STM32G031F6停机模式编程后功耗异常，如何无需断电恢复低功耗？

问题描述 #

使用STM32G031F6微控制器配置Stop模式，代码如下：

SysTick->CTRL &= ~SysTick_CTRL_TICKINT_Msk;

PWR->CR1 = (PWR->CR1 & ~PWR_CR1_LPMS) | PWR_CR1_LPMS_0;
SCB->SCR |= (uint32_t)SCB_SCR_SLEEPDEEP_Msk;
DBG->CR |= DBG_CR_DBG_STOP;
__WFI();

SCB->SCR &= (uint32_t)~SCB_SCR_SLEEPDEEP_Msk;
SystemCoreClockUpdate();

SysTick_Config((SystemCoreClock / 1000));

遇到的问题：通过ST-Link编程后，Stop模式下功耗为300uA（正常应为4uA）；但完全切断电源并重新连接后，功耗恢复至4uA。需要实现编程后无需断电，Stop模式功耗就能达到4uA。

解决方法 #

1. 关闭调试模块在低功耗模式下的运行权限 #

代码中设置的DBG->CR |= DBG_CR_DBG_STOP;会让调试模块在Stop模式下保持激活，直接拉高功耗。如果不需要在Stop模式下调试，需禁用该功能：

// 禁止调试模块在Sleep/Stop/Standby模式下运行
DBG->CR &= ~(DBG_CR_DBG_SLEEP | DBG_CR_DBG_STOP | DBG_CR_DBG_STANDBY);

2. 进入Stop模式前关闭所有未使用的外设时钟 #

ST-Link编程后，部分外设时钟可能处于默认激活状态，断电后才会复位。进入低功耗前需手动关闭所有不需要的外设时钟：

// 关闭AHB总线外设时钟（根据实际使用保留必要的）
RCC->AHBENR &= ~(RCC_AHBENR_GPIOAEN | RCC_AHBENR_GPIOBEN | RCC_AHBENR_GPIOCEN);
// 关闭APB1总线外设时钟
RCC->APBENR1 &= ~(RCC_APBENR1_USART2EN | RCC_APBENR1_I2C1EN);
// 关闭APB2总线外设时钟
RCC->APBENR2 &= ~(RCC_APBENR2_USART1EN | RCC_APBENR2_SPI1EN);

3. 将未使用的GPIO配置为模拟输入 #

未使用的GPIO若处于浮空或推挽输出状态，会产生额外功耗。将它们配置为模拟输入是最低功耗的方式：

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};

// 配置GPIOA所有未使用引脚为模拟输入
GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_All; // 若有引脚需保留功能，替换为对应Pin掩码
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_ANALOG;
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);

// 同理配置GPIOB、GPIOC等其他GPIO端口

4. 完全关闭SysTick时钟 #

原代码仅关闭了SysTick中断，还需关闭SysTick时钟以消除其功耗：

// 关闭SysTick时钟和中断
SysTick->CTRL &= ~(SysTick_CTRL_ENABLE_Msk | SysTick_CTRL_TICKINT_Msk);

5. 确保电源控制寄存器配置正确 #

检查PWR_CR1的其他位，确保没有额外的电源域被激活。例如，可将欠压检测配置为低功耗模式：

// 配置欠压检测为低功耗模式
PWR->CR1 |= PWR_CR1_ULP;

优化后的完整Stop模式进入代码示例 #

// 1. 关闭SysTick时钟和中断
SysTick->CTRL &= ~(SysTick_CTRL_ENABLE_Msk | SysTick_CTRL_TICKINT_Msk);

// 2. 关闭所有未使用的外设时钟
RCC->AHBENR &= ~(RCC_AHBENR_GPIOAEN | RCC_AHBENR_GPIOBEN | RCC_AHBENR_GPIOCEN);
RCC->APBENR1 &= ~(RCC_APBENR1_USART2EN | RCC_APBENR1_I2C1EN);
RCC->APBENR2 &= ~(RCC_APBENR2_USART1EN | RCC_APBENR2_SPI1EN);

// 3. 配置未使用GPIO为模拟输入
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_All;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_ANALOG;
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);

// 4. 禁用调试模块在低功耗模式下运行
DBG->CR &= ~(DBG_CR_DBG_SLEEP | DBG_CR_DBG_STOP | DBG_CR_DBG_STANDBY);

// 5. 配置Stop模式
PWR->CR1 = (PWR->CR1 & ~PWR_CR1_LPMS) | PWR_CR1_LPMS_0; // 进入Stop 0模式
SCB->SCR |= (uint32_t)SCB_SCR_SLEEPDEEP_Msk;

// 6. 进入低功耗模式
__WFI();

// 唤醒后的恢复操作
SCB->SCR &= (uint32_t)~SCB_SCR_SLEEPDEEP_Msk;
SystemCoreClockUpdate();
SysTick_Config((SystemCoreClock / 1000));

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Mohammad