電源管理和時鐘

1、電源管理和時鐘電源管理和時鐘電源管理簡介 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)通過關(guān)閉電源模塊以避免靜態(tài)（泄露）功耗，還通過使用門控時鐘和關(guān)閉振蕩器來降低動態(tài)功耗。 有五種不同的運(yùn)行模式（供電模式），叫做主動模式、空閑模式、PM1、PM2 和 PM3。主動模式是一般模式，而 PM3 具有最低的功耗主動模式：完全功能模式。穩(wěn)壓器的數(shù)字內(nèi)核開啟，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?？臻e模式：除了 CPU 內(nèi)核停止運(yùn)行（即空閑），其他和主動模式一樣。PM1：穩(wěn)壓器的數(shù)字部分開

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器過期時系統(tǒng)將轉(zhuǎn)到主動模式。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器過期時系統(tǒng)將轉(zhuǎn)到主動模式。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)位或外部中斷時系統(tǒng)將轉(zhuǎn)到主動模式。主動和空閑模式 主動模式是完全功能的運(yùn)行模式，CPU、外設(shè)和 RF 收發(fā)器都是活動的。數(shù)字穩(wěn)壓器是開啟的。 主動模式用于一般操作。在

3、主動模式下 （SLEEPCMD.MODE = 0 x00）通過使能 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 振蕩器是開啟的。當(dāng)進(jìn)入 PM1 模式，就運(yùn)行一個掉電序列。由于 PM1 使用的上電/掉電序列較快，等待喚醒事件的預(yù)期時間相對較短（小于 3ms），就使用 PM1。 PM2PM2PM2 具有較低的功耗。在 PM2 下的上電復(fù)位時刻，外部中斷、

4、所選的 32 kHz 振蕩器和睡眠定時器外設(shè)是活動的。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)行一個掉電序列。當(dāng)使用睡眠定時器作為喚醒事件，并結(jié)合外部中斷時，一般就會進(jìn)入 PM2 模式。相比較 PM1，當(dāng)睡眠時間超過 3ms 時，一般選擇 PM2。比起使用 PM1，使用較長的睡眠時間來降低系統(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)入主動模式（外部中斷從它進(jìn)入PM3 的地方開始，而復(fù)位返回到程序執(zhí)行的開始）。RAM 和寄存器的內(nèi)容在這個模式下可以部分保留（見 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，使用 PM3 獲得超低功耗。當(dāng)睡眠時間超過 3ms 時應(yīng)該使用該模式。電源管理控制所需的供電模式通過使用 SLEEPCMD 控制寄存器的 MODE 位和 PCON.IDLE 位來選擇。設(shè)置 SFR 寄存器的 PC

6、ON.IDLE 位，進(jìn)入 SLEEPCMD.MODE 所選的模式。來自端口引腳或睡眠定時器的使能的中斷，或上電復(fù)位將從其他供電模式喚醒設(shè)備，使它回到主動模式。當(dāng)進(jìn)入 PM1、PM2 或 PM3，就運(yùn)行一個掉電序列。當(dāng)設(shè)備從 PM1、PM2 或 PM3 中出來，它在 16 MHz開始，如果當(dāng)進(jìn)入供電模式（設(shè)置 PCON.IDLE）且 CLKCONCMD.OSC = 0 時，自動變?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，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鐘設(shè)備有一個內(nèi)部系統(tǒng)時鐘或主時鐘。該系統(tǒng)時鐘的源既可以用 16 MHzRC 振蕩器，也可以采用 32 MHz 晶體振蕩器。時鐘的控制可以使用 CLKCONCMD SFR 寄存器執(zhí)行。還有一個 32 kHz 時鐘源，可以是 RC 振蕩器或晶振，也由 CLKCONCMD 寄存器控制。 CLKCONSTA 寄存器是一個只讀的寄存器，用于獲得當(dāng)前時鐘狀態(tài)。振蕩器設(shè)備有兩個高頻振蕩器： 32 MHz 晶振 16 MHz RC 振蕩器 32 MHz 晶振啟動時間對一些應(yīng)用程序來說可能比較長，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)需要的時間精度提供一個穩(wěn)定的時鐘信號。校準(zhǔn)時 32 kHzRCOSC 運(yùn)行在 32.753 kHz。校準(zhǔn)只能發(fā)生在 32 kHz XOSC 使能的時候，這個校準(zhǔn)可以通過使能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 32 kHz 振蕩器不能同時運(yùn)行。32 kHz 振蕩

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

10、活躍的系統(tǒng)時鐘源之前不起作用。 當(dāng)系統(tǒng)時鐘從16 MHz RCOSC轉(zhuǎn)到32 MHz XOSC（CLKCONCMD.OSC從1 到0 ）， 32 kHz RCOSC的校準(zhǔn)開始， 如果選擇的是32 kHz RCOSC就開始執(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 來完成。校準(zhǔn)可以通過設(shè)置 SLEEPCMD.OSC32K_CALDIS 為 1 禁用。校準(zhǔn)結(jié)束時，可能在 32 kHz 時鐘源產(chǎn)生一個額外的脈沖，導(dǎo)致睡眠定時器增加 1。注意轉(zhuǎn)換到 32 MHz XOSC 后，當(dāng)從 PM3 醒來且 32 MHz XOSC 使能，

11、振蕩器需要多達(dá) 500ms 來穩(wěn)定在正確的頻率。在 32 MHz XOSC 穩(wěn)定之前，睡眠定時器、看門狗定時器和時鐘丟失探測器不能使用。系統(tǒng)時鐘 系統(tǒng)時鐘是從所選的主系統(tǒng)時鐘源獲得的，主系統(tǒng)時鐘源可以是 32 MHz XOSC 或 16 MHz RCOSC。CLKCONCMD.OSC 位選擇主系統(tǒng)時鐘的源。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 位不會立即改變系統(tǒng)時鐘。時鐘源的改變首先在 CLKCONSTA.OSC =CLKCONCMD.OSC 的時候生效。這是因?yàn)樵趯?shí)際改變時鐘源之前需要有穩(wěn)定的時鐘。還要注意CLKCONCMD.CLKSPD 位反映系統(tǒng)時鐘的頻率，因此是 CLKCONCMD.OSC位的映像 。 定時器標(biāo)記產(chǎn)生 CLKCONCMD.TICKSPD 寄存器的值控制定時器 1、定時器 3 和定時器 4 的全局時鐘劃分。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 鐘 ，CLKCONSTA.TICKSPD 中指明的實(shí)際分頻器值和