SC91F844

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1 目录 目录 总体描述 主要特色 管脚定义 管脚配置 管脚定义 内部方框图 FLASH ROM 和 SRAM 结构 FLASH ROM CODE OPTION 区域 ( 用户烧写设置 ) SRAM 特殊功能寄存器 (SFR) SFR 映像 SFR 说明 电源 复位和时钟 电源电路 上电复位过程 复位方式 外部 RST 复位 低电压复位 LVR 上电复位 POR 看门狗复位 WDT 复位初始状态 高频系统时钟电路 低频时钟定时器 省电模式 STOP 中央处理单元 CPU 及指令系统... 21

2 8.1 CPU 寻址方式 立即寻址 直接寻址 间接寻址 寄存器寻址 相对寻址 变址寻址 位寻址 指令系统 INTERRUPT 中断 中断源 向量 中断结构图 中断优先级 中断处理流程 中断相关 SFR 寄存器 定时器 TIMER0 TIMER T0 和 T1 相关特殊功能寄存器 T0 工作模式 T1 工作模式 PWM PWM 结构框图 PWM 相关 SFR 寄存器 PWM 波形及用法 两路互补带死区 PWM 实现方法 GP I/O GPIO 结构图 I/O 端口相关寄存器 I/O 端口复用 Page 2 of 68 V 1.4

3 13 高灵敏度触控按键 TOUCH KEY SENSOR UART UART 相关寄存器 UART 工作模式说明 软件 LCD 驱动 软件 LCD 驱动相关寄存器 软件 LCD 驱动用法说明及注意事项 模数转换 ADC ADC 相关寄存器 ADC 转换步骤 ADC 测量 VDD 电压 IAP IAP 操作相关寄存器 B IAP 操作流程和范例程序 K 范围 IAP 应用说明 电气特性 极限参数 推荐工作条件 直流电气特性 交流电气特性 (VDD = 2.5V ~ 5.5V, TA = 25, 除非另有说明 ) ADC 电气特性 (TA = 25, 除非另有说明 ) 应用电路 订购信息 封装信息 Page 3 of 68 V 1.4

4 22 规格更改记录 Page 4 of 68 V 1.4

5 1 总体描述 是一颗内置 Ftouch 电容型触摸按键功能的加强型超快速 1T 8051 工业级 Flash 微控制器, 指令系统完全兼容传统 8051 产品系列 内部集成 8 路高性能触摸按键电路, 其它资源还包括 :8KB Flash ROM( 内部 256Byte 可作为 EEPROM) 512B SRAM 13 个 GP I/O 所有 IO 可作为软件 LCD 的 COM 或 SEG 2 个 16 位定时器 1 路独立波特率 UART 5 路 12 位高精度 ADC 3 路外部中断口 ( 其中 1/2/3 是双沿中断 ) 2 路 8 位 PWM, 其中 PWM0 可通过选择输出至 2 个不同的 IO 内部 1% 高精度 16/8MHz 振荡器 内置 32k 振荡器等资源 为提高可靠性及简化客户电路, 内部也集成有 4 级可选电压 LVR 2.4V 基准 ADC 参考电压 VDD 电压内部检测电路 WDT 等高可靠电源电路 具有非常优异的抗干扰性能和抗 EMI 能力, 非常适合应用于智能家电 智能家居和消费类产品如 : 空调 洗衣机 微波炉 电磁炉 油烟机 消毒柜 电饭煲 电压力锅 面包机等智能家电 智能家居系统等应用领域 2 主要特色 工作电压 : 2.4V~5.5V 工作温度 : -40 ~ 85 封装 : SOP16 内核 : 超快速的 1T 8051 存储器 : 8KB Flash ROM(MOVC 禁止寻址 0000H~00FFH), 其中包含 256B 可 IAP 512B SRAM 系统时钟 : 内建 16MHz 振荡器 IC 工作的系统时钟, 可通过编程器选择设定为 16/8MHz 频率误差 : 跨越 (4.5~5.5V) 及 (-20 ~85 ) 应用环境, 不超过 ±1% 低电压复位 (LVR): 复位电压有 4 级可选 : 分别是 : 3.65V 3.50V 2.75V 2.60V 缺省值为用户烧写 Code Option 所选值 Flash 烧写 : 4 线串口烧写接口 中断 (INT): TIMER0 TIMER1 INT1~3 ADC PWM UART TKS X32K 共 10 个中断源 INT1/2/3 可设为上升沿 下降沿 双沿中断 两级中断优先级可设 数字外围 : 8 路 Touch Key 电路 13 个 GP I/O,4 种模式可设,P1/2 有大灌电流能力 16 位 WDT, 可选时钟分频比 2 个标准 80C51 16 位定时器 TIMER0 及 TIMER1 2 路共用周期 单独可调占空比的 8 位 PWM,PWM0 可切换输出至两个不同 IO 口 1 路自带波特率发生器的 UART 1 路源于内部 32k 振荡的 Base Timer, 用于定时唤醒功能以节省耗电 LCD 功能, 所有 IO 可以输出 1/2VDD 1/3VDD 2/3VDD 电压, 用作 LCD 的 COM 或 SEG 输出 模拟外围 : 5 路 12 位 ADC 1) 内建基准的 2.4V 参考电压 2) ADC 的参考电压有 2 种选择, 分别是 VDD 和内部 2.4V 3) AIN0 内部可接到 1/3VDD, 配合内部 2.4V 参考电压用于测量 VDD 电压 4) AIN1~AIN3,AIN7 可由外部输入 省电模式 : STOP MODE, 可由 INT1~3 内部 32k 振荡器 外部 RSTN 唤醒 STOP MODE Page 5 of 68 V 1.4

6 3 管脚定义 3.1 管脚配置 VDD 1 16 P00 / TK0 / PWM0A CMOD 2 15 P01 / TK1 / PWM1A VSS ENB / RSTN / P11 CLK / RXD / P12 TXD / INT1 / P P02 / TK2 P03 / TK3 P20 / T0 / TK8 P24 / TK12 / AIN1 DIO / PWM0 / INT2 / P P25 / TK13 / AIN2 CEN / AIN7 / INT3 / P P26 / TK14 / AIN3 Page 6 of 68 V 1.4

7 3.2 管脚定义 管脚编号管脚名称管脚 类型 1 VDD Power 电源 2 CMOD I Touch Key 触控外接电容 功能说明 3 VSS Power 接地 4 P1.1/RSTN/ENB I/O 1) P1.1: GPIO P1.1 大灌电流口 2) RSTN: 复位管脚 3) ENB : 烧录管脚 ENB 5 P1.2/RXD/CLK I/O 1) P1.2: GPIO P1.2 大灌电流口 2) RXD: UART RXD 3) CLK: 烧录管脚 CLK 6 P1.3/INT1/TXD I/O 1) P1.3: GPIO P1.3 大灌电流口 2) INT1: 外部中断输入 1 3) TXD: UART TXD 7 P1.4/INT2/PWM0/ DIO I/O 1) P1.4: GPIO P1.4 大灌电流口 2) INT2: 外部中断输入 2 3) PWM0: PWM0 输出口 4) DIO: 烧录管脚 DIO 8 P1.5/INT3/AIN7/CEN I/O 1) P1.5: GPIO P1.5 大灌电流口 2) INT3: 外部中断输入 3 3) AIN7: ADC 输入通道 7 4) CEN: 烧录管脚 CEN 9 P2.6/TK14/AIN3 I/O 1) P2.6: GPIO P2.6 大灌电流口 2) TK14: TK 的通道 14 3) AIN3: ADC 输入通道 3 10 P2.5/TK13/AIN2 I/O 1) P2.5: GPIO P2.5 大灌电流口 2) TK13: TK 的通道 13 3) AIN2: ADC 输入通道 2 11 P2.4/TK12/AIN1 I/O 1) P2.4: Page 7 of 68 V 1.4

8 GPIO P2.4 大灌电流口 2) TK12: TK 的通道 12 3) AIN1: ADC 输入通道 1 12 P2.0 /T0/TK8 I/O 1) P2.0: GPIO P2.0 大灌电流口 2) T0: Timer0 外部输入口 3) TK8: TK 的通道 8 13 P0.3/TK3 I/O 1) P0.3: GPIO P0.3 2) TK3: TK 的通道 3 14 P0.2/TK2 I/O 1) P0.2: GPIO P0.2 2) TK2: TK 的通道 2 15 P0.1/TK1/PWM1A I/O 1) P0.1: GPIO P0.1 2) TK1: TK 的通道 1 3) PWM1A PWM1 输出口之一 16 P0.0/TK0/PWM0A I/O 1) P0.0: GPIO P0.0 2) TK0: TK 的通道 0 3) PWM0A PWM0 输出口之一 Page 8 of 68 V 1.4

9 interrupt SinOne 4 内部方框图 BandGap Voltage Reference LDO & Power Manager 512B RAM LVD LVR Controller reset EEPROM WDT 32K IRC WAKECNT Controller IRC Regulator IRC Voltage Reference 16MHz IRC Clock Controller ADC Controller clock 1T 8051 CORE 2.4V REG ADC Touch Key Controller UART + BaudRate Generator 8KB Program ROM (Flash) TIMER0 TIMER1 Touch Key Sensor LCD Bias Voltage Generator PWM I/O IO PADS Interrupt Controller BLOCK DIAGRAM Page 9 of 68 V 1.4

10 5 FLASH ROM 和 SRAM 结构 的 Flash ROM 和 SRAM 结构如下 : 1FFFh 1F00h EEPROM 00FFh 0000h 外部 RAM ( 通过 MOVX/DPTR 寻址 ) 0000h Flash ROM For Program FFh 80h 7Fh 00h RAM ( 间接寻址 ) SFR ( 直接寻址 ) RAM ( 直接寻址或间接寻址 ) Flash ROM 和 SRAM 结构图 5.1 FLASH ROM 有 8KB 的 Flash ROM,ROM 地址为 0000H~1FFFH, 其中地址为 1F00H~1FFFH 的 256Byte Flash 可以作为 EEPROM 使用 ( 即支持用户在程式中擦写, 详细操作请看 IAP 章节 ) 此 8KB Flash ROM 可反复擦写 10 万次, 可通过 SinOneChip 提供的专用 ICP 烧写器 ( 量产脱机工具 Pro51/Pro52, 在线开发工具 DPT51/DPT52) 来进行编程及擦除 为程序保密, 地址为 0000H~00FFH 地址的 256B 区间 MOVC 指令不可寻址 的 8KB Flash ROM 能提供查空 BLANK 编程 PROGRAM 校验 VERIFY 的功能, 但不提供读取 READ 的功能 特别提出, 此 Flash 写入前无需执行擦除 ERASE 注意 : 的 8KB Flash ROM 最高 4 Byte 地址 ( 地址 1FFCH~1FFFH) 存放有 IC 出厂参数, 用户在使用过程中需避免对这些地址进行操作, 以防修改出厂参数引起 MCU 功能异常 的 Flash ROM 通过 Pin4(ENB) Pin8(CEN) Pin5(CLK) Pin7(DIO) VDD VSS 来进行编程, 具体连接关系如下 : Page 10 of 68 V 1.4

11 MCU SOC Pro51/Pro52 VDD ENB CEN CLK DIO GND 用户应用电路 Jumper ICP 模式 Flash Writer 编程连接示意图 5.2 CODE OPTION 区域 ( 用户烧写设置 ) 内部有单独的一块 Flash 区域用于保存客户的上电初始值设置, 此区域称为 Code Option 区域 用户在烧写 IC 时将此部分代码写入 IC 内部,IC 在复位初始化时, 就会将此设置调入 SFR 作为初始设置 IFB Bit-7 Bit-6 Bit-5 Bit-4 Bit-3 Bit-2 Bit-1 Bit-0 IFB DISLVR LVRS[3:0] IFB IAPS IFB ENWDT - Vrefs IRCFS[1:0] IFB1 编号 符号 说明 4 DISLVR LVR 开关 0:LVR 有效 1:LVR 无效 3~0 LVRS [3:0] LVR 电压选择控制 1011: 3.65V 复位 1010: 3.50V 复位 0110: 2.75V 复位 0101: 2.60V 复位此电压点的值为常温值, 实际值随温度会发生一些变化 ( 约 ±0.1V@- 40~85 ), 具体表现为温度越高 LVR 电压点会下降, 温度越低 LVR 电 压点会抬高 IFB2 编号 符号 说明 3 IAPS IAP 空间范围选择 0: 仅 1F00H~1FFFH 范围内可以 IAP 操作 1:8K 范围内可以 IAP 操作 IFB3 编号 符号 说明 4 ENWDT WDT 开关 0:WDT 无效 1:WDT 有效 ( 但 IC 在执行 IAP 过程中 WDT 停止计数 ) 2 Vrefs ADC 参考电压选择 0: 内部 VDD Page 11 of 68 V 1.4

12 1: 内部精准的 2.4V 0 IRCFS[1:0] IRC 频率选择控制 00: IRC 频率为 16MHz 01: IRC 频率为 8MHz 10: 保留 11: 保留 5.3 SRAM 单片机内部集成了 512B 的 SRAM, 分为内部 RAM 和外部 RAM 内部 RAM 的地址范围为 00H~FFH, 其中高 128B( 地址 80H~FFH) 只能间接寻址, 低 128B( 地址 00H~7FH) 可直接寻址也可间接寻址 特殊功能寄存器 SFR 的地址也是 80H~FFH 但 SFR 同内部高 128B SRAM 的区别是 :SFR 寄存器是直接寻址, 而内部高 128B SRAM 只能是间接寻址 外部 RAM 的地址为 00H~FFH, 但需通过 MOVX 指令来寻址 内部 256B SRAM: 内部低 128B SRAM 区可分为三部分 :1 工作寄存器组 0~3, 地址 00H~1FH, 程序状态字寄存器 PSW 中的 RS0 RS1 组合决定了当前使用的工作寄存器, 使用工作寄存器组 0~3 可加快运算的速度 ;2 位寻址区 20H~2FH, 此区域用户可以用作普通 RAM 也可用作按位寻址 RAM; 按位寻址时, 位的地址为 00H~7FH,( 此地址按位编地 址, 不同于通用 SRAM 按字节编地址 ), 程序中可由指令区分 ;3 用户 RAM 和堆栈区, 复位过后, 8 位的堆栈指针指向堆栈区, 用户一般会在初始化程序时设置初值, 建议设置在 E0H~FFH 的单元区间 FFH FFH 高 128B RAM ( 只能间接寻址 ) 特殊功能寄存器 SFR ( 直接寻址 ) 80H 80H 7FH 低 128B RAM ( 可直接寻址 ; 也可间接寻址 ) 00H 内部 256B RAM 结构图 内部低 128B RAM 结构如下 : Page 12 of 68 V 1.4

13 7FH 用户 RAM 及堆栈 RAM 区 7F 7E 7D 7C 7B 7A FH EH 6F 6E 6D 6C 6B 6A DH CH 5F 5E 5D 5C 5B 5A BH 2FH 位寻址 RAM 区 30H AH 4F 4E 4D 4C 4B 4A H H 3F 3E 3D 3C 3B 3A H 20H 17H 10H 07H 00H 工作寄存器组 3 工作寄存器组 2 工作寄存器组 1 工作寄存器组 0 1FH 18H 0FH 08H H 2F 2E 2D 2C 2B 2A H H 1F 1E 1D 1C 1B 1A H H 0F 0E 0D 0C 0B 0A H H SRAM 结构图 外部 256B SRAM: 外部 256B SRAM 支持传统的访问外部 RAM 方法 使用 MOVX 或 A 来访问外部 256 字节 RAM; 也可以用 MOVX 或 A 来访问外部 256 字节 RAM Page 13 of 68 V 1.4

14 6 特殊功能寄存器 (SFR) 6.1 SFR 映像 系列有一些特殊功能寄存器, 我们称为 SFR 这些 SFR 寄存器的地址位于 80H~FFH, 有些可以位寻址, 有些不能位寻址 能够进行位寻址操作的寄存器的地址末位数都是 0 或 8, 这些寄存器在需要改变单个位的数值时非常方便 所有的 SFR 特殊功能寄存器都必须使用直接寻址方式寻址 的特殊功能寄存器名称及地址如下表 : 0/8 1/9 2/A 3/B 4/C 5/D 6/E 7/F F8h PWMCR PWMPRD PWMDTY1 PWMDTY0 PWMCFG F0h B RSTCFG - E8h - - IAPKEY IAPADH IAPADL IAPDAT IAPCTL - E0h ACC D8h D0h PSW C8h - WDTCR X32CTL C0h ADCCFG ADCCR ADCVH ADCVL B8h IP B0h EXIE EXIP - - A8h IE LCDVOS A0h P2 P2CFG1 P2CFG0 P0LCDVO P1LCDVO P2LCDVO h SCON SBUF BAUDGL BAUDGH h P1 P1CFG1 P1CFG0 P1IT h TCON TMOD TL0 TL1 TH0 TH1 TMCON - 80h P0 SP DPL DPH - P0CFG0 - PCON 可位寻址 不可位寻址 说明 : 1.SFR 寄存器中空的部分代表没有此寄存器 RAM, 不建议用户使用 2.SFR 中的 C3H F7H FEH FFH 为系统配置使用的特殊功能寄存器, 用户使用可能会导致系统异常, 用户在初始化系统时, 不能对此 4 个寄存器进行清零或其它操作 6.2 SFR 说明特殊功能寄存器 SFR 的具体解释说明如下 : 符号地址说明 上电初始值 P0 80H P0 口数据寄存器 P0.3 P0.2 P0.1 P0.0 xxxx1111b SP 81H 堆栈指针 SP[7:0] b DPL 82H DPTR 数据指针低位 DPL[7:0] b DPH 83H DPTR 数据指针高位 DPH[7:0] b P0CFG0 85H P0 口模式设定寄存器 0 P03M[1:0] P02M[1:0] P01M[1:0] P00M[1:0] b PCON 87H 电源管理控制寄存器 STOP - xxxxxx0xb TCON 88H 定时器控制寄存器 TF1 TR1 TF0 TR xxxxb TMOD 89H 定时器工作模式寄存器 GATE1 C/T1 M11 M01 GATE0 C/T0 M10 M b TL0 8AH 定时器 0 低 8 位 TL0[7:0] b TL1 8BH 定时器 1 低 8 位 TL1[7:0] b TH0 8CH 定时器 0 高 8 位 TH0[7:0] b TH1 8DH 定时器 1 高 8 位 TH1[7:0] b Page 14 of 68 V 1.4

15 TMCON 8EH 定时器频率控制寄存器 T1FD T0FD xxxxxx00b P1 90H P1 口数据寄存器 - - P1.5 P1.4 P1.3 P1.2 P1.1 - xx11111xb P1CFG1 91H P1 口模式设定寄存器 - - P15M[1:0] P14M[1:0] xxxx1010b P1CFG0 92H P1 口模式设定寄存器 P13M[1:0] P12M[1:0] P11M[1:0] xxb P1IT 93H INT1/2/3 中断类型寄存器 - - INT3ES[1:0] INT2ES[1:0] INT1ES[1:0] xx000000b SCON 98H 串口控制寄存器 SM0 - SM2 REN TB8 RB8 TI RI 0x000000b SBUF 99H 串口数据缓存寄存器 SBUF[7:0] b BAUDGL 9AH 波特率发生寄存器 L BAUDG[7:0] b BAUDGH 9BH 波特率发生寄存器 H ENBAUDG - BAUDG[13:8] 0x000100b P2 A0H P2 口数据寄存器 - P2.6 P2.5 P P2.0 x111xxx1b P2CFG1 A1H P2 口模式设定寄存器 - P26M[1:0] P25M[1:0] P24M[1:0] xx101010b P2CFG0 A2H P2 口模式设定寄存器 P20M[1:0] xxxxxx10b P0LCDVO A3H P0 LCD Bias 输出寄存器 P03VO P02VO P01VO P00VO xxxx0000b P1LCDVO A4H P1 LCD Bias 输出寄存器 - - P15VO P14VO P13VO P12VO P11VO - xx00000xb P2LCDVO A5H P2 LCD Bias 输出寄存器 - P26VO P25VO P24VO P20VO x000xxx0b IE A8H 中断控制寄存器 EA EADC EPWM EUART ET1 E32K ET0 ETK b LCDVOS AFH LCD 电压输出控制寄存器 VOIRS[1:0] - VOS xxxx00x0b EXIE B4H 外部中断使能控制寄存器 EINT3 EINT2 EINT1 - xxxx000xb EXIP B5H 外部中断优先权设定寄存器 IPEX3 IPEX2 IPEX1 - xxxx000xb IP B8H 中断优先权控制寄存器 - IPADC IPPWM IPUART IPT1 IP32K- IPT0 IPTK x b ADCCFG C4H P1/2 口 ADC 配置寄存器 P15AIN P26AIN3 P25AIN2- P24AIN1 VREFS 0xxx000nb ADCCR C5H ADC 控制寄存器 ADCEN ADCS LOWSP EOC/ - ADCIS[2:0] ADCIF 0000x000b ADCVH C6H ADC 结果寄存器, 储存转化后的结 ADCV[11:4] 果 ADCV[11:4] xxxxxxxxb ADCVL C7H ADC 结果寄存器, 储存转化后的结 ADCV[3:0] 果 ADCV[3:0] xxxxxxxxb WDTCR C9H WDT 控制寄存器 ENWDT - - CLRWDT - - WDTCKS[1:0] nxx0xx00b X32CTL CAH 低频定时器控制寄存器 CLKS ENX32 ENCNT X32IF - X32IFS[2:0] 0000x000b PSW D0H 程序状态字寄存器 CY AC F0 RS1 RS0 OV - P x0b ACC E0H 累加器 ACC[7:0] b IAPKEY EAH IAP 保护寄存器 IAPKEY[7:0] b IAPADH EBH IAP 地址高位寄存器 IAPADR[12:8] xxx11111b IAPADL ECH IAP 地址低 8 位寄存器 IAPADR[7:0] b IAPDAT EDH IAP 数据寄存器 IAPDAT[7:0] b IAPCTL EEH IAP 控制寄存器 PAYTIMES[1:0] CMD[1:0] xxxx0000b B F0H B 寄存器 B[7:0] b RSTCFG F6H 复位设置寄存器 - - DISRST DISLVR LVRS[3:0] 设定门限电压及复位使能 xxnnnnnnb PWMCR F8H PWM 控制寄存器 ENPWM PWMIF PWM1OS PWM0OS DTY18 ENPWM1O DTY08 ENPWM0O b PWMPRD F9H PWM 周期设置寄存器 PWMPRD[7:0] b PWMDTY1 FAH PWM1 高电平设置寄存器 PWMDTY1[7:0] b PWMDTY0 FBH PWM0 高电平设置寄存器 PWMDTY0[7:0] b PWMCFG FCH PWM 设置寄存器 - - INV1 INV0 - PWMCKS[2:0] xx00x000b 8051 CPU 内核常用特殊功能寄存器介绍 : 1. 程序计数器 PC 程序计数器 PC 不属于 SFR 寄存器 PC 有 16 位, 是用来控制指令执行顺序的寄存器 单片机上电或者复位后,PC 值为 0000H, 也即是说单片机程序从 0000H 地址开始执行程序 2. 累加器 ACC(E0H) 累加器 ACC 是 8051 内核单片机的最常用的寄存器之一, 指令系统中采用 A 作为助记符 常用来存放参加计算或者逻辑运算的操作数及结果 3. B 寄存器 (F0H) Page 15 of 68 V 1.4

16 B 寄存器在乘除法运算中必须与累加器 A 配合使用 乘法指令 MUL A,B 把累加器 A 和寄存器 B 中的 8 位无符号数相乘, 所得的 16 位乘积的低位字节放在 A 中, 高位字节放在 B 中 除法指令 DIV A,B 是用 A 除以 B, 整数商放在 A 中, 余数放在 B 中 寄存器 B 还可以作为通用的暂存寄存器使用 4. 堆栈指针 SP(81H) 堆栈指针是一个 8 位的专用寄存器, 它指示出堆栈顶部在通用 RAM 中的位置 单片机复位后,SP 初始值为 07H, 即堆栈会从 08H 开始向上增加 08H~1FH 为工作寄存器组 1~3 5. PSW(D0h) 程序状态字寄存器 符号 CY AC F0 RS1 RS0 OV - P 上电初始值 x 0 位编号 位符号 说明 7 CY 标志位 1: 加法运算最高位有进位, 或者减法运算最高位有借位时 0: 加法运算最高位无进位, 或者减法运算最高位无借位时 6 AC 进位辅助标志位 ( 可在 BCD 码加减法运算时方便调整 ) 1: 加法运算时在 bit3 位有进位, 或减法运算在 bit3 位有借位时 0: 无借位 进位 5 F0 用户标志位 4~3 RS1 RS0 工作寄存器组选择位 : RS1 RS0 当前使用的工作寄存器组 0~3 0 0 组 0 (00H~07H) 0 1 组 1 (08H~0FH) 1 0 组 2 (10H~17H) 1 1 组 3 (18H~1FH) 2 OV 溢出标志位 0 P 奇偶标志位 此标志位为累加器 ACC 中 1 的个数的奇偶值 1:ACC 中 1 的个数为奇数 0:ACC 中 1 的个数为偶数 ( 包括 0 个 ) 1 保留位 保留位 6. 数据指针 DPTR (82H 83H) 数据指针 DPTR 是一个 16 位的专用寄存器, 由低 8 位 DPL(82H) 和高 8 位 DPH(83H) 组成 DPTR 是 以传统 8051 内核单片机中唯一可以直接进行 16 位操作的寄存器, 也可以分别对 DPL 和 DPH 按 Byte 进行操作 7 电源 复位和时钟 7.1 电源电路 电源核心包括了 BG LDO POR LVD/LVR 等电路, 可实现在 2.4~5.5V 范围内可靠工作 此外,IC 内建了一个经过调校的精准 2.4V 电压, 可用作 ADC 内部参考电压 用户可在 ADC 章节查找具体设置内容 7.2 上电复位过程 上电后, 在客户端软件执行前, 会经过以下的过程 : 复位阶段 调入信息阶段 正常操作阶段复位阶段是指 会一直处于复位的情况, 直到供应给 的电压高过某一电压, 内部才开始有效的 Clock 复位阶段的时间长短和外部电源的上升速度有关, 外部电源一定要高过用户编程 IC 时选定的 LVR 电压后, 复位阶段才会完成 调入信息阶段在 内部有一个预热计数器 在复位阶段期间, 此预热计数器一直被清为 0, 直到电压过了最高的 Page 16 of 68 V 1.4

17 LVR 门坎后, 该预热计数器开始计数 当内部的预热计数器计数到一定数目后, 每隔一定数量个 IRC clock 就会从 Flash ROM 中的 IFB( 包含 Code Option) 读出一个 byte 数据存放到内部系统寄存器中 直到预热完成后, 该复位信号才会结束 正常操作阶段结束调入信息阶段后, 开始从 Flash 中读取指令代码即进入正常操作阶段 这时的 LVR 电压值是用户写入 Code Option 的设置值 7.3 复位方式 有 4 种复位方式 :1 外部 RST 复位 2 低电压复位 LVR3 上电复位 POR4 看门狗 WDT 复位 外部 RST 复位外部 RST 复位就是从外部 RST 给 一定宽度的复位脉冲信号, 来实现 的复位 RSTN/P1.1 管脚在上电时作为复位管脚使用, 用户可以在复位结束后通过软件来将其修改为 P1.1 使用 修改方法参考下面 LVR 部分关于 RSTCFG(F6H) 的使用说明 低电压复位 LVR 内建了一个低电压复位电路 而复位的门限电压有 4 种选择, 缺省值 Default 是用户写入的 Option 值, 共有 4 种电压选择 3.65V 3.50V 2.75V 2.60V RSTCFG (F6h) 复位设置寄存器 ( 读 / 写 ) 符号 - - DISRST DISLVR LVRS[3:0] 读 / 写 - - 读 / 写读 / 写读 / 写上电初始值 x x 0 n n n n n 位编号 位符号 说明 7,6 保留位 保留位 5 DISRST IO/RST 复位切换控制 0 :P1.1 当复位脚使用 1 :P1.1 当正常的 I/O 管脚使用 4 DISLVR LVR 使能设置 0:LVR 正常使用 1:LVR 无效 3~0 LVRS [3:0] LVR 电压选择控制 1011: 3.65V 复位 1010: 3.50V 复位 0110: 2.75V 复位 0101: 2.60V 复位其它值 : 保留 Page 17 of 68 V 1.4

18 的复位部分电路结构图如下 : RSTN pin De-Bounce LVD 3.65V 3.50V 2.75V 2.60V De-Bounce (~2uS) RESET Code option SFR POR (Power-Up Reset) WatchDogTimer Overflow 复位电路图 上电复位 POR 内部有上电复位电路, 当电源电压 VDD 上升到复位电压点时, 系统自动复位 看门狗复位 WDT 有一个 16 位的 WDT, 其时钟源为内部的 16MHz 振荡器 其系统结构如下图所示 : Fosc / 64 Fosc Fosc / 16 Fosc / 8 Fosc / 2 16-bit Counter Overflow Reset WDTCR[1:0] (WDTCKS[1:0]) WDTCR[7] (ENWDT) WDTCR[4] (CLRWDT) ClearUp WDT 系统结构图 WDTCR (C9h) 看门狗控制寄存器 ( 读 / 写 ) 符号 ENWDT - - CLRWDT - - WDTCKS[1:0] 读 / 写 读 / 写 - - 读 / 写 - - 读 / 写 上电初始值 0 x x 0 x x 0 0 位编号 位符号 说明 7 ENWDT WDT 开关 ( 此位由系统将用户 Code Option 所设的值调入 ) 1: WDT 开始工作 0: WDT 关闭 4 CLRWDT WDT 清 0 位 ( 写 1 有效 ) 1 :WDT 计数器从 0 开始计数 此位由系统硬件自动置 0 Page 18 of 68 V 1.4

19 1,0 WDTCKS [1:0] 看门狗时钟选择 ( 表中按照 16MHz 系统频率给出 WDT 的参考时间, 如使用其他时钟的用户, 请同比例计算 ) WDTCKS.1 WDTCKS.0 WDT 时钟频率 WDT 溢出时间 (@16MHz) 0 0 Fosc/ ms 0 1 Fosc/ ms 1 0 Fosc/ ms 1 1 Fosc/ ms 6,5,3,2 保留位 保留位 复位初始状态当 处于复位状态时, 多数寄存器会回到其初始状态 看门狗 WDT 处于关闭的状态,PORT 口寄存器为 FFh 程序计数器 PC 初始值为 0000h, 堆栈指针 SP 初始值为 07h 热启动 的 Reset( 如 WDT LVR 软件复位等 ) 不会影响到 SRAM,SRAM 值始终是复位前的值 SRAM 内容的丢失会发生在电源电压低到 RAM 无法保存为止 SFR 寄存器的上电复位初始值如下表 : SFR 名称 初始值 SFR 名称 初始值 ACC b P1IT xx000000b B b SCON 0x000000b PSW x0b SBUF b SP b BAUDGL b DPL b BAUDGH 0x000100b DPH b P0LCDVO xxxx0000b PCON xxxxxx0xb P1LCDVO xx00000xb IE b P2LCDVO x000xxx0b IP x b LCDVOS xxxx00x0b P0 xxxx1111b ADCCFG 0xxx0000b P1 xx11111xb ADCCR 0000x000b P2 x111xxx1b ADCVH xxxxxxxxb P0CFG b ADCVL xxxxxxxxb P1CFG xxb WDTCR nxx0xx00b P1CFG1 xxxx1010b X32CTL 0000x000b P2CFG0 xxxxxx10b IAPKEY b P2CFG1 xx101010b IAPADH xxx11111b TCON 0000xxxxb IAPADL b TMOD b IAPDAT b TH b IAPCTL xxxx0000b TL b RSTCFG xxnnnnnnb TH b PWMCR b TL b PWMPRD b TMCON xxxxxx00b PWMDTY b EXIE xxxx000xb PWMDTY b EXIP xxxx000xb PWMCFG xx00x000b 7.4 高频系统时钟电路 内建了一个振荡频率可调的高精度 IRC 作为系统时钟, 出厂时被精确地调校至 16MHz@5V/25, 用户可以通过编程器的 Code Option 将系统时钟设置为 16/8MHz 使用 调校过程是过滤掉制程上的偏差对精度所 造成的影响 此 IRC 受工作的环境温度和工作电压影响会有一定的漂移, 对于压漂 (4.5V~5.5V) 以及 (-20 ~85 ) 的温漂一般状况会在 ±1% 以内 7.5 低频时钟定时器 Page 19 of 68 V 1.4

20 内建一个低频定时器电路 Base Timer, 可选择内置 32k 振荡电路作为时钟源 该振荡器直接连接一个 16-bit 的 Base Timer, 可以把 CPU 从 STOP mode 唤醒, 并且产生中断 用内部 32k 振荡器可实现 CPU 定时从 STOP 唤醒, 实现省电 此振荡器都不会参与系统时钟运行 32k Base Timer 内部振荡选择关系图如下 : 内部 32K IRC 振荡源选择开关 Basetimer Counter X32KIF CLKS ENCNT 32K Base Timer 结构图 X32CTL (CAh) 低频定时器控制寄存器 ( 读 / 写 ) 符号 CLKS ENX32 ENCNT X32IF - X32IFS[2:0] 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 - 读 / 写 上电初始值 x 位编号 位符号 说明 7 CLKS 低频时钟定时器时钟源选择 0: 时钟源为 32k IRC 1: 保留 6 ENX32 32k OSC 启动控制 0: 所选择的 32kHz 振荡器关闭 1: 所选择的 32kHz 振荡器起振注意 : 当设定 ENX32 为 1 后, 32kHz 的 Crystal Oscillator 可能需要耗费 10ms~25ms 的时间才能真正启动 而当设定 ENX32 为 0 时, 内部的 Base Timer 会被清为 0 所以, 第一次的 Base Timer 中断或许会慢一点, 但是只要 ENX32 固定在 1 的情况下, 第二次以后的中断就会非常准确 5 ENCNT 32k Base Timer 计数器使能 0: 计数器不计数 1: 计数器开始计数 4 X32IF 32k Base Timer 中断申请标志当 CPU 接受 Base Timer 的中断后, 此标志位会被硬件自动清除 用户也可以用软件清除. 2~0 X32IFS[2:0] 低频时钟中断频率选择 (32k Interrupt Frequency Selection) 000: 每 ms 产生一个中断 001: 每 31.25ms 产生一个中断 010: 每 62.5ms 产生一个中断 011: 每 125ms 产生一个中断 100: 每 0.25 s 产生一个中断 101: 每 0.5 s 产生一个中断 110: 每 1.0 s 产生一个中断 Page 20 of 68 V 1.4

21 111: 每 2.0 s 产生一个中断说明 : 使用内部 32k 振荡器, 中断时间一般会有 ±20% 以内的偏差 3 保留位 保留位 注意事项 : 1. 要改变 X32IFS[2:0] 前, 必须把 IE[2] 及 X32CTL[6] (ENX32) 设定成 0, 否则可能发生宕机的情况 7.6 省电模式 STOP 提供了一个特殊功能寄存器 PCON 只要对该寄存器 PCON.1 写入 1, 内部的高频系统时钟就会 停止, 进到 STOP 模式, 达到省电功能 在 STOP 模式下, 用户可以通过外部中断 INT1~INT3 把 唤 醒, 也可以通过外部复位将 STOP 唤醒 PCON (87h) 电源控制寄存器 ( 只写 * 不可读 *) 符号 STOP - 读 / 写 只写 - 上电初始值 x x x x x x 0 x 位编号 位符号 说明 1 STOP STOP 模式控制 0: 正常操作模式 1: 节能模式, 内部高频晶振停止工作 8 中央处理单元 CPU 及指令系统 8.1 CPU 所用的 CPU 是一个超快速的 1T 标准 8051 内核, 其指令完全兼容传统 8051 内核单片机 8.2 寻址方式 的 1T 8051 CPU 指令的寻址方式有 :1 立即寻址 2 直接寻址 3 间接寻址 4 寄存器寻址 5 相对寻 址 6 变址寻址 7 位寻址 立即寻址立即寻址也称为立即数, 它是在指令操作数中直接给出参加运算的操作数, 指令举例如下 : MOV A, #50H ( 这条指令是将立即数 50H 送到累加器 A 中 ) 直接寻址在直接寻址方式中, 指令操作数域给出的是参加运算操作数的地址 直接寻址方式只能用来表示特殊功能寄 存器 内部数据寄存器和位地址空间 其中特殊功能寄存器和位地址空间只能用直接寻址方式访问 举例如下 : ANL 50H,#91H ( 表示 50H 单元中的数与立即数 91H 相 与, 结果存放在 50H 单元中 其中 50H 为直 接地址, 表示内部数据寄存器 RAM 中的一个单元 ) 间接寻址间接寻址采用 R0 或 R1 符号来表示 假设 R1 中的数据是 40H, 内部数据存储器 40H 单元的数据为 55H, 则指令为 MOV ( 把数据 55H 传送至累加器 A) 寄存器寻址寄存器寻址时对选定的工作寄存器 R7~R0 累加器 A 通用寄存器 B 地址寄存器和进位 C 中的数进行操作 其中寄存器 R7~R0 由指令码的低 3 位表示,ACC B DPTR 及进位位 C 隐含在指令码中 因此, 寄存器寻址也包含一种隐含寻址方式 寄存器工作区的选择由程序状态字寄存器 PSW 中的 RS1 RS0 来决定 指令操作数指定的寄存器均指当前工作区的寄存器 INC R0 是指 (R0)+1 R 相对寻址相对寻址是将程序计数器 PC 中的当前值与指令第二字节给出的数相加, 其结果作为转移指令的转移地址 转移地址也成为转移目的地址,PC 中的当前值成为基地址, 指令第二字节给出的数成为偏移量 由于目的地址是 Page 21 of 68 V 1.4

22 相对于 PC 中的基地址而言, 所以这种寻址方式成为相对寻址 偏移量为带符号的数, 所能表示的范围为 +127~ 这种寻址方式主要用于转移指令 JC $+50H 表示若进位位 C 为 0, 则程序计数器 PC 中的内容不改变, 即不转移 若进位位 C 为 1, 则以 PC 中的当前值及基地址, 加上偏移量 50H 后所得到的结果作为该转移指令的目的地址 变址寻址在变址寻址方式中, 指令操作数制定一个存放变址基址的变址寄存器 变址寻址时, 偏移量与变址基值相加, 其结果作为操作数的地址 变址寄存器有程序计数器 PC 和地址寄存器 DPTR MOVC 表示累加器 A 为偏移量寄存器, 其内容与地址寄存器 DPTR 中的内容相加, 其结果作为操作数的地址, 取出该单元中的数送入累加器 A 中 位寻址位寻址是指对一些可进行位操作的内部数据存储器 RAM 和特殊功能寄存器进行位操作时的寻址方式 在进行位操作时, 借助于进位位 C 作为位操作累加器, 指令操作数直接给出该位的地址, 然后根据操作码的性质对该位进行位操作 位地址与字节直接寻址中的字节地址编码方式完全一样, 主要由操作指令的性质加以区分, 使用时应特别注意 MOV C, 20H ( 将地址为 20H 的位操作寄存器值送入进位位 C 中 ) 8.3 指令系统 1T 8051 指令系统 助记符 功能说明 字节 周期 算术操作指令 ADD A, Rn 寄存器内容加到累加器 A 1 1 ADD A, direct 直接地址单元中的数据加到累加器 A 2 2 ADD 间接 RAM 中的数据加到累加器 A 1 2 ADD A, #data 立即数加到累加器 A 2 2 ADDC A, Rn 寄存器带进位加到累加器 1 1 ADDC A, direct 直接地址单元的内容带进位加到累加器 2 2 ADDC 间接 RAM 内容带进位加到累加器 1 2 ADDC A, #data 立即数带进位加到累加器 2 2 SUBB A, Rn 累加器带借位减寄存器内容 1 1 SUBB A, direct 累加器带借位减直接地址单元的内容 2 2 SUBB 累加器带借位减间接 RAM 中的内容 1 2 SUBB A, #data 累加器带借位减立即数 2 2 INC A 累加器加 INC Rn 寄存器加 INC direct 直接地址单元加 间接 RAM 单元加 DEC A 累加器减 DEC Rn 寄存器减 DEC direct 直接地址单元减 间接 RAM 单元减 INC DPTR 地址寄存器 DPTR 加 MUL AB A 乘以 B 1 2 DIV AB A 除以 B 1 6 DA A 累加器十进制调整 1 3 逻辑操作指令 ANL A, Rn 累加器与寄存器相 与 1 1 ANL A, direct 累加器与直接地址单元相 与 2 2 ANL 累加器与间接 RAM 单元相 与 1 2 ANL A, #data 累加器与立即数相 与 2 2 ANL direct, A 直接地址单元与累加器相 与 2 3 ANL direct, #data 直接地址单元与立即数相 与 3 3 ORL A, Rn 累加器与寄存器相 或 1 1 Page 22 of 68 V 1.4

23 ORL A, direct 累加器与直接地址单元相 或 2 2 ORL 累加器与间接 RAM 单元相 或 1 2 ORL A, #data 累加器与立即数相 或 2 2 ORL direct, A 直接地址单元与累加器相 或 2 3 ORL direct, #data 直接地址单元与立即数相 或 3 3 XRL A, Rn 累加器与寄存器相 异或 1 1 XRL A, direct 累加器与直接地址单元相 异或 2 2 XRL 累加器与间接地址单元相 异或 1 2 XRL A, #data 累加器与立即数相 异或 2 2 XRL direct, A 直接地址单元与累加器相 异或 2 3 XRL direct, #data 直接地址单元与立即数相 异或 3 3 CLR A 累加器清 CPL A 累加器求反 1 1 RL A 累加器循环左移 1 1 RLC A 累加器带进位位循环左移 1 1 RR A 累加器循环右移 1 1 RRC A 累加器带进位位循环右移 1 1 SWAP A 累加器内高低半字节交换 1 1 布尔变量操作指令 CLR C 清 0 进位位 1 1 CLR bit 清 0 直接地址位 2 3 SETB C 进位位置 SETB bit 直接地址位置 CPL C 进位位求反 1 1 CPL bit 直接地址位求反 2 3 ANL C, bit 进位位和直接地址为相 与 2 2 ANL C,/bit 进位位和直接地址位的反码相 与 2 2 ORL C,bit 进位位和直接地址位相 或 2 2 ORL C,/bit 进位位和直接地址位反码相 或 2 2 MOV C, bit 直接地址位送入进位位 2 2 MOV bit, C 进位位送入直接地址位 2 3 JC rel 进位位为 1 则转移 2 3 JNC rel 进位位为 0 则转移 2 3 JB bit, rel 直接地址位为 1 则转移 3 5 JNB bit, rel 直接地址位为 0 则转移 3 5 JBC bit, rel 直接地址位为 1 则转移, 该位清 数据传送类指令 MOV A, Rn 寄存器内容送入累加器 1 1 MOV A, direct 直接地址单元中的数据送入累加器 2 2 MOV 间接 RAM 中的数据送入累加器 1 2 MOV A, #data 立即数送入累加器 2 2 MOV Rn, A 累加器内容送入寄存器 1 1 MOV Rn, direct 直接地址单元中的数据送入寄存器 2 3 MOV Rn, #data 立即数送入寄存器 2 2 MOV direct, A 累加器内容送入直接地址单元 2 2 MOV direct, Rn 寄存器内容送入直接地址单元 2 2 MOV direct1,direct2 直接地址单元中的数据送入另一个直接地址单元 3 3 MOV 间接 RAM 中的数据送入直接地址单元 2 3 MOV direct, #data 立即数送入直接地址单元 3 3 A 累加器内容送间接 RAM 单元 1 2 direct 直接地址单元数据送入间接 RAM 单元 2 3 #data 立即数送入间接 RAM 单元 2 2 MOV DPTR,#data16 16 位立即数送入 DPTR 3 3 MOVC A,@A+DPTR 以 DPTR 为基地址变址寻址单元中的数据送入累加器 1 5 MOVC A,@A+PC 以 PC 为基地址变址寻址单元中的数据送入累加器 1 4 Page 23 of 68 V 1.4

24 MOVX 逻辑上在外部的片内扩展 RAM(8 位地址 ), 送入累加器 1 3 累加器送入逻辑上在外部的片内扩展 RAM(8 位地址 ) 1 4 MOVX A,@DPTR 逻辑上在外部的片内扩展 RAM(16 位地址 ), 送入累加器 1 2 累加器送入逻辑上在外部的片内扩展 RAM(16 位地址 ) 1 3 PUSH direct 直接地址单元中的数据压入堆栈 2 3 POP direct 栈底数据弹出送入直接地址单元 2 2 XCH A, Rn 寄存器与累加器交换 1 2 XCH A, direct 直接地址单元与累加器交换 2 3 XCH 间接 RAM 与累加器交换 1 3 XCHD 间接 RAM 的低半字节与累加器交换 1 3 控制转移类指令 ACALL address11 绝对 ( 短 ) 调用子程序 2 4 LCALL address16 长调用子程序 3 4 RET 子程序返回 1 4 RETI 中断返回 1 4 AJMP address11 绝对 ( 短 ) 转移 2 3 LJMP address16 长转移 3 4 SJMP rel 相对转移 2 3 相对于 DPTR 的间接转移 1 5 JZ rel 累加器为 0 转移 2 4 JNZ rel 累加器非 0 转移 2 4 CJNE A, direct, rel 累加器与直接地址单元比较, 不相等则转移 3 5 CJNE A, #data, rel 累加器与立即数比较, 不相等则转移 3 4 CJNE Rn, #data, rel 寄存器与立即数比较, 不相等则转移 3 4 #data, rel 间接 RAM 单元与立即数比较, 不相等则转移 3 5 DJNZ Rn, rel 寄存器减 1, 非 0 转移 2 4 DJNZ direct, rel 直接地址单元减 1, 非 0 转移 3 5 NOP 空操作 1 1 的 MOVC 指令禁止寻址 0000~00FFH 地址, 具体使用说明请参考 赛元 MCU 应用注意事项 9 INTERRUPT 中断 单片机提供了 10 个中断源 : Timer0 Timer1 PWM ADC UART TK X32K INT1 INT2 INT3 这 10 个中断源分为 2 个中断优先级, 并可以单独分别设置为高优先级或者低优先级 每个中断分别有独立 的优先级设置位 中断标志 中断向量和使能位, 总的使能位 EA 可以实现所有中断的打开或者关闭 9.1 中断源 向量 的中断源 中断向量 及相关控制位列表如下 : 中断源 中断发生中断使能中断优先权中断号标志清除能否唤醒中断标志中断向量查询优先级时间控制控制 (C51) 方式 STOP TK Touch Key TKSTA[0] IE[0] 计数器溢出 TKIF (ETK) IP[0] 0003H 1 ( 高 ) 0 H/W Auto 不能 Timer0 Timer0 溢 TCON[5] IE[1] 出 (TF0) (ET0) IP[1] 000BH 2 1 H/W Auto 不能 X32K 低频 32k 定 X32CTL[4] IE[2] 时器溢出 (X32IF) (E32K) IP[2] 0013H 3 2 H/W Auto 能 Timer1 Timer1 溢 TCON[7] IE[3] 出 (TF1) (ET1) IP[3] 001BH 4 3 H/W Auto 不能 UART 接收或发送 SCON[1:0] 必须用户 IE[4] IP[4] 0023H 5 4 完成 (TI/RI) 清除 不能 PWM PWM 溢出 PWMCR[7] IE[5] 必须用户 IP[5] 002BH 6 5 (PWMIF) (EPWM) 清除 不能 ADC ADC 转换 ADCCR[4] IE[6] 必须用户 IP[6] 0033H 7 6 完成 (EOC/ADCIF) (EADC) 清除 不能 INT1 下降沿 隐藏式 EXIE[1] EXIP[1] 0043H 8 8 H/W Auto 能 Page 24 of 68 V 1.4

25 INT2 INT3 上升沿双沿下降沿上升沿双沿下降沿上升沿双沿 隐藏式 EXIE[2] EXIP[2] 004BH 9 9 H/W Auto 能 隐藏式 EXIE[3] EXIP[3] 0053H 10( 低 ) 10 H/W Auto 能 在 EA=1 及各中断使能控制为 1 的情况下, 各中断发生情况如下 : 定时器中断 :Timer0 和 Timer1 溢出时会产生中断并将中断标志 TF0 和 TF1 置为 1, 当单片机执行该定时器中断时, 中断标志 TF0 和 TF1 会被硬件自动清 0 PWM 中断 : 当 PWM 计数器溢出时 ( 也就是说 : 计数器数到超过 PWMPRD 时 ), PWMIF 位 (PWM Interrupt Flag) 会被硬件自动置 1,PWM 中断产生 在 PWM 中断发生后, 硬件并不会自动清除 PWMIF 位, 此 bit 必须由使用者的软件负责清除 X32K 中断 :32k Base Timer 在用户设置对应的溢出时间后发生溢出并将中断标志 X32IF 置为 1, 当单片机执行该 32k 中断时, 中断标志 X32IF 会被硬件自动清 0 ADC 中断 :ADC 中断的发生时间为 ADC 转换完成时, 其中断标志就是 ADC 转换结束标志 EOC/ADCIF (ADCCR.4) 当使用者设定 ADCS 开始转换后, EOC 会被硬件自动清除为 0 ; 当转换完成后, EOC 会被硬件自动置为 1 使用者在 ADC 中断发生之后, 进入中断服务程序时, 必须用软件去清除它 外部中断 INTx(x=1~3): 外部中断 INT1~3 有单独的中断向量, 当外部中断口有中断条件发生时, 外部中断就发生了 这 3 个外部中断标志是系统隐藏式的, 不需要用户做处理, 硬件会自动清除 其中 INT1/2/3 初始值为下降沿的外部中断, 如果用户需要双沿或者上升沿中断, 可通过设置 SFR (P1IT) 来实现 用户可通过 EXIP 寄存器来设置每个中断的优先级级别 外部中断 INT1~3 还可以唤醒单片机的 STOP Page 25 of 68 V 1.4

26 9.2 中断结构图 的中断结构如下图所示 : TK IE[7] (EA) IE[0](ETKSI) TKSSTA[0] (TKSIF) Interrupt to 03h Timer-0 IE[7] (EA) IE[1] (ET0) TCON[5] (TF0) Interrupt to 0Bh X32K IE[7] (EA) IE[2] (E32K) X32CTL[4](X32IF) Interrupt to 13h Timer-1 IE[7] (EA) IE[3] (ET1) TCON[7] (TF1) Interrupt to 1Bh UART IE[7] (EA) IE[4] (EUART) SCON[1:0] (TI/RI) Interrupt to 23h PWM IE[7] (EA) IE[5] (EPWMI) PWMCR[6] (PWMIF) Interrupt to 2Bh ADC IE[7] (EA) IE[6] (EADC) ADCCR[6] (EOC) Interrupt to 33h Int-1 IE[7] (EA) EXIE[1] (EX1I) 隐藏式 FLAG (INT1IF) Interrupt to 43h Int-2 IE[7] (EA) EXIE[2] (EX2I) 隐藏式 FLAG (INT2IF) Interrupt to 4Bh Int-3 IE[7] (EA) EXIE[3] (EX3I) 隐藏式 FLAG (INT3IF) Interrupt to 53h 中断结构和向量 9.3 中断优先级 单片机的中断具有两个中断优先级, 这些中断源的请求可编程为高优先级中断或者低优先级中断, 即可实现两级中断服务程序的嵌套 一个正在执行的低优先级中断能被高优先级中断请求所中断, 但不能被另一个同一优先级的中断请求所中断, 一直执行到结束, 遇到返回指令 RETI, 返回主程序后再执行一条指令才能响应新的中断请求 也就是说 1 低优先级中断可被高优先级中断请求所中断, 反之不能 ; 2 任何一种中断, 在响应过程中, 不能被同一优先级的中断请求所中断 中断查询顺序 : 单片机的同一优先级中断, 如果同时来几个中断, 则中断响应的优先顺序同 C51 中的中断查询号相同, 即查询号小的会优先响应, 查询号大的会慢响应 9.4 中断处理流程当一个中断产生并且被 CPU 响应, 则主程序运行被中断, 将执行下述操作 1, 当前正在执行的指令执行完 ; Page 26 of 68 V 1.4

27 2, PC 值被压入堆栈, 保护现场 ; 3, 中断向量地址载入程序计数器 PC; 4, 执行相应的中断服务程序 ; 5, 中断服务程序结束并 RETI; 6, 将 PC 值退栈, 并返回执行中断前的程序 在此过程中, 系统不会立即执行其它同一优先级的中断, 但会保留所发生的中断请求, 在当前中断处理结束后, 转去执行新的中断请求 9.5 中断相关 SFR 寄存器 IE (A8h) 中断使能寄存器 ( 读 / 写 ) 符号 EA EADC EPWM EUART ET1 E32K ET0 ETK 读 / 写读 / 写读 / 写读 / 写读 / 写读 / 写读 / 写读 / 写读 / 写上电初始值 位编号 位符号 说明 7 EA 中断使能的总控制 0: 关闭所有的中断 1: 打开所有的中断 6 EADC ADC 中断使能控制 0: 关闭 ADC 中断 1: 允许 ADC 转换完成时产生中断 5 EPWM PWM 中断使能控制 0: 关闭 PWM 中断 1: 允许 PWM 计数溢出 ( 数到 PWMPRD) 时产生中断 4 EUART UART 中断使能控制 0: 关闭 UART 中断 1: 允许 UART 中断 3 ET1 Timer1 中断使能控制 0: 关闭 TIMER1 中断 1: 允许 TIMER1 中断 2 E32K 低频 32k 计数器中断使能控制 0: 关闭低频 32k 计数器中断 1: 打开低频 32k 计数器中断 1 ET0 Timer0 中断使能控制 0: 关闭 TIMER0 中断 1: 允许 TIMER0 中断 0 ETK Touch Key 中断使能控制 0: 关闭 Touch Key 中断 1: 打开 Touch Key 中断 IP (B8h) 中断优先权寄存器 ( 读 / 写 ) 符号 - IPADC IPPWM IPUART IPT1 IP32K IPT0 IPTK 读 / 写 - 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 上电初始值 x 位编号 位符号 说明 6 IPADC ADC 中断优先权选择 0:ADC 中断优先权为低 1:ADC 中断优先权为高 5 IPPWM PWM 中断优先权选择 Page 27 of 68 V 1.4

28 0:PWM 中断优先权为低 1:PWM 中断优先权为高 4 IPUART UART 中断优先权选择 0:UART 中断优先权为低 1:UART 中断优先权为高 3 IPT1 Timer1 中断优先权选择 0:Timer1 中断优先权为低 1:Timer1 中断优先权为高 2 IP32K 32k 计数器中断优先权选择 0:32k 计数器中断优先权为低 1:32k 计数器中断优先权为高 1 IPT0 Timer0 中断优先权选择 0:Timer0 中断优先权为低 1:Timer0 中断优先权为高 0 IPTK Touch Key 中断优先权选择 0:Touch Key 中断优先权为低 1:Touch Key 中断优先权为高 7 保留位 保留位 EXIE (B4h) 外部中断使能寄存器 ( 读 / 写 ) 符号 EINT3 EINT2 EINT1 - 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 - 上电初始值 x x x x x 位编号 位符号 说明 3~1 EINTx (x=1~3) 外部中断使能控制 0: 关闭外部中断 INTx(x=1~3) 的中断 1: 允许外部中断 INTx(x=1~3) 发生中断 7~4,0 保留位 保留位 EXIP (B5h) 外部中断优先权寄存器 ( 读 / 写 ) 符号 IPEX3 IPEX2 IPEX1 - 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 - 上电初始值 x x x x x 位编号 位符号 说明 3~1 IPEXn (n=1~3) 外部中断优先权选择 0 : 外部中断 INTn(n=1~3) 的中断优先级是 低 1: 外部中断 INTn(n=1~3) 的中断优先级是 高 7~4,0 保留位 保留位 P1IT (93h) INT1/2/3 外部中断类型寄存器 ( 读 / 写 ) 符号 - - INT3ES[1:0] INT2ES[1:0] INT1ES[1:0] 读 / 写 - - 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 上电初始值 x x 位编号位符号说明 Page 28 of 68 V 1.4

29 5~0 INTnES[1:0] INTn(n=1 2 3) Edge Selction, 外部中断类型选择 00: 下降沿中断 01: 无中断 10: 双沿中断 11: 上升沿中断 7~6 保留位 保留位 10 定时器 TIMER0 TIMER1 单片机内部有两个 16 位定时器 / 计数器分别称为 T0 和 T1, 它们具有计数方式和定时方式两种工作模式 特殊功能寄存器 TMOD 中有一个控制位 C/Tx 来选择 T0 和 T1 是定时器还是计数器 它们本质上都是一个加法计数器, 只是计数的来源不同 定时器的来源为系统时钟或者其分频时钟, 但计数器的来源为外部管脚的输入脉冲 GATEx 和 TRx 是 T0 和 T1 在定时器 / 计数器模式计数的开关控制, 只有在 GATEx=0 且 TRx=1 的时候,T0 和 T1 才会被打开计数 计数器模式下,P2.0/T0 管脚上的每一个脉冲,T0 的计数值分别增加 1 定时器模式下, 可通过特殊功能寄存器 TMCON 来选择 T0 和 T1 的计数来源是 Fosc/12 或 Fosc/4 定时器 / 计数器 T0 有 4 种工作模式, 定时器 / 计数器 T1 有 3 种工作模式 ( 模式三不存在 ): 1 模式 0:13 位定时器 / 计数器模式 2 模式 1:16 位定时器 / 计数器模式 3 模式 2: 8 位自动重载模式 4 模式 3: 两个 8 位定时器 / 计数器模式 在上述模式中,T0 和 T1 的模式 都相同, 模式 3 不同 10.1 T0 和 T1 相关特殊功能寄存器符号地址说明 Reset 值 TCON 88H 定时器控制寄存器 TF1 TR1 TF0 TR xxxxb TMOD 89H 定时器工作模式寄存器 GATE C/T1 M11 M01 GATE 1 0 C/T0 M10 M b TL0 8AH 定时器 0 低 8 位 b TL1 8BH 定时器 1 低 8 位 b TH0 8CH 定时器 0 高 8 位 b TH1 8DH 定时器 1 高 8 位 b TMCON 8EH 定时器频率控制寄存器 T1FD T0FD xxxxxx00b 各寄存器的解释说明如下 : TCON (88h) 定时器控制寄存器 符号 TF1 TR1 TF0 TR 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 上电初始值 x x x x 位编号 位符号 说明 7 TF1 T1 溢出中断请求标志 T1 产生溢出, 发生中断时, 硬件将 TF1 置为 1, 申请中断,CPU 响应时, 硬件清 0 6 TR1 定时器 T1 的运行控制位 此位由软件置 1 和清 0 当 GATE1 TMOD[7]=0,TR1=1 时, 允许 T1 开始计数 TR1=0 时禁止 T1 计数 5 TF0 T0 溢出中断请求标志 T0 产生溢出, 发生中断时, 硬件将 TF0 置为 1, 申请中断,CPU 响应时, 硬件清 0 4 TR0 定时器 T0 的运行控制位 此位由软件置位和清 0 当 GATE0 TMOD[3]=0,TR0=1 时, 允许 T0 开始计数 TR0=0 时禁止 T0 计数 Page 29 of 68 V 1.4

30 3~0 保留位保留位 TMOD (89h) 定时器工作模式寄存器 ( 读 / 写 ) 符号 GATE1 C/T1 M11 M01 GATE0 C/T0 M10 M00 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 上电初始值 T1 T0 位编号 位符号 说明 7 GATE1 TMOD[7] 控制定时器 1, 置 0 且 TR1 置 1 时才打开 T1 6 C/T1 TMOD[6] 控制定时器 1 0: 定时器,T1 计数来源于 Fosc 分频 1: 保留 5,4 M11,M01 定时器 / 计数器 1 模式选择 00 : 13 位定时器 / 计数器,TL1 高 3 位无效 01 : 16 位定时器 / 计数器,TL1 和 TH1 全 10 : 8 位自动重载定时器, 溢出时将 TH1 存放的值自动重装入 TL1 11 : 定时器 / 计数器 1 无效 ( 停止计数 ) 3 GATE0 TMOD[3] 控制定时器 0, 置 0 且 TR0 置 1 时才打开 T0 2 C/T0 TMOD[2] 控制定时器 0 0: 定时器,T0 计数来源于 Fosc 分频 1: 计数器,T0 计数来源于外部管脚 T0/P2.0 1,0 M10,M00 定时器 / 计数器 0 模式选择 00 : 13 位定时器 / 计数器,TL0 高 3 位无效 01 : 16 位定时器 / 计数器,TL0 和 TH0 全 10 : 8 位自动重载定时器, 溢出时将 TH0 存放的值自动重装入 TL0 11 : 定时器 0 此时作为双 8 位定时器 / 计数器 TL0 作为一个 8 位定时器 / 计数器, 通过标准定时器 0 的控制位控制 ;TH0 仅作为一个 8 位定时器, 由定时器 1 的控制位控制 TMOD 寄存器中 TMOD[0]~TMOD[3] 是设置 T0 的工作模式 ;TMOD[4]~TMOD[7] 是设置 T1 的工作模式 定时器和计数器 Tx 功能由特殊功能寄存器 TMOD 的控制位 C/Tx 来选择,M0x 和 M1x 都是用来选择 Tx 的工作模式 GATEx 和 TRx 作为 T0 和 T1 的开关控制, 只有在 GATEx=0 且 TRx=1 是 T0 和 T1 才打开 TMCON (8Eh) 定时器频率控制寄存器 ( 读 / 写 ) 符号 T1FD T0FD 读 / 写 读 / 写 读 / 写 上电初始值 x x x x x x 0 0 位编号 位符号 说明 1 T1FD T1 输入频率选择控制 0:T1 频率源自于 Fosc/12 1:T1 频率源自于 Fosc/4 0 T0FD T0 输入频率选择控制 0:T0 频率源自于 Fosc/12 1:T0 频率源自于 Fosc/4 7~2 保留位 保留位 IE (A8h) 中断使能寄存器 ( 读 / 写 ) Page 30 of 68 V 1.4

31 符号 EA EADC ESIF EPWM ET1 E32K ET0 ETK 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 上电初始值 位编号 位符号 说明 3 ET1 Timer1 中断使能控制 0: 关闭 TIMER1 中断 1: 允许 TIMER1 中断 1 ET0 Timer0 中断使能控制 0: 关闭 TIMER0 中断 1: 允许 TIMER0 中断 IP (B8h) 中断优先级寄存器 ( 读 / 写 ) 符号 - IPADC IPSIF EPWM IPT1 E32K IPT0 ETK 读 / 写 - 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 上电初始值 x 位编号 位符号 说明 3 IPT1 Timer1 中断优先权 0: 设定 Timer 1 的中断优先权是 低 1: 设定 Timer 1 的中断优先权是 高 1 IPT0 Timer0 中断优先权 0: 设定 Timer 0 的中断优先权是 低 1: 设定 Timer 0 的中断优先权是 高 10.2 T0 工作模式通过对寄存器 TMOD 中的 M10 M00(TMOD[1] TMOD[0]) 的设置, 定时器 / 计数器 0 可实现 4 种不同的工作模式 工作模式 0: 13 位计数器 / 定时器 TH0 寄存器存放 13 位计数器 / 定时器的高 8 位 (TH0.7~TH0.0), TL0 存放低 5 位 (TL0.4~TL0.0) TL0 的高三位 (TL0.7~TL0.5) 是不确定值, 读取时应被忽略掉 当 13 位定时器 / 计数器递增溢出时, 系统会将定时器溢出标志 TF0 置 1 如果定时器 0 中断被允许, 将会产生一个中断 C/T0 位选择计数器 / 定时器的时钟输入源 如果 C/T0=1, 定时器 0 输入脚 T0(P2.0) 的电平从高到低的变化, 会使定时器 0 数据寄存器加 1 如果 C/T0=0, 选择系统时钟的分频为定时器 0 的时钟源 当 GATE0=0,TR0 置 1 打开定时器 T0 TR0 置 1 并不强行复位定时器, 意味着如果 TR0 置 1, 定时器寄存器将从上次 TR0 清 0 时的值开始计数 所以, 在允许定时器之前, 应该设定定时器寄存器的初始值 当作为定时器应用时, 可配置 T0FD 来选择时钟源的分频比例 Page 31 of 68 V 1.4

32 Fosc T0=P2.0 /12 T0FD=0 /4 T0FD=1 TMOD.2=0 (C/T0) TMOD.2=1 (C/T0) TL0 5 bit TH0 8 bit (TF0) TCON.5 T0 中断请求 (GATE0) TMOD.3 (TR0) TCON.4 定时器 / 计数器工作模式 0: 13 位定时器 / 计数器 工作模式 1:16 位计数器 / 定时器除了使用 16 位 (TL0 的 8 位数据全部有效 ) 计数器 / 定时器之外, 模式 1 和模式 0 的运行方式相同 打开和配置计数器 / 定时器方式也相同 Fosc T0=P2.0 /12 T0FD=0 /4 T0FD=1 TMOD.2=0 (C/T0) TMOD.2=1 (C/T0) TL0 8 bit TH0 8 bit (TF0) TCON.5 T0 中断请求 (GATE0) TMOD.3 (TR0) TCON.4 定时器 / 计数器工作模式 1: 16 位定时器 / 计数器 工作模式 2: 8 位自动重载计数器 / 定时器在工作模式 2 中, 定时器 0 是 8 位自动重载计数器 / 定时器 TL0 存放计数值,TH0 存放重载值 当在 TL0 中的计数器溢出至 0x00 时, 定时器溢出标志 TF0 被置 1, 寄存器 TH0 的值被重载入寄存器 TL0 中 如果定时器中断使能, 当 TF0 置 1 时将产生一个中断, 但在 TH0 中的重载值不会改变 在允许定时器正确计数开始之前,TL0 必须初始化为所需要的值 除了自动重载功能外, 工作模式 2 中的计数器 / 定时器的使能和配置方式同模式 0 和 1 是相同的 当作为定时器应用时, 可配置寄存器 TMCON.0(T0FD) 来选择定时器时钟源被系统时钟 Fosc 分频的比例 Page 32 of 68 V 1.4

33 Fosc T0=P2.0 /12 T0FD=0 /4 T0FD=1 TMOD.2=0 (C/T0) TMOD.2=1 (C/T0) (TR0) (GATE0) TCON.4 TMOD.3 TL0 8 bit TH0 8 bit Set (TF0) TCON.5 T0 中断请求 定时器 / 计数器工作模式 2: 自动重载的 8 位定时器 / 计数器 工作模式 3: 两个 8 位计数器 / 定时器 ( 仅限于定时器 0) 在工作模式 3 中, 定时器 0 用作两个独立的 8 位计数器 / 定时器, 分别由 TL0 和 TH0 控制 TL0 通过定时器 0 的控制位 ( 在 TCON 中 ) 和状态位 ( 在 TMOD 中 ):TR0 C/T0 GATE0 TF0 控制 定时器 0 可通过 T0 的 TMOD.2(C/T0) 来选择是定时器模式还是计数器模式 TH0 通过定时器 1 的控制 TCON 来设置相关的控制, 但 TH0 仅被限定为定时器模式, 无法通过 TMOD.1(T1FD) 来设定为计数器模式 TH0 由定时器控制位 TR1 的控制使能, 需设定 TR1=1 当发生溢出及产生中断时,TF1 会置 1, 并按 T1 发生中断来进行相应的处理 在 T0 被设为工作模式 3 时,TH0 定时器占用了 T1 的中断资源及 TCON 中寄存器,T1 的 16 位计数器会停止计数, 相当于 TR1=0 当采用 TH0 定时器工作时, 需设置 TR1= T1 工作模式通过对寄存器 TMOD 中的 M11 M01(TMOD[5] TMOD[4]) 的设置, 定时器 / 计数器 1 可实现 3 种不同的工作模式 工作模式 0: 13 位计数器 / 定时器 TH1 寄存器存放 13 位计数器 / 定时器的高 8 位 (TH1.7~TH1.0);TL1 存放低 5 位 (TL1.4~TL1.0) TL1 的高三位 (TL1.7~TL1.5) 是不确定值, 读取时应被忽略掉 当 13 位定时器计数器递增溢出时, 系统会将定时器溢出标志 TF1 置 1 如果定时器 1 中断被允许, 将会产生一个中断 C/T1 位选择计数器 / 定时器的时钟源 如果 C/T1=0, 选择系统时钟的分频为定时器 1 的时钟源 当 GATE1=0, TR1 置 1 打开定时器 TR1 置 1 并不强行复位定时器, 意味着如果 TR1 置 1, 定时器寄存器将从上次 TR1 清 0 时的值开始计数 所以, 在允许定时器之前, 应该设定定时器寄存器的初始值 当作为定时器应用时, 可配置 T1FD 来选择时钟源的分频比例 Fosc /12 T1FD=0 /4 T1FD=1 TMOD.6=0 (C/T1) TL1 5 bit TH1 8 bit (TF1) TCON.7 T1 中断请求 (GATE1) TMOD.7 (TR1) TCON.6 工作模式 1:16 位计数器 / 定时器 定时器 / 计数器工作模式 0: 13 位定时器 / 计数器 Page 33 of 68 V 1.4

34 除了使用 16 位 (TL1 的 8 位数据全部有效 ) 计数器 / 定时器之外, 模式 1 和模式 0 的运行方式相同 打开和配置计数器 / 定时器方式也相同 Fosc /12 TFD=0 /4 T1FD=1 TMOD.6=0 (C/T1) TL1 8 bit TH1 8 bit (TF1) TCON.7 T1 中断请求 (GATE1) TMOD.7 (TR1) TCON.6 定时器 / 计数器工作模式 1: 16 位定时器 / 计数器 工作模式 2: 8 位自动重载计数器 / 计数器在工作模式 2 中, 定时器 1 是 8 位自动重载计数器 / 定时器 TL1 存放计数值,TH1 存放重载值 当在 TL1 中的计数器溢出至 0x00 时, 定时器溢出标志 TF1 被置 1, 寄存器 TH1 的值被重载入寄存器 TL1 中 如果定时器中断使能, 当 TF1 置 1 时将产生一个中断, 但在 TH1 中的重载值不会改变 在允许定时器正确计数开始之前,TL1 必须初始化为所需要的值 除了自动重载功能外, 工作模式 2 中的计数器 / 定时器的使能和配置方式同方式 0 和 1 是相同的 当作为定时器应用时, 可配置寄存器 TMCON.4(T1FD) 来选择定时器时钟源被系统时钟 Fosc 分频的比例 Fosc /12 T1FD=0 /4 T1FD=1 TMOD.6=0 (C/T1) TL1 8 bit TCON.7 T1 中断请求 (GATE1) TMOD.7 (TR1) TCON.6 TH1 8 bit Set 定时器 / 计数器工作模式 2: 自动重载的 8 位定时器 / 计数器 11 PWM 提供了一个独立的计数器, 它可以支持两路的 PWM 输出 :PWM0 及 PWM1 的 PWM 具有的功能为 : 1 8 位 PWM 精度 2 PWM0/PWM1 周期相同, 但占空比可单独设置 3 输出可设置正反向 4 提供 1 个 PWM 溢出的中断 5 PWM0 可以切换输出至两个不同的 IO 口 的 PWM 可支持周期及占空比的调整, 寄存器 PWMCR 控制 PWM0 和 PWM1 相关设置, PWMCFG 设置 PWM 计数器计数时钟源及输出电平,PWMPRD 设置两个 PWM 共同的周期,PWMDTY0 和 PWMDTY1 分别控制 PWM0 和 PWM1 的占空比 Page 34 of 68 V 1.4

35 11.1 PWM 结构框图 P1.4 P0.0 PWM 0 PWM 1 P0.1 PWM0OS PWM1OS ENPWM0O ENPWM1O PWMDTY 0 PWMDTY 1 INV0 重装 重装 INV1 缓存器 缓存器 DTY08 DTY18 Q R 比较器 比较器 R Q S S Fosc CKS /1 /2... /256 计数器 ENPWM 比较器 PWMIF 共用周期模块 缓存器 重装 PWMPRD PWM 结构框图 Page 35 of 68 V 1.4

36 11.2 PWM 相关 SFR 寄存器 PWMCR (F8h)PWM 控制寄存器 ( 读 / 写 ) 符号 ENPWM PWMIF PWM1O S PWM0O S DTY18 ENPWM1 O DTY08 ENPWM0 O 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 上电初始值 位编号 位符号 说明 7 ENPWM PWM 模块开关控制 (Enable PWM) 1: 允许 Clock 进到 PWM 单元, 开始 PWM 的工作 0: 关闭 PWM 单元的工作, 主要是为了省电 6 PWMIF PWM 中断请求标志位 (PWM Interrupt Flag) 当 PWM 计数器溢出时 ( 也就是说 : 数到超过 PWMPRD 时 ), 此位会被硬件自动设定成 1 如果此时 IE[5] (EPWM) 也是被设定成 1, PWM 的中断产生 在 PWM 中断发生后, 硬件并不会自动清除此位, 此位必须由使用者的软件负责清除 5 PWM1OS PWM1 输出脚选择 0: 保留 1:PWM1 输出至 P0.1 4 PWM0OS PWM0 输出脚选择 0:PWM0 输出至 P1.4 1:PWM0 输出至 P0.0 3 DTY18 强制 PWM1 固定输出高 (Force PWM1 as HIGH) 1: 强制把 PWM1 的输出固定为 1 0:PWM1 的输出由 PWM 计数器以及 PWMDTY1 来决定 2 ENPWM1O PWM1 功能开关 1:PWM1 输出到 IO 0:PWM1 不输出到 IO, P0.1 为 GPIO 1 DTY08 强制 PWM0 固定输出高 (Force PWM0 as HIGH) 1: 强制把 PWM0 的输出固定为 1 0:PWM0 的输出由 PWM 计数器以及 PWMDTY0 来决定 0 ENPWM0O PWM0 功能开关 1:PWM0 输出到 IO 0:PWM0 不输出到 IO,P1.4/P0.0 为 GPIO SFR PWMPRD[7:0] 是两路 PWM 共享的周期设置控制器 每当 PWM 计数器数到 PWMPRD[7:0] 预先设置 的值时, 下一个 PWM CLK 到来时该计数器会跳数到 00h, 也就是说 PWM1 及 PWM0 的周期都是 (PWMPRD[7:0] + 1 )*PWM 时钟 PWMPRD (F9h) PWM 周期设置寄存器 ( 读 / 写 ) 符号 PWMPRD[7:0] 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 上电初始值 位编号 位符号 说明 7~0 PWMPRD[7:0] PWM0 和 PWM1 共用的周期设置 ; 此数值代表 PWM0 和 PWM1 输出波形的 ( 周期 1); 也就是说 PWM 输出的周期值为 (PWMPRD[7:0] + 1 )* PWM 时钟 ; PWM 计数器的计数时间可由 PWMCFG[2:0] 所控制, 分别可以选择不同个数的系统时钟去计数一个单位 (pre- Page 36 of 68 V 1.4

37 scalar selector), 即选择 PWM 计数器时钟源被系统时钟 Fosc 分频的分频比 PWM1 和 PWM0 还可以被 PWMCFG[5:4] 中的 INV1 和 INV0 来选择,PWM 输出是否反向 PWMCFG (FCh) PWM 设置寄存器 ( 读 / 写 ) 符号 - - INV1 INV0 - CKS[2:0] 读 / 写 - - 读 / 写 读 / 写 - 读 / 写 上电初始值 x x 0 0 x 位编号 位符号 说明 5 INV1 PWM1 输出反向控制 (INVerse PWM1 Output) 0 :PWM1 的输出不反向 1 :PWM1 的输出反向 4 INV0 PWM0 输出反向控制 (INVerse PWM0 Output) 0 :PWM0 的输出不反向 1 :PWM0 的输出反向 2~0 CKS PWM 时钟源选择 (PWM ClocK source Selector) 000:Fosc 001:Fosc/2 010:Fosc/4 011:Fosc/8 100:Fosc/32 101:Fosc/64 110:Fosc/ :Fosc/256 7/6/3 保留位 保留位 PWMDTY1 (FAh) PWM1 高电平设置寄存器 ( 读 / 写 ) 符号 PWMDTY1[7:0] 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 上电初始值 位编号 位符号 说明 7~0 PWMDTY1[7:0] PWM1 占空比长度设置 ; PWM1 的高电平宽度是 (PWMDTY1[7:0]) 个 PWM 时钟 PWMDTY0 (FBh) PWM0 高电平设置寄存器 ( 读 / 写 ) 符号 PWMDTY0[7:0] 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 上电初始值 位编号 位符号 说明 7~0 PWMDTY0[7:0] PWM0 占空比长度设置 ; PWM10 的高电平宽度是 (PWMDTY0[7:0]) 个 PWM 时钟 IE (A8h) 中断使能寄存器 ( 读 / 写 ) 符号 EA EADC EPWM EUART ET1 E32K ET0 ETK 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 Page 37 of 68 V 1.4

38 上电初始值 位编号 位符号 说明 5 EPWM PWM 中断使能控制 0: 关闭 PWM 中断 1: 允许 PWM 计数器溢出时产生中断 IP (B8h) 中断优先权寄存器 ( 读 / 写 ) 符号 - IPADC IPPWM IPUART IPT1 IP32K IPT0 IPTK 读 / 写 - 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 上电初始值 x 位编号 位符号 说明 5 IPPWM PWM 中断优先权选择 0: 设定 PWM 的中断优先级是 低 1: 设定 PWM 的中断优先级是 高 注意事项 : 1. ENPWM 位能控制 PWM 模块是否工作 2. ENPWMxO 位能选择 PWMx 口作为 GPIO 还是作为 PWMx 输出 3. EPWM(IE.5) 位能控制 PWM 是否被允许产生中断 4. 如果 ENPWM 置 1,PWM 模块被打开, 但 PWMxO=0, 两个 PWM 输出被关闭并作为 GPIO 口 此时 PWM 模块可以作为一个 8 位 Timer 使用, 此时 EPWM(IE.5) 被置 1,PWM 仍然会产生中断 5. 两个 PWM 共用周期, 溢出时产生 PWM 中断是同一中断向量 11.3 PWM 波形及用法各 SFR 参数改变对 PWM 波形影响如下所述 : 1DTYX8 变化特性 DTY X 8 DTY X 8=1 DTY X 8=0 PWMX 输出 周期 1 周期 2 周期 3 周期 4 周期 5 周期 6 DTY X 8 改变图 当 PWMX 输出波形时, 若 DTYx8(PWMCR.1/ PWMCR.3) 改变,PWMX 波形会立即改变 如上图所示, 在周期 2 中使 DTYx8 置 1,PWMX 会立即响应, 固定输出高 ; 在周期 4 某处 DTYx8 清 0,PWMX 立即响应, 取消固定输出 2 占空比变化特性 Page 38 of 68 V 1.4

39 执行指令 : 指令 1 指令 2 初始值 :PWMDTY X=n (PWMPRD=t) 指令 1: 设置 PWMDTY X =m 指令 2: 设置 PWMDTY X =k PWM 波形 : PWM 周期 : n n n m m m k k k t+1 t+1 t+1 t+1 t+1 t+1 t+1 t+1 t+1 占空比变化特性图 当 PWMx 输出波形时, 若需改变占空比, 可通过改变高电平设置寄存器 (PWMDTYx) 的值实现 但需要注意, 更改 PWMDTYx 的值, 占空比不会立即改变, 而是等待本周期结束, 在下个周期发生改变 相关波形输出如上图所示 3 周期变化特性 执行指令 : PWM 波形 : 指令 1 指令 2 初始值 :PWMDTY X=h (PWMPRD=n) 指令 1: 设置 PWMPRD=m 指令 2: 设置 PWMPRD=k h h h h h h h h h PWM 周期 : n+1 n+1 n+1 m+1 m+1 m+1 k+1 k+1 k+1 周期变化特性图 当 PWMx 输出波形时, 若需改变周期, 可通过改变周期设置寄存器 PWMPRD 的值实现 同改变占空比一样, 更改 PWMPRD 的值, 周期不会立即改变, 而是等待本周期结束, 在下个周期改变, 参考上图所示 4 周期和占空比的关系 Page 39 of 68 V 1.4

40 周期 PWM 时钟单元 周期 =PWMPRD+1 PWMDTY X =00H PWMDTY X =01H High Low Low PWMDTY X =02H High Low PWMDTY X =PWMPRD High Low PWMDTY X PWMPRD+1 High 周期与占空比关系图 周期和占空比的关系如上图所示 该结果的前提是 PWMx(x=0,1) 输出反向控制 (INVx) 初始为 0, 若需得到相反结果, 可置 PWMCFG.5(INV1) 和 PWMCFG.4(INV0) 为 1 需要注意 INVx 的变化特性也与 DTYx8 相同, 更改则立即响应 11.4 两路互补带死区 PWM 实现方法大功率电机 变频器的末端都是由大功率管 IGBT( 绝缘栅极型功率管 ) 等元件组成的 H 桥 每个桥的上半桥和下半桥是绝对不能同时导通的 但由于 IGBT 等功率器件都存在一定的结电容, 会形成器件导通关断的延迟现象, 导致某个半桥元件在应该关断时没有关断, 烧毁功率元件 为了使 H 桥或半 H 桥的上下管不会因为开关速度问题发生同时导通, 需要在电平翻转时插入一个时间间隔, 这个时间间隔就是 PWM 输出时的死区 可以通过两路独立的 PWM0 和 PWM1 输出互补带死区的 PWM 波形 下面以输出两路频率为 200kHz, 占空比约为 50% 的互补 PWM 方波, 并产生一个不小于 5nS 的死区为例说明具体的实现方法 (IC 工作频率 16MHz,VDD 为 5V, 外围器件 M 的 VIH 为 0.7VDD,VIL 为 0.3VDD) Page 40 of 68 V 1.4

41 PWM1 PWM1_IN PWM0 R=100Ω C=330pF GND PWM0 输出端增加 RC 延时电路 PWM0_IN M 1 输出两路互补的, 频率为 200kHz, 占空比 1:2 的 PWM 方波 : void PWMinit(void) { PWMCFG = 0x20; // PWM0 输出到 P0.0,PWM1 反向输出到 P0.1 // 选择 PWM 时钟源为 fosc = 16MHz PWMPRD = 79; // PWM 周期 T=(79+1)*(1/16M)=5μs,200kHz PWMDTY0 = 40; // PWM0 的 Duty 设为 1:2 PWMDTY1 = 40; // PWM1 的 Duty 设为 1:2 PWMCR = 0xB5; // 打开 PWM 电源, 使能 PWM0 和 PWM1 // PWM0 输出到 P0.0,PWM1 输出到 P0.1 } PWM0 周期 T=5us PWM1 PWM0 及 PWM1 输出波形图 2 修改 PWMDTY0 调节 PWM0 占空比, 形成后死区延时 t 1 PWMDTY0 = 39; // PWM0 的 Duty 设为 39:80 形成后死区延时 PWM 的时钟源为 16MHz, 则每一个 Duty 可调节 : Page 41 of 68 V 1.4

42 1 62.5ns 16M PWMDTY0 由 40 变为 39,PWM0 输出高电平的时间减少了 62.5ns 后死区 t1=62.5ns PWM0 周期 T=5us PWM1 PWM0 及 PWM1 输出波形图 3 在 PWM0 上加上 RC 电路, 其中 R=100Ω,C=330pF 则有 : 上升沿延时 : 下降沿延时 : 此时后死区延时变为 : pf 33ns 5V t up = ln 5V 0.7 5V = 33ns ns t 1 5V t down ln 0.3 5V 33ns ns t down 62.5ns 39.6ns 22. 9ns Page 42 of 68 V 1.4

43 前死区 tup=39.6ns 后死区 t1-tdown=22.9ns PWM0 ton=0.7vdd toff=0.3vdd 周期 T=5us PWM0_IN PWM1 PWM1_IN PWM0 及 PWM1 输出波形图 由此得到两路前死区延时约 39.6ns, 后死区延时约 22.9ns 的互补 PWM 方波 死区延时的取值死区时间大, 系统工作更加可靠, 但是会引起输出波形失真并降低工作效率 ; 死区时间小, 则效率高, 但是会降低可靠性 一般功率器件的输入端死区延时都控制在几十 ns 或者根据管子特性作调整 Page 43 of 68 V 1.4

44 12 GP I/O 提供了最多 13 个 GPIO 端口, 此 13 个 IO 同其他功能复用, 其中 P1 P2 这 9 个 IO 口的灌电流驱动能力约是其它 IO 口的 2 倍 ( 可达 35mA 以上 ), 可用来作为 LED 显示的 COM 驱动 的 I/O 口和标准 8051 的 I/O 口一样, 是带强推挽输出的双向 IO 口, 有四种 IO 模式可以选择 : 准双向 IO 模式 强推挽输出模式 高阻输入 N 型开漏输出模式 所有 IO 上电的缺省模式为高阻输入模式 准双向 IO 结构 : 也就是说, 当对一个 I/O 口写 0 时, 它有很强 (>15mA) 的推低 (Sink) 能力, 并且使用者此时应该把该 I/O 口视为输出 Output, 但是如果对该 I/O 口写 1 后, 该 I/O 口会有短暂的强上拉 ( 两个 clock 周期 ), 之后就一直以弱上拉的状况保持该 I/O 口为高输出, 而此时允许使用者从外部输入信号, 盖过该弱上拉. 简单说, 写 0 代表强的 Output, 写 1 代表 Input 强推挽结构 : 若是有特别的强推挽输出需要, 使用者可以设定对应的寄存器 PxCFGn, 让 I/O 口输出很强的 1, 而非 允许被盖过的 1, 且具有较强的电流驱动能力 高阻输入结构 : 高阻态, 仅作为输入口使用 N 型开漏输出结构 :IC 内部的上拉电阻断开, 需要外接上拉电阻 12.1 GPIO 结构图 1. 准双向模式 (Quasi-Bi) 准双向口有 3 个上拉的 MOS 管以适应不同的需要, 分别称为 弱 (Weak) 上拉 极弱 (Very weak) 上拉 和 强 (Strong) 上拉 在 3 个上拉 MOS 管中, 有 1 个上拉 MOS 管称为 弱上拉, 当口线寄存器为 1 且引脚本身也为 1 时打开 此上拉提供基本驱动电流使准双向口输出为 1 如果 1 个引脚输出为 1 而由外部装置下拉到低时, 弱上拉关闭而 极弱上拉 维持开状态, 为了把这个引脚强拉为低, 外部装置必须有足够的灌电流能力使引脚上的电压降到门槛电压以下 第 2 个上拉 MOS 管称为 极弱上拉, 当口线锁存为 1 时打开 当引脚悬空时, 这个极弱的上拉源产生很弱的电流将引脚上拉为高电平 第 3 个上拉 MOS 管称为 强上拉, 当口线锁存器由 0 跳变为 1 时, 这个上拉用来加快准双向口由逻辑 0 到逻辑 1 转换 当发生这种情况时, 强上拉打开约 2 个机器周期以使引脚能迅速地上拉到高电平 准双向模式的端口结构示意图如下 : VDD VDD VDD 强极弱弱 2 Clocks Delay P P P PORT N Output register Input 准双向口结构 (Standard 8051 I/O) Page 44 of 68 V 1.4

45 2. 强推挽输出模式强推挽输出配置的下拉结构与开漏输出与准双向口的下拉结构相同, 但当锁存器为 1 时能提供持续的强上拉, 即能够提供持续的大电流驱动 ( 大于 15mA) 的输出高 强推挽输出模式的端口结构示意图如下 : VDD P PORT N Output register Input 强推挽输出结构 (Strong Output) 3. 高阻输入模式 (Input only) 此种模式仅有输入, 没有输出能力 高阻输入模式的端口结构示意图如下所示 : PxyM[1:0]==10 (Pure Input) Input PAD 高阻输入结构 (Input only) 4. 开漏输出模式 (Open Drain) 此种模式没有输出高的能力 如果需要输出高, 用户必须外接上拉电阻 此时外加引脚的电压不能超过 VDD+0.3V 开漏输出模式的端口结构示意图如下 : Page 45 of 68 V 1.4

46 PxyM[1:0]==11 (N-type Open Drain) N PAD Output register Input 开漏输出结构 (Open drain) 12.2 I/O 端口相关寄存器 P0CFG0 (85h) P0 口模式配置寄存器 ( 读 / 写 ) 符号 P03M[1:0] P02M[1:0] P01M[1:0] P00M[1:0] 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 上电初始值 P1CFG1 (91h) P1 口模式配置寄存器 ( 读 / 写 ) 符号 - - P15M[1:0] P14M[1:0] 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 上电初始值 x x x x P1CFG0 (92h) P1 口模式配置寄存器 ( 读 / 写 ) 符号 P13M[1:0] P12M[1:0] P11M[1:0] - 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 - - 上电初始值 x x P2CFG1 (A1h) P2 口模式配置寄存器 ( 读 / 写 ) 符号 - P26M[1:0] P25M[1:0] P24M[1:0] 读 / 写 - - 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 上电初始值 x x P2CFG0 (A2h) P2 口模式配置寄存器 ( 读 / 写 ) 符号 P20M[1:0] 读 / 写 读 / 写 读 / 写 上电初始值 x x x x x x 1 0 位编号 位符号 说明 3~0 P0xM[1:0] (x=0~3) P0 口模式配置 00:P0x 的特性同标准 8051 MCU 的 I/O 口, 即是准双向 IO 口 Page 46 of 68 V 1.4

47 5~1 P1xM[1:0] (x=1~5) 6~4,0 P2xM[1:0] (x=0,4~6) 01: 强制 P0x 口有很强的输出高驱动能力 10:P0x 为高阻输入模式 ( 上电初始值 ) 11:P0x 为 N 型开漏模式 P1 口模式配置 00:P1x 的特性同标准 8051 MCU 的 I/O 口, 即是准双向 IO 口 01: 强制 P1x 口有很强的输出高驱动能力 10:P1x 为高阻输入模式 ( 上电初始值 ) 11:P1x 为 N 型开漏模式 P2 口模式配置 00:P2x 的特性同标准 8051 MCU 的 I/O 口, 即是准双向 IO 口 01: 强制 P2x 口有很强的输出高驱动能力 10:P2x 为高阻输入模式 ( 上电初始值 ) 11:P2x 为 N 型开漏模式 P0 (80h) P0 口数据寄存器 ( 读 / 写 ) 符号 P0.3 P0.2 P0.1 P0.0 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 上电初始值 x x x x P1 (90h) P1 口数据寄存器 ( 读 / 写 ) 符号 - - P1.5 P1.4 P1.3 P1.2 P1.1 - 读 / 写 - - 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 - 上电初始值 x x x P2 (A0h) P2 口数据寄存器 ( 读 / 写 ) 符号 - P2.6 P2.5 P P2.0 读 / 写 - 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 上电初始值 x x x x 1 位编号 位符号 说明 3~0 P0.x P0 口锁存寄存器数据 (x=0~3) 5~1 P1.x P1 口锁存寄存器数据 (x=1~5) 6~4,0 P2.x (x=0,4~6) P2 口锁存寄存器数据 12.3 I/O 端口复用 ( 略 ) Page 47 of 68 V 1.4

48 13 高灵敏度触控按键 TOUCH KEY SENSOR 内建一个 8 通道的高灵敏度电容触控按键 Touch Key Sensor 电路, 可实现隔空按键触控 接近感应等操作 用户通过使用赛元提供的高灵敏度触控按键库文件, 可快速简单实现隔空按键 接近感应等功能 此高灵敏度电容触控按键的主要特点为 : 1 可隔空操作, 通常隔空距离不超过 6.5mm; 2 最多 8 个通道的 Touch Key; 3 内置多种抗干扰电路, 抗干扰能力强 :EFT 4KV 可正常操作 ; 4 面板厚度几乎无影响 ; 高灵敏度电容触控电路框图 : VCC 超强抗干扰电路 高可靠性电源电路 Cx(0~15) 高精密度电容放大测量电路 Cmod 14 UART 内置一个自带波特率发生器的硬件串口通讯 UART 电路, 可方便用于同其它器件或者设备的连接, 例如 Wifi 模块电路或其它驱动芯片等 此 UART 具有标准 UART 的部分实用功能 : 1 通讯模式为传统 UART 的模式 1 和模式 3; 2 自带波特率发生器, 时钟源为 Fosc/4; 3 发送和接收完成可产生中断 ; 14.1 UART 相关寄存器 SCON (98h) 串口控制寄存器 ( 读 / 写 ) 符号 SM0 - SM2 REN TB8 RB8 TI RI 读 / 写 读 / 写 - 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 上电初始值 0 x Page 48 of 68 V 1.4

49 位编号 位符号 说明 7 SM0 串行通信模式控制位 0 0: 模式 1,10 位全双工异步通信, 由 1 个起始位,8 个数据位和 1 个停止位组成, 通信波特率可变 ; 1: 模式 3,11 位全双工异步通信, 由 1 个起始位,8 个数据位, 一个可编程的第 9 位和 1 个停止位组成, 通信波特率可变 ; 5 SM2 串行通信模式控制位 1, 此控制位只对模式 3 有效 0: 每收到一个完整的数据帧就置位 RI 产生中断请求 ; 1: 收到一个完整的数据帧时, 只有当 RB8=1 时才会置位 RI 产生中断请求 ; 4 REN 接收允许控制位 0: 不允许接收数据 ; 1: 允许接收数据 ; 3 TB8 发送数据的第 9 位, 只对模式 3 有效 2 RB8 接收数据的第 9 位, 只对模式 3 有效 1 TI 发送中断标志位 0: 由软件清 0 1: 由硬件置 1, 发送停止位时执行 0 RI 接收中断标志位 0: 由软件清 0 1: 由硬件置 1, 接收停止位时执行 SBUF (99h) 串口数据缓存寄存器 ( 读 / 写 ) 符号 SBUF[7:0] 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 上电初始值 位编号 位符号 说明 7~0 SBUF[7:0] 串口数据缓存寄存器 SBUF 包含两个寄存器 : 一个发送移位寄存器和一个接收锁存器写入 SBUF 的数据将送至发送移位寄存器, 并启动发送流程 ; 读取 SBUF 时将返回接收锁存器中的内容 BAUDGL (9Ah) 波特率发生寄存器 L( 读 / 写 ) 符号 BAUDG[7:0] 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 上电初始值 位编号位符号说明 7~0 BAUDG[7:0] 波特率发生定时器低 8 位 BAUDGH (9Bh) 波特率发生寄存器 H( 读 / 写 ) 符号 ENBAUDG - BAUDG[13:8] 读 / 写 读 / 写 - 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 上电初始值 0 x 位编号位符号说明 Page 49 of 68 V 1.4

50 7 ENBAUDG 波特率发生器控制位 0: 波特率发生器关闭 ; 1: 波特率发生器打开 ; 5~0 BAUDG[13:8] 波特率发生定时器高 6 位 串口通信的波特率 : BaudRate = fosc/4 BAUDG[13: 0] UART 工作模式说明 有两种工作模式 : 模式 1 和模式 3 模式 1 为 10 位可变波特率全双工异步通信, 模式 3 为 11 位可变波特率全双工异步通信 UART 工作模式列表及说明如下 : 工作模式 SM0 SM2 类型 帧长度 起始位 停止位 第 9 位 波特率 模式 异步 10 位 0 1 无 可设 模式 3 1 0/1 异步 11 位 0 1 0/1 可设 UART 工作模式 1:10 位通信,8 位数据, 可变波特率, 异步全双工 模式 1 提供 10 位全双工异步通信,10 位由 1 个起始位 (0),8 个数据位 (bit0 为第一位 ), 和一个停止位 (1) 组成 在接收时,8 位数据位存储在寄存器 SBUF 中 任何写入 SBUF 的数据都会启动发送, 数据发送操作是从波特率发生器计数器的下一次跳变的系统时钟开始的, 因此与 Fosc/4 是同步的, 与对 SBUF 的写操作不同步 发送时序图如下图所示 : Write to SBUF TxD Start D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 Stop Shift CLK TI 模式 1: 发送时序图 只有 REN 置 1 时才允许接收 当 RXD 引脚检测到下降沿时, 串行口开始接收串行数据 系统时钟一直对 RXD 的电平进行采样, 直到确认 RXD 为可靠 0 并确认起始位有效后开始启动 8 位数据的接收, 并装入 SBUF 中 如果满足以下条件 :RI=0 和接收的停止位 =1 时,RI 被置 1, 一次接收完成 否则接收的数据会丢失, 硬件重新启动对 RXD 的电平检测, 此时用户必须用软件清除 RI, 才能再次接收 接收时序如下图 : Page 50 of 68 V 1.4

51 RxD Start D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 Stop Bit Sample Shift CLK RI 模式 1: 接收时序图 UART 工作模式 3:11 位通信,9 位数据, 可变波特率, 异步全双工 模式 3 提供 11 位全双工异步通信,11 位由 1 个起始位 (0),9 个数据位 (bit0 为第一位 ), 和一个停止位 (1) 组成 在接收时,8 位数据存储在寄存器 SBUF 中, 第 9 位数据放入 RB8 在数据传送时, 第 9 位数据 TB8 可以写为 0 或者 1, 例如可写入 PSW 中的奇偶位 P, 或者用作多机通信中的数据 / 地址标志位 任何写入 SBUF 的数据都会启动发送, 同时将 TB8 载入到发送移位寄存器的第 9 位中 数据发送操作是从波特率发生器计数器的下一次跳变的系统时钟开始的, 因此与 Fosc/4 是同步的, 与对 SBUF 的写操作不同步 起始位先从 TxD 引脚移出, 最后是第 9 位数据, 停止位在 TxD 引脚上移出开始发送时 TI 标志置 1 发送时序图如下图所示 : Write to SBUF TxD Start D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 D8 Stop Shift CLK TI 模式 3: 发送时序图只有 REN 置 1 时才允许接收 当 RXD 引脚检测到下降沿时, 串行口开始接收串行数据 系统时钟一直对 RXD 的电平进行采样, 直到确认 RXD 为可靠 0 并确认起始位有效后开始启动 9 位数据的接收, 并装入 SBUF 和 RB8 中 如果满足以下条件 :RI=0 和接收的停止位 =1 时,RI 被置 1, 一次接收完成 否则接收的数据会丢失, 硬件重新启动对 RXD 的电平检测, 此时用户必须用软件清除 RI, 才能再次接收 接收时序如下图 : Page 51 of 68 V 1.4

52 RxD Start D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 D8 Stop Bit Sample Shift CLK RI 模式 3: 接收时序图 15 软件 LCD 驱动 的所有 IO 可作为软件 LCD 的 COM 或者 SEG, 每个 IO 除了正常 IO 功能外, 还可有两组输出电压可选择 :1/3VDD 2/3VDD;1/2VDD 用户可根据使用情况, 选择任意 IO 作为 LCD 驱动的 COM 或者 SEG 15.1 软件 LCD 驱动相关寄存器 LCD 驱动相关 SFR 寄存器说明 : 符号地址说明 Reset 值 P0LCDVO A3H P0 口 LCD 电压输出 P03VO P02VO P01VO P00VO xxxx0000 P1LCDVO A4H P1 口 LCD 电压输出 - - P15VO P14VO P13VO P12VO P11VO - xx00000x P2LCDVO A5H P2 口 LCD 电压输出 - P26VO P25VO P24VO P20VO x000xxx0 LCDVOS AFH LCD 电压输出值选择 VOIRS[1:0] - VOS xxxx00x0 P0LCDVO(A3H) P0 口 LCD 电压输出寄存器 ( 读 / 写 ) 符号 P03VO P02VO P01VO P00VO 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 上电初始值 x x x x P1LCDVO(A4H) P1 口 LCD 电压输出寄存器 ( 读 / 写 ) 符号 - - P15VO P14VO P13VO P12VO P11VO - 读 / 写 - - 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 - 上电初始值 x x x P2LCDVO(A5H) P2 口 LCD 电压输出寄存器 ( 读 / 写 ) 符号 - P26VO P25VO P24VO P20VO 读 / 写 - 读 / 写 读 / 写 读 / 写 读 / 写 上电初始值 x x x x 0 位编号 位符号 说明 7~0 PxyVO (x=0~2, y=0~7) 打开 Pxy 口 LCD 电压输出 0: 关闭 Pxy 口的 LCD 电压输出功能 1: 打开 Pxy 口的 LCD 电压输出功能 LCDVOS(AFH) LCD 电压输出值选择寄存器 ( 读 / 写 ) Page 52 of 68 V 1.4

53 符号 VOIRS[1:0] - VOS 读 / 写 读 / 写 读 / 写 - 读 / 写 上电初始值 x x x x 0 0 x 0 位编号 位符号 说明 3~2 VOIRS[1:0] LCD 电压输出口分压电阻选择 ( 根据 LCD 屏大小选择适合的驱动 ) 00: 关闭内部分压电阻 ( 省电 ) 01: 设定内部分压电阻约为 25K 10: 设定内部分压电阻约为 50K 11: 设定内部分压电阻约为 100K 0 VOS LCD 电压输出口输出电压选择当 PxyVO=1 时,IO 的 LCD 功能打开, 不同设置下的 IO 输出 LCD 电 压关系如下表 : IO Pxy 的 LCD 电压输出 PxyM[10]=10, Px.y=0 VOS=0-1/2VDD VOS=1 1/3VDD 2/3VDD 注 :Px.y 为 Pxy 口的输出寄存器 Px 的 bit y 的值 ; PxyM[10]=10, Px.y= 软件 LCD 驱动用法说明及注意事项 LCD 的 SEG/COM 的驱动信号为交流模拟信号,LCD 像素点的显示对比度取决于此显示点上的 COM 电压减去 SEG 电压 Vcom-Vseg 的有效值, 当此电压差大于 LCD 的饱和电压就能打开此点的显示, 小于 LCD 的饱和电压就能关闭此 LCD 点的显示 这需要每个 COM/SEG 在一个扫描周期内根据用户需要在选通和非选通电压之间切换 工作在非选通电压 (1/2VDD@1/2Bias;1/3VDD 2/3VDD@1/3Bias) 时需将 IO 的状态设置为高阻输入, 工作在选通电压 (VDD VSS) 时需将 IO 的状态设置为强推挽输出 当 LCD 从选通电压切换为非选通电压时, 需要先将 IO 的状态设置为高阻输入,1/3Bias 需要再设置 IO 的输出值, 最后配置 PXLCDVO 将 IO 设置为 LCD 输出 ; 当 LCD 从非选通电压切换为选通电压时, 需要先配置 PxLCDVO 将 IO 设置为 GPIO 输出, 要再设置 IO 的输出值, 最后将 IO 设置为强推挽输出 1/2Bias LCD 应用 1/2Bias LCD 时 COM 的波形图 : Page 53 of 68 V 1.4

54 1 Frame 1 Frame VDD COM0 1/2 VDD VSS VDD COM1 1/2 VDD VSS VDD COM2 1/2 VDD VSS VDD COM3 1/2 VDD VSS 1/2Bias LCD COM0~COM3 一轮扫描的 COM&SEG 电平和显示关系 : COM0 COM1 COM2 COM3 SEGn 点亮 SEGn 不亮 VDD 1/2VDD 1/2VDD 1/2VDD VSS VDD VSS 1/2VDD 1/2VDD 1/2VDD VDD VSS 1/2VDD VDD 1/2VDD 1/2VDD VSS VDD 1/2VDD VSS 1/2VDD 1/2VDD VDD VSS 1/2VDD 1/2VDD VDD 1/2VDD VSS VDD 1/2VDD 1/2VDD VSS 1/2VDD VDD VSS 1/2VDD 1/2VDD 1/2VDD VDD VSS VDD 1/2VDD 1/2VDD 1/2VDD VSS VDD VSS 以 1/2Bias 为例, 用 P00 作为其中一个 COM 输出 3 级电压的设置步骤如下 : 1 设置 LCDVOS=0x04; 选择 1/2Bias 输出, 设定内部最小的分压电阻 2 输出 VDD: 设置 P0LCDVO=0x00; 再设置 P0=0x01; 最后设置 P0CFG0=0x01; 3 输出 1/2VDD: 设置 P0CFG0=0x02; 再设置 P0=0x01; 最后设置 P0LCDVO=0x01; 4 输出 VSS: 设置 P0LCDVO=0x00; 再设置 P0=0x00; 最后设置 P0CFG0=0x01; 1/3Bias LCD 应用 1/3Bias LCD 选通和非选通电压 : Page 54 of 68 V 1.4