電源管理和時(shí)鐘

1、電源管理和時(shí)鐘電源管理和時(shí)鐘電源管理簡(jiǎn)介 不同的運(yùn)行模式或供電模式用于低功耗運(yùn)行。超低功耗運(yùn)行的實(shí)現(xiàn)通過(guò)關(guān)閉電源模塊以避免靜態(tài)（泄露）功耗，還通過(guò)使用門(mén)控時(shí)鐘和關(guān)閉振蕩器來(lái)降低動(dòng)態(tài)功耗。 有五種不同的運(yùn)行模式（供電模式），叫做主動(dòng)模式、空閑模式、PM1、PM2 和 PM3。主動(dòng)模式是一般模式，而 PM3 具有最低的功耗主動(dòng)模式：完全功能模式。穩(wěn)壓器的數(shù)字內(nèi)核開(kāi)啟，16 MHz RC 振蕩器或 32 MHz 晶體振蕩器運(yùn)行，或者兩者都運(yùn)行。32 kHz RCOSC 振蕩器或 32kHz XOSC 運(yùn)行。空閑模式：除了 CPU 內(nèi)核停止運(yùn)行（即空閑），其他和主動(dòng)模式一樣。PM1：穩(wěn)壓器的數(shù)字部分開(kāi)

2、啟。32 MHz XOSC 和 16 MHz RCOSC 都不運(yùn)行。32 kHz RCOSC 或 32 kHz XOSC運(yùn)行。復(fù)位、外部中斷或睡眠定時(shí)器過(guò)期時(shí)系統(tǒng)將轉(zhuǎn)到主動(dòng)模式。PM2：穩(wěn)壓器的數(shù)字內(nèi)核關(guān)閉。32 MHz XOSC 和 16 MHz RCOSC 都不運(yùn)行。32kHz RCOSC 或 32 kHz XOSC運(yùn)行。復(fù)位、外部中斷或睡眠定時(shí)器過(guò)期時(shí)系統(tǒng)將轉(zhuǎn)到主動(dòng)模式。PM3：穩(wěn)壓器的數(shù)字內(nèi)核關(guān)閉。所有的振蕩器都不運(yùn)行。復(fù)位或外部中斷時(shí)系統(tǒng)將轉(zhuǎn)到主動(dòng)模式。主動(dòng)和空閑模式 主動(dòng)模式是完全功能的運(yùn)行模式，CPU、外設(shè)和 RF 收發(fā)器都是活動(dòng)的。數(shù)字穩(wěn)壓器是開(kāi)啟的。 主動(dòng)模式用于一般操作。在

3、主動(dòng)模式下 （SLEEPCMD.MODE = 0 x00）通過(guò)使能 PCON.IDLE 位， CPU 內(nèi)核就停止運(yùn)行，進(jìn)入空閑模式。所有其他外設(shè)將正常工作，且 CPU 內(nèi)核將被任何使能的中斷喚醒（從空閑模式轉(zhuǎn)換到主動(dòng)模式）。 PM1PM1在 PM1 模式下，高頻振蕩器(32MHz XOSC 和 16MHz RCOSC)是掉電的。穩(wěn)壓器和使能的 32 kHz 振蕩器是開(kāi)啟的。當(dāng)進(jìn)入 PM1 模式，就運(yùn)行一個(gè)掉電序列。由于 PM1 使用的上電/掉電序列較快，等待喚醒事件的預(yù)期時(shí)間相對(duì)較短（小于 3ms），就使用 PM1。 PM2PM2PM2 具有較低的功耗。在 PM2 下的上電復(fù)位時(shí)刻，外部中斷、

4、所選的 32 kHz 振蕩器和睡眠定時(shí)器外設(shè)是活動(dòng)的。I/O 引腳保留在進(jìn)入 PM2 之前設(shè)置的 I/O 模式和輸出值。所有其它內(nèi)部電路是掉電的。穩(wěn)壓器也是關(guān)閉的。當(dāng)進(jìn)入 PM2 模式，就運(yùn)行一個(gè)掉電序列。當(dāng)使用睡眠定時(shí)器作為喚醒事件，并結(jié)合外部中斷時(shí)，一般就會(huì)進(jìn)入 PM2 模式。相比較 PM1，當(dāng)睡眠時(shí)間超過(guò) 3ms 時(shí)，一般選擇 PM2。比起使用 PM1，使用較長(zhǎng)的睡眠時(shí)間來(lái)降低系統(tǒng)功耗。 PM3PM3PM3 用于獲得最低功耗的運(yùn)行模式。在 PM3 模式下，穩(wěn)壓器供電的所有內(nèi)部電路都關(guān)閉（基本上是所有的數(shù)字模塊，除了中斷探測(cè)和 POR 電平傳感）。內(nèi)部穩(wěn)壓器和所有振蕩器也都關(guān)閉。復(fù)位（PO

5、R 或外部）和外部 I/O 端口中斷是該模式下僅有的運(yùn)行的功能。I/O 引腳保留進(jìn)入 PM3 之前設(shè)置的 I/O 模式和輸出值。復(fù)位條件或使能的外部 IO 中斷事件將喚醒設(shè)備，使它進(jìn)入主動(dòng)模式（外部中斷從它進(jìn)入PM3 的地方開(kāi)始，而復(fù)位返回到程序執(zhí)行的開(kāi)始）。RAM 和寄存器的內(nèi)容在這個(gè)模式下可以部分保留（見(jiàn) 4.6節(jié)）。PM3 使用和 PM2 相同的上電/掉電序列。當(dāng)?shù)却獠渴录r(shí)，使用 PM3 獲得超低功耗。當(dāng)睡眠時(shí)間超過(guò) 3ms 時(shí)應(yīng)該使用該模式。電源管理控制所需的供電模式通過(guò)使用 SLEEPCMD 控制寄存器的 MODE 位和 PCON.IDLE 位來(lái)選擇。設(shè)置 SFR 寄存器的 PC

6、ON.IDLE 位，進(jìn)入 SLEEPCMD.MODE 所選的模式。來(lái)自端口引腳或睡眠定時(shí)器的使能的中斷，或上電復(fù)位將從其他供電模式喚醒設(shè)備，使它回到主動(dòng)模式。當(dāng)進(jìn)入 PM1、PM2 或 PM3，就運(yùn)行一個(gè)掉電序列。當(dāng)設(shè)備從 PM1、PM2 或 PM3 中出來(lái)，它在 16 MHz開(kāi)始，如果當(dāng)進(jìn)入供電模式（設(shè)置 PCON.IDLE）且 CLKCONCMD.OSC = 0 時(shí)，自動(dòng)變?yōu)?32 MHz。如果當(dāng)進(jìn)入供電模式設(shè)置了 PCON.IDLE 且 CLKCONCMD.OSC = 1，它繼續(xù)運(yùn)行在 16 MHz。電源管理寄存器 本節(jié)描述了電源管理寄存器。在進(jìn)入 PM2 或 PM3 時(shí)，所有寄存器位保

7、留它們之前的值。電源管理寄存器振蕩器和時(shí)鐘設(shè)備有一個(gè)內(nèi)部系統(tǒng)時(shí)鐘或主時(shí)鐘。該系統(tǒng)時(shí)鐘的源既可以用 16 MHzRC 振蕩器，也可以采用 32 MHz 晶體振蕩器。時(shí)鐘的控制可以使用 CLKCONCMD SFR 寄存器執(zhí)行。還有一個(gè) 32 kHz 時(shí)鐘源，可以是 RC 振蕩器或晶振，也由 CLKCONCMD 寄存器控制。 CLKCONSTA 寄存器是一個(gè)只讀的寄存器，用于獲得當(dāng)前時(shí)鐘狀態(tài)。振蕩器設(shè)備有兩個(gè)高頻振蕩器： 32 MHz 晶振 16 MHz RC 振蕩器 32 MHz 晶振啟動(dòng)時(shí)間對(duì)一些應(yīng)用程序來(lái)說(shuō)可能比較長(zhǎng)，因此設(shè)備可以運(yùn)行在 16 MHz RC 振蕩器，直到晶振穩(wěn)定。16 MHz

8、RC 振蕩器功耗低于晶振，但是由于不像晶振那么精確，不能用于 RF 收發(fā)器操作。設(shè)備的兩個(gè)低頻振蕩器： 32 kHz 晶振 32 kHz RC 振蕩器 32 kHz XOSC 用于運(yùn)行在 32.768 kHz，為系統(tǒng)需要的時(shí)間精度提供一個(gè)穩(wěn)定的時(shí)鐘信號(hào)。校準(zhǔn)時(shí) 32 kHzRCOSC 運(yùn)行在 32.753 kHz。校準(zhǔn)只能發(fā)生在 32 kHz XOSC 使能的時(shí)候，這個(gè)校準(zhǔn)可以通過(guò)使能SLEEPCMD.OSC32K_CALDIS 位禁用。比起 32 kHz XOSC 解決方案，32 kHz RCOSC 振蕩器應(yīng)用于降低成本和電源消耗。這兩個(gè) 32 kHz 振蕩器不能同時(shí)運(yùn)行。32 kHz 振蕩

9、器設(shè)備的兩個(gè) 32 kHz 振蕩器作為 32 kHz 時(shí)鐘的時(shí)鐘源： 32 kHz XOSC 32 kHz RC RCOSC默認(rèn)復(fù)位后 32 kHz RCOSC 使能， 被選為 32 kHz 時(shí)鐘源。 RCOSC 功耗較少， 但是不如 32 kHz XOSC 精 確 。所選的 32 kHz 時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)睡眠定時(shí)器， 為看門(mén)狗定時(shí)器產(chǎn)生標(biāo)記， 當(dāng)計(jì)算睡眠定時(shí)器睡眠時(shí)間的時(shí)候用作定時(shí)器 2 的一個(gè)選通命令。選擇哪個(gè)振蕩器用作 32 kHz 時(shí)鐘源是通過(guò) CLKCONCMD.OSC32K 寄存器位執(zhí)行的。CLKCONCMD.OSC32K寄存器位可以在任何時(shí)間寫(xiě)入，但是在 16 MHz RCOSC 成為

10、活躍的系統(tǒng)時(shí)鐘源之前不起作用。 當(dāng)系統(tǒng)時(shí)鐘從16 MHz RCOSC轉(zhuǎn)到32 MHz XOSC（CLKCONCMD.OSC從1 到0 ）， 32 kHz RCOSC的校準(zhǔn)開(kāi)始， 如果選擇的是32 kHz RCOSC就開(kāi)始執(zhí)行。 校準(zhǔn)的結(jié)果是32 kHz RCOSC運(yùn)行在32.753 kHz 。 32 kHzRCOSC 可能需要 2ms 來(lái)完成。校準(zhǔn)可以通過(guò)設(shè)置 SLEEPCMD.OSC32K_CALDIS 為 1 禁用。校準(zhǔn)結(jié)束時(shí)，可能在 32 kHz 時(shí)鐘源產(chǎn)生一個(gè)額外的脈沖，導(dǎo)致睡眠定時(shí)器增加 1。注意轉(zhuǎn)換到 32 MHz XOSC 后，當(dāng)從 PM3 醒來(lái)且 32 MHz XOSC 使能，

11、振蕩器需要多達(dá) 500ms 來(lái)穩(wěn)定在正確的頻率。在 32 MHz XOSC 穩(wěn)定之前，睡眠定時(shí)器、看門(mén)狗定時(shí)器和時(shí)鐘丟失探測(cè)器不能使用。系統(tǒng)時(shí)鐘 系統(tǒng)時(shí)鐘是從所選的主系統(tǒng)時(shí)鐘源獲得的，主系統(tǒng)時(shí)鐘源可以是 32 MHz XOSC 或 16 MHz RCOSC。CLKCONCMD.OSC 位選擇主系統(tǒng)時(shí)鐘的源。注意要使用 RF 收發(fā)器，必須選擇高速且穩(wěn)定的 32 MHz 晶振。 注意改變 CLKCONCMD.OSC 位不會(huì)立即改變系統(tǒng)時(shí)鐘。時(shí)鐘源的改變首先在 CLKCONSTA.OSC =CLKCONCMD.OSC 的時(shí)候生效。這是因?yàn)樵趯?shí)際改變時(shí)鐘源之前需要有穩(wěn)定的時(shí)鐘。還要注意CLKCONCMD.CLKSPD 位反映系統(tǒng)時(shí)鐘的頻率，因此是 CLKCONCMD.OSC位的映像 。 定時(shí)器標(biāo)記產(chǎn)生 CLKCONCMD.TICKSPD 寄存器的值控制定時(shí)器 1、定時(shí)器 3 和定時(shí)器 4 的全局時(shí)鐘劃分。分頻器值的設(shè)置 可 以 從 0.25 MHz 到 32 MHz 。 注 意 如 果 CLKCONCMD.TICKSPD 表 示 頻 率 高 于 系 統(tǒng) 時(shí) 鐘 ，CLKCONSTA.TICKSPD 中指明的實(shí)際分頻器值和