單芯片解決方案，開啟全新體驗——W55MH32 高性能以太網單片機

W55MH32是WIZnet重磅推出的高性能以太網單片機，它為用戶帶來前所未有的集成化體驗。這顆芯片將強大的組件集于一身，具體來說，一顆W55MH32內置高性能Arm? Cortex-M3核心，其主頻最高可達216MHz；配備1024KB FLASH與96KB SRAM，滿足存儲與數(shù)據(jù)處理需求；集成TOE引擎，包含WIZnet全硬件TCP/IP協(xié)議棧、內置MAC以及PHY，擁有獨立的32KB以太網收發(fā)緩存，可供8個獨立硬件socket使用。如此配置，真正實現(xiàn)了All-in-One解決方案，為開發(fā)者提供極大便利。

在封裝規(guī)格上，W55MH32 提供了兩種選擇：QFN100和QFN68。

W55MH32L采用QFN100封裝版本，尺寸為12x12mm，其資源豐富，專為各種復雜工控場景設計。它擁有66個GPIO、3個ADC、12通道DMA、17個定時器、2個I2C、5個串口、2個SPI接口（其中1個帶I2S接口復用）、1個CAN、1個USB2.0以及1個SDIO接口。如此豐富的外設資源，能夠輕松應對工業(yè)控制中多樣化的連接需求，無論是與各類傳感器、執(zhí)行器的通信，還是對復雜工業(yè)協(xié)議的支持，都能游刃有余，成為復雜工控領域的理想選擇。 同系列還有QFN68封裝的W55MH32Q版本，該版本體積更小，僅為8x8mm，成本低，適合集成度高的網關模組等場景，軟件使用方法一致。更多信息和資料請進入網站或者私信獲取。

此外，本W55MH32支持硬件加密算法單元，WIZnet還推出TOE+SSL應用，涵蓋TCP SSL、HTTP SSL以及 MQTT SSL等，為網絡通信安全再添保障。

為助力開發(fā)者快速上手與深入開發(fā)，基于W55MH32L這顆芯片，WIZnet精心打造了配套開發(fā)板。開發(fā)板集成WIZ-Link芯片，借助一根USB C口數(shù)據(jù)線，就能輕松實現(xiàn)調試、下載以及串口打印日志等功能。開發(fā)板將所有外設全部引出，拓展功能也大幅提升，便于開發(fā)者全面評估芯片性能。

若您想獲取芯片和開發(fā)板的更多詳細信息，包括產品特性、技術參數(shù)以及價格等，歡迎訪問官方網頁，我們期待與您共同探索W55MH32的無限可能。

第二十七章 電源管理——實現(xiàn)低功耗

本章參考資料：《W55MH32參考手冊》。

1 W55MH32的電源管理簡介

電源對電子設備的重要性不言而喻，它是保證系統(tǒng)穩(wěn)定運行的基礎，而保證系統(tǒng)能穩(wěn)定運行后，又有低功耗的要求。 在很多應用場合中都對電子設備的功耗要求非常苛刻，如某些傳感器信息采集設備，僅靠小型的電池提供電源，要求工作長達數(shù)年之久， 且期間不需要任何維護；由于智慧穿戴設備的小型化要求，電池體積不能太大導致容量也比較小，所以也很有必要從控制功耗入手， 提高設備的續(xù)行時間。因此，W55MH32有專門的電源管理外設監(jiān)控電源并管理設備的運行模式，確保系統(tǒng)正常運行，并盡量降低器件的功耗。

1.1 電源監(jiān)控器

W55MH32芯片主要通過引腳VDD從外部獲取電源，在它的內部具有電源監(jiān)控器用于檢測VDD的電壓， 以實現(xiàn)復位功能及掉電緊急處理功能，保證系統(tǒng)可靠地運行。

1.1.1 上電復位與掉電復位(POR與PDR)

當檢測到VDD的電壓低于閾值VPOR及VPDR時，無需外部電路輔助，W55MH32芯片會自動保持在復位狀態(tài)，防止因電壓不足強行工作而帶來嚴重的后果。 見下圖，POR與PDR 。在剛開始電壓低于VPOR時(約1.92V)， W55MH32保持在上電復位狀態(tài)(POR，Power On Reset)，當VDD電壓持續(xù)上升至大于VPOR時，芯片開始正常運行，而在芯片正常運行的時候， 當檢測到VDD電壓下降至低于VPDR閾值(約1.88V)，會進入掉電復位狀態(tài)(PDR，Power Down Reset)。

1.1.2 可編程電壓檢測器PVD

上述POR、PDR功能是使用其電壓閾值與外部供電電壓VDD比較，當?shù)陀诠ぷ鏖撝禃r，會直接進入復位狀態(tài)，這可防止電壓不足導致的誤操作。 除此之外，W55MH32還提供了可編程電壓檢測器PVD，它也是實時檢測VDD的電壓，當檢測到電壓低于編程的VPVD閾值時， 會向內核產生一個PVD中斷(EXTI16線中斷)以使內核在復位前進行緊急處理。該電壓閾值可通過電源控制寄存器PWR_CSR設置。

使用PVD可配置8個等級，見下表，PVD的閾值等級 。 其中的上升沿和下降沿分別表示類似圖 POR與PDR 中VDD電壓上升過程及下降過程的閾值。

閾值等級	條件	最小值	典型值	最大值	單位
級別 0	上升沿	2.1	2.18	2.26	V
級別 0	下降沿	2	2.08	2.16	V
級別 1	上升沿	2.19	2.28	2.37	V
級別 1	下降沿	2.09	2.18	2.27	V
級別 2	上升沿	2.28	2.38	2.48	V
級別 2	下降沿	2.18	2.28	2.38	V
級別 3	上升沿	2.38	2.48	2.58	V
級別 3	下降沿	2.28	2.38	2.48	V
級別 4	上升沿	2.47	2.58	2.69	V
級別 4	下降沿	2.37	2.48	2.59	V
級別 5	上升沿	2.57	2.68	2.79	V
級別 5	下降沿	2.47	2.58	2.69	V
級別 6	上升沿	2.66	2.78	2.9	V
級別 6	下降沿	2.56	2.68	2.8	V
級別 7	上升沿	2.76	2.88	3	V
級別 7	下降沿	2.66	2.78	2.9	V

1.2 W55MH32的電源系統(tǒng)

為了方便進行電源管理，W55MH32把它的外設、內核等模塊根據(jù)功能劃分了供電區(qū)域， 其內部電源區(qū)域劃分見下圖，W55MH32的電源系統(tǒng) ：

從框圖了解到，W55MH32的電源系統(tǒng)主要分為備份域電路、內核電路以及ADC電路三部分，介紹如下：

ADC電源及參考電壓（VDDA供電區(qū)域）

為了提高轉換精度，W55MH32的ADC配有獨立的電源接口，方便進行單獨的濾波。 ADC的工作電源使用VDDA引腳輸入，使用VSSA作為獨立的地連接， VREF引腳則為ADC提供測量使用的參考電壓。

調壓器供電電路（VDD/1.8V供電區(qū)域）

在W55,H32的電源系統(tǒng)中調壓器供電的電路是最主要的部分，調壓器為備份域及待機電路以外的所有數(shù)字電路供電，其中包括內核、 數(shù)字外設以及RAM，調壓器的輸出電壓約為1.8V，因而使用調壓器供電的這些電路區(qū)域被稱為1.8V域。

調壓器可以運行在“運行模式”、“停止模式”以及“待機模式”。在運行模式下，1.8V域全功率運行；在停止模式下1.8V域運行在低功耗狀態(tài)， 1.8V區(qū)域的所有時鐘都被關閉，相應的外設都停止了工作，但它會保留內核寄存器以及SRAM的內容；在待機模式下，整個1.8V域都斷電， 該區(qū)域的內核寄存器及SRAM內容都會丟失(備份區(qū)域的寄存器不受影響)。

備份域電路（后備供電區(qū)域）

W55MH32的LSE振蕩器、RTC及備份寄存器這些器件被包含進備份域電路中，這 部分的電路可以通過W55MH32的VBAT引腳獲取供電電源， 在實際應用中一般會使用3V的紐扣電池對該引腳供電。

在圖中備份域電路的左側有一個電源開關結構，它的功能類似圖 雙二極管結構 中的雙二極管， 在它的“1”處連接了VBAT電源，“2”處連接了VDD主電源(一般為3.3V)， 右側“3”處引出到備份域電路中。當VDD主電源存在時，由于VDD電壓較高， 備份域電路通過VDD供電，節(jié)省紐扣電池的電源，僅當VDD掉電時， 備份域電路由紐扣電池通過VBAT供電，保證電路能持續(xù)運行，從而可利用它保留關鍵數(shù)據(jù)。

1.3 W55MH32的功耗模式

按功耗由高到低排列，W55MH32具有運行、睡眠、停止和待機四種工作模式。上電復位后W55MH32處于運行狀態(tài)時，當內核不需要繼續(xù)運行， 就可以選擇進入后面的三種低功耗模式降低功耗，這三種模式中，電源消耗不同、喚醒時間不同、喚醒源不同，用戶需要根據(jù)應用需求， 選擇最佳的低功耗模式。三種低功耗的模式說明見下表，W55MH32的低功耗模式說明：

模式	說明	進入方式	喚醒方式	對 1.8V 區(qū)域時鐘的影響	對 VDD 區(qū)域時鐘的影響	調壓器
睡眠	內核停止，所有外設（如 NVIC、SysTick 等）仍運行	調用 WFI 命令 調用 WFE 命令	任一中斷 喚醒事件	內核時鐘關，其他時鐘和 ADC 時鐘無影響	無	開
停止	所有時鐘停止	配置PWR_CR 寄存器的PDDS + LPDS + SLEEPDEEP 位 + WFI/WFE 命令	任一外部中斷（在外部中斷寄存器中設置）	關閉所有 1.8V 區(qū)域的時鐘	HSI 和 HSE 振蕩器關閉	開啟或低功耗模式（依電源控制寄存器設定）
待機	1.8V 電源關閉	配置PWR_CR 寄存器的PDDS + SLEEPDEEP 位 + WFI/WFE 命令	WKUP 引腳上升沿、RTC 鬧鐘事件、NRST 外部復位、IWDG 復位	-	-	關

從表中可以看到，這三種低功耗模式層層遞進，運行的時鐘或芯片功能越來越少，因而功耗越來越低。

1.3.1 睡眠模式

在睡眠模式中，僅關閉了內核時鐘，內核停止運行，但其片上外設，CM3核心的外設全都還照常運行。有兩種方式進入睡眠模式， 它的進入方式決定了從睡眠喚醒的方式，分別是WFI(wait for interrupt)和WFE(wait for event)，即由等待“中斷”喚醒和由“事件”喚醒。 睡眠模式的各種特性見下表，睡眠模式的各種特性：

特性	說明
立即睡眠	在執(zhí)行 WFI 或 WFE 指令時立即進入睡眠模式。
退出時睡眠	在退出優(yōu)先級最低的中斷服務程序后才進入睡眠模式。
進入方式	內核寄存器的SLEEPDEEP = 0，然后調用 WFI 或 WFE 指令即可進入睡眠模式； 另外若內核寄存器的SLEEPONEXIT=0 時，進入 “立即睡眠” 模式，SLEEPONEXIT=1 時，進入 “退出時睡眠” 模式。
喚醒方式	如果是使用 WFI 指令睡眠的，則可使用任意中斷喚醒； 如果是使用 WFE 指令睡眠的，則由事件喚醒。
睡眠時	關閉內核時鐘，內核停止，而外設正常運行，在軟件上表現(xiàn)為不再執(zhí)行新的代碼。這個狀態(tài)會保留睡眠前的內核寄存器、內存的數(shù)據(jù)。
喚醒延遲	無延遲。
喚醒后	若由中斷喚醒，先進入中斷，退出中斷服務程序后，接著執(zhí)行 WFI 指令后的程序；若由事件喚醒，直接接著執(zhí)行 WFE 后的程序。

1.3.2 停止模式

在停止模式中，進一步關閉了其它所有的時鐘，于是所有的外設都停止了工作，但由于其1.8V區(qū)域的部分電源沒有關閉， 還保留了內核的寄存器、內存的信息，所以從停止模式喚醒，并重新開啟時鐘后，還可以從上次停止處繼續(xù)執(zhí)行代碼。 停止模式可以由任意一個外部中斷(EXTI)喚醒，在停止模式中可以選擇電壓調節(jié)器為開模式或低功耗模式。 停止模式的各種特性見下表，停止模式的各種特性：

特性	說明
調壓器低功耗模式	在停止模式下調壓器可工作在正常模式或低功耗模式，可進一步降低功耗
進入方式	內核寄存器的SLEEPDEEP =1，PWR_CR 寄存器中的PDDS=0，然后調用 WFI 或 WFE 指令即可進入停止模式； PWR_CR 寄存器的LPDS=0 時，調壓器工作在正常模式，LPDS=1 時工作在低功耗模式；
喚醒方式	如果是使用 WFI 指令睡眠的，可使用任意 EXTI 線的中斷喚醒； 如果是使用 WFE 指令睡眠的，可使用任意配置為事件模式的 EXTI 線事件喚醒。
停止時	內核停止，片上外設也停止。這個狀態(tài)會保留停止前的內核寄存器、內存的數(shù)據(jù)。
喚醒延遲	基礎延遲為 HSI 振蕩器的啟動時間，若調壓器工作在低功耗模式，還需要加上調壓器從低功耗切換至正常模式下的時間。
喚醒后	若由中斷喚醒，先進入中斷，退出中斷服務程序后，接著執(zhí)行 WFI 指令后的程序；若由事件喚醒，直接接著執(zhí)行 WFE 后的程序。喚醒后，會使用 HSI 作為系統(tǒng)時鐘。

1.3.3 待機模式

待機模式，它除了關閉所有的時鐘，還把1.8V區(qū)域的電源也完全關閉了，也就是說，從待機模式喚醒后，由于沒有之前代碼的運行記錄， 只能對芯片復位，重新檢測boot條件，從頭開始執(zhí)行程序。它有四種喚醒方式，分別是WKUP(PA0)引腳的上升沿，RTC鬧鐘事件， NRST引腳的復位和IWDG(獨立看門狗)復位。

特性	說明
進入方式	內核寄存器的SLEEPDEEP =1，PWR_CR 寄存器中的PDDS=1，PWR_CR 寄存器中的喚醒狀態(tài)位WUF=0，然后調用 WFI 或 WFE 指令即可進入待機模式；
喚醒方式	通過 WKUP 引腳的上升沿，RTC 鬧鐘、喚醒、入侵、時間戳事件或 NRST 引腳外部復位及 IWDG 復位喚醒。
待機時	內核停止，片上外設也停止；內核寄存器、內存的數(shù)據(jù)會丟失；除復位引腳、RTC_AF1 引腳及 WKUP 引腳，其它 I/O 口均工作在高阻態(tài)。
喚醒延遲	芯片復位的時間
喚醒后	相當于芯片復位，在程序表現(xiàn)為從頭開始執(zhí)行代碼。

在以上講解的睡眠模式、停止模式及待機模式中，若備份域電源正常供電， 備份域內的RTC都可以正常運行，備份域內的寄存器的數(shù)據(jù)會被保存，不受功耗模式影響。

2 電源管理相關的庫函數(shù)及命令

W55MH32標準庫對電源管理提供了完善的函數(shù)及命令，使用它們可以方便地進行控制，本小節(jié)對這些內容進行講解。

2.1 配置PVD監(jiān)控功能

PVD可監(jiān)控VDD的電壓，當它低于閾值時可產生PVD中斷以讓系統(tǒng)進行緊急處理， 這個閾值可以直接使用庫函數(shù)PWR_PVDLevelConfig配置成前面表 PVD的閾值等級 中說明的閾值等級。

2.2 WFI與WFE命令

我們了解到進入各種低功耗模式時都需要調用WFI或WFE命令，它們實質上都是內核指令， 在庫文件core_cm3.h中把這些指令封裝成了函數(shù)，見代碼清單:電源管理-1 ：

代碼清單:電源管理-1 WFI與WFE的指令定義(core_cm3.h文件)

/** brief  等待中斷

    等待中斷 是一個暫停執(zhí)行指令
    暫停至任意中斷產生后被喚醒
*/
#define __WFI                             __wfi


/** brief  等待事件

    等待事件 是一個暫停執(zhí)行指令
    暫停至任意事件產生后被喚醒
*/
#define __WFE                             __wfe

對于這兩個指令，我們應用時一般只需要知道，調用它們都能進入低功耗模式， 需要使用函數(shù)的格式“__WFI();”和“__WFE();”來調用(因為__wfi及__wfe是編譯器內置的函數(shù)，函數(shù)內部調用了相應的匯編指令)。 其中WFI指令決定了它需要用中斷喚醒，而WFE則決定了它可用事件來喚醒，關于它們更詳細的區(qū)別可查閱《cortex-CM3/CM4權威指南》了解。

2.3 進入停止模式

直接調用WFI和WFE指令可以進入睡眠模式，而進入停止模式則還需要在調用指令前設置一些寄存器位， W55MH32標準庫把這部分的操作封裝到PWR_EnterSTOPMode函數(shù)中了，它的定義見代碼清單:電源管理-2 ：

代碼清單:電源管理-2 進入停止模式

/**
* @brief 進入停止模式
*
* @note   在停止模式下所有I/O的會保持在停止前的狀態(tài)
* @note   從停止模式喚醒后，會使用HSI作為時鐘源
* @note   調壓器若工作在低功耗模式，可減少功耗，但喚醒時會增加延遲
* @param  PWR_Regulator: 設置停止模式時調壓器的工作模式
*            @arg PWR_MainRegulator_ON: 調壓器正常運行
*            @arg PWR_Regulator_LowPower: 調壓器低功耗運行
* @param  PWR_STOPEntry: 設置使用WFI還是WFE進入停止模式
*            @arg PWR_STOPEntry_WFI: WFI進入停止模式
*            @arg PWR_STOPEntry_WFE: WFE進入停止模式
* @retval None
*/
void PWR_EnterSTOPMode(uint32_t PWR_Regulator, uint8_t PWR_STOPEntry)
{
    uint32_t tmpreg = 0;
    /* 檢查參數(shù) */
    assert_param(IS_PWR_REGULATOR(PWR_Regulator));
    assert_param(IS_PWR_STOP_ENTRY(PWR_STOPEntry));

    /* 設置調壓器的模式 ------------*/
    tmpreg = PWR->CR;
    /* 清除 PDDS 及 LPDS 位 */
    tmpreg &= CR_DS_MASK;
    /* 根據(jù)PWR_Regulator 的值(調壓器工作模式)配置LPDS,MRLVDS及LPLVDS位*/
    tmpreg |= PWR_Regulator;
    /* 寫入參數(shù)值到寄存器 */
    PWR->CR = tmpreg;
    /* 設置內核寄存器的SLEEPDEEP位 */
    SCB->SCR |= SCB_SCR_SLEEPDEEP;

    /* 設置進入停止模式的方式-----------------*/
    if (PWR_STOPEntry == PWR_STOPEntry_WFI) {
        /* 需要中斷喚醒 */
        __WFI();
    } else {
        /* 需要事件喚醒 */
        __WFE();
    }

    /* 以下的程序是當重新喚醒時才執(zhí)行的，清除SLEEPDEEP位的狀態(tài) */
    SCB->SCR &= (uint32_t)~((uint32_t)SCB_SCR_SLEEPDEEP);
}

這個函數(shù)有兩個輸入參數(shù)，分別用于控制調壓器的模式及選擇使用WFI或WFE停止，代碼中先是根據(jù)調壓器的模式配置PWR_CR寄存器， 再把內核寄存器的SLEEPDEEP位置1，這樣再調用WFI或WFE命令時，W55MH32就不是睡眠，而是進入停止模式了。 函數(shù)結尾處的語句用于復位SLEEPDEEP位的狀態(tài)，由于它是在WFI及WFE指令之后的，所以這部分代碼是在W55MH32被喚醒的時候才會執(zhí)行。

要注意的是進入停止模式后，W55MH32的所有I/O都保持在停止前的狀態(tài)，而當它被喚醒時，W55MH32使用HSI作為系統(tǒng)時鐘(8MHz)運行， 由于系統(tǒng)時鐘會影響很多外設的工作狀態(tài)，所以一般我們在喚醒后會重新開啟HSE，把系統(tǒng)時鐘設置回原來的狀態(tài)。

2.4 進入待機模式

類似地，W55MH32標準庫也提供了控制進入待機模式的函數(shù)，其定義見代碼清單:電源管理-3 ：

代碼清單:電源管理-3 進入待機模式

/**
* @brief 進入待機模式
* @note   待機模式時，除以下引腳，其余引腳都在高阻態(tài):
*          -復位引腳
*          - RTC_AF1 引腳 (PC13) (需要使能侵入檢測、時間戳事件或RTC鬧鐘事件)
*          - RTC_AF2 引腳 (PI8) (需要使能侵入檢測或時間戳事件)
*          - WKUP 引腳 (PA0) (需要使能WKUP喚醒功能)
* @note  在調用本函數(shù)前還需要清除WUF寄存器位
* @param  None
* @retval None
*/
void PWR_EnterSTANDBYMode(void)
{
    /* 清除 Wake-up 標志 */
    PWR->CR |= PWR_CR_CWUF;
    /* 選擇待機模式 */
    PWR->CR |= PWR_CR_PDDS;
    /* 設置內核寄存器的SLEEPDEEP位  */
    SCB->SCR |= SCB_SCR_SLEEPDEEP;
    /* 存儲操作完畢時才能進入待機模式，使用以下語句確保存儲操作執(zhí)行完畢 */
#if defined ( __CC_ARM   )
    __force_stores();
#endif
    /* 等待中斷喚醒 */
    __WFI();
}

該函數(shù)中先配置了PDDS寄存器位及SLEEPDEEP寄存器位，接著調用__force_stores()函數(shù)確保存儲操作完畢后再調用WFI指令， 從而進入待機模式。這里值得注意的是，待機模式也可以使用WFE指令進入的，如果您有需要可以自行修改。

在進入待機模式后，除了被使能了的用于喚醒的I/O，其余I/O都進入高阻態(tài)， 而從待機模式喚醒后，相當于復位W55MH32芯片，程序重新從頭開始執(zhí)行。

3 PWR—電源電壓檢測功能

3.1 代碼分析

1. 頭文件包含與全局變量定義

#include 
#include 
#include 
#include "delay.h"
#include "w55mh32.h"

USART_TypeDef *USART_TEST = USART1;

包含了標準庫的頭文件以及自定義的 delay.h 和 w55mh32.h 頭文件。

定義了一個指向 USART_TypeDef 結構體的指針 USART_TEST，并將其初始化為 USART1，用于后續(xù)的串口操作。

2. 函數(shù)聲明

void UART_Configuration(uint32_t bound);
void PVD_Configuration(void);

聲明了兩個函數(shù)，UART_Configuration() 用于配置串口通信，PVD_Configuration()用于配置電源電壓檢測（PVD）功能。

3. main()函數(shù)

int main(void)
{
    RCC_ClocksTypeDef clocks;

    delay_init();
    UART_Configuration(115200);
    RCC_GetClocksFreq(&clocks);

    printf("n");
    printf("SYSCLK: %3.1fMhz, HCLK: %3.1fMhz, PCLK1: %3.1fMhz, PCLK2: %3.1fMhz, ADCCLK: %3.1fMhzn",
           (float)clocks.SYSCLK_Frequency / 1000000, (float)clocks.HCLK_Frequency / 1000000,
           (float)clocks.PCLK1_Frequency / 1000000, (float)clocks.PCLK2_Frequency / 1000000, (float)clocks.ADCCLK_Frequency / 1000000);

    printf("PWR PVD Test.n");

    PVD_Configuration();
    while (1);
}

定義了一個 RCC_ClocksTypeDef 類型的變量 clocks，用于存儲系統(tǒng)時鐘頻率信息。

調用 delay_init()函數(shù)初始化延時功能。

調用 UART_Configuration()函數(shù)配置串口通信，波特率為 115200。

調用 RCC_GetClocksFreq()函數(shù)獲取系統(tǒng)時鐘頻率信息，并通過串口打印出來。

調用 PVD_Configuration()函數(shù)配置電源電壓檢測功能。

進入無限循環(huán)，保持程序運行。

4. PVD_Configuration()函數(shù)

void PVD_Configuration(void)
{
    EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;
    NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR | RCC_APB1Periph_BKP, ENABLE);

    EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line16);
    EXTI_InitStructure.EXTI_Line    = EXTI_Line16;
    EXTI_InitStructure.EXTI_Mode    = EXTI_Mode_Interrupt;
    EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising_Falling;
    EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;
    EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);

    NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1);

    /* Enable the PVD Interrupt */
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel                   = PVD_IRQn;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority        = 0;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd                = ENABLE;
    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

    PWR_PVDLevelConfig(PWR_PVDLevel_2V9);
    PWR_PVDCmd(ENABLE);
}

定義了 EXTI_InitTypeDef 和 NVIC_InitTypeDef 類型的變量，分別用于配置外部中斷和嵌套向量中斷控制器（NVIC）。

使能 PWR（電源控制）和 BKP（備份域）外設的時鐘。

清除外部中斷線 16 的中斷掛起標志位。

配置外部中斷線 16 為中斷模式，觸發(fā)方式為上升沿和下降沿觸發(fā)，并使能該中斷線。

配置 NVIC 的優(yōu)先級分組為 1。

配置 PVD 中斷的優(yōu)先級，并使能該中斷。

設置 PVD 的閾值為 2.9V，并使能 PVD 功能。

5. UART_Configuration()函數(shù)

void UART_Configuration(uint32_t bound)
{
    GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;
    USART_InitTypeDef USART_InitStructure;

    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE);
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin   = GPIO_Pin_9;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode  = GPIO_Mode_AF_PP;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin  = GPIO_Pin_10;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

    USART_InitStructure.USART_BaudRate            = bound;
    USART_InitStructure.USART_WordLength          = USART_WordLength_8b;
    USART_InitStructure.USART_StopBits            = USART_StopBits_1;
    USART_InitStructure.USART_Parity              = USART_Parity_No;
    USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;
    USART_InitStructure.USART_Mode                = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;

    USART_Init(USART_TEST, &USART_InitStructure);
    USART_Cmd(USART_TEST, ENABLE);
}

定義了 GPIO_InitTypeDef 和 USART_InitTypeDef 類型的變量，分別用于配置 GPIO 和 USART。

使能 USART1 和 GPIOA 外設的時鐘。

配置 GPIOA 的引腳 9 為復用推挽輸出模式，用于 USART1 的發(fā)送功能；配置引腳 10 為浮空輸入模式，用于 USART1 的接收功能。

配置 USART1 的波特率、數(shù)據(jù)位、停止位、奇偶校驗等參數(shù)，并使能 USART1。

6. PVD_IRQHandler()函數(shù)

void PVD_IRQHandler(void)
{
    if (EXTI_GetITStatus(EXTI_Line16) != RESET)
    {
        if (PWR_GetFlagStatus(PWR_FLAG_PVDO) == SET)
        {
            printf("VDD Below the selected PVD thresholdn");
        }
        else
        {
            printf("VDD Above the selected PVD thresholdn");
        }

        EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line16);
    }
}

這是 PVD 中斷處理函數(shù)。

檢查外部中斷線 16 的中斷標志位是否被置位。

如果 PVD 輸出標志位（PWR_FLAG_PVDO）被置位，說明電源電壓低于設定的閾值，通過串口輸出相應信息；否則，說明電源電壓高于設定的閾值，也通過串口輸出相應信息。

清除外部中斷線 16 的中斷掛起標志位。

7. SER_PutChar() 和 fputc()函數(shù)

int SER_PutChar(int ch)
{
    while (!USART_GetFlagStatus(USART_TEST, USART_FLAG_TC));
    USART_SendData(USART_TEST, (uint8_t)ch);

    return ch;
}

int fputc(int c, FILE *f)
{
    /* Place your implementation of fputc here */
    /* e.g. write a character to the USART */
    if (c == 'n')
    {
        SER_PutChar('r');
    }
    return (SER_PutChar(c));
}

SER_PutChar()函數(shù)用于向串口發(fā)送一個字符，等待發(fā)送完成標志位被置位后再發(fā)送下一個字符。

fputc()函數(shù)是標準庫函數(shù) printf() 的底層實現(xiàn)，將字符發(fā)送到串口。如果遇到換行符 n，則先發(fā)送回車符 r。

這段代碼通過配置 PVD 功能，實時監(jiān)測電源電壓，并在電壓高于或低于設定閾值時觸發(fā)中斷，通過串口輸出相應的提示信息。同時，還配置了串口通信功能，用于輸出系統(tǒng)時鐘頻率信息和 PVD 監(jiān)測結果。

3.2 下載驗證

電壓正常情況下不顯示,想要查看可自行添加代碼；如：

   while (1)
    {
        // 輪詢檢查電壓狀態(tài)（每1秒檢查一次）
        delay_ms(1000); // 延時避免頻繁查詢
        
        if (PWR_GetFlagStatus(PWR_FLAG_PVDO) == SET)
        {
            printf("VDD Below PVD threshold (2.9V)n");
        }
        else
        {
            printf("VDD Normal (>= 2.9V)n"); // 電壓正常
        }
    }

顯示效果如下：

4 待機及喚醒

4.1 代碼解析

1. 頭文件和全局變量

#include 
#include 
#include 
#include "delay.h"
#include "w55mh32.h"

USART_TypeDef *USART_TEST = USART1;

包含了標準庫頭文件和自定義的頭文件。

USART_TEST 是一個指向 USART1 的指針，用于后續(xù)的串口操作。

2. 函數(shù)聲明

void    UART_Configuration(uint32_t bound);
void    GPIO_Configuration(void);
uint8_t GetCmd(void);

聲明了三個函數(shù)：

UART_Configuration()：用于配置串口。

GPIO_Configuration()：用于配置 GPIO 引腳。

GetCmd()：用于從串口獲取用戶輸入的命令。

3. 主函數(shù) main()

int main(void)
{
    RCC_ClocksTypeDef clocks;

    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR | RCC_APB1Periph_BKP, ENABLE);

    delay_init();
    UART_Configuration(115200);
    RCC_GetClocksFreq(&clocks);

    printf("n");
    printf("SYSCLK: %3.1fMhz, HCLK: %3.1fMhz, PCLK1: %3.1fMhz, PCLK2: %3.1fMhz, ADCCLK: %3.1fMhzn",
           (float)clocks.SYSCLK_Frequency / 1000000, (float)clocks.HCLK_Frequency / 1000000,
           (float)clocks.PCLK1_Frequency / 1000000, (float)clocks.PCLK2_Frequency / 1000000, (float)clocks.ADCCLK_Frequency / 1000000);

    printf("PWR Standby Test.n");
    printf("Enable WakeUp Pin - PA0n");
    printf("Please Input 's', Come Standby Moden");

    PWR_WakeUpPinCmd(ENABLE);

    while (GetCmd() != 's');
    GPIO_Configuration();
    PWR_EnterSTANDBYMode();

    while (1);
}

時鐘和外設使能：

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR | RCC_APB1Periph_BKP, ENABLE); 使能電源管理外設（PWR）和備份寄存器（BKP）的時鐘。

初始化操作：

delay_init()：初始化延時函數(shù)。

UART_Configuration(115200)：

配置串口波特率為 115200。

RCC_GetClocksFreq(&clocks)：

獲取系統(tǒng)時鐘頻率信息。

信息輸出：

通過 printf()函數(shù)輸出系統(tǒng)時鐘頻率信息，并提示用戶可以通過輸入 s 使設備進入待機模式。

喚醒引腳使能：

PWR_WakeUpPinCmd(ENABLE)：使能喚醒引腳（PA0），用于從待機模式喚醒設備。

等待用戶輸入：

while (GetCmd() != 's');：循環(huán)等待用戶從串口輸入字符 s。

GPIO 配置和進入待機模式：

GPIO_Configuration()：配置所有 GPIO 引腳為模擬輸入模式。

PWR_EnterSTANDBYMode()：使設備進入待機模式。

無限循環(huán)：while (1);

進入無限循環(huán)，實際上在進入待機模式后不會執(zhí)行到這里。

4. GPIO_Configuration()函數(shù)

void GPIO_Configuration(void)
{
    uint8_t i;

    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_GPIOB | RCC_APB2Periph_GPIOC | RCC_APB2Periph_GPIOD | RCC_APB2Periph_GPIOE | RCC_APB2Periph_GPIOF | RCC_APB2Periph_GPIOG, ENABLE);

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin   = GPIO_Pin_All;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode  = GPIO_Mode_AIN;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

    for (i = 0; i < (GPIOG_BASE - GPIOA_BASE) / 0x400; i++)
    {
        GPIO_Init((GPIO_TypeDef *)((APB2PERIPH_BASE + (i + 3) * 0x0400)), &GPIO_InitStructure);
    }

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_All;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
}

使能所有 GPIO 端口的時鐘。

配置 GPIO 引腳的初始化結構體，將所有引腳設置為模擬輸入模式，速度為 50MHz。

通過循環(huán)和 GPIO_Init()函數(shù)將所有 GPIO 端口的引腳都初始化為模擬輸入模式。

5. UART_Configuration()函數(shù)

void UART_Configuration(uint32_t bound)
{
    GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;
    USART_InitTypeDef USART_InitStructure;

    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE);
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin   = GPIO_Pin_9;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode  = GPIO_Mode_AF_PP;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin  = GPIO_Pin_10;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

    USART_InitStructure.USART_BaudRate            = bound;
    USART_InitStructure.USART_WordLength          = USART_WordLength_8b;
    USART_InitStructure.USART_StopBits            = USART_StopBits_1;
    USART_InitStructure.USART_Parity              = USART_Parity_No;
    USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;
    USART_InitStructure.USART_Mode                = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;

    USART_Init(USART_TEST, &USART_InitStructure);
    USART_Cmd(USART_TEST, ENABLE);
}

使能 USART1 和 GPIOA 的時鐘。

配置 PA9 為復用推挽輸出（用于 USART1 的發(fā)送），PA10 為浮空輸入（用于 USART1 的接收）。

配置 USART1 的波特率、數(shù)據(jù)位、停止位、奇偶校驗等參數(shù)，并使能 USART1。

6. GetCmd()函數(shù)

uint8_t GetCmd(void)
{
    uint8_t tmp = 0;

    if (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_RXNE))
    {
        tmp = USART_ReceiveData(USART1);
    }
    return tmp;
}

檢查 USART1 的接收緩沖區(qū)非空標志（USART_FLAG_RXNE）。

如果標志置位，表示接收到了數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)從 USART1 的接收緩沖區(qū)讀取到 tmp 變量中并返回。

7. SER_PutChar() 和 fputc()函數(shù)

int SER_PutChar(int ch)
{
    while (!USART_GetFlagStatus(USART_TEST, USART_FLAG_TC));
    USART_SendData(USART_TEST, (uint8_t)ch);

    return ch;
}

int fputc(int c, FILE *f)
{
    if (c == 'n')
    {
        SER_PutChar('r');
    }
    return (SER_PutChar(c));
}

SER_PutChar()函數(shù)用于將一個字符發(fā)送到串口，等待發(fā)送完成標志（USART_FLAG_TC）置位后再發(fā)送下一個字符。

fputc()函數(shù)是標準庫 printf()函數(shù)的底層實現(xiàn)，在發(fā)送換行符（n）時會先發(fā)送回車符（r），以確保在串口終端上正確顯示。

這段代碼的主要功能是允許用戶通過串口輸入 s 命令使 W55MH32 設備進入待機模式，同時使能了喚醒引腳（PA0），可以在待機模式下通過該引腳喚醒設備。在進入待機模式前，將所有 GPIO 引腳配置為模擬輸入模式以降低功耗。通過串口可以輸出系統(tǒng)時鐘頻率信息和操作提示。

4.2 下載驗證

輸入‘s’進入待機模式：

把PA0引腳拉高，設備喚醒：