單片機的低功耗模式詳解
對于電池供電系統(tǒng)來說,功耗一直是一個首要考慮的問題。在單片機內(nèi)部,有一個關鍵的電源管理寄存器PCON,其中的最低兩位IDL和PD用來設定單片機進入空閑模式和掉電模式的操作。 空閑模式的操作方法 當
對于電池供電系統(tǒng)來說,功耗一直是一個首要考慮的問題。在單片機內(nèi)部,有一個關鍵的電源管理寄存器PCON,其中的最低兩位IDL和PD用來設定單片機進入空閑模式和掉電模式的操作。
空閑模式的操作方法
當單片機進入空閑模式時,除了CPU處于休眠狀態(tài)外,其余硬件都會保持活動狀態(tài)。在這種模式下,未被程序涉及到的數(shù)據(jù)存儲器和特殊功能寄存器中的數(shù)值將會保持不變。然而,如果定時器正在運行,計數(shù)器寄存器中的值會繼續(xù)增加。單片機在空閑模式下可由任何一個中斷或硬件復位喚醒。需要注意的是,使用中斷喚醒時,程序會從原來的停止處繼續(xù)執(zhí)行;而使用硬件復位喚醒時,程序?qū)念^開始執(zhí)行。通常將單片機置于空閑模式的目的是為了降低系統(tǒng)功耗。舉個例子,就像我們使用數(shù)字萬用表一樣,在不使用時,它會自動關閉液晶顯示以減少功耗,這種功能通常通過單片機的空閑模式或掉電模式來實現(xiàn)。
功耗測試實例
以STC89系列單片機為例,正常工作時的功耗通常在4mA~7mA之間。當進入空閑模式時,功耗可以降至2mA;而當進入掉電模式時,功耗甚至可以降至0.1μA以下。為了更直觀地理解低功耗模式對系統(tǒng)的影響,可以將數(shù)字萬用表調(diào)節(jié)到電流檔,串接入電路中,并觀察單片機在正常、空閑和掉電模式下的總電流變化情況。經(jīng)過測試,結果顯示正常工作電流>空閑模式電流>休眠模式電流。
掉電模式的操作方法
當單片機進入掉電模式時,外部晶振停止振蕩,CPU、定時器和串行口全部停止工作,只有外部中斷依然有效。進入掉電模式的指令將成為單片機執(zhí)行的最后一條指令,同時未被程序涉及到的數(shù)據(jù)存儲器和特殊功能寄存器中的數(shù)值會得到保持。單片機可以通過外部中斷低電平觸發(fā)、下降沿觸發(fā)中斷或硬件復位模式來喚醒。與空閑模式類似,使用中斷喚醒時程序?qū)脑嘉恢美^續(xù)執(zhí)行,而使用硬件復位喚醒時程序?qū)⒅匦麻_始執(zhí)行。