一、概述

CW32F030 是武汉芯源半导体推出的通用高性能 32 位微控制器，基于 ARM Cortex-M0+ 内核，最高主频 48MHz，内置最大 64KB Flash 与 8KB RAM。在电源管理方面，芯片提供了两种低功耗模式：睡眠模式（Sleep）与深度休眠模式（DeepSleep），并配有上电/掉电复位（POR/BOR）和可编程低电压检测器（LVD）。低功耗设计是电池供电类产品选型与开发的核心考量，本文围绕 CW32F030 的两种低功耗模式，介绍其原理、特点、唤醒机制、典型应用与调试心得。

二、睡眠模式（Sleep）

1. 模式特点

睡眠模式下，CPU 内核时钟停止，程序暂停执行，但外设时钟可以独立配置为运行或停止。SRAM、寄存器和外设状态全部保持，任意中断或事件（如定时器中断、外部中断、串口接收等）都可以将 CPU 立即唤醒，唤醒时间只有几个时钟周期。

进入睡眠模式只需执行 WFI（等待中断）或 WFE（等待事件）指令。该模式下功耗取决于仍在运行的外设与时钟，一般在几十到几百微安量级。

2. 适用场景

睡眠模式适合“短时间待命、快速响应”的场景，例如等待 CAN 报文、定时器事件、串口数据等，CPU 空闲但需要保持外设随时工作的场合。

三、深度休眠模式（DeepSleep）

1. 模式特点

深度休眠是 CW32F030 真正意义上的低功耗模式。进入该模式后：CPU 停止运行；高速时钟（HSE 外部晶振、HSIOSC 内部 48MHz RC 振荡器）自动关闭；仅低速时钟和少量外设保持运行，如 RTC、独立看门狗（IWDT）、低电压检测（LVD）、GPIO、电压比较器（VC）、UART 和异步唤醒定时器（AWT）等，MCU 功耗因此大幅下降。在进入深度休眠前关闭所有外设时钟，深度休眠电流可降至 20μA 以下；不同条件下的实测值因外设保留情况和温度电压而异（有网友对比测评称典型值可低至 1.5μA 量级，条件为 3.3V、25℃）。SRAM 与寄存器内容在深度休眠下保持，GPIO 引脚电平状态也会自动保持，无需软件干预。

2. 如何进入

需要设置系统控制寄存器（SCR）中的 SLEEPDEEP 位，然后执行 WFI 或 WFE 指令进入。唤醒后相当于从停止状态恢复，需要重新初始化系统时钟树和相关外设。

3. 唤醒机制

深度休眠支持多种唤醒源：RTC 闹钟或周期唤醒（最常用，适合定时采集与定时上报）；外部 IO 中断（边沿或电平触发，配合内部上拉/下拉与滤波，适合按键、门磁等事件唤醒）；复位引脚 NRST；LVD 低电压检测（电压异常时唤醒处理）；IWDT 独立看门狗；UART（通过 RXD 引脚 GPIO 下降沿中断实现接收唤醒）；VC 电压比较器与 AWT 异步唤醒定时器等。唤醒响应时间为微秒级，远快于复位重启，但比睡眠模式略长。

4. 深度休眠下的 UART 接收唤醒

官方给出了在深度休眠下用 UART 接收数据的配置步骤：

第一步，使能 UARTx_RXD 对应引脚的 GPIO 下降沿中断；

第二步，设置 UARTx_CR1.START 为 1，选择 RXD 信号起始位判定方式为低电平；

第三步，使能 UART 接收（置 UARTx_CR1.RXEN 为 1）；

第四步，进入深度休眠模式；

第五步，主机发送数据，产生 GPIO 下降沿中断唤醒 MCU；

第六步，关闭 RXD 对应引脚的 GPIO 中断功能，等待 RXD 接收完成。

软件进入深度睡眠模式

void DeepSleepModeTest(void)
{
    uint8_t res = 0u;
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    PWR_InitTypeDef PWR_InitStructure;
    
    /* Configure all GPIO as analog to reduce current consumption on non used IOs */
    /* Warning : Reconfiguring all GPIO will close the connexion with the debugger */
    /* Enable GPIOs clock */
    //打开GPIO时钟
    REGBITS_SET( CW_SYSCTRL->AHBEN, SYSCTRL_AHBEN_GPIOA_Msk | SYSCTRL_AHBEN_GPIOB_Msk |\
                      SYSCTRL_AHBEN_GPIOC_Msk | SYSCTRL_AHBEN_GPIOF_Msk);
    
    GPIO_InitStructure.Mode = GPIO_MODE_ANALOG;
    GPIO_InitStructure.Speed = GPIO_SPEED_HIGH;
    GPIO_InitStructure.IT = GPIO_IT_NONE;
    GPIO_InitStructure.Pins = GPIO_PIN_All;
    GPIO_Init(CW_GPIOA, &GPIO_InitStructure);
    GPIO_Init(CW_GPIOB, &GPIO_InitStructure);
    GPIO_Init(CW_GPIOC, &GPIO_InitStructure);
    GPIO_Init(CW_GPIOF, &GPIO_InitStructure);
    
    //关闭GPIO时钟
    REGBITS_CLR( CW_SYSCTRL->AHBEN, SYSCTRL_AHBEN_GPIOA_Msk | SYSCTRL_AHBEN_GPIOB_Msk |\
                      SYSCTRL_AHBEN_GPIOC_Msk | SYSCTRL_AHBEN_GPIOF_Msk);
    
    /* Configure User Button */
    BSP_PB_Init();
    
    /* Configures system clock after wake-up from DeepSleep: enable HSI and PLL with HSI as source*/
    // 唤醒后自动使用内部高速时钟（HSI）
    RCC_WAKEUPCLK_Config(RCC_SYSCTRL_WAKEUPCLKEN);
    
    /* Enter Stop Mode */
    PWR_InitStructure.PWR_Sevonpend = PWR_Sevonpend_Disable;
    PWR_InitStructure.PWR_SleepDeep = PWR_SleepDeep_Enable;
    PWR_InitStructure.PWR_SleepOnExit = PWR_SleepOnExit_Disable;
    PWR_Config(&PWR_InitStructure);
    
    //打开FLASH时钟
    REGBITS_SET( CW_SYSCTRL->AHBEN, SYSCTRL_AHBEN_FLASH_Msk);
    REGBITS_SET(CW_FLASH->CR1, FLASH_CR1_STANDBY_Msk); //打开FLASH低功耗使能控制
    //关闭FLASH时钟
    REGBITS_CLR( CW_SYSCTRL->AHBEN, SYSCTRL_AHBEN_FLASH_Msk);
｝

进入睡眠模式：

void SleepModeTest(void)
{
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
  PWR_InitTypeDef PWR_InitStructure;

  /* Configure all GPIO as analog to reduce current consumption on non used IOs */
  /* Enable GPIOs clock */
  /* Warning : Reconfiguring all GPIO will close the connexion with the debugger */
  //打开GPIO时钟
  REGBITS_SET( CW_SYSCTRL->AHBEN, SYSCTRL_AHBEN_GPIOA_Msk | SYSCTRL_AHBEN_GPIOB_Msk |\
                      SYSCTRL_AHBEN_GPIOC_Msk | SYSCTRL_AHBEN_GPIOF_Msk);

  GPIO_InitStructure.Mode = GPIO_MODE_ANALOG;
  GPIO_InitStructure.Speed = GPIO_SPEED_HIGH;
  GPIO_InitStructure.IT = GPIO_IT_NONE;
  GPIO_InitStructure.Pins = GPIO_PIN_All;
  GPIO_Init(CW_GPIOA, &GPIO_InitStructure);
  GPIO_Init(CW_GPIOB, &GPIO_InitStructure);
  GPIO_Init(CW_GPIOC, &GPIO_InitStructure);
  GPIO_Init(CW_GPIOF, &GPIO_InitStructure);

  /* Disable GPIOs clock */
  REGBITS_CLR( CW_SYSCTRL->AHBEN, SYSCTRL_AHBEN_GPIOA_Msk | SYSCTRL_AHBEN_GPIOB_Msk |\
                      SYSCTRL_AHBEN_GPIOC_Msk | SYSCTRL_AHBEN_GPIOF_Msk);

  /* Configure User push-button as external interrupt generator */
  BSP_PB_Init();

  /*Suspend Tick increment to prevent wakeup by Systick interrupt.
    Otherwise the Systick interrupt will wake up the device within 1ms (HAL time base)*/
  SuspendTick();

  /* Request to enter SLEEP mode */
  //HAL_PWR_EnterSLEEPMode(PWR_MAINREGULATOR_ON, PWR_SLEEPENTRY_WFI);
  PWR_InitStructure.PWR_Sevonpend = PWR_Sevonpend_Disable;
  PWR_InitStructure.PWR_SleepDeep = PWR_SleepDeep_Disable;
  PWR_InitStructure.PWR_SleepOnExit = PWR_SleepOnExit_Disable;
  PWR_Config(&PWR_InitStructure);
  PWR_GotoLpmMode();

  /* Resume Tick interrupt if disabled prior to sleep mode entry*/
  ResumeTick();

  /* Initialize led */
  LED_Init();
}

总结

CW32F030 的睡眠模式适合“短待机、快响应”，深度休眠模式则是长待机低功耗产品的核心武器。用好这两种模式的关键，

一是休眠前把不必要的外设与时钟全部关掉，

二是唤醒后完整重建时钟与外设环境，

三是合理设计唤醒源并实测验证。掌握这些要点，就能在性能与功耗之间取得良好平衡。