Renesas 电力管理系列：RL78_G13 (低功耗)_（11）.RL78-G13低功耗硬件接口设计.docx

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RL78/G13低功耗硬件接口设计

1.引言

在嵌入式系统设计中，低功耗是关键的性能指标之一，尤其是在电池供电的应用中。RL78/G13系列单片机以其出色的低功耗特性在众多应用中脱颖而出。本节将详细介绍RL78/G13系列单片机的低功耗硬件接口设计，包括电源管理、外设配置和系统时钟控制等方面。通过合理设计和配置这些硬件接口，可以显著降低系统的功耗，延长电池寿命。

2.电源管理

2.1供电模式

RL78/G13系列单片机支持多种供电模式，包括正常模式（NormalMode）、低速模式（Low-speedMode）、停止模式（StopMode）和待机模式（StandbyMode）。每种模式都有其独特的功耗特性和应用场景。

2.1.1正常模式

正常模式是单片机的默认工作模式，CPU和所有外设都处于全速运行状态。这种模式适用于需要高性能的应用，但功耗较高。

2.1.2低速模式

低速模式下，CPU和外设的运行速度降低，功耗也随之降低。这种模式适用于不需要高运行速度但需要持续工作的应用场景。低速模式可以通过配置系统时钟来实现。

2.1.3停止模式

停止模式下，CPU和大部分外设停止工作，只有部分外设（如RTC）保持运行。这种模式适用于需要长时间待机的应用，功耗非常低。

2.1.4待机模式

待机模式下，CPU和所有外设都停止工作，但保留了RAM的内容。这种模式适合需要快速唤醒的应用，功耗较低。

2.2电源配置

RL78/G13系列单片机可以通过配置不同的电源管理寄存器来选择合适的供电模式。主要的电源管理寄存器包括PMCSR（电源控制状态寄存器）和PMSTOP1/2（停止模式控制寄存器）。

2.2.1配置正常模式

正常模式无需特殊配置，系统默认处于该模式。

2.2.2配置低速模式

低速模式可以通过配置系统时钟来实现。以下是一个示例代码，将系统时钟切换到低速模式：

//配置系统时钟为低速模式

voidconfigure_low_speed_mode(void){

//选择内部低速时钟（32.768kHz）

PMSTOP1=0x00;//保持内部低速时钟运行

PMSTOP2=0x00;//保持内部低速时钟运行

PMCSR=0x00;//保持正常模式

//切换系统时钟到低速时钟

SYSCR=0x00;//选择内部低速时钟（32.768kHz）

//确保切换成功

while(SYSCR0x80){

//等待时钟切换完成

}

}

2.2.3配置停止模式

停止模式可以通过设置PMSTOP1和PMSTOP2寄存器来实现。以下是一个示例代码，将系统切换到停止模式：

//进入停止模式

voidenter_stop_mode(void){

//选择停止模式

PMSTOP1=0x01;//停止内部高频时钟

PMSTOP2=0x01;//停止内部低速时钟

//进入停止模式

__stop();//停止CPU运行

}

2.2.4配置待机模式

待机模式可以通过设置PMSTOP1和PMSTOP2寄存器来实现。以下是一个示例代码，将系统切换到待机模式：

//进入待机模式

voidenter_standby_mode(void){

//选择待机模式

PMSTOP1=0x02;//停止内部高频时钟和低速时钟

PMSTOP2=0x02;//停止内部高频时钟和低速时钟

//进入待机模式

__standby();//停止CPU和所有外设运行

}

3.外设配置

3.1低功耗外设选择

RL78/G13系列单片机提供了多种低功耗外设，包括RTC（实时时钟）、ADC（模数转换器）、UART（通用异步收发传输器）等。合理选择和配置这些外设可以进一步降低系统的功耗。

3.1.1RTC配置

RTC是一种低功耗外设，可以在系统进入停止模式或待机模式时继续运行。以下是一个示例代码，配置RTC并使其在停止模式下继续工作：

//配置RTC

voidconfigure_rtc(void){

//选择RTC时钟源为内部低速时钟（32.768kHz）

RTCCR=0x00;//内部低速时钟

//启用RTC

RTCEN=1;

//确保RTC启用

while(RTCEN==0)