# STM32_HAL库的STOP低功耗模式UART串口唤醒以及解决首字节出错的问题（全网第一解决方案）

**Repository Path**: Mike_Zhou_Admin/STM32_HAL_UART_StopMode

## Basic Information

- **Project Name**: STM32_HAL库的STOP低功耗模式UART串口唤醒以及解决首字节出错的问题（全网第一解决方案）
- **Description**: STM32_HAL库的STOP低功耗模式UART串口唤醒以及解决首字节出错的问题（全网第一解决方案）
https://mikezhou.blog.csdn.net/article/details/135553682
目前已解决 并更新了我的gitee库：
(https://gitee.com/Mike_Zhou_Admin/STM32L4_HAL_User_LOW_POWER_Lib)

- **Primary Language**: C
- **License**: AGPL-3.0
- **Default Branch**: master
- **Homepage**: None
- **GVP Project**: No

## Statistics

- **Stars**: 1
- **Forks**: 0
- **Created**: 2024-10-12
- **Last Updated**: 2024-11-21

## Categories & Tags

**Categories**: Uncategorized

**Tags**: HAL, stm32, mcu, uart, 低功耗

## README

# STM32_HAL库的STOP低功耗模式UART串口唤醒以及解决首字节出错的问题（全网第一解决方案）

#### 介绍
STM32_HAL库的STOP低功耗模式UART串口唤醒以及解决首字节出错的问题（全网第一解决方案）
https://mikezhou.blog.csdn.net/article/details/135553682
目前已解决 并更新了我的gitee库：
(https://gitee.com/Mike_Zhou_Admin/STM32L4_HAL_User_LOW_POWER_Lib)


【STM32】HAL库的STOP低功耗模式UART串口唤醒，解决首字节出错的问题（全网第一解决方案）

前文：
[【STM32】HAL库的STOP低功耗模式UART串口唤醒，第一个接收字节出错的问题（疑难杂症）](https://blog.csdn.net/weixin_53403301/article/details/135481249)

目前已解决 并更新了我的gitee库：
[基于HAL库建立自己的低功耗模式配置库（STM32L4系列低功耗所有配置汇总）](https://gitee.com/Mike_Zhou_Admin/STM32L4_HAL_User_LOW_POWER_Lib)

@[toc]
# 先说结论
要调用函数`HAL_UARTEx_EnableClockStopMode`或`__HAL_RCC_HSISTOP_ENABLE()`才能保证首字节在唤醒时不出错
# 最初的串口唤醒配置
在最初的串口唤醒配置中 我是用的如下配置（现已更新）：

[【STM32】HAL库低功耗STOP停止模式的串口唤醒（解决进入以后立马唤醒、串口唤醒和回调无法一起使用、接收数据不全、首字节错误的问题）](https://blog.csdn.net/weixin_53403301/article/details/129014963)

进入和退出函数为：

```c
/*!
 * @brief       	配置串口在停止模式下的唤醒   	
 *
 * @param 	[in]	huart: UART_HandleTypeDef类型的器件
 *					[in]	EnableNotDisable: 使能或者关闭
 *
 * @return				None
 */
void Ctrl_UART_StopMode_WakeUp(UART_HandleTypeDef *huart,bool EnableNotDisable)
{	
	if(EnableNotDisable)
	{
		__HAL_RCC_WAKEUPSTOP_CLK_CONFIG(RCC_STOP_WAKEUPCLOCK_HSI);	//保留唤醒用的HSI线 串口初始化时钟也必须要配置为HSI
	
		UART_WakeUpTypeDef UART_WakeUpStruct={0};
		UART_WakeUpStruct.WakeUpEvent=UART_WAKEUP_ON_READDATA_NONEMPTY;  //接收数据不为空时唤醒
		HAL_UARTEx_StopModeWakeUpSourceConfig(huart,UART_WakeUpStruct);
	
		__HAL_UART_ENABLE_IT(huart,UART_IT_WUF);	//开启唤醒中断
		HAL_UARTEx_EnableStopMode(huart);		//开启模式
	}
	else
	{
		__HAL_UART_DISABLE_IT(huart,UART_IT_WUF);	//关闭唤醒中断
		HAL_UARTEx_DisableStopMode(huart);		//关闭模式
	}
}

```
在唤醒后 我将时钟初始化等 放到了唤醒回调中 导致长数据中间丢数据
于是进行改进 就是把初始化等退出以后的函数放到主线程 低功耗函数之后 就能完美解决这个问题

在进入低功耗模式之前的流程为：
1. 保留HSI线（系统RCC中的宏函数，其他用到HSI时钟唤醒的外设也建议进行此步骤，这里串口也必须要用这条时钟线）
2. 配置串口唤醒方式
3. 开启串口唤醒中断（可以不开）
4. 开启串口唤醒功能

其中 开启串口唤醒功能就是将此寄存器置1
![在这里插入图片描述](https://i-blog.csdnimg.cn/blog_migrate/f2e140bca09aa56e76eea4d6daeab4be.png)

当然 这里的串口唤醒是抄的网上的代码和流程 教程很多 我就不叙述了
![在这里插入图片描述](https://i-blog.csdnimg.cn/blog_migrate/23a0a102e088fdc8de8f26b5e491df32.png)
不过最后我发现在高速UART波特率的情况下 首唤醒字节仍然会丢失
且无论怎么改 都会出现此问题
具体调试和BUG复现过程：
[【STM32】HAL库的STOP低功耗模式UART串口唤醒，第一个接收字节出错的问题（疑难杂症）](https://blog.csdn.net/weixin_53403301/article/details/135481249)

# 官方文档的说明
官方文档提到 在进行HSI时钟作为唤醒时钟时 有两种可行性方案 第一次在调试时我没看见 后面找到了该文档
![在这里插入图片描述](https://i-blog.csdnimg.cn/blog_migrate/99a172e720ac0696dd459faa8d27dcf0.png)
上文中的函数：

```c
__HAL_RCC_WAKEUPSTOP_CLK_CONFIG(RCC_STOP_WAKEUPCLOCK_HSI);
```
只是将以下寄存器置位
配置的是唤醒时的时钟以及CSS备份时钟 只开启这个寄存器虽然能唤醒 但首字节会丢失
原因是串口唤醒需要时间 这个寄存器只管唤醒后用的是什么时钟 而停止模式下没有这个时钟
位于RCC_CFGR寄存器
![在这里插入图片描述](https://i-blog.csdnimg.cn/blog_migrate/01d0034949213516c9d6c42bc196fd87.png)
而用到STOP模式下HSI能强制工作的寄存器在这：
位于RCC_CR寄存器
![在这里插入图片描述](https://i-blog.csdnimg.cn/blog_migrate/17ff6d68e317b3d851124ee61a554f17.png)
其实这里如果配置了就没事了 对应函数：

```c
/**
  * @brief    Macros to enable or disable the force of the Internal High Speed oscillator (HSI)
  *           in STOP mode to be quickly available as kernel clock for USARTs and I2Cs.
  * @note     Keeping the HSI ON in STOP mode allows to avoid slowing down the communication
  *           speed because of the HSI startup time.
  * @note     The enable of this function has not effect on the HSION bit.
  *           This parameter can be: ENABLE or DISABLE.
  * @retval None
  */
#define __HAL_RCC_HSISTOP_ENABLE()     SET_BIT(RCC->CR, RCC_CR_HSIKERON)

#define __HAL_RCC_HSISTOP_DISABLE()    CLEAR_BIT(RCC->CR, RCC_CR_HSIKERON)
```

但是我下文用到的是第二种方法（我也更推荐该方法 因为第二种方法的寄存器位于外设下 而不是RCC下 随便乱动RCC可能会有其他BUG）
那么下文继续调试：
# 首字节出错的问题
经过前文的调试 首字节在出错时 是将采样后移了一位 发送AA 接收到55
也就是发送1010 1010 接收到0101 0101
所以我猜想应该是时钟的问题

进入低功耗需要时间 同样 唤醒也需要时间 所以可能就是这么点时间导致CPU延迟采样 所以串口接收不准
同样 在进入低功耗后 可以看到电流也是缓慢下降的 而采用jlink烧录后 实际上功耗下不来（大个1ma左右） 推测应该是jlink的信号复位保持了某些寄存器不清零（毕竟jlink和复位也算中断的一种）

这个问题困扰我好几天 我心中知道一定是时钟的问题 但一直没办法解决
直到我开发STM32L4R系列时 发现一个寄存器如L496不同：
也就是CR3的第23位
![在这里插入图片描述](https://i-blog.csdnimg.cn/blog_migrate/24cc382c1897f6ca6e440bd68008ed88.png)
![在这里插入图片描述](https://i-blog.csdnimg.cn/blog_migrate/2a34d6c610efdc64da38d59d0e85bfdc.png)
起初 我以为是芯片手册版本的问题 直到我查看SDK发现真的如此
有个操作函数`HAL_UARTEx_EnableClockStopMode`长这样：

```c
#if defined(USART_CR3_UCESM)
/**
  * @brief  Keep UART Clock enabled when in Stop Mode.
  * @note   When the USART clock source is configured to be LSE or HSI, it is possible to keep enabled
  *         this clock during STOP mode by setting the UCESM bit in USART_CR3 control register.
  * @note   When LPUART is used to wakeup from stop with LSE is selected as LPUART clock source,
  *         and desired baud rate is 9600 baud, the bit UCESM bit in LPUART_CR3 control register must be set.
  * @param  huart UART handle.
  * @retval HAL status
  */
HAL_StatusTypeDef HAL_UARTEx_EnableClockStopMode(UART_HandleTypeDef *huart)
{
  /* Process Locked */
  __HAL_LOCK(huart);

  /* Set UCESM bit */
  SET_BIT(huart->Instance->CR3, USART_CR3_UCESM);

  /* Process Unlocked */
  __HAL_UNLOCK(huart);

  return HAL_OK;
}

```
而部分芯片是没有USART_CR3_UCESM这一位的

```c
#define USART_CR3_UCESM_Pos           (23U)
#define USART_CR3_UCESM_Msk           (0x1UL << USART_CR3_UCESM_Pos)           /*!< 0x02000000 */
#define USART_CR3_UCESM               USART_CR3_UCESM_Msk                      /*!< USART Clock enable in Stop mode */
```
这个函数位于uart_ex中
注释里面说明了 要保证在低功耗时 保持时钟 所以要用到的这个函数
另外 采用LPUART时 如果波特率在9600之上 这一位需要置1

而函数`HAL_UARTEx_EnableStopMode`只对USART_CR1_UESM进行了操作
此寄存器是通用的 并且SDK中的函数也是通用的
```c
/**
  * @brief Enable UART Stop Mode.
  * @note The UART is able to wake up the MCU from Stop 1 mode as long as UART clock is HSI or LSE.
  * @param huart UART handle.
  * @retval HAL status
  */
HAL_StatusTypeDef HAL_UARTEx_EnableStopMode(UART_HandleTypeDef *huart)
{
  /* Process Locked */
  __HAL_LOCK(huart);

  /* Set UESM bit */
  SET_BIT(huart->Instance->CR1, USART_CR1_UESM);

  /* Process Unlocked */
  __HAL_UNLOCK(huart);

  return HAL_OK;
}
```
所以 我就把函数`HAL_UARTEx_EnableClockStopMode`添加到了进入低功耗之前
然后就解决了BUG 停止模式下的BUG再也没出错
![在这里插入图片描述](https://i-blog.csdnimg.cn/blog_migrate/72129d9212d31da72a6744b2f4104456.png)
# 解决后的流程及代码
最后的串口唤醒配置流程就改为：
1. 保留HSI线（系统RCC中的宏函数，其他用到HSI时钟唤醒的外设也建议进行此步骤，这里串口也必须要用这条时钟线）
2. 配置串口唤醒方式
3. 开启串口唤醒中断（可以不开）
4. 开启串口STOP模式时钟 开启串口唤醒功能

代码：
```c
/*!
 * @brief       	配置串口在停止模式下的唤醒   	
 *
 * @param 	[in]	huart: UART_HandleTypeDef类型的器件
 *					[in]	EnableNotDisable: 使能或者关闭
 *
 * @return				None
 */
void Ctrl_UART_StopMode_WakeUp(UART_HandleTypeDef *huart,bool EnableNotDisable)
{	
	if(EnableNotDisable)
	{
		__HAL_RCC_WAKEUPSTOP_CLK_CONFIG(RCC_STOP_WAKEUPCLOCK_HSI);	//保留唤醒用的HSI线 串口初始化时钟也必须要配置为HSI
	
		UART_WakeUpTypeDef UART_WakeUpStruct={0};
		UART_WakeUpStruct.WakeUpEvent=UART_WAKEUP_ON_READDATA_NONEMPTY;  //接收数据不为空时唤醒
		HAL_UARTEx_StopModeWakeUpSourceConfig(huart,UART_WakeUpStruct);
	
		__HAL_UART_ENABLE_IT(huart,UART_IT_WUF);	//开启唤醒中断
		HAL_UARTEx_EnableClockStopMode(huart);
		HAL_UARTEx_EnableStopMode(huart);		//开启模式
	}
	else
	{
		__HAL_UART_DISABLE_IT(huart,UART_IT_WUF);	//关闭唤醒中断
		HAL_UARTEx_DisableClockStopMode(huart);
		HAL_UARTEx_DisableStopMode(huart);		//关闭模式
	}
}

```
其中 第一步的保留HSI时钟线 也就是RCC中的宏函数 这一步我在测试后发现 如果使用了`HAL_UARTEx_EnableClockStopMode`函数 则不需要进行第一步 但是串口所使用的时钟还是要配置为HSI线
# 为什么说是“全网第一”
最后 我在网上搜素`HAL_UARTEx_EnableClockStopMode`函数
发现国内无论是CSDN还是百度都搜不到
![在这里插入图片描述](https://i-blog.csdnimg.cn/blog_migrate/1a0a45f3b2d17b6f581de80695897ec0.png)
![在这里插入图片描述](https://i-blog.csdnimg.cn/blog_migrate/d217e40e287c659cba62bf97776532c4.png)

只有GitHub上寥寥无几的几个搜素结果 并且都是与LPUART有关的（虽然这个与UART配置流程和函数基本一样）
![在这里插入图片描述](https://i-blog.csdnimg.cn/blog_migrate/49ed6965481a54b17307c5fdb553680c.png)