM32F0x5的三种低功耗模式 SCB_SCR PWR_CR SleepDeep SleepOnExit PDDS LPDS 0 0 进入睡眠模式 用户根据应用 所 要求 对教师党员的评价套管和固井爆破片与爆破装置仓库管理基本要求三甲医院都需要复审吗 的功耗、 唤醒时间和可 用的唤醒信号 源来选择要进 入的低功耗模 式 1 从最低优先级的中断退出后再次 进入睡眠模式 1 0 0 停止模式，VR正常工作 1 停止模式，VR低功耗模式工作 1 待机模式（VR关闭） 注意：当外设在STOP模式下需要时钟信号，电源控制器会自动被VR从低功耗 模式切换到正常工作模式，直到外设不再需要时钟信号 STM32F0的功耗控制  控制寄存器：PWR_CR  会在待机模式唤醒后（系统复位）被复位  控制深度睡眠时是进入STOP或STANDBY模式 @PDDS、LPDS  使能和控制PVD @PVDE、PLS[2:0]  清除两个标志位 @CSBF、CWUF  对电池备份域的写保护控制 @DBP  控制/状态寄存器：PWR_CSR  不能被待机模式唤醒复位  使能唤醒引脚WUKP @EWUP2、EWUP1（可被系统复位复位）  作为唤醒引脚时，不再受GPIO逻辑控制（无需配置对应引 脚的GPIO模式）；一旦使能就被硬件配置成下拉输入  SBF和WUF标志，硬件置位软件清零；也可被POR/PDR复位  PVDO标志，由硬件置位或清零 9 Sleep-on-Exit特性的使用  一旦使能，处理器退出异常并且没有其余异常需要处 理的情况下，再次自动进入Wait-for-Interrupt睡眠模式  有效减少处理器运行周期  减少中断之间入栈、出栈带来的功耗  执行完异常处理函数，无需执行出栈操作就进入睡眠  常用于中断驱动的应用  在初始化结束后执行，置位SLEEPONEXIT 10 低功耗之睡眠模式  睡眠模式：内核停止，外设继续工作  通过执行以下特殊指令进入睡眠状态  WFI (等待中断)  唤醒： 任何被NVIC应答的外设中断都可以唤醒  WFE (等待事件)  “事件”，可以是外设使能了但NVIC未使能的中断；也可以是配置成事件模式的EXTI  唤醒： 只要有事件发生  没有中断进出造成的时间延迟  睡眠模式下又有两种状态  立即睡眠：MCU只要执行了WFI/WFE指令就睡眠  退出睡眠：MCU退出最低优先级中断后也自动睡眠  为进一步降低睡眠模式下的功耗，用户可以在睡眠之前通 过门控开关关闭不使用外设的时钟 12 低功耗之停止模式  停止模式：所有外设时钟、PLL、HSI和HSE都关闭；SRAM和寄 存器内容还保持  如果之前RTC和IWWDG正在运行，系统进入停止模式后也不会停止  为进一步降低停止模式下的功耗，可把电压调节器设置到低功耗模式  唤醒源  如果使用WFI进入停止模式的：任何配置成中断模式并且也在NVIC使能了 的EXTI都可以用来唤醒系统  如果使用WFE进入停止模式：任何配置成事件模式的EXTI都可作为唤醒源  EXTI有如下这些选择：16个来自GPIO的外部中断线、PVD输出、RTC闹钟、 COMPx, I2C1, USART1以及CEC.  如果配置HSI作为I2C1、USART1和CEC的时钟，则这些外设可以在收到数据 时使能HIS，即使在STOP模式下  从停止模式唤醒后，时钟配置又恢复了其默认状态，即HSI作为系统时钟 低功耗之待机模式  待机模式：电压调节器关闭，整个内核电压域掉电  SRAM和register的内容丢失；只有备份域和待机电路中的寄存器例外  PLL、HSI谐振器和HSE晶振都关闭  RTC和IWWDG如果使能的话，可以在待机模式下继续运行  待机模式下所有I/O都保持高阻，只有以下引脚例外：  复位引脚  RTC相关引脚（PC.13/14/15）  PC14和PC15可通过RTC寄存器的配置而强制输出高或低电平  唤醒(如果通过EWUPx=1使能了，对应引脚被强制成输入下拉)  唤醒源：  唤醒引脚的上升沿  RTC闹钟  从外部作用在复位引脚上的低电平  独立看门狗复位   从待机模式唤醒后，程序执行流程和复位后一样 会置位WUF@PWR_CSR 属于系统复位，会相应置位RCC_CSR中的标志 STM32F05x低功耗模式小结 模式名称 进入方式 唤醒源 对1.8V内核 电源域的时 钟的影响 对VDD电 源域的时 钟的影响 电压调节 器 IO状态 唤醒延时 睡眠模式 （ 立即睡眠 或 退出中断睡 眠 ） WFI 任意中断 CPU时钟关 闭；对其他 时钟或模拟 时钟源无影 响 无 正常工作 所有I/O引脚 保持和运行 模式下相同 的状态 无 WFE 唤醒事件 停止模式 PDDS=0, LPSDSR可配置 + SLEEPDEEP=1 + WFI or WFE 任意在EXTI寄存器中配置 过的EXTI线 + 特殊通信外设的接收事件 （I2C1/USART1/CEC） 所有1.8V电 源域内时钟 都关闭 HIS和 HSE振荡 器关闭 正常或低 功耗模式 工作 (取决于 PWR_CR) HIS谐振器唤醒时间 + 电压调节器从低功耗 唤醒的时间 待机模式 PDDS=1 + SLEEPDEEP=1 + WFI or WFE WKUP引脚上升沿、RTC 闹钟、RTC入侵事件、 NRST引脚上的外部复位、 IWDG复位 关闭 除了几个例 外，所有I/O 引脚处于高 阻状态 复位过程 14 15 停机和待机模式的唤醒源 唤醒信号源 停止模式 待机模式 中断线 EXTI 0~15 EXTI 16 (PVD output) EXTI 17 (RTC alarm) 上升沿 EXTI 18 保留 (被内部拉低) EXTI 19 (RTC tamper & timestamp) EXTI 20 保留 (被内部拉低) EXTI 21 比较器输出1 EXTI 22 比较器输出2 EXTI 23 (I2C1唤醒) EXTI 20 保留 (被内部拉低) EXTI 25 (USART1唤醒) EXTI 20 保留 (被内部拉低) EXTI 27 (CEC唤醒) 其它内部信号 IWDG复位 其它I/O引脚 WKUP引脚上的上升沿 (PC.13、PA.0) NRST引脚上的复位信号 (独立引脚) 低功耗模式下的功耗数据 Feature STM32F05x typ IDD/IDDA (*) RUN mode w/ execute from Flash on 48MHz (HSE bypass 8MHz x 6 PLL = 48MHz) All peripherals clock ON 22.9 / 0.166 (mA) RUN mode w/ execute from Flash on 24MHz (HSE bypass 8MHz x 3 PLL = 24MHz) All peripherals clock ON 11.7 / 0.088 (mA) RUN mode w/ execute from Flash on 8MHz (HSI) All peripherals clock ON 4.15 / 0.079 (mA) Sleep mode w/ execute from Flash at 48MHz (HSI 8MHz / 2 x 12 PLL = 48MHz) All peripherals clock ON 12.9 / 0.243 (mA) STOP w/ Voltage Regulator in low power All oscillators OFF, PDR on VDDA is OFF 3.6 / 1.34 (µA) STANDBY w/ LSI and IWWDG OFF PDR on VDDA is OFF 1.1 / 1.21 (µA) 典型值的测量基于环境温度25摄氏度、模拟数字电压均为3.3伏特 Quiz  How many power supply domains are available? ____________  What is the power sequence recommendation? ____________  What are the wake-up sources from STOP mode? ____________ 17