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需求描述

让MCU进入睡眠模式，然后通过串口发送消息来唤醒MCU退出睡眠模式。观察LED在进入休眠模式后是否仍然开启。

思考

首先睡眠模式，唤醒的条件是中断，外部内部都可以，这里的串口接收中断时内部中断。

拓展：中断分为三大类：内核中断也叫异常，片上外设中断对于stem32来说也是内部所以叫内部中断，片外外设的中断stem32外部的中断，叫外部中断。

图解：

软件设计：

设计到的寄存器：

ARM内核：

代码：

    /* 1. 设置普通睡眠模式 */SCB->SCR &= ~SCB_SCR_SLEEPDEEP;

usart.h

#ifndef __USART_H
#define __USART_H#include "stm32f10x.h"
#include <stdio.h>// 初始化
void USART_Init(void);// 发送一个字符
void USART_SendChar(uint8_t ch);// 接收一个字符
uint8_t USART_ReceiveChar(void);// 发送字符串
void USART_SendString(uint8_t * str, uint8_t size);// 接收字符串
void USART_ReceiveString(uint8_t buffer[], uint8_t *size);#endif

usart.c

之前的代码新增3.4和4以及中断服务程序。

#include "usart.h"// 初始化
void USART_Init(void)
{// 1. 开启时钟RCC->APB2ENR |= RCC_APB2ENR_USART1EN;RCC->APB2ENR |= RCC_APB2ENR_IOPAEN;// 2. GPIO 工作模式// 2.1 PA9 - TX，复用推挽输出，CNF = 10，MODE = 11GPIOA->CRH |= GPIO_CRH_MODE9;GPIOA->CRH |= GPIO_CRH_CNF9_1;GPIOA->CRH &= ~GPIO_CRH_CNF9_0;// 2.2 PA10 - RX，浮空输入，CNF = 01，MODE = 00GPIOA->CRH &= ~GPIO_CRH_MODE10;GPIOA->CRH &= ~GPIO_CRH_CNF10_1;GPIOA->CRH |= GPIO_CRH_CNF10_0;// 3. 串口模块配置// 3.1 设置波特率 115200USART1->BRR = 0x271;// 3.2 使能串口和收发模块USART1->CR1 |= USART_CR1_UE;USART1->CR1 |= (USART_CR1_TE | USART_CR1_RE);// 3.3 配置数据帧的格式USART1->CR1 &= ~USART_CR1_M;    // 长度为 8 位USART1->CR1 &= ~USART_CR1_PCE;  // 不使用校验位USART1->CR2 &= ~USART_CR2_STOP; // 1 位停止位// 3.4 开启串口接收中断USART1->CR1 |= USART_CR1_RXNEIE;// 4. NVIC配置NVIC_SetPriorityGrouping(3);NVIC_SetPriority(USART1_IRQn, 3);NVIC_EnableIRQ(USART1_IRQn);
}// 发送一个字符
void USART_SendChar(uint8_t ch)
{// 判断 TDR 是否为空，必须等待 TDR 为空才能继续发送while ((USART1->SR & USART_SR_TXE) == 0){}// 将要发送的数据写入TDRUSART1->DR = ch;
}// 接收一个字符
uint8_t USART_ReceiveChar(void)
{// 判断 RDR 是否非空，必须等待 RDR 有数据才能读取出来while ((USART1->SR & USART_SR_RXNE) == 0){}// 读取接收到的数据，返回return USART1->DR;
}// 发送字符串
void USART_SendString(uint8_t *str, uint8_t size)
{for (uint8_t i = 0; i < size; i++){USART_SendChar(str[i]);}
}// 接收字符串
void USART_ReceiveString(uint8_t buffer[], uint8_t *size)
{// 定义变量，保存当前接收到的字符个数uint8_t i = 0;// 不停地接收字符，直到检测到空闲帧// 错误写法：// while ( (USART1->SR & USART_SR_IDLE) == 0 )// {// 	buffer[i] = USART_ReceiveChar();// 	i++;// }// 正确写法：// 外层循环：不停读取下一个字符while (1){// 内层循环：判断当前数据帧是否结束while ((USART1->SR & USART_SR_RXNE) == 0){// 一旦已经检测到空闲帧，就立刻退出if (USART1->SR & USART_SR_IDLE){*size = i;USART1->DR;return;}}buffer[i] = USART1->DR;i++;}
}// 重写fputc函数
int fputc(int ch, FILE * file)
{USART_SendChar(ch);return ch;
}// 中断服务程序
void USART1_IRQHandler(void)
{if (USART1->SR & USART_SR_RXNE){// 读取接收到的数据，清除标志位uint8_t c = USART1->DR & 0xff;USART_SendChar(c);}
}

main.c

前面有__的命令，证明时底层的命令，汇编指令。

#include "usart.h"
#include "delay.h"
#include "led.h"void enter_sleep_mode(void);int main(void)
{// 初始化USART_Init();LED_Init();printf("低功率实验：睡眠模式...\n");// 1. 开启LED灯，延时2s，模拟正常程序执行过程LED_On(LED_1);Delay_s(2);while (1){// 2. 进入睡眠模式printf("正常代码执行完毕，3s后进入睡眠模式...\n");Delay_s(3);printf("进入睡眠模式");enter_sleep_mode();// 3. 以下代码只有在唤醒之后才会执行printf("从睡眠模式中唤醒...\n");Delay_s(2);}
}// 定义进入睡眠模式的函数
void enter_sleep_mode(void)
{// 1. 设置普通睡眠模式（默认）SCB->SCR &= ~SCB_SCR_SLEEPDEEP;// 2. 使用WFI指令，进入睡眠模式__WFI();
}

led.h

#ifndef __LED_H
#define __LED_H#include "stm32f10x.h"// 宏定义LED灯
#define LED_1 GPIO_ODR_ODR0
#define LED_2 GPIO_ODR_ODR1
#define LED_3 GPIO_ODR_ODR8// 初始化
void LED_Init(void);// 开关LED灯
void LED_On(uint16_t led);
void LED_Off(uint16_t led);// 翻转LED灯状态
void LED_Toggle(uint16_t led);// 控制所有LED灯的开关
void LED_OnAll(uint16_t leds[], uint8_t size);
void LED_OffAll(uint16_t leds[], uint8_t size);#endif

led.c

#include "led.h"// 初始化
void LED_Init(void)
{// 1. 时钟配置，打开GPIOA时钟RCC->APB2ENR |= RCC_APB2ENR_IOPAEN;// 2. 工作模式配置，PA0、PA1、PA8 通用推挽输出，CNF = 00，MODE = 11GPIOA->CRL |= GPIO_CRL_MODE0;GPIOA->CRL &= ~GPIO_CRL_CNF0;GPIOA->CRL |= GPIO_CRL_MODE1;GPIOA->CRL &= ~GPIO_CRL_CNF1;GPIOA->CRH |= GPIO_CRH_MODE8;GPIOA->CRH &= ~GPIO_CRH_CNF8;// 3. 初始状态所有引脚输出高电平，关灯LED_Off(LED_1);LED_Off(LED_2);LED_Off(LED_3);
}// 开关LED灯
void LED_On(uint16_t led)
{GPIOA->ODR &= ~led;
}
void LED_Off(uint16_t led)
{GPIOA->ODR |= led;
}// 翻转LED灯状态
void LED_Toggle(uint16_t led)
{// 根据IDR对应位的值，判断当前LED状态if ((GPIOA->IDR & led) == 0){LED_Off(led);}else{LED_On(led);}
}// 控制所有LED灯的开关
void LED_OnAll(uint16_t leds[], uint8_t size)
{for (uint8_t i = 0; i < size; i++){LED_On(leds[i]);}
}
void LED_OffAll(uint16_t leds[], uint8_t size)
{for (uint8_t i = 0; i < size; i++){LED_Off(leds[i]);}
}