电源管理和时钟

数据保留
• 在供电模式 PM2 和 PM3 下，从大部分内部电路中去除了 电源。但是 SRAM 将保留它的部分内容，PM2和 PM3 下 内部寄存器的内容也保留。 • 除非另有指定一个给定的寄存器位域，保留其内容的寄存 器是 CPU 寄存器、外设寄存器和 RF 寄存器。转换到 PM2 或 PM3 低功耗模式对软件是透明的。注意睡眠定时 器的值不在 PM3 下保存。
定时器标记产生
• CLKCONCMD.TICKSPD 寄存器的值控制定时器 1、 定时器 3 和定时器 4 的全局时钟划分。分频器 值的设置 可 以 从 0.25 MHz 到 32 MHz 。 注 意 如 果 CLKCONCMD.TICKSPD 表 示 频 率 高 于 系 统 时 钟 ，CLKCONSTA.TICKSPD 中指明的 实际分频器值和系统时钟相同。
电源管理控制
• 所需的供电模式通过使用 SLEEPCMD 控制寄存器的 MODE 位和 PCON.IDLE 位 来选择。设置 SFR 寄存器的 PCON.IDLE 位，进入 SLEEPCMD.MODE 所选的模 式。 • 来自端口引脚或睡眠定时器的使能的中断，或上电复位将从其他供电模式唤 醒设备，使它回到主动模式。
32 kHz 振荡器
• 设备的两个 32 kHz 振荡器作为 32 kHz 时钟的时钟源： • 32 kHz XOSC • 32 kHz RC RCOSC • 默认复位后 32 kHz RCOSC 使能， 被选为 32 kHz 时钟源。 RCOSC 功耗较少， 但是不如 32 kHz XOSC 精 确 。所选的 32 kHz 时钟源 驱动睡眠定时器， 为看门狗定时器产生标记， 当计算睡眠定时器睡 眠时间的时候用作定时器 2 的一个选通命令。选择哪个振荡器用作 32 kHz 时钟源是通过 CLKCONCMD.OSC32K 寄存器位执行的。 • CLKCONCMD.OSC32K寄存器位可以在任何时间写入，但是在 16 MHz RCOSC 成为活跃的系统时钟源之前不起作用。 当系统时钟从16 MHz RCOSC转到32 MHz XOSC（CLKCONCMD.OSC从1 到0 ）， 32 kHz RCOSC 的校准开始， 如果选择的是32 kHz RCOSC就开始执行。 校准的结果 是32 kHz RCOSC运行在32.753 kHz 。 32 kHzRCOSC 可能需要 2ms 来完成。校准可以通过设置 SLEEPCMD.OSC32K_CALDIS 为 1 禁用。 校准结束时，可能在 32 kHz 时钟源产生一个额外的脉冲，导致睡眠 定时器增加 1。 • 注意转换到 32 MHz XOSC 后，当从 PM3 醒来且 32 MHz XOSC 使能， 振荡器需要多达 500ms 来稳定在正确的频率。在 32 MHz XOSC 稳定 之前，睡眠定时器、看门狗定时器和时钟丢失探测器不能使用。
PM2
• PM2 具有较低的功耗。在 PM2 下的上电复位时刻，外部 中断、所选的 32 kHz 振荡器和睡眠定时器外设是活动的。 I/O 引脚保留在进入 PM2 之前设置的 I/O 模式和输出值。 所有其它内部电路是掉电的。稳压器也是关闭的。当进入 PM2 模式，就运行一个掉电序列。 • 当使用睡眠定时器作为唤醒事件，并结合外部中断时，一 般就会进入 PM2 模式。相比较 PM1，当睡眠时间超过 3ms 时，一般选择 PM2。比起使用 PM1，使用较长的睡眠 时间来降低系统功耗。
PM3
PM3 用于获得最低功耗的运行模式。在 PM3 模式下，稳压 器供电的所有内部电路都关闭（基本上是所有的数字模块， 除了中断探测和 POR 电平传感）。内部稳压器和所有振荡 器也都关闭。 复位（POR 或外部）和外部 I/O 端口中断是该模式下仅有 的运行的功能。I/O 引脚保留进入 PM3 之前设置的 I/O 模 式和输出值。复位条件或使能的外部 IO 中断事件将唤醒设 备，使它进入主动模式（外部中断从它进入PM3 的地方开始， 而复位返回到程序执行的开始）。RAM 和寄存器的内容在这 个模式下可以部分保留（见 4.6节）。PM3 使用和 PM2 相 同的上电/掉电序列。 当等待外部事件时，使用 PM3 获得超低功耗。当睡眠时间 超过 3ms 时应该使用该模式。
PM1
• 在 PM1 模式下，高频振荡器(32MHz XOSC 和 16MHz RCOSC)是掉电的。稳压器和使能的 32 kHz 振荡器是开启 的。当进入 PM1 模式，就运行一个掉电序列。由于 PM1 使用的上电/掉电序列较快，等待唤醒事件的预期时间相 对较ຫໍສະໝຸດ （小于 3ms），就使用 PM1。
电源管理寄存器
• 本节描述了电源管理寄存器。在进入 PM2 或 PM3 时，所 有寄存器位保留它们之前的值。
电源管理寄存器
振荡器和时钟
• 设备有一个 内部系统时 钟或主时钟。 该系统时钟 的源既可以 用 16 MHzRC 振荡器，也 可以采用 32 MHz 晶体振 荡器。时钟 的控制可以 使用 CLKCONCMD SFR 寄存器 执行。 还有一个 32 kHz 时钟源， 可以是 RC 振荡器或晶 振，也由 CLKCONCMD 寄存器控制。
• 当进入 PM1、PM2 或 PM3，就运行一个掉电序列。当设备从 PM1、 PM2 或 PM3 中出来，它在 16 MHz开始，如果当进入供电模式（设置 PCON.IDLE）且 CLKCONCMD.OSC = 0 时，自动变为 32 MHz。如果当 进入供电模式设置了 PCON.IDLE 且 CLKCONCMD.OSC = 1，它继续运 行在 16 MHz。
电源管理和时钟
电源管理简介
• 不同的运行模式或供电模式用于低功耗运行。超 低功耗运行的实现通过关闭电源模块以避免静态 （泄露）功耗，还通过使用门控时钟和关闭振荡 器来降低动态功耗。
• 有五种不同的运行模式（供电模式），叫做主动 模式、空闲模式、PM1、PM2 和 PM3。主动模 式是一般模式，而 PM3 具有最低的功耗
•
• CLKCONSTA 寄存器是一个只读的寄存器，用于获 得当前时钟状态。
振荡器
• 设备有两个高频振荡器： • 32 MHz 晶振 • 16 MHz RC 振荡器 32 MHz 晶振启动时间对一些应用程序来说可能比较长，因此设备可 以运行在 16 MHz RC 振荡器，直到晶振稳定。16 MHz RC 振荡器功耗低 于晶振，但是由于不像晶振那么精确，不能用于 RF 收发器操作。 • 设备的两个低频振荡器： • 32 kHz 晶振 • 32 kHz RC 振荡器 32 kHz XOSC 用于运行在 32.768 kHz，为系统需要的时间精度提供 一个稳定的时钟信号。校准时 32 kHzRCOSC 运行在 32.753 kHz。校准 只能发生在 32 kHz XOSC 使能的时候，这个校准可以通过使能 SLEEPCMD.OSC32K_CALDIS 位禁用。比起 32 kHz XOSC 解决方案，32 kHz RCOSC 振荡器应用于降低成本和电源消耗。这两个 32 kHz 振荡器 不能同时运行。
主动和空闲模式
• 主动模式是完全功能的运行模式，CPU、外设和 RF 收发 器都是活动的。数字稳压器是开启的。 • 主动模式用于一般操作。在主动模式下 （SLEEPCMD.MODE = 0x00）通过使能 PCON.IDLE 位， CPU 内核就停止运行，进入空闲模式。所有其他外设将 正常工作，且 CPU 内核将被任何使能的中断唤醒（从空 闲模式转换到主动模式）。
•
• •
• •
主动模式：完全功能模式。稳压器的数字内核开启，16 MHz RC 振荡器或 32 MHz 晶体振荡器运行，或者两者都运行。32 kHz RCOSC 振荡器或 32kHz XOSC 运行。 空闲模式：除了 CPU 内核停止运行（即空闲），其他和主动模式一样。 PM1：稳压器的数字部分开启。32 MHz XOSC 和 16 MHz RCOSC 都不运行。32 kHz RCOSC 或 32 kHz XOSC运行。复位、外部中断或睡眠定时器过期时系统 将转到主动模式。 PM2：稳压器的数字内核关闭。32 MHz XOSC 和 16 MHz RCOSC 都不运行。 32kHz RCOSC 或 32 kHz XOSC运行。复位、外部中断或睡眠定时器过期时系 统将转到主动模式。 PM3：稳压器的数字内核关闭。所有的振荡器都不运行。复位或外部中断时系 统将转到主动模式。
系统时钟
• 系统时钟是从所选的主系统时钟源获得的，主系统时钟源 可以是 32 MHz XOSC 或 16 MHz RCOSC。CLKCONCMD.OSC 位选择主系统时钟的源。注意要使用 RF 收发器，必须选 择高速且稳定的 32 MHz 晶振。 • 注意改变 CLKCONCMD.OSC 位不会立即改变系统时钟。时 钟源的改变首先在 CLKCONSTA.OSC =CLKCONCMD.OSC 的时 候生效。这是因为在实际改变时钟源之前需要有稳定的时 钟。还要注意CLKCONCMD.CLKSPD 位反映系统时钟的频率， 因此是 CLKCONCMD.OSC位的映像 。