低功耗睡眠模式（sleep modes）與中斷喚醒

想想你怎麼省手機電量：把螢幕調暗、讓它睡眠、再關機——每深一層省更多電卻要更久才能回來。微控制器把同樣的概念內建在矽片裡。低功耗睡眠模式是 MCU 在無事可做時能進入以省電的硬體狀態，從瞬間就能醒來的淺打盹，到幾乎不耗電卻醒得較慢（且記得較少）的深層冬眠都有。

具體來說，典型 MCU 提供一道模式的階梯（名稱因供應商而異）。在淺層「睡眠」模式裡，CPU 時鐘被停止，所以它不執行任何指令、耗電大減，但週邊與 RAM 仍存活，於是晶片能在一微秒內醒來並從暫停處恰好繼續。在較深的「停止」模式裡，更多時鐘與電路被關閉（功耗更低、醒得更慢，但 RAM 內容通常保留）。在最深的「待機」或關機模式裡，幾乎一切都斷電——電流可降到微安甚至奈安——但 RAM 通常喪失，醒來更像一次重置。讓睡眠有用的關鍵是「中斷喚醒」：睡前你先武裝一個中斷來源（按鈕、計時器、收到的位元組、外部接腳），然後發出睡眠指令；CPU 停住，當那個中斷觸發時，硬體喚醒 CPU，它執行 ISR 後繼續。所以慣用法是：把你的工作設計成中斷驅動，主迴圈除了睡眠什麼都不做，只在真有工作時讓中斷喚醒你——晶片大半輩子都在睡。在 Cortex-M 上，WFI（等待中斷）指令是基本的睡眠，而 SysTick 或一個低功耗計時器是常見的喚醒源。

它對電池供電裝置至關重要：一個 99.9% 時間在睡、只在計時器上短暫醒來的感測器，能靠一顆鈕扣電池運作數年，而同一個感測器若忙碌迴圈幾天就沒電。誠實的取捨：較深的模式省更多卻付出更多喚醒延遲、且可能喪失狀態（RAM、週邊設定），所以你必須在喚醒時重新初始化；並非每個週邊都能從每種模式喚醒晶片（你必須在參考手冊查每種模式哪些喚醒源有效）；而一個典型的耗電臭蟲是讓某個週邊或時鐘繼續跑、或在迴圈裡忙碌等待，而不是真正進入睡眠模式——空轉的「閒置」程式碼仍吃滿電。實際量測電流；別用猜的。