[资料分享] MSP430之低功耗篇

tiankai001 2012-11-19 08:49 楼主

典型的低消耗，省粮食模式，套用到电子技术就是低功耗，省点模式。这很重要，因为在某些情况下，系统用电的确是数着u库伦过日子。MSP430就是个过日子的好手。数米过日子，处理器有几个考虑，一个是降低工作电压；第二个就是把暂时不用的模块功能关闭掉；使之不耗电，第三个方法就是降低工作时钟频率。
MSP430的电压已经降到了3.3v，虽然不是最低的（arm的部分芯片内核工作电压降到了1.8v），但是这已经是比较低的了；MSP430比较出彩的地方一个是把一颗芯片分成了N个不同的模块部分，不用的部分功能模块可以关闭掉，电流近似为零；另一个出彩的地方是，可以有三个时钟源，并产生更多的内部可用工作频率，让内部各个模块工作在不同的频率，不用的时钟还可以关掉（具体参看上一节MSP430之系统时钟篇）。后两种方法主要是通过软件的方式进行设置的，具体来讲，MSP430可以有6种不同的工作模式：
补充：设置其工作模式主要是设置寄存器SR的SCG0、SCG1、OscOff、CPUOff位。SCG0=1且DCOCLK没有用于MCLK和SMCLK时，直流发生器禁止；SCG1=1时，SMCLK禁止； CPUOff=1时，MCLK被禁止；只有CPUOff=1时，OscOff才可以=1，此时晶振被禁止。
1、活动模式-----AM
正常的工作模式，这时CPU消耗的电能最大．
2、低功耗模式0-----LPM0
CPUOff置位，CPU停止活动，但外围模块继续工作，ACLK和MCLK信号保持活动，MCLK的锁频坏控制正常工作．有关控制位设置为：SCG0=0，SCG1=0，OscOff=0，CPUOff=1。
3、低功耗模式1-----LPM1
CPUOff置位，CPU停止活动，但外围模块继续工作，MCLK的锁频环控制停止工作，ACLK与MCLK保持活动，有关控制位设置为：SCG0=0，SCG1=1，OscOff=0，CPUOff=1。
4、低功耗模式2-----LPM2
CPUOff置位，CPU停止活动，但外围模块继续工作，MCLK的锁频环控制停止，ACLK活动，MCLK停止，有关控制位设置为：SCG0=0，SCG1=1，OscOff=0，CPUOff=1。
5、低功耗模式3-----LPM3
CPUOff置位，CPU停止活动，但外围模块继续工作，MCLK的锁频环控制和MCLK停止工作，ＤＣＯ的ＤＣ发生器关闭，但ACLK信号仍保持活动，有关控制位设置为：SCG0=1，SCG1=1，OscOff=0，CPUOff=1。
6、低功耗模式4-----LPM4
CPUOff置位，CPU停止活动，但外围模块继续工作，MCLK的锁频环控制和MCLK停止工作，晶振停止，有关控制位设置为：SCG0=x，SCG1=x，OscOff=1，CPUOff=1。
处理器进入低功耗模式以后，一般由中断来唤醒。可以是外部中断，也可以是内部的定时器等中断。
范例：
#include
void main(void)
{
WDTCTL = WDT_ADLY_250; // 看门狗定时250mS
IE1 |= WDTIE; // 使能看门狗中断
FLL_CTL0 |= XCAP14PF; // 装载匹配电容
P2DIR |= 0x02; // 设置P2.1输出方向
_BIS_SR(LPM3_bits + GIE); //进入低功耗3，允许可屏蔽中断响应
}
// Watchdog Timer interrupt service routine
#pragma vector=WDT_VECTOR
__interrupt void watchdog_timer(void)
{
P2OUT ^= 0x02; // 定时翻转P2.1
}
在上面的程序中，main函数执行完毕之后即进入了低功耗模式，只是在中断中，才能执行功能操作。其次，可以看出：1、从中断返回后，依然是中断状态；2、main函数永远不会返回，因为_BIS_SR(LPM3_bits + GIE)之后的语句永远不可能执行。
思考：怎么才能够在满足某些条件下，main之后的程序继续执行呢？
讨论：要想执行main之后的程序，那么就需要在程序从中断返回后摆脱低功耗状态，这就需要修改SR寄存器；进一步，考虑到中断的响应是自动保存PC和SR寄存器，所以只需要在中断程序中修改堆栈中保存的SR即可。显然，在C语言中解决堆栈操作问题不是一件容易的事情