stm32l4 rtc wakeup

<think>我们正在配置STM32L4系列微控制器的RTC以实现唤醒功能，并考虑低功耗模式（如Stop模式）。根据引用[1]和引用[2]的信息，我们可以参考类似的方法（如STM32L476的Stop2模式）以及从低功耗模式唤醒的技术（如使用LPUART和LPTIM）。但这里我们关注的是RTC唤醒。 步骤： 1. 配置RTC时钟源：通常选择LSE（低速外部时钟）或LSI（低速内部时钟）。LSE精度高（如32.768kHz），但需要外部晶振；LSI精度较低但无需外部元件。 2. 配置RTC唤醒定时器：设置唤醒时间间隔。 3. 配置低功耗模式（如Stop模式）并启用RTC唤醒事件。 4. 进入低功耗模式前，确保RTC已配置好并启用唤醒中断。 5. 编写唤醒后的处理代码（如重新配置系统时钟等）。 具体步骤（以STM32L4系列和HAL库为例）： 第一步：初始化RTC - 使能PWR时钟：__HAL_RCC_PWR_CLK_ENABLE(); - 允许访问备份域：HAL_PWR_EnableBkUpAccess(); - 初始化RTC时钟源（LSE或LSI）。以LSE为例： __HAL_RCC_RTC_CONFIG(RCC_RTCCLKSOURCE_LSE); // 选择LSE为RTC时钟源 __HAL_RCC_LSE_CONFIG(RCC_LSE_ON); // 启动LSE // 等待LSE就绪 while(!__HAL_RCC_GET_FLAG(RCC_FLAG_LSERDY)) { } - 初始化RTC： RTC_HandleTypeDef hrtc; hrtc.Instance = RTC; hrtc.Init.HourFormat = RTC_HOURFORMAT_24; hrtc.Init.AsynchPrediv = 0x7F; // 异步预分频，根据时钟频率设置 hrtc.Init.SynchPrediv = 0xFF; // 同步预分频 hrtc.Init.OutPut = RTC_OUTPUT_DISABLE; hrtc.Init.OutPutPolarity = RTC_OUTPUT_POLARITY_HIGH; hrtc.Init.OutPutType = RTC_OUTPUT_TYPE_OPENDRAIN; if (HAL_RTC_Init(&hrtc) != HAL_OK) { // 错误处理 } 第二步：配置RTC唤醒定时器 - 设置唤醒时间（单位为RTC时钟周期的倍数）。例如，设置2秒唤醒一次（假设RTC时钟为32.768kHz）： // 唤醒周期 = WakeUpClock * (WakeUpCounter + 1) / RTC_CLK // 选择唤醒时钟为RTCCLK_DIV16（即32768/16=2048Hz），则唤醒周期为1秒时，WakeUpCounter=2047 uint32_t wakeup_interval_sec = 2; uint32_t clock_freq = 2048; // 因为选择了RTCCLK_DIV16，所以为2048Hz uint32_t wakeup_counter = wakeup_interval_sec * clock_freq - 1; HAL_RTCEx_SetWakeUpTimer_IT(&hrtc, wakeup_counter, RTC_WAKEUPCLOCK_RTCCLK_DIV16); 第三步：配置低功耗模式（Stop模式）和唤醒源 - 在进入低功耗模式前，确保已配置RTC唤醒中断，并设置相应的NVIC。 HAL_NVIC_SetPriority(RTC_WKUP_IRQn, 0, 0); HAL_NVIC_EnableIRQ(RTC_WKUP_IRQn); - 进入Stop模式（以Stop2为例，注意STM32L4的Stop模式有多个等级，Stop2是其中一种）： // 设置唤醒源为RTC HAL_PWR_EnableWakeUpPin(PWR_WAKEUP_PIN1); // 如果有其他唤醒源也可以配置，这里我们主要用RTC // 进入Stop模式 HAL_PWR_EnterSTOPMode(PWR_LOWPOWERREGULATOR_ON, PWR_STOPENTRY_WFI); 第四步：编写RTC唤醒中断处理函数 - 在RTC_WKUP_IRQHandler中，清除中断标志，并调用HAL库的中断处理函数： void RTC_WKUP_IRQHandler(void) { HAL_RTCEx_WakeUpTimerIRQHandler(&hrtc); } - 在HAL_RTCEx_WakeUpTimerEventCallback回调函数中，可以添加唤醒后的处理代码。注意，从Stop模式唤醒后，系统时钟会被重置为MSI（内部低速时钟），所以需要重新配置系统时钟（例如切回PLL）： void HAL_RTCEx_WakeUpTimerEventCallback(RTC_HandleTypeDef *hrtc) { // 重新配置系统时钟（恢复到进入低功耗前的时钟配置） SystemClock_Config(); // 其他唤醒后的操作 } 注意事项： - 在进入低功耗模式前，保存当前系统状态（如时钟配置），以便唤醒后恢复。 - 根据实际需求选择RTC时钟源和预分频系数，确保唤醒定时器设置正确。 - Stop2模式下，大部分SRAM和寄存器的内容会保留，但系统时钟会停止，唤醒后需要重新初始化时钟。 参考引用[1]中提到的“stop2+LPUART+LPTIM1+RTC”组合，如果还需要其他外设（如LPUART）唤醒，则需要配置相应的唤醒源。 以上步骤是一个基本的框架，具体实现需根据实际硬件和软件环境调整。 相关问题： 1. 如何选择STM32L4系列的低功耗模式（Stop、Standby等）？ 2. 如何配置RTC时钟源（LSE/LSI）以及注意事项？ 3. 在低功耗模式下，如何同时使用多个唤醒源（如RTC和串口）？ 4. 从Stop模式唤醒后，为什么需要重新配置系统时钟？如何正确配置？ 5. 如何验证RTC唤醒功能的正确性（如测量功耗和唤醒时间）？</think>### STM32L4 RTC低功耗唤醒配置指南 在STM32L4系列中配置RTC唤醒功能需结合低功耗模式（如Stop模式），以下是关键步骤和代码示例： --- #### **1. 时钟源配置** 选择低速时钟源（LSE/LSI）作为RTC时钟： ```c // 启动LSE时钟（外部32.768kHz晶振） RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInit = {0}; RCC_OscInit.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_LSE; RCC_OscInit.LSEState = RCC_LSE_ON; HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInit); // 选择LSE作为RTC时钟源 RCC_PeriphCLKInitTypeDef PeriphClkInit = {0}; PeriphClkInit.PeriphClockSelection = RCC_PERIPHCLK_RTC; PeriphClkInit.RTCClockSelection = RCC_RTCCLKSOURCE_LSE; HAL_RCCEx_PeriphCLKConfig(&PeriphClkInit); ``` > **注意**：若使用LSI（内部RC振荡器），需注意其精度较低（±5%），适合对时间精度要求不高的场景[^1]。 --- #### **2. RTC唤醒定时器配置** 设置唤醒间隔并启用中断： ```c // 初始化RTC hrtc.Instance = RTC; hrtc.Init.HourFormat = RTC_HOURFORMAT_24; hrtc.Init.AsynchPrediv = 127; // 异步分频（LSE: 32768/(127+1)=256Hz） hrtc.Init.SynchPrediv = 255; // 同步分频 HAL_RTC_Init(&hrtc); // 配置唤醒定时器（2秒唤醒周期） // 计算：唤醒周期 = (WakeUpCounter + 1) / (RTCCLK频率 / 分频) uint32_t wakeup_interval_sec = 2; uint32_t wakeup_clk = 256; // RTCCLK分频后频率（Hz） uint32_t wakeup_counter = wakeup_interval_sec * wakeup_clk - 1; HAL_RTCEx_SetWakeUpTimer_IT(&hrtc, wakeup_counter, RTC_WAKEUPCLOCK_RTCCLK_DIV16); ``` --- #### **3. 低功耗模式配置（Stop模式）** 进入Stop模式前准备： ```c // 启用RTC唤醒中断 HAL_NVIC_SetPriority(RTC_WKUP_IRQn, 0, 0); HAL_NVIC_EnableIRQ(RTC_WKUP_IRQn); // 配置唤醒引脚（可选） HAL_PWR_EnableWakeUpPin(PWR_WAKEUP_PIN1); // 进入Stop模式 HAL_PWREx_EnterSTOP2Mode(PWR_STOPENTRY_WFI); // 使用STOP2模式保持SRAM内容 ``` --- #### **4. 唤醒中断处理** 唤醒后恢复系统时钟： ```c // RTC唤醒中断服务函数 void RTC_WKUP_IRQHandler(void) { HAL_RTCEx_WakeUpTimerIRQHandler(&hrtc); } // 唤醒回调函数 void HAL_RTCEx_WakeUpTimerEventCallback(RTC_HandleTypeDef *hrtc) { // 重新配置主时钟（Stop模式会重置时钟） SystemClock_Config(); // 添加业务逻辑（如数据采集） } ``` --- #### **关键注意事项** 1. **功耗优化**： - 关闭未使用的外设时钟：`__HAL_RCC_GPIOA_CLK_DISABLE()` - 配置GPIO为模拟模式：`HAL_GPIO_DeInit()` - 使用`__HAL_RCC_CLEAR_RESET_FLAGS()`清除复位标志 2. **唤醒源选择**： - RTC唤醒定时器（周期唤醒） - RTC闹钟（固定时间点唤醒） - 外部引脚唤醒（配合`HAL_PWR_EnableWakeUpPin()`） 3. **调试技巧**： - 测量唤醒电流：确认是否进入目标低功耗模式 - 检查RTC标志位：`__HAL_RTC_WAKEUPTIMER_GET_FLAG()` - 使用备用域备份寄存器保存状态：`HAL_RTCEx_BKUPWrite()` > **参考配置**：类似STM32L476的Stop2模式可实现μA级功耗（约1μA），同时保持SRAM和RTC运行[^1]。 --- ### 相关问题 1. 如何验证STM32L4在Stop模式下的实际功耗？ 2. RTC闹钟和唤醒定时器在应用场景中有何区别？ 3. 如何配置LPUART在低功耗模式下接收数据并唤醒MCU？ 4. Stop模式与Standby模式在唤醒时间和功耗上有何差异？ 5. 如何处理RTC时钟源（LSE/LSI）失效时的异常情况？ [^1]: STM32L476在freeRTOS下使用低功耗。之前说过了硬件层次的降低功耗，stm32中通过tickless降低功耗的方法等（ma级），但是功耗还是不够低。在使用stm32L476单片机过程中发现有更多的低功耗模式，和时钟选择。由于系统需要低功耗，但是同时对实时性要求也很高（快速唤醒），在低功耗的时候，串口通讯还要及时，定时器还要工作。基于这种需求，最终选择了stm32L系列的stop2模式。（stop2+LPUART+LPTIM1+RTC） [^2]: USART从低功耗模式唤醒STM32F0。STM32F0-参考手册-->6 Power control (PWR) RM0360 Reference manual STM32F030x4/x6/x8/xC and STM32F070x6/xB STM32F0-数据手册-->3.5 Power management DS9773 STM32F030x4 STM32F030x6 STM32F030x8 STM32F0-编程手册-->2.5 Power management PM0215 STM32F0xxx单片机编程手册 STM32F0-应用笔记 如何使用USART或LPUART从低功耗模式唤醒STM32F0 / F3 / L0 / L4微控制器 官方参考代码 [^3]: 通过/proc目录下的文件可以访问或更改内核参数，可以通过/proc目录查询驱动程序的信息。下面先让我们看一下/proc目录中的信息： # ls /proc 1 4725 5032 5100 5248 5292 crypto kcore partitions 14 4794 5044 5110 5250 5293 devices kmsg pci 2 4810 5075 5122 5252 5295 dma ksyms self 3 4820 5079 5132 5254 5345 driver loadavg slabinfo 4 4831 5080 5151 5256 6 execdomains locks stat 4316 4910 5081 5160 5258 7 fb lvm swaps 4317 4912 5082 5170 5262 70 filesystems mdstat sys 4318 4924 5083 5180 5271 8 fs meminfo sysrq-trigger 4319 4950 5084 5189 5287 9 ide misc sysvipc 4620 4963 5085 5232 5288 apm interrupts modules tty 4676 5 5086 5242 5289 bus iomem mounts uptime 4680 5005 5087 5244 5290 cmdline ioports mtrr version 4706 5018 5088 5246 5291 cpuinfo irq net