3.2 低功耗模式 芯片资料

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,3.2,低功耗结构(LPM),Low-Power Modes,低功耗结构,(LPM),主要内容,低功耗结构(LPM),概述,低功耗工作模式,进入和退出低功耗模式（,LPM0,LPM4,）,进入和退出低功耗模式（,LPMx.5,）,低功耗应用原则,低功耗应用举例,低功耗结构,(LPM),概述（,1/1,）,TI的MSP430是一个特别强调低功耗的单片机系列，尤其适合应用于采用电池供电的长时间工作场合。,MSP430,系统使用不同的时钟信号：,ACLK,、,MCLK,和,SMCLK,。这,3,种不同频率的时钟输出给不同的模块，从而更合理地利用系统的电源，实现整个系统的超低功耗。,MSP430,的瞬间响应特性是系统超低功耗事件驱动方式的重要保证。如下图所示：,低功耗工作模式（,1/2,）,用户可通过软件配置成,7,种不同工作模式：,1,种活动模式和,6,种低功耗模式,(LPM0,到,LPM4,、,LPM3.5,和,LPM4.5),。,通过设置控制位,MSP430,可以从活动模式进入到相应的低功耗模式；而各种低功耗模式又可通过中断方式回到活动模式。如下图，显示了各种模式之间的关系。,低功耗工作模式（,2/2,）,在低功耗模式下，所有的,I/O,引脚和,RAM,寄存器将保持不变。可以通过开中断后用中断事件来唤醒,LMP0,到,LMP4,。,系统响应中断的过程：,硬件自动中断服务,PC,入栈,SR,入栈,中断向量赋给,PC,GIT,、,CPUOFF,、,OSCOFF,和,SCG1,清除,IFG,标志位清除（单源中断标志）,执行中断处理子程序,执行,RETI,指令（中断返回）,SR,出栈（恢复原来的标志）,PC,出栈,进入和退出低功耗模式,（,LPM0,LPM4,）（,1/4,）,进入和退出低功耗模式,（,LPM0,LPM4,）（,2/4,）,系统响应中断时的堆栈情况，如下图所示：,堆栈初始状态,入栈,时,PC和SR,出栈,前,PC和SR,例：系统初始化完毕之后工作于低功耗模式,0,，中断事件触发到活动模式，中断处理结束后进入到低功耗模式3。,；主程序,.,；初始化操作开始,；,；初始化完毕,BIS#GIE+CPUOFF,，,SR;,主程序中设置低功耗模式,0,;,.;,程序在这里停止,;,；中断子程序,；中断处理开始,;,中断处理结束,BIS#GIE+CPUOFF+SCG1+SCG0,，,0,（,SP,）；,设置,SR,为低功耗模式,3,RETI,；,中断返回,；系统进入低功耗模式,3,。,进入和退出低功耗模式,（,LPM0,LPM4,）（,3/4,）,在上述处理过程中，堆栈的变化情况，如下图所示：,堆栈初始状态,入栈,时,PC和SR,出栈,前,PC和SR,进入和退出低功耗模式,（,LPM0,LPM4,）（,4/4,）,进入和退出低功耗模式（,LPMx.5,）（,1/1,）,低功耗模式,LPMx.5,的进入和退出与其他低功耗模式不同。恰当的使用,LPMx.5,模式，可以获得更低的功耗。,当进入,LPMx.5,（,LPM3.5,和,LPM4.5,）模式时，电源管理模块（,PMM,）的电压调节器也停止工作。所有的,RAM,、寄存器及,IO,口的配置数据都将丢失，所有的,IO,口被锁定在当前状态。,LMP4.5,可以通过上电、复位或具体的,IO,口来唤醒。在,LPM3.5,模式下，除了可以用,LPM4.5,模式下的唤醒事件外，还可用,RTC,唤醒事件来唤醒。,从,LPMx.5,模式下退出都会产生一次,BOR,事件。因此，在退出,LPMx.5,模式后，,IO,口的状态将一直保持锁定状态直到应用程序解除锁定，用户应根据需要重新配置芯片。,低功耗应用原则（,1/2,）,一般的低功耗原则：,最大化延长其在,LPM3,或,LPM4,模式下的时间，用,32KHz,晶振作为,ACLK,时钟，,DCO,用于,CPU,激活后的突发短暂运行。,如果在应用中有短暂性的周期工作并对反应速度不敏感的场合，可以最大化的利用,LPMx.5,模式来降低功耗。,用接口模块代替软件驱动功能。例如,Timer_A,和,Timer_B,可以自动产生,PWM,和捕获外部时序，而不占用,CPU,资源。,用中断控制程序运行。,用可计算的分支代替标志位测试产生的分支。,用快速查表代替冗长的软件计算。,在冗长的软件计算中使用单周期的,CPU,寄存器。,避免频繁的子程序和函数调用。,尽可能直接用电池供电。,低功耗应用原则（,2/2,）,在设计外设时还有一些常规原则：,将不用的,FETI,输入端连接到,VSS,。,JTAG,端口,TMS,、,TCK,和,TDI,不要连接到,VSS,。,CMOS,输入端不能有浮空节点，将所有输入端接适当的电平。,不论对于内核还是对于各外围模块，选择尽可能低的运行频率，如果不影响功能应设计自动关机。,低功耗应用举例（,1/3,）,例,1,，,MSP430 x66xx,演示例程：配置,ACLK=LFXT1=32kHz,MCLK=SMCLK=DCO,（默认值），禁用,REF0,、,VUSB LDO,、,SLDO,和,SLDO,。进入,LPM3,。,程序代码如下：,#include,void main(void),WDTCTL=WDTPW+WDTHOLD;/,关闭看门狗,/,使能,XT1,UCSCTL6 /,使能,XT1,UCSCTL6|=XCAP_3;/,配置内接电容值，,/,若使输出为,32.768KHz,，则需要选择,XCAP_3,while(BAKCTL&LOCKIO)/,解锁,XT1,引脚,BAKCTL,低功耗应用举例（,2/3,）,do,UCSCTL7,/,清零,XT1,、,XT2,、,DCO,故障标志位,SFRIFG1 /,清零,SFR,中的故障标志位,while(SFRIFG1 /,检测振荡器故障标志位,UCSCTL6 /XT1,现在稳定了，降低驱动力,UCSCTL4 /,确保,ALCK,时钟源为,XT1,/,端口 配置,P1OUT=0 x00;P2OUT=0 x00;P3OUT=0 x00;,P4OUT=0 x00;P5OUT=0 x00;P6OUT=0 x00;,P7OUT=0 x00;P8OUT=0 x00;P9OUT=0 x00;,PJOUT=0 x00;P1DIR=0 xFF;P2DIR=0 xFF;,P3DIR=0 xFF;P4DIR=0 xFF;P5DIR=0 xFF;,P6DIR=0 xFF;P7DIR=0 xFF;P8DIR=0 xFF;,9DIR=0 xFF;PJDIR=0 xFF;,低功耗应用举例（,3/3,）,/,禁用,VUSB LDO,和,SLDO,USBKEYPID =0 x9628;/,设置,USB KEYandPID,为,0 x9628,，,/,允许访问,USB,配置寄存器,USBPWRCTL /,禁用,VUSB LDO,和,SLDO,USBKEYPID =0 x9600;/,禁止访问,USB,配置寄存器,/,禁用,SVS,PMMCTL0_H=PMMPW_H;/PMM,密码,SVSMHCTL /,禁用高压侧,SVS,SVSMLCTL /,禁用低压侧,SVS,_bis_SR_register(LPM3_bits);/,进入低功耗,LPM3,_no_operation();/,用于调试,谢谢,