4. 停机模式（Stop Mode）：Stop0、Stop1、Stop2 的区别与选择

停机模式，说白了就是让内核睡觉，但外设还能干活。

我刚开始接触低功耗设计时，总觉得停机模式就是“关掉一切”。后来踩了坑才明白——停机模式其实是把内核时钟关了，但 SRAM 和寄存器内容得保住，部分外设还能继续跑。这样一觉醒来，程序能接着往下走，不用从头复位。

STM32 的停机模式分三种：Stop0、Stop1、Stop2。它们之间的差异，我习惯用一句话概括——唤醒越快，漏电越大；唤醒越慢，越省电。

4.1 三种停机模式的核心差异

先看一张对比表，心里有个底：

特性 Stop0 Stop1 Stop2
内核电压（VOS） VOS0（最高性能） VOS1（中等） VOS2（最低）
SRAM 保持 全部保持 全部保持 部分保持（可配置）
唤醒时间 约 2 µs 约 5 µs 约 10 µs
典型电流（@25°C） 约 200 µA 约 50 µA 约 10 µA
适用场景 需要快速响应 平衡功耗与响应 极致省电

你想想看，如果产品是电池供电的传感器节点，每隔几秒才发一次数据，那 Stop2 就是首选。但如果是工业控制，要求中断响应在 3 µs 以内，那就得用 Stop0。

我的经验： 别一上来就选 Stop2。我有个项目，为了省电直接上了 Stop2，结果唤醒时间太长，导致通信超时。后来换成 Stop1，电流只多了 40 µA，但通信稳定了。选模式前，先算清楚你的唤醒时间预算。

4.2 SRAM 与寄存器的保持策略

进入停机模式后，SRAM 和寄存器到底保不保？这个问题，我当年也迷糊过。

其实规则很简单：SRAM 内容默认全部保持，但你可以通过配置让部分 SRAM 掉电，进一步省电。寄存器方面，内核寄存器（如 R0-R15、PSP、MSP）会丢失，但外设寄存器（如 USART、SPI、GPIO 的配置）会保持。

具体来说：

  • SRAM1 和 SRAM2：在 Stop0 和 Stop1 下全部保持。Stop2 下，你可以通过 PWR_CR2 寄存器的 SRAM2PDS 位，让 SRAM2 掉电。
  • 备份 SRAM（Backup SRAM）：只要 VBAT 有电，它就一直在。我习惯把关键数据（如校准参数、设备状态）放这里。
  • 外设寄存器：全部保持。但要注意，有些外设（如 RTC、LPTIM、IWDG）在停机模式下还能继续跑，它们的寄存器当然也保持。
注意： 我曾经犯过一个错——在进入 Stop2 前，把数据存在了 SRAM2，然后配置了 SRAM2 掉电。醒来后数据全乱了。后来我改用 SRAM1 存关键数据，SRAM2 只放临时缓存。记住：掉电的 SRAM 区域，数据就是丢了，别指望它还在。

4.3 如何配置停机模式

配置过程其实不复杂，我习惯按这几步走：

  1. 选择电压调节器模式：通过 PWR_CR1 的 LPDS 和 LPR 位，决定是保持电压调节器开启（Stop0），还是进入低功耗模式（Stop1/Stop2）。
  2. 配置唤醒源：使能你需要的唤醒中断（如 EXTI、RTC、LPTIM）。
  3. 执行 WFI 或 WFE 指令：进入停机模式。

下面是一个进入 Stop2 模式的代码示例：

// 进入 Stop2 模式
void Enter_Stop2_Mode(void)
{
    // 1. 配置 PWR 寄存器
    //    - LPDS = 1：低功耗调节器
    //    - LPR = 1：低功耗调节器在停机模式下关闭
    //    - SRAM2PDS = 1：SRAM2 掉电（可选）
    HAL_PWR_Config(PWR_LOWPOWERREGULATOR_ENABLE | PWR_STOPENTRY_WFI);
    
    // 2. 使能唤醒源（例如 RTC 闹钟）
    HAL_RTC_SetAlarm_IT(&hrtc, &sAlarm, FORMAT_BIN);
    
    // 3. 进入停机模式
    HAL_PWR_EnterSTOPMode(PWR_LOWPOWERREGULATOR_ENABLE, PWR_STOPENTRY_WFI);
    
    // 4. 唤醒后重新配置系统时钟
    SystemClock_Config();
}
关键点： 唤醒后，系统时钟默认使用 HSI。如果你之前用的是 HSE 或 PLL，必须在唤醒后重新配置时钟。我见过有人忘了这一步，结果外设跑在错误频率上，通信全乱套。

4.4 三种模式的选择策略

怎么选？我总结了一个简单的决策流程：

停机模式选择决策流程 开始选择 唤醒时间 < 3 µs？ 是 Stop0 否 唤醒时间 < 8 µs？ 是 Stop1 否 Stop2 说明：唤醒时间包括从唤醒事件到 CPU 开始执行第一条指令的时间。 实际值受系统时钟配置和外设状态影响，建议实测确认。

这个流程我用了好几年，基本没出过问题。但有一点要提醒：唤醒时间不是固定的。它受系统时钟配置、外设状态、甚至温度影响。我建议你在最终产品上实测一下，别光看数据手册。

我的习惯： 在开发阶段，我会把三种模式都写进代码，通过一个宏定义切换。这样调试时先用 Stop0 保证功能正常，最后再切到 Stop2 优化功耗。省得来回改代码。

4.5 避坑指南

最后分享几个我踩过的坑：

  • 唤醒后时钟没配好：进入停机模式前，如果你用的是 HSE 或 PLL，唤醒后必须重新配置。我建议把时钟配置封装成一个函数，进入停机模式前和唤醒后都调用一次。
  • 外设没关干净：有些外设（如 ADC、DAC）在停机模式下会漏电。我习惯在进入停机模式前，把所有不用的外设时钟都关掉。
  • 中断优先级没设对：唤醒中断的优先级如果设得太低，可能会被其他中断抢占，导致唤醒失败。我一般把唤醒中断设为最高优先级。
曾经踩过的坑： 有一次，我在 Stop2 模式下用 RTC 闹钟唤醒，结果死活醒不过来。查了半天，发现是 RTC 的时钟源配成了 LSE，但 LSE 的晶振没起振。后来换成 LSI 就好了。记住：唤醒源的时钟必须稳定，否则它根本不会产生唤醒事件。

嗯，停机模式的内容就这些。记住一句话：选模式看唤醒时间，配寄存器看保持策略，调试时先测唤醒再测功耗。这样基本不会出大问题。

← 上一章 📖 返回目录 下一章 →