《電子技術(shù)應(yīng)用》
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CC2430的睡眠功能及喚醒方法
摘要: 一篇,,我們來討論一下CC2430的睡眠功能及喚醒方法。在實際運用中的CC2430節(jié)點一般是靠電池來供電,,因此對其功耗的控制顯得至關(guān)重要,。
Abstract:
Key words :

  一,、承上啟下

  這一篇,我們來討論一下CC2430的睡眠功能及喚醒方法。在實際運用中的CC2430節(jié)點一般是靠電池來供電,,因此對其功耗的控制顯得至關(guān)重要,。

  下面是摘自CC2430中文手冊對CC2430的4種功耗模式的介紹:

  查看原圖(大圖)

  從上表中可看出,CC2430共有4種電源模式:PM0(完全清醒),,PM1(有點瞌睡),、PM2(半醒半睡)、PM3(睡的很死),。越靠后,,被關(guān)閉的功能越多,功耗也越來越低,。它們之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下:

  

  把 PM1,、PM2 喚醒到PM0,有三種方式:復(fù)位,、外部中斷,、睡眠定時器中斷;但把 PM3 喚醒到 PM0,,只有兩種方式:復(fù)位,、外部中斷(這是因為在 PM3 下,所有振蕩器均停止工作,,睡眠定時器當(dāng)然也熄火啦~)

  下面我們通過一個小實驗,,來介紹如何進入睡眠模式,以及如何喚醒到 PM0 狀態(tài),。

  二,、系統(tǒng)睡眠及中斷喚醒實驗

  (1)實驗簡介

  系統(tǒng)初始化,,處于PM0

  → 進入PM1

  → 1s后被睡眠定時器喚醒為PM0

  → 進入PM2

  → 2s后被睡眠定時器喚醒為PM0

 

  → 進入PM3

  → 等待按鍵S1按下,,觸發(fā)外部中斷,被喚醒為PM0 

 ?。?)程序流程圖

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 ?。ㄗⅲ荷蠄D中的圓角框表示系統(tǒng)的運行狀況)

  (3)實驗源碼及剖析(下面的框框是可以點的~)

  頭文件及宏定義

/*

  實驗說明:中斷喚醒睡眠實驗,,分別介紹三種睡眠模式下的喚醒

*/

#include 

#define LED_ON 0

#define LED_OFF 1

#define led1 P1_0     

#define led2 P1_1     

#define led3 P1_2     

#define led4 P1_3  

  子函數(shù)

/*系統(tǒng)時鐘初始化

-------------------------------------------------------*/

void xtal_init(void)

{

 SLEEP &= ~0x04;       //都上電

 while(!(SLEEP & 0x40));   //晶體振蕩器開啟且穩(wěn)定

 CLKCON &= ~0x47;     //選擇32MHz 晶體振蕩器

 SLEEP |= 0x04;

}

/*LED初始化

-------------------------------------------------------*/

void led_init(void)

{

 P1SEL = 0x00;     //P1為普通 I/O 口

 P1DIR |= 0x0F;     //P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 輸出

 led1 = LED_OFF;     //關(guān)閉所有LED

 led2 = LED_OFF;

 led3 = LED_OFF;

 led4 = LED_OFF;

}

/*外部中斷初始化

-------------------------------------------------------*/

void io_init(void)

{

  P0INP &= ~0X02;  //P0.1有上拉,、下拉

  EA = 1;      //總中斷允許

  IEN1 |= 0X20;  // P0IE = 1,P0中斷使能

  PICTL |= 0X09;  //P0.1允許中斷,,下降沿觸發(fā)

  P0IFG &= ~0x02;  //P0.1中斷標(biāo)志清0

}

/*睡眠定時器中斷初始化

-------------------------------------------------------*/

void sleepTimer_init(void)

{

 STIF=0;  //睡眠定時器中斷標(biāo)志清0

 STIE=1;  //開睡眠定時器中斷

 EA=1;   //開總中斷

}

/*設(shè)置睡眠定時器的定時間隔

-------------------------------------------------------*/

void setSleepTimer(unsigned int sec)

{

 unsigned long sleepTimer = 0;

 sleepTimer |= ST0;           //取得目前的睡眠定時器的計數(shù)值

 sleepTimer |= (unsigned long)ST1 << 8;

 sleepTimer |= (unsigned long)ST2 << 16;

 sleepTimer += ((unsigned long)sec * (unsigned long)32768);  //加上所需要的定時時長

 ST2 = (unsigned char)(sleepTimer >> 16);  //設(shè)置睡眠定時器的比較值

 ST1 = (unsigned char)(sleepTimer >> 8); 

 ST0 = (unsigned char)sleepTimer;

}

/*選擇電源模式

-------------------------------------------------------*/

void PowerMode(unsigned char mode)

{

 if(mode<4)

 {

  SLEEP &= 0xfc;    //將SLEEP.MODE清0

  SLEEP |= mode;    //選擇電源模式

  PCON |= 0x01;    //啟用此電源模式

 }

}

/*延時函數(shù)

-------------------------------------------------------*/

void Delay(unsigned int n)

{

 unsigned int i,j;

 for(i=0;i

  for(j=0;j<1000;j++);

}

 

主函數(shù)

/*主函數(shù)

-------------------------------------------------------*/

void main(void)

{ 

 xtal_init();     

 led_init();     

 //PM0狀態(tài),,亮燈并延時

 led1 = LED_ON;     //亮LED1,表示統(tǒng)在PM0模式工作

 Delay(10);

 //PM1狀態(tài),,滅燈

 setSleepTimer(1);   //設(shè)置睡眠定時器的定時間隔為1s

 sleepTimer_init();   //開睡眠定時器中斷

 led1 = LED_OFF;

 PowerMode(1);     //設(shè)置電源模式為PM1

 //1s后,,由PM1進入PM0,亮燈并延時

 led1 = LED_ON;

 Delay(50);

 //PM2,滅燈

 setSleepTimer(2);   //設(shè)置睡眠定時器的定時間隔為2s

 led1 = LED_OFF;

 PowerMode(2);     //設(shè)置電源模式為PM2

 //2s后,,由PM2進入PM0,,亮燈并延時

 led1=0;

 Delay(50); 

 //PM3,滅燈 

 io_init();       //初始化外部中斷

 led1 = LED_OFF;

 PowerMode(3);     //設(shè)置電源模式為PM3

 //當(dāng)外部中斷發(fā)生時,,由PM3進入PM0,,亮燈

 led1 = LED_ON;

 while(1);

}

  中斷服務(wù)程序

/*外部中斷服務(wù)程序

-------------------------------------------------------*/

#pragma vector = P0INT_VECTOR

__interrupt void P0_ISR(void)

{

 EA = 0;             //關(guān)中斷

 Delay(50);

 if((P0IFG & 0x02 ) >0 )     //按鍵中斷

 {

  P0IFG &= ~0x02;        //P0.1中斷標(biāo)志清0

 }

 P0IF = 0;            //P0中斷標(biāo)志清0

 EA = 1;             //開中斷

}

/*睡眠定時器中斷服務(wù)程序

-------------------------------------------------------*/

#pragma vector= ST_VECTOR

__interrupt void sleepTimer_IRQ(void)

{

 EA=0;   //關(guān)中斷

 STIF=0;  //睡眠定時器中斷標(biāo)志清0

 EA=1;   //開中斷

}

 

  關(guān)于如何使用睡眠定時器來喚醒系統(tǒng),可以總結(jié)為如下流程:開睡眠定時器中斷 → 設(shè)置睡眠定時器的定時間隔 → 設(shè)置電源模式

 ?。ㄗⅲ?ldquo;設(shè)置睡眠定時器的定時間隔”這一步一定要在“設(shè)置電源模式”之前,,因為進入睡眠后系統(tǒng)就不會繼續(xù)執(zhí)行程序了)

  接下來,我們重點關(guān)注一下設(shè)置睡眠定時器定時間隔的子函數(shù):setSleepTimer

  首先對睡眠定時器簡單的介紹一下:它是運行于32.768kHz的24位定時器,,當(dāng)系統(tǒng)運行在除了PM3之外的所有的電源模式下,,睡眠定時器都會不間斷運行。

  睡眠定時器使用的寄存器有:ST0,,ST1,,ST2。下面是摘自CC2430中文手冊對其功能的詳細介紹:

  查看原圖(大圖)

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  查看原圖(大圖)

 

  可以看出,,它們的功能包括兩方面:讀,,寫。

  讀:用于讀取當(dāng)前定時器的計數(shù)值,,讀的順序必須遵循:讀ST0 → 讀ST1 → 讀ST2

  寫:用于設(shè)置定時器的比較值(當(dāng)定時器的計數(shù)值=比較值時,,產(chǎn)生中斷),寫的順序必須遵循:寫ST2 → 寫ST1 → 寫ST0

  OK,,接下來我們結(jié)合源碼來講解:

 ?。?)首先,定義一個unsigned long型變量(32位)sleepTimer,,用于接收睡眠定時器的當(dāng)前計數(shù)值:

 unsigned long sleepTimer = 0;

 sleepTimer |= ST0;           //取得目前的睡眠定時器的計數(shù)值

 sleepTimer |= (unsigned long)ST1 << 8;

 sleepTimer |= (unsigned long)ST2 << 16;

  (2)然后加上所需要的定時間隔:

 sleepTimer += ((unsigned long)sec * (unsigned long)32768);  //加上所需要的定時時長

  此處需要稍微解釋一下:

  為什么1s就代表著32768,?因為定時器是工作在32.768kHz之下,,所以定時器每加1,需耗時1/32768 s,;加32768,,就需要1s;

 ?。?)最后將sleepTimer的值作為定時器的比較值:

 ST2 = (unsigned char)(sleepTimer >> 16);  //設(shè)置睡眠定時器的比較值

 ST1 = (unsigned char)(sleepTimer >> 8); 

 ST0 = (unsigned char)sleepTimer;

  這樣,,就可成功設(shè)置定時器的定時周期啦~

  (注:至于源碼的其他部分,,相信結(jié)合著詳細的注釋,,大家可以輕松看懂,在此不作贅述)

  (4)實驗結(jié)果

  運行程序,,觀察LED1,,現(xiàn)象為:LED1閃爍(即亮->滅1次),1s后再次閃爍,,2s后再次閃爍,,然后保持熄滅狀態(tài),然后按下S1,,LED1亮,。

 

  實驗現(xiàn)象和預(yù)期完全吻合,Over~

  三,、結(jié)語

  吁~ 抽出2天的課余時間,,終于搞定了這篇日志。真的發(fā)現(xiàn)寫博,,特別是寫一篇“讀者友好”的博文,,的確是一項體力活:嚴(yán)謹(jǐn)性、美觀性,、邏輯性...都是要考慮的事兒,。

  每次貼代碼都嫌太長,但又不太愿意使用博客園自帶的折疊工具,。因此在本篇博文中,,筆者試探性的加入了一些JQuery元素,實現(xiàn)了代碼的平滑折疊,,還是有小小的成就感嘀,,呵呵(JQuery菜鳥,高手勿笑~),。但當(dāng)局者迷,,我并不知這樣做是否真正增強了文章的可讀性,歡迎讀者朋友作出評論 :)

  這一個月,,筆者真正決定在博客園扎下根來,,于是花費了大量的課余時間在博文的寫作上。初次寫博,,雖然評論很少,,但大部分日志都有500以上的點擊率,也算是對我的小小的鼓勵,!在博客園發(fā)表關(guān)于單片機的內(nèi)容,,的確需要勇氣,不過我會堅持寫下去的~

  從開始到現(xiàn)在的九篇博文,,重點是CC2430芯片上的基本硬件模塊的運用,。到此為止,,我們基本上把CC2430上的大部分外設(shè)都過了一遍,但是還有比如Flash存取,、隨機數(shù)發(fā)生器,、AES協(xié)處理器、射頻通信等,,還沒涉及到,。不過Zigbee之旅并未結(jié)束,筆者打算在下一個主題(Z-Stack 協(xié)議的實現(xiàn))中,,再來有選擇性的把這些遺漏之處補齊,。

  下一篇博文,筆者打算以一個稍帶綜合性與擴展性的小實驗——“溫度監(jiān)測系統(tǒng)”來結(jié)束Zigbee的首次旅行,,講解一下如何去綜合運用前面學(xué)到的知識點,。

  其實根本沒有資格稱“講解”,作為一個初學(xué)者,,筆者只希望在寫博的過程中與讀者互勉,,共同進步!

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