1. 低功耗基础概念：STM32的几种低功耗模式

做嵌入式开发，尤其是电池供电的项目，低功耗是绕不开的坎。我记得刚入行那会儿，总觉得让单片机“睡觉”很简单，结果产品做出来，待机电流比预期大了十几倍……嗯，从那以后，我才开始认真研究STM32到底是怎么“睡”的。

STM32的低功耗模式，说白了就是三种：Sleep（睡眠）、Stop（停止）、Standby（待机）。它们就像三个不同深度的睡眠状态，功耗越来越低，但唤醒代价也越来越大。

1.1 Sleep Mode（睡眠模式）

这是最浅的睡眠。CPU核心时钟停了，但所有外设（比如USART、SPI、定时器）都还在跑。你想想看，就像你躺在床上闭着眼，但耳朵还在听周围的声音。

• 电流消耗： 典型值在mA级别，具体取决于外设开启数量
• 唤醒源： 任何中断或事件都能唤醒，包括外设中断、外部中断
• 唤醒时间： 极快，几乎无延迟（几个CPU周期）
• 唤醒后状态： 代码从唤醒中断处继续执行，所有寄存器、SRAM内容完全保留

我在项目中用过Sleep模式做“空闲等待”。比如等待串口接收完一帧数据，CPU没必要空转，进Sleep等中断就行。但说实话，这种模式省电效果有限，适合对功耗不敏感、但要求快速响应的场景。

1.2 Stop Mode（停止模式）

Stop模式就深了一层。CPU停了，所有外设的时钟也停了。但SRAM和寄存器内容还在，因为主电源没断。这就像你关掉房间的灯和空调，但冰箱还在通电。

这里有个关键点：1.2V域供电还在。所以RTC（实时时钟）和备份寄存器可以继续工作，前提是你配置了LSE或LSI作为RTC时钟源。

特性	Stop模式说明
CPU时钟	停止
外设时钟	停止（可配置部分外设保持）
SRAM/寄存器	保留
典型电流	几十µA到几百µA（取决于RTC是否开启）
唤醒源	EXTI中断、RTC闹钟、RTC唤醒事件、I2C/USART等特定外设
唤醒时间	几µs到几十µs（需要恢复HSI/HSE振荡器）

我曾经在一个手持设备上用Stop模式配合RTC闹钟，每秒钟唤醒一次采集传感器数据。电流控制在50µA左右，两节AA电池撑了半年多。嗯，这里要注意：唤醒后系统时钟默认切回HSI，如果你原来用的是HSE+PLL，需要重新配置时钟树。

1.3 Standby Mode（待机模式）

这是最深度的睡眠。说白了，就是几乎完全断电。1.2V域大部分关闭，SRAM和寄存器内容全部丢失。只有备份域（RTC、备份寄存器、低速振荡器）和唤醒逻辑还在工作。

你想想看，这就像你出门旅行，把家里总闸拉了，只留了一个摄像头（RTC）和门铃（唤醒引脚）。

• 电流消耗： 典型值在1µA以下（关闭RTC时甚至几百nA）
• 唤醒源： RTC闹钟、RTC唤醒事件、WKUP引脚上升沿、NRST复位、BOR欠压复位
• 唤醒时间： 最长，需要芯片重新上电启动（ms级别）
• 唤醒后状态： 相当于复位，代码从main函数开始执行，SRAM内容丢失

Standby模式是我做超低功耗产品的首选。比如电池供电的温湿度传感器，每10分钟采集一次数据，其余时间进Standby。电流可以做到1.5µA左右，一节CR2032纽扣电池能用两年。

1.4 三种模式对比与选型依据

我把三种模式的核心差异整理成了一张表，方便你快速对比：

对比项	Sleep	Stop	Standby
CPU状态	停止	停止	断电
外设状态	运行	停止（可配置）	断电
SRAM/寄存器	保留	保留	丢失
RTC	可选	可选	可选（备份域）
典型电流	mA级	几十µA	1µA以下
唤醒时间	ns级	µs级	ms级
唤醒源数量	多（所有中断）	中等（EXTI+特定外设）	少（RTC+WKUP引脚）
代码恢复方式	中断返回	中断返回	从头执行

选型其实不难，我一般按这个思路来：

1. 需要快速响应、外设不能停？ 用Sleep。比如等待串口数据、按键消抖。
2. 需要中等功耗、保留现场、定时唤醒？ 用Stop。比如传感器周期性采集、低功耗蓝牙广播。
3. 需要极致省电、唤醒频率很低？ 用Standby。比如环境监测、资产追踪、智能表计。

1.5 知识结构总览

下面这张图把三种模式的关系和选型逻辑串起来了，你可以对照着理解：

1.6 进入与退出模式的基本代码框架

最后，我贴三段最基础的进入代码，让你有个直观印象。具体细节后面章节会展开。

进入Sleep模式：

// 最简单的Sleep，执行完WFI就睡，任意中断唤醒
__WFI();  // Wait For Interrupt

进入Stop模式：

// 配置PWR寄存器，进入Stop模式
HAL_PWR_EnterSTOPMode(PWR_LOWPOWERREGULATOR_ON, PWR_STOPENTRY_WFI);
// 唤醒后需要重新配置系统时钟
SystemClock_Config();

进入Standby模式：

// 清除唤醒标志，使能WKUP引脚（如果使用），然后进入Standby
HAL_PWR_DisableWakeUpPin(PWR_WAKEUP_PIN1);
HAL_PWR_EnableWakeUpPin(PWR_WAKEUP_PIN1);
HAL_PWR_EnterSTANDBYMode();
// 代码不会执行到这里，唤醒后从main重新开始