1. 低功耗概览：STM32L4 系列低功耗特性总览

做嵌入式这么多年，我见过不少工程师一上来就怼着代码调功耗，结果折腾半天发现选错了模式。说白了，低功耗设计的第一步不是写代码，而是搞清楚你的芯片到底能睡多深。

STM32L4 系列是意法半导体专门为低功耗场景打造的。它基于 Cortex-M4 内核，带 FPU 和 DSP 指令，性能不差，但真正厉害的是它的功耗模式设计。我刚开始用 L4 的时候，也被那一堆模式搞得有点晕——Run、Sleep、LP Run、LP Sleep、Stop、Standby…… 每个模式功耗差好几个数量级，唤醒时间也完全不同。

这一章我们先搭个框架，把 L4 的低功耗家底摸清楚。

1.1 功耗模式对比

先看这张图，我把 L4 的功耗模式按功耗从高到低排了个序。你一眼就能看出，从 Run 到 Standby，电流差了 6 个数量级。

这张图我建议你存下来。每次选模式的时候，对着它看一眼，基本不会选错。

1.2 各模式详解

下面我把每个模式拆开讲。你注意看表格里的「保留内容」和「唤醒源」这两列，这是选型的关键。

模式	典型电流	CPU 状态	RAM 保持	主要唤醒源	典型场景
Run	~100 µA/MHz	运行	全部	—	正常处理
Sleep	~50 µA/MHz	暂停	全部	任何中断/事件	等待外设完成
LP Run	~8 µA/MHz	运行 (低频)	全部	—	低负载持续处理
LP Sleep	~3 µA/MHz	暂停 (低频)	全部	任何中断/事件	低频等待
Stop 0	~30 µA	关	全部	RTC / 外部中断 / 部分外设	秒级休眠
Stop 1	~3 µA	关	全部	RTC / 外部中断 / 部分外设	分钟级休眠
Stop 2	~1 µA	关	全部	RTC / 外部中断 / 部分外设	分钟级休眠
Standby	~100 nA	关	丢失	RTC / WAKEUP 引脚 / 复位	长时间休眠

这里有个细节我提醒你一下：Stop 0/1/2 的区别不只是电流。Stop 2 关闭了更多外设时钟，但 RAM 内容全部保留。我有个项目做温湿度记录仪，采样间隔 5 分钟，用的就是 Stop 2 + RTC 唤醒，整机平均电流做到了 2.3 µA 左右。

1.3 功耗测量方法

说到测量，我踩过不少坑。最早我用万用表直接串在电源上测，结果发现读数跳来跳去，根本不准。后来才明白，低功耗电流是脉冲式的——芯片醒来那几十微秒电流可能冲到几毫安，然后迅速掉回微安级。万用表的积分时间太长，测出来的是平均值，但你看不到瞬态行为。

我个人习惯用这几种方法：

• 精密万用表（6.5 位以上）：测稳态电流，比如 Standby 模式。Fluke 8846A 或 Keysight 34461A 都行。
• 示波器 + 电流探头：看瞬态波形，比如从 Stop 唤醒时的电流尖峰。探头带宽建议 50 MHz 以上。
• 专用功耗分析仪：比如 Joulescope 或 Otii，能同时测电压、电流、功率，还能积分算总能耗。我最近的项目基本都用 Otii，省事。
• 串联采样电阻法：低成本方案，用 10Ω 电阻串在电源上，示波器测电阻两端电压。注意电阻压降会影响芯片供电，别选太大。

1.4 快速上手：测量一个最简单的 Standby 电流

说了这么多，我们来动动手。下面这段代码让 STM32L4 进入 Standby 模式，你可以用它验证你的测量环境。

/* 进入 Standby 模式示例 */
#include "stm32l4xx_hal.h"

void Enter_Standby(void)
{
    /* 1. 清除唤醒标志 */
    __HAL_PWR_CLEAR_FLAG(PWR_FLAG_WU);

    /* 2. 使能电源时钟 */
    __HAL_RCC_PWR_CLK_ENABLE();

    /* 3. 设置 Standby 模式 */
    HAL_PWR_EnableSleepOnExit();  /* 可选：退出中断后自动休眠 */
    HAL_PWR_EnterSTANDBYMode();

    /* 不会执行到这里 */
}

烧录后，用你的万用表串在 VDD 上，应该能看到电流掉到 100 nA 左右。如果读数偏高，检查一下有没有外部上拉电阻或者未使用的 GPIO 在漏电。