7.2 Режим общего напряжения и электропитания

Регистры электропитания

Данный микроконтроллер содержит 2 программируемых режима управления электропитания:

1)режимы ожидания(режим холостого хода)

2)режим остановки(режим выключения Uп)

3)Режим ожидания.

1)Режимы ожидания(режим холостого хода)

В этот режим микроконтроллер переходит установкой в 1-цу 0-го бита в регистре PCON. После чего микроконтроллер (его ядро) переходит в режим ожидания. При этом все внутренние регистры и память сохраняются, все аналоговые и периферийные устройства (работа которых не связана с системной тактовой частотой f)остаются активными или в режиме ожидания.

Выход из этого режима осуществляется по сигналу сброса или разрешенному сигналу прерывания (обе эти процедуры сбрасывают аппарат нулевой бит регистра PCON). После выполнения прерывания программа переходит на следующую команду основной программы автоматически с возобновлением работы. После сброса программа начинает инициализироваться с началом. Если сторожевой таймер включен, то в этом режиме сброс от сторожевого таймера выводит микроконтроллер из режима ожидания с последующим выполнением основной программы со следующей команды.

2)Режим остановки

В этом режиме микроконтроллер переходит установкой в 1-цу 1-го бита регистра PCON. В этом режиме процессорное ядро и все тактовые генераторы останавливаются и включаются все аналоговые и периферийные модули. Выход из этого режима только по сигналу сброса (как внутреннему так и внешнему) при этом программа инициализируется с 0-го адреса. Если включить специальный модуль (детектор исчезновения тактовых импульсов) то этот модуль автоматически формирует внутренний сброс в данном режиме и программа начинает выполняться с 0-го адреса до организации внешнего сброса пользователя. Данный модуль должен быть отключен, если эта процедура нежелательна.

Первый режим уменьшает энергопотребление в 50-1000 раз в зависимости от режима работ внутренних периферийных модулей, второй – от 1000-10000 раз. Для организации работы модуля используется регистр PCON в котором присутствуют 2 бита-0-ой и первый - он доступен для чтения/записи.

Система сброса

Данная система предназначена для перевода микроконтроллера в предопределенное первоначальное состояние. При возникновении любого сброса (кроме сторожевого таймера) выполняются следующие действия:

1)микроконтроллер останавливает выполнение основной программы

2)Регистры специального назначения инициализируются значением по умолчанию, в том числе в счетчик команд загружается с нулевым адресом, порты ввода и вывода(защелки портов)-в состояние «1» ,инициализируются на вход. При этом содержимое внутренней памяти данных не изменяется, т. е. остаются ранее сохраненной программой данных. При этом т.к. регистр указателя стека сбрасывается в исходное состояние, то данные стека теряются. Сбрасывается и отключается сторожевой таймер. Для организации сброса система имеет следующие модули:

1)модуль сброса при включении питания

Модуль содержит схему слежения за напряжением питания, которую держит микроконтроллер в состоянии сброса, пока приложенное напряжение не превысит уровень сброса (URST) .Далее схема содержит таймер, который удерживает состояние сброса в течение 100мс для стабилизации внешнего напряжения питания. Для разрешения запрета сброса от схемы слежения используется внешний вывод микроконтроллера (MONEN)-monitor-connected.

2)модуль сброса при исчезновении Uпит.

Схема отслеживает напряжение питания на внешней линии, и если оно опускается ниже уровня URST, переводит микроконтроллер в состояние сброса. При возврате уровня напряжения на стабильном уровне включается работа модуля, включение питания (представляет компаратор от встроенного источника опорного напряжения).

3) Внешний сброс

Предназначен для перевода микроконтроллера в исходное состояние с помощью внешней линии (активным сигналом является «0»). Т. е при 1-це на линии RSTпроисходит выполнение основной программы микроконтроллера.

Модуль содержит таймер, который оставляет микроконтроллер в состоянии сброса в течение 12 тактов после снятия активного сигнала.

4)Модуль детектора исчезновения тактирования

Это одновибратор (мультивибратор), который управляет системой тактовых сигналов. Если система сигналов исчезает на более чем 1 мс, то данный одновибратор регенерирует сброс. Сброс этого цикла не влияет на состояние линии RST, выполнение программы нулевого адреса начинается при возникновении тактирования (без задержек).

5)Сброс от компаратора

Возможна организация сброса микроконтроллера внешнего источника подаваемого на схему сравнения компаратора 0. При этом когда напряжение на неинвентирующем входе становиться меньше, чем на инвентирующем, то микроконтроллер переходит в состояние сброса. Данное событие фиксируется флагом, сброс не влияет на схему, RST-программа начинает выполняться с 0-го адреса без задержек.

6)От внешнего вывода

В микроконтроллере существует несколько вспомогательных линий,что определяются:

CNVSTRO —0-ая линия, может инициировать дополнительный аппаратный сброс микроконтроллера. Данная линия может быть распределена с помощью логической матрицы на любой вывод и может использоваться для аппаратного сброса микроконтроллера с помощью вплоть оператора после операнда.

Данное событие формирует флаг события и сброс не влияет на линию RST.

7)Сброс от сторожевого таймера

В данном случае сторожевой таймер-21 разрядный таймер, работающий от тактовой частоты f. Настройка работы данного таймера организуется программой с помощью регистра управления VDTCN.Сброс от таймера осуществляется после его переполнения. Чтобы предотвратить ненужный сброс сторожевого таймера, сторожевой таймер должен перезапускаться из прикладной программы до того, как произойдет его переполнение. Если происходит программный сбой, не позволяющий запустить сторожевой таймер, то сам таймер осуществляет сброс микроконтроллера с переводом его в исходное состояние и началом работы с нулевого адреса.Это предотвращает вывод системы микроконтроллера.

Рассматривают 2 режима работы :

1)сброс в режиме ожидания--рассматривается как нормальное выполнение основной программы со следующим адреса.

2)инициализация выполнение программы с нулевого адреса (контролирует работу систему сброса регистр специального назначения RSTSRC(содержит флаги сброса).