單片機(jī)掉電模式與空閑模式
我們知道單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)電源管理寄存器PCON，這個(gè)寄存器的最低兩位，IDL和PD這兩位分別用來(lái)設(shè)定是否使單片機(jī)進(jìn)入空閑模式和掉電模式。
1.空閑模式
當(dāng)單片機(jī)進(jìn)入空閑模式時(shí)，除CPU處于休眠狀態(tài)外，其余硬件全部處于活動(dòng)狀態(tài)，芯片中程序未涉及到的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和特殊功能寄存器中的數(shù)據(jù)在空閑模式期間都將保持原值。但假若定時(shí)器正在運(yùn)行，那么計(jì)數(shù)器寄存器中的值還將會(huì)增加。單片機(jī)在空閑模式下可由任一個(gè)中斷或硬件復(fù)位喚醒，需要注意的是，使用中斷喚醒單片機(jī)時(shí)，程序從原來(lái)停止處繼續(xù)運(yùn)行，當(dāng)使用硬件復(fù)位喚醒單片機(jī)時(shí)，程序?qū)念^開始執(zhí)行。
讓單片機(jī)進(jìn)入空閑模式的目的通常是為了降低系統(tǒng)的功耗，舉個(gè)很簡(jiǎn)單的例子，大家都用過(guò)數(shù)字萬(wàn)用表，在正常使用的時(shí)候表內(nèi)部的單片機(jī)處于正常工作模式，當(dāng)不用時(shí)，又忘記了關(guān)掉萬(wàn)用表的電源，大多數(shù)表在等待數(shù)分鐘后，若沒有人為操作，它便會(huì)自動(dòng)將液晶顯示關(guān)閉，以降低系統(tǒng)功耗，通常類似這種功能的實(shí)現(xiàn)就是使用了單片機(jī)的空閑模式或是掉電模式。以STC89系列單片機(jī)為例，當(dāng)單片機(jī)正常工作時(shí)的功耗通常為4mA～7mA，進(jìn)入空閑模式時(shí)其功耗降至2mA，當(dāng)進(jìn)入掉電模式時(shí)功耗可降至0.1μA以下。
2.休眠模式
當(dāng)單片機(jī)進(jìn)入掉電模式時(shí)，外部晶振停振、CPU、定時(shí)器、串行口全部停止工作，只有外部中斷繼續(xù)工作。使單片機(jī)進(jìn)入休眠模式的指令將成為休眠前單片機(jī)執(zhí)行的最后一條指令，進(jìn)入休眠模式后，芯片中程序未涉及到的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和特殊功能寄存器中的數(shù)據(jù)都將保持原值?？捎赏獠恐袛嗟碗娖接|發(fā)或由下降沿觸發(fā)中斷或者硬件復(fù)位模式換醒單片機(jī)，需要注意的是，使用中斷喚醒單片機(jī)時(shí)，程序從原來(lái)停止處繼續(xù)運(yùn)行，當(dāng)使用硬件復(fù)位喚醒單片機(jī)時(shí)，程序?qū)念^開始執(zhí)行。
下面的例子演示單片機(jī)進(jìn)入空閑和休眠模式，并且演示出從空閑和休眠模式中喚醒的過(guò)程。
【例】:在TX-1C實(shí)驗(yàn)板上完成如下描述，開啟兩個(gè)外部中斷，設(shè)置低電平觸發(fā)中斷，用定時(shí)器計(jì)數(shù)并且顯示在數(shù)碼管的前兩位，當(dāng)計(jì)到5時(shí)，使單片機(jī)進(jìn)入空閑(休眠)模式，同時(shí)關(guān)閉定時(shí)器，當(dāng)單片機(jī)響應(yīng)外部中斷后，從空閑(休眠)模式返回，同時(shí)開啟定時(shí)器。
新建文件part3.4.1.c，程序代碼如下：
#include
#defineucharunsignedchar
#defineuintunsignedint
sbitdula=P2^6;//申明U1鎖存器的鎖存端
sbitwela=P2^7;//申明U2鎖存器的鎖存端
ucharcodetable[]={
0x3f,0x06,0x5b,0x4f,
0x66,0x6d,0x7d,0x07,
0x7f,0x6f,0x77,0x7c,
0x39,0x5e,0x79,0x71};
ucharnum;
voiddelayms(uint);
voiddisplay(ucharshi,ucharge)//顯示子函數(shù)
{
dula=1;
P0=table[shi];//送十位段選數(shù)據(jù)
dula=0;
P0=0xff;//送位選數(shù)據(jù)前關(guān)閉所有顯示，防止打開位選鎖存時(shí)
wela=1;//原來(lái)段選數(shù)據(jù)通過(guò)位選鎖存器造成混亂
P0=0xfe;//送位選數(shù)據(jù)
wela=0;
delayms(5);//延時(shí)
dula=1;
P0=table[ge];//送個(gè)位段選數(shù)據(jù)
dula=0;
P0=0xff;
wela=1;
P0=0xfd;
wela=0;
delayms(5);
}
voiddelayms(uintxms)
{
uinti,j;
for(i=xms;i>0;i--)//i=xms即延時(shí)約xms毫秒
for(j=110;j>0;j--);
}
voidmain()
{
uchara,b,num1;
TMOD=0x01;//設(shè)置定時(shí)器0為工作方式1(00000001)
TH0=(65536-50000)/256;
TL0=(65536-50000)%256;
EA=1;
ET0=1;
EX0=1;
EX1=1;
TR0=1;
while(1)
{
if(num>=20)
{
num=0;
num1++;
if(num1==6)
{
ET0=0;
PCON=0x02;(或PCON=0x01;)
}
a=num1/10;
b=num1%10;
}
display(a,b);
}
}
voidtimer0()interrupt1
{
TH0=(65536-50000)/256;
TL0=(65536-50000)%256;
num++;
}
voidex_int0()interrupt0
{
PCON=0;
ET0=1;
}
voidex_int1()interrupt2
{
PCON=0;
ET0=1;
}
分析：
(1)EA=1;開總中斷
ET0=1;開定時(shí)器0中斷
EX0=1;開外部中斷0
EX1=1;開外部中斷1
TR0=1;啟動(dòng)定時(shí)器0
(2)主程序中有“ET0=0;”下句是“PCON=0x02;”意思是在進(jìn)入休眠模式之前要先把定時(shí)器關(guān)閉，這樣方可一直等待外部中斷的產(chǎn)生，如果不關(guān)閉定時(shí)器，定時(shí)器的中斷同樣也會(huì)喚醒單片機(jī)，使其退出休眠模式，這樣我們便看不出進(jìn)入休眠模式和返回的過(guò)程。
(3)voidex_int0()interrupt0
{
PCON=0;
ET0=1;
}
這是外部中斷0服務(wù)程序，當(dāng)進(jìn)入外部中斷服務(wù)程序后，首先將PCON中原先設(shè)定的休眠控制位清除(如果不清除，程序也可以正常運(yùn)行，大家最好親自做實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證)，接下來(lái)再重新開啟定時(shí)器0。
(4)下載程序后，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如下：數(shù)碼管從“00”開始遞增顯示，到“05”后，再過(guò)一秒后，數(shù)碼管變成只顯示一個(gè)“5”，單片機(jī)進(jìn)入休眠或空閑模式，用導(dǎo)線一端連接地，另一端接觸P3.2或P3.3，數(shù)碼管重新從“06”開始顯示，遞增下去。整個(gè)過(guò)程演示了單片機(jī)從正常工作模式進(jìn)入休眠模式或空閑模式，然后再?gòu)男菝吣Ｊ交蚩臻e模式返回到正常工作模式。
(5)測(cè)試過(guò)程大家可將數(shù)字萬(wàn)用表調(diào)節(jié)到電流檔，然后串接入電路中，觀察單片機(jī)在正常工作模式、休眠模式、空閑模式下流過(guò)系統(tǒng)的總電流變化情況，經(jīng)測(cè)試可發(fā)現(xiàn)結(jié)果如下：正常工作電流>空閑模式電流>休眠模式電流。
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