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MCU：stm32L031K6T6

芯片的主要的低功耗特性
Features
• Ultra-low-power platform
– 1.65 V to 3.6 V power supply
– -40 to 125 °C temperature range
– 0.23 µA Standby mode (2 wakeup pins)
– 0.35 µA Stop mode (16 wakeup lines)
– 0.6 µA Stop mode + RTC + 8 KB RAM retention
– Down to 76 µA/MHz in Run mode
– 5 µs wakeup time (from Flash memory)
– 41 µA 12-bit ADC conversion at 10 ksps
• Core: Arm® 32-bit Cortex®-M0+
– From 32 kHz up to 32 MHz max.
– 0.95 DMIPS/MHz

功耗当然越低越好咯，但是低功耗是要付出代价的，看下各种功耗下的时钟、RAM、IO、寄存器等的运行情况，如下：

我们选用的当然是最最低功耗的standby模式了：

• standby模式BKP备份寄存器能够使用
• standby模式LSI和LSE两个晶振源可以使用
• standby模式可以用RTC或Wakeup PIN能够唤醒
• 注意 standby模式下RAM里面的数据是不保存的

主程序框架

...
int main(void){
	HAL_Init();
	
	SystemClock_Config();
	
	MX_GPIO_Init();
	MX_DMA_Init();
	MX_ADC_Init();
	MX_IWDG_Init();
	MX_SPI1_Init();
	MX_TIM2_Init();
	...
	
	SystemPower_Config();	//PWR配置
	
	BSP_Init();	//板级支持包外设初始化
	
	BAK = get_bak_param();	//恢复备份的数据
	
	 while（1）{
		...	
		//主程序体
		
	}
}

重要函数实现

1. PWR配置

void SystemPower_Config(void){
	__HAL_RCC_PWR_CLK_ENABLE();

	HAL_PWREx_EnableUltraLowPower();

	HAL_PWREx_EnableFastWakeUp();
}

2. 进入standby模式

1.先备份数据
set_bak_param(BAK);2.进入standby模式
pwr_standby();

void pwr_standby(void){
	if(__HAL_PWR_GET_FLAG(PWR_FLAG_SB) != RESET){
		__HAL_PWR_CLEAR_FLAG(PWR_FLAG_SB);
	}
	
	__HAL_RCC_PWR_CLK_ENABLE();		
	
	//stm32L031K6 的PA0和PA2可以作为唤醒引脚
	HAL_PWR_EnableWakeUpPin(PWR_WAKEUP_PIN1);
	HAL_PWR_EnableWakeUpPin(PWR_WAKEUP_PIN3);
	
	/* Clear all related wakeup flags*/
	__HAL_PWR_CLEAR_FLAG(PWR_FLAG_WU);

	HAL_PWR_EnterSTANDBYMode();
}

3. 唤醒

唤醒没什么好说的，standby模式下唤醒，程序跟上电复位没什么区别，RAM里面数据都没了，但是BKP中的数据仍然存在；
这里暂时就把唤醒当做是重新上电吧，后面说到BKP的时候再区别处理；

4. 数据备份和恢复

• Memories
– Up to 32-Kbyte Flash with ECC
– 8-Kbyte RAM
– 1-Kbyte of data EEPROM with ECC
– 20-byte backup register
– Sector protection against R/W operation
如果需要备份的数据比较少，不超过20byte，那么可以使用backup寄存器备份数据；如果大于20byte但是不超过1Kbytes可以用MCU内部的EEPROM备份数据；超过1Kbytes可以选用别的功耗模式，或者可以选用外部flash或EEPROM等介质存储数据咯

//**设计结构体用来存储备份的数据**
typedef struct bak_t{
	uint32_t	RTC_STA;
	...	//根据自己的需要设计结构体吧
}BAKTypeDef;

4.1 用BKP备份和恢复数据

typedef struct bkp_t{
	uint32_t	DR0;	
	uint32_t	DR1;
	uint32_t	DR2;
	uint32_t	DR3;
	uint32_t	RTC_STA;	//rtc init sta
}BKPTypeDef;

void bkp_init(void){
	hrtc.Instance = RTC; 
	BKPTypeDef bkp;
	if(0xaa55aa55 != get_bkp().RTC_STA){	//判断初始化RTC
		printf("rtc init\r\n");
		HAL_RTC_Init(&hrtc);
		bkp.DR0= bkp.DR1= bkp.DR2= bkp.DR3 = 0;
		bkp.RTC_STA = 0xaa55aa55;
		set_bkp(&bkp);
	}
}

BKPTypeDef get_bkp(void){
	BKPTypeDef bkp;
	bkp.DR0= HAL_RTCEx_BKUPRead(&hrtc, RTC_BKP_DR0);
	bkp.DR1= HAL_RTCEx_BKUPRead(&hrtc, RTC_BKP_DR1);
	bkp.DR2= HAL_RTCEx_BKUPRead(&hrtc, RTC_BKP_DR2);
	bkp.DR3 = HAL_RTCEx_BKUPRead(&hrtc, RTC_BKP_DR3);
	bkp.RTC_STA = HAL_RTCEx_BKUPRead(&hrtc, RTC_BKP_DR4);
	return bkp;
}
  
void set_bkp(BKPTypeDef *bkp){
	HAL_RTCEx_BKUPWrite(&hrtc, RTC_BKP_DR0, bkp->DR0); 
	HAL_RTCEx_BKUPWrite(&hrtc, RTC_BKP_DR1, bkp->DR1);
	HAL_RTCEx_BKUPWrite(&hrtc, RTC_BKP_DR2, bkp->DR2);
	HAL_RTCEx_BKUPWrite(&hrtc, RTC_BKP_DR3, bkp->DR3);
	HAL_RTCEx_BKUPWrite(&hrtc, RTC_BKP_DR4, bkp->RTC_STA);
}

4.2 用EEPROM备份和恢复数据

bool DATAEEPROM_write(uint16_t addr_offset, uint8_t *pData, uint16_t Size){
	if(HAL_ERROR == HAL_FLASHEx_DATAEEPROM_Unlock()){
		printf("Flash EEPROM Unlock failed!!!\n");
		return false;
	}
	if(DATA_EEPROM_BASE+addr_offset > DATA_EEPROM_END){
		printf("Flash EEPROM Address Error!!!\n");
		return false;
	}
	
//	HAL_FLASHEx_DATAEEPROM_Erase(DATA_EEPROM_BASE);
	for(uint16_t i=0;i<Size;i++){
		HAL_FLASHEx_DATAEEPROM_Program(FLASH_TYPEPROGRAMDATA_BYTE, DATA_EEPROM_BASE+addr_offset+32*i, pData[i]);
	}

	if(HAL_ERROR == HAL_FLASHEx_DATAEEPROM_Lock()){
		printf("Flash EEPROM Lock Failed!!!\n");
		return false;
	}
	
	return true;
}

bool DATAEEPROM_read(uint16_t addr_offset, uint8_t *pData, uint16_t Size){
	if(Size > DATAEEPROM_MAX_SIZE){
		printf("Size is too long!\r\n");
		return false;
	}
	if(DATA_EEPROM_BASE+addr_offset > DATA_EEPROM_END){
		printf("Flash EEPROM Address Error!!!\n");
		return false;
	}
	
	uint8_t tmp[DATAEEPROM_MAX_SIZE] = {0};
	
	for(uint16_t i=0;i<Size;i++){
		tmp[i] = *(uint32_t*)(DATA_EEPROM_BASE+addr_offset+32*i);
	}
#if 0	
	for(uint16_t i=0;i<Size;i++){
		printf("tmp[%d]:%x\r\n",i,tmp[i]);
	}
#endif	
	memcpy(pData, tmp, Size);
	
	return true;
}

5. 区别处理

如果上电复位的时候你要让屏幕显示A画面，而唤醒之后你要让屏幕显示B画面，那该怎么区分MCU是上电复位还是wakeup的呢？
我们有一个重要的寄存器呀backup register
如果是上电复位那backup register里面的数据全部都是乱数据；
如果是wakeup那读取进入standby模式之前备份的特定的数据，如果数据对上了就是wakeup，如果没有对上，那就是上电复位了；上面的程序中我们用BKP.RTC_STA==0xaa55aa55 来判断是那种模式启动的MCU；

if(0xaa55aa55 == BKP.RTC_STA){
	...
	//显示B画面
}else{
	...
	//显示A画面
}

总结

1. 可以选用多种低功耗模式，sleep模式、stop模式、standby模式，其中standby模式功耗最低。
2. 选用standby模式，进入低功耗之后RAM中没有数据了，且只能用特定的且已经配置了的PIN脚来唤醒MCU；
3. standby模式的程序框架为：