MCU的睡眠與喚醒機制是低功耗設計中的關鍵環節，通過靈活配置睡眠模式和喚醒源，在降低功耗的同時保證系統響應能力。不同睡眠模式適用于不同的應用場景，如普通睡眠模式適合快速響應，而STOP模式適合超低功耗需求。結合中斷、事件或網絡喚醒機制，MCU能夠在需要時快速恢復工作狀態。
一. 睡眠與喚醒機制的基本概念
MCU的睡眠模式是一種低功耗運行狀態，在此模式下，CPU停止執行指令，部分外設可能關閉或繼續運行，以降低整體功耗。喚醒機制則是指通過中斷或事件觸發MCU從睡眠狀態恢復到正常工作狀態的過程。睡眠與喚醒機制的主要目的是在保證系統功能的同時，最大程度地降低能耗。

二. 睡眠模式的分類及特點
根據MCU的不同設計，睡眠模式通常分為以下幾種：
1、 普通睡眠模式
特點：僅關閉CPU內核時鐘，CPU停止運行，但外設繼續工作。
喚醒源：可以通過任何中斷或事件喚醒，如定時器中斷、串口中斷等。
適用場景：需要快速響應且外設保持運行的場景，如傳感器數據采集。
優缺點：
優點：喚醒速度快，寄存器數據不丟失。
缺點：由于外設繼續工作，功耗相對較高。
2、 停止模式（STOP模式）
特點：CPU和外設的時鐘均停止，外設可以選擇是否繼續運行。
喚醒源：僅由特定外設的中斷或事件喚醒，如按鍵觸發、通信接口信號等。
適用場景：對功耗要求較高且不需要頻繁喚醒的場景。
優缺點：
優點：功耗更低。
缺點：喚醒時間較長，部分外設可能無法運行。
3、 低功耗睡眠模式
特點：在普通睡眠模式的基礎上進一步降低功耗，如關閉更多外設。
喚醒源：通常通過特定的低功耗喚醒源實現，如外部中斷或特定事件。
適用場景：超低功耗應用，如電池供電的物聯網設備。
三. 喚醒機制的實現
喚醒機制通過中斷或事件觸發MCU從睡眠狀態恢復到正常工作狀態。以下是常見的喚醒方式：
1、 中斷喚醒
原理：通過外部或內部中斷（如定時器中斷、GPIO中斷）觸發喚醒。
特點：響應速度快，適用于需要快速處理事件的場景。
示例：按鍵按下觸發GPIO中斷，喚醒MCU執行特定任務。
2、 事件喚醒
原理：通過特定事件（如通信接口接收數據、傳感器觸發）喚醒MCU。
特點：適用于需要處理復雜事件的場景。
示例：通過串口接收數據觸發喚醒，MCU開始處理接收到的信息。
3、 網絡喚醒
原理：通過網絡報文實現多節點同步喚醒，適用于分布式系統。
特點：支持“同睡同醒”機制，確保系統內所有節點在睡眠和喚醒操作上保持同步。
示例：在CAN網絡中，節點通過發送同步消息通知其他節點進入睡眠或喚醒狀態。

審核編輯 黃宇