2. 2.5功率控制

功率控制类似于我们日常生活中的节约用电问题：为了能够达到节约用电的目的，我们经常将一些不使用的电器设备的电源关闭，只有在使用的情况，才打开这些设备的电源。

1．功率控制模式

LPC1700 系列Cortex-M3 微控制器支持四种功率控制的方式：睡眠模式、深度睡眠模式、掉电模式和深度掉电模式。CPU时钟速率可通过改变时钟源、重新配置PLL值和/或改变CPU时钟分频器值来控制，这就允许用户根据应用要求在功率和处理速度之间进行权衡。此外，“外设功率控制器”可以关断每个片上外设，从而对系统功耗进行良好的调整。

通过Cortex-M3 执行WFI（等待中断）或WFE（等待异常）指令可以进入任何低功耗模式。Cortex-M3 内部支持两种低功耗模式：睡眠模式和深度睡眠模式，它们通过Cortex M3 系统控制寄存器中的SLEEPDEEP位来选择。掉电模式和深度掉电模式通过PCON寄存器中的位来选择。

LPC1700 系列Cortex-M3 微控制器还具有一个独立电源域，可为RTC和电池RAM供电，以便在维持RTC和电池RAM正常操作时，关闭其他设备的电源。

1）睡眠模式

注意： LPC1700 系列Cortex-M3 微控制器的睡眠模式对应于LPC2XXX系列ARM器件的空闲模式。

当进入睡眠模式时，内核时钟停止，且PCON的SMFLAG位置位。从睡眠模式中恢复并不需要任何特殊的序列，但要重新使能ARM内核的时钟。

在睡眠模式下，指令的执行被中止，直至复位或中断出现。外设在CPU内核处于睡眠模式期间继续运转，并可产生中断使处理器恢复执行指令。在睡眠模式下，处理器内核自身、存储器系统、有关控制器及内部总线停止工作，因此这些器件的动态功耗会降低。

只要出现任何使能的中断，CPU内核就会从睡眠模式中唤醒。

2）深度睡眠模式

注意： LPC1700 系列 Cortex-M3 微控制器的深度睡眠模式对应于LPC2300 和LPC2400系列ARM器件的睡眠模式。

当芯片进入深度睡眠模式时，主振荡器掉电且所有内部时钟停止，PCON的DSFLAG位置位，IRC保持运行并且可配置为驱动看门狗定时器，允许看门狗唤醒CPU。由于RTC中断也可以用做唤醒源，所以 32kHz的RTC振荡器不停止。同时，Flash进入就绪模式，这样可以实现快速唤醒，PLL自动关闭并断开连接，CCLK和USBCLK时钟分频器自动复位为 0。

在深度睡眠模式期间，保存处理器状态及寄存器、外设寄存器和内部SRAM的值，并且将芯片引脚的逻辑电平保持为静态。可通过复位或某些的特定中断（能够在没有时钟的情况下工作）来终止深度睡眠模式和恢复正常操作。由于芯片的所有动态操作被中止，所以深度睡眠模式使功耗降低为一个极小的值。

在唤醒深度睡眠模式下，如果IRC在进入深度睡眠模式前被使用，则 2 位IRC定时器开始计数，并且在定时器超时（4 周期）后，恢复代码执行和外设活动。如果使用主振荡器，则 12 位主振荡器定时器开始计数，并且在定时器超时（4096 周期）时恢复代码的执行。用户必须记得在唤醒后重新配置所需的PLL和时钟分频器。

只要相关的中断使能，器件就可以从深度睡眠模式中唤醒。这些中断包括NMI、外部中断EINT0～EINT3、GPIO中断、以太网Wake-On-LAN中断、掉电检测、RTC报警中断、看门狗定时器超时、USB输入引脚跳变或CAN输入引脚跳变。

注意： 外设的功率控制特性允许在应用中关闭不需要的外设，从而节省额外的功耗。该功能由PCONP寄存器实现。

3）掉电模式

掉电模式会执行在深度睡眠模式下的所有操作，但关闭了Flash存储器。进入掉电模式会使PCON中的PDFLAG位置位，这样节省了更多功耗。但是芯片被唤醒后，在访问Flash存储器中的代码或数据前，必须等待Flash恢复。

当芯片进入掉电模式时，IRC、主振荡器和所有时钟都停止。如果RTC已使能，则它继续运行。RTC中断也可用来唤醒CPU。同时，Flash被强制进入掉电模式；PLL自动关闭并断开连接；CCLK和USBCLK时钟分频器自动复位为 0。

当芯片处于掉电模式下被唤醒时，如果在进入掉电模式前使用了IRC，则经过IRC的启动时间（60s）后，2 位IRC定时器开始计数并且在 4 个周期内停止计数。如果用户代码在SRAM中，则在IRC计数 4 个周期后，用户代码会立即执行；如果代码在Flash中运行，则在IRC计数 4 个周期后，启动Flash唤醒定时器，100s后完成Flash的启动，开始执行代码。当定时器超时时，可以访问Flash。用户必须记得在唤醒后重新配置PLL和时钟分频器。

4）深度掉电模式

在深度掉电模式下，关断整个芯片的电源（实时时钟、引脚、WIC和RTC备用寄存器除外）。进入深度掉电模式会使PCON中的DPDFLAG位置位。为了优化功率，用户可关闭额外选项，可保留 32kHz振荡器的电源，或使用外部电路关闭片上调节器的电源。

当使用外部复位信号，或使能RTC中断和产生RTC中断时，可将器件从深度掉电模式中唤醒。

2．寄存器描述

功率控制寄存器如表 2-19 所示。

1）功率模式控制寄存器（PCON-0x400F C0C0）

低功耗模式通过功率模式控制寄存器来控制，如表 2-20 所示。

PCON中的PM1 和PM0 位在必要时允许进入低功耗模式。表 2-21 给出了LPC1700 系列Cortex-M3 微控制器支持的 3 种低功耗模式的编码。

任何使能的中断均可将CPU从睡眠模式中唤醒。某些特定的中断可将处理器从深度睡眠模式或掉电模式中唤醒。

若特定的中断使能，则允许中断将CPU从深度睡眠模式或掉电模式中唤醒。唤醒后，将继续执行适当的中断服务程序。这些中断为NMI、外部中断EINT0～EINT3、GPIO中断、以太网Wake-On-LAN中断、掉电检测中断、RTC报警中断。此外，如果看门狗定时器由IRC振荡器驱动，则看门狗定时器也可将器件从深度睡眠模式中唤醒。

可以将CPU从深度睡眠或掉电模式中唤醒的其他功能有CAN活动中断（由CAN总线引脚上的活动产生）和USB活动中断（由USB总线引脚上的活动产生）。相关的功能必须映射到引脚且对应的中断必须使能，才能实现唤醒。

2）外设功率控制寄存器（PCONP-0x400FC0C4）

可通过PCONP寄存器关闭特定外设模块的时钟源来关闭外设，以实现节电的目的。有少数外设功能不能被关闭（看门狗定时器、引脚连接模块和系统控制模块）。

某些外设（特别是那些含有模拟功能的外设）的功耗可能与时钟无关。这些外设有独立的禁能控制，可通过关闭其电路来减少功耗。PCONP中的每个位都控制一个外设，如表 2-22 所示。

如果外设控制位为 1，则外设被使能；如果外设控制位为 0，则外设的时钟被禁能（关闭）以节省功耗。例如，如果位 19 为 1，则I ² C1 接口使能；如果位 19 为 0，则I ² C1 接口禁止。

注意： 仅当外设在PCONP寄存器中使能时，才能够从外设寄存器中有效读取和有效写入外设寄存器。

注意： DAC外设在PCONP中没有控制位。要想使能DAC，必须通过配置PINSEL1 寄存器在相关的引脚P0.26 上选择其输出。

LPC17XX在固件库中提供操作PCONP 寄存器的函数：

3．功率控制的注意事项

复位后，PCONP寄存器包含使能所选的接口和外设（由PCONP控制）的值。因此，除了对外设相关的寄存器进行配置外，用户的应用程序可能还需要访问PCONP寄存器，使能对应的外设。

在需要控制功率的系统中，需要在PCONP寄存器中使能必要的外设，而寄存器的其他“保留”位或当前不使用的外设所对应的位都必须清零。 bq8YU7pPo/md7D7Eazw4zQ49eoNBB7UQB0HPsnFWTnR4muIAK3r1JxzPrPEeMj+k