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13.低功耗模式与休眠
在许多嵌入式应用中，功耗是一个非常重要的考虑因素。低功耗模式和休眠模式是PIC16系列单片机中用于减少功耗的关键特性。这些模式不仅可以延长电池寿命，还可以在不需要进行复杂计算或处理时节省能源。本节将详细介绍PIC16系列单片机的低功耗模式和休眠模式，包括它们的工作原理、配置方法以及实际应用中的注意事项。
13.1低功耗模式概述
低功耗模式是指单片机在运行时通过降低时钟频率、关闭某些外设或调整电源电压来减少功耗。PIC16系列单片机提供了多种低功耗模式，包括：
IDLE（空闲模式）：CPU停止运行，但外设继续工作。
SLEEP（休眠模式）：CPU和大部分外设停止工作，仅保留基本的时钟和唤醒源。
DOZE（打盹模式）：CPU以较低的时钟频率运行，但外设继续以全速运行。
13.1.1IDLE模式
在IDLE模式下，CPU停止运行，但外设（如定时器、中断控制器等）继续工作。这种模式适用于需要外设继续进行某些任务，但CPU无需参与的情况。
进入和退出IDLE模式
进入IDLE模式：通过设置SLEEP位（通常在STATUS寄存器中）来进入IDLE模式。
退出IDLE模式：可以通过外部中断、定时器中断、看门狗定时器（WDT）或其他中断源来退出IDLE模式。
13.1.2SLEEP模式
SLEEP模式是最节能的模式，CPU和大部分外设停止工作，仅保留基本的时钟和唤醒源。这种模式适用于需要长时间待机且功耗极低的应用。
进入和退出SLEEP模式
进入SLEEP模式：通过设置SLEEP位（通常在STATUS寄存器中）来进入SLEEP模式。
退出SLEEP模式：可以通过外部中断、看门狗定时器（WDT）、复位或某些特定的引脚状态变化来退出SLEEP模式。
13.1.3DOZE模式
DOZE模式下，CPU以较低的时钟频率运行，但外设继续以全速运行。这种模式适用于需要在低功耗和高性能之间进行权衡的应用。
进入和退出DOZE模式
进入DOZE模式：通过设置OSCCON寄存器中的相关位来选择不同的时钟分频比。
退出DOZE模式：可以通过外部中断、定时器中断、看门狗定时器（WDT）或其他中断源来退出DOZE模式。
13.2低功耗模式的配置
在PIC16系列单片机中，低功耗模式的配置通常通过设置特定的寄存器来实现。以下是一些常用的寄存器和配置方法：
13.2.1设置SLEEP模式
#includexc.h
voidenterSleepMode(void){
//设置SLEEP位
SLEEP=1;
}
13.2.2设置IDLE模式
#includexc.h
voidenterIdleMode(void){
//设置IDLE位
IDLE=1;
}
13.2.3设置DOZE模式
在DOZE模式下，可以通过设置OSCCON寄存器中的IDSEL位来选择不同的时钟分频比。例如，设置IDSEL位为1可以使CPU以1/4的时钟频率运行。
#includexc.h
voidenterDozeMode(uint8_tidselValue){
//设置OSCCON寄存器中的IDSEL位
OSCCONbits.IDSEL=idselValue;
}
13.3低功耗模式的实际应用
13.3.1传感器数据采集
在传感器数据采集应用中，单片机通常在大部分时间处于低功耗模式，只在需要采集数据时唤醒。以下是一个使用SLEEP模式和外部中断来实现传感器数据采集的例子：
#includexc.h
#includehtc.h
//配置外部中断
voidconfigureExternalInterrupt(void){
//使能INT0中断
INTCONbits.INTE=1;
//使能全局中断
INTCONbits.GIE=1;
}
//外部中断服务例程
void__interrupt()externalInterruptHandler(void){
//检查INT0中断标志
if(INTCONbits.INTF){
//清除INT0中断标志
INTCONbits.INTF=0;
//读取传感器数据