CSU1121/2用户手册

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1 用户手册 基于 OTP ROM 的 8 位 RISC MCU Rev.. 通讯地址 : 深圳市福田区新闻路景苑大厦 A2-3 室邮政编码 :5829 公司电话 :+(86 755)83634 传真 :+(86 755) 公司网站 : Rev.. 第 页, 共 73 页

2 28 引脚 8 位 OTP ROM 单片机产品介绍 功能描述 CSU2 系列包括 CSU2 和 CSU22 两款产品, 是一个 8 位 CMOS 单芯片 MCU, 内置 4K 6 位一次性可编程 (OTP)ROM, 带有 2 通道的 24 位全差分输入 ADC, 低噪声放大器 主要特性高性能的 RISC CPU 8 位单片机 MCU 内置 4K 6 位一次性可编程存储器 (OTP ROM) 256 字节数据存储器 (SRAM) 只有 39 条单字指令 8 级存储堆栈 外围特性 4 位双向 I/O 口 路蜂鸣器输出 2 通道的 24 位全差分输入 ADC 6 级内置 PGA(8,32,64, 28,256,52) 2 个外部中断 低电压检测引脚 ( 内部提供 2.4V 2.5V 2.6V 2.7V 2.8V 3.6V 电压比较 ) 内置温度传感器 模拟特性 提供两个全差分 AD 输入通道, 24 内带基准电压源 (2.3V,2.6V,2.8V,3V) 4 个中断源 ( 外部中断 : 2 个, 内部中断 :2 个 ) 看门狗 (WDT) 内带 MHz/4MHz 振荡器封装 :28-PIN SDIP/28-PIN SOP CMOS 技术 电压工作范围 :2.4V~3.6V 工作电流 2mA; 休眠模式下的电流小于 3uA 应用场合 位分辨率, 有效精度 2 位 (PGA 为 8 时 ) 内部集成的可编程增益放大器能提供 8, 32,64,28,256,52 等不同倍率的增 益, 适合用于各种信号量场合 低噪声 PGA ADC 的输出速率 3.8Hz~6KHz 专用微控制器的特性 内带低电压复位 (LVR) 及低电压检测器 (LVD) 内带电荷泵 ( 倍压器 ) 及稳压器 (3.V 的自调整输出 ) 电子衡器精密测量及控制系统 Rev.. 第 2 页, 共 73 页

3 历史修改记录 历史修改记录 时间 记录换新 LOGO 初稿完成 版本号. Rev.. 第 3 页, 共 73 页

4 目录 目录 历史修改记录... 3 目录... 4 产品概述... 7 功能模块原理图 电气特性... 最大极限值... 直流特性 (VDD = 3.3V,TA = 25ºC, 如无其他说明则都是此条件 )... ADC 的特性 (VDD = 3.3V,TA = 25ºC, 如无其他说明则都是此条件 ) CPU 核 时序方式 / 指令周期... 4 存储器... 5 状态寄存器 INTE 及 INTF 中断寄存器 SFR... 9 系统专用寄存器... 9 辅助专用寄存器... 9 时钟系统 振荡器状态 CPU 指令周期 ADC 时钟 蜂鸣器时钟 TMCLK( 定时器模块输入时钟 ) 定时器 看门狗 I/O port 数字 I/O 口 :PT[7:5] 数字 I/O 口与外部中断输入 :PT2[:] 数字 I/O 口 PT2[3:2] 数字 I/O 口 PT2[6] 数字 I/O 接口或者蜂鸣器输出 :PT2[7]...4 数字 I/O 口 :PT3[6:3] 数字输出口 数据存储区 Halt 与 sleep 模式 复位系统 电源系统 Regulator 低电压比较器 ADC 模块 OTP 模块 OTP 在线烧录 MCU 指令集 Rev.. 第 4 页, 共 73 页

5 目录 3 封装 图目录图 - 功能引脚图... 7 图 2- CPU 核的功能模块图... 3 图 2-2 MCU 指令周期... 5 图 2-3 程序存储器... 6 图 2-4 间接地址访问... 7 图 2-5 定时模块的功能框图 图 2-6 看门狗定时器功能框图 图 2-7 PT[7:5] 功能框图 图 2-8 PT2[:] 功能框图 图 2-9 PT2[3:2] 功能框图 图 2- PT2[6] 功能框图 图 2- PT2[7] 功能框图... 4 图 2-2 PT3[7:] 功能框图 图 2-3 稳压电路 图 2-4 低电压比较功能模块框图... 5 图 2-5OTP 烧写器接口图 Rev.. 第 5 页, 共 73 页

6 目录 表目录表 - 引脚说明表... 8 表 -2 主要功能描述... 表 -3 最大极限值... 表 -4 直流特性... 表 -5 ADC 的特性... 2 表 2- MCU 架构说明... 4 表 2-2 数据存储器地址分配... 6 表 2-3 系统寄存器表... 9 表 2-4 辅助专用寄存器列表... 9 表 2-5 时钟系统寄存器列表... 2 表 2-6 内部晶振选择电路... 2 表 2-7 振荡器状态选择列表... 2 表 2-8 CPU 指令周期寄存器列表... 2 表 2-9 指令周期与 MCK 关系列表... 2 表 2- 指令周期选择列表 表 2- ADC 采样频率选择寄存器 表 2-2 ADC 采样频率选择列表 表 2-3 ADC 输出速率选择寄存器 表 2-4 ADC 输出速率选择列表 表 2-5 蜂鸣器时钟寄存器列表 表 2-6 蜂鸣器时钟选择列表 表 2-7 TMCLK 选择列表 表 2-8 定时器寄存器列表 表 2-9 定时器选择列表 表 2-2 看门狗定时器寄存器表 表 2-2 看门狗时钟选择列表 表 2-22 I/O 口寄存器表 表 2-23 PT 寄存器列表 表 2-24 PT2 寄存器列表 表 2-25 PT2 寄存器列表 表 2-26 PT2 寄存器列表 表 2-27 PT2[7] 寄存器列表... 4 表 2-28 PT3 寄存器列表 表 稳压电路寄存器列表 表 低电压比较器寄存器列表... 5 表 2-3 低电压比较器检测电压的选择列表... 5 表 2-32 ADC 功能模块相关寄存器列表 表 2-33 ADC 采样频率选择列表 表 2-34 ADC 输出速率选择列表 表 2-35 ADC 增益选择列表 表 2-36 ADC 工作电流选择列表 表 2-37 OTP 接口说明 表 2-38 在线烧录寄存器列表 表 2-39 在线烧录时间选择寄存器 表 2-4 MCU 指令集 表 2-4 MCU 指令集描述... 6 Rev.. 第 6 页, 共 73 页

7 产品概述 产品概述 Pin 配置 图 - 功能引脚图 Rev.. 第 7 页, 共 73 页

8 产品概述 管脚名称 PT3[]~[2] DVDD 输入 / 输出 I/O I I 表 - 引脚说明表 管脚序号 ~2 3 描述 O 数字电源 DGND 4 数字地 VPP I 5 OTP 烧写电压输入 烧写 OTP 时接 6.5V, 正常工作接 VDD RST I 6 复位信号输入, 低电平有效 AGND I 7 模拟地 AVDD I 8 模拟电源 REF/VS I/O 9 参考电压输入引脚或作为传感器的供电端口 ANA ANA NC ANA2 ANA3 I I I I 模拟差分输入端模拟差分输入端 NC 模拟差分输入端模拟差分输入端 PT[5]~[7] PT2[]/OTPD PT2[]/OTPCK PT2[2]/PDM PT2[3]/PDM2 PT2[6] PT2[7]/BZ PT3[6]~[3] PT3[] I/O I/O I/O I/O I/O I/O I/O I/O I/O 5~ ~27 28 I/O OTP 烧写的数据或作为 OTP 烧写的时钟或作为 PDM 码输出, 或作为 PDM 码输出, 或作为 I/O 蜂鸣器输出或者 I/O I/O O I/O I/O I/O I/O Rev.. 第 8 页, 共 73 页

9 功能模块原理图 功能模块原理图 图 -2 功能模块 从功能模块原理图中可看到有 5 个功能模块, 如表 -2 描述 Rev.. 第 9 页, 共 73 页

10 功能模块原理图 表 - 主要功能描述 项目 子项目 描述 RISC CPU Core 详细描述见. 节 OTP 程序存储器 OTP: 一次性可编程 8K Bytes 用于 4K 条编程指令 CPU 核 数据功能模块 模拟功能模块 电源功能模块 普通用途 I/O 数据存储器 时钟系统 定时器模块 Buzzer Ext.INT ADC 电源模块 带有 384Bytes SRAM(28 Bytes 寄存器,256 Bytes 普通数据存储器 ) 有两个时钟源 一个是 4MHz 的内部时钟供 CPU 工作, 另一个是 32768Hz 或者 4MHz 的外部时钟 用于定时中断及看门狗的时钟计数器用户连接一个蜂鸣器到内带的蜂鸣器接口以接收警告或提醒信号 提供 2 个外部中断接口内带 Sigma-Delta 的 ADC 将传感器的模拟信号转换为数字信号 有一个专用的电源系统 此电源系统能为 ADC 提供固定的电压 芯片的输入电压可以在一个范围内浮动 PT PT 接口有 3 位 PT2 接口有 6 位 用户可以定义这 8 位接口用 PT2 于普通用途或某些专用功能, 比如外部中断, 蜂鸣器 PT3 PT3 接口有 7 位 用户必须定义后才能使用 Rev.. 第 页, 共 73 页

11 功能模块原理图. 电气特性.. 最大极限值 表 -2 最大极限值 参数 范围 单位 电源 VDD 2.4~3.6 V 引脚输入电压工作温度存贮温度焊接温度, 时间 -.3~VDD+.3-4~+85-55~+5 22ºC, 秒 V ºC ºC 通过 -4ºC 低温工作寿命 (LTOL) 测试,VDD = 3.3V..2 直流特性 (VDD = 3.3V,TA = 25ºC, 如无其他说明则都是此条件 ) 表 -3 直流特性 符号参数测试条件最小值典型值最大值单位 VDD 工作电源 V MCK = 4MHz CPUCLK=MCK/2 IDD 电源电流 电荷泵 ADC 打开 2 ma 睡眠模式下电源电流 ua ISleep (csu22) 睡眠指令.2 VIH VIL IPU IOH IOL 数字输入高电平数字输入低电平上拉电流高电平输出电流低电平输出电流 PT2 PT2 PT,2,3 Vin = VOH=VDD-.3V VOL=.3V VOH=VDD-.3V (PT2.2 PT2.3) VOL=.3V VDD IOH 高电平输出电流 ma IOL VDDA IREG VCVDDA VLREF TCLREF VLBAT FRC FWDT 低电平输出电流模拟电源 VS 稳压器输出电流 VDDA 电压变化系数用于低电压检测的内部参考电压用于低电压检测的内部参考电压温度系数 V V ua ma ma (PT2.2 PT2.3) 3 ma V VDD=3.3V VS=2.85V( 没有负载 ).8 ma -2 2 %V TA = -4~8ºC SILB[:]= 低电池检测电压内置 RC 振荡器 SILB[:]= OSC_H= 3.2 内置看门狗时钟 OSC_H= V ppm/ºc V MHz MHz KHz Rev.. 第 页, 共 73 页

12 功能模块原理图..3 ADC 的特性 (VDD = 3.3V,TA = 25ºC, 如无其他说明则都是此条件 ) 表 -4 ADC 的特性 模拟输入 系统性能 参考电压 参数 条件 最小值 典型值 最大值 单位 模拟输入范围满幅输入电压 (AIN+) - (AIN-) AGND-. AVDD+. ±VREF/PGA V V 差分输入阻抗 分辨率 无失码 输入噪声 增益 = (rms) 增益 =28 积分线性度 增益 =28 失调误差 失调误差漂移 增益 =28 增益 =28 增益误差 增益 =28 增益误差漂移 增益 =28 VS 参考电压温度系数 LDOS[:]= LDOS[:]= LDOS[:]= LDOS[:]= /PGA ± AVDD MΩ Bits uv nv % of FS uv uv/ % ppm/ V ppm/ Rev.. 第 2 页, 共 73 页

13 2 2. CPU 核 图 2- CPU 核的功能模块图 从 CPU 核的功能模块图中, 可以看到它主要包含 7 个主要寄存器及 2 个存储器单元 Rev.. 第 3 页, 共 73 页

14 表 2- MCU 架构说明 模块名称 描述 程序计数器 此寄存器在 CPU 的工作周期间起到很重要的作用, 它记录 CPU 每个周 期处理程序存储器中指令的指针 在一个 CPU 周期中, 程序计数器将 程序存储器地址 (2bits), 指令指针推送到程序存储器, 然后自动加 以进行下一次周期 栈寄存器 指令寄存器 指令译码器 堆栈寄存器是用来记录程序返回的指令指针 当程序调用函数, 程序计数器会将指令指针推送到堆栈寄存器 在函数执行结束之后, 堆栈寄存器会将指令指针送回到程序计数器以继续原来的程序处理 程序计数器将指令指针 ( 程序存储器地址 ) 推送到程序存储器, 程序存储器将程序存储器的数据 (6bits) 及指令推送到指令寄存器 的指令是 6bits, 包括 3 种信息 : 直接地址, 立即数及控制信息 CPU 能将立即数推送到工作寄存器, 或者进行某些处理后, 根据控制信息, 将立即数存储到直接地址所指向的数据存储器寄存器中 直接地址 (8bits) 数据存储器的地址 CPU 能利用此地址来对数据存储器进行操作 直接数据 (8bits) CPU 通过 ALU 利用此数据对工作寄存器进行操作 控制信息它记录着 ALU 的操作信息 指令寄存器将控制信息推送到指令译码器以进行译码, 然后译码器将译码后的信息发送到相关的寄存器 算术逻辑单元算术逻辑单元不仅能完成 8 位二进制的加, 减, 加, 减 等算术计算, 还能对 8 位变量进行逻辑的与, 或, 异或, 循环移位, 求补, 清零等逻辑运算 工作寄存器工作寄存器是用来缓存数据存储器中某些存储地址的数据 状态寄存器当 CPU 利用 ALU 处理寄存器数据时, 如下的状态会随着如下顺序变化 :PD,TO,DC,C 及 Z 文件选择寄存器 程序存储器 在 的指令集中,FSR 是用于间接数据处理 ( 即实现间接寻址 ) 用户可以利用 FSR 来存放数据存储器中的某个寄存器地址, 然后通过 IND 寄存器对这个寄存器进行处理 内带 8K bytes 的 OTP ROM 作为程序存储器 由于指令的操作码 (OPCODE) 是 6bits, 用户最多只能编程 4K 的指令 程序存储器的地址总线是 2bits, 数据总线是 6bits 数据存储器 内带 28bytes 的 SRAM 作为数据存储器 此数据存储器的地址总线是 8bits, 数据总线是 8bits 2.. 时序方式 / 指令周期 CPU 为真正的 RISC 结构, 单时钟指令周期 MCU 的指令周期为两个系统时钟周期 因为系统时钟最快可达到行的最高执行周期为 2MHz 4MHz, 所以指令执 Rev.. 第 4 页, 共 73 页

15 主要分为四个步骤执行 Step:PC 指针将指令地址送入程序存储器, 然后在时钟下降沿将指令锁存到指令寄存器 Step2: 指令寄存器将直接地址送到地址选择器, 将立即数送入数据选择器, 将控制信息送入指令译码器 Step3: 根据解码信息,ALU 进行计算 此时将程序寄存器置入功耗 Step4: 将计算出来的结果送入工作寄存器和数据存储器 standby 模式, 以节省 图 2-2 MCU 指令周期 2..2 存储器. 程序存储器主要用于指令的存储, 在 中, 该程序存储器是 4K*6bit 的 OTP, 对于程序员来说, 该存储器只读, 不可以写入 系统的 reset 地址为 x, 中断入口地址为 x4, 需要注意的一点就是所有的中 断共用同一个中断入口地址 Rev.. 第 5 页, 共 73 页

16 图 2-3 程序存储器 数据存储器主要用于程序运行过程中, 全局以及中间变量的存储 该存储器分为三个部分 地址的 x 至 x7 是系统特殊功能寄存器, 例如间接地址, 间接地址指针, 状态寄存器, 工作寄存器, 中断标志位, 中断控制寄存器 地址的 x8 至 x7f 外设特殊功能寄存器, 例如 IO 端口, 定时器,ADC, 系统特殊功能寄存器和外设特殊功能寄存器是用寄存器实现, 而通用数据存储器是 RAM 实现, 可以读出也可以写入 表 2-2 数据存储器地址分配 数据存储器 起始地址 结束地址 系统特殊功能寄存器外设特殊功能寄存器通用数据存储器 x x8 x8 x7 x7f xff 4. 通过 IND 以及 FSR 这两个寄存器可以对数据存储器以及特殊功能寄存器进行间接访问 当从间接地址寄存器 (IND) 读入数据时,MCU 实际上是以 FSR 中的值作为地址去访问数据存储器得到数据 当向间接寄存器 (IND) 写入数据时,MCU 实际上是以 FSR 中的值作为地址去访问数据存储器将值存入该地址 其访问方式见图 2-4 Rev.. 第 6 页, 共 73 页

17 图 2-4 间接地址访问 2..3 状态寄存器状态寄存器包含 ALU 的算术状态及复位状态 状态寄存器类似于其它寄存器, 可以作为作任何指令的目标寄存器 如果状态寄存器是某条指令的目标寄存器, 则会影响到 Z, DC 或 C 位, 那么对这三个位的写是不使能 这些位是由器件逻辑进行置位或清零 TO 及 PD 位是不可写的 状态寄存器 ( 地址为 4h) 特性 STATUS U- U- U-X Bit7 Bit6 Bit5 R- PD Bit4 R- TO Bit3 R/W-X DC Bit2 R/W-X C Bit R/W-X Z Bit Bit 4 Bit 3 Bit 2 Bit PD: 掉电标志位 = 执行 SLEEP 指令 = 上电复位后 TO: 看门狗定时溢出标志 通过对此位写 清零, 看门狗定时溢出设置此位 = 看门狗定时溢出发生 = 上电复位后 DC: 半字节进位标志 / 借位标志, 用于 ADDWF(C) 及 SUBWF(C) 用于借位时, 极性相反 = 结果的第 4 位出现进位溢出 = 结果的第 4 位不出现进位溢出 C: 进位标志 / 借位标志用于借位时, 极性相反 = 结果的最高位 (MSB) 出现进位溢出 Rev.. 第 7 页, 共 73 页

18 Bit = 结果的最高位 (MSB) 不出现进位溢出 Z: 零标志 = 算术或逻辑操作是结果为 = 算术或逻辑操作是结果不为 特性 (Property): R = 可读位 W = 可写位 U = 无效位 -n = 上电复位后的值 = 位已设置 = 位已清零 X = 不确定位 2..4 INTE 及 INTF 中断寄存器 中断系统的入口地址为 x4, 各个中断之间没有优先级, 靠程序控制各个中断的优先级 只要有中断标志位, 就会有中断响应, 响应中断之后需要软件将中断标志位清除, 否则会不断响应中断 INTE 及 INTF 寄存器是可读 可写的, 包括使能位及标志位, 用于中断器件 INTE 寄存器 ( 地址为 7h) 特性 INTE GIE Bit7 U- U- TMIE Bit6 Bit5 Bit4 Bit3 ADIE Bit2 EIE Bit EIE Bit Bit 7 Bit 4 Bit 2 Bit Bit GIE: 全局中断使能标志 = 使能所有非屏蔽中断 = 不使能所有中断 TMIE:8-Bit 定时器中断使能标志 = 使能定时器中断 = 不使能定时器中断 ADIE:ADC 中断使能标志 = 使能 ADC 中断 = 不使能 ADC 中断 EIE:PT2. 外部中断使能标志 = 使能 PT2. 外部中断 = 不使能 PT2. 外部中断 EIE:PT2. 外部中断使能标志 = 使能 PT2. 外部中断 = 不使能 PT2. 外部中断 特性 (Property): R = 可读位 W = 可写位 U = 无效位 -n = 上电复位后的值 = 位已设置 = 位已清零 X = 不确定位 INTF 寄存器 ( 地址为 6h) 特性 INTF U- Bit7 U- Bit6 U- Bit5 TMIF Bit4 Bit3 ADIF Bit2 EIF Bit EIF Bit Rev.. 第 8 页, 共 73 页

19 Bit 4 Bit 2 Bit Bit TMIF: 定时中断标志 = 发生定时中断, 必须软件清 = 没发生定时中断 ADIF:ADC 中断标志 = 发生 ADC 中断, 必须软件清 = 没发生 ADC 中断 EIF:PT2. 外部中断标志 = 发生 PT2. 外部中断, 必须软件清 = 没发生 PT2. 外部中断 EIF:PT2. 外部中断志 = 发生 PT2. 外部中断, 必须软件清 = 没发生 PT2. 外部中断 特性 (Property): R = 可读位 W = 可写位 -n = 上电复位后的值 = 位已设置 U = 无效位 = 位已清零 X = 不确定位 2.2 SFR 2.2. 系统专用寄存器 系统专用寄存器用于完成 CPU 核的功能, 由间接地址, 间接地址指针, 状态寄存器, 工作寄存器, 中断标志及中断控制寄存器 表 2-3 系统寄存器表 地址 h h 2h 3h 4h 5h 6h 7h 名称 Bit7 Bit6 Bi5 Bi4 Bit3 Bit2 Bit Bit 上电复位 后的值 IND IND FSR FSR STATUS WORK INTF INTE 以 FSR 中内容作为地址的数据存储器中的数据以 FSR 中内容作为地址的数据存储器中的数据 uuuuuuuu uuuuuuuu 间接数据存储器的地址指针 间接数据存储器的地址指针 IRP IRP PD TO DC C Z uuuu 工作寄存器 GIE TMIF TMIE ADIF ADIE EIF EIE EIF EIE 辅助专用寄存器 辅助专用寄存器是为辅助功能而设计, 比如 I/O 口, 定时器,ADC, 信号的条件控制寄存器 详细描述请看表 2-4 辅助专用寄存器列表及以下章节 表 2-4 辅助专用寄存器列表 Rev.. 第 9 页, 共 73 页

20 地址名称 Bit7 Bit6 Bit5 Bit4 Bit3 Bit2 Bit Bit Ah Bh Ch Dh Eh Fh h h 2h 3h 4h 5h 8h 9h Ah Bh Ch Dh Fh 2h 2h 22h 23h 24h 25h 26h 27h 28h 29h 2Ah 4h 4h 42h 43h 44h 45h 46h 47h 48h 49h 4Ah 4Bh 4Ch 4Dh 4Eh 4Fh 5h 5h 58h EADRH EADRL EDATH WDTCON TMOUT TMCON ADOH WTDEN TRST PARL[7:] EDATH[7:] TMOUT[7:] TMEN ADO[23:6] ADO[5:8] ADO[7:] 上电复位值 PARH[3:] WTS[3:] INS[2:] ADOL ADOLL ADCON ADSC ADM[2:] MCK M7_CK M6_CK M5_CK M4_CK M3_CK M2_CK M_CK M_CK PCK S_BEEP[:] OSC_H NETA SINL[:] ACM CM_SEL NETB ERV NETC CHOPM[:] ADG_M[:] ADG[:] ADEN NETD* OUTCH NETE Level_s ENLB NETF* LDOS[:] SILB[2:] SVD LVR_EN ENVDDA BGID[3:] ENVB LBOUT PT PT[7:4] PTEN PTPU AENB AOENB3 PTEN[7:4] PTPU[7:4] AENB2[2:] PT2 PT2[7:] PT2EN[7:] PT2PU[7:] PT2EN PT2PU PT2MR PT3 PT3EN PT3PU DATA DATA 2 DATA 3 DATA 4 DATA 5 DATA 6 DATA 7 DATA 8 DATA 9 DATA DATA DATA 2 DATA 3 DATA 4 DATA 5 DATA 6 DATA 7 DATA 8 OUTENR BZEN EM[:] EM[:] PT3[6:3] PT3EN[6:3] PT3UP[6:3] DATA [3:] DATA 2[3:] DATA 3[3:] DATA 4[3:] DATA 5[3:] DATA 6[3:] DATA 7[3:] DATA 8[3:] DATA 9[3:] DATA [3:] DATA [3:] DATA 2[3:] DATA 3[3:] DATA 4[3:] DATA 5[3:] DATA 6[3:] DATA 7[3:] DATA 8[3:] ENGND * 其中打 * 号的寄存器 (NETD NETF) 不能进行位操作 ENVDD uuuu uuu Uuuu uuuuuuuu Uuuu Uuuu Uuuu Rev.. 第 2 页, 共 73 页

21 2.3 时钟系统 2.3. 振荡器状态 表 2-5 时钟系统寄存器列表 地址 名称 Bit7 Bits6 Bit5 Bits4 Bit3 Bits2 Bit Bits 上电复位值 4h 5h MCK PCK M7_CK M5_CK M3_CK M2_CK M_CK OSC_H 的时钟源是内部集成的时钟, 可以产生 MHZ/4MHz 的时钟供 CPU 工作, 通过 OSC_H 来选择不同的内部晶振频率 表 2-6 内部晶振选择电路 OSC_H 晶振电路内部 MHZ 晶振电路内部 4MHz 晶振电路 用户必须正确设置 M7_CK 使能内部振荡器, 如表 进行睡眠模式, 内部振荡器将不使能 2-9 所示 如果执行睡眠指令来使 表 2-7 振荡器状态选择列表 睡眠指令 M7_CK 振荡器状态 X Disable Enable Disable 注 :X 即该位可为任意值 CPU 指令周期 表 2-8 CPU 指令周期寄存器列表 地址 名称 Bit7 Bit6 Bit5 Bit4 Bit3 Bit2 Bit Bit 上电复位值 4h MCK M7_CK M5_CK M2_CK M_CK 用户可以通过设置 M_CK,M2_CK,OSC_H 来选择指令周期 ( 用户必须保证切换振荡器时, 振荡器的输出是稳定的 ; 一般在切换后加一条 NOP 指令 ) 其中 M2_CK,M_CK 选择指令周期与 MCK 的关系 ( 如表 2-) M2_CK 表 2-9 指令周期与 M_CK MCK 关系列表 指令周期 MCK/8 Rev.. 第 2 页, 共 73 页

22 MCK/6 MCK/2 MCK/4 表 2- 指令周期选择列表 OSC_H M2_CK M_CK MCK(KHz) 指令周期 (KHz) ICK MCK/8 25 ICK MCK/ ICK MCK/2 5 ICK MCK/4 25 ICK 4 MCK/8 5 ICK 4 MCK/6 25 ICK 4 MCK/2 2 ICK 4 MCK/4 地址 3h 5h ADC 时钟 名称 Bit7 Bit6 Bit5 Bit4 Bit3 Bit2 Bit Bit ADCON PCK ADSC 表 2- ADC 采样频率选择寄存器 OSC_H 上电复位值 uuuu 中 ADC 的采样频率用于采样信号 用户通过设置 OSC_H 以及 ADSC 寄存器标志位来改变采样时钟, 设置如表 2-3 表 2-2 ADC 采样频率选择列表 OSC_H ADSC MCK(KHz) ADCF(KHz) ICK MCK/ ICK ICK ICK 4 4 MCK/32 MCK/6 MCK/ 表 2-3 ADC 输出速率选择寄存器 特性 ADCON 3h Bit7 Bit6 Bit5 Bit4 ADSC Bit3 Bit2 ADM[2:] Bit Bit 表 2-4 ADC 输出速率选择列表 ADM[2:] ADC 输出速率 ADCF/64 ADCF/28 ADCF/256 ADCF/52 ADCF/24 ADCF/248 ADCF/496 Rev.. 第 22 页, 共 73 页

23 ADCF/ 蜂鸣器时钟 表 2-5 蜂鸣器时钟寄存器列表 地址 名称 Bit7 Bit6 Bit5 Bit4 Bit3 Bit2 Bit Bit 上电复位值 5h PCK S_BEEP 有一个蜂鸣器时钟用于蜂鸣器源 用户通过设置 OSC_H 及 S_BEEP 寄存器 标志位来改变蜂鸣时钟, 设置如表 2-7 表 2-6 蜂鸣器时钟选择列表 OSC_H S_BEEP 时钟源 (KHz) BEEP CLOCK(KHz) ICK ICK/256 4 ICK ICK ICK ICK ICK 4 4 ICK/52 ICK/24 ICK/248 ICK/256 ICK/ ICK 4 ICK/24 4 ICK 4 ICK/ TMCLK( 定时器模块输入时钟 ) TMCLK 用于 定时器 根据表 2-8, 用户通过正确设置 OSC_H,M_CK 标志位以选择 TMCLK 的频率 表 2-7 TMCLK 选择列表 OSC_H M_CK 时钟源 (KHz) TMCLK(Hz) ICK ICK ICK ICK 4 4 ICK/24 ICK/496 ICK/24 ICK/ Rev.. 第 23 页, 共 73 页

24 2.4 定时器 图 2-5 定时模块的功能框图 定时器模块的输入是 TMCLK 在定时器模块集成了一个分频器对 TMCLK 进行 4 分频, 分频的时钟作为 8 bits 计数器的输入时钟 当用户设置了定时器模块的使能标志,8 bits 计数器将启动,TMOUT[7:] 将会从 h 递增到 FFh 用户需要设置 INS( 定时器模块中断信号选择器 ) 以选择定时超时中断信号 当定时超时发生时, 中断标志位会自设置, 程序计数器会跳转到 4h 以执行中断服务程序 表 2-8 定时器寄存器列表 地址 名称 Bit7 Bit6 Bit5 Bit4 Bit3 Bit2 Bit Bit 上电复位 值 6H 7H EH FH INTF INTE TMOUT TMCON GIE TMIF TMIE TMOUT[7:] TMEN uuu TRST INS[3:] 操作 :. 设置 TMCLK, 为定时器模块选择输入 2. 设置 INS[2:], 选择定时器中断源 请看表 设置寄存器标志位 :TMIE 与 GIE, 使能定时器中断 4. 设置寄存器标志位 :TMEN, 使能定时器模块的 8 bits 计数器 5. 清零寄存器标志位 :TRST, 复位定时器模块的计数器 6. 当定时超时发生时, 寄存器标志位 TMIF 会自复位, 程序计数器会复位为 4h 表 2-9 定时器选择列表 INS[2:] 中断源 时间 TMCLK=24(ECK/32) TMOUT[] TMOUT[] TMOUT[2] TMOUT[3] TMOUT[4] TMOUT[5] TMOUT[6] TMOUT[7] /28 s /64 s /32 s /6 s /8 s /4 s /2 s s Rev.. 第 24 页, 共 73 页

25 Rev.. 第 25 页, 共 73 页

26 2.5 看门狗 图 2-6 看门狗定时器功能框图 看门狗定时器 (WDT) 用于防止程序由于某些不确定因素而失去控制 当 WDT 启动 时,WDT 计时超时后将使 CPU 复位 在运行的程序一般在 WDT 复位 CPU 之前先复位 WDT 当出现某些故障时, 程序会被 WDT 复位到正常状态下, 但程序不会复位 WDT 看门狗定时器的输入是寄存器标志位 :WDTEN 与 WDTS[2:],WDT 的输出是寄存器标志位 :TO 当用户置位 WDTEN 时, 则内部的看门狗定时器振荡器 (3KHz) 将会启动, 产生的时钟被送到 8 bits 计数器, 如图 2-7 所示 8 bits 计数器 的输出是虚信号 WDTA[7:], 被发送到一个受寄存器标志位 WDTS[2:] 控制的多路选择器, 选择器的输出作为 8 bits 计数器 2 的时钟输入 当 8 bits 计数器 2 溢出时, 它会发送 WDTOUT 信号复位 CPU( 程序计数器将会跳转到 h 以复位程序 ) 及置位 TO 标志位 当 WDTS[3] 为 时,8 bits 计数器 2 的计数到 93 时溢出, 当 WDTS[3] 为 时,8 bits 计数器 2 的计数到 255 时溢出 用户可以使用指令 CLRWDT 复位 WDT 表 2-2 看门狗定时器寄存器表 地址名称 Bit7 Bit6 Bit5 Bit4 Bit3 4H DH STATUS TO WDTCON WDTEN WDTS[3:] 操作 :. 设置 WDTS[3:], 选择 WDT 超时频率 2. 置位寄存器标志位 :WDTEN, 使能 WDT 3. 在程序中执行 CLRWDT 指令复位 WDT Bit2 Bit Bit 上电复位 值 uuuu uuuu Rev.. 第 26 页, 共 73 页

27 表 2-2 看门狗时钟选择列表 WDTS[3] (8 bits 计数器 ) (6bits 计数器 ) WDTS[2:] 计数器时钟 WDTIN[7] WDTIN [6] WDTIN [5] WDTIN [4] WDTIN [3] WDTIN [2] WDTIN [] WDTIN [] WDTIN[7] WDTIN [6] WDTIN [5] WDTIN [4] WDTIN [3] WDTIN [2] WDTIN [] WDTIN [] 时间 2.8 s.9 s 5.5 s 2.7 s.4 s.68 s.34 s.7 s 8 s 4 s 2s s.5s.25s.25s.625s Rev.. 第 27 页, 共 73 页

28 2.6 I/O port 表 2-22 I/O 口寄存器表 地址 名称 Bit7 Bit6 Bit5 Bit4 Bit3 Bit2 Bit Bit 上电复位值 6h 7h 2h 2h 22h 23h 24h 25h 26h 27h INTF INTE PT PTEN PTPU AENB PT2 PT2EN PT2PU PT2MR GIE PT[7:4] PTEN[7:4] PTPU[7:4] EIF EIE AOENB3 AENB2[2:] AIENB PT2[7:] PT2EN[7:] PT2PU[7:] BZEN EM[:] EM[:] EIF EIE 微控制器中的普通用途 I/O 口 (GPIO) 用于普通的用途的输入与输出功能 用户可以通过 GPIO 接收数据信号或将数据传送给其它的数字设备 的部分 GPIO 可以被定义为其它的特殊功能 在本节, 只说明 GPIO 的普通用途 I/O 口功能, 特殊功能将会在接下来的章节中说明 PT 寄存器 ( 地址为 2h) 特性 R/W-X R/W-X R/W-X PT PT[7:4] Bit7 Bit6 Bit5 R/W-X Bit4 R/W-X Bit3 R/W-X Bit2 R/W-X Bit R/W-X Bit Bit 7- PT[7:4]:GPIO 口数据标志 PT[7] = GPIO bit 7 数据标志位 PT[6] = GPIO bit 6 数据标志位 PT[5] = GPIO bit 5 数据标志位 PT[4] = GPIO bit 4 数据标志位 PTEN 寄存器 ( 地址为 2h) 特性 PTEN PTEN[7:4] Bit7 Bit6 Bit5 Bit4 Bit3 Bit2 Bit Bit Bit 7- PTEN[7:4]:GPIO 口输入 / 输出控制标志 PTEN[7] = GPIO bit 7 的 I/O 控制标志位 ; = 定义为输入口, = 定义为输出口 PTEN[6] = GPIO bit 6 的 I/O 控制标志位 ; = 定义为输入口, = 定义为输出口 PTEN[5] = GPIO bit 5 的 I/O 控制标志位 ; = 定义为输入口, = 定义为输出口 PTEN[4] = GPIO bit 4 的 I/O 控制标志位 ; = 定义为输入口, = 定义为输出口 PTPU 寄存器 ( 地址为 22h) 特性 PTPU PTPU[7:4] Bit7 Bit6 Bit5 Bit4 Bit3 Bit2 Bit Bit Rev.. 第 28 页, 共 73 页

29 Bit 7- PTPU[7:4]:GPIO 口上拉电阻使能标志 PTPU[7] = GPIO bit 7 控制标志位 ; = 断开上拉电阻, = 使用上拉电阻 PTPU[6] = GPIO bit 6 控制标志位 ; = 断开上拉电阻, = 使用上拉电阻 PTPU[5] = GPIO bit 5 控制标志位 ; = 断开上拉电阻, = 使用上拉电阻 PTPU[4] = GPIO bit 4 控制标志位 ; = 断开上拉电阻, = 使用上拉电阻 AENB 寄存器 ( 地址为 23h) 特性 AENB AOENB3 Bit7 Bit6 AENB2[2:] Bit5 Bit4 AIENB Bit3 Bit2 Bit Bit Bit 7 AOENB3:PT[6:3] 数模通道选择信号 = PT3[6:3] 全部定义为模拟通道 = PT3[6:3] 全部定义为数字通道 Bit 6-4 AENB2[2:]:PT2[7:2] 数模通道选择信号 AENB[2] =PT2[7:6] D/A 标志位 ; = 定义为模拟通道, = 定义为数字通道 AENB[] = PT2[5:4] D/A 标志位 ; = 定义为模拟通道, = 定义为数字通道 AENB[] = PT2[3:2] D/A 标志位 ; = 定义为模拟通道, = 定义为数字通道 Bit 3 AIENB: PT[4] 数模通道选择信号 = PT[4] 全部定义为模拟通道 = PT[4] 全部定义为数字通道 特性 (Property): R = 可读位 W = 可写位 U = 无效位 -n = 上电复位后的值 = 位已设置 = 位已清零 X = 不确定位 PT2 寄存器 ( 地址为 24h) 特性 PT2 R/W-X R/W-X Bit7 Bit6 R/W-X Bit5 R/W-X R/W-X PT2[7:] Bit4 Bit3 R/W-X Bit2 R/W-X Bit R/W-X Bit Bit 7- PT2[7:]:GPIO2 口数据标志位 PT2[7] = GPIO2 bit 7 的数据标志位 PT2[6] = GPIO2 bit 6 的数据标志位 PT2[5] = GPIO2 bit 5 的数据标志位 PT2[4] = GPIO2 bit 4 的数据标志位 PT2[3] = GPIO2 bit 3 的数据标志位 PT2[2] = GPIO2 bit 2 的数据标志位 PT2[] = GPIO2 bit 的数据标志位 PT2[] = GPIO2 bit 的数据标志位 特性 (Property): R = 可读位 W = 可写位 U = 无效位 -n = 上电复位后的值 = 位已设置 = 位已清零 X = 不确定位 PT2EN 寄存器 ( 地址为 25h) Rev.. 第 29 页, 共 73 页

30 特性 PT2EN Bit7 Bit6 Bit5 PT2EN[7:] Bit4 Bit3 Bit2 Bit Bit Bit 7- PT2EN[7:]:GPIO 2 口输入 / 输出控制标志 PT2EN[7] = GPIO2 bit 7 的 I/O 控制标志位 ; = 定义为输入口, = 定义为输出口 PT2EN[6] = GPIO2 bit 6 的 I/O 控制标志位 ; = 定义为输入口, = 定义为输出口 PT2EN[5] = GPIO2 bit 5 的 I/O 控制标志位 ; = 定义为输入口, = 定义为输出口 PT2EN[4] = GPIO2 bit 4 的 I/O 控制标志位 ; = 定义为输入口, = 定义为输出口 PT2EN[3] = GPIO2 bit 3 的 I/O 控制标志位 ; = 定义为输入口, = 定义为输出口 PT2EN[2] = GPIO2 bit 2 的 I/O 控制标志位 ; = 定义为输入口, = 定义为输出口 PT2EN[] = GPIO2 bit 的 I/O 控制标志位 ; = 定义为输入口, = 定义为输出口 PT2EN[] = GPIO2 bit 的 I/O 控制标志位 ; = 定义为输入口, = 定义为输出口 PT2PU 寄存器 ( 地址为 26h) 特性 PT2PU Bit7 Bit6 Bit5 PT2PU[7:] Bit4 Bit3 Bit2 Bit Bit Bit 7- PT2PU[7:]:GPIO2 口上拉电阻使能标志 PT2PU[7] = GPIO2 bit 7 控制标志位 ; = 断开上拉电阻, = 使用上拉电阻 PT2PU[6] = GPIO2 bit 6 控制标志位 ; = 断开上拉电阻, = 使用上拉电阻 PT2PU[5] = GPIO2 bit 5 控制标志位 ; = 断开上拉电阻, = 使用上拉电阻 PT2PU[4] = GPIO2 bit 4 控制标志位 ; = 断开上拉电阻, = 使用上拉电阻 PT2PU[3] = GPIO2 bit 3 控制标志位 ; = 断开上拉电阻, = 使用上拉电阻 PT2PU[2] = GPIO2 bit 2 控制标志位 ; = 断开上拉电阻, = 使用上拉电阻 PT2PU[] = GPIO2 bit 控制标志位 ; = 断开上拉电阻, = 使用上拉电阻 PT2PU[] = GPIO2 bit 控制标志位 ; = 断开上拉电阻, = 使用上拉电阻 PT2MR 寄存器 ( 地址为 27h) 特性 U- U- PT2MR BZEN Bit7 Bit6 Bit5 Bit4 EM[:] Bit3 Bit2 EM[:] Bit Bit Bit 7 BZEN: 蜂鸣器使能标志 = 使能蜂鸣器功能,GPIO2 口 bit 7 定义为蜂鸣器输出接口 = 不使能蜂鸣器功能,GPIO2 口 bit 7 定义普通用途 I/O 口 Bit 3-2 EM[:]:GPIO2 口 bit 中断触发模式 = 外部中断 (GPIO2 口 bit ) 在状态改变时触发 = 外部中断 (GPIO2 口 bit ) 在状态改变时触发 = 外部中断 (GPIO2 口 bit ) 为上升沿触发 = 外部中断 (GPIO2 口 bit ) 为下降沿触发 Bit - EM[:]:GPIO2 口 bit 中断触发模式 = 外部中断 (GPIO2 口 bit ) 在状态改变时触发 = 外部中断 (GPIO2 口 bit ) 在状态改变时触发 = 外部中断 (GPIO2 口 bit ) 为上升沿触发 Rev.. 第 3 页, 共 73 页

31 = 外部中断 (GPIO2 口 bit ) 为下降沿触发 Rev.. 第 3 页, 共 73 页

32 2.6. 数字 I/O 口 :PT[7:5] 图 2-7 PT[7:5] 功能框图 GPIO 口 (PT[7:5]) 功能框图如图 2-9 所示 GPIO 的主要功能是用于数据总线与接口之间的交换 通过控制寄存器标志 PTEN[7:5] 以决定接口是输入或输出 输入与输出功能及相关的功能解释如下 输入 GPIO 接口 bit 7~bit 5(PT[7:5]) 可用于输入数字 当 PTEN[n] 置为 时,PT[7:5] 设置为数字输入 输出 通过内部 D 触发器输出数字信号 当程序通过 PT 输出数据时, 数据首先 被发送到数据总线, 当有写信号及 AR( 内部器件地址指针 ) 指向 PT 时, 然后 D 触发器会锁存数据从 PT 口输出 上拉电阻 在 PT 口集成内部上拉电阻功能, 上拉电阻大约为 KΩ( 上拉电流大约 为 3uA 当程序要运行至睡眠模式之前, 须禁止 PTPU) 可通过控制寄存器标志 PTPU[7:5] 决定是否连接上拉电阻 当接口接上拉电阻时, 输入数据默认为高 ( 即为 ) Rev.. 第 32 页, 共 73 页

33 表 2-23 PT 寄存器列表 地址 名称 Bit7 Bit6 Bit5 Bit4 Bit3 Bit2 Bit Bit 上电复位值 2h 2h 22h PT PTEN PTPU PT[7:5] PTEN[7:5] PTPU[7:5] uuuuuuuu 读数据操作 :. 清零寄存器标志位 :PTEN[n](n 是用户要控制的 bit) PT [n] 被定义为输入接口 2. 置位寄存器标志位 :PTPU[n] PT [n] 接口连接到一个内部上拉电阻 3. 在信号从外部输入后, 用户可以从 PT[n] 获得数据 写数据操作 :. 置位寄存器标志 PTEN[n] PT [n] 被定义为输出接口 2. 置位相应的寄存器标志 PTPU[n] PT [n] 连接到内部的上拉电阻 3. 设置 PT[n] 作为数据输出, 内部的 D 触发器将锁存数据直到 PT[n] 的数据改变 SLEEP 模式下外部中断操作 ( 以下降沿触发为例子 ). 清零寄存器标志位 PT2EN[n] PT2[n] 被定义为输入接口 2. 置位相应的寄存器标志 PT2PU[n] PT2[n] 连接到内部的上拉电阻 3. 置 ESIE 为 此时 PT.7~.5 任意一个端口有下降沿, 将 mcu 从 sleep 或者 halt 模式唤醒 注意操作 :. 在 I/O 口与 VDD 之间并联一个小电阻 ( 大约 KΩ), 当 PTPU[n] 被置位时, 可以增加输出的驱动电流 Rev.. 第 33 页, 共 73 页

34 2.6.2 数字 I/O 口与外部中断输入 :PT2[:] 图 2-8 PT2[:] 功能框图 GPIO2 口的 bit~(pt2[:]) 功能框图如图 2-9 所示 此 GPIO 口的主要功能是用于数据在数据总线与端口之间的输入 / 输出 通过控制寄存器标志 PT2EN[:] 以决定接口是输入或输出 输入与输出功能及相关的功能解释如下 : 输入 GPIO2 口 bit~(pt2[:]) 可作为外部中断接口 INT 与 INT, 或者作为普通 I/O 口 通过控制 INTE 寄存器的标志位 EIE 与 EIE 以决定是否使能中断 中断触发模式是由寄存器标志 :EM[:],EM[:] 决定 这两个输入接口可以作为施密特触发, 上 / 下触发电平分别为.45VDD/.2VDD 输出 通过内部 D 触发器输出数字数据 当程序通过 PT2 输出数据时, 数据首先 被发送到数据总线, 当有写信号及 AR( 内部器件地址指针 ) 指向 PT2 时, 然后 D 触发器会锁存数据从 PT2 口输出 上拉电阻 在 PT2 口集成内部上拉电阻功能, 上拉电阻大约为 KΩ( 上拉电流大 约为 3uA 当程序要运行至睡眠模式之前, 须禁止 PT2PU) 可通过控制寄存器标志 PT2PU[:] 决定是否连接上拉电阻 当接口接上拉电阻时, 输入数据默认为高 ( 即为 ) Rev.. 第 34 页, 共 73 页

35 表 2-24 PT2 寄存器列表 地址 名称 Bit7 Bits6 Bit5 Bits4 Bit3 Bits2 Bit Bits 上电复位值 6h 7h 24h 25h 26h 27h INTF INTE PT2 PT2EN PT2PU PT2MR GIE PT2[7:] PT2EN[7:] PT2PU[7:] EIF EIE EIF EIE uuuuuuuu EM[:] EM[:] 读数据操作 :. 清零寄存器标志位 :PT2EN[n](n 是用户要控制的 bit) PT2[n] 被定义为输入接口 2. 置位寄存器标志位 :PT2PU[n] PT2[n] 接口连接到一个内部上拉电阻 3. 在信号从外部输入后, 用户可以从 PT2[n] 获得数据 写数据操作 :. 置位寄存器标志 PT2EN[n] PT2[n] 被定义为输出接口 2. 置位相应的寄存器标志 PT2PU[n] PT2[n] 连接到内部的上拉电阻 3. 设置 PT2[n] 作为数据输出, 内部的 D 触发器将锁存数据直到 PT2[n] 的数据改变 外部中断操作 ( 以下降沿触发为例子 ) 4. 清零寄存器标志位 PT2EN[n] PT2[n] 被定义为输入接口 5. 置位相应的寄存器标志 PT2PU[n] PT2[n] 连接到内部的上拉电阻 6. 置 EM[:] 为, 定义 INT 的中断触发模式为 下降沿触发 7. 置 EM[:] 为, 定义 INT 的中断触发模式为 下降沿触发 注意操作 :. 在 I/O 口与 VDD 之间并联一个小电阻 ( 大约 KΩ), 当 PT2PU[n] 被置位时, 可以增加输出的驱动电流, Rev.. 第 35 页, 共 73 页

36 2.6.3 数字 I/O 口 PT2[3:2] 图 2-9 PT2[3:2] 功能框图 GPIO2 口 bit 3:2(PT2[3:2]) 的功能框图如所示 此 GPIO 口的主要功能是用于数据在数据总线与端口之间的输入 / 输出 通过控制寄存器标志 PT2EN[3:2] 以决定接口是输入或输出 输入与输出功能及相关的功能解释如下 : 输入 GPIO2 口 bit3:2(pt2[3:2]) 可以作为普通用途的 I/O 口 输出 使用内部 D 锁存器输出数字数据 当程序通过 PT2 输出数据时, 数据首先被发送到数据总线, 当有写信号及 AR( 内部器件地址指针 ) 指向 PT2 时, 然后 D 触发器会锁存数据从 PT2 口输出 上拉电阻 在 PT2 口集成内部上拉电阻功能, 上拉电阻大约为 KΩ( 上拉电流大约 为 3uA 当程序要运行至睡眠模式之前, 须禁止 PT2PU) 可通过控制寄存器标志 PT2PU[3:2] 决定是否连接上拉电阻 当接口接上拉电阻时, 输入数据默认为高 ( 即为 ) Rev.. 第 36 页, 共 73 页

37 表 2-25 PT2 寄存器列表 地址 名称 Bit7 Bits6 Bit5 Bits4 Bit3 Bits2 Bit Bits 上电复位值 24h 25h 26h 27h PT2 PT2EN PT2PU PT2[7:] PT2EN[7:] PT2PU[7:] PT2MR BZEN PM2EN PMEN uuuuuuuu 读数据操作 :. 清零寄存器标志位 :PT2EN[n](n 是用户要控制的 bit) PT2[n] 被定义为输入接口 2. 置位寄存器标志位 :PT2PU[n] PT2[n] 接口连接到一个内部上拉电阻 3. 在信号从外部输入后, 用户可以从 PT2[n] 获得数据 写数据操作 :. 置位相应的寄存器标志位 :PT2EN[n] PT2[n] 被定义为输出接口 2. 置位相应的寄存器标志位 :PT2PU[n] PT2[n] 连接到内部的上拉电阻 3. 设置 PT2[n] 作为数据输出, 内部的 D 触发器将锁存数据直到 PT2[n] 的数据改变 注意操作 :. 在 I/O 口与 VDD 之间并联一个小电阻 ( 大约 KΩ), 当 PT2PU[n] 被置位时, 可以增加输出的驱动电流 Rev.. 第 37 页, 共 73 页

38 2.6.4 数字 I/O 口 PT2[6] 图 2- PT2[6] 功能框图 GPIO2 口 bit 6(PT2[6]) 的功能框图如图 2-3 PT2[6] 功能框图所示 此 GPIO 口的主要功能是用于数据在数据总线与端口之间的输入 / 输出 通过控制寄存器标志 PT2EN[6] 以决定接口是输入或输出 输入与输出功能及相关的功能解释如下 : 输入 GPIO2 口 bit6(pt2[6]) 可以作为普通用途的 I/O 口 输出 使用内部 D 锁存器输出数字数据 当程序通过 PT2 输出数据时, 数据首先被发送到数据总线, 当有写信号及 AR( 内部器件地址指针 ) 指向 PT2 时, 然后 D 触发器会锁存数据从 PT2 口输出 上拉电阻 在 PT2 口集成内部上拉电阻功能, 上拉电阻大约为 KΩ( 上拉电流大约 为 3uA 当程序要运行至睡眠模式之前, 须禁止 PT2PU) 可通过控制寄存器标志 PT2PU[6] 决定是否连接上拉电阻 当接口接上拉电阻时, 输入数据默认为高 ( 即为 ) Rev.. 第 38 页, 共 73 页

39 表 2-26 PT2 寄存器列表 地址 名称 Bit7 Bits6 Bit5 Bits4 Bit3 Bits2 Bit Bits 上电复位值 24h 25h 26h 27h PT2 PT2EN PT2PU PT2[7:] PT2EN[7:] PT2PU[7:] PT2MR BZEN PM2EN PMEN uuuuuuuu 读数据操作 : 4. 清零寄存器标志位 :PT2EN[n](n 是用户要控制的 bit) PT2[n] 被定义为输入接口 5. 置位寄存器标志位 :PT2PU[n] PT2[n] 接口连接到一个内部上拉电阻 6. 在信号从外部输入后, 用户可以从 PT2[n] 获得数据 写数据操作 : 4. 置位相应的寄存器标志位 :PT2EN[n] PT2[n] 被定义为输出接口 5. 置位相应的寄存器标志位 :PT2PU[n] PT2[n] 连接到内部的上拉电阻 6. 设置 PT2[n] 作为数据输出, 内部的 D 触发器将锁存数据直到 PT2[n] 的数据改变 注意操作 : 2. 在 I/O 口与 VDD 之间并联一个小电阻 ( 大约 KΩ), 当 PT2PU[n] 被置位时, 可以增加输出的驱动电流 Rev.. 第 39 页, 共 73 页

40 2.6.5 数字 I/O 接口或者蜂鸣器输出 :PT2[7] 图 2- PT2[7] 功能框图 GPIO2 口 bit7(pt2[7]) 的功能框图如图 2-4 所示 此 GPIO 口的主要功能是用于数据在数据总线与端口之间的输入 / 输出 通过控制寄存器标志 PT2EN[7] 以决定接口是输入或输出 输入与输出功能及相关的功能解释如下 : 输入 GPIO2 口 bit 7(PT2[7]) 可以作为蜂鸣器输出接口, 或者作为普通 I/O 接口 通过设置寄存器标志 BZEN 决定是否使能蜂鸣器输出 输出 使用内部 D 锁存器输出数字数据 当程序通过 PT2 输出数据时, 数据首先被发送到数据总线, 当有写信号及 AR( 内部器件地址指针 ) 指向 PT2 时, 然后 D 触发器会锁存数据从 PT2 口输出 上拉电阻 在 PT2 口集成内部上拉电阻功能, 上拉电阻大约为 KΩ( 上拉电流大约为 3uA 当程序要运行至睡眠模式之前, 须禁止 PT2PU) 可通过控制寄存器标志 PT2PU[7] 决定是否连接上拉电阻 当接口接上拉电阻时, 输入数据默认为高 ( 即为 ) Rev.. 第 4 页, 共 73 页

41 表 2-27 PT2[7] 寄存器列表 地址 名称 Bit7 Bits6 Bit5 Bits4 Bit3 Bits2 Bit Bits 上电复位值 24h 25h 26h PT2 PT2EN PT2PU PT2[7:] PT2EN[7:] PT2PU[7:] uuuuuuuu 读数据操作 :. 清零寄存器标志位 :PT2EN[n](n 是用户要控制的 bit) PT2[n] 被定义为输入接口 2. 置位相应的寄存器标志位 :PT2PU[n] PT2[n] 接口连接到一个内部上拉电阻 3. 在信号从外部输入后, 用户可以从 PT2[n] 获得数据 写数据操作 :. 置位相应的寄存器标志位 :PT2EN[n] PT2[n] 被定义为输出接口 2. 置位相应的寄存器标志位 :PT2PU[n] PT2[n] 连接到内部的上拉电阻 3. 设置 PT2[n] 作为数据输出, 内部的 D 触发器将锁存数据直到 PT2[n] 的数据改变 蜂鸣器输出操作 :. 置位寄存器标志位 PT2EN[7] PT2[7] 定义为输出接口 2. 置位寄存器标志位 S_BEEP, 设置蜂鸣器频率 3. 置位寄存器标志位 BZEN PT2[7] 就作为蜂鸣器输出接口 4. 将一个蜂鸣器与 PT2 bit7 口连接 蜂鸣器就可以正确工作 注意操作 :. 在 I/O 口与 VDD 之间并联一个小电阻 ( 大约 KΩ), 当 PT2PU[n] 被置位时, 可以增加输出的驱动电流 Rev.. 第 4 页, 共 73 页

42 2.6.6 数字 I/O 口 :PT3[6:3] 图 2-2 PT3[7:] 功能框图 GPIO3 口 (PT3[6:3]) 功能框图如图 2-5 所示 GPIO 的主要功能是用于数据总线与接口之间的交换 通过控制寄存器标志 PT3EN[6:3] 以决定接口是输入或输出 输入与输出功能及相关的功能解释如下 为. 输入 GPIO3 接口 bit 3~bit 6(PT3[6:3]) 可用于输入数字 用户应该控制寄存器标志 PT3EN 输出 GPIO3 接口 bit 3~bit 6(PT3[6:3]) 可用于输入数字或者模拟信号输出 ( 仅限于 seg 信 号输出 ) 用户应该控制寄存器标志 AOENB3 决定输出信号的类型 如果 AOENB3 被置位 ( 即为 ),GPIO3 接口中的与门允许数字信号连接到数据总线, 否则, 输出信号被定义为模拟信号 通过内部 D 触发器输出数字信号 当程序通过 PT3 输出数据时, 数据首先被发送到数据总线, 当有写信号及 AR( 内部器件地址指针 ) 指向 PT3 时, 然后 D 触发器会锁存数据从 PT3 口输出 上拉电阻 在 PT3 口集成内部上拉电阻功能, 上拉电阻大约为 KΩ( 上拉电流大约 为 3uA 当程序要运行至睡眠模式之前, 须禁止 PT3PU) 可通过控制寄存器标志 PT3PU[6:3] 决定是否连接上拉电阻 当接口接上拉电阻时, 输入数据默认为高 ( 即为 Rev.. 第 42 页, 共 73 页

43 ) 表 2-28 PT3 寄存器列表 地址名称 Bit7 Bit6 Bit5 Bit4 Bit3 Bit2 Bit Bit 上电复位值 28h 29h 2Ah 23h PT3 PT3EN PT3PU AENB AOENB3 PT3[6:3] PT3EN[6:3] PT3PU[6:3] 读数据操作 :. 清零寄存器标志位 :PT3EN[n](n 是用户要控制的 bit) PT3 [n] 被定义为输入接口 2. 置位寄存器标志位 :PT3PU[n] PT3 [n] 接口连接到一个内部上拉电阻 3. 在信号从外部输入后, 用户可以从 PT3[n] 获得数据 写数据操作 :. 置位寄存器标志 PT3EN[n] PT3 [n] 被定义为输出接口 2. 置位相应的寄存器标志 PT3PU[n] PT3 [n] 连接到内部的上拉电阻 3. 如果输出信号是数字信号, 置位寄存器标志位 :AOENB3 4. 如果输出信号是模拟信号, 清零寄存器标志位 :AOENB3 5. 设置 PT3[n] 作为数据输出, 内部的 D 触发器将锁存数据直到 PT3[n] 的数据改变 Rev.. 第 43 页, 共 73 页

44 2.6.7 数字输出口 在配置了 NETD 寄存器中的出 OUTCH 寄存器以后, 可以作为数字的输出口来进行输 地址名称 Bit7 Bit6 Bit5 Bit4 Bit3 Bit2 Bit Bit 上电复位值 Bh 58h NETD OUTENR OUTCH ENGND LEVEL_S ENVDD 操作说明 : 将 OUTCH,ENVDD,ENGND 置高,PT3[2:] 作为数字输出 2 设置 LEVEL_S 信号 当 LEVEL_S 为 时 DATA 寄存器值为 XF 时输出高电平, DATA 寄存器值为 X 时输出低电平 当 LEVEL_S 为 时 DATA 寄存器值为 XF 时输出低电平, DATA 寄存器值为 X 时输出高电平 其中对应关系为 : PT3[] 对应 DATA3 寄存器 PT3[] 对应 DATA2 寄存器 PT3[2] 对应 DATA 寄存器 Rev.. 第 44 页, 共 73 页

45 2.7 数据存储区 数据存储区 Data~Data8 可以用来存储数据, 该区域的上电复位值为 地址名称 Bit7 Bit6 Bit5 Bit4 Bit3 Bit2 Bit Bit 上电复位值 4h 4h 42h 43h 44h 45h 46h 47h 48h 49h 4Ah 4Bh 4Ch 4Dh 4Eh 4Fh 5h 5h DATA DATA2 DATA3 DATA4 DATA5 DATA6 DATA7 DATA8 DATA9 DATA DATA DATA2 DATA3 DATA4 DATA5 DATA6 DATA7 DATA8 DATA[3:] DATA2[3:] DATA3[3:] DATA4[3:] DATA5[3:] DATA6[3:] DATA7[3:] DATA8[3:] DATA9[3:] DATA[3:] DATA[3:] DATA2[3:] DATA3[3:] DATA4[3:] DATA5[3:] DATA6[3:] DATA7[3:] DATA8[3:] Rev.. 第 45 页, 共 73 页

46 2.8 Halt 与 sleep 模式 支持低电压工作模式 为了使 处于待机状态, 可以让 CPU 停止工作使 进行停止或睡眠模式, 减低功耗 这两种模式描述如下 : 停止模式 CPU 执行停止指令后, 程序计数器停止计数直到出现中断指令 为了避免由中断返回 (Interrupt Return) 引起的程序错误, 建议在停止指令之后加一 NOP 指令以保证程序返回时能正常运行 睡眠模式 CPU 执行睡眠指令后, 所有的振荡器停止工作直到出现一个外部中断指令复位 CPU 为了避免由中断返回 (Interrupt Return) 引起的程序错误, 建议在停止指令之后加一 NOP 指令以保证程序的正常运行 在睡眠模式下的功耗大约有 3uA 为了保证 CPU 在睡眠模式下的功耗最小, 在执行睡眠指令之前, 需要关闭所有的电源模块及模拟电路, 并且保证所有的 I/O 口是接到 VDD 或 DGND 电平 在执行睡眠指令之前, 先执行下面的程序 CLRF NETA CLRF NETC CLRF NETE CLRF NETF CLRF PTPU CLRF PTEN CLRF AINENB MOVLW h MOVWF PT2PU MOVLW FEh MOVWF PT2EN CLRF PT2 CLRF INTF MOVLW 8h MOVWF INTE SLEEP NOP ; 复位状态 ; 复位状态 ; 复位状态 ; 复位状态 ; 断开 PT 上拉电阻 ;PT[7:] 用作输入接口 ; 设置 PT 为模拟输入引脚 ; 断开 PT2 口除 bit(pt2[]) 外的其它接口的上拉电阻 ; 除 bit(pt2[]) 外,PT2[7:] 用作输出接口 ; 将 PT2[7:] 输出为低 ; 清零中断标志 ; 使能外部中断 ; 使 进行睡眠模式 ; 保证 CPU 重启后程序能正常工作 Rev.. 第 46 页, 共 73 页

47 2.9 复位系统 包括以下几种复位方式 : 上电复位看门狗复位掉电复位外部硬件复位 上述复位方式中除看门狗复位以外的复位方式发生时, 所有的系统寄存器恢复默认状态, 程序停止运行, 同时程序计数器 PC 清零 复位结束后, 系统从向量 H 处重新开始运行 当看门狗复位发生时, 系统寄存器值仍然保持不变, 程序停止运行, 同时程序计数器 PC 清零 复位结束后, 系统从向量 H 处重新开始运行 系统复位需要一定的时间, 并提供完整的上电复位过程 对于不同类型的振荡器, 完成复位所需要的时间也不同 因此,VDD 的上升速度和不同晶振的起振时间都不固定 晶体振荡器类型不同则复位时间亦存在差别, 这使得 VDD 上升时间和启动时间不是确定值 在 中, 除看门狗复位以外的复位方式发生以后, 系统需要等待 6ms 的 时间, 才能开始正常工作 NETF 寄存器 ( 地址 =Dh) 特性 NETF U- W- LVR_EN ENVDDA U-X U-X U-X U-X ENVB 通过寄存器 LVR_EN 可以关闭掉电复位电路, 降低系统功耗 7uA 注 : 此寄存器只写 VPOR VDD VLVR Internal reset t WVS 图 2-3 上电复位电路示例及上电过程 参数 VPOR VLVR twvs VPOR: 上电复位 VLVR: 低电压复位 twvs: 等待电压稳定时间 典型值 2.2V 2.V 58ms Rev.. 第 47 页, 共 73 页

48 2. 电源系统 2.. Regulator REF REFP ADC AVDD 2.3V,2.6V,2.8V 可选 LDO VS VOUT ENVDDA LDOS LDOS 图 2-4 稳压电路 如图 2-6 所示, 用于产生 VS 作为传感器和 ADC 的参考电压, 通过选择 LDOS 可以使输出 2.3V,2.6V,2.8V,AVDD 可选 ENVDDA 作为 LDO 的使能信号 LDO 的控制寄存器标志是 ENVDDA 与 LDOS 输出电压是 VS ENVB 作为整个模拟电源部分的使能信号, 关断之后 ADC 等将会不工作 表 稳压电路寄存器列表 地址 名称 Bit7 Bit6 Bit5 Bit4 Bit3 Bit2 Bit Bit 上电复位值 Ch Dh NETE NETF LDOS[:] ENVDDA ENVB NETE 寄存器 ( 地址 =Ch) 特性 U- U- U- NETE LDOS[:] Bit7 Bit6 Bit5 Bit4 Bit3 Bit2 Bit Bit Bit7~6 LDOS[:]:VS 电压值选择 LDOS[:] VS=AVDD LDOS[:] VS=2.8 LDOS[:] VS=2.6 LDOS[:] VS=2.3 Rev.. 第 48 页, 共 73 页

49 NETF 寄存器 ( 地址 =Dh) 特性 NETF W- Bit7 W- Bit6 ENVDDA Bit5 U-X Bit4 U-X Bit3 U-X Bit2 U-X Bit ENVB Bit Bit5 ENVDDA:LDO 使能信号 ENVDDA=:LDO 使能 ENVDDA=:LDO 不使能 Bit ENVB: 模拟电源使能信号 ENVB=: 模拟电源使能 ENVB=: 模拟电源不使能 操作 :. 将 ENVDDA 置高 2. 设置 ENVB 置高 设置 LDOS[:], 选择 VS 值 Rev.. 第 49 页, 共 73 页

50 2..2 低电压比较器 图 2-5 低电压比较功能模块框图 低电压比较器用于 VDD 的低电压检测 集成一个可产生 /2VDD 及 /3VDD 的分压器 多路选择器用于选择不同的分压连接到低电压比较器的输入端 多路选择器的输出与.256V 进行比较, 它的控制寄存器标志是 SILB[2:] 及 ENLB, 比较器的输出是 LBOUT,LBOUT 为只读 请看图 2-7 表 低电压比较器寄存器列表 地址 名称 Bit7 Bits6 Bit5 Bits4 Bit3 Bits2 Bit Bits 上电复位值 Ch Fh NETE SVD SILB[2:] ENLB uuuuuuuu LBOUT 操作 :. 设置寄存器标志位 ENLB, 使能低电压比较器 2. 比较器输出是 LBOUT Rev.. 第 5 页, 共 73 页

51 表 2-3 低电压比较器检测电压的选择列表 SILB[2:] 检测电压 VDD VDD VDD VDD VDD VDD -- VDD 满足条件 VDD>2.4V VDD>2.5V VDD>2.6V VDD>2.7V VDD>2.8V VDD>3.6V -- VDD>3.6V 则 LBOUT= LBOUT= LBOUT= LBOUT= LBOUT= LBOUT= -- LBOUT= Rev.. 第 5 页, 共 73 页

52 2. ADC 模块 表 2-32 ADC 功能模块相关寄存器列表 地址名称 Bit7 Bits6 Bit5 Bits4 Bit3 Bits2 Bit Bits 上电复位值 6h 7h INTF INTE GIE ADIF ADIE h ADOH ADO[23:6] h ADOL ADO[5:8] 2h ADOLL ADO[7:] 3h ADCO N ADSC ADM[2:] 8h NETA SINL[:] ACM CM_SEL Ah NETC CHOPM[:] ADG_M[:] ADG[:] Dh NETF BGID[3:] ADEN uuuu 特性 (Property): R = 可读位 W = 可写位 -n = 上电复位后的值 = 位已设置 U = 无效位 = 位已清零 X = 不确定位 ADOH 寄存器 ( 地址为 h) 特性 R- R- R- R- R- R- R- R- ADOH ADO[23:6] Bit7 Bit6 Bit5 Bit4 Bit3 Bit2 Bit Bit ADOL 寄存器 ( 地址为 h) 特性 R- R- R- R- R- R- R- R- ADOL ADO[5:8] Bit7 Bit6 Bit5 Bit4 Bit3 Bit2 Bit Bit ADOLL 寄存器 ( 地址为 2h) 特性 R- R- R- R- R- R- R- R- ADOLL ADO[7:] Bit7 Bit6 Bit5 Bit4 Bit3 Bit2 Bit Bit Bit 23- ADO[23:]:ADC 数字输出 ADO[23] = ADC 数字输出符号位 = 输出为正 ; ADO[22] = ADC 数字输出数据 bit 23 ~ ~ ~ ADO[] = ADC 数字输出数据 bit = 输出为负 表 2-33 ADC 采样频率选择列表 ADSC 注 :ADCF 的具体大小请参照表 ADC 采样频率 (ADCF) MCK/6 MCK/ ADC 增益选择列表 Rev.. 第 52 页, 共 73 页

53 表 2-34 ADC 输出速率选择列表 ADM[2:] 注 : ADCF 的大小请参照表 ADC 输出速率 ADCF/64 ADCF/28 ADCF/256 ADCF/52 ADCF/24 ADCF/248 ADCF/496 ADCF/ ADC 增益选择列表 NETA 寄存器 ( 地址为 8h) 特性 NETA SINL[:] Bit7 Bit6 ACM Bit5 CM_SEL Bit4 Bit3 Bit2 Bit Bit Bit 7-6 SINL[:]:ADC 输入端的信号选择器 = ADC 输入端连接到 AIN (PT[]) 和 AIN(PT[]) = ADC 输入端连接到 AIN (PT[2]) 和 AIN(PT[3]) = ADC 输入端连接到 TEMP = ADC 输入端连接到 AIN (PT[]) 和 AIN(PT[]) 其中 TEMP 片内集成温度传感器的输入端 Bit 5 Bit 4 ACM: = 输入和输出共模电平相同, 都是 /2AVDD = 输入共模电平采用低电平 CMI, 输出共模电平采用 /2AVDD CM_SEL: = 输入共模电平 CMI 为 /3AVDD = 输入共模电平 CMI 为 /6AVDD NETC 寄存器 ( 地址为 Ah) 特性 U- U- U- NETC CHOPM[:] ADG_M[:] ADG[:] Bit7 Bit6 Bit5 Bit4 Bit3 Bit2 Bit 7-6 CHOPM:ADC 随机斩波选择 ( 如无特别需求, 请选用默认值 ) = /4 采样频率 = /8 采样频率 = /2_/4 采样频率 = /2 采样频率斩波 ADEN Bit Bit Bit 5-4 ADG_M[:]:ADC 增益模式选择 ( 模式为 或 时,ADCF 选项失效 ) x = 普通模式, 数据输出速率与增益无关 Rev.. 第 53 页, 共 73 页

54 = 采用当前晶振允许条件下最高的采用速率, 数据输出速率受增益影响, 增益越小, 输出速率越高, 具体值请参照表 2-4 ADC 增益选择列表 = 采用当前晶振允许条件下次高的采用速率, 数据输出速率受增益影响, 增益越小, 输出速率越高, 具体值请参照表 2-4 ADC 增益选择列表 Bit 3- ADG[:]: 内部 ADC 输入增益 ADG 增益受 ADSC ADG_M ADG 三组寄存器控制 Bit ADEN:ADC 使能标志 = ADC 使能 = ADC 不使能 表 2-35 ADC 增益选择列表 注 :ADC 的输出速率, 请根据本表的 ADCF 再结合表 2-39 ADC 输出速率选择列表 序号 OSC_H ADSC ADG_M ADG 采样频率 (ADCF) 62.5K 62.5K 62.5K 62.5K 3.25K 3.25K 3.25K 3.25K 25K x x x x x x x x x x x x PGA K 64 25K 25K 25K 25K 25K 25K 25K 25K 62.5K 3.25K 5K 25K 25K 62.5K M 5K 25K K 注 :. 同等 PGA 条件下, 采样频率越低,AD 输出值越稳定, 重点推荐加粗选项 2. 自动上秤人体秤, 建议使用第 26 选项,BGID 使用默认值 3. 高精度场合请使用第 2 或第 3 4 选项, 并把 BGID 配置为 Rev.. 第 54 页, 共 73 页

55 NETF 寄存器 ( 地址为 Dh) 特性 W- U- U- NETC BGID[3:] Bit7 Bit6 Bit5 Bit4 Bit3 Bit2 Bit Bit 表 2-36 ADC 工作电流选择列表 BGID3 BGID2 BGID BGID 偏置电流相对值 ( 倍 ) 注 :. 电流倍数是相对于 ADC 部分的工作电流而言, 对整机工作电流起参考作用 2. 点及以上分度应用场合, 请选用 4 倍工作电流 3. 请勿配置本表所列出之外的其他值, 否则可能令 ADC 部分工作异常 Rev.. 第 55 页, 共 73 页

56 2.2 OTP 模块 OTP 烧写器的接口 : 图 2-6OTP 烧写器接口图 表 2-37 OTP 接口说明 端口名称 VPP VDD VSS PT2[] PT2[] Reset 说明烧写电压 电压范围 : 6.25V 到 6.75V 电源正端电源负端数据端口数据端口控制端口 备注 Rev.. 第 56 页, 共 73 页

57 2.3 OTP 在线烧录电路要求 : 在在线烧录时,VPP(OTP 烧录电压引脚 ) 脚接 6.5V 的烧录电压, 或者时钟要求 : 必须使用内部晶振或者 4MHz 以上的外部晶振 表 2-38 在线烧录寄存器列表 地址 5h Ah Bh Ch 9h 名称 Bit7 Bits6 Bit5 Bits4 Bit3 Bits2 Bit Bits 上电复位值 WORK 工作寄存器 EADRH PARH[3:] EADRL EDATH NETB PARL[7:] EDATH[7:] ERV EADRH: 提供 OTP 在线烧录或者在线读 EADRL: 提供 OTP 在线烧录或者在线读 OTP 的高四位地址 OTP 的低八位地址 EDATH: 提供 OTP 在线烧录时的烧录数据的高八位或者在线读 OTP 时的读出的数据高 八位 Work: 提供 OTP 在线烧录时的烧录数据的低八位或者在线读 OTP 时的读出的数据低 八位 ERV: 当 VPP 引脚电压达到烧录电压时,ERV 置高 操作方式 : 在线烧录 OTP 时. 检查 ERV 电压值是否达到烧录电压 2. 将烧录地址的高四位写入 EADRH 寄存器 3. 将烧录地址的低八位写入 EADRL 寄存器 4. 将烧录的数据的高八位写入 EDATH 寄存器 5. 将烧录的数据的低八位写入 work 寄存器 6. 用在线烧录指令 (TBLP) 烧录 烧录指令中的时间选择 (k) 参见表 2-44 表 2-39 在线烧录时间选择寄存器 OSC_H M4_CK M2_CK M_CK M_CK 时钟源 (KHz) k( 十进制 ) X X X X X X X X X X X X X X X ICK ICK ICK ICK ICK ICK ICK ICK ECK ECK ECK ECK ECK [] Rev.. 第 57 页, 共 73 页

58 [] -- 表示该时钟配置无法进行在线烧录 在线读 OTP 数据时. 检查 ERV 电压值是否达到烧录电压 ( 如果烧录数据时已检查, 该步骤可省略 ) 2. 将读 OTP 地址的高四位写入 EADRH 寄存器 3. 将读 OTP 地址的低八位写入 EADRL 寄存器 4. 用在线读 OTP 指令 (MOVP) 读出 OTP 数据, 执行该指令后, 读出的高八位的数据存放在 EDATH 寄存器, 低八位数据存放在 work 寄存器 主要有两条指令 : TBLP k MOVP 其中 TBLP k 是将寄存器 EDAH,work 中的数据写到以 EADRH/EADRL 的内容作为 OTP 的写地址中, 烧录时间是 K 个指令周期 MOVP 是将 EADRH/EADRL 的内容作为 OTP 的读地址, 读出的数据放到寄存器 EDATH/work 中 Rev.. 第 58 页, 共 73 页

59 2.4 MCU 指令集 指令 ADDLW k ADDPCW ADDWF f,d ADDWFC f,d ANDLW k ANDWF f,d BCF f,b 表 2-4 MCU 指令集 操作 [W] [W]+k [PC] [PC]++[W] [Destination] [f]+[w] [Destination] [f]+[w]+c [W] [W] AND k 指令周期 [Destination] [W] AND [f] [f<b>] BSF f,b [f<b>] ~ BTFSC f,b BTFSS f,b CALL k CLRF f CLRWDT COMF f,d DECF f,d DECFSZ f,d GOTO k Jump if[f<b>]= Jump if[f<b>]= Push PC+ and Goto K [f] Clear watch dog timer [f] NOT([f]) [Destination] [f] - [Destination] [f] -,jump if the result is zero PC k 标志位 C,DC,Z ~ C,DC,Z C,DC,Z Z Z ~ ~ ~ ~ Z ~ Z Z ~ ~ HALT CPU Stop ~ INCF f,d INCFSZ f,d IORLW k IORWF f,d MOVP MOVFW f MOVLW k MOVWF k [Destination] [f]+ [Destination] [f]+,jump if the result is zero [W] [W] OR k [Destination] [W] OR [f] [EADRH,EADRL]->EDATH,WORK [W] [f] [W] k [f] [W] 2 Z ~ Z Z ~ ~ ~ ~ NOP No operation ~ RETFIE Pop PC and GIE = RETURN and W=k POP PC [Destination<n+>] [f<n>] [Destination<n->] [f<n>] STOP OSC RETLW k RETURN RLF f,d RRF f,d SLEEP SUBLW k SUBWF f,d SUBWFC f,d TBLP k XORLW k XORWF f,d 参数说明 : [W] k [W] [Destinnation] [f] [W] [Destinnation] [f] [W]+C [EADRH,EADRL]<-EDATH,WORK 2*k+ [W] [W] XOR k [Destination] [W] XOR [f] ~ ~ ~ C,Z C,Z PD C,DC,Z C,DC,Z C,DC,Z ~ Z Z f: 数据存储器地址 (h ~7Fh) W: 工作寄存器 k: 立即数 d: 目标地址选择 : d= 结果保存在工作寄存器, d=: 结果保存在数据存储器 f 单元 b: 位选择 (~7) Rev.. 第 59 页, 共 73 页

60 [f]:f 地址的内容 PC: 程序计数器 C: 进位标志 DC: 半加进位标志 Z: 结果为零标志 PD: 睡眠标志位 TO: 看门狗溢出标志 WDT: 看门狗计数器 表 2-4 MCU 指令集描述 ADDLW 加立即数到工作寄存器 指令格式 ADDLW K (<=K<=FFh) 操作标志位描述 (W)< (W)+K C,DC,Z 工作寄存器的内容加上立即数 K 结果保存到工作寄存器中 周期 例子 ADDLW 8h 在指令执行之前 : W=8h 在指令执行之后 : W=h 2 ADDPCW 将 W 的内容加到 PC 中 指令格式 ADDPCW 操作 (PC)< (PC)++(W) 当 (W)<=7Fh (PC)< (PC)++(W)-h 其余 标志位描述 没有将地址 PC++W 加载到 PC 中 周期 例子 在指令执行之前 : ADDPCW W=7Fh,PC=22h 指令执行之后 : PC=292h 例子 2 ADDPCW 例子 3 ADDPCW 在指令执行之前 : W=8h,PC=22h 指令执行之后 : PC=93h 在指令执行之前 : W=FEh,PC=22h 指令执行之后 : PC=2h 3 ADDWF 指令格式操作 加工作寄存器到 f ADDWF f,d <=f<=7fh d=, [ 目标地址 ]< (f)+(w) Rev.. 第 6 页, 共 73 页

61 标志位描述 周期例子 ADDWF f 例子 2 ADDWF f C,CD,Z 将 f 的内容和工作寄存器的内容加到一起 如果 d 是, 结果保存到工作寄存器中 如果 d 是, 结果保存到 f 中 指令执行之前 : f=c2h W=7h 在指令执行之后 f=c2h W=D9h 指令执行之前 f=c2h W=7h 指令执行之后 f=d9h W=7h 4 ADDWFC 指令格式操作标志位描述 将 W f 和进位位相加 ADDWFC f,d <=f<=7fh d=, ( 目标地址 )< (f)+(w)+c C,DC,Z 将工作寄存器的内容和 f 的内容以及进位位相加 当 d 为 时结果保存到工作寄存器 当 d 为 时结果保存到 f 中 周期例子指令执行之前 ADDWFC f, C= f=2h W=4Dh 指令执行之后 C= f=5h W=4Dh 5 ANDLW 工作寄存器与立即数相与指令格式 ANDLW K <=K<=FFh 操作 (W)< (W) AND K 标志位 Z 描述将工作寄存器的内容与 8bit 的立即数相与, 结果保存到工作寄存器中 周期 例子在指令执行之前 ANDLW 5Fh W=A3h 在指令执行之后 W=3h 6 ANDWF 指令格式操作标志位描述 将工作寄存器和 f 的内容相与 ANDWF f,d <=f<=7fh d=, ( 目标地址 )< (W) AND (f) Z 将工作寄存器的内容和 f 的内容相与如果 d 为 结果保存到工作寄存器中如果 d 为 结果保存到 f 中 Rev.. 第 6 页, 共 73 页

62 周期 例子 ANDWF f, 例子 2 ANDWF f, 在指令执行之前 W=Fh f=88h 在指令执行之后 W=8h f=88h 在指令执行之前 W=Fh f=88h 在指令执行之后 W=Fh f=8h 7 BCF 清除 f 的某一位 指令格式 BCF f,b <=f<=7fh <=b<=7 操作标志位 (f[b])< 无 描述 F 的第 b 位置为 周期 例子 BCF FLAG 2 指令执行之前 : FLAG=8Dh 指令执行之后 : FLAG=89h 8 BSF F 的 b 位置 指令格式 BSF f,b <=f<=7fh <=b<=7 操作标志位 (f[b])< 无 描述 将 f 的 b 位置 周期 例子 BSF FLAG 2 在指令执行之前 FLAG=89h 在指令执行之后 FLAG=8Dh 9 BTFSC 如果 bit 测试为 则跳转 指令格式 BTFSC f,b <=f<=7fh <=b<=7 操作标志位 Skip if (f[b])= 无 描述 如果 f 的 bit 位是, 下一条取到的指令将被丢到, 然后执行一条 空指令组成一个两周期的指令 周期 例子 NODE BTFSC FLAG 2 OP: OP2: 在程序执行以前 PC=address(NODE) 指令执行之后 If(FLAG[2])= PC=address(OP2) If(FLAG[2])= Rev.. 第 62 页, 共 73 页

63 PC=address(OP) BTFSS 如果 bit 测试为, 则跳转 BTFSS f,b <=f<=7fh <=b<=7 Skip if (f[b])= 指令格式操作标志位描述 周期 例子 NODE BTFSS FLAG 2 OP: OP2: CALL 指令格式操作 无如果 f 的 bit 位是, 下一条取到的指令将被丢到, 然后执行一条 空指令组成一个两周期的指令 在程序执行以前 PC=address(NODE) 指令执行之后 If(FLAG[2])= PC=address(OP) If(FLAG[2])= PC=address(OP2) 子程序调用 CALL K <=K<=FFFh (top stack)< PC+ PC< K 无 标志位 描述 子程序调用, 先将 PC+ 压入堆栈, 然后把立即数地址下载到 PC 中 周期 2 CLRF 清除 f 指令格式操作 CLRF f <=f<=7fh (f)< 标志位描述 Z 将 f 的内容清零 周期 例子 CLRF WORK 在指令执行之前 WORK=5Ah 在指令执行之后 WORK=h * 注 当 clrf status 寄存器时, 标志位 Z 不会置高 3 CLRWDT 指令格式操作标志位描述周期例子 清除看门狗定时器 CLRWDT 看门狗计数器清零无清除看门狗定时器 指令执行之后 Rev.. 第 63 页, 共 73 页

64 CLRWDT WDT= 4 COMF f 取反 指令格式操作标志位 COMF f,d <=f<=7fh d=, ( 目的地址 )< NOT(f) Z 描述 将 f 的内容取反, 当 d 为 时, 结果保存到工作寄存器中, 当 d 为 时, 结果保存到 f 中 周期例子 COMF f, 例子 2 COMF f, 在指令执行之前 W=88h,f=23h 在指令执行之后 W=DCh,f=23h 在指令执行之前 W=88h,f=23h 在指令执行之后 W=88h,f=DCh 5 DECF f 减 指令格式操作 DECF f,d <=f<=7fh d=, ( 目的地址 )< (f)- 标志位 Z 描述 F 的内容减 当 d 为 时, 结果保存到工作寄存器中 当 d 为 时, 结果保存到 f 中 周期 例子 DECF f, 例子 2 DECF f, 在指令执行之前 W=88h f=23h 在指令执行之后 W=22h f=23h 在指令执行之前 W=88h f=23h 在指令执行之后 W=88h f=22h 6 DECFSZ f 减 如果为 则跳转 指令格式操作标志位 DECFSZ f,d <=f<=7fh d=, ( 目的地址 )< (f)-, 如果结果为 跳转无 描述 f 的内容减 如果 d 为, 结果保存到工作寄存器中 如果 d 为, 结果保存到 f 中 如果结果为, 下一条已经取到的指令将被丢掉, 然后插入一条 NOP 指令组成一个两个周期的指令 Rev.. 第 64 页, 共 73 页

65 周期 例子在指令执行之前 Node DECFSZ FLAG, PC=address(Node) OP: 在指令执行之后 OP2: (FLAFG)=(FLAG)- If(FLAG)= 7 GOTO 指令格式操作标志位 PC=address(OP2) If(FLAG)!= PC=address(OP) 无条件跳转 GOTO K <=K<=FFFh PC< K 无 描述 立即地址载入 PC 周期 8 HALT 指令格式操作 标志位描述 停止 CPU 时钟 HALT CPU 停止无 CPU 时钟停止, 晶振仍然工作,CPU 能够通过内部或者外部中断重启 周期 9 INCF f 加 指令格式操作 INCF f,d <=f<=7fh d=, ( 目的地址 )< (f)+ 标志位描述 周期 例子 INCF f, 例子 2 INCF f, Z f 加 如果 d 为, 结果保存到工作寄存器中 如果 d 为, 结果保存到 f 中 在指令执行之前 W=88h f=23h 在指令执行之后 W=24h f=23h 在指令执行之前 W=88h f=23h 在指令执行之后 W=88h f=24h 2 INCFSZ f 加, 如果结果为 跳转 指令格式 INCFSZ f,d <=f<=7fh d=, Rev.. 第 65 页, 共 73 页

66 操作 ( 目的地址 )< (f)+ 如果结果为 就跳转 标志位 无 描述 f 的内容加 如果 d 为, 结果保存到工作寄存器中 如果 d 为, 结果保存到 f 中 如果结果为, 下一条已经取到的指令将被丢掉, 然后插入一条 NOP 指令组成一个两个周期的指令 周期 例子在指令执行之前 Node INCFSZ FLAG, PC=address(Node) 在指令执行之后 OP: (FLAFG)=(FLAG)+ OP2: If(FLAG)= PC=address(OP2) If(FLAG)!= PC=address(OP) 2 IORLW 指令格式操作标志位描述周期例子 IORLW 85H 22 IORWF 指令格式操作标志位描述 周期例子 IORWF f, 23 MOVFW 指令格式操作标志位 工作寄存器与立即数或 IORLW K <=K<=FFh (W)< (W) K Z 立即数与工作寄存器的内容或 结果保存到工作寄存器中 在指令执行之前 W=69h 在指令执行之后 W=EDh f 与工作寄存器或 IORWF f,d <=f<=7fh d=, ( 目的地址 )< (W) (f) Z f 和工作寄存器或 当 d 为 时, 结果保存到工作寄存器中 当 d 为 时, 结果保存到 f 中 在指令执行前 W=88h f=23h 在指令执行后 W=88h f=abh 传送到工作寄存器 MOVFW f <=f<=7fh (W)< (f) 无 Rev.. 第 66 页, 共 73 页

67 描述将数据从 f 传送到工作寄存器周期 例子在指令执行之前 MOVFW f W=88h f=23h 在指令执行之后 W=23h f=23h 24 MOVLW 将立即数传送到工作寄存器中 指令格式 MOVLW K <=K<=FFh 操作 (W)< K 标志位 无 描述 将 8bit 的立即数传送到工作寄存器中 周期 例子 MOVLW 23H 在指令执行之前 W=88h 在指令执行之后 W=23h 25 MOVP 将 OTP 中的 {EADRH,EADRL} 的数据读出放入 {EDATH,WORK} 中指令格式 MOVP K 操作 ({EDATH,WORK})< ({EADRH,EADRL}) 标志位无描述将 OTP 中的 {EADRH,EADRL} 的数据读出放入 {EDATH,WORK} 中周期 2 例子在指令执行之前 MOVP OTP memory:7ffh:27h EADRH = 7h EADRL = FFh 在指令执行之后 EDATH = 2h W=7h 26 MOVWF 将工作寄存器的值传送到 f 中指令格式 MOVWF f <=f<=7fh 操作 (f)< (W) 标志位无描述将工作寄存器的值传送到 f 中周期 例子在指令执行之前 MOVWF f W=88h f=23h 在指令执行之后 W=88h f=88h 27 NOP 无操作 Rev.. 第 67 页, 共 73 页

68 指令格式操作标志位描述周期 NOP 无操作无无操作 28 RETFIE 指令格式操作 标志位描述 周期 29 RETLW 指令格式操作 标志位描述 从中断返回 RETFIE (Top Stack)=>PC Pop Stack =>GIE 无 PC 从堆栈顶部得到, 然后出栈, 设置全局中断使能位为 返回, 并将立即数送到工作寄存器中 RETLW K <=K<=FFh (W)< K (Top Stack)=>PC Pop Stack 无 将 8bit 的立即数送到工作寄存器中,PC 值从栈顶得到, 然后出栈周期 3 RETURN 指令格式操作 标志位描述 从子程序返回 RETURN (Top Stack)=>PC Pop Stack 无 PC 值从栈顶得到, 然后出栈周期 3 RLF 指令格式操作 标志位描述 周期例子 RLF f, 带进位左移 RLF f,d <=f<=7fh d=, ( 目标地址 [n+])< (f[n]) ( 目标地址 [])< C C< (f[7]) C,Z F 带进位位左移一位如果 d 为, 结果保存到工作寄存器如果 d 为, 结果保存到 f 中 在指令执行之前 C= W=88h f=e6h Rev.. 第 68 页, 共 73 页

69 在指令执行之后 C= W=88h f=cch 32 RRF 指令格式操作 标志位描述 周期例子 RRF f, 带进位右移 RRF f,d <=f<=7fh d=, ( 目标地址 [n-])< (f[n]) ( 目标地址 [7])< C C< (f[7]) C F 带进位位右移一位如果 d 为, 结果保存到工作寄存器如果 d 为, 结果保存到 f 中 在指令执行之前 C= W=88h f=95h 在指令执行之后 C= W=4Ah f=95h 33 SLEEP 晶振停止 指令格式 SLEEP 操作 CPU 晶振停止 标志位描述 PD CPU 晶振停止 CPU 通过外部中断源重启 周期 34 SUBLW 指令格式操作标志位描述周期 例子 SUBLW 2H 例子 2 SUBLW 2H 例子 2 SUBLW 2H 35 立即数减工作寄存器的值 SUBLW K <=K<=FFh (W)< K-(W) C,DC,Z 8bit 的立即数减去工作寄存器的值, 结果保存到工作寄存器中 在指令执行之前 W=h 在指令执行之后 W=h C=( 代表没有借位 ) Z=( 代表结果非零 ) 在指令执行之前 W=2h 在指令执行之后 W=h C=( 代表没有借位 ) Z=( 代表结果为零 ) 在指令执行之前 W=3h 在指令执行之后 W=FFh C=( 代表有借位 ) Z=( 代表结果非零 ) Rev.. 第 69 页, 共 73 页

70 SUBWF 指令格式操作标志位描述 周期例子 SUBWF f, 例子 2 SUBWF f, 例子 3 SUBWF f, f 的值减工作寄存器的值 SUBWF f,d <=f<=7fh d=, ( 目标地址 )< (f)-(w) C,DC,Z f 的值减去工作寄存器的值 如果 d 为, 结果保存到工作寄存器如果 d 为, 结果保存到 f 中 在指令执行之前 f=33h W=h 在指令执行之后 f=32h C= Z= 在指令执行之前 f=h W=h 在指令执行之后 f=h C= Z= 在指令执行之前 f=4h W=5h 在指令执行之后 f=ffh C= Z= 36 SUBWFC 指令格式操作标志位描述 带借位的减法 SUBWFC f,d <=f<=7fh d=, ( 目标地址 )< (f)-(w)-+c C,DC,Z f 的值减去工作寄存器的值如果 d 为, 结果保存到工作寄存器如果 d 为, 结果保存到 f 中 周期 例子 在指令执行之前 SUBWFC f, W=h f=33h C= 在指令执行之后 f=32h C= Z= 例子 2 在指令执行之前 SUBWFC f, W=h f=2h C= 在指令执行之后 f=h C= Z= 例子 3 在指令执行之前 SUBWFC f, W=5h f=4h C= 在指令执行之后 f=feh C= Z= 37 TBLP 指令格式操作标志位 将 OTP 的 {EADRH,EADRL} 的地址写入 {EDATH,WORK} 中的数据 TBLP k OTP({EADRH,EADRL})< ({EDATH,WORK}) 无 Rev.. 第 7 页, 共 73 页

71 描述周期例子 TBLP 25 将 OTP 的 {EADRH,EADRL} 的地址写入 {EDATH,WORK} 中的数据与工作时钟有关在指令执行之前 OTP memory: 7FFh= FFFFh EADRH = 7h EADRL = FFh EDATH = 4h WORK = 5h 在指令执行之后 OTP memory: 7FFh = 45h 38 XORLW 工作寄存器的值与立即数异或 指令格式 XORLW K <=K<=FFh 操作标志位描述 (W)< (W)^K Z 8bit 的立即数与工作寄存器的值异或, 结果保存在工作寄存器中 周期 例子 XORLW 5Fh 在指令执行之前 W=Ach 在指令执行之后 W=F3h 39 XORWF f 的值与工作寄存器的值异或 指令格式 XORWF f,d <=f<=7fh d=, 操作标志位描述 ( 目标地址 )< (W)^(f) Z F 的值与工作寄存器的值异或, 当 d 为 时, 结果保存到工作寄存器中 当 d 为 时, 结果保存到 f 中 周期 例子 在指令执行之前 XORWF f, W=ACh f=5fh 在指令执行之后 f=f3h Rev.. 第 7 页, 共 73 页

72 封装 3 封装 28-Lead SOP Plastic Package Rev.. 第 72 页, 共 73 页

73 封装 SDIP-28 Plastic Package Rev.. 第 73 页, 共 73 页