MSP430 G2553 低功耗模式LPMx

MSP430除了正常运行时的active模式外，还支持五种低功耗模式（Low-power mode），分别为LPM0、LPM1、LPM2、LPM3、LPM4，由状态寄存器中的CPUOFF、OSCOFF、SCG0、SCG1比特位设置。

六种模式对应的时钟状态为：

其中，LPM3、LPM4比较常用，对低功耗的贡献也最大。LPM3模式关闭了DCO、CPU，从而MCLK、SMCLK无法工作，ACLK（来源为LFXT1或VLO）可以正常工作并用于系统的定时唤醒。LPM4模式下所有内部时钟信号都关闭，系统只能由外部中断唤醒。几种模式的功耗情况大致如下图所示：

io430g2553.h头文件中已经宏定义好了几种模式的实现语句：

#define LPM0      __bis_SR_register(LPM0_bits)     /* Enter Low Power Mode 0 */
#define LPM0_EXIT __bic_SR_register_on_exit(LPM0_bits) /* Exit Low Power Mode 0 */
#define LPM1      __bis_SR_register(LPM1_bits)     /* Enter Low Power Mode 1 */
#define LPM1_EXIT __bic_SR_register_on_exit(LPM1_bits) /* Exit Low Power Mode 1 */
#define LPM2      __bis_SR_register(LPM2_bits)     /* Enter Low Power Mode 2 */
#define LPM2_EXIT __bic_SR_register_on_exit(LPM2_bits) /* Exit Low Power Mode 2 */
#define LPM3      __bis_SR_register(LPM3_bits)     /* Enter Low Power Mode 3 */
#define LPM3_EXIT __bic_SR_register_on_exit(LPM3_bits) /* Exit Low Power Mode 3 */
#define LPM4      __bis_SR_register(LPM4_bits)     /* Enter Low Power Mode 4 */
#define LPM4_EXIT __bic_SR_register_on_exit(LPM4_bits) /* Exit Low Power Mode 4 */

示例

利用MSP430G2553 Timer0_A，产生频率为1Hz的方波，驱动LED进行显示。系统除了中断处理外，其余时间都处于LPM3模式。LPM3下时钟源只能使用ACLK，而ACLK的来源为LFXT1或VLO。G2 Launchpad随板提供了一个32.768k的晶体，若使用LFXT1，则需要将该晶体焊接到板子上。此例子中VLO作为ACLK的时钟源。

VLO的主要问题是不够精准。从MSP430G2553手册可以看出，VLO频率范围为4kHz~20kHz，且受温度、供电电压影响较大。

虽然手册给出的VLO典型值为12kHz，以下程序实测方波频率为约0.84~0.85kHz，即实际VLO的频率为约10kHz。

#include "io430.h"

#define LED1 BIT0 //red
#define LED2 BIT6 //green

void main(void)
{
  // Stop watchdog timer to prevent time out reset
  WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD;
  
  P1OUT = LED1;
  P1DIR |= LED1+LED2;
  
  BCSCTL1 = CALBC1_1MHZ; //Running at 1MHz
  DCOCTL = CALDCO_1MHZ;
  
  BCSCTL3 |= LFXT1S_2; //ACLK source: VLO; VLO typical freq = 12kHz
  BCSCTL1 |= DIVA_2; //ACLK = VLO divided by 4: typical 3kHz
  
  TA0CCR0 = 1500 - 1;//overflow freq = 3000/(TACCR0+1) = 2Hz (500ms) 
  TA0CCTL0 = CCIE; //enable interrupt
  TA0CTL = TASSEL_1 + MC_1 +TACLR; //ACLK, no divide, up mode ,clear timer
  //the actual overflow period measured: 585~595ms -> VLO freq is ~10k
  //so the VLO is not very accurate.
  
  __enable_interrupt();
  LPM3; //enter the low-power mode 3
  
}

//ISR
#pragma vector = TIMER0_A0_VECTOR
__interrupt void CCR0_ISR(void)
{
    //TA0CCR0 flag clearing is automatic
    P1OUT ^= LED1 + LED2;
}