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1 8Bit CMOS OTP MCU 器件特性 RISC CPU: 仅需 35 条指令大部分指令仅需一个时钟周期存储器 1K x14 OTP ROM 48 Byte RAM 4 级堆栈时钟系统内置振荡 : Max: 4MHz ±2%.(3.3~5.5V) Max: 2MHz±2%.(2.4~3.3V) RC 振荡 : 外部晶体振荡 : IO 引脚配置输入输出双向 IO 口 : RA RC 单向输入引脚 RA3 可编程的弱上拉 RA 电平变化中断 中断源 : 1 个外部中断 RA0 RA1 RA3~RA5 输入电平变化中断 2 个定时器中断 1 个比较器中断定时器 : 8-bit 定时 / 计数器 T0 8-bit 自动重装定时 / 计数器 T1 内置比较器低电压复位 : 2.1V/3.6V 工作模式 : 正常模式 : IDD = 休眠模式 : Isb = 带独立振荡器的看门狗定时器工作电压 :2.0V~5.5V ESD:HBM 3000V EFT:4000V 概述 单片机是 8 位具有高性能精简指令集的单片机, 应用相当广泛 单片机具有低功耗 I/O 灵活 定时器功能 振荡类型可选 休眠和唤醒功能 看门狗和低电压复位等丰富的功能选项, 其内部集成了系统振荡器 IRC, 不需要增加外部元器件, 可以广泛适用于各种应用, 例如工业控制 消费类产品 家用电器子系统控制等 器件列表 Device ROM RAM Stack I/O INT Timer 10-bit PWM Comparator Footprint (Word) 8/16-bit ADC /11 1 2/0-1 1 SOP /5 1 2/0-1 1 SOP8/TSSOP /3 1 2/0-1 1 SOT23-6

2 封装说明 T0CKI/RC3 1 RC4 2 RC5 3 VDD 4 RA5/OSC1 5 RA4/OSC2 6 RA3/MCLR/VPP RC2/CIN- RC1/CIN+ RC0/COUT VSS RA2/T0CKI/INT/COUT RA1/CIN-/BZ RA0/CIN+/BZ/PWM SOP14 VDD 1 RA5/OSC1 2 RA4/OSC2 3 RA3/MCLR/VPP VSS RA2/T0CKI/INT/COUT RA1/CIN-/BZ RA0/CIN+/BZ/PWM SOP8/TSSOP8 RC2 1 VSS 2 RA0/BZ/PWM RC3/T0CKI VDD RA3/MCLR/VPP SOT23-6 注 : SOP14 封装, 比较器端口及 T0 外部时钟输入引脚可通过寄存器配置与 RA 口复用或与 RC 口复用 Shanghai Belling Corp., Ltd. Rev / 34

3 引脚说明 名称 功能输入类型输出类型说明 RA0/CIN+/BZ/PWM RA0 TTL CMOS 具有可编程上拉和电平变化中断功能的 PORTA I/O CIN+ AN 比较器同相输入 BZ - CMOS 蜂鸣器输出引脚 PWM- CMOS PWM 输出引脚 RA1/CIN-/nBZ RA1 TTL CMOS 具有可编程上拉和电平变化中断功能的 PORTA I/O CIN- AN 比较器反相输入 nbz - CMOS 蜂鸣器反相输出 RA2/T0CKI/INT/COUT RA2 ST CMOS 具有可编程上拉和电平变化中断功能的 PORTA I/O T0CKI ST Timer0 的时钟输入 INT ST 外部中断 COUT CMOS 比较器的输出 RA3/MCLR/VPP RA3 TTL 具有电平变化中断功能的 PORTA 输入 MCLR ST 带内部上拉的主复位 VPP HV 编程电压 RA4/OSC2 RA4 TTL CMOS 具有可编程上拉和电平变化中断功能的 PORTA I/O OSC2 XTAL 晶振 / 谐振器 RA5/OSC1 RA5 TTL CMOS 具有可编程上拉和电平变化中断功能的 PORTA I/O OSC1 XTAL 晶振 / 谐振器 RC0//COUT RC0 TTL CMOS PORTC I/O RC1/CIN+ RC1 TTL CMOS PORTC I/O RC2/CIN- RC2 TTL CMOS PORTC I/O RC3/T0CKI RC3 TTL CMOS PORTC I/O RC4 RC4 TTL CMOS PORTC I/O RC5 RC5 TTL CMOS PORTC I/O VDD VDD 电源 正电源 Vss VSS 电源 参考地 Shanghai Belling Corp., Ltd. Rev / 34

4 系统结构 系统框图 Analog: Digital: por bor osc Compa rator PAD Rst ctrl Clk ctrl Else Sfr Ctrl GPIO ctrl RISC timer0 timer1 wdt Mem Ctrl OTP 1k*14bits SRAM 48bytes Test Interface sfr bus mem bus CPU 特性 指令周期 : MCU 内核采用优化的时钟结构, 每个指令周期仅为 1 个时钟周期, 是 PIC16C6X 内核的 4 倍 哈佛结构 : 器件采用哈佛架构, 具有独立的程序存储器和数据存储器, 并可通过独自的总线进行存取 取指操作可在单个指令周期内完成, 在访问程序存储器的同时, 可通过独立的总线对数据进行读写操作 独立的总线结构使得执行一条指令的同时, 可以取下一条指令 指令流水 : 指令流水线有两级流水线, 可以使取指操作和指令执行重叠进行 取指花费一个 TCY 时间, 而该指令在下一个 TCY 时间内执行 由于当前指令的取指操作和前一条指令的执行是重叠的, 所以在每一个 TCY 内, 进行一条指令的取指和另一条指令的执行 单周期指令 : 程序存储器总线是 14 位宽, 因此能在 1 个机器周期内完成整条指令的取指操作 指令中包含了所需的所有信息, 并能在单周期内执行完毕 如果指令的执行结果要修改程序指针 PC, 那么完成指令可能需要 2 个周期 ( 有一个周期的延迟 ), 因为此时流水线会作废 1 条指令并重新取指令 Shanghai Belling Corp., Ltd. Rev / 34

5 存储器 MCU 内核采用 14-bit 的指令总线和 8-bit 的数据总线分开的哈佛结构 程序存储器器件具有一个 13-bit 的 PC, 能够寻址 8 x14 的程序存储空间, 器件的前 1 x14 是物理实现的, 访问超出上述存储单元, 将回到前 1 x14 的空间内 复位向量位于 0000H, 中断向量位于 0004H 程序存储器映射和堆栈 PC<12:0> CALL,RETURN RETFIE,RETLW 第一层堆栈 第二层堆栈 第三层堆栈 第四层堆栈 复位向量 0000H 中断向量 0004H 片上存储区域 PCL 和 PCLATH 程序计数器 (PC) 为 13 位宽 其低 8 位来自可读写的 PCL 寄存器, 高 5 位 (PC<12:8>) 来自 PCLATH, 不能直接读写 只要发生复位,PC 就将被清零 下图显示了装入 PC 值的两种情形 Shanghai Belling Corp., Ltd. Rev / 34

6 不同情形下 PC 值的装入 堆栈器件具有 4 级硬件堆栈, 堆栈区是一块独立的存储区域, 既不存在于 ROM 也不存在于 RAM 区, 不能通过指令对其读写 当执行 CALL 指令或指令中断程序时,PC 值被压入栈, 当执行 RETURN RETFIE 及 RETLW 子程序和中断返回指令时, 被压入的 PC 值从栈中弹出 器件在逻辑上没有控制堆栈溢出的功能, 当堆栈占满后, 执行下一条 CALL 指令会导致第一次执行 CALL 操作时存储于栈的值被覆盖 Shanghai Belling Corp., Ltd. Rev / 34

7 数据存储器数据存储器由通用寄存器和特殊功能寄存器构成 特殊功能寄存器位于每个存储区的前 32 个单元中 40h - 7Fh 寄存器单元是通用寄存器, 以静态 RAM 的形式实现, 其他地均未实现 STATUS 寄存器的 RP<1:0> 位是存储区选择位, 在 中 RP0 与 RP1 及 IRP 位保留且始终为 0. 00h INDF 80h INDF 01h TMR0 81h OPTION 02h PCL 82h PCL 03h STATUS 83h STATUS 04h FSR 84h FSR 05h PORTA 85h TRISA 06h 86h 07h PORTC 87h TRISC 08h 09h 88h 89h 0Ah PCLATH 8Ah PCLATH 0Bh INTCON 8Bh INTCON 0Ch PIR1 8Ch PIE1 0Dh 8Dh 0Eh 8Eh PCON 0Fh 10h 8Fh 90h 11h TMR1 91h 12h T1CON 92h PR 13h 93h PWMCON 14h 94h 15h 95h WPUA 16h 96h IOCA 17h 97h WPUC 18h 19h 98h 99h 1Ah CMCON 9Ah 1Bh 1Ch 1Dh 1Eh 1Fh 20h RAM Memory Space 9Bh 9Ch 9Dh 9Eh 9Fh A0h 4Fh 50h 7Fh FFh Bank 0 Bank 1 Shanghai Belling Corp., Ltd. Rev / 34

8 通用寄存器 器件的寄存器文件组织为 48 x 8, 通过文件选择寄存器可以直接或间接访问每个寄存器 间接寻址器件支持直接寻址和间接寻址 在直接寻址模式,STATUS 寄存器中的 PR<1:0> 位 ( 中为 00 或 1x 指向 Bank0,01 指向 Bank1) 和指令中的 7 位操作数组成 9 位的地址 使用 INDF 寄存器可进行间接寻址 任何使用 CONFIG 寄存器的指令, 实际上是对文件选择寄存器 (FSR) 所指向的数据进行存取 通过将 8 位的 FSR 寄存器与 STATUS 寄存器的 IRP 位 ( 器件中始终为 0) 进行组合可得到一个有效的 9 位地址. 直接寻址与间接寻址 Shanghai Belling Corp., Ltd. Rev / 34

9 特殊功能寄存器特殊功能寄存器为 CPU 和外设模块用来对器件所需操作进行控制的寄存器 这些寄存器以静态 RAM 存储, 分为内核和外设 本节介绍内核相关的寄存器, 与外设相关的特殊寄存器将在相应 的外设功能模块中介绍 x- 未知,u- 不变, R- 可读, W- 可写, 0 - 上电默认为 0, 1- 上电默认为 1 INDF 寄存器 -INDF 与 FSR 寄存器配合所使用, 来进行间接寻址 状态寄存器 -STATUS Bit Name R/W 功能描述 7 IRP R -0 0 = Bank 0 和 1( 用于间接寻址 ) 6-5 RP1~RP0 R/W-0 00= Bank 0 01= Bank 1 1x =Bank 0 4 TO R-1 1 = 上电复位 执行 CLRWDT 或 SLEEP 指令之后 0 = 产生了 WDT 超时 3 PD R-1 1 = 在上电或执行 CLRWDT 指令之后 0 = 执行 SLEEP 指令 2 Z R/W-x 1 = 算术运算或逻辑运算的结果为 0 0 = 算术运算或逻辑运算的结果不为零 1 DC R/W-x 1 = 结果的第 4 个低位发生了进位 0 = 结果的第 4 个低位未发生进位 0 C R/W-x 1 = 结果最高位发生了进位 0 = 结果最高位未发生进位 选项寄存器 -OPTION Bit Name R/W 功能 7 WDTE R/W-0 1 = 看门狗复位使能 0 = 看门狗复位禁止 6 INTEDG R/W-1 1 = INT 引脚的上升沿触发中断 0 = INT 引脚的下降沿触发中断 5 T0CS R/W-1 1 = T0CKI 引脚上的电平跳变 0 = 内部指令周期时钟 4 T0SE R/W-1 1 = T0CKI 引脚信号从高至低跳变时, 递增计数 0 = T0CKI 引脚信号从低至高跳变时, 递增计数 3 PSA R/W-1 1 = 预分频器分配给 WDT 0 = 预分频器分配给 Timer0 模块 2-0 PS2-PS0 R/W-1 Timer0 分频比 WDT 分频比 000 = 1/2 000 = 1/1 001 = 1/4 001 = 1/2 010 = 1/8 010 = 1/4 011 = 1/ = 1/8 100 = 1/ = 1/ = 1/ = 1/ = 1/ = 1/ = 1/ = 1/128 中断控制寄存器 -INTCON Bit Name R/W 功能描述 7 GIE R/W-0 1 = 允许所有未屏蔽中断 0 = 禁止所有中断 6 PEIE R/W-0 1 = 允许所有未被屏蔽的外设中断 Shanghai Belling Corp., Ltd. Rev / 34

10 0 = 禁止所有外设中断 5 T0IE R/W-0 1 = 允许 Timer0 中断 0 = 禁止 Timer0 中断 4 INTE R/W-0 1 = 允许 INT 外部中断 0 = 禁止 INT 外部中断 3 RAIE R/W-0 1 = 允许 RA 电平变化中断 0 = 禁止 RA 电平变化中断 2 T0IF R/W-0 1 = TMR0 寄存器溢出 ( 必须用软件清零 ) 0 = TMR0 寄存器未溢出 1 INTF R/W-0 1 = INT 外部中断发生 ( 必须用软件清零 ) 0 = INT 外部中断没有发生 0 RAIF R/W-x 1= 至少有一个 RA 口引脚状态发生变化 ( 必须用软件清零 ) 0 = RA 口引脚状态均未发生变化 外设中断允许寄存器 - PIE1 Bit Name R/W 功能描述 7 -- U-0 未实现 6 -- U-0 未实现 5 -- U-0 未实现 4 -- U-0 未实现 3 CIE R/W-0 1 = 允许比较器中断 0 = 禁止比较器中断 2 -- U-0 未实现 1 TMR1IE R/W-0 1 = 允许 Timer1 溢出中断 0 = 禁止 Timer1 溢出中断 0 -- U-0 未实现 外设中断请求寄存器 - PIR1 Bit Name R/W 功能描述 7 -- U-0 未实现 6 -- U-0 未实现 5 -- U-0 未实现 4 -- U-0 未实现 3 CIF R/W-0 1 = 比较器输出已改变 0 = 比较器输出未改变 2 -- U-0 未实现 1 TMR1IF R/W-0 1 = Timer1 寄存器溢出 0 = Timer1 未发生溢出 0 -- U-0 未实现 电源控制寄存器 -PCON Bit Name R/W 功能描述 7 -- U-0 未实现 6 -- U-0 未实现 5 -- U-0 未实现 4 -- U-0 未实现 3 -- U-0 未实现 2 -- U-0 未实现 1 POR R/W-0 1 = 未发生上电复位 0 = 发生了上电复位 ( 必须用软件置 1) 0 BOR R/W-x 1 = 未发生欠压复位 Shanghai Belling Corp., Ltd. Rev / 34

11 0 = 发生了欠压复位 ( 必须用软件置 1) Shanghai Belling Corp., Ltd. Rev / 34

12 特殊功能寄存器汇总 地址 名称 Bit 7 Bit 6 Bit 5 Bit 4 Bit 3 Bit 2 Bit 1 Bit 0 BOR/POR Bank 0 00h INDF h TMR0 Timer 0 Register h PCL Program counter Least Significant Byte h STATUS IRP RP1 RP0 TO PD Z DC C h FSR Indirect data memory address pointer h PORTA - - RA5 RA4 RA3 RA2 RA1 RA x000 06h - 07h PORTC - - RC5 RC4 RC3 RC2 RC1 RC h - 09h - 0Ah PCLATH Write buffer upper 7 bits of PC Bh INTCON GIE PEIE T0IE INTE RAIE T0IF INTF RAIF Ch PIR CIF TMR1IF Dh - 0Eh - 0Fh - 10h - 11h TMR h T1CON TMR1CSTOUTP TOUTPS2 TOUTPS1 TOUTPS0 TMR1ON T1CKPS1 T1CKPS S3 13h - 14h - 15h - 16h - 17h - 18h - 19h - 1Ah CMCON CON COUT COE CPOL PNS1 PNS0 nbze BZE Bh - 1Ch - 1Dh - 1Eh - 1Fh - 注 : x- 未知,u- 不变 Shanghai Belling Corp., Ltd. Rev / 34

13 地址名称 Bit 7 Bit 6 Bit 5 Bit 4 Bit 3 Bit 2 Bit 1 Bit 0 BOR/POR Bank 1 80h INDF h OPTION WDTE INTEDG T0CS T0SE PSA PS2 PS1 PS h PCL Program counter Least Significant Byte h STATUS IRP RP1 RP0 TO PD Z DC C h FSR Indirect data memory address pointer h TRISA - - TRISA5 TRISA4 TRISA3 TRISA2 TRISA1 TRISA h - 87h TRISC - - TRISC5 TRISC4 TRISC3 TRISC2 TRISC1 TRISC h - 89h - 8Ah PCLATH Write buffer upper 7 bits of PC Bh INTCON GIE PEIE T0IE INTE RAIE T0IF INTF RAIF Ch PIE CIE TMR1IE Dh - 8Eh PCON POR BOR Fh - 90h - 91h - 92h PR h PWMCON FS2 FS1 FS0 PWMON h - 95h WPUA - - WPUA5 WPUA4 - WPUA2 WPUA1 WPUA h IOCA - - IOCA5 IOCA4 IOCA3 - IOCA1 IOCA h WPUC - - WPUC5 WPUC4 WPUC3 WPUC2 WPUC1 WPUC h - 99h - 9Ah 9Bh - 9Ch - 9Dh - 9Eh - 9Fh 注 : x- 未知,u- 不变 Shanghai Belling Corp., Ltd. Rev / 34

14 振荡器器件有 3 种时钟模式, 用户可通过 OPBIT 来配置时钟选项 : OSC 模式 : 外接晶振 / 陶瓷振荡器, 连接方法如下图示 晶振频率为 400KHz-8MHz, 电容的选择根据晶振频率的不同而不同, 下表为参考值 晶体振荡器 C1 和 C2 值 晶体频率 C1 C2 2MHz MHz 内部振荡模式 : 在此模式下外部无需任何器件,XIN/XOUT 可作为普通的输入输出口 Shanghai Belling Corp., Ltd. Rev / 34

15 复位 器件有 4 种复位模式 : 上电复位 (POR) 外部电平复位看门狗 (WDT) 复位低电压欠压复位 (BOR) 复位相关寄存器 03h 83h STATUS IRP RP1 RP0 TO PD Z DC C 8Eh PCON POR BOR 注 : 蓝色为模块相关的寄存器位 上电复位 上电复位 STATUS 寄存器 TO 位置 1,PD 位置 1; PCON 寄存器 POR 位置 1. 外部电平复位 正常工作期间外部电平复位, 不过改变 STATUS 及 PCON 相关的位 ; 休眠期间外部电平复位将会 置位 STATUS 的 TO 位, 清 0 PD 位 看门狗复位 WDT 复位, STATUS 寄存器 TO 位清零 低电压欠压复位 若产生复位, PCON 寄存器 BOR 位将被置 1. 复位状态汇总 POR BOR TO PD 条件 0 x 1 1 上电复位 u 欠压复位 u u 0 u WDT 复位 u u 0 0 WDT 唤醒 u u u u 正常期间的 MCLR 复位 Shanghai Belling Corp., Ltd. Rev / 34

16 寄存器各种情形复位状态 地址寄存器 POR/BOR MCLR/WDT 复位 中断 /WDT 从休眠中唤醒 - W uuuuuuuu uuuu uuuu - SP 000 uuu uuu 00h/80h CONFIG uuuuuuuu uuuu uuuu 01h TMR uuuuuuuu uuuu uuuu 02h/82h PCL PC+1 03h/83h STATUS qquuu uuuu quuu 04h/84h FSR uuuuuuuu uuuu uuuu 05h PORTA 0000x000 uuuuuuuu 00uu uuuu 07h PORTC uuuuuu 00uu uuuu 0Ah/8Ah PCLATH u uuuu 0Bh/8Bh INTCON uuuu uuuu 0Ch PIR uu0 11h TMR uuuu uuuu 12h T1CON uuuu uuuu 1Ah CMCON uuuu uuuu 81h OPTION uuuu uuuu 85h TRISA uu uuuu 87h TRISC uu uuuu 8Ch PIE uu0 8Eh PCON uu 92h PR uuuu uuuu 93h PWMCON uuu 95h WPUA uu 0uuu 96h IOCA uu u0uu 97h WPUC uu uuuu 注 :u- 不改变, q- 取决于具体条件所对应的 STATUS 位 Shanghai Belling Corp., Ltd. Rev / 34

17 休眠模式 当执行 SLEEP 指令后, 器件进入休眠模式 若使能看门狗定时器 : WDT 将被清零并保持运行 状态寄存器中的 PD 位被清零 TO 位被置 1 关闭振荡器驱动器 I/O 端口保持执行 SLEEP 指令之前的状态 ( 驱动为高电平 低电平或高阻态 ) 为使这种模式下的电流消耗降至最低, 所有 I/O 引脚都应保持为 VDD 或 VSS, 以确保没有外部电路从 I/O 引脚消耗电流 为了避免输入引脚悬空而引入开关电流, 应在外部将高阻输入的 I/O 引脚拉为高电平或低电平 为使电流消耗降至最低,T0CKI 输入也应保持为 VDD 或 VSS 还应考虑 PORTA 片上上拉的影响 MCLR 引脚必须处于逻辑高电平 从休眠状态唤醒 : MCLR 外部引脚唤醒 : 将导致器件复位,PD 位被置 1 WDT 唤醒 : 程序将继续执行,TO 被清零 外设中断唤醒 : 外部 INT 中断, RA 端口电平变化中断使用外部中断唤醒 : 当禁止全局中断 (GIE 被清零 ) 时, 并且有任一中断源的中断允许位和中断标志位都置 1, 将会发生下列事件之一 : 如果在执行 SLEEP 指令之前产生了中断, 那么 SLEEP 指令将被作为一条 NOP 指令执行 因此, WDT 及其预分频器和后分频器 ( 如果使能 ) 将不会被清零, 并且 TO 位将不会被置 1, 同时 PD 位也不会被清零 如果在执行 SLEEP 指令期间或之后产生了中断, 那么器件将被立即从休眠状态唤醒 执行了 SLEEP 指令, 因此, WDT 及其预分频器和后分频器 ( 如果使能 ) 将被清零, 并且 TO 位将被置 1, 同时 PD 位也将被清零 休眠模式相关寄存器 03h/83hSTATUS IRP RP1 RP0 TO PD Z DC C 注 : 蓝色为模块相关的寄存器位 Shanghai Belling Corp., Ltd. Rev / 34

18 看门狗定时器 (WDT) WDT 器件内部独立的振荡器, 即便是 SLEEP 模式下主系统时钟停止振荡,WDT 仍在运行 在正常模式下,WDT 溢出会导致看门狗溢出并产生 WDT 复位在 SLEEP 模式下, 看门狗溢出将器件从 SLEEP 模式下唤醒, 执行正常的操作模式 看门狗定时器, 可通过 OPTION 寄存器的 WDTE 位来开启或关闭 WDT 超时溢出周期的标称值为 18 ms( 无预分频器 ) 如果需要更长的超时溢出周期, 可通过写入 OPTION 寄存器将分频比最高可达 1:128 的预分频器分配给用软件控制的 WDT 因此, 可实现最长 2.3 秒的超时溢出周期 如果将预分频器分配给 WDT,CLRWDT 和 SLEEP 指令会清零 WDT 和预分频器, 并防止其超时以及产生器件复位 一旦看门狗定时器超时,STATUS 寄存器中的 TO 位就会被清零 WDT 相关寄存器 03h/83hSTATUS IRP RP1 RP0 TO PD Z DC C 81h OPTION WDTE INTEDG T0CS T0SE PSA PS2 PS1 PS0 注 : 灰色为模块相关的寄存器位 Shanghai Belling Corp., Ltd. Rev / 34

19 系统中断 外部中断 RA 口电平变化中断 Timer 0 和 Timer 2 溢出中断比较器中断 中断相关寄存器 0Bh/8BhINTCON GIE PEIE T0IE INTE RAIE T0IF INTF RAIF 0Ch PIR CIF TMR2IF - 8Ch PIE CIE TMR2IE - 注 : 蓝色为模块相关的寄存器位 Shanghai Belling Corp., Ltd. Rev / 34

20 输入 / 输出口 器件最多可有 12 个可用的通用 I/O 引脚. 根据外设的使能情况, 部分引脚不能应用于 I/O RA 口及操作相关寄的存器 RA 端口上具有以下功能 : I/O, 独立可配置上拉电阻 端口电平变化中断 RA- 数据寄存器 Bit Name R/W 功能描述 7 - U-0 未定义 6 - U-0 未定义 5 RA5 R/W-0 1 = 端口引脚大于 VIH 0 = 端口引脚小于 VIL 4 RA4 R/W-0 1 = 端口引脚大于 VIH 0 = 端口引脚小于 VIL 3 RA3 R-x 1 = 端口引脚大于 VIH 0 = 端口引脚小于 VIL 2 RA2 R/W-0 1 = 端口引脚大于 VIH 0 = 端口引脚小于 VIL 1 RA1 R/W-0 1 = 端口引脚大于 VIH 0 = 端口引脚小于 VIL 0 RA0 R/W-0 1 = 端口引脚大于 VIH 0 = 端口引脚小于 VIL 注 : RA3 作为 IO 口时, 仅有输入功能 TRISA- 端口方向寄存器 Bit Name R/W 功能描述 7 - U-0 未定义 6 - U-0 未定义 5 TRISA5 R/W-1 1 = 引脚配置为输入 ( 三态 ) 0 = 引脚配置为输出 4 TRISA4 R/W-1 1 = 引脚配置为输入 ( 三态 ) 0 = 引脚配置为输出 3 TRISA3 R-1 作为 IO 时, 仅有不带上拉的输入功能 只读, 读出值总为 1. 2 TRISA2 R/W-1 1 = 引脚配置为输入 ( 三态 ) 0 = 引脚配置为输出 1 TRISA1 R/W-1 1 = 引脚配置为输入 ( 三态 ) 0 = 引脚配置为输出 0 TRISA0 R/W-1 1 = 引脚配置为输入 ( 三态 ) 0 = 引脚配置为输出 Shanghai Belling Corp., Ltd. Rev / 34

21 WPUA- 上拉寄存器 Bit Name R/W 功能描述 7 - U-0 未定义 6 - U-0 未定义 5 WPUA5 R/W-1 1 = 上拉使能 0 = 上拉禁止 4 WPUA4 R/W-1 1 = 上拉使能 0 = 上拉禁止 3 - U-0 未定义 2 WPUA2 R/W-1 1 = 上拉使能 0 = 上拉禁止 1 WPUA1 R/W-1 1 = 上拉使能 0 = 上拉禁止 0 WPUA0 R/W-1 1 = 上拉使能 0 = 上拉禁止 IOCA- 电平变化中断寄存器 Bit Name R/W 功能描述 7 - U-0 未定义 6 - U-0 未定义 5 IOCA5 R/W-0 1 = 允许电平变化中断 0 = 禁止电平变化中断 4 IOCA4 R/W-0 1 = 允许电平变化中断 0 = 禁止电平变化中断 3 IOCA3 R/W-0 1 = 允许电平变化中断 0 = 禁止电平变化中断 2 - R -0 未定义 1 IOCA1 R/W-0 1 = 允许电平变化中断 0 = 禁止电平变化中断 0 IOCA0 R/W-0 1 = 允许电平变化中断 0 = 禁止电平变化中断 与端口 RA 操作相关的寄存器 05h PORTA - - RA5 RA4 RA3 RA2 RA1 RA0 85h TRISA - - TRISA5 TRISA4 TRISA3 TRISA2 TRISA1 TRISA0 0Bh/8BhINTCON GIE PEIE T0IE INTE RAIE T0IF INTF RAIF 95h WPUA - - WPUA5 WPUA4 - WPUA2 WPUA1 WPUA0 96h IOCA - - IOCA5 IOCA4 IOCA3 IOCA1 IOCA0 注 : 蓝色为模块相关的寄存器位 Shanghai Belling Corp., Ltd. Rev / 34

22 RC 口及端口操作寄存器 RC- 端口数据寄存器 Bit Name R/W 功能描述 7 - U-0 未定义 6 - U-0 未定义 5 RC5 R/W-x 1 = 端口引脚大于 VIH 0 = 端口引脚小于 VIL 4 RC4 R/W-x 1 = 端口引脚大于 VIH 0 = 端口引脚小于 VIL 3 RC3 R/W-x 1 = 端口引脚大于 VIH 0 = 端口引脚小于 VIL 2 RC2 R/W-x 1 = 端口引脚大于 VIH 0 = 端口引脚小于 VIL 1 RC1 R/W-x 1 = 端口引脚大于 VIH 0 = 端口引脚小于 VIL 0 RC0 R/W-x 1 = 端口引脚大于 VIH 0 = 端口引脚小于 VIL TRISC- 端口方向寄存器 Bit Name R/W 功能描述 7 - U-0 未定义 6 - U-0 未定义 5 TRISC5 R/W-1 1 = 引脚配置为输入 ( 三态 ) 0 = 引脚配置为输出 4 TRISC4 R/W-1 1 = 引脚配置为输入 ( 三态 ) 0 = 引脚配置为输出 3 TRISC3 R/W-1 1 = 引脚配置为输入 ( 三态 ) 0 = 引脚配置为输出 2 TRISC2 R/W-1 1 = 引脚配置为输入 ( 三态 ) 0 = 引脚配置为输出 1 TRISC1 R/W-1 1 = 引脚配置为输入 ( 三态 ) 0 = 引脚配置为输出 0 TRISC0 R/W-1 1 = 引脚配置为输入 ( 三态 ) 0 = 引脚配置为输出 Shanghai Belling Corp., Ltd. Rev / 34

23 WPUC- 端口上拉寄存器 Bit Name R/W 功能描述 7 -- U-0 未实现 6 - U-0 未实现 5 WPUC5 R/W-1 1 = 上拉使能 0 = 上拉禁止 4 WPUC4 R/W-1 1 = 上拉使能 0 = 上拉禁止 3 WPUC3 R/W-1 1 = 上拉使能 0 = 上拉禁止 2 WPUC2 R/W-1 1 = 上拉使能 0 = 上拉禁止 1 WPUC1 R/W-1 1 = 上拉使能 0 = 上拉禁止 0 WPUC0 R/W-1 1 = 上拉使能 0 = 上拉禁止 与端口 RC 相关的寄存器 07h PORTC - - RC5 RC4 RC3 RC2 RC1 RC0 87h TRISC - - TRISC5 TRISC4 TRISC3 TRISC2 TRISC1 TRISC0 97h WPUC - - WPUC5 WPUC4 WPUC3 WPUC2 WPUC1 WPUC0 注 : 蓝色为模块相关的寄存器位 Shanghai Belling Corp., Ltd. Rev / 34

24 8 位定时计数器 -Timer0 Timer0 模块是 8 位定时 / 计数器, 具有以下特性 : 8 位定时器 / 计数器 (TMR0) 8 位预分频器 ( 与看门狗定时器共用 ) 可编程的内部或外部时钟源可编程的外部时钟边沿选择溢出中断 8 位定时器模式作为定时器使用时,Timer0 模块将在每个指令周期递增 ( 无预分频器 ) 将选项寄存器的 T0CS 选择定时器模式 如果对 TMR0 执行写操作, 则紧跟写操作之后的两个指令周期内 TMR0 禁止递增 8 位计数器模式 作为计数器使用时,Timer0 模块将在 T0CKI 引脚的每个上升或下降沿递增 递增边沿由选项寄 存器的 T0SE 位决定 将选项寄存器的 T0CS 位设置为 1 选择计数器模式 可编程的预分频器可编程的预分频器可供 Timer0 或看门狗定时器 (WDT) 使用, 但不能同时使用 预分频器的分配由选项寄存器的 PSA 位控制 要将预分频器分配给 Timer0, 必须将 PSA 位清零 Timer0 模块有范围从 1/2 到 1/256 的 8 个与分频比的选项, 由选项寄存器 REG_OPTION 的 PS<2:0> 位控制, 若要实现的 1:1 的预分频比, 需将预分频分配给 WDT 使用 预分频器是不可读写的 当预分频器被分配给 Timer0 模块时, 所有写入 TMR0 寄存器的指令都会将预分频器清零 将预分频器分配给 WDT 时,CLRWDT 指令会同时将预分频器和 WDT 清零 TIMER0 中断 TMR0 寄存器从 FFH 溢出到 00H 时,Timer0 将产生中断 每次 TMR0 寄存器溢出时都会将 INTCON 寄存器的 T0IF 中断标志位置 1, 与是否允许了 Timer0 中断无关 T0IF 位必须用软件清零 与 Timer 0 相关的寄存器 01h TMR0 Timer 0 Register 0Bh/8Bh INTCON GIE PEIE T0IE INTE RAIE T0IF INTF RAIF 8Eh PCON POR BOR 1Ah CMCON CON COUT COE CPOL PINS1 PINS0 nbze BZE 81h OPTION WDTE INTEDG T0CS T0SE PSA PS2 PS1 PS0 注 : 蓝色为模块相关的寄存器位 Shanghai Belling Corp., Ltd. Rev / 34

25 8 位定时 / 计数器 -Timer 1 Timer1 模块是 8 位定时 / 计数器, 具有以下特性 : 8 位 Reload 定时器 / 计数器寄存器可选的内部或外部时钟源预分频器 (1/1, 1/4, 1/16) 后分频器 (1:1, 1:2, 1:3, 1:16) 溢出时产生中断可编程的蜂鸣器输出 Timer1 工作原理 Timer1 模块是带有预分频器和后分频器的 8 位定时 / 计数器, 模块定时 / 计数器器 TMR1 只读寄存器, 上电或复位后其值为 00h, 当 Timer1 启动后 TMR1 从 00H 开始计数, 直到计数值和 RP 寄存器的值相匹配后,TMR1 值复位到 00h, 并产生一个溢出信后给后分频器, 经分频后置位 T1IF, 若中断允许则可产生 Timer1 中断 与内部时钟源配合使用时该模块为定时器, CLK 可通过预分频器进行 1:1,1:4 或 1:16 的分频 蜂鸣器输出 : 若蜂鸣器输出使能位 BZE 置 1,Timer1 计满溢出频率经 2 分频后从 BZ 口输出 若 BZE=1,nBZE 置 1, 则 BZ 经反向后通过 nbz 输出 Timer 1 控制寄存器 -T1CON Bit Name R/W 功能描述 7 - U-0 未定义 6:3 TOUTPS<6:3>R/W = 1:1 后分频 0001 = 1:2 后分频 0010= 1:3 后分频 1110 = 1:15 后分频 1111 = 1:16 后分频 2 TMR1ON R/W-0 1 = Timer 1 使能 0 = Timer 1 关闭 1:0 T1CKPS<1:0> R/W-0 00 = 1:1 预分频 01 = 1:4 预分频 1x = 1:16 预分频 与 Timer 1 相关的寄存器 0Bh/8BhINTCON GIE PEIE T0IE INTE RAIE T0IF INTF RAIF 0Ch PIR CIF TMR1IF - 8Ch PIE CIE TMR1IE - 11h TMR1 12h T1CON - TOUTPS3 TOUTPS2TOUTPS1TOUTPS0TMR1ONT1CKPS1T1CKPS0 92h PR 1Ah CMCON CON COUT COE CPOL PINS1 PINS0 nbze BZE Shanghai Belling Corp., Ltd. Rev / 34

26 注 : 蓝色为模块相关的寄存器位 Shanghai Belling Corp., Ltd. Rev / 34

27 PWM PWMOUT 控制引脚输出 PWM 波形 FSx 标志位控制 PWM 输出的阶数 ( 和 16) 8 位计数器 TMR1 计数过程中不断与 PR 相比较, 当 TMR1 计数到两者相等时,PWM 输出低电平, TMR1 继续向上计数, 直至计满设置的计数量程 当 TMR1 再次从零开始计数时,PWM 被强制输出高电平 PWM 输出占空比 = PR/ 计数量程 ( 计数量程 = 或 16) 参考寄存器保持输入 00H 可使 PWM 的输出长时间维持在低电平, 通过修改 PR 可改变 PWM 输出占空比 PWM 控制寄存器 -PWMCON Bit Name R/W 功能描述 7:4 - U-0 未定义 3:1 FS2:FS0 R/W-0 0xx = 计数量程 00~FF 100 = 计数量程 00~7F 101 = 计数量程 00~3F 110 = 计数量程 00~1F 111 = 计数量程 00~0F 0 PWMON R/W-0 0 = 关闭 PWM 输出 1 = 使能 PWM 输出 PWM 输出阶数及占空比 FS2 FS1 FS0 PWM 占空比范围 TMR1 有效值 PR 有效值 注释 0 x x 0/ / FF 00-FF / / F 00-7F /64-63/ F 00-3F /32-31/ F 00-1F /16 15/ F 00-0F 与 PWM 相关的寄存器 11h TMR1 12h T1CON - TOUTPS3TOUTPS2TOUTPS1TOUTPS0TMR1ONT1CKPS1T1CKPS0 92h PR 93h PWMCON FS2 FS1 FS0 PWMON 注 : 蓝色为模块相关的寄存器位 Shanghai Belling Corp., Ltd. Rev / 34

28 比较器 比较器具有以下特性 : 比较结果输出及极性可选 比较器中断 比较器控制寄存器 - CMCON Bit Name R/W 功能描述 7 CON U-0 1= 比较器使能 0= 比较器禁止 6 COUT R-0 CPOL=1 CPOL=0 CVIN+>CVIN-, COUT=0 CVIN+>CVIN-, COUT=1 CVIN+<CVIN-, COUT=1 CVIN+<CVIN-, COUT=0 5 COE R/W-0 1= COUT 出现在 COUT 引脚上 0= COUT 仅在内部有效 4 CPOL R/W-0 1 = COUT 逻辑相反 0 = COUT 逻辑不相反 3 PNS1 R/W-0 1 = CIN+ CIN- Cout 与 RC 口复用 0 = CIN+ CIN- Cout 与 RA 口复用 2 PNS0 R/W-0 1 = T0CKI 与 RC3 引脚复用 0 = T0CKI 与 RA2 复用. 1 nbze R/W-0 1 = 若 BZE 使能, 蜂鸣器反向输出 0 = 非蜂鸣反向输出. 0 BZE R/W-0 1 = 使能蜂鸣器输出 0 = 禁止蜂鸣器输出 注 : 1. 当比较器使能时, 需要通过 TRISA 将 RA0 RA1 设为输入, 此时 RA0 RA1 为模拟输入口. 与比较器相关的寄存器 0Bh/8B GIE PEIE T0IE INTE RAIE T0IF INTF RAIF INTCON 0Ch CIF TMR1IF - PIR1 8Ch PIE CIE TMR1IE - 1Ah CON COUT COE CPOL PINS1 PINS0 nbze BZE CMCON 注 : 蓝色为模块相关的寄存器位 Shanghai Belling Corp., Ltd. Rev / 34

29 配置位 通过对配置编程 ( 读为 0) 或不编程 ( 读为 1) 来选择不同的器件配置, 如配置寄存器所示 这些位映射到程序存储单元的 2007H 中 配置字寄存器 -CONFIGURATION Bit Name 描述 保留 12 XCTYPE 外部晶振类型选择 1 = Type1 0 = Type0 11 PWRON-TM POR/BOR 延时器 1 = 延时 72ms 0 = 延时 5ms 10 IOSCFS 内部时钟选择位 1 = 4MHz 0 = 2MHz 9:7 BOREN<2:0> 欠压复位选择位 1xx = 禁止 BOR 011 = 使能 BOR=2.1V 010 = 正常工作时使能 BOR=2.1V, 休眠禁止 BOR 001 = 使能 BOR=3.6V 000 = 正常工作时使能 BOR=3.6V, 休眠时禁止 BOR 6 CP 1 = 禁止程序存储器代码保护 0 = 使能程序存储器代码保护 5 MCLRE 1 = MCLR 引脚为 MCLR 0 = MCLR 引脚为数字输入,MCLR 内部连接到 VDD 4 -- 保留 3 -- 保留 2:0 FOSC<2:0> 0xx = 振荡选项为外部晶振 1xx = 振荡选项为内部 RC Shanghai Belling Corp., Ltd. Rev / 34

30 电气参数 极限值 参数 符号 极限值 单位 备注 电源电压 V DD -0.3 ~ +6.5 V 输入电压 V I -0.3~V DD +0.3 V 输出电压 V o -0.3 ~ V DD +0.3 V 相对于 VSS, 任何引脚电压 正常电压引灌电流 I OH -6 ma 每个 I/O 端口最大的灌电流 脚 总灌电流 ΣI OH ma 所有 I/O 汇总灌电流 拉电流 I OL 20 ma 每个 I/O 端口最大拉电流 总拉电流 ΣI OL ma 所有 I/O 汇总拉电流 总功率消耗 P T 600 mw 储存温度 T STG -65 ~ +150 推荐操作参数 参数符号测试条件最小值典型值最大值单位 工作电压 V DD V 工作频率 FSYS VDD = 3.3V ~ 5.5V MHz VDD = 2.4V ~ 3.3V MHz 工作温度 T OPR V DD = 2.4V ~ 5.5V 直流特性 符号 特性 最小值 典型值 最大值 单位 条件 Vdd 工作电压 V Fsys =2MHz V Fsys =4MHz Idd 工作电流 ma VDD =3V, ma VDD =5V, Isb 静态电流 ua VDD =5V VIL 输入低电压 VDD V VIH 输入高电压 0.7VDD - - V IIL 输入漏电流 ua VDD =5V. Vin=0, 内部上拉电阻使能 Rup 输入上拉电阻 KΩ VDD =5V. Vin=0, 内部上拉电阻使能 VOL 输出低电压 V VDD =5V. ILoad=10mA VOH 输出高电压 VDD V VDD =5V. ILoad=6mA Shanghai Belling Corp., Ltd. Rev / 34

31 交流特性符号特性最小值典型值最大值单位条件 VDD = 3.3V ~ 5.5V Fosc 外部振荡频率 MHz VDD = 2.0~5.5V TCY 指令周期 1 Tosc FIRC VDD = 3.3~5.5V 内部振荡频率 MHz VDD = 2.0~5.5V TMCL 复位脉冲宽度 2 TCY TWDT WDT 超时周期 18 ms Shanghai Belling Corp., Ltd. Rev / 34

32 指令集 针对字节的文件寄存器操作指令 Mnemonic, operands ADDWF ANDWF CLRF Description Opcode Status f,d Add W and F DFFF FFFF C,DC,Z 1 d Add W and (FSR) D C,DC,Z 2 f,d AND W and F DFFF FFFF Z 1 d AND W and (FSR) D Z 2 f Clear f FFF FFFF Z 1 Clear (FSR) Z 2 CLRW - Clear W Z 1 COMF DECF DECFSZ INCF INCFSZ IORWF MOVF MOVWF f,d Complement f DFFF FFFF Z 1 d Complement (FSR) D Z 2 f,d Decrement f DFFF FFFF Z 1 d Decrement (FSR) D Z 2 f,d Decrement f, Skip if DFFF FFFF - 1 d Decrement (FSR), Skip if D f,d Increment f DFFF FFFF Z 1 d, Increment (FSR) D Z 2 f,d Increment f, Skip if DFFF FFFF - 1 d Increment (FSR), Skip if D f,d Inclusive OR W with f DFFF FFFF Z 1 d Inclusive OR W with (FSR) D Z 2 f,d Move f DFFF FFFF Z 1 d Move (FSR) D Z 1 f Move W to f FFF FFFF - 1 Move W to (FSR) NOP No Operation XX RLF RRF SUBWF SWAPF XORWF f,d Rotate Left f through Carry DFFF FFFF C 1 d Rotate Left (FSR) through Carry D C 2 f,d Rotate Right f through Carry DFFF FFFF C 1 d Rotate Right (FSR) through Carry D C 2 f,d Subtract W form f DFFF FFFF C, DC, Z 1 d Subtract W form (FSR) D C, DC, Z 2 f,d Swap nibbles in f DFFF FFFF - 1 d Swap nibbles in (FSR) D f,d Exclusive OR W with f DFFF FFFF Z 1 d Exclusive OR W with (FSR) D Z 2 Cycles Shanghai Belling Corp., Ltd. Rev / 34

33 针对位的文件寄存器操作指令 Mnemonic, operan Description Opcode Status Cycles f,b BCF b f,b BSF b f,b BTFSC b f,b BTFSS b Bit Clear f 01 00BB BFFF FFFF - 1 Bit Clear (FSR) 01 00BB B Bit set f 01 01BB BFFF FFFF - 1 Bit set f 01 01BB B Bit Clear f, Skip if Clear 01 10BB BFFF FFFF - 1 Bit Clear f, Skip if Clear 01 10BB B Bit Set f, Skip if Set 01 11BB BFFF FFFF - 1 Bit Set f, Skip if Set 01 11BB B 立即数和控制操作指令 Mnemonic, operan Description Opcode Status Cycles ADDLW imm Add literal and W X IIII IIII C, DC, Z 1 ANDLW imm AND literal with W IIII IIII Z 1 CALL imm Call subroutine 10 0III IIII IIII - 2 CLRWDT - Clear Watchdog Timer TO, PD 1 GOTO imm Go to address 10 1III IIII IIII - 2 IORLW imm Inclusive OR literal with W IIII IIII Z 1 MOVLW imm Move literal to W 11 00XX IIII IIII - 1 RETFIE - Return from Interrupt RETLW imm Return with literal in W 11 01XX IIII IIII - 2 RETURN - Return from Subroutine SLEEP - Go into standby mode TO, PD - SUBLW imm Subtract W from literal X IIII IIII C, DC, Z 1 XORLW imm Exclusive OR literal with W IIII IIII Z 1 Shanghai Belling Corp., Ltd. Rev / 34

34 上海贝岭股份有限公司 公司总部 / 华东办事处 上海市宜山路 810 号, 邮编 : 电话 :(021) , 传真 :(021) 华北办事处 北京市西城区新华里 16 号院 ( 锦官苑小区 )10 号楼 1 单元 1505 室, 邮编 : 电话 : (010) , 传真 :(010) 华南办事处 深圳市福田中心区民田路新华保险大厦 1510 室, 邮编 : 电话 :(0755) ,, 传真 :(0755) 出口部 上海市宜山路 810 号, 邮编 : 电话 :(021) , 传真 :(021) Shanghai Belling Corp., Ltd. Rev / 34