DLPS

概述

该示例通过使用不同外设进行深度低功耗状态唤醒（DLPS）。示例中包含的外设有 ADC / GPIO 、UART 、 LPC 、RTC 、AON_QDEC。

环境需求

该示例支持以下开发套件：

开发套件
Hardware Platforms	Board Name
RTL87x2G HDK	RTL87x2G EVB

更多信息请参考快速入门。

配置选项

该示例可通过如下宏配置不同的DLPS示例：

CONFIG_ADC_GPIO_DLPS_EN ：PAD唤醒，在GPIO中断内进行ADC采样。
CONFIG_UART_DLPS_EN ：PAD唤醒，UART接收数据唤醒，唤醒后继续UART数据收发。
CONFIG_RTC_DLPS_EN ：RTC定时时间到唤醒系统。
CONFIG_AON_QDEC_DLPS_EN ：滚动Mouse滚轮唤醒系统。
CONFIG_LPC_DLPS_EN ：电压比较满足条件唤醒。

硬件连线

若开启 CONFIG_ADC_GPIO_DLPS_EN
P4_0连接外部输入。
若开启 CONFIG_UART_DLPS_EN
EVB外接FT232模块，连接P3_0和FT232的RX，P3_1和FT232的TX。
若开启 CONFIG_AON_QDEC_DLPS_EN
EVB外接转动传感器模块，连接P1_3和PhaseA，P1_4和PhaseB。
若开启 CONFIG_LPC_DLPS_EN
P2_4连接外部输入电压。

编译和下载

该示例的工程路径如下：

Keil

Project file: samples\lowpower\dlps\proj\rtl87x2g\mdk

GCC

Project file: samples\lowpower\dlps\proj\rtl87x2g\gcc

请按照以下步骤操作构建并运行该示例：

打开工程文件。
按照快速入门中编译APP Image 给出的步骤构建目标文件。
编译成功后，在路径 mdk\bin 或 gcc\bin 下会生成 app bin app_MP_xxx.bin 文件。
按照快速入门中 MPTool 给出的步骤将app bin烧录至EVB内。
按下复位按键，开始运行。

测试验证

若开启 CONFIG_ADC_GPIO_DLPS_EN
当引脚P4_0输入低电平时，唤醒系统，进入GPIO中断。在GPIO中断内使能ADC采样，打印VBAT电压。
若开启 CONFIG_UART_DLPS_EN
串口助手给MCU发送消息，唤醒系统。再次发送消息，MCU会回复相同的消息至串口助手。
若开启 CONFIG_RTC_DLPS_EN
RTC每计时0.1s退出DLPS，进入RTC_INT_TICK中断，打印中断信息，再次进入DLPS。20次后，不再进入DLPS状态。
若开启 CONFIG_AON_QDEC_DLPS_EN
滚动Mouse滚轮，唤醒系统，打印中断信息，滚轮滚动方向和次数。20次后，不再进入DLPS状态。
若开启 CONFIG_LPC_DLPS_EN
引脚P2_4输入电压满足设定阈值条件时，会唤醒系统，触发LPC中断。

代码介绍

该章节分为以下几个部分：

源码路径。
初始化函数将在初始化章节介绍。
初始化后的功能实现将在功能实现章节介绍。

源码路径

工程路径: sdk\samples\lowpower\dlps\proj
源码路径: sdk\samples\lowpower\dlps\src

该工程的工程文件代码结构如下：

└── Project: dlps
    └── secure_only_app
        └── Device                   includes startup code
            ├── startup_rtl.c
            └── system_rtl.c
        ├── CMSIS                    includes CMSIS header files
        ├── CMSE Library             Non-secure callable lib
        ├── lib                      includes all binary symbol files that user application is built on
            └── rtl87x2g_io.lib
        ├── peripheral               includes all peripheral drivers and module code used by the application
            ├── rtl_gpio.c
            ├── rtl_adc.c
            ├── rtl_rtc.c
            ├── rtl_lpc.c
            ├── rtl_uart.c
            ├── rtl_aon_qdec.c
            ├── rtl_pinmux.c
            ├── rtl_nvic.c
            └── rtl_rcc.c
        └── APP                      includes the ble_peripheral user application implementation
            ├── io_adc.c
            ├── io_dlps.c
            ├── io_uart.c
            ├── io_rtc.c
            ├── io_aon_qdec.c
            ├── io_lpc.c
            └── main_ns.c

初始化

初始化流程包括了 global_data_init， board_init， driver_init 和 pwr_mgr_init 。

global_data_init 内包含了对全局变量的初始化。

在 global_data_uart_init 内，将PowerCheck标志位设置为PASS，允许进入DLPS；重置UART接收长度，重置接收数组。

在 global_data_adc_gpio_init 内，将PowerCheck标志位设置为PASS，允许进入DLPS。
void global_data_adc_gpio_init(void)
{
   IO_ADC_GPIO_DLPS_Enter_Allowed = POWER_CHECK_PASS;
}

void global_data_uart_init(void)
{
   IO_UART_DLPS_Enter_Allowed = POWER_CHECK_PASS;
   UART_RX_Count = 0;
   memset(UART_RX_Buffer, 0, sizeof(UART_RX_Buffer));
}

board_init 内包含了各外设的PAD与PINMUX设置。

driver_init 包含了对各外设的初始化，包括ADC，GPIO，UART，RTC，QDEC，LPC。根据宏配置去初始化对应的driver。

ADC初始化

通道0配置为VBAT采样，对应的Bitmap为0x01。

配置ADC单次采样完成中断 ADC_INT_ONE_SHOT_DONE 。

ADC_InitStruct.ADC_SchIndex[0]      = INTERNAL_VBAT_MODE;
ADC_InitStruct.ADC_Bitmap           = 0x01;
...
ADC_INTConfig(ADC, ADC_INT_ONE_SHOT_DONE, ENABLE);

GPIO初始化

配置GPIO为输入模式。
使能GPIO中断，配置下降沿触发。

配置GPIO Debounce功能。

GPIO_InitStruct.GPIO_Pin        = GPIO_PIN_INPUT;
GPIO_InitStruct.GPIO_Mode       = GPIO_Mode_IN;
GPIO_InitStruct.GPIO_ITCmd      = ENABLE;
GPIO_InitStruct.GPIO_ITTrigger  = GPIO_INT_Trigger_EDGE;
GPIO_InitStruct.GPIO_ITPolarity = GPIO_INT_POLARITY_ACTIVE_LOW;
GPIO_InitStruct.GPIO_ITDebounce = GPIO_INT_DEBOUNCE_ENABLE;
...

UART初始化

采用默认设置。

配置接收空闲中断 UART_INT_RX_IDLE 和线状态中断 UART_INT_RD_AVA 。

UART_INTConfig(UART0, UART_INT_RD_AVA, ENABLE);
UART_INTConfig(UART0, UART_INT_RX_IDLE, ENABLE);

RTC初始化

设置RTC分频系数，时钟频率为10Hz。
使能RTC滴答中断。
使能RTC唤醒系统功能。

复位RTC计数值，启动RTC外设。

RTC_SetPrescaler(RTC_PRESCALER_VALUE);
RTC_INTConfig(RTC_INT_TICK, ENABLE);
...
RTC_SystemWakeupConfig(ENABLE);
RTC_ResetCounter();
RTC_Cmd(ENABLE);

LPC初始化

设定LPC比较器输出极性。
设置电压阈值。
使能LPC功能。
使能LPC电压比较极性中断。

使能LPC唤醒。

LPC_InitStruct.LPC_Channel    = LPC_CAPTURE_CHANNEL;
LPC_InitStruct.LPC_Edge       = LPC_VOLTAGE_DETECT_EDGE;
LPC_InitStruct.LPC_Threshold  = LPC_1000_mV;
LPC_Init(LPC0, &LPC_InitStruct);
LPC_INTConfig(LPC0, LPC_INT_LPCOMP, ENABLE);
LPC_Cmd(LPC0, ENABLE);
LPC_WKCmd(LPC0, ENABLE);

AON_QDEC初始化

使能X轴功能，使能去抖动功能。
使能AON_QDEC X轴新数据产生中断 AON_QDEC_X_INT_NEW_DATA 和X轴数据异常中断 AON_QDEC_X_INT_ILLEAGE 。

使能QDEC X轴通道。

QDEC_InitStruct.axisConfigX       = ENABLE;
QDEC_InitStruct.debounceEnableX   = ENABLE;
QDEC_InitStruct.manualLoadInitPhase = DISABLE;
...
AON_QDEC_INTConfig(AON_QDEC, AON_QDEC_X_INT_NEW_DATA, ENABLE);
AON_QDEC_INTConfig(AON_QDEC, AON_QDEC_X_INT_ILLEAGE, ENABLE);
AON_QDEC_Cmd(AON_QDEC, AON_QDEC_AXIS_X, ENABLE);
...

pwr_mgr_init 包含了电源管理的初始化。

注册用户进入DLPS回调函数 app_enter_dlps_config，注册用户退出DLPS回调函数 app_exit_dlps_config 。
注册硬件控制回调函数 DLPS_IO_EnterDlpsCb 和 DLPS_IO_ExitDlpsCb ，进入DLPS会保存CPU、PINMUX、Peripheral等，退出DLPS会恢复CPU、PINMUX、Peripheral等。

设置电源模式为DLPS模式。

power_check_cb_register(app_dlps_check_cb);
DLPS_IORegUserDlpsEnterCb(app_enter_dlps_config);
DLPS_IORegUserDlpsExitCb(app_exit_dlps_config);
DLPS_IORegister();
bt_power_mode_set(BTPOWER_DEEP_SLEEP);
power_mode_set(POWER_DLPS_MODE);

app_enter_dlps_config 中，执行不同外设的进入DLPS回调函数。

在配置DLPS唤醒为PAD唤醒时（ADC/GPIO、UART）：设置引脚为SW Mode，设置DLPS唤醒方式。

Pad_ControlSelectValue(ADC_GPIO_DLPS_WAKEUP_PIN, PAD_SW_MODE);
System_WakeUpPinEnable(ADC_GPIO_DLPS_WAKEUP_PIN, PAD_WAKEUP_POL_LOW, 0);

app_exit_dlps_config 中，执行不同外设的退出DLPS回调函数。

在配置DLPS唤醒为PAD唤醒时（ADC/GPIO、UART）：设置引脚为PINMUX Mode。

在配置DLPS唤醒为外设唤醒时（AON_QDEC、LPC、RTC）：执行各外设应用逻辑（计数值+1等）。

void io_adc_gpio_dlps_exit(void)
{
   /* Switch pad to Pinmux mode */
   Pad_ControlSelectValue(ADC_GPIO_DLPS_WAKEUP_PIN, PAD_PINMUX_MODE);
   ...
}

void io_rtc_dlps_exit(void)
{
   allow_count ++;
   DBG_DIRECT("DLPS EXIT, wake up reason 0x%x", power_get_wakeup_reason());
}

功能实现

若开启 CONFIG_ADC_GPIO_DLPS_EN

当引脚P4_0输入低电平时，系统退出DLPS状态，当系统被唤醒时，进入 System_Handler 。

清除P4_0的唤醒中断挂起位。
失能P4_0的唤醒功能。
IO_ADC_DLPS_Enter_Allowed值设置为PM_CHECK_FAIL。

if (System_WakeUpInterruptValue(ADC_GPIO_DLPS_WAKEUP_PIN) == SET)
{
   Pad_ClearWakeupINTPendingBit(ADC_GPIO_DLPS_WAKEUP_PIN);
   System_WakeUpPinDisable(ADC_GPIO_DLPS_WAKEUP_PIN);
   IO_ADC_GPIO_DLPS_Enter_Allowed = POWER_CHECK_FAIL;
}

当引脚P4_0输入低电平时，触发 GPIO_PIN_INPUT 中断，进入中断处理函数 GPIO_Input_Handler 。

关GPIO中断，屏蔽GPIO中断。
使能ADC单次采样模式。
清除GPIO中断挂起位，取消屏蔽GPIO中断，使能GPIO中断。

GPIO_INTConfig(GPIO_PORT, GPIO_PIN_INPUT, DISABLE);
GPIO_MaskINTConfig(GPIO_PORT, GPIO_PIN_INPUT, ENABLE);

ADC_Cmd(ADC, ADC_ONE_SHOT_MODE, ENABLE);

GPIO_ClearINTPendingBit(GPIO_PORT, GPIO_PIN_INPUT);
GPIO_MaskINTConfig(GPIO_PORT, GPIO_PIN_INPUT, DISABLE);
GPIO_INTConfig(GPIO_PORT, GPIO_PIN_INPUT, ENABLE);

当ADC单次转换完成时，触发 ADC_INT_ONE_SHOT_DONE 中断，进入中断处理函数 SAR_ADC_Handler 。

清除 ADC_INT_ONE_SHOT_DONE 中断挂起位。
读取采样数据，计算电压值。

ADC_ClearINTPendingBit(ADC, ADC_INT_ONE_SHOT_DONE);
sample_data = ADC_ReadRawData(ADC, ADC_Schedule_Index_0);
sample_voltage = ADC_GetVoltage(DIVIDE_SINGLE_MODE, (int32_t)sample_data, &error_status);

若开启 CONFIG_UART_DLPS_EN

通过串口调试助手发送数据给IC时，UART_RX_PIN出现低电平，唤醒DLPS，进入 System_Handler。
1. 清除UART_RX_PIN的唤醒中断挂起位。
2. 失能UART_RX_PIN的唤醒功能。
3. IO_UART_DLPS_Enter_Allowed值设置为PM_CHECK_FAIL。
```
if (System_WakeUpInterruptValue(UART_RX_PIN) == SET)
{
   System_WakeUpPinDisable(UART_RX_PIN);
   Pad_ClearWakeupINTPendingBit(UART_RX_PIN);
   IO_UART_DLPS_Enter_Allowed = POWER_CHECK_FAIL;
}
```
当UART收到数据时触发 UART_INT_RD_AVA 中断，或当UART空闲时触发 UART_INT_RX_IDLE 中断，进入中断处理函数 UART0_Handler 。

失能 UART_INT_RX_IDLE 中断。

将UART_RX_Buffer中的数据通过UART发送到PC端。

初始化UART全局数据。

判断UART发送缓冲区为空的状态为0时，即发送完成，IO_UART_DLPS_Enter_Allowed置位。
UART_INTConfig(UART0, UART_INT_RX_IDLE, DISABLE);
DBG_DIRECT("UART IDLE");

/* Send msg to app task */
uart_senddata_continuous(UART0, UART_RX_Buffer, UART_RX_Count);
global_data_uart_init();
while (UART_GetFlagStatus(UART0, UART_FLAG_TX_FIFO_EMPTY) == 0)
{
   IO_UART_DLPS_Enter_Allowed = POWER_CHECK_PASS;
}

UART_ClearRxFIFO(UART0);
UART_INTConfig(UART0, UART_INT_RX_IDLE, ENABLE);

若开启 CONFIG_RTC_DLPS_EN

RTC设定时间到，唤醒DLPS。同时触发中断，进入中断处理函数 RTC_Handler ，打印信息，清除滴答中断。

if (RTC_GetINTStatus(RTC_INT_TICK) == SET)
{
   DBG_DIRECT("RTC_INT_TICK");
   RTC_ClearINTPendingBit(RTC_INT_TICK);
}

每退出一次DLPS，allow_count会自增1。当allow_count自增到20时，将不会再进入DLPS状态。

POWER_CheckResult io_rtc_dlps_check(void)
{
   if (allow_count >= 20)
   {
      IO_RTC_DLPS_Enter_Allowed = POWER_CHECK_FAIL;
   }
   return IO_RTC_DLPS_Enter_Allowed;
}

若开启 CONFIG_AON_QDEC_DLPS_EN

当AON_QDEC X轴检测到新数据时，唤醒系统，同时触发 AON_QDEC_X_INT_NEW_DATA 中断，进入中断处理函数 AON_QDEC_Handler 。
1. 读X轴运动方向、计数值。
2. 打印中断信息，滚轮滚动方向和次数。
3. 清除AON_QDEC_CLR_NEW_CT_X中断挂起位。
```
X_Axis_Data.AxisDirection = AON_QDEC_GetAxisDirection(AON_QDEC, AON_QDEC_AXIS_X);
X_Axis_Data.AxisCount = AON_QDEC_GetAxisCount(AON_QDEC, AON_QDEC_AXIS_X);
DBG_DIRECT(...);
AON_QDEC_ClearINTPendingBit(AON_QDEC, AON_QDEC_CLR_NEW_CT_X);
```

每退出一次DLPS，allow_count会自增1。当allow_count自增到20时，将不会再进入DLPS状态。

POWER_CheckResult io_aon_qdec_dlps_check(void)
{
   if (allow_count >= 20)
   {
      IO_AON_QDEC_DLPS_Enter_Allowed = POWER_CHECK_FAIL;
   }
   return IO_AON_QDEC_DLPS_Enter_Allowed;
}

若开启 CONFIG_LPC_DLPS_EN

调节直流稳压源电压值，当P2_4检测电压高于1000mV时，触发 LPC_INT_LPCOMP 中断，进入中断处理函数 LPCOMP_Handler 。
1. 失能LPC_INT_LPCOMP中断。
2. 清除LPC_INT_LPCOMP的标志。
3. 判断是否为LPC_FLAG_LPCOMP_AON中断。
```
if (LPC_GetFlagStatus(LPC0, LPC_FLAG_LPCOMP) == SET)
{
   DBG_DIRECT("LPC COMP");
   LPC_ClearFlag(LPC0, LPC_FLAG_LPCOMP);
}

if (LPC_GetFlagStatus(LPC0, LPC_FLAG_LPCOMP_AON) == SET)
{
   DBG_DIRECT("LPC AON");
}
```