開發(fā)環(huán)境：

MDK：Keil 5.30

開發(fā)板：GD32F207I-EVAL

MCU：GD32F207IK

1 GD32電源管理

GD32的工作電壓(VDD)為2.0～3.6V。通過內(nèi)置的電壓調(diào)節(jié)器提供所需的1.8V電源。當(dāng)主電源VDD掉電后，通過VBAT腳為實(shí)時(shí)時(shí)鐘(RTC)和備份寄存器提供電源。

使用電池或其他電源連接到VBAT腳上，當(dāng)VDD斷電時(shí)，可以保存?zhèn)浞菁拇嫫鞯膬?nèi)容和維持RTC的功能。

VBAT腳為RTC、 LSE振蕩器和PC13至PC15端口供電，可以保證當(dāng)主電源被切斷時(shí)RTC能繼續(xù)工作。切換到VBAT供電的開關(guān)，由復(fù)位模塊中的掉電復(fù)位功能控制。

當(dāng)備份域由VDD供電（VBAK連接至VDD）時(shí)，以下功能可用：

● PC13可以作為通用I/O口或RTC功能引腳；

● PC14和PC15可以作為通用I/O口或LXTAL晶振引腳。

● PI8可以作為通用I/O口或RTC功能引腳

當(dāng)備份域由VBAT電源供電時(shí)（VBAK連接至VBAT），以下功能可用：

● PC13僅可以作為RTC功能引腳；

● PC14和PC15僅可作為LXTAL晶振引腳。

● PI8僅可以作為RTC功能引腳

注意：由于PC13至PC15引腳是通過電源切換器供電的，電源切換器僅可通過小電流，因此當(dāng)PC13至PC15的GPIO口在輸出模式時(shí)，其工作的速度不能超過2MHz(最大負(fù)載為30pF)。

2 GD32低功耗模式

在系統(tǒng)或電源復(fù)位以后，微控制器處于運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)CPU不需繼續(xù)運(yùn)行時(shí)，可以利用多種低功耗模式來節(jié)省功耗，例如等待某個(gè)外部事件時(shí)。用戶需要根據(jù)最低電源消耗、最快速啟動(dòng)時(shí)間和可用的喚醒源等條件，選定一個(gè)最佳的低功耗模式。

GD32F207有三種低功耗模式：

• 睡眠模式(Cortex?-M3內(nèi)核停止，所有外設(shè)包括Cortex-M3核心的外設(shè)，如NVIC、系統(tǒng)時(shí)鐘(SysTick)等仍在運(yùn)行)

● 深度睡眠/停止模式(所有的時(shí)鐘都已停止)

● 待機(jī)模式(1.8V電源關(guān)閉)

此外，在運(yùn)行模式下，可以通過以下方式中的一種降低功耗：

● 降低系統(tǒng)時(shí)鐘

● 關(guān)閉APB和AHB總線上未被使用的外設(shè)時(shí)鐘。

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

在睡眠模式中，僅關(guān)閉了 CPU 時(shí)鐘， CPU 停止運(yùn)行 ，但其片上外設(shè)，CM3 核心外設(shè)全都還照常運(yùn)行。有兩種方式進(jìn)入睡眠模式，它的進(jìn)入方式?jīng)Q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。

在深度睡眠模式中， 進(jìn)一步關(guān)閉了其它所有的時(shí)鐘 ，于是所有的外設(shè)都停止了工作，但由于其 1.8V 區(qū)域的電源沒有關(guān)閉，還保留了 CPU 的寄存器、內(nèi)存的信息，所以深度睡眠模式喚醒，并重新開啟時(shí)鐘后，還可以從上次深度睡眠處繼續(xù)執(zhí)行代碼。深度睡眠模式可以由任意一個(gè)外部中斷(EXTI)喚醒。在深度睡眠模式中可以選擇電壓調(diào)節(jié)器為開模式或低功耗模式，若選擇低功耗模式，在喚醒時(shí)會(huì)加上電壓調(diào)節(jié)器的喚醒延遲。

待機(jī)模式，這與我們平時(shí)印象中的手機(jī)關(guān)機(jī)模式相似，它除了關(guān)閉所有的時(shí)鐘，還把1.8V 區(qū)域的電源也關(guān)閉了，也就是說，從待機(jī)模式喚醒后，由于沒有之前代碼的運(yùn)行記錄，只能對(duì)芯片復(fù)位，重新檢測(cè) 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(fù)位和FWDGT復(fù)位。

在運(yùn)行模式下，任何時(shí)候都可以通過停止為外設(shè)和內(nèi)存提供時(shí)鐘來減少功耗。為了在睡眠模式下更多地減少功耗，可在執(zhí)行WFI或WFE指令前關(guān)閉所有外設(shè)的時(shí)鐘。

通過設(shè)置AHB外設(shè)時(shí)鐘使能寄存器、APB2外設(shè)時(shí)鐘使能寄存器和APB1外設(shè)時(shí)鐘使能寄存器來開關(guān)各個(gè)外設(shè)模塊的時(shí)鐘。

2.1睡眠模式

• 進(jìn)入睡眠模式

通過執(zhí)行WFI或WFE指令進(jìn)入睡眠狀態(tài)。根據(jù)Cortex?-M3中SCR（系統(tǒng)控制寄存器）的SLEEPONEXIT位，有兩種睡眠進(jìn)入機(jī)制選項(xiàng)：

● Sleep-now：如果SLEEPONEXIT位被清零，一旦執(zhí)行WFI或WFE指令， MCU立即進(jìn)入睡眠模式；

● Sleep-on-exit：如果SLEEPONEXIT位被置位，當(dāng)系統(tǒng)從最低優(yōu)先級(jí)的中斷處理程序離開后， MCU立即進(jìn)入睡眠模式。

在睡眠模式下，所有的I/O引腳都保持它們?cè)谶\(yùn)行模式時(shí)的狀態(tài)。

• 退出睡眠模式

如果執(zhí)行WFI指令進(jìn)入睡眠模式，任意一個(gè)被嵌套向量中斷控制器響應(yīng)的外設(shè)中斷都能將系統(tǒng)從睡眠模式喚醒。

如果執(zhí)行WFE指令進(jìn)入睡眠模式，則一旦發(fā)生喚醒事件時(shí)，微處理器都將從睡眠模式退出。喚醒事件可以通過下述方式產(chǎn)生：

● 在外設(shè)控制寄存器中使能一個(gè)中斷，而不是在NVIC(嵌套向量中斷控制器)中使能，并且在Cortex-M3系統(tǒng)控制寄存器中使能SEVONPEND位。當(dāng)MCU從WFE中喚醒后，外設(shè)的中斷掛起位和外設(shè)的NVIC中斷通道掛起位(在NVIC中斷清除掛起寄存器中)必須被清除。

● 配置一個(gè)外部或內(nèi)部的EXIT線為事件模式。當(dāng)MCU從WFE中喚醒后，因?yàn)榕c事件線對(duì)應(yīng)的掛起位未被設(shè)置，不必清除外設(shè)的中斷掛起位或外設(shè)的NVIC中斷通道掛起位。

該模式喚醒所需的時(shí)間最短，因?yàn)闆]有時(shí)間損失在中斷的進(jìn)入或退出上。

2.2 深度睡眠模式

深度睡眠模式是在Cortex?-M3的深睡眠模式基礎(chǔ)上結(jié)合了外設(shè)的時(shí)鐘控制機(jī)制，深度睡眠模式與 Cortex?-M3 的 SLEEPDEEP 模式相對(duì)應(yīng)。在深度睡眠模式下，1.2V 域中的所有時(shí)鐘全部關(guān)閉，IRC8M、HXTAL及PLLs 也全部被禁用。SRAM和寄存器中的內(nèi)容被保留。

在停止模式下，所有的I/O引腳都保持它們?cè)谶\(yùn)行模式時(shí)的狀態(tài)。

• 進(jìn)入深度睡眠模式

在深度睡眠模式下，通過設(shè)置電源控制寄存器PMU_CTL的LDOLP位使內(nèi)部調(diào)節(jié)器進(jìn)入低功耗模式，能夠降低更多的功耗。

如果正在進(jìn)行閃存編程，直到對(duì)內(nèi)存訪問完成，系統(tǒng)才進(jìn)入深度睡眠模式。

如果正在進(jìn)行對(duì)APB的訪問，直到對(duì)APB訪問完成，系統(tǒng)才進(jìn)入深度睡眠模式?？梢酝ㄟ^對(duì)獨(dú)立的控制位進(jìn)行編程。

在深度睡眠模式下，如果在進(jìn)入該模式前ADC和DAC沒有被關(guān)閉，那么這些外設(shè)仍然消耗電流。

• 退出深度睡眠模式

當(dāng)一個(gè)中斷或喚醒事件導(dǎo)致退出深度睡眠模式時(shí)，IRC8M、IRC40K振蕩器被選為系統(tǒng)時(shí)鐘。

當(dāng)電壓調(diào)節(jié)器處于低功耗模式下，當(dāng)系統(tǒng)從深度睡眠模式退出時(shí)，將會(huì)有一段額外的啟動(dòng)延時(shí)。如果在深度睡眠模式期間保持內(nèi)部調(diào)節(jié)器開啟，則退出啟動(dòng)時(shí)間會(huì)縮短，但相應(yīng)的功耗會(huì)增加。

2.3待機(jī)模式

待機(jī)模式可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的最低功耗。該模式是在Cortex-M3深睡眠模式時(shí)關(guān)閉電壓調(diào)節(jié)器。整個(gè)1.8V供電區(qū)域被斷電。IRC8M、HXTAL 和 PLL振蕩器也被斷電。SRAM和寄存器內(nèi)容丟失。只有備份的寄存器和待機(jī)電路維持供電。

• 進(jìn)入待機(jī)模式

進(jìn)入待機(jī)模式前，先將Cortex?-M3 系統(tǒng)控制寄存器的 SLEEPDEEP 位置 1，再將 PMU_CTL 寄存器的 STBMOD 位置 1，再清除 PMU_CS 寄存器的 WUF 位，然后執(zhí)行 WFI 或 WFE 指令，系統(tǒng)進(jìn)入待機(jī)模式，PMU_CS 寄存器的 STBF 位狀態(tài)表示 MCU 是否已進(jìn)入待機(jī)模式。

• 退出待機(jī)模式

當(dāng)一個(gè)外部復(fù)位(NRST引腳)、 FWDGT復(fù)位、 WKUP引腳上的上升沿或RTC鬧鐘事件的上升沿發(fā)生時(shí)，微控制器從待機(jī)模式退出。從待機(jī)喚醒后，除了電源控制/狀態(tài)寄存器(PWR_CS)，所有寄存器被復(fù)位。

從待機(jī)模式喚醒后的代碼執(zhí)行等同于復(fù)位后的執(zhí)行(采樣啟動(dòng)模式引腳、讀取復(fù)位向量等)。 電源控制/狀態(tài)寄存器(PWR_CS)將會(huì)指示內(nèi)核由待機(jī)狀態(tài)退出。

待機(jī)模式可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的最低功耗。該模式是在Cortex-M3深睡眠模式時(shí)關(guān)閉電壓調(diào)節(jié)器。整個(gè)1.8V供電區(qū)域被斷電。IRC8M、HXTAL 和 PLL振蕩器也被斷電。SRAM和寄存器內(nèi)容丟失。只有備份的寄存器和待機(jī)電路維持供電。

3 低功耗的寄存器描述

電源控制寄存器（PWR_CTL），該寄存器的各位描述如下圖所示：

我們通過設(shè)置 PWR_CTL的 STBMOD位，使 CPU 進(jìn)入深度睡眠時(shí)進(jìn)入待機(jī)模式。

電源控制/狀態(tài)寄存器（ PWR_CS）的各位描述如圖所示。

通過設(shè)置 PWR_CS的 WUPEN 位，來使能 WKUP 引腳用于待機(jī)模式喚醒。我們還可以從 WUF 來檢查是否發(fā)生了喚醒事件。

4 低功耗具體代碼實(shí)現(xiàn)

通過以上介紹，我們了解了進(jìn)入低功耗模式的三種方法，在者三種模式中待機(jī)模式功耗最低。筆者這里使用的是按鍵喚醒，其電路如下：

4.1睡眠模式

睡眠模式很簡單，就是通過以下指令進(jìn)入睡眠：

__WFI();	
__WFE();

那么以上兩條指令又是啥意思呢？WFI(Wait for interrupt)和WFE(Wait for event)是兩個(gè)讓ARM核進(jìn)入low-power standby模式的指令，由ARM architecture定義，由ARM core實(shí)現(xiàn)。我們可以在core_cmx3.h(筆者使用的是GD32F207，對(duì)應(yīng)的就是core_cmx3.h，其他內(nèi)核類似)，中找到以上指令的定義。

static __INLINE void __WFI()                      { __ASM volatile ("wfi"); }
static __INLINE void __WFE()                      { __ASM volatile ("wfe"); }

以上就是把匯編指令都封裝成了諸如__Commnad()的函數(shù)形式，并且預(yù)編譯為二進(jìn)制包。那么以上指令都能讓ARM進(jìn)入睡眠模式，又有啥區(qū)別呢？

對(duì)WFI來說，執(zhí)行WFI指令后，ARM core會(huì)立即進(jìn)入low-power standby state，直到有WFI Wakeup events發(fā)生。

而WFE則稍微不同，執(zhí)行WFE指令后，根據(jù)Event Register（一個(gè)單bit的寄存器，每個(gè)PE一個(gè)）的狀態(tài)，有兩種情況：如果Event Register為1，該指令會(huì)把它清零，然后執(zhí)行完成（不會(huì)standby）；如果Event Register為0，和WFI類似，進(jìn)入low-power standby state，直到有WFE Wakeup events發(fā)生。

總結(jié)一下，這兩條指令的作用都是令MCU進(jìn)入休眠/待機(jī)狀態(tài)以便降低功耗，但是略有區(qū)別：

WFI: wait for Interrupt 等待中斷，即下一次中斷發(fā)生前都在此hold住不干活

WFE: wait for Events 等待事件，即下一次事件發(fā)生前都在此hold住不干活

因此我們要項(xiàng)喚醒MCU，最簡單的就是通過中斷喚醒。

睡眠模式時(shí)通過按鍵中斷喚醒，代碼如下：

/*
    brief      main function
    param[in]  none
    param[out] none
    retval     none
*/
int main(void)
{
    //usart init 115200 8-N-1
    com_init(COM1, USART_MODE_GPIO, 115200, 0, 1);

    /* configure LED1 GPIO port */
    led_init(LED1);

    /* configure LED2 GPIO port */
    led_init(LED2);

    /* configure LED3 GPIO port */
    led_init(LED3);

    /* configure LED4 GPIO port */
    led_init(LED4);

    //key init
    key_init(KEY_WAKEUP, KEY_MODE_EXTI);

    printf("\\r\\n Sleep Test \\r\\n");

    while(1)
    {
        led_toggle(LED1);
        Delay(0xFFFFF);
        led_toggle(LED2);
        Delay(0xFFFFF);
        led_toggle(LED3);
        Delay(0xFFFFF);
        led_toggle(LED4);
        //__WFI(); //進(jìn)入睡眠模式，等待中斷喚醒  方式一
        __WFE(); //方式二
    }
}

進(jìn)入睡眠模式也可調(diào)用庫函數(shù)。

void pmu_to_sleepmode(uint8_t sleepmodecmd)

值得注意的是，這里不能用滴答定時(shí)器來延時(shí)，因?yàn)檫@里使用的是中斷方式實(shí)現(xiàn)的。

WFI和WFE兩條指令讓MCU進(jìn)入睡眠模式，均可通過按鍵中斷喚醒，但是他們的喚醒本質(zhì)是有區(qū)別的。

如上圖所示，圖中的藍(lán)色虛線箭頭標(biāo)出了中斷信號(hào)的傳輸路徑，而紅色箭頭標(biāo)出了事件的傳輸路徑。雖然中斷和事件的產(chǎn)生源都是一樣的，都是通過按鍵產(chǎn)生，但是路徑卻有不同，中斷是需要CPU參與的，需要軟件的中斷服務(wù)函數(shù)才能完成中斷后產(chǎn)生的結(jié)果；事件是靠脈沖發(fā)生器產(chǎn)生一個(gè)脈沖，進(jìn)而由硬件自動(dòng)完成這個(gè)事件產(chǎn)生的結(jié)果，當(dāng)然相應(yīng)的聯(lián)動(dòng)部件需要先設(shè)置好，比如引起DMA操作，AD轉(zhuǎn)換等。

4.2 深度睡眠模式

進(jìn)入深度睡眠模式之后，任何外部中斷都可以喚醒低功耗，但是需要重新配置時(shí)鐘，不然系統(tǒng)將以默認(rèn)時(shí)鐘（沒有經(jīng)過倍頻）運(yùn)行。筆者這里還是使用外部中斷喚醒。我們先看看主函數(shù)。

/*
    brief      main function
    param[in]  none
    param[out] none
    retval     none
*/
int main(void)
{
    //usart init 115200 8-N-1
com_init(COM1, USART_MODE_GPIO, 115200, 0, 1);

    /* configure LED1 GPIO port */
    led_init(LED1);

    /* configure LED2 GPIO port */
    led_init(LED2);

    /* configure LED3 GPIO port */
    led_init(LED3);

    /* configure LED4 GPIO port */
    led_init(LED4);

    //key init
    key_init(KEY_WAKEUP, KEY_MODE_EXTI);

    /* 使能電源管理單元的時(shí)鐘 */
rcu_periph_clock_enable(RCU_PMU);

    printf("\\r\\n Enter stop mode \\r\\n");

    /* 進(jìn)入深度睡眠模式，設(shè)置電壓調(diào)節(jié)器為低功耗模式，等待中斷喚醒*/
    pmu_to_deepsleepmode(PMU_LDO_LOWPOWER,WFI_CMD);	

    while(1)
    {
        led_toggle(LED1);
        Delay(0xFFFFF);
        led_toggle(LED2);
        Delay(0xFFFFF);
        led_toggle(LED3);
        Delay(0xFFFFF);
        led_toggle(LED4);
    }
}

以上最重要的就一句：

pmu_to_deepsleepmode(PMU_LDO_LOWPOWER,WFI_CMD);

這是MCU進(jìn)入低功耗模式的庫函數(shù)，在gd32f20x_pmu.c中實(shí)現(xiàn)，原型如下：

/*!
    \\brief      PMU work in deepsleep mode
    \\param[in]  ldo:
                only one parameter can be selected which is shown as below:
      \\arg        PMU_LDO_NORMAL: LDO work at normal power mode when pmu enter deepsleep mode
      \\arg        PMU_LDO_LOWPOWER: LDO work at low power mode when pmu enter deepsleep mode
    \\param[in]  deepsleepmodecmd:
                only one parameter can be selected which is shown as below:
      \\arg        WFI_CMD: use WFI command
      \\arg        WFE_CMD: use WFE command
    \\param[out] none
    \\retval     none
*/
void pmu_to_deepsleepmode(uint32_t ldo, uint8_t deepsleepmodecmd)
{
    static uint32_t reg_snap[4];
    /* clear stbmod and ldolp bits */
    PMU_CTL &= ~((uint32_t)(PMU_CTL_STBMOD | PMU_CTL_LDOLP));

    /* set ldolp bit according to pmu_ldo */
    PMU_CTL |= ldo;

    /* set sleepdeep bit of Cortex-M3 system control register */
    SCB->SCR |= SCB_SCR_SLEEPDEEP_Msk;

    reg_snap[0] = REG32(0xE000E010U);
    reg_snap[1] = REG32(0xE000E100U);
    reg_snap[2] = REG32(0xE000E104U);
    reg_snap[3] = REG32(0xE000E108U);

    REG32(0xE000E010U) &= 0x00010004U;
    REG32(0xE000E180U)  = 0XFF7FF83DU;
    REG32(0xE000E184U)  = 0XBFFFF8FFU;
    REG32(0xE000E188U)  = 0xFFFFFFFFU;

    /* select WFI or WFE command to enter deepsleep mode */
    if(WFI_CMD == deepsleepmodecmd) {
        __WFI();
    } else {
        __SEV();
        __WFE();
        __WFE();
    }

    REG32(0xE000E010U) = reg_snap[0] ;
    REG32(0xE000E100U) = reg_snap[1] ;
    REG32(0xE000E104U) = reg_snap[2] ;
    REG32(0xE000E108U) = reg_snap[3] ;

    /* reset sleepdeep bit of Cortex-M3 system control register */
    SCB->SCR &= ~((uint32_t)SCB_SCR_SLEEPDEEP_Msk);
}

上述函數(shù)主要節(jié)做了四件事：

1.設(shè)置Cortex-M3系統(tǒng)控制寄存器中的SLEEPDEEP位(SCB_SCR參考Cortex-M3權(quán)威指南182頁)。

2.清除電源控制寄存器(PWR_CTL)中的STBMOD位。

3.通過設(shè)置PWR_CR中LDOLP位選擇電壓調(diào)節(jié)器的模式。

4.執(zhí)行WFI或者WFE匯編指令。

我們可以選擇事件和中斷喚醒兩種方式，選擇哪種方式是根據(jù)庫函數(shù)的第二個(gè)參數(shù)決定的，筆者這里使用的中斷喚醒。

深度睡眠模式下MCU喚醒之后，時(shí)鐘和頻率是沒有經(jīng)過倍頻的，在GD32F207上，低功耗喚醒之后，是8M頻率運(yùn)行，而正常運(yùn)行是120M。所以，在喚醒停機(jī)模式之后，需要重新配置時(shí)鐘。最簡單就是直接調(diào)用庫函數(shù)：

SystemInit();

當(dāng)然也可以自己重寫時(shí)鐘初始化函數(shù)。

好了，我們最后再看看中斷喚醒的函數(shù)：

/*!
    \\brief      this function handles external lines 0 interrupt request
    \\param[in]  none
    \\param[out] none
    \\retval     none
*/
void EXTI0_IRQHandler(void)
{
    if(RESET != exti_interrupt_flag_get(EXTI_0))
    {
       printf("\\r\\n Enter interrupt \\r\\n");	

       SystemInit();

       printf("\\r\\n Quit interrupt \\r\\n");
       exti_interrupt_flag_clear(EXTI_0);
    }
}

進(jìn)入中斷后主要是重啟時(shí)鐘，然后就會(huì)接著運(yùn)行程序。

4.3 待機(jī)模式

待機(jī)模式的功耗最低。待機(jī)模式的具體步驟如下：

1） 使能電源時(shí)鐘。

因?yàn)橐渲秒娫纯刂萍拇嫫?，所以必須先使能電源時(shí)鐘。在庫函數(shù)中，使能電源時(shí)鐘的方法是：

rcu_periph_clock_enable(RCU_PMU); //使能 PWR 外設(shè)時(shí)鐘

2. 設(shè)置 WK_UP 引腳作為喚醒源。

使能時(shí)鐘之后再設(shè)置 PWR_CS 的WUPEN位，使能WUPEN用于將 CPU 從待機(jī)模式喚醒。在庫函數(shù)中，設(shè)置使能WUPEN用于喚醒 CPU 待機(jī)模式的函數(shù)是：

pmu_wakeup_pin_enable (); //使能喚醒管腳功能

3） 設(shè)置 SLEEPDEEP 位，設(shè)置 STBMOD位，執(zhí)行 WFI 指令，進(jìn)入待機(jī)模式。

進(jìn)入待機(jī)模式， 首先要設(shè)置 SLEEPDEEP 位（ 該位在系統(tǒng)控制寄存器（ SCB_SCR）的第二位，詳見《 CM3 權(quán)威指南》）， 接著我們通過 PWR_CTL設(shè)置 STBMOD位，使得 CPU 進(jìn)入深度睡眠時(shí)進(jìn)入待機(jī)模式，最后執(zhí)行 WFI 指令開始進(jìn)入待機(jī)模式，并等待 WK_UP中斷的到來。在庫函數(shù)中，進(jìn)行上面三個(gè)功能進(jìn)入待機(jī)模式是在函數(shù)pmu_to_standbymode中實(shí)現(xiàn)的：

void pmu_to_standbymode(uint8_t standbymodecmd)；

pmu_to_standbymode ()函數(shù)原型如下所示：

/*!
    \\brief      pmu work in standby mode
    \\param[in]  standbymodecmd:
                only one parameter can be selected which is shown as below:
      \\arg        WFI_CMD: use WFI command
      \\arg        WFE_CMD: use WFE command
    \\param[out] none
    \\retval     none
*/
void pmu_to_standbymode(uint8_t standbymodecmd)
{
    /* set sleepdeep bit of Cortex-M3 system control register */
    SCB->SCR |= SCB_SCR_SLEEPDEEP_Msk;

    /* set stbmod bit */
    PMU_CTL |= PMU_CTL_STBMOD;

    /* reset wakeup flag */
    PMU_CTL |= PMU_CTL_WURST;

    /* select WFI or WFE command to enter standby mode */
    if(WFI_CMD == standbymodecmd) {
        __WFI();
    } else {
        __WFE();
    }
}

該函數(shù)中先配置了STBMOD寄存器位及 SLEEPDEEP 寄存器位，接著調(diào)用__force_stores函數(shù)確保存儲(chǔ)操作完畢后再調(diào)用 WFI 指令，從而進(jìn)入待機(jī)模式。這里值得注意的是，待機(jī)模式也可以使用 WFE 指令進(jìn)入的。

在進(jìn)入待機(jī)模式后，除了被使能了的用于喚醒的 I/O，其余 I/O 都進(jìn)入高阻態(tài)，而待機(jī)模式喚醒后，相當(dāng)于復(fù)位 GD32 芯片，程序重新從頭開始執(zhí)行。

4） 最后編寫 WK_UP 中斷/事件函數(shù)。

因?yàn)槲覀兺ㄟ^ WK_UP 中斷/事件（ PA0 中斷/事件）來喚醒MCU，所以我們有必要設(shè)置一下該中斷函數(shù)，同時(shí)我們也通過該函數(shù)里面進(jìn)入待機(jī)模式。

/**
  * @brief  用于檢測(cè)按鍵是否被長時(shí)間按下
  * @param  無
  * @retval 1 ：按鍵被長時(shí)間按下  0 ：按鍵沒有被長時(shí)間按下
  */
uint8_t pwr_check_standby(void)
{
    uint8_t downCnt = 0;    //記錄按下的次數(shù)
    uint8_t upCnt = 0; //記錄松開的次數(shù)

    while(1) //死循環(huán)，由return結(jié)束
    {
        if(RESET == gpio_input_bit_get(GPIOA, GPIO_PIN_0))//檢測(cè)到按下按鍵
        {
            led_on(LED1);led_on(LED2);led_on(LED3);led_on(LED4); //點(diǎn)亮所有LED燈

            downCnt++; //記錄按下次數(shù)
            upCnt=0; //清除按鍵釋放記錄
            Delay(0xFFFF);
            if(downCnt>=100) //按下時(shí)間足夠
            {
                led_off(LED1);led_off(LED2);led_off(LED3);led_off(LED4);
                return 1;  //檢測(cè)到按鍵被時(shí)間長按下
            }
        }
        else 
        {
            upCnt++;  //記錄釋放次數(shù)
            if(upCnt>5)	 //連續(xù)檢測(cè)到釋放超過5次
            {
                led_off(LED1);led_off(LED2);led_off(LED3);led_off(LED4); //關(guān)閉所有LED燈
                return 0; //按下時(shí)間太短，不是按鍵長按操作
            }
        }
    }
}

通過以上幾個(gè)步驟的設(shè)置，我們就可以使用 GD32 的待機(jī)模式了，并且可以通過 WK_UP來喚醒 MCU。

主函數(shù)如下：

/*
    brief      main function
    param[in]  none
    param[out] none
    retval     none
*/
int main(void)
{
    //usart init 115200 8-N-1
    com_init(COM1, USART_MODE_GPIO, 115200, 0, 1);

    /* configure LED1 GPIO port */
    led_init(LED1);

    /* configure LED2 GPIO port */
    led_init(LED2);

    /* configure LED3 GPIO port */
    led_init(LED3);

    /* configure LED4 GPIO port */
    led_init(LED4);

    //key init
    key_init(KEY_WAKEUP, KEY_MODE_GPIO);

    /* 使能電源管理單元的時(shí)鐘 */
    rcu_periph_clock_enable(RCU_PMU);

    if(pmu_flag_get(PMU_FLAG_WAKEUP) == SET)
    {
        printf("\\r\\n Standby wake-up reset \\r\\n");

    }
    else
    {
        printf("\\r\\n Power-on reset\\r\\n");
    }
    while(1)
    {
        led_toggle(LED1);
        Delay(0xFFFFF);
        led_toggle(LED2);
        Delay(0xFFFFF);
        led_toggle(LED3);
        Delay(0xFFFFF);
        led_toggle(LED4);
        if(pwr_check_standby())
        {
            printf("\\r\\n Enter standby mode\\r\\n");
            /*清除 WU 狀態(tài)位*/
            pmu_flag_clear (PMU_FLAG_RESET_WAKEUP);
            /* 使能WKUP引腳的喚醒功能 */
            pmu_wakeup_pin_enable ();
            /* 進(jìn)入待機(jī)模式，等待喚醒*/
            pmu_to_standbymode(WFI_CMD);
        }
    }
}

在循環(huán)體外使用庫函數(shù) pmu_flag_get檢測(cè) PMU_FLAG_WAKEUP標(biāo)志位，當(dāng)這個(gè)標(biāo)志位為SET 狀態(tài)的時(shí)候，表示本次系統(tǒng)是從待機(jī)模式喚醒的復(fù)位，否則可能是上電復(fù)位。其中PMU_FLAG_WAKEUP的標(biāo)志位在gd32f20x_pmu.h中定義。

pwr_check_standby()函數(shù)用于檢測(cè)漸漸是否長按，當(dāng)長按后就進(jìn)入待機(jī)模式。

5 低功耗實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

5.1睡眠模式

將程序編譯好后下載到板子上，可以看到4個(gè)LED依次閃爍，然后熄滅。按下KEY1按鍵，3個(gè)LED再次依次閃爍。

圖6

5.2 深度睡眠模式

將程序編譯好后下載到板子上。按下KEY1按鍵，4個(gè)LED依次閃爍。串口依次打印信息如下：

當(dāng)程序運(yùn)行后會(huì)首先深度睡眠模式，當(dāng)按鍵按下后，退出深度睡眠模式，則程序又會(huì)繼續(xù)運(yùn)行。

5.3待機(jī)模式

將程序編譯好后下載到板子上。按下按鍵，4個(gè)LED依次閃爍。長按KEY1按鍵，MCU進(jìn)入待機(jī)模式，LED熄滅，再次按下KEY1按鍵，LED會(huì)同時(shí)點(diǎn)亮，直到同時(shí)熄滅，松開KEY1按鍵，KEY1按下會(huì)使 PA0 引腳產(chǎn)生一個(gè)上升沿，從而喚醒系統(tǒng)。

系統(tǒng)喚醒后會(huì)進(jìn)行復(fù)位，從頭開始執(zhí)行上述過程，與第一次上電時(shí)不同的是，這樣的復(fù)位會(huì)使 PWR_FLAG_WU 標(biāo)志位改為 SET 狀態(tài)，LED再次依次閃爍。串口打印信息如下。