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          單片機(jī)電源管理寄存器PCON的用法

          作者: 時(shí)間:2016-11-24 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
          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狀態(tài),芯片中程序未涉及到的數(shù)據(jù)存儲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)很簡單的例子,大家都用過數(shù)字萬用表,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,它便會自動將液晶顯示關(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。
          【例】: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。
          程序代碼如下:
          #include //52系列單片機(jī)頭文件
          #define uchar unsigned char
          #define uint unsigned int
          sbit dula=P2^6; //申明U1鎖存器的鎖存端
          sbit wela=P2^7; //申明U2鎖存器的鎖存端
          uchar code table[]={
          0x3f,0x06,0x5b,0x4f,
          0x66,0x6d,0x7d,0x07,
          0x7f,0x6f,0x77,0x7c,
          0x39,0x5e,0x79,0x71};
          uchar num;
          void delayms(uint);
          void display(uchar shi,uchar ge) //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; //原來段選數(shù)據(jù)通過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);
          }
          void delayms(uint xms)
          {
          uint i,j;
          for(i=xms;i>0;i--) //i=xms即延時(shí)約xms毫秒
          for(j=110;j>0;j--);
          }
          void main()
          {
          uchar a,b,num1;
          TMOD=0x01; //設(shè)置定時(shí)器0為工作方式1(0000 0001)
          TH0=(65536-50000)/256;
          TL0=(65536-50000)%6;
          EA=1;
          ET0=1;
          EX0=1;
          EX1=1;
          P0=1;
          while(1)
          {
          if(num>=20)
          {
          num=0;
          num1++;
          if(num1==6)
          {
          ET0=0;
          PCON=0x02; (或PCON=0x01;)
          }
          a=num1/10;
          b=num1;
          }
          display(a,b);
          }
          }
          void timer0() interrupt 1
          {
          TH0=(65536-50000)/256;
          TL0=(65536-50000)%6;
          num++;
          }
          void ex_int0() interrupt 0
          {
          PCON=0;
          ET0=1;
          }
          void ex_int1() interrupt 2
          {
          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
          P0=1; 啟動定時(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程。
          (3)void ex_int0() interrupt 0
          {
          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),接下來再重新開啟定時(shí)器0。在使用是還是保留中斷喚醒的中斷服務(wù)程序?yàn)楹谩?br />(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,然后再從休眠模式或空閑模式返回到正常工作模式。
          (5)測試過程大家可將數(shù)字萬用表調(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、空閑模式下流過系統(tǒng)的總電流變化情況,經(jīng)測試可發(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。

          電源管理寄存器PCON
            PCON主要是為CHMOS型單片機(jī)的電源控制而設(shè)置的專用寄存器,單元地址是87H,其結(jié)構(gòu)格式如下:
          表2 PCON電源管理寄存器結(jié)構(gòu)
          PCON D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
          位符號 SMOD - - - GF1 GF0 PD IDL
          在CHMOS型單片機(jī)中,除SMOD位外,其他位均為虛設(shè)的,SMOD是串行口波特率倍增位,當(dāng)SMOD=1時(shí),串行口波特率加倍。系統(tǒng)復(fù)位默認(rèn)為SMOD=0。
          各位的定義: SMOD:該位與串口通信有關(guān)。
          SMOD=0; 串口方式1,2,3時(shí),波特率正常。
          SMOD=1; 串口方式1,2,3時(shí),波特率加倍。
          GF1,GF0:兩個(gè)通用工作標(biāo)志位,用戶可以自由使用。
          PD:掉電模式設(shè)定位。
          PD=0 單片機(jī)處于正常工作狀態(tài)。
          PD=1 單片機(jī)進(jìn)入掉電(Power Down)模式,可由外部中斷或硬件復(fù)位模式喚醒,進(jìn)入掉電模式后,外部晶振停振,CPU、定時(shí)器、串行口全部停止工作,只有外部中斷工作。
          IDL:空閑模式設(shè)定位。
          IDL=0 單片機(jī)處于正常工作狀態(tài)。
          IDL=1 單片機(jī)進(jìn)入空閑(Idle)模式,除CPU不工作外,其余仍繼續(xù)工作,在空閑模式下可由任一個(gè)中斷或硬件復(fù)位喚醒。


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