进入和退出睡眠流程

进入和退出流程

进入休眠模式

进入睡眠前先完成唤醒源配置，再执行 WFI 或 WFE。两条指令只负责让内核停止取指，具体进入普通睡眠还是深度睡眠由 SCB->SCR 的 SLEEPDEEP 位决定：

SLEEPDEEP=0：进入 Sleep，CPU 时钟停止，外设和中断系统仍可运行。
SLEEPDEEP=1：进入芯片定义的深度睡眠，例如 Stop 或 Standby，实际掉电范围由电源控制器配置决定（看电源管理 (睡眠,停止,待机三个模式+电源域管理))

// 普通睡眠：WFI 等待中断
SCB->SCR &= ~SCB_SCR_SLEEPDEEP_Msk;
__WFI();
 
// 等待事件
__WFE();

WFI（Wait For Interrupt）用于等待中断，通常用于中断驱动的空闲流程；WFE（Wait For Event）用于等待事件，适合通过事件机制唤醒内核。进入前应确认目标中断或事件已经配置完成，并清理可能影响判断的历史标志。

唤醒条件

WFI：等待中断

多数情况下，中断（包括NMI和SYSTICK定时中断)可以将cortex-M3或M4处理器从休眠中唤醒，不过，有些休眠模式可能会关掉NVIC或外设的时钟信号，还需要仔细查看微控制器的参考手册以免中断（或其中一部分)无法唤醒处理器。

若利用WFI或退出时进入休眠模式，要想将处理器唤醒，则需要使能中断请求，且中断优先级要大于当前的等级：

BASEPRI（阈值屏蔽寄存器）：
- 设置一个非零优先级阈值（如 0x50），所有优先级数值 $\geq$ 该阈值（即优先级同级或更低）的中断均被屏蔽。
- 作用：根据 ARM 架构规范，若中断优先级被 BASEPRI 屏蔽，NVIC 会将其视为不可用或不高于当前执行级别，在大多数实现下无法产生合法的 WFI 唤醒信号（或直接被 NVIC 丢弃，无法唤醒内核）。

唤醒之后是进入中断还是从睡眠位置继续执行？由 ‘PRIMASK’ 控制：

PRIMASK（1 位开关） ：
- 置 1 时（__disable_irq()），屏蔽除 NMI 和 HardFault 以外的所有具有可编程优先级的异常（相当于把当前运行优先级提至 0）。

1. 裸机休眠唤醒流程

void BareMetal_Sleep(void) 
{
    // 置位 PRIMASK=1。
    // 阻止 CPU 跳入 ISR，防止在判断条件到执行 WFI 之间因发生中断导致"错过唤醒"；
    // 硬件上 PRIMASK 不屏蔽唤醒事件，只要 NVIC 使能的中断到来，仍可唤醒 CPU。
    __disable_irq();
 
    if (System_Can_Sleep()) {
        __DSB();
        // 进入低功耗状态，等待唤醒事件。
        __WFI();
        __ISB();
    }
 
    // 唤醒后 CPU 继续向下顺序执行（此时 PRIMASK=1 仍起效，不会被 ISR 打断）。
    // 必须在此处优先恢复 PLL/高频时钟和供电轨，确保后续外设 ISR 运行时硬件时钟已就绪。
    Clock_And_Power_Restore();
 
    // 清零 PRIMASK=0，放行中断。
    // 刚才唤醒系统的挂起中断在此处立即触发，跳入对应的 ISR 执行。
    __enable_irq();
}

2. RTOS (FreeRTOS Tickless) 休眠唤醒流程

void RTOS_Tickless_Sleep(void) 
{
    // 此时系统已在临界区内，低功耗会先进临界区防跳转，BASEPRI != 0（阻断了普通外设中断）
 
    // 先置位 PRIMASK=1。
    // 用全局执行锁把代码彻底锁死，消除后面解开 BASEPRI 时可能产生的竞态窗口。
    __disable_irq();
 
    // 清零 BASEPRI=0。
    // 硬件规则决定了非零 BASEPRI 会彻底阻断低优先级中断的 WFI 唤醒信号；
    // 借由前一步 PRIMASK 的保护，可安全清零 BASEPRI，允许所有外设中断产生唤醒。
    __set_BASEPRI(0);
 
    // 最后一次确认是否有任务被唤醒，防止在停调度器到此处的缝隙中有超时到期。
    if (eTaskConfirmSleepModeStatus() != eAbortSleep) {
        // 配置专用低功耗定时器（如 LPTIM），作为超时唤醒源。
        Config_LowPower_Timer();
        __DSB();
        // 进入低功耗模式。中断到来仅唤醒核心，因 PRIMASK=1 不会立刻跳入 ISR。
        __WFI();
        __ISB();
    }
 
    // 唤醒后主流程优先执行。
    // 此时中断依然不能跳，必须先恢复系统主时钟，避免外设 ISR 在降频/异常时钟下运行出错。
    Restore_System_Clock();
 
    // 根据低功耗定时器的实际流逝时间，把休眠期间跳过的系统 Tick 一次性补上。
    vTaskStepTick(Get_Sleep_Ticks());
 
    // 将 BASEPRI 设回原临界区阈值，恢复 RTOS 的临界区受控状态。
    __set_BASEPRI(configMAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY);
 
    // 清零 PRIMASK=0，正式解开跳转。
    // 挂起的唤醒中断立刻执行 ISR（如按键/串口等），ISR 退出后由内核调度器完成任务切换。
    __enable_irq();
}

WFE：等待事件

SEVONPEND = 0 ：
- 必须抢占成功才能唤醒 ：中断使能且优先级高于当前等级（及 BASEPRI）。
- 注意：若 PRIMASK = 1，执行级别被拉至最高，抢占不成立，无法唤醒（会睡死）。
SEVONPEND = 1 ：
- 只要挂起就能唤醒 ：任何中断只要 Pending 从 0 变 1，无视优先级、BASEPRI 和 PRIMASK，必定唤醒。

唤醒后的执行规则

进 ISR ：PRIMASK = 0 且优先级高于当前等级（及 BASEPRI）。
不进 ISR（继续往下跑） ：PRIMASK = 1，或优先级不足，或中断在 NVIC 未使能。

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