在嵌入式系統(tǒng)的設計中，低功耗設計（Low-Power Design）是許多設計人員必須面對的問題，其原因在于嵌入式系統(tǒng)被廣泛應用于便攜式和移動性較強的產(chǎn)品中去，而這些產(chǎn)品不是一直都有充足的電源供應，往往是靠電池來供電，所以設計人員從每一個細節(jié)來考慮降低功率消耗，從而盡可能地延長電池使用時間。因此，大部分芯片都會有低功耗模式，以CW32L083為例，它就是一個32位低功耗微控制器。

一、芯片模式介紹

1.CW32L083工作模式

CW32L083 支持三種工作模式，由內(nèi)嵌的電源管理模塊自動完成電源的統(tǒng)一管理。三種工作模式是：?

? 運行模式（Active mode）?

? 休眠模式（Sleep mode）?

? 深度休眠模式（DeepSleep mode）?

電源上電后，系統(tǒng)自動進入運行模式。用戶可通過軟件程序，進入休眠或深度休眠兩種低功耗運行狀態(tài)；在低功耗運行狀態(tài)時，可通過硬件中斷觸發(fā)喚醒機制，使系統(tǒng)返回到運行模式。

2.進入休眠模式或深度休眠模式

使用 M0+ 內(nèi)核的 ARM 等待中斷專用指令，WFI（Wait for Interrupt），配合 M0+ 內(nèi)核的系統(tǒng)控制寄存器（SCR， System Control Register）的 SLEEPONEXIT 和 SLEEPDEEP 位域，可實現(xiàn)立即進入或退出（中斷服務程序）時進 入休眠模式或深度休眠模式。?

? 立即進入?

執(zhí)行 WFI 指令，MCU 將立即進入休眠模式（SLEEPDEEP 為 0 時）或深度休眠模式（SLEEPDEEP 為 1 時）?

? 退出時進入?

將 SLEEPONEXIT 位置 1，當退出最低優(yōu)先級的中斷服務程序后，MCU 會進入休眠模式（SLEEPDEEP 為 0 時） 或深度休眠模式（SLEEPDEEP 為 1 時），而不需執(zhí)行 WFI 指令 。

在深度休眠模式下，系統(tǒng)將自動關閉高速時鐘。如用戶需要在深度休眠模式下使部分外設仍保持運行，則須在進入深度休眠模式前，啟動相應的低速時鐘并將該外設時鐘設置為此低速時鐘。

3.退出休眠模式或深度休眠模式

在休眠模式或深度休眠模式下，均可通過中斷來喚醒 CPU，返回到運行模式。但是，值得注意的是，如果用戶在中斷服務程序中執(zhí)行 WFI 命令進入休眠（包括深度休眠），則需要比此中斷更高優(yōu)先級的中斷才能喚醒 CPU，因此，我們強烈建議用戶在準備進入休眠前，應先處理完所有中斷服務程序，并且清除所有中斷請求和中斷標志。

使用中斷退出休眠模式，用戶必須在進入休眠（包括深度休眠）前使能此中斷的允許位。

中斷喚醒退出深度休眠模式時，CPU 運行狀態(tài)與退出休眠模式相同。

4.UART控制深度休眠模式

UART控制器工作在雙時鐘域下，支持在深度休眠模式下進行正常的數(shù)據(jù)收發(fā)，并通過接收完成中斷喚醒 MCU回到運行模式。

如果設置了傳輸時鐘 UCLK來源為低速時鐘，當系統(tǒng)進入深度休眠模式后，高速時鐘將停止，低速時鐘保持運行，UART仍可以進行正常的數(shù)據(jù)收發(fā)（波特率僅支持 2400 bps、4800 bps 和 9600 bps）。要實現(xiàn)深度休眠模式下使用 UART 喚醒功能，需在進入深度休眠模式之前使能 UART 接收完成中斷（即設置 UARTx_IER.RC 為 1），數(shù)據(jù)接收完成時，接收完成中斷將喚醒MCU恢復到運行模式。

如果設置了傳輸時鐘 UCLK 來源為高速時鐘，當系統(tǒng)進入深度休眠模式后，高速時鐘會停止運行，UAR不會接收數(shù)據(jù)。此時，仍可通過GPIO中斷喚醒 MCU，實現(xiàn)在深度休眠模式下接收數(shù)據(jù)，參考配置步驟如下：?

步驟 1：使能 UARTx_RXD 對應引腳的 GPIO 下降沿中斷；?

步驟 2：設置 UARTx_CR1.START 為 1，選擇 RXD 信號起始位判定方式為低電平；?

步驟 3：使能 UART 接收（即設置 UARTx_CR1.RXEN 為 1）；?

步驟 4：進入深度休眠模式；?

步驟 5：等待主機發(fā)送數(shù)據(jù)，產(chǎn)生 GPIO 下降沿中斷，喚醒 MCU；?

步驟 6：關閉 RXD 對應引腳的 GPIO 中斷功能，等待 RXD 接收完成。

二、實例演示：UART深度休眠模式示例（傳輸時鐘為LSI）

程序運行一段時間后進入深度休眠模式，PC發(fā)送數(shù)據(jù)可喚醒MCU，喚醒后UART輪詢接收數(shù)據(jù)，并存儲到TxRxBuffer緩沖區(qū)，UART接收到'\n'后不再接收數(shù)據(jù)，然后將TxRxBuffer緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)回傳至PC。傳輸結束后，LED1閃爍5s，并再次進入深度休眠模式。

1.外設時鐘使能

2.配置GPIO

3.配置UART

4.配置低功耗模式

5.配置NVIC中斷

6.發(fā)送8位數(shù)組

7.接收8位數(shù)組

8.主程序

9.測試結果

結果顯示，通過PC發(fā)送123456后喚醒MCU, 喚醒后UART輪詢接收數(shù)據(jù)，并存儲到TxRxBuffer緩沖區(qū)，UART接收到'\n'后不再接收數(shù)據(jù)，然后將TxRxBuffer緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)回傳至PC收到123456。傳輸結束后，LED1閃爍5s，并再次進入深度休眠模式。