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低功耗微控制器基础
1.引言
低功耗微控制器(Low-PowerMicrocontroller,LPMC)在现代电子设备中扮演着至关重要的角色,尤其是在电池供电的便携式设备、物联网(IoT)节点、以及各种传感器应用中。这些应用通常要求微控制器在保持高性能的同时,尽可能降低功耗,以延长设备的工作时间和减少维护成本。AnalogDevices的ADuCM360系列低功耗微控制器正是为此设计的,它集成了多种低功耗特性,使其成为这些应用的理想选择。
2.ADuCM360概述
ADuCM360是一款基于ARMCortex-M3内核的低功耗微控制器,专为需要高精度模拟信号处理和低功耗的嵌入式应用而设计。它集成了高性能的ADC、DAC、温度传感器、以及多种低功耗模式,使得开发人员可以轻松实现复杂的电源管理功能。
2.1主要特性
高性能ARMCortex-M3内核:运行频率最高可达26MHz。
低功耗模式:支持多种低功耗模式,包括休眠模式、深度休眠模式等。
集成ADC和DAC:16位高精度ADC和DAC,支持多种采样率。
内置温度传感器:用于监测芯片温度,帮助优化功耗管理。
丰富的外设:包括UART、SPI、I2C、GPIO等。
大容量存储:512KB的闪存和32KB的SRAM。
2.2应用领域
便携式医疗设备:如血糖仪、心率监测器等。
工业传感器:如温度、湿度、压力传感器等。
物联网节点:适用于需要长时间运行的无线传感器节点。
电池管理:用于电池供电的设备,如智能手表、无线耳机等。
3.低功耗模式详解
3.1休眠模式
休眠模式(SleepMode)是ADuCM360最常用的低功耗模式之一。在这种模式下,CPU停止运行,但外设可以在需要时继续工作。休眠模式的功耗非常低,可以显著延长电池供电设备的使用寿命。
3.1.1进入休眠模式
要进入休眠模式,可以通过以下代码实现:
//进入休眠模式
voidenterSleepMode(void){
//关闭所有外设
//例如,关闭UART
UART_Disable(UART0);
//设置休眠模式
PWRM_SetMode(PWRM_MODE_SLEEP);
//进入休眠模式
__WFI();//WaitForInterrupt
}
//退出休眠模式
voidexitSleepMode(void){
//重新启用外设
//例如,重新启用UART
UART_Enable(UART0);
}
3.1.2休眠模式下的中断处理
在休眠模式下,只有特定的中断可以唤醒CPU。以下是一个示例,展示如何使用外部中断唤醒CPU:
//外部中断处理函数
voidEXTI_IRQHandler(void){
//清除中断标志
EXTI_ClearFlag(EXTI_LINE_0);
//执行唤醒后的任务
//例如,读取传感器数据
readSensorData();
}
//配置外部中断
voidconfigureEXTI(void){
//使能外部中断
EXTI_EnableIT(EXTI_LINE_0,EXTI_TRIG_RISING);
//设置中断优先级
NVIC_SetPriority(EXTI0_IRQn,1);
//使能中断
NVIC_EnableIRQ(EXTI0_IRQn);
}
//进入休眠模式并等待外部中断唤醒
voidenterSleepModeWithEXTI(void){
//配置外部中断
configureEXTI();
//关闭所有外设
//例如,关闭UART
UART_Disable(UART0);
//设置休眠模式
PWRM_SetMode(PWRM_MODE_SLEEP);
//进入休眠模式
__WFI();//WaitForInterrupt
}
3.2深度休眠模式
深度休眠模式(DeepSleepMode)是一种更低功耗的模式,CPU和大多数外设都会停止工作,只有最基础的时钟和电源管理模块保持运行。这种模式适用于需要长时间低功耗运行的设备。
3.2.1进入深度休眠模式
要进入深度休眠模式