1.3.2 單片機(jī)系統(tǒng)的工作模式

根據(jù)單片機(jī)的工作狀態(tài)，單片機(jī)的工作模式分運(yùn)行模式、待機(jī)模式和掉電保護(hù)模式3種，單片機(jī)的工作模式可以利用編程或人為干預(yù)方式相互轉(zhuǎn)換。單片機(jī)的工作模式與電源有很大關(guān)系，在不同的工作環(huán)境和電源條件下，單片機(jī)工作模式也可以通過程序設(shè)定。

1.運(yùn)行模式

單片機(jī)的運(yùn)行模式是單片機(jī)的基本工作模式，也是單片機(jī)最主要的工作模式。單片機(jī)在實(shí)現(xiàn)用戶設(shè)計(jì)的功能時(shí)通常采用這種工作模式。在單片機(jī)運(yùn)行期間，單片機(jī)一旦復(fù)位，程序計(jì)數(shù)器（PC）總是從0000H開始，依次從程序存儲(chǔ)器中讀取指令代碼，單片機(jī)開始順序執(zhí)行相關(guān)程序。

單片機(jī)運(yùn)行時(shí)，程序執(zhí)行在時(shí)鐘脈沖的作用下統(tǒng)一協(xié)調(diào)運(yùn)行，也可以在單步脈沖的作用下單步執(zhí)行。利用單片機(jī)的外部中斷可以實(shí)現(xiàn)程序單步執(zhí)行，這種情況主要用于程序調(diào)試和檢驗(yàn)程序運(yùn)行結(jié)果。

2.待機(jī)模式和掉電保護(hù)模式

待機(jī)模式和掉電保護(hù)模式是兩種單片機(jī)的節(jié)電工作方式。具有低功耗特性的MCS-51系列單片機(jī)，在V_cc=5V、f_osc=12MHz的條件下，待機(jī)模式時(shí)電流約為2mA。掉電保護(hù)模式時(shí)電流小于0.1μA。這兩種工作模式特別適合以電池為工作電源的單片機(jī)系統(tǒng)。兩種低功耗工作模式由單片機(jī)內(nèi)部的電源控制（PCON）寄存器確定。PCON的8位格式為

其中，SMOD為波特率倍增控制位（在串行通信中使用）；GF1、GF0為通用標(biāo)志位；PD為掉電保護(hù)模式控制位，PD=1，進(jìn)入掉電保護(hù)工作模式；IDL為待機(jī)模式控制位，IDL=1，進(jìn)入待機(jī)工作模式。

（1）待機(jī)模式

待機(jī)模式的進(jìn)入方法非常簡(jiǎn)單，只需用指令將PCON寄存器的IDL位置1即可。單片機(jī)進(jìn)入待機(jī)模式時(shí)振蕩器繼續(xù)工作，中斷系統(tǒng)、串行口和定時(shí)器/計(jì)數(shù)器等功能單元正常運(yùn)行，CPU停止工作，進(jìn)入睡眠狀態(tài)。片內(nèi)RAM及所有特殊功能寄存器的狀態(tài)都保持不變，各引腳保持進(jìn)入待機(jī)模式時(shí)的狀態(tài)，ALE和保持為高電平。

退出待機(jī)狀態(tài)的方法有中斷和硬件復(fù)位兩種。在待機(jī)狀態(tài)下，任何一個(gè)中斷源產(chǎn)生中斷請(qǐng)求信號(hào)后，在單片機(jī)響應(yīng)中斷的同時(shí)，PCON.0位（即IDL位）被硬件自動(dòng)清0，單片機(jī)退出待機(jī)模式，進(jìn)入正常的工作狀態(tài)。另一種退出待機(jī)狀態(tài)的方法是硬件復(fù)位，在RST引腳加上兩個(gè)機(jī)器周期的高電平即可，復(fù)位后的狀態(tài)如前所述。

（2）掉電保護(hù)模式

掉電保護(hù)模式的進(jìn)入類似于待機(jī)模式，只需使用指令將PCON寄存器的PD位置1即可。進(jìn)入掉電保護(hù)模式后，振蕩電路停振，單片機(jī)的一切工作全部停止，只有片內(nèi)RAM單元的內(nèi)容被保存。I/O引腳狀態(tài)和相關(guān)特殊功能寄存器的內(nèi)容相對(duì)應(yīng)，ALE和為低電平。

硬件復(fù)位或外部中斷請(qǐng)求可使單片機(jī)退出掉電保護(hù)模式。復(fù)位后特殊功能寄存器的內(nèi)容被初始化，但RAM的內(nèi)容仍然保持不變。