2.1.8 单片机的低功耗模式
单片机的2种低功耗工作方式需要通过软件设置才能实现，设置SFR中电源控制寄存器PCON的PD和IDL位。CHMOS型单片机有待机（或称空闲）方式与掉电（或称停机）方式两种低功耗方式，备用电源直接由Vcc端输入。待机方式可使功耗减小，电流一般为1.7～5 mA；掉电方式可使功耗减到最小，电流一般为5～50 μA。待机方式与掉电方式均由特殊功能寄存器PCON的有关位控制，该控制字格式如图2.11所示。
图2.11 PCON控制字格式
下面说明其中各位含义。
（1）SMOD（PCON.7）：波特率加倍位。当SMOD有效时，串行口方式1、2、3的波特率提高一倍。
（2）PCON.6、PCON.5、PCON.4：保留位，无定义。
（3）GF1（PCON.3）：通用标志位，供用户使用。
（4）GFO（PCON.2）：通用标志位，供用户使用。
（5）PD（PCON.1）：掉电方式位。当PD=1时，机器进入掉电方式。
（6）IDL（PCON.0）：待机方式位。当IDL=1时，机器进入待机方式。
1.掉电方式
在执行了使PCON寄存器中PD位置“1”的指令之后，单片机进入掉电方式。待机和掉电硬件结构如图2.12所示。
图2.12 待机和掉电硬件结构
当PD=1时，片内振荡器停止工作。由于时钟被冻结，一切功能都停止，只有片内RAM内容被保持。退出掉电方式的唯一途径是硬件复位。在掉电方式下Vcc可降到2V，耗电电流仅50μA。
值得注意的是，在进入掉电方式前，Vcc不能下降；在结束掉电保护前，Vcc必须恢复到正常工作电压。复位终止了掉电方式，同时释放了振荡器。在Vcc恢复到正常水平之前，不应该复位，要保持足够长的复位时间，通常需要约10 ms的时间，才可以保证振荡器再启动并达到稳定。
退出掉电方式的唯一方法是硬件复位，硬件复位10 ms就能使单片机退出掉电方式。复位后将所有的特殊功能寄存器的内容重新初始化，但内部RAM区的数据不变。
当单片机进入掉电方式时，必须使外部器件、设备处于禁止状态。为此，在请求进入掉电方式之前，应将一些必要的数据写入到I/O端口锁存器中，以禁止外部器件或设备产生误动作。
2.待机方式
在执行了使PCON寄存器中IDL位为“1”的指令后，单片机进入待机方式。待机和掉电硬件结构如图2.12所示。
当IDL=1，
=0时，封锁了时钟信号传输到CPU的与门，CPU处于冻结状态。然而，时钟信号仍然提供给中断逻辑、串行口和定时器。在待机期间CPU状态被完整保存，如程序计数器（PC）、堆栈指针（SP）、程序状态字（PSW）、累加器（A）及所有的工作寄存器等。而ALE和
变为无效状态。
通常CPU耗电量占芯片耗电量的80%～90%，所以CPU停止工作就会大大降低功耗。在待机方式下，单片机消耗的电流可由正常的24 mA降为3 mA，甚至更低。
终止待机方式的方法有以下两种。
1）中断方法
若在待机期间，任何一个允许的中断被触发，IDL都会被硬件置0，从而结束待机方式，使单片机进入中断服务程序。这时，通用标志GF0或GF1可用来指示中断是在正常操作期间还是在待机期间发生的。
2）硬件复位
由于在待机方式下时钟振荡器一直在运行，RST引脚上的有效信号只需保持两个机器周期就能使IDL置0，单片机即退出待机状态，从它停止运行的地方恢复程序的执行，即从空闲方式的启动指令之后继续执行。注意，为了防止对端口的操作出现错误，置空闲方式指令的下一条指令不应该为写端口或写外部RAM的指令。