如何控制CH32V103進入睡眠模式以及對其進行中斷喚醒操作

CH32V103系列是以青稞V3A處理器為核心的32位通用MCU，該處理器是基于RISC-V開源指令集設(shè)計。 片上集成了時鐘安全機制、多級電源管理、通用DMA控制器。 此系列具有1路USB2.0主機/設(shè)備接口、多通道12位ADC轉(zhuǎn)換模塊、多通道TouchKey、多組定時器、多路IIC/USART/SPI接口等豐富的外設(shè)資源。

本章教程主要講述如何控制CH32V103進入睡眠模式以及對其進行中斷喚醒操作。

1、PWR-睡眠模式簡介及相關(guān)函數(shù)介紹

在系統(tǒng)復(fù)位后，微控制器處于正常工作狀態(tài)（運行模式），此時可以通過降低系統(tǒng)主頻或者關(guān)閉不用外設(shè)時鐘或者降低工作外設(shè)時鐘來節(jié)省系統(tǒng)功耗。 如果系統(tǒng)不需要工作，可設(shè)置系統(tǒng)進入低功耗模式，并通過特定事件讓系統(tǒng)跳出此狀態(tài)。

微控制器目前提供了 3 種低功耗模式，從處理器、外設(shè)、電壓調(diào)節(jié)器等的工作差異上分為：

睡眠模式：內(nèi)核停止運行，所有外設(shè)（包含內(nèi)核私有外設(shè)）仍在運行。

停止模式：停止所有時鐘，喚醒后系統(tǒng)繼續(xù)運行。

待機模式：停止所有時鐘，喚醒后微控制器復(fù)位（電源復(fù)位）。

在睡眠模式下，所有的IO引腳都保持他們運行模式下的狀態(tài)，所有的外設(shè)時鐘都正常，所以進入睡眠模式前，盡量關(guān)閉無用的外設(shè)時鐘，以減低功耗。 該模式喚醒所需時間最短。

進入睡眠模式：配置內(nèi)核寄存器控制位 SLEEPDEEP=0（PFIC系統(tǒng)控制寄存器（PFIC_SCTLR）位2，SLEEPDEEP，控制系統(tǒng)的低功耗模式：1為deepsleep，0為sleep），電源控制寄存器 PDDS=0，LPDS 決定內(nèi)部調(diào)壓器狀態(tài)，執(zhí)行WFI或WFE，可選SEVONPEND 和SLEEPONEXIT（可配合CH32V103應(yīng)用手冊第二章PWR章節(jié)寄存器描述和第九章中斷和事件進行閱讀理解）。

退出睡眠模式：任意中斷或者喚醒事件。

關(guān)于WFI和WFE方式：

WFI：微控制器被具有中斷控制器響應(yīng)的中斷源喚醒，系統(tǒng)喚醒后，將最先執(zhí)行中斷服務(wù)函數(shù)（微控制器復(fù)位除外）。

WFE：喚醒事件觸發(fā)微控制器將退出低功耗模式。 喚醒事件包括：

（1）配置一個外部或內(nèi)部的 EXTI 線為時間模式，此時無需配置中斷控制器；

（2）或者配置某個中斷源，等效為 WFI 喚醒，系統(tǒng)優(yōu)先執(zhí)行中斷服務(wù)函數(shù)；

（3）或者配置 SLEEPONPEN 位，開啟外設(shè)中斷使能，但不開啟中斷控制器中的中斷使能，系統(tǒng)喚醒后需要清除中斷掛起位。

關(guān)于SLEEPONEXIT（PFIC系統(tǒng)控制寄存器PFIC_SCTLR位1，控制離開中斷服務(wù)程序后，系統(tǒng)狀態(tài)。1：系統(tǒng)進入低功耗模式；0：系統(tǒng)進入主程序）和SEVONPEND（PFIC系統(tǒng)控制寄存器PFIC_SCTLR位4），可配合CH32V103應(yīng)用手冊第九章中斷和事件寄存器描述進行閱讀理解：

SLEEPONEXIT：啟用：執(zhí)行 WFI 或 WFE 指令后，微控制器確保所有待處理的中斷服務(wù)退出后進入低功耗模式。

不啟用：執(zhí)行 WFI 或 WFE 指令后，微控制器立即進入低功耗模式 。

SEVONPEND：啟用：所有中斷或者喚醒事件都可以喚醒通過執(zhí)行WFE進入的低功耗。

不啟用：只有在中斷控制器中使能的中斷或者喚醒事件可以喚醒通過執(zhí)行 WFE 進入的低功耗。

關(guān)于CH32V103 PWR睡眠模式具體信息，可參考CH32V103應(yīng)用手冊。CH32V103 PWR標(biāo)準(zhǔn)庫函數(shù)具體內(nèi)容如下：

2、硬件設(shè)計

單片機進入睡眠模式之后，需要對其進行中斷喚醒，此時將開發(fā)板PA0引腳與3.3V引腳連接即可進行中斷喚醒。

3、軟件設(shè)計

本章教程在第四章EXTI基礎(chǔ)上進行單片機睡眠模式喚醒，通過PA0接GND進入中斷對睡眠模式進行喚醒，關(guān)于EXTI部分程序在此不再介紹，主要介紹如何進入睡眠模式并對其進行中斷喚醒，其具體程序如下：

main.c文件

4、下載驗證

將編譯好的程序下載到開發(fā)板并復(fù)位，串口打印情況具體如下：

由上圖可知，單片機進入睡眠模式，將PA0引腳與3.3V引腳連接，串口打印如下：