Основные режимы работы мк atmel. Структура регистра общего назначения.
Современные МК предоставляют пользователю большие возможности в плане экономии энергопотребления и имеют, как правило, следующие основные режимы работы:
активный режим — основной режим работы МК. В этом режиме МК исполняет рабочую программу, и все его ресурсы доступны. Потребляемая мощность имеет максимальное значение PRUN;
режим ожидания - в этом режиме прекращает работу центральный процессор, но продолжают функционировать периферийные модули, которые контролируют состояние объекта управления. При необходимости сигналы от периферийных модулей переводят МК в активный режим, и рабочая программа формирует необходимые управляющие воздействия. Перевод МК из режима ожидания в рабочий режим осуществляется по прерываниям от внешних источников или периферийных модулей, либо при сбросе МК. В режиме ожидания мощность потребления МК PWAIT снижается по сравнению с активным режимом в 5…10 раз;
режим останова (Sleep mode) - этом режиме прекращает работу как ЦП, так и большинство периферийных модулей. Переход МК из состояния останова в рабочий режим возможен, как правило, только по прерываниям от внешних источников или после подачи сигнала сброса. В режиме останова мощность потребления МК PSTOP снижается по сравнению с активным режимом примерно на три порядка и составляет единицы микроватт.
Минимизация энергопотребления системы на МК достигается за счет оптимизации мощности потребления МК в активном режиме, а также использования режимов пониженного энергопотребления. При этом необходимо иметь в виду, что режимы ожидания и останова существенно отличаются временем перехода из режима пониженного энергопотребления в активный режим. Выход из режима ожидания обычно происходит в течение 3…5 периодов синхронизации МК, в то время как задержка выхода из режима останова составляет несколько тысяч периодов синхронизации. Кроме снижения динамики работы системы значительное время перехода в активный режим является причиной дополнительного расхода энергии.
Регистры общего назначения предназначены для хранения операндов арифметико-логических инструкций, а также адресов или отдельных компонентов адресов ячеек памяти. Первые 32 адреса SRAM занимают регистры общего назначения, те самые, что входят в состав CPU и непосредственно связаны с АЛУ. Исключение составляют лишь пять арифметических и логических команд, выполняющих действия между константой и регистром (SBCI, SUBI, CPI, ANDI, ORI),а также команда загрузки константы в регистр (LDI). Эти команды могут обращаться только ко второй половине регистров (R16...R31). Данные регистры являются рабочей областью. Сначала сюда заносятся различные данные (это могут быть данные из какого-либо периферийного устройства или какая-то константа). Затем посредством АЛУ выполняются требуемые операции. Результат операции может быть отправлен из регистра общего назначения в периферийное устройство. Здесь также могут быть выделены регистры под промежуточные значения и буферные регистры. Шесть последних регистров общего назначения образуют три регистровых пары — 16-разрядные регистры X, Y и Z. 16-разрядный регистр Х образован парой регистров общего назначения R26-R27, причем его младшим байтом XL (от low) является регистр R26, ну а старшим XH — регистр R27. Аналогичные заключения справедливы и для регистров Y и Z. При использовании специальных команд данные регистры можно использовать в качестве указателей адресов, например, при обращении к ячейкам памяти SRAM. С помощью регистра Z удобно извлекать различные константы, хранящиеся в памяти программ.
