一、承上啟下
這一篇，我們來(lái)討論一下CC2430的睡眠功能及喚醒方法。在實(shí)際運(yùn)用中的CC2430節(jié)點(diǎn)一般是靠電池來(lái)供電，因此對(duì)其功耗的控制顯得至關(guān)重要。
下面是摘自CC2430中文手冊(cè)對(duì)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(diǎn)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(lái)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(shí)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?yàn)樵?PM3 下，所有振蕩器均停止工作，睡眠定時(shí)器當(dāng)然也熄火啦~）
下面我們通過(guò)一個(gè)小實(shí)驗(yàn)，來(lái)介紹如何進(jìn)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(shí)驗(yàn)
?。?）實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)介
系統(tǒng)初始化，處于PM0
→ 進(jìn)入PM1
→ 1s后被睡眠定時(shí)器喚醒為PM0
→ 進(jìn)入PM2
→ 2s后被睡眠定時(shí)器喚醒為PM0
→ 進(jìn)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
查看原圖（大圖）
?。ㄗⅲ荷蠄D中的圓角框表示系統(tǒng)的運(yùn)行狀況）
（3）實(shí)驗(yàn)源碼及剖析（下面的框框是可以點(diǎn)的~）
頭文件及宏定義
/*
實(shí)驗(yàn)說(shuō)明：中斷喚醒睡眠實(shí)驗(yàn)，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(shí)鐘初始化
-------------------------------------------------------*/
void xtal_init(void)
{
SLEEP &= ~0x04; //都上電
while(!(SLEEP & 0x40)); //晶體振蕩器開(kāi)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(shí)器中斷初始化
-------------------------------------------------------*/
void sleepTimer_init(void)
{
STIF=0; //睡眠定時(shí)器中斷標(biāo)志清0
STIE=1; //開(kāi)睡眠定時(shí)器中斷
EA=1; //開(kāi)總中斷
}
/*設(shè)置睡眠定時(shí)器的定時(shí)間隔
-------------------------------------------------------*/
void setSleepTimer(unsigned int sec)
{
unsigned long sleepTimer = 0;
sleepTimer |= ST0; //取得目前的睡眠定時(shí)器的計(jì)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(shí)時(shí)長(zhǎng)
ST2 = (unsigned char)(sleepTimer >> 16); //設(shè)置睡眠定時(shí)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(shí)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(shí)
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(shí)器的定時(shí)間隔為1s
sleepTimer_init(); //開(kāi)睡眠定時(shí)器中斷
led1 = LED_OFF;
PowerMode(1); //設(shè)置電源模式為PM1
//1s后，由PM1進(jìn)入PM0，亮燈并延時(shí)
led1 = LED_ON;
Delay(50);
//PM2，滅燈
setSleepTimer(2); //設(shè)置睡眠定時(shí)器的定時(shí)間隔為2s
led1 = LED_OFF;
PowerMode(2); //設(shè)置電源模式為PM2
//2s后，由PM2進(jìn)入PM0，亮燈并延時(shí)
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(shí)，由PM3進(jìn)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(kāi)中斷
}
/*睡眠定時(shí)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(shí)器中斷標(biāo)志清0
EA=1; //開(kāi)中斷
}
關(guān)于如何使用睡眠定時(shí)器來(lái)喚醒系統(tǒng)，可以總結(jié)為如下流程：開(kāi)睡眠定時(shí)器中斷 → 設(shè)置睡眠定時(shí)器的定時(shí)間隔 → 設(shè)置電源模式
?。ㄗⅲ?ldquo;設(shè)置睡眠定時(shí)器的定時(shí)間隔”這一步一定要在“設(shè)置電源模式”之前，因?yàn)檫M(jìn)入睡眠后系統(tǒng)就不會(huì)繼續(xù)執(zhí)行程序了）
接下來(lái)，我們重點(diǎn)關(guān)注一下設(shè)置睡眠定時(shí)器定時(shí)間隔的子函數(shù)：setSleepTimer
首先對(duì)睡眠定時(shí)器簡(jiǎn)單的介紹一下：它是運(yùn)行于32.768kHz的24位定時(shí)器，當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行在除了PM3之外的所有的電源模式下，睡眠定時(shí)器都會(huì)不間斷運(yùn)行。
睡眠定時(shí)器使用的寄存器有：ST0，ST1，ST2。下面是摘自CC2430中文手冊(cè)對(duì)其功能的詳細(xì)介紹：
查看原圖（大圖）
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可以看出，它們的功能包括兩方面：讀，寫(xiě)。
讀：用于讀取當(dāng)前定時(shí)器的計(jì)數(shù)值，讀的順序必須遵循：讀ST0 → 讀ST1 → 讀ST2
寫(xiě)：用于設(shè)置定時(shí)器的比較值（當(dāng)定時(shí)器的計(jì)數(shù)值=比較值時(shí)，產(chǎn)生中斷），寫(xiě)的順序必須遵循：寫(xiě)ST2 → 寫(xiě)ST1 → 寫(xiě)ST0
OK，接下來(lái)我們結(jié)合源碼來(lái)講解：
?。?）首先，定義一個(gè)unsigned long型變量（32位）sleepTimer，用于接收睡眠定時(shí)器的當(dāng)前計(jì)數(shù)值：
unsigned long sleepTimer = 0;
sleepTimer |= ST0; //取得目前的睡眠定時(shí)器的計(jì)數(shù)值
sleepTimer |= (unsigned long)ST1 << 8;
sleepTimer |= (unsigned long)ST2 << 16;
（2）然后加上所需要的定時(shí)間隔：
sleepTimer += ((unsigned long)sec * (unsigned long)32768); //加上所需要的定時(shí)時(shí)長(zhǎng)
此處需要稍微解釋一下：
為什么1s就代表著32768？因?yàn)槎〞r(shí)器是工作在32.768kHz之下，所以定時(shí)器每加1，需耗時(shí)1/32768 s；加32768，就需要1s；
?。?）最后將sleepTimer的值作為定時(shí)器的比較值：
ST2 = (unsigned char)(sleepTimer >> 16); //設(shè)置睡眠定時(shí)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(shí)器的定時(shí)周期啦~
?。ㄗⅲ褐劣谠创a的其他部分，相信結(jié)合著詳細(xì)的注釋?zhuān)蠹铱梢暂p松看懂，在此不作贅述）
?。?）實(shí)驗(yàn)結(jié)果
運(yùn)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(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和預(yù)期完全吻合，Over~
三、結(jié)語(yǔ)
吁~ 抽出2天的課余時(shí)間，終于搞定了這篇日志。真的發(fā)現(xiàn)寫(xiě)博，特別是寫(xiě)一篇“讀者友好”的博文，的確是一項(xiàng)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(zhǎng)，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(shí)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(niǎo)，高手勿笑~）。但當(dāng)局者迷，我并不知這樣做是否真正增強(qiáng)了文章的可讀性，歡迎讀者朋友作出評(píng)論 :)
這一個(gè)月，筆者真正決定在博客園扎下根來(lái)，于是花費(fèi)了大量的課余時(shí)間在博文的寫(xiě)作上。初次寫(xiě)博，雖然評(píng)論很少，但大部分日志都有500以上的點(diǎn)擊率，也算是對(duì)我的小小的鼓勵(lì)！在博客園發(fā)表關(guān)于單片機(jī)的內(nèi)容，的確需要勇氣，不過(guò)我會(huì)堅(jiān)持寫(xiě)下去的~
從開(kāi)始到現(xiàn)在的九篇博文，重點(diǎn)是CC2430芯片上的基本硬件模塊的運(yùn)用。到此為止，我們基本上把CC2430上的大部分外設(shè)都過(guò)了一遍，但是還有比如Flash存取、隨機(jī)數(shù)發(fā)生器、AES協(xié)處理器、射頻通信等，還沒(méi)涉及到。不過(guò)Zigbee之旅并未結(jié)束，筆者打算在下一個(gè)主題（Z-Stack 協(xié)議的實(shí)現(xiàn)）中，再來(lái)有選擇性的把這些遺漏之處補(bǔ)齊。
下一篇博文，筆者打算以一個(gè)稍帶綜合性與擴(kuò)展性的小實(shí)驗(yàn)——“溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”來(lái)結(jié)束Zigbee的首次旅行，講解一下如何去綜合運(yùn)用前面學(xué)到的知識(shí)點(diǎn)。
其實(shí)根本沒(méi)有資格稱(chēng)“講解”，作為一個(gè)初學(xué)者，筆者只希望在寫(xiě)博的過(guò)程中與讀者互勉，共同進(jìn)步！