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STM32电源电路结构图如图3-1所示，其供电方案如图3-2所示。注意：V DDA 和V SSA 必须分别连接V DD 与V SS 。
图3-1 STM32电源电路结构图
电源电路可分为如下3部分。
V DD 接2～3.6V的直流电源，通常接3.3V的直流电源，供I/O接口等接口使用。电压调节器提供CM3处理器所需的1.8V电源，即把外电源提供的3.3V转换成1.8V。电压调节器主要有如下3种工作模式。
【运行模式】 提供1.8V电源（CPU、内存和外设），此种模式也称主模式（MR）。在运行模式下，可以通过降低系统时钟，或者关闭APB和AHB上未使用的CM3处理器外的外设时钟来降低功耗。
【停止模式】 选择性地提供1.8V电源，即为某些模块提供电源，如为寄存器和SRAM供电以保存其中的内容。此种模式也称为电压调节器的低功耗模式（LPR）。
【待机模式】 切断CPU电路的供电，电压调节器的输出为高阻态，电压调节器处于零消耗关闭状态。除备用电路和备份域外，寄存器和SRAM中的内容全部丢失。此种模式也称关断模式。
图3-2 STM32的供电方案
为了提高转换精度，A/D转换器（Analog-to-Digital Converter，ADC）使用一个独立的电源供电，过滤和屏蔽来自PCB上的毛刺干扰。V SSA 为独立电源地，V DDA 接2～3.6V的直流电源，为ADC、复位模块、RC振荡器和PLL的模拟部分供电。当 V DD ≥2.4V时，ADC工作；当 V DD ≥2.7V时，USB工作。
V REF+ 的范围为2.4V～ V DDA ，可以连接到V DDA 所连接的外部电源。如果在V REF+ 上使用单独的外部参考电压，就必须在这个引脚上连接一个过滤高频干扰的小电容。
〖说明〗 V REF+ 引脚在100脚封装芯片和其他封装芯片中的情况是不同的，100脚封装芯片中的V REF+ 引脚和ADC的供电电压是相互独立的；而在其他封装芯片中，它们是内部直接连接的。
备份电压指的是备份域使用的供电电源，即V BAT 引脚的供电，使用电池或其他电源连接到V BAT 引脚上。 V BAT 为1.8～3.6V，当主电源V DD 断电时，V BAT 为RTC、外部32kHz晶体振荡器和后备寄存器供电。如果没有外部电池，那么这个引脚必须和一个过滤高频干扰的小电容一起连接到V DD 电源上。当使用V DD 电源时，V BAT 引脚上无电流损失。
由图3-2可知，在干扰较小的情况下，V DD 和V DDA 可以连接到同一个电源上；2.4V≤ V REF+ ≤ V DDA ；V SS 、V SSA 、V REF- 必须连接地线。图3-2中的电容皆为电源的退耦电容，容抗为 X C =1/（2π fC ）。可见，同样容量的电容，频率越高，容抗越低。因此，为了达到一定的容抗，频率越高，所需的容量越小；反之就越大。
电源模块为系统其他模块提供其所需的电源。在电路设计中，除要考虑电压范围和电流容量等基本参数外，还要在电源转换效率、降低噪声、防止干扰和简化电路等方面进行优化。可靠的电源方案是整个硬件电路稳定、可靠运行的基础。
电源管理器的硬件组成包括两部分，即电源的上电复位（POR）和掉电复位（PDR）部分与可编程电压监测器（PVD）部分。电源的上电复位和掉电复位部分内容详见3.3节。
PVD监视V DD 供电并与PVD阈值（见图3-3）进行比较，当 V DD 低于或高于PVD阈值时，都将产生中断，中断服务程序可以发出警告信息或将MCU转入安全模式。对PVD的控制可通过对电压与电源控制寄存器（PWR_CR）写相应控制值来完成。
图3-3 PVD阈值
功耗即功率的损耗，是指设备或器件等的输入功率与输出功率之间的差额（无用功）。对于独立工作的嵌入式系统，如果没有功率输出，则其消耗的电能最终都将转化为热量。过高的功耗会带来散热困难、能源浪费、电磁干扰、稳定性降低、安全隐患等一系列问题。
嵌入式系统低功耗设计的重要性如下。
可以延长电池供电系统的持续工作时间。
可以延长系统使用寿命，提高系统稳定性。
可以降低系统的散热要求。
有利于节约能源。
可以减少系统电磁辐射。
可以提高系统安全性。
影响MCU功耗的关键因素如下。
MCU芯片特性。
✧ 芯片工艺：一般来讲，工艺越先进，功耗越低。
✧ 晶体管数量：门数越大，功耗越高。
✧ 模拟外设与内部外设的使用：使用外设越多（特别是模拟外设），功耗越高。
✧ 片内RAM与闪存的容量：容量越大，功耗越高。
供电电压：当前使用的逻辑CMOS与电压成正比，供电电压越低，功耗越低。
时钟频率：时钟频率越低，功耗越低。
工作模式：功耗依赖不同的工作模式，因为在不同的工作模式下，CPU、时钟、外设等的工作情况不一样。
低功耗MCU提供了更丰富的低功耗模式，以供不同的应用场合调用。其实，低功耗模式仍属于一种运行模式，只是它的电能消耗较低。
在系统或电源复位后，MCU处于运行状态。当处理器不需要继续运行时（如等待某个外部事件），可以利用多种低功耗模式来降低功耗。用户需要根据最低电源消耗、最快速启动时间和可用的唤醒源等条件，选定一种最佳的低功耗模式。低功耗模式主要对处理器、外部外设、SRAM和寄存器等供电的电源与时钟进行控制操作。
讨论STM32的功耗要从以下两个方面来理解：CM3处理器内的功耗硬件，包括处理器内部外设（如NVIC，通过内部专用外设总线访问）和CM3处理器外部外设（通过外部专用外设总线访问）。关于CM3处理器外部外设功耗的控制比较简单，只需控制相应的总线时钟开关，让外设在不使用时的时钟尽量处于关闭状态即可。此时的重点是CM3处理器内的功耗，而STM32低功耗模式的重点也是指CM3处理器内的功耗。STM32F103xx增强型支持3种低功耗模式，即睡眠模式（Sleep Mode）、停止模式（Stop Mode）和待机模式（Standby Mode）。为便于读者比较，在下述介绍中，除按照功耗递减的顺序介绍低功耗模式外，还加入了对非低功耗模式的运行模式（Run Mode）的介绍。
【运行模式】 电压调节器工作在正常状态；CM3处理器正常运行，CM3处理器内部外设正常运行；STM32的PLL、HSE、HSI正常运行。
【睡眠模式】 电压调节器工作在正常状态；CM3处理器停止运行，但CM3处理器内部外设仍正常运行；STM32的PLL、HSE、HSI也正常运行；所有的SRAM和寄存器中的内容都被保留；CM3处理器外部外设继续运行（除非它们被关闭），所有的I/O引脚都保持它们在运行模式时的状态；功耗相对于正常模式得到降低。
【停止模式】 也称深度睡眠模式。电压调节器工作在停止状态，即选择性地为某些模块提供1.8V电源；CM3处理器停止运行，CM3处理器内部外设停止运行；STM32的PLL、HSE、HSI被关断；所有的SRAM和寄存器中的内容都被保留。
【待机模式】 电压调节器工作在待机状态，整个1.8V区域断电；CM3处理器停止运行，CM3处理器内部外设停止运行；STM32的PLL、HSE、HSI被关断；SRAM和寄存器中的内容丢失；备份寄存器中的内容保留；待机电路维持供电。
低功耗模式的比较如表3-1所示。
表3-1 低功耗模式的比较
STM32从3种低功耗模式恢复后的处理如下。
当STM32处于睡眠模式时，只有CM3处理器停止运行，所有的SRAM和寄存器中的内容仍然保留，程序当前执行状态的信息并未丢失，因此，STM32从睡眠模式恢复后，返回进入睡眠模式指令的后一条指令处开始执行。
当STM32处于停止模式时，所有的SRAM和寄存器中的内容仍然保留，因此STM32从停止模式恢复后，返回进入停止模式指令的后一条指令处开始执行。但不同于睡眠模式，进入停止模式后，STM32时钟关断，因此从停止模式恢复后，STM32将使用内部高速振荡器作为系统时钟（HSI，频率为不稳定的8MHz）。
当STM32处于待机模式时，所有的SRAM和寄存器中的内容丢失（恢复默认值），因此，从待机模式恢复后，程序重新从复位初始位置开始执行，这相当于一次软件复位。