2020年08月20日 | 什么是msp430低功耗模式？如何唤醒msp430低功耗模式

　　单片机中，功耗最低的单片机要MSP430单片机，这是做手持设备最优选择，MSP430中，用到5种低功耗，LPM0，LPM1，LPM2，LPM3，LPM4，这五种低功耗各种解释如下 ：

　　CPU的活动状态称为AM（ACTVE MODE）模式。其中AM耗电最大，LPM4耗电最省，仅为0.1uA。另外工作电压对功耗的影响：电压越低功耗也越低。 系统PUC复位后，MSP430进入AM状态。在AM状态，程序可以选择进入任何一种低功耗模式，然后在适当的条件下，由外围模块的中断使CPU退出低功耗模式，返回AM模式，再由AM模式选择进入相应的低功耗模式，如此类推。

　　CPU的结构：16个寄存器R0-R15，16位算数逻辑单元ALU和一个指令控制单元。

　　寄存器中R4-R15是通用寄存器没有特殊功能。

　　R0-R3具有特殊性：

　　R0：程序计数器PC（Program counter），存放着下一条要从程序存储器中取出的指令的地址。

　　R1：堆栈指针SP（Stack Point），系统堆栈在系统调用子函数或者进入中断服务程序时，保护程序计数器PC。

　　R2：状态寄存器SR（State Register）：

　　R3：常数发生器

　　状态寄存器SR

　　工作模式的选择由状态寄存器SR中的SCG1、SCG0、OSCOFF、CPUOFF位控制。由于在CPU的头文件中对CPU内的各寄存器和模块的各种工作模式都作了详尽的定义，所以编程时尽可能的利用就是了。如：要进入低功耗模式0，可在程序中直接写：LPM0; 。进入低功耗模式4，可以写：LMP4;就可以了。退出低功耗模式如下：

　　LPM0_EXIT; //退出低功耗模式0

　　LPM4_EXIT; //退出低功耗模式4

　　LPM0：CPU停止工作，MCLK时钟停止，SMCLK、ACLK时钟还在工作。

　　LPM1：CPU停止工作，MCLK时钟停止，在活动模式如果DCO没有作为MCLK和SMCLK时钟时，则直流发生器被禁止，否则就保持活动状态，SMCLK、ACLK时钟依然还在工作。

　　LPM2：CPU停止工作，MCLK、SMCLK时钟停止工作，如果DCO没有作为MCLK、SMCLK，自动被禁止直流发生器保持有效，ACLK还处于工作中。

　　LPM3：CPU停止工作，MCLK、SMCLK时钟停止工作，DCO时钟也停止工作，仅ACLK时钟还处于工作状态。

　　LPM4：CPU停止工作，MCLK、SMCLK时钟停止工作，DCO时钟也停止工作，ACLK也停止工作。此时功耗最低。

　　一般情况下，处理器进入低功耗模式后，由中断来唤醒，外部中断或内部中断。

　　如果想进入低功耗1，则程序可以为：_BIS_SR（LPM1_bits + GIE）;退出低功耗1，则程序可以为：LPM1_EXIT; 进入其他低功耗和退出低功耗一样。

　　低功耗执行的一个过程：程序从main函数入口开始执行程序，当遇到进入低功耗程序时，如：_BIS_SR（LPM1_bits + GIE）;此时相当于下面的程序处于停止状态不再执行，当有一个中断来到，则会进入中断处理程序，自动退出低功耗，如果在中断中没有没有退出低功耗，当中断服务程序执行完成后，又会重新进入低功耗。

　　不同的低功耗模式就是配置不同的SCG1，SCG0，OscOff，CPUOff.

　　SCG1：复位使能SMCLK，置位则禁止SMCLK.

　　SCG0：复位激活DCO，置位且DCOCLK不用于MCLK或SMCLK时禁止DCO。

　　OscOff：复位则LFXT激活，置位且LFXT不用于MCLK或SMCLK时，LFXT振荡器禁止--对应着ACLK。

　　CPUOff：复位则MCLK激活，置位则MCLK停止。

　　解释：

　　（1）POR:POWER ON RESET.上电或复位信号都可以发生POR。

　　PUC:POWER UP CLEAR.POR可以出发PUC，另外看门狗的事件可以出发PUC。

　　（2）AM：全部活动

　　LPM0：CPUOFF=1，CPU被禁止，即MCLK被禁止。

　　LPM1：CPUOFF=1，SCG0=1。CPU-MCLK禁止，且若DCO未用做MCLK或SMCLK，则DCO禁止。

　　LPM2：CPUOFF=1，SCG1=1。CPU-MCLK禁止，SMCLK禁止。（DCO未用作MCLK，SMCLK则自动禁止）

　　LPM3：CPUOFF=1，SCG1=1，SCG0=1.CPU-MCLK禁止，SMCLK禁止，DCO禁止。

　　LPM4：CPUOFF=1，SCG1=1，SCG0=1，OSCOFF=1.全部禁止，包括ACLK也禁止。

　　系统工作原理：

　　单片机各个模块运行完全独立。定时器，IO，AD，看门狗等都可以在主CPU休眠的状态下独立运行。

　　软件将CPU设定到某一低功耗工作模式下，在需要时使用中断将CPU从休眠状态中唤醒，完成工作后又进入相应的休眠状态。

　　系统响应中断的过程：如果在中断处理子程序中修改堆栈中SR的状态，那么中断返回后将不再是原来的SR状态。

　　PC入栈，SR入栈。

　　中断向量赋给PC。

　　GIE，CPUOFF，OSCOFF，SCG1清除。

　　IFG标志位清除。

　　执行中断处理子程序。

　　执行RETI指令，中断返回。

　　SR出栈

　　PC出栈

　　进入LPM3：SCG1+SCG0+CPUOFF：也就是只有ACLK是活动的，但是仍支持WDT，TIMER.

　　编译器支持直接对位赋值：_intrinsic unsigned short _BIS_SR（unsigned short），位于in430.h

　　同理要清除SR中某一位的话就用 _BIC_SR（）;