📚 课程目录第4章 Stop模式实战

4. Stop模式实战：配置Stop模式，使用RTC或外部中断唤醒，保留SRAM数据

Stop模式，说白了就是让STM32进入一种“浅睡”状态。内核停了，时钟也停了，但SRAM和寄存器里的数据还在。我刚开始做低功耗项目时，总觉得Stop模式比Sleep模式复杂不少，其实摸清门道后也就那么回事。

这一章，咱们就动手把Stop模式跑起来。目标很明确：进入Stop模式，用RTC闹钟或者外部按键中断唤醒，醒来后数据不丢，程序接着跑。

4.1 Stop模式的核心特征

先看一张表，把Stop模式和之前讲的Sleep模式做个对比。你心里就有数了。

特性	Sleep模式	Stop模式
CPU时钟	关闭	关闭
系统时钟（HSE/HSI）	运行	关闭
SRAM与寄存器	保持	保持
唤醒源	任意中断	EXTI（特定线）
典型电流	~mA级	~µA级
唤醒延迟	几µs	几十µs

看到没？Stop模式把主时钟都关了，所以功耗能降到微安级别。代价是唤醒稍微慢一点，而且不是所有中断都能叫醒它——只有连接到EXTI的特定事件才行。

4.2 进入Stop模式的正确姿势

进入Stop模式，STM32的HAL库给了我们一个现成的函数：HAL_PWR_EnterSTOPMode()。但直接调它可不够，有几个坑得先填上。

重要提醒： 进入Stop模式前，一定要确保所有外设的DMA传输已经完成。否则数据可能丢，甚至唤醒后外设卡死。我吃过这个亏，后来每次进Stop前都加一个标志位检查。

标准流程分三步：

配置唤醒源（RTC闹钟或外部中断）
设置Stop模式进入参数（电压调节器模式、是否关闭Flash）
调用进入函数，并处理唤醒后的时钟恢复

代码骨架长这样：

// 1. 配置RTC闹钟（假设RTC已初始化）
HAL_RTC_SetAlarm_IT(&hrtc, &sAlarm, FORMAT_BIN);

// 2. 进入Stop模式
//    PWR_STOPENTRY_WFI：使用WFI指令等待中断
//    PWR_MAINREGULATOR_ON：主调压器保持开启，唤醒更快
HAL_PWR_EnterSTOPMode(PWR_MAINREGULATOR_ON, PWR_STOPENTRY_WFI);

// 3. 唤醒后第一件事：重新配置系统时钟
//    因为HSE/HSI在Stop模式下被关闭了
SystemClock_Config();

嗯，这里要注意：SystemClock_Config() 必须放在唤醒后的第一行。否则你后面调任何外设，都会因为时钟不对而出问题。

4.3 唤醒源之一：RTC闹钟

RTC闹钟唤醒，是定时唤醒场景的首选。比如传感器每隔10秒采集一次数据，中间时间就睡过去。

配置RTC闹钟的步骤，我习惯这样写：

RTC_AlarmTypeDef sAlarm = {0};

// 设置闹钟时间为10秒后
sAlarm.AlarmTime.Hours = 0;
sAlarm.AlarmTime.Minutes = 0;
sAlarm.AlarmTime.Seconds = 10;
sAlarm.AlarmTime.SubSeconds = 0;
sAlarm.AlarmMask = RTC_ALARMMASK_NONE;  // 精确匹配
sAlarm.AlarmSubSecondMask = RTC_ALARMSUBSECONDMASK_NONE;
sAlarm.Alarm = RTC_ALARM_A;

// 使能闹钟中断
HAL_RTC_SetAlarm_IT(&hrtc, &sAlarm, FORMAT_BIN);

闹钟触发后，会进入RTC中断回调。在回调里，你只需要清除闹钟标志位，别的不用做——因为唤醒后程序会从 HAL_PWR_EnterSTOPMode() 下一行继续执行。

个人经验： 我建议在RTC闹钟中断回调里只做一件事：__HAL_RTC_ALARM_CLEAR_FLAG(&hrtc, RTC_FLAG_ALRAF)。别在里面处理业务逻辑，否则容易和主循环的时序打架。

4.4 唤醒源之二：外部中断（EXTI）

外部中断唤醒，适合按键触发、传感器中断信号等场景。比如一个低功耗门磁，平时睡大觉，门一开就通过GPIO中断叫醒MCU。

配置外部中断的要点：

GPIO必须配置为中断模式（不是事件模式）
中断线必须连接到EXTI
使能NVIC中对应的中断通道

以PA0引脚为例：

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};

__HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
__HAL_RCC_SYSCFG_CLK_ENABLE();

GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_IT_FALLING;  // 下降沿触发
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);

// 使能中断线
HAL_NVIC_SetPriority(EXTI0_IRQn, 0, 0);
HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTI0_IRQn);

中断服务函数里，同样只需要清除标志位：

void EXTI0_IRQHandler(void)
{
    HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler(GPIO_PIN_0);
}

void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin)
{
    if(GPIO_Pin == GPIO_PIN_0)
    {
        // 清除挂起位，啥也不干
        // 主循环会处理按键逻辑
    }
}

4.5 保留SRAM数据：一个容易忽略的细节

Stop模式下SRAM默认是保持的，但有个前提：VDD供电不能断。如果你用的是电池供电，电池电压掉到MCU的最低工作电压以下，SRAM数据就保不住了。

另外，有些STM32系列（比如L4、U5）提供了备份SRAM，由VBAT引脚供电。即使主电源掉电，备份SRAM里的数据也能保留。如果你的项目有“掉电不丢数据”的需求，可以考虑把关键变量放到备份SRAM里。

举个例子，用属性定义把变量放在备份SRAM：

// 放在备份SRAM中的计数器
__attribute__((section(".backup_sram"))) uint32_t boot_count = 0;

不过要注意，备份SRAM的访问速度比主SRAM慢一点，而且容量有限。别把大数组往里塞。

4.6 完整实战流程

下面是一个完整的Stop模式实战流程，我把它画成了流程图，方便你对照代码理解。

流程看着简单，但实际调试时容易在“恢复时钟”这一步翻车。我遇到过好几次，唤醒后忘了重新配置时钟，结果串口打印出来全是乱码。后来我养成了一个习惯：在 HAL_PWR_EnterSTOPMode() 后面直接跟 SystemClock_Config()，一秒都不耽误。

4.7 避坑指南

实战中还有几个坑，我一个个说给你听。

  坑1：唤醒后外设配置丢失

  Stop模式下，大部分外设的寄存器内容会丢失（除了RTC、备份域、部分LPGPIO）。唤醒后需要重新初始化用到的外设。我建议把外设初始化函数封装成一个 Periph_ReInit()，在唤醒后统一调用。

  坑2：中断优先级导致无法唤醒

  唤醒源的中断优先级必须高于或等于当前正在执行的中断优先级。如果你在某个高优先级中断里调用 HAL_PWR_EnterSTOPMode()，那么低优先级的唤醒源是叫不醒MCU的。解决办法：要么在进入Stop前把优先级设好，要么确保不在中断里进Stop。

  坑3：调试器连接时无法进入Stop

  这是新手最容易懵的地方。当你用ST-Link调试时，调试器会阻止MCU真正进入Stop模式。你看到的电流可能还是mA级。别慌，拔掉调试器，用万用表测一下，电流就下来了。

4.8 实测数据参考

最后给一组我在STM32F103上实测的数据，供你参考：

条件	典型电流	唤醒时间
Stop模式，主调压器开启	~35 µA	~10 µs
Stop模式，低功耗调压器	~8 µA	~50 µs
Stop模式 + RTC运行	~40 µA	~10 µs

注意，不同型号、不同时钟配置下，数据会有差异。但量级不会差太多。如果你的实测电流比表格里大一个数量级，先检查是不是有GPIO没配置好——浮空引脚在Stop模式下会漏电。