请教MSP430F149在不同时钟下进入LPM3后的功耗问题

tian liu

Prodigy 210 points

测试1：系统时钟使用XT2（8M），然后使单片机进入LPM3模式，测试功耗

测试2：系统时钟默认为DCO时钟，然后使单片机进入LPM3模式，测试功耗

两种情况下，除时钟设置部分的代码不同，其它代码完全相同，但测得的功耗却相差很大，在我的板子上测试1是40μA，测试2的功耗是170μA，相差了130μA，请问这是正常的吗？LPM3模式下的功耗与使用的时钟有关？

望指点！

============测试 1 的代码如下：=======================================

void main()
{
int i;

WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD;

BCSCTL1&=~XT2OFF;
do {
IFG1 &= ~OFIFG;
for (i = 0xFF; i > 0; i--);
}
while ((IFG1 & OFIFG) != 0);

//MCLK=XT2=8MHz SMCLK=XT2/8=1MHz
BCSCTL2 |= SELM_2 + SELS + DIVS_3;

P1DIR = 0xFF; // All P1.x outputs
P1OUT = 0; // All P1.x reset
P2DIR = 0xFF; // All P2.x outputs
P2OUT = BIT1; // All P2.x reset
P3DIR = 0xFF; // All P3.x outputs
P3OUT = 0; // All P3.x reset
P4DIR = 0xFF; // All P4.x outputs
P4OUT = 0; // All P4.x reset
P5DIR = 0xFF; // All P5.x outputs
P5OUT = 0; // All P5.x reset
P6DIR = 0xFF; // All P6.x outputs
P6OUT = 0;

while(1)
{
_BIS_SR(LPM3_bits + GIE); // Enter LPM3
_NOP();
}
}

============测试 2 的代码如下：=======================================

int main(void)
{
WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD;

11 年多前

0 tian liu 11 年多前

Prodigy 210 points

帖子沉了，没人回答啊。

将板子的外围芯片都卸下后，再次测试功耗，在时钟为8M时进入LPM3电流大概130μA左右，默认DCO时钟时进入LPM3则只有3μA左右，板子上电源芯片耗电约2μA左右，看来8M时钟时LPM3还是比较耗电，只是不知道原因为何，TI的老大们，给解释下原因呗？

0 tian liu 11 年多前回复 tian liu

Prodigy 210 points

在LPM3下，MCLK是不工作的，只有ACLK工作，那么为何在上面两种时钟下进入LPM3功耗还会有差别呢？

0 Zhangying Ruan 11 年多前

Expert 1540 points

您试试在进入LPM3之前用程序将XT2关闭.

唤醒后再打开XT2，这里最好给点延时让其稳定下来。

0 tian liu 11 年多前回复 Zhangying Ruan

Prodigy 210 points

你提供的方式我测试过，确实可是可行的，这也是我最后选定的方案。

只是对于为什么不同的时钟模式下进入LPM3功耗会有所不同而且会差那么多不理解。

也许是我对LPM3的理解有问题吧，感谢楼上的回答。

0 Nobody 11 年多前回复 tian liu

Prodigy 75 points

因为你没理解LPM3的“定义”。 LPM3在底层点执行语句是 _BIS_SR(LPM3_bits)

而#define LPM3_bits (SCG1+SCG0+CPUOFF)

你再看下这几个位的作用，这些位只关乎DCO，也就是时钟来自DCO的时候，这个LPM3才有其真正“物理意义”。

举例：如果你的SMCLK来自XT2（外部高频晶振）,进入LPM3根本就不会关掉外部高频晶振，你的电流自然也无法达到数据手册内的“标称”值。

其实，个人觉得这个和TI的用户指南没讲清楚有关系，所以新手常会因此而误解。

0 tian liu 11 年多前回复 Nobody

Prodigy 210 points

感觉楼上的说的正确。

有两个问题想请教一下：

1. 我的程序使用P1端口中断方式实现按键，如果程序已经进入LPM3，那么当有按键按下时，程序会进入P1口的中断程序，在中断程序内，如果我需要10ms延时应该怎么实现呢？此时由于还没有退出LPM3，所以主时钟依然是关闭的。只能使用定时器？

2. 我的程序使用了XT2和DCO两个时钟，切换过程如下：

while(1) {

Switch_to_XT2(); //切换到XT2， MCLK = XT2 = 8MHz

DoWork(); //功能代码

Switch_to_DCO(); //切换到DCO， MCLK=DCO，此处只是为了让程序进入LPM3模式后电量消耗最低

LPM3(); //进入LPM3

}

退出LPM3的方式有两种，一个是当有按键时，在按键的中断处理中退出LPM3，再有就是在TA0定时中断处理中退出LPM3 ，但是我测试发现，从LPM3退出后，时钟有时是不准确的，从LPM3退出后会执行Switch_to_XT2()，在DoWork中系统的时钟就应该是MCLK=8M, 但测试结果是时钟似乎还是DCO，这个只是猜测，现象是2秒的延时实际延时了十多秒。我想还是我的代码什么地方有问题，请帮忙分析一下，下面附上函数Switch_to_XT2及 Switch_to_DCO的代码。

void Switch_to_XT2(void)
{
int i;

BCSCTL1&=~XT2OFF; /* 打开XT2振荡器 */
do {
IFG1 &= ~OFIFG; /* 清除振荡器失效标志 */
for (i = 0xFF; i > 0; i--); /* 延时，等待XT2起振 */
} while ((IFG1 & OFIFG) != 0);

BCSCTL2 |= SELM_2 + SELS + DIVS_3; /* MCLK=XT2 =8MHz SMCLK=XT2/8=1MHz*/
}

void Switch_to_DCO(void)
{
int i;

BCSCTL1 = XT2OFF + RSEL2;
DCOCTL = DCO2;
do {
IFG1&=~OFIFG;
for(i=0;i<255;i++);
} while((IFG1&OFIFG)!=0);

BCSCTL2 = SELM_0;
}

0 Lina Lian 11 年多前回复 tian liu

TI__Genius 13285 points

tian liu,

关于你的疑问，具体信息如下：

tian liu 说：
1. 我的程序使用P1端口中断方式实现按键，如果程序已经进入LPM3，那么当有按键按下时，程序会进入P1口的中断程序，在中断程序内，如果我需要10ms延时应该怎么实现呢？此时由于还没有退出LPM3，所以主时钟依然是关闭的。只能使用定时器？

Lina: 当来中断，进入中断处理函数时，CPU已经被唤醒了，此时的主时钟是Active的。要实现延时的话，可以使用__delay_cycles(x);但是不建议这么做，一般而言，建议中断处理函数越短越好！置个标志位，然后在主程序中查询标志，然后加其他程序。

tian liu 说：
从LPM3退出后，时钟有时是不准确的，从LPM3退出后会执行Switch_to_XT2()，在DoWork中系统的时钟就应该是MCLK=8M, 但测试结果是时钟似乎还是DCO，这个只是猜测，现象是2秒的延时实际延时了十多秒。我想还是我的代码什么地方有问题，请帮忙分析一下，下面附上函数Switch_to_XT2及 Switch_to_DCO的代码。

Lina:我看了你对应的程序，Switch_to_XT2（）没有问题，如果执行后，发现结果不对，还是DCO,建议你在线看看对应寄存器，看看对应寄存器值对不对。关于Switch_to_DCO(), 操作顺序不太合适，一般建议：先将主时钟MCLK和SMCLK切换到DCO后，再关闭XT2,负责存在一定的风险关不掉XT2,因为在尝试关时，MCLK,SMCLK还在用。

BR,

Lina

0 tian liu 11 年多前回复 Lina Lian

Prodigy 210 points

非常感谢lina的回答。

Lina Lian 说：
Lina: 当来中断，进入中断处理函数时，CPU已经被唤醒了，此时的主时钟是Active的。要实现延时的话，可以使用__delay_cycles(x);但是不建议这么做，一般而言，建议中断处理函数越短越好！置个标志位，然后在主程序中查询标志，然后加其他程序。

假设进入中断前程序处于LPM3，如果进入中断 CPU被唤醒，那此时的主时钟是进入LPM3前设定的时钟吗？另外，当程序退出中断处理时，由于没有执行LPM3_Exit，程序还将保持LPM3状态，CPU将再次关闭，这样理解正确吗？

Lina Lian 说：
Lina:我看了你对应的程序，Switch_to_XT2（）没有问题，如果执行后，发现结果不对，还是DCO,建议你在线看看对应寄存器，看看对应寄存器值对不对。关于Switch_to_DCO(), 操作顺序不太合适，一般建议：先将主时钟MCLK和SMCLK切换到DCO后，再关闭XT2,负责存在一定的风险关不掉XT2,因为在尝试关时，MCLK,SMCLK还在用。

根据你的建议，对Switch_to_DCO的代码进行了修改，如下：

void Switch_to_DCO( )
{

BCSCTL1 |= RSEL2;
DCOCTL = DCO2;
BCSCTL2 = 0; // MCLK = SMCLK = DCO
BCSCTL1 |= XT2OFF; // 关闭XT2
}

不知这样修改是否正确，请指教。

0 Lina Lian 11 年多前回复 tian liu

TI__Genius 13285 points

tian liu,

tian liu 说：
假设进入中断前程序处于LPM3，如果进入中断 CPU被唤醒，那此时的主时钟是进入LPM3前设定的时钟吗？另外，当程序退出中断处理时，由于没有执行LPM3_Exit，程序还将保持LPM3状态，CPU将再次关闭，这样理解正确吗？

你的理解是完全正确的。LPM3下，中断唤醒CPU, MCLK active, 系统时钟均是保持进入LPM3的设置。退出中断前，没有执行LPM3_Exit的话，还保持进入中断前的状态，LPM3.典型用法示意如下：

while(1)

{

LPM3;

Code_1;

}

interrupt_handler()

{

......

LPM3_EXIT;

}

tian liu 说：
BCSCTL1 |= RSEL2;
DCOCTL = DCO2;

关于Switch_to_DCO()的更改，上面两句代码是在设置DCO的频率吗？先设置好DCO频率，后将系统时钟切换过来，再关闭XT2.这个操作是正确的。

BR,

Lina

0 tian liu 11 年多前回复 Lina Lian

Prodigy 210 points

感谢Lina细致的解答。

对于MSP430我是一个新手，n年前做过一段时间的硬件开发，当时用的是51系列，后来改行做PC上的软件开发至今，只是最近闲暇时间较多，出于兴趣想学一学MSP430，所以算是一个菜鸟了。和n年前相比，现在搞单片机的朋友真的很幸福，因为有网络，不会的问题可以向别人请教，而且也有很多热心的朋友提供无私的帮助，我做单片机那会儿没有这么好。

很欣赏你对各种问题的回复，很细致，不厌其烦，以后有问题还会来这里请教。

预祝：春节快乐，阖家幸福！

Liu Tian

0 Lina Lian 11 年多前回复 tian liu

TI__Genius 13285 points

tian liu，

非常感谢您的TI的支持！后续如果在实际项目中使用的话，建议不要选用MSP430F1xx系列，之后F1xx系列由于工艺太老，会不生产，目前货源较少且价格很高。故作为学习可以，但是新项目的话，建议选用其他MSP430G2xx或者其他MSP430系列，会更合适。

BR,

Lina

0 tian liu 11 年多前回复 Lina Lian

Prodigy 210 points

Lina Lian 说：
非常感谢您的TI的支持！后续如果在实际项目中使用的话，建议不要选用MSP430F1xx系列，之后F1xx系列由于工艺太老，会不生产，目前货源较少且价格很高。故作为学习可以，但是新项目的话，建议选用其他MSP430G2xx或者其他MSP430系列，会更合适。

好的，Lina，非常感谢！！

0 Shi JianHua 11 年多前回复 tian liu

Genius 4316 points

功耗的高低是和供电电压，cpu主频由直接关系的。电压越低，频率越低，功耗越小。一般情况下低功耗后，时钟都换到外部低频晶振了，一般用32K。你测试的结果趋向是对的。但是具体数字无法核实。

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