《单片机技术教程》课件-8.1实现CC2530低功耗运行

电源管理应用总体教学低功耗运行相关知识低功耗运行实施步骤任务总结任务考核低功耗运行相关知识Part01任务描述任务描述：

熟悉CC2530芯片的各种功耗模式，以及各种功耗模式之间的切换，实现CC2530低功耗运行。主要内容：1.CC2530电源的运行模式有哪些？2.各运行模式有何区别？3.CC2530的时钟源有哪些？4.CC2530的睡眠定时器如何使用？5.CC2530电源管理相关的寄存器如何配置？电源管理某客户要求设计一个CC2530的无线温度监测系统。在这个系统中，需要将温度传感器采集到的温度数据通过无线网络发送到用户的手机上。由于电池寿命和成本的限制，我们希望系统尽可能节省能源。任务说明低功耗运行的意义延长电池寿命：通过调整CC2530的功耗模式，可以降低芯片的功耗，从而延长电池的使用寿命。提高系统稳定性：合理的电源管理可以避免因电源波动导致的系统异常，提高系统的稳定性。节省能源：在不需要使用芯片时，可以通过降低功耗模式来节省能源。优化系统性能：在某些特定的应用场景下，通过合理地调整电源管理设置，可以提高系统的运行效率和性能。电源管理工作模式电源工作模式分为：主动模式、空闲模式、PM1、PM2、PM3主动模式/空闲模式0102完全功能模式。稳压器的数字内核开启，16MHzRC振荡器或32MHz晶体振荡器运行，或者两者都运行。32kHzRCOSC振荡器或32kHzXOSC运行。除了CPU内核停止运行（即空闲），其他和主动模式一样。主动模式空闲模式PM1模式在PM1模式下，高频振荡器(32MHzXOSC和16MHzRCOSC)是掉电的。稳压器和使能的32kHz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短（小于3ms），就使用PM1。PM2模式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32kHz振荡器和睡眠定时器外设是活动的。

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。

眠时间超过3ms时，一般选择PM2。比起使用PM1，使用较少的睡眠时间不会降低系统功耗。PM2模式PM3用于获得最低功耗的运行模式。

稳压器供电的所有内部电路都关闭

内部稳压器和所有振荡器也都关闭。

复位和外部I/O端口中断是该模式下仅有的运行的功能。电源管理模式之间相互转换供电模式控制寄存器供电模式控制，一般只需要控制最低位的PCON(0x87)–供电模式控制寄存器睡眠模式控制寄存器SLEEPCMD(0xBE)–睡眠模式控制寄存器睡眠模式控制状态寄存器SLEEPSTA(0x9D)–睡眠模式控制状态寄存器CC2530振荡器和时钟单片机的振荡器是一种能量转换装置，它可以将直流电能转换为具有一定频率的交流电能。振荡器主要可以分成两种：谐波振荡器和弛张振荡器。其作用是通过振荡器产生正弦波或方波。最常见的用途是提供时钟信号，使处理器和其他数字电路在同步状态下运行。CC2530振荡器两个高频振荡器：

32MHz晶振

16MHzRC振荡器32MHz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16MHzRC振荡器，直到晶振稳定。16MHzRC振荡器功耗少于晶振，但是由于不像晶振那么精确，不能用于RF收发器操作。CC2530振荡器两个低频振荡器：32kHz晶振32kHzRC振荡器32kHzXOSC用于运行在32.768kHz，为系统需要的时间精度提供一个稳定的时钟信号。校准时32kHzRCOSC运行在32.753kHz。校准只能发生在32kHzXOSC使能的时候，这个校准可以通过使能SLEEPCMD.OSC32K_CALDIS位禁用。比起32kHzXOSC解决方案，32kHzRCOSC振荡器应用于降低成本和电源消耗。这两个32kHz振荡器不能同时运行。低功耗运行实施步骤Part02设置系统睡眠模式设置系统睡眠模式

定义系统睡眠模式，传入不同的变量值控制系统的睡眠模式选择，其中mode等0为PM0模式，1为PM1模式，2为PM2模式，3为PM3模式初始化休眠定时器初始化休眠定时器

初始化休眠定时器,设定后经过指定时间自行唤醒设置睡眠时间

设置睡眠时间

空闲模式、PM1、PM2都可以通过睡眠定时器唤醒到主动模式。但是在PM3下，所有振荡器均停止工作，睡眠定时器也是休眠的，所以PM3只能通过复位或外部中断唤醒到主动模式。主函数设置

主函数设置

在主函数中设置LED1闪烁3次提醒用户将进入睡眠模式，并设置睡眠时间,睡眠5秒后唤醒系统，LED2翻转电平。任务考核Part03任务考核任务扩展

系统初始化后处于主动模式，LED1小灯闪5次后进入空闲状态，2s后被睡眠定时器唤醒为主动模式。评价指标评分细则分值得分计划与准备(10分)做好实验前的准备，整理材料、清点设备。5

正确连接设备连线5

实验操作(50分)正确初始化休眠模式和定时器10

正确编写主要功能设计代码20

烧写程序，调试正确结果20

职业素养(20分)保持实验后桌面整洁10

爱惜设备，规范操作10

实验结果(20分)工艺及功能验证