【工程师笔记】STM32L4 单片机进入低功耗异常的一种情况

鸣涧

【工程师笔记】STM32L4 单片机进入低功耗异常的一种情况

1.引言

STM32 L4 系列作为一款高性能的低功耗芯片，具有强大的运算处理性能和极低的运行和待机功耗，广泛应用于各种需要节能设备上。

2. 问题描述

客户使用 STM32L431 作为主控项目开发电子烟产品，使用了 ST 的 HAL 软件库开发。各种驱动功能正常。空闲时进入待机状态。在研发阶段测试时一切正常，但是批量生产时发现产品无法进入低功耗或者说表现为耗电过大。

3. 问题分析与定位

首先查找软件设计本身，包括各种外设的配置以及进入低功耗前的各种处理，并未发现任何异常，随即简化软件在评估板上烧录代码，然后连接电流表，功耗一切正常。经过多次验证，每次都能进入低功耗。

这样看起来就非常奇怪了，客户的硬件也没什么特殊地方。后来再次检查客户的整个流程发现，客户的烧录和测试是一直带电的，因为是电子烟产品，上面的电池是一直连接的。设计调查实验发现，客户的产品只要经过一次断电过程，再次上电就全部正常。而我们平时因测试低功耗电流需求，通常都是去掉烧录器的连接，避免额外电流消耗，所以都经过了断电过程，没有发现任何异常。而这种带有电池的产品，才会有机会发现。基于生产效率和产品终身带电池的特殊性，进行断电工序很难，不利于大规模生产。

那么问题来了，究竟是什么原因引起烧录完不能正常进入低功耗模式呢？带着问题进行查找原因。外设的查找比较容易，都是标准的并且简化掉了很多外设，那么会不会是传统外设之外的因素呢？

按照这个方向查找，想到了调试模块。

进一步查看发现烧录器将 DBG_STOP 位置 1。如上图。

如手册所描述，如果该位被置位的话，那么在低功耗下时钟并没有关闭，并且可以继续执行代码，所以芯片不能进入低功耗模式。于是对应的解决办法也出来了，进入低功耗前增加语句清除代码即可。

4. 问题解决

找到了线索后，针对问题解决起来就不复杂了，简单说，打一个补丁。

从调试界面上看，增加一句清除该位的函数即可禁止在低功耗模式下的调试功能，进而解决该问题。实际测量不需要断电也可正常进入期望的低功耗模式。

小结

由于低功耗调试位被置 1，引起超低功耗芯片 STM32L431 在不断电情况下不能正常进入低功耗模式，引起电流偏大。由于该产品特殊，从生产一直到用户手中，产品始终与电池连接（固定），才有可能导致此类问题发生，需要早研发阶段软件增加补丁的方式解决，使产品生产不用增加工序。

另外，笔者使用的 STM32 ST-LINK Utility 工具会引起该问题，而另一款常用的烧录软件 STM32CubeProgrammer v2.7.0 并未发现此问题，因此与用户采用的烧录软件有直接关系。市面上支持 STM32 低功耗产品烧录软件很多，如遇到此类问题，可以参考以上方式查找原因是否一致