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电源管理与低功耗技术
在嵌入式系统设计中，电源管理和低功耗技术是至关重要的方面，特别是在便携式设备、传感器网络和物联网（IoT）应用中。低功耗不仅延长了设备的电池寿命，还降低了系统的运行成本，减少了热量生成，提高了系统可靠性。本节将详细介绍如何在NXPKinetisL系列单片机中实现电源管理和低功耗技术，包括各种低功耗模式、电源管理寄存器的配置以及相关的软件开发技巧。
1.低功耗模式概述
NXPKinetisL系列单片机提供了多种低功耗模式，以满足不同的应用需求。这些模式包括：
正常运行模式（NormalRunMode）
等待模式（WaitMode）
停止模式（StopMode）
非常低功耗停止模式（VeryLowPowerStopMode）
低漏电停止模式（LowLeakageStopMode）
每种模式都有其特定的功耗和性能特点，选择合适的模式可以显著降低系统的功耗。
1.1正常运行模式
正常运行模式是单片机的标准工作模式，CPU和外设都在全速运行。此时功耗最高，但性能最佳。
1.2等待模式
在等待模式下，CPU停止运行，但外设继续工作。这种方式适用于需要外设在后台处理数据的情况。等待模式可以通过执行WFI（WaitForInterrupt）或WFE（WaitForEvent）指令进入。
1.3停止模式
停止模式下，CPU和大多数外设都停止工作，只保留一些低功耗外设和中断源。功耗显著降低，但唤醒时间较长。停止模式可以通过配置SIM_SCGC4和SIM_SCGC5寄存器来选择保留哪些外设。
1.4非常低功耗停止模式
非常低功耗停止模式是功耗最低的模式之一，仅保留最基本的时钟源和中断源。适用于长时间休眠的设备，如传感器节点。进入该模式后，系统功耗可以降低到几微安级别。
1.5低漏电停止模式
低漏电停止模式是专门为极端低功耗应用设计的，功耗极低，但唤醒时间也较长。在这种模式下，几乎所有外设都停止工作，只保留少量的时钟源和中断源。
2.低功耗模式的进入与退出
2.1等待模式的进入与退出
等待模式可以通过执行WFI或WFE指令进入。当外部中断或事件触发时，单片机将自动退出等待模式。
2.1.1代码示例
//进入等待模式
voidenter_wait_mode(void){
//确保所有中断都已配置
NVIC_EnableIRQ(EXTI15_10_IRQn);
//进入等待模式
__WFI();
}
//中断服务例程
voidEXTI15_10_IRQHandler(void){
//清除中断标志
EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line10);
//处理中断事件
//例如：读取传感器数据
}
2.2停止模式的进入与退出
停止模式可以通过配置SIM_SCGC4和SIM_SCGC5寄存器来选择保留哪些外设，然后通过执行STOP指令进入停止模式。当外部中断或复位信号触发时，单片机将自动退出停止模式。
2.2.1代码示例
#includeMKL26Z4.h
//进入停止模式
voidenter_stop_mode(void){
//保留RTC模块
SIM_SCGC4|=SIM_SCGC4_RTC(1);
//配置RTC中断
NVIC_EnableIRQ(RTC_IRQn);
//进入停止模式
__stop();
}
//RTC中断服务例程
voidRTC_IRQHandler(void){
//清除RTC中断标志
RTC-SR|=RTC_SR_TIF;
//处理RTC中断事件
//例如：执行定时任务
}
2.3非常低功耗停止模式的进入与退出
非常低功耗停止模式可以通过配置SCB_CCR寄存器来选择保留哪些时钟源和中断源，然后通过执行VLPS指令进入该模式。当外部中断或复位信号触发时，单片机将自动退出非常低功耗停止模式。
2.3.1代码示例
#includeMKL26Z4.h
//进入非常低功耗停止模式
voidenter_vlps_mode(void){
//保留LPTMR模块
SIM_SCGC5|=SIM_SCGC5_LPTMR(1);
//配置LPTMR中断
NVIC_EnableIRQ(LPTMR0_