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一种实现单片机工作在低功耗模式下的事件寄存器电路设计

一种实现单片机工作在低功耗模式下的事件寄存器电路设计

【摘要】基于微处理器的单片机广泛应用于各行各业,其低功耗模式一般采用间歇工作方式,通过外部事件产生中断信号,使处于休眠或掉电状态的处理器进入运行状态,为节省处理器的中断资源,简化单片机软硬件开发,设计一种由D型触发器组成的事件(中断信号)寄存器电路,将事件(中断信号)储存后供处理器读取。文中给出了事件寄存器电路设计,电路的PROTEUS仿真结果表明其与设计目标一致,该电路在基于PC104等处理器的低功耗系统中已得到应用。

【关键词】单片机;D型触发器;事件寄存器;仿真

Abstract:Single chip microcomputer based on microprocessor is widely used in all walks of life,It is generally in the intermittent working mode for the low power consumption,An interrupt signal is generated by an external event,will be dormant or power-down state of the processor into operation state,In order to save processor interrupt resource,simplify the data acquisition hardware and software development,Design of an event by D Flip-Flop consisting of(interrupt)register circuit,the event after storage for the processor to read.The event register circuit design are given in this paper,PROTEUS circuit simulation results are consistent with the design goals,The circuit has been successfully applied to low power system based on PC104 processor etc.

Keywords:Single Chip Microcomputer;D Flip-Flop;event register;simulation

1.引言

自微处理器面世以来,各种基于微处理器的单片机应运而生,随着科技的发展,国内单片机得到更深更广的开发与应用,同时单片机被要求有更多的硬件资源,更强的数据处理能力,更短的开发周期,更好的后期软件升级维护,其处理器经历了从MCS48,51系类单片机到自带操作系统的单片机、嵌入式处理器阶段,工作功耗也从10mA级到几百mA甚至A级@5vdc。单片机常用低功耗设计方法是在软硬件资源符合应用系统的需求前提下,选择低功耗的MCU;同种类型的MCU,选择用电电压较低的;尽量关闭MCU内部不用的资源,尽量使用MOS电路的器件,在不影响存取速率允许下,选择FLASH器件,在它不工作的时候处在掉电状态。为进一步降低单片机的功耗,可以使之在空闲时进入休眠或掉电状态,用外部事件(中断信号)使处理器进入运行状态。但处理器本身中断引脚有限,经常存在多个外部中断源共享一条中断线的情况,由于各个中断源产生的事件彼此独立,必须采用软件或硬件方法对中断源优先权排列和多级中断嵌套等问题进行管理[1]。导致软硬件设计复杂,设备可靠性降低,本文设计一个事件寄存器电路,将各种中断源作为事件储存,处理器用数据总线直接查询事件并对相应的事件进行处理,处理完成后进入休眠或掉电状态,节约处理器的中断资源,简化单片机软硬件开发。

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