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K64F功耗管理
1.功耗管理概述
功耗管理是嵌入式系统设计中的一个重要方面，特别是在电池供电的设备中。K64F单片机提供了多种功耗管理功能，包括低功耗模式、电源管理控制、电压监控等。通过合理配置这些功能，可以显著降低系统的功耗，延长设备的使用寿命。
1.1低功耗模式
K64F单片机支持多种低功耗模式，包括运行模式（Run）、等待模式（Wait）、停止模式（Stop）和VLPR（VeryLowPowerRun）模式。每种模式都有其特定的应用场景和功耗特性。
运行模式（Run）：这是最常用的模式，CPU和外设都在工作，功耗较高。
等待模式（Wait）：CPU停止运行，但外设仍然保持工作状态。功耗较低，适合需要快速唤醒的场景。
停止模式（Stop）：CPU和大多数外设停止运行，只有低功耗定时器和中断源保持活动。功耗非常低，适合长时间无操作的场景。
VLPR模式：CPU和外设在低电压下运行，功耗最低，但运行速度较慢。
1.2功耗管理控制
K64F单片机通过电源管理控制模块（PowerManagementController,PMC）来管理和控制功耗。PMC提供了多种寄存器和配置选项，可以通过这些寄存器来设置和切换不同的功耗模式。
1.3电压监控
K64F单片机内置了电压监控功能，可以通过硬件来检测电源电压是否低于预设阈值。如果电压过低，可以触发中断或复位，以保护系统免受损坏。
2.运行模式（Run）
运行模式是K64F单片机的默认模式，在这种模式下，CPU和所有外设都在工作。功耗较高，但性能最佳。
2.1配置运行模式
运行模式的配置相对简单，只需要确保系统时钟和外设时钟正常工作即可。以下是一个简单的示例，展示如何配置系统时钟：
#includeMK64F12.h
//配置系统时钟为最高频率
voidconfigureRunMode(void){
//使能系统时钟源
SIM_SCGC5|=SIM_SCGC5_PORTA_MASK;//使能PORTA时钟
SIM_SCGC6|=SIM_SCGC6_FLEXBUS_MASK;//使能FlexBus时钟
//设置系统时钟为最高频率
MCG_C1=MCG_C1_CLKS(0)|MCG_C1_FRDIV(0);//选择内部时钟源
MCG_C2=MCG_C2_IRCS(1);//选择内部高速时钟源
MCG_C4=MCG_C4_SCFTRIM(1)|MCG_C4_DRST_DRS(0);//设置时钟分频
MCG_C7=MCG_C7_OSCSEL(0);//选择外部门控振荡器
//等待时钟源切换完成
while((MCG_SMCG_S_CLKST_MASK)!=MCG_S_CLKST(0)){}
//设置PLL时钟
MCG_C5=MCG_C5_PRDIV0(0)|MCG_C5_PLLSTEN0(1)|MCG_C5_PLLCLKEN0(1);
MCG_C6=MCG_C6_PLLS(1)|MCG_C6_VDIV0(0);
//等待PLL时钟稳定
while((MCG_SMCG_S_PLLST_MASK)!=MCG_S_PLLST(1)){}
while((MCG_SMCG_S_LOCK0_MASK)!=MCG_S_LOCK0(1)){}
}
2.2功耗优化
在运行模式下，可以通过以下几种方法来优化功耗：
关闭未使用的外设：如果某些外设在当前任务中不使用，可以通过设置相应的寄存器来关闭这些外设。
降低系统时钟频率：如果系统性能要求较低，可以适当降低系统时钟频率以减少功耗。
3.等待模式（Wait）
等待模式是一种低功耗模式，CPU停止运行，但外设仍然保持工作状态。这种模式适合需要快速唤醒的场景。
3.1进入等待模式
进入等待模式可以通过设置控制寄存器来实现。以下是一个示例，展示如何进入等待模式：
#includeMK64F12.h
//进入等待模式
voidenterWaitMode(void){
//配置等待模式
SMC_PMPROT=SMC_PMPROT_AVLP(1);//允许低功耗等待
SMC_PMC=SMC_PMC_LPWAIT(1);//选择等待模式
//进入等待模式
__WFI();//进入等待模式
}
3.2唤醒