【NUCLEO-L476RG开发】LPUART唤醒停止模式STOP Mode 2

风子

LPUART 即 LOW POWER UART，是STM32L4系列专为低功耗设计的低功耗外设之一，既然玩低功耗的板子，当然不能少了捣鼓低功耗功能，这次就玩玩LPUART。
同时，在上一篇帖子【NUCLEO-L476RG LL库开发】STM32【LL库】开发使用指南中初步介绍了 STM32 LL库以及它的独立使用方法，这个帖子顺便演示一下可能是更通用(实用)的使用方法：LL库和HAL库混合使用。毕竟HAL库使用CUBEMX，非常方便，而独立使用LL库还需要自己建立工程，况且LL库本来就是和HAL库集成在一起的，相互配合，优势互补，最大限度的兼顾用户编程使用方便和MCU性能功耗，我想这才是ST设计这个库的初衷。不过这不是这个帖子的重点，不讲，只在代码中演示。
实验目的是测试LPUART的唤醒Stop mode 2功能，要做的工作如下：
1.硬件，nucleo的虚拟串口默认接的是USART2，要使用LPUART，需要重新接线
2.软件，配置好LPUART，并且重定向printf函数，便于输出需要的信息
3.配置进入Stop mode 2的准备工作
4.进入Stop mode 2
5.使用LPUART唤醒MCU
6.输出一些过程中观察需要的调试信息
大概就有这么些内容，这个实验是参考了STM32L4Cube里面的一个例子，由于水平有限，这也只是个人实验笔记，可能有些地方写得不好，大家自己去看官方库里面的例程，位于STM32Cube_FW_L4_V1.1.0\Projects\STM32L476RG-Nucleo\Examples_LL\LPUART\LPUART_WakeUpFromStop2文件夹中。下面是具体操作：
1.板载ST-LINK有虚拟串口功能，并且引出了TX,RX引脚，只需要把他们和LPUART1的RX,TX引脚连起来即可，注意板子上的TX,RX是针对ST-LINK端说的，所以连接时和LPUART的TX,RX反过来连接，如图

注意RX,TX上连了其他USART的时候千万不要同时使用USART2，本来使用其他串口的时候应该断开板子上SB13，SB14，闲麻烦就不断开了，别使用USART2就好。
2.1配置LPUART1，这个使用Cubemx来完成，比较简单

打开LPUART1，配置PC0，PC1为LPUART1_RX,LPUART1_TX,打开RCC 外部低速时钟LSE

系统时钟选HSI经PLL倍频，80M，LPUART时钟选择LSE，这里不能使用PCLK，因为进入stop mode 2后PLL,系统时钟会被关闭，相应外设不能工作，所以此处只能选择HSI或者LSE，如果用HSI，上一步可以不必打开LSE。

LPUART1参数：波特率9600，使用LSE时钟波特率最高只能9600，其他默认。

打开LPUART的中断。
配置好后就可以直接生成工程了，我使用的是MDK5.16a,生成MDKv5工程。
2.2，重定向printf到串口LPUART1
printf函数非常方便，所以用它来输出调试信息，打开上一步生成的工程，在合适的地方加入代码：

1. #ifdef  __GNUC__
   
2. #define PUTCHAR_PROTOTYPE int __io_putchar(int ch)
   
3. #else
   
4. #define PUTCHAR_PROTOTYPE int fputc(int ch, FILE *f)
   
5. #endif
   
6. PUTCHAR_PROTOTYPE
   
7. {
   
8. HAL_UART_Transmit(&hlpuart1, (uint8_t *)&ch, 1, 0xFFFF);
   
9. return ch;
   
10. }

复制代码

1. //main中
   
2.         printf("This is a test!\n");
   

复制代码

最后一句是放在主函数中，用来测试下printf函数能不能正常输出信息

看起来一切正常，可以下一步了。
2.3先来输出一些信息，供后面比较，输出系统时钟信息：
在前面配置中，我们使用了PLL倍频，得到80M的系统时钟，而在进入stop mode 2后PLL会被关闭，重新唤醒之后只能使用HSI或者MSI作为系统时钟，PLL需要重新使能才能使用，就像系统刚复位的时候一样，所以进入停止模式之前，应该先设置好唤醒之后的系统时钟，这是准备工作之一，
下面的函数用于获取当前系统时钟设置：

1. void HAL_RCC_GetClockConfig(RCC_ClkInitTypeDef  *RCC_ClkInitStruct, uint32_t *pFLatency)
   

复制代码

获得时钟信息后用printf函数输出：

现在的时钟是PLL，和之前的配置相符。
3.进入停止模式2之前准备工作
为了使MCU能正常进入停止模式，且能正常被唤醒，有些工作必须做好，不然就睡死过去醒不来了。

3.1打开PWR时钟，设置系统唤醒后时钟为MSI

1.   LL_APB1_GRP1_EnableClock(LL_APB1_GRP1_PERIPH_PWR);
   
2.   LL_RCC_SetClkAfterWakeFromStop(LL_RCC_STOP_WAKEUPCLOCK_MSI);

复制代码

3.2开中断，在HAL_UART_MspInit中加入代码：

1.   /* USER CODE BEGIN LPUART1_MspInit 1 */
   
2. LL_LPUART_SetWKUPType(LPUART1, LL_LPUART_WAKEUP_ON_RXNE);//设置唤醒方式为RXNE
   
3. LL_LPUART_EnableIT_RXNE(LPUART1);//打开RXNE中断
   
4. LL_LPUART_EnableIT_WKUP(LPUART1);//打开wakeup中断
   
5. 
   
6. /* USER CODE END LPUART1_MspInit 1 */

复制代码

3.3检查LPUART的一些状态位，这个我就直接复制了例程中的一个函数，稍加修改

1. __STATIC_INLINE void PrepareLPUARTToStopMode(void)
   
2. {
   
3.   /* Empty RX Fifo before entering Stop Mode 2 (Otherwise, characters already present in FIFO
   
4.      will lead to immediate wake up */
   
5.   while (LL_LPUART_IsActiveFlag_RXNE(LPUART1))
   
6.   {
   
7.     /* Read Received character. RXNE flag is cleared by reading of RDR register */
   
8.     ubReceivedChar=LL_LPUART_ReceiveData8(LPUART1);
   
9.   }
   
10. 
    
11.   /* Clear OVERRUN flag */
    
12.   LL_LPUART_ClearFlag_ORE(LPUART1);
    
13. 
    
14.   /* Make sure that no LPUART transfer is on-going */
    
15.   while(LL_LPUART_IsActiveFlag_BUSY(LPUART1) == 1)
    
16.   {
    
17.   }
    
18.   /* Make sure that LPUART is ready to receive */   
    
19.   while(LL_LPUART_IsActiveFlag_REACK(LPUART1) == 0)
    
20.   {
    
21.   }
    
22. 
    
23.   /* About to enter stop mode: switch off LED */
    
24.   LL_GPIO_ResetOutputPin(GPIOA, LL_GPIO_PIN_5);
    
25. 
    
26.   /* Configure LPUART1 transfer interrupts : */
    
27.   /* Clear WUF flag and enable the UART Wake Up from stop mode Interrupt */
    
28.   LL_LPUART_ClearFlag_WKUP(LPUART1);
    
29.   LL_LPUART_EnableIT_WKUP(LPUART1);
    
30. 
    
31.   /* Enable Wake Up From Stop */
    
32.   LL_LPUART_EnableInStopMode(LPUART1);
    
33. }

复制代码

分析一下这个函数都干了些什么(其实代码里有注释)：

a.不断读取接收数据，知道RXNE为0，确保已经没有数据发进来

b.清除OVERRUN标志，确保所有当前工作完成，进入可以接收的状态

c.清除WUF标志位，开WKUP中断(上一步自己做了)，使能wakeup功能

4.一切准备工作就绪，MCU可以进入停止模式了，

1. PrepareLPUARTToStopMode();
   
2. 
   
3.   HAL_PWREx_EnterSTOP2Mode(PWR_STOPENTRY_WFI);

复制代码

不过还有一个问题，还没写中断函数呢，MCU醒来后不知道干什么啊，人早上醒来知道洗脸刷牙，机器可不知道，所以得告诉它，写中断服务函数。

剩下的更新在一楼，完整工程见附件：

STM32L476_HAL LL_LPUART.rar (2.88 MB, 下载次数: 619)

2015-11-8 15:40 上传

点击文件名下载附件

风子

继续更新：
为方便观察，进入停止模式之前先让LED闪烁3秒钟，同时输出一些信息。接着写中断函数

1. void LPUART1_IRQHandler(void)
   
2. {
   
3.   /* USER CODE BEGIN LPUART1_IRQn 0 */
   
4.   if(LL_LPUART_IsActiveFlag_WKUP(LPUART1) && LL_LPUART_IsEnabledIT_WKUP(LPUART1))
   
5.   {
   
6.     /* Configure LPUART1 transfer interrupts : */
   
7.     /* Disable the UART Wake UP from stop mode Interrupt */
   
8.     LL_LPUART_DisableIT_WKUP(LPUART1);
   
9. 
   
10.     /* WUF flag clearing */
    
11.     LL_LPUART_ClearFlag_WKUP(LPUART1);
    
12.         
    
13.     ubReceivedChar=LL_LPUART_ReceiveData8(LPUART1);
    
14.   }
    
15. 
    
16.   /* USER CODE END LPUART1_IRQn 0 */
    
17.   HAL_UART_IRQHandler(&hlpuart1);
    
18.   /* USER CODE BEGIN LPUART1_IRQn 1 */
    
19. 
    
20.   /* USER CODE END LPUART1_IRQn 1 */
    
21. }
    

复制代码

当有中断发生，先检查中断源是不是WKUP中断，并且是否使能该中断，如果不是，则忽略掉。



      检查确定是WKUP中断，则关闭WKUP中断，清除相应标志位，避免重复进中断，最后将接收到的数据读出来存放，以便后用。
中断结束，MCU已经被唤醒，会回到进入停止模式的地方继续执行后面的代码，后面也不用做什么事，就是把收到的字符发送回串口助手，这样我们就可以知道MCU已经成功被唤醒了，当然，唤醒后直接把LED打开，观察更方便代码也更简单。同时发送系统时钟的信息和进入停止模式之前的信息做个比较，

可以清楚的看到，我们发送到MCU的字符'a'成功发送回来，进入停止模式前系统时钟是PLL，而唤醒之后变成了MSI，如果要继续使用PLL，需要重新配置使能，如果不影响其他地方，可以简单的再调用一次cube生成的时钟配置函数：

1. printf("System clock reconfiguration\n\r");
   
2.         SystemClock_Config();
   
3.   displayclkinfo();

复制代码

最后，把唤醒后的时钟改为HSI，测试一下效果：

1. LL_RCC_SetClkAfterWakeFromStop(LL_RCC_STOP_WAKEUPCLOCK_HSI);
   

复制代码

此时唤醒后系统时钟就是HSI。

风子

再占板凳

aabird

还行吧。挺好的。我都不知道该如何表达了

风子

aabird 发表于 2015-11-8 15:36
还行吧。挺好的。我都不知道该如何表达了

呵呵

dsjsjf

很详细，谢谢分享

Paderboy

多谢分享。。。

DAHAIGE-355079

帮顶              

kingsings

写的很详细

风子

kingsings 发表于 2015-11-8 22:57
写的很详细

谢谢支持