ПОТРЕБЛЯЕМАЯ МОЩНОСТЬ

При планировании энергопотребления для различных устройств, использующих микроконтроллеры, необходимо учитывать, что потребляемая ими мощность зависит от режима функционирования. Имеются три значения мощности, потребляемой микроконтроллером в различных рабочих условиях. Первое – собственная мощность, необходимая для нормальной работы микроконтроллера. Второе – мощность, потребляемая устройствами ввода-вывода, которую требуется учитывать, когда микроконтроллер производит обмен данными с внешними устройствами. Третье – мощность, потребляемая в «спящем» режиме, когда микроконтроллер ожидает наступления внешнего события, переключающего его в рабочий режим.

Запуск (сброс в начальное состояние)

Запуск микроконтроллера должен иметь место только тогда, когда установилось требуемое напряжение питания.

В этой схеме сигнал RESET на входе микроконтроллера становится активным (принимает значение логического 0) приблизительно через 22 мс (время задержки Td = 2,2 RC) после включения питания. Этого времени достаточно для стабилизации напряжения питания и установки требуемой частоты тактового генератора прежде, чем начнет работать микроконтроллер.

Кнопка RESET используется в процессе разработки устройства для сброса микроконтроллера в начальное состояние. При отладке устройства очень полезно иметь возможность выполнения сброса, чтобы обеспечить повторный запуск микроконтроллера.

Для некоторых микроконтроллеров можно удалить RC-цепь в схеме запуска, так как внутри них имеется схема, обеспечивающая задержку включения (пуск тактового генератора и начало выполнения первой команды программы). В этом случае схема запуска может быть упрощена.

Тактирование системы

Микроконтроллеры построены так, что требуют минимального числа внешних элементов для генерации тактовых импульсов.

Большинство микроконтроллеров способны работать в очень широком диапазоне частот: от нуля до десятков мегагерц.

Существует три способа задания тактовой частоты микроконтроллера, каждый из которых имеет свои достоинства и недостатки.

Первый способ - использование кварцевого резонатора, подключенного согласно схеме .Этот способ позволяет очень точно задать тактовую частоту микроконтроллера (разброс частот обычно составляет не более 0,01%). Такой уровень точности требуется для организации интерфейса микроконтроллера с другими устройствами или обеспечения точного хода часов реального времени. Два основных недостатка этого способа синхронизации – необходимость подключения дополнительных компонентов и хрупкость кристаллов кварца.

Второй способ синхронизации – использование RC-генератора. В этом случае необходимая частота тактовых импульсов задается путем соответствующего выбора постоянной времени RC-цепи. Это самый дешевый способ задания частоты, но, к сожалению, наименее точный.

Третий способ синхронизации – это подача тактовых импульсов от внешнего генератора. Как указано выше, микроконтроллеры работают в широком диапазоне частот. При помощи внешнего тактового генератора можно задать любую частоту синхронизации.

Занятие 54