第七章-可靠性和功耗

,#,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,第一节、系统振荡方式及其选择,用户可以通过定义,“,系统定义字,”,的第一位和第零位来选择振荡方式,仿真工具如,PICMATE,（仿真器）和,PICPROG,（烧写器）等可以让用户选择所需要的振荡方式进行仿真和烧写,振,荡,方,式,PIC12CXX,PIC16CXX,PIC17CXX,LP,低频低功耗晶体振荡,LP,低频低功耗晶体振荡,LF,低功耗晶体振荡,XT,标准晶体,/,陶瓷振荡,XT,标准晶体,/,陶瓷振荡,XT,标准晶体,/,陶瓷振荡,INTRC,内部,4MHZ RC,振荡,HS,高速晶体,/,陶瓷振荡,EC,外部时钟输入,EXTRC,外部,RC,振荡,RC,低成本阻容振荡,RC,低成本阻容振荡,1,、晶体,/,陶瓷振荡,这种振荡包括,XT,，,HS,，,LP,，其电路是在,OSC1,和,OSC2,两端加一晶体,/,陶瓷只有,HS,和,XT,摸式才可能需要,RS,。,2,、,RC,振荡,这种振荡成本最低，但频率稳定度差，用于时序精确度要求不高的场合。,RC,振荡是在,OSC1,端接一个串联电阻电容。阻值应取,5K-100K,之间。电容应取,20PF,以上,。,3,外部振荡,各种,PIC,单片机当工作在,LP,，,XT,，,HS,振荡方式时，可以接受外部振荡源，外部振荡信号从,OSC1,端输入，,OSC2,端开路。,第二节、如何实现可靠复位,1,、复位类型,芯片上电复位，,正常状态下,MCLR,端低电平复位，,正常状态下,WDT,溢出复位，,SLEEP,状态下,MCLR,端低电平复位，,SLEEP,状态下,WDT,溢出复位，,SLEEP,状态下某些,I/O,口电平变化复位，,掉电锁定复位,2,、复位时,PIC,状态,振荡器处于起振准备状态,TRIS,被置全,1,（输入），所有,I/O,口高租,PC,被置全,1,OPTION,被置全,1,看门狗定时器,WDT,和预分频器被清,0,状态寄存器,STATUS,或,FSR,程序页面地址清,0,RC,振荡时,OSC2,引脚的,CLKOUT,信号置低电平,3,、内部上电复位,上电延迟器（,PWRT,）,:,提供上电时延,使,VDD,有足够时间上升到合适的电压,振荡起振定时器（,OST,）,:,上电需求,上电复位延时时序,:,4,、外部复位电路,若需要延长复位时间以建立稳定的振荡，可以在,MCLR,端外接复位电路。,5,内部掉电锁定复位,复位所定电路：在一些应用中，要对供电电压,VDD,随时检测，一旦,VDD,下降到某一阈值，就复位以免系统失控。而且这个复位状态要一直保持到,VDD,上升到阈值以上才可以脱离。,当,PCON,寄存器的,/BOR,为,1,时表示已发生掉电复位锁定。掉电复位锁定不会改变寄存器的值。,6,、外部掉电复位锁定,低档,PIC,单片机和某些高档机不带内部掉电复位锁定，需要外接复位锁定电路。,第三节、利用看门狗提高系统可靠性,看门狗计时器,(watch dog timer),既,WDT,是一个片内自振试,RC,振荡计时器,无需任何的外接元件,即使芯片,OSC1/OSC2,上振荡停止了,(,例如执行了,SLEEP,后,),WDT,照样保持计时,.,在芯片内,”,系统定义字,”,(configuration EPROM),中的一个位是用于控制,WDT,的,可以将其置,”,0,”,来控制,WDT,使之永远不起作用,.,1,、,WDT,周期,WDT,有一个基本的溢出周期,18ms(,当无预分频系数时,),如果需要更长的,WDT,周期,可以把预分频倍数分配给,WDT,最大分频比可达,1:128,这时的,WDT,溢出周期和环境温度,.Vdd,等参数有关系,.,“,CLRWDT,”,和,”,SLEEP,”,指令将清除,WDT,计时器以及预分频器,(,当预分频器分配个,WDT,时,),2,、,WDT,编程注意事项,使用,WDT,一定要在程序中放一条,”,CLRWDT,”,指令,以保证在,WDT,溢出前被清零,.,在噪声工作环境下,OPTION,寄存器可能会因受干扰而改变,从而改变预分频器的分配状态,所以最好每隔一段时间就将其重新设置一下,.,第四节、,SLEEP,方式及其唤醒,一,.,进入睡眠,执行一条,”,SLEEP,”,指令之后,PIC,单片机即进入睡眠状态,晶振停止,单片机的功耗大大减小,Ipd,的典型值仅为几个微安,.,二,.,唤醒睡眠,下列事件可以将处于睡眠状态的单片机唤醒,.,(1),在复位输入端,MCLR,施加低电平使系统复位,.,(2),在看门狗,WDT,超时溢出,一般使唤醒后的芯片接着,SLEEP,指令继 续执行,但是有的单片机如,PIC16C5X,的,WDT,溢出使系统复位,.,(3),外部中断,INT,(4)RB,口电平变化中断,(5),工作在同步计数方式下的,TMR1,中断,(6)SSP,检测到起始位,/,停止位产生的中断,.,(7)CCP,捕捉模式中断,.,(8),并行口读写操作中断,.,第五节、利用程序保密位保护软件,一、程序保密位,(Protection fuse),注意,:,当芯片被选择为保密方式后,程序存储区,40H,以上的空间即不能再被编程,而,0040H,之间的空间还能编程,.,在程序存储区中,”,1,”,可能被烧成,”,0,”,反之则不可,.,二、用户识别码,(Customer ID Code),_,BODEN,CP,PWRTE,WDTE,FOSC1,FOSC0,复位锁定位,1/0=,复位锁开启,/,关闭,程序保密位,1/0=,保密,/,不保密,上电延时器使能位,1/0=,延时器开启,/,关闭,看门狗使能位,1/0=,看门狗开启,/,关闭,振荡方式,00=LP,01=XT,10=HS,11=RC,第六节、,PIC,单片机应用系统低功耗设计技术,一、,SLEEP,模式,二、降低,RC,震荡频率,三、使用外部事件控制单片机电源,四、利用低电压器件,五、利用,PIC,单片机的,I/O,引脚向外部供电,六、适当降低外部时钟的频率,七、降低环境温度,