Рабочий, или активный, режим (Run mode) является основным режимом работы МК. В этом режиме микроконтроллером выполняется прикладная программа управления. Все периферийные модули МК функционируют в соответствии с основными алгоритмами их работы.

Режим ожидания (Wait mode) и режим останова (Stop mode) являются режимами пониженного энергопотребления МК (см. п. 1.1.9). В режиме ожидания прекращается тактирование центрального процессора, однако продолжается тактирование всех периферийных модулей МК. Поэтому выполнение МК программы управления в режиме ожидания приостанавливается, но сохраняются все функции мониторинга внешних событий и управления исполнительными устройствами. С целью понижения энергии потребления в режиме ожидания многие из периферийных модулей МК семейства НС08 могут быть отключены программными средствами, если их ресурсы не используются. Переход МК из режима ожидания в активный режим происходит по сигналам запроса внешних прерываний, прерываниям подсистемы таймера, АЦП, последовательных интерфейсов, по переполнению сторожевого таймера и сигналу внешнего сброса. Ток потребления в режиме ожидания в два-три раза ниже тока потребления МК в активном режиме работы.

В режиме останова прекращает работу вся система синхронизации МК: останавливаются генераторы центрального процессора и периферийных модулей, включая сторожевой таймер. Возврат МК из режима останова в активный режим осуществляется по сигналам внешних прерываний или сигналу сброса. Задержка перехода из режима останова в активный режим может быть выбрана пользователем и составляет 4096 или 32 цикла f_BUS МК. Ток потребления в режиме останова снижается в несколько сотен и даже тысяч раз по сравнению с активным режимом работы и составляет от 1 до 100 мкА для разных моделей МК семейства НС08.

Уровень сигналов на всех линиях вывода МК в режимах ожидания и останова сохраняется неизменным, тем, который был определен в активном режиме.

Отладочный режим (Monitor mode) является вспомогательным режимом работы МК. В отладочном режиме активизируются дополнительные аппаратные и программные средства МК, которые никак не проявляют себя в пользовательских режимах. Эти средства могут быть использованы для выполнения операций стирания/программирования областей резидентной памяти МК типа FLASH и EEPROM прямо на плате конечного изделия, без применения специальных программаторов. Кроме того, включение в работу в отладочном режиме дополнительных ресурсов МК позволяет создать экономичные средства отладки МП-системы на основе МК семейства НС08.

Режим прерывания по контрольной точке в соответствии с его названием предполагается использовать совместно с отладочным режимом работы для целей тестирования разрабатываемой МП системы. В этом режиме активизируется модуль прерываний по контрольным точкам BREAK08. В регистр адреса модуля записывается значение, при достижении которого счетчиком адреса центрального процессора генерируется запрос на прерывание и МК переходит в режим прерывания по контрольной точке. Таким образом, аппаратные средства модуля BREAK08 позволяют остановить выполнение программы в заданной контрольной точке. Такое применение является основным для модуля BREAK08, но не единственным. Аппаратные средства модуля прерывания по контрольным точкам могут быть активизированы и в рабочем режиме МК, например, для динамически изменяемого запрета доступа с клавиатуры прибора к каким-либо опциям прикладного программного обеспечения.

Управление подсистемами МК семейства НС08 во всех перечисленных режимах работы осуществляет модуль системной интеграции SIM08. В функции этого модуля входят также обслуживание прерываний и управление процессом начального запуска МК. Поэтому алгоритмы работы МК в состоянии сброса и при обслуживании прерываний также рассматриваются в данном разделе.

3.5.2. РЕЖИМЫ ПОНИЖЕННОГО ЭНЕРГОПОТРЕБЛЕНИЯ

МК семейства НС08 имеют два режима пониженного энергопотребления:

* Режим ожидания (Wait mode).

* Режим останова (Stop mode).

Перевод МК в каждый из этих режимов осуществляется под управлением программы после выполнения команд WAIT и STOP соответственно.

Невозможно однозначно указать мощность потребления МК в каждом из режимов работы. Она определяется напряжением питания и частотой тактирования МК, но наиболее существенно она зависит от конфигурации периферийных модулей, которая индивидуальна для каждого проекта. Так, часть периферийных модулей может быть программно отключена (см. Табл. 3.33), что приведет к дополнительному снижению потребляемой мощности. Максимальные значения тока потребления МК семейства НС08 в активном режиме и в режимах пониженного энергопотребления представлены в Табл. 3.32. Численные данные приведены для случая тактирования МК с максимальной допустимой частотой f_BUS при указанном напряжении питания и при активном состоянии всех периферийных модулей МК.

Табл. 3.32. Ток потребления МК семейства НС08 в различных режимах работы