Microsoft Word - mcu-an z-10.doc

Size: px

Start display at page:

Download "Microsoft Word - mcu-an z-10.doc"

朝普洒别
4 years ago
Views:

1 富士通微电子 ( 上海 ) 有限公司应用笔记 MCU-AN Z-10 F²MC-8FX 家族 8 位微控制器 MB95200H/210H 系列监视定时器应用笔记

2 变更履历变更履历日期作者修正记录 Levi.Zhang V1.0, 第一版本文档由 19 页构成 1. 本文档记载的产品信息及规格说明如有变动, 恕不预先通知如需最新产品信息和 / 或规格说明, 联系富士通销售代表或富士通授权经销商 2. 基于本文档记载信息或示意图的使用引起的对著作权工业产权或第三方的其他权利的侵害, 富士通不承担任何责任 3. 未经富士通明文批准, 不得对本文档的记载内容进行转让拷贝 4. 本文档所介绍的产品并不旨在以下用途 : 需要极高可靠性的设备, 诸如航空航天装置海底中继器核控制系统或维系生命的医用设施 5. 本文档介绍的部分产品可能是外汇及外贸管理法规定的战略物资 ( 或专门技术 ), 出口该产品或其中部分元件前, 应根据该法获得正式批准版权 2008 富士通微电子 ( 上海 ) 有限公司版权所有 MCU-AN Z-10 第 2 页

3 目录目录变更履历... 2 目录概要监视定时器主要特征框图寄存器监视定时器控制寄存器 (WDTC) 监视定时器选择 ID 寄存器 (WDTH, WDTL) NVR ( 非易失性寄存器 ) 功能用法及间隔时间用法及示例监视定时器的功能及操作软件监视定时器硬件监视定时器监视定时器的使用注意事项附加资料附录图一览表一览样本代码工程名 : SWWDT 工程名 : HWWDT MCU-AN Z-10 第 3 页

4 第 1 章概要 1 概要本应用笔记介绍如何使用监视定时器本应用笔记描述了监视定时器的功能并举例说明 MCU-AN Z-10 第 4 页

5 第 2 章监视定时器 2 监视定时器监视定时器的基本功能 2.1 主要特征监视定时器用作计数器, 可防止程序失控监视定时器一旦启动, 其计数器需以指定的间隔时间定期清零如果定时器在第 3 章所述的事先设定间隔时间内未清零, 则发生监视复位定时器未清零可能是程序原因引发的, 例如程序进入无限循环, 堆栈超限或其他原因致使 CPU 挂机监视定时器具有以下特征 : 2.2 框图计数时钟选择器监视定时器的计数器 WDT 计数器溢出时, 复位控制电路用于生成复位信号监视定时器清零选择器用于选择监视定时器清零信号计数器定时器控制电路硬件和软件监视定时器图 2-1 是监视定时器的内部框图图 2-1: 监视定时器的框图 MCU-AN Z-10 第 5 页

6 2.3 寄存器第 2 章监视定时器关于寄存器的详细设定, 参照 MB95200H/210H 系列硬件手册的第 11 章和 22 章监视定时器控制寄存器 (WDTC) 该寄存器用于启动或清零监视定时器 Address bit7 bit6 bit5 bit4 bit3 bit2 bit1 bit0 Initial value 000C H CS1 CS0 CSP HWWDT WTE3 WTE2 WTE1 WTE0 software R/W R/W R/W R0,WX R0/W R0/W R0/W R0/W B hardware R0/WX R0/WX R1/WX R1,WX R0/W R0/W R0/W R0/W B 图 2-2: WDTC 监视定时器选择 ID 寄存器 (WDTH, WDTL) 这两个寄存器用于选择硬件和软件监视定时器 Address bit7 bit6 bit5 bit4 bit3 bit2 bit1 bit0 Initial value 0FEB H WDTH WDTH7 WDTH6 WDTH5 WDTH4 WDTH 3 WDTH 2 WDTH 1 WDTH 0 xxxxxxxx 0FEC H WDTL WDTL7 WDTL6 WDTL5 WDTL4 WDTL 3 WDTL 2 WDTL 1 WDTL 0 xxxxxxxx R/WX R/WX R/WX R/WX R/WX R/WX R/WX R/WX 图 2-3: 监视定时器选择 ID 寄存器 (WDTH, WDTL) R/W: 可读 / 可写 ( 读值与写值相同 ) R/WX: 只读 ( 可读, 写值无效 ) R0/WX: 未定义位 ( 读值为 0, 写值无效 ) R1/WX: 未定义位 ( 读值为 1, 写值无效 ) R0/W: 只写 ( 可写, 读 0 ) MCU-AN Z-10 第 6 页

7 2.4 NVR ( 非易失性寄存器 ) 功能第 2 章监视定时器 NVR 接口可使用户通过修改 16 位监视定时器选择 ID 寄存器来选择硬件或软件监视定时器需要注意的是 CPU 工作期间, 不可修改监视定时器选择 ID 寄存器因此, 请先修改闪存区的 NVR, 然后 MCU 在复位后自动将修改值复制到 NVR 接口 (IO 区 ) 图 2-4 显示的是闪存产品的串行编程连接的基本构成图 2-4: 复位时的 NVR 检索需注意的是 SWWDT 和 HWWDT 在同一时间内只能有一个在工作,NVR 用于决定哪一个工作复位后 WDTH 和 WDTL 的 16 位从闪存地址 FFBE H, FFBF H 下载初始值由 NVR 闪存区预先下载的值决定对地址 FFBE H, FFBF H 写值选择监视定时器的模式表 2-1 是关于监视定时器选择 ID 的功能 WDTH[7:0], WDTL[7:0] 功能 A596 H 禁止 HWWDT 并使能 SWWDT A597 H 其他值选择 HWWDT 并禁止 SWWDT [ 可在以下待机模式中停止 ( 停止 / 休眠 / 时基定时器 / 计时模式 ) ] 选择 WHWDT 并禁止 SWWDT [ 在以下待机模式中继续工作 ( 停止 / 休眠 / 时基定时器 / 计时模式 ) ] 表 2-1: 监视定时器选择 ID MCU-AN Z-10 第 7 页

8 第 3 章间隔时间 3 间隔时间本节介绍监视定时器的间隔时间监视定时器的间隔时间如表 3-1 所示若未清零监视定时器的计数器, 在最短和最长时间内发生监视器复位计数时钟类型时基定时器输出计数时钟切换位间隔时间 CS[1:0], CSP 最短最长 000 B (SWWDT) 2 21 /F CH 524 ms 1.05 s ( 主时钟 = 4 MHz) 010 B (SWWDT) 2 20 /F CH 262 ms 524 ms 计时预分频器输出 100 B (SWWDT) 2 14 /F CL 500 ms 1.00 s ( 副时钟 = KHz) 110 B (SWWDT) 2 13 /F CL 250 ms 500 ms 副 CR 时钟 ( 副 CR 时钟 = KHz) *1: CS [1:0] = 00 B, CSP = 1 B ( 只读 ) XX1 B (SWWDT) or HWWDT* /F CRL 328 ms 2.62 s 表 3-1: 监视定时器的间隔时间间隔时间取决于清零监视定时器的时序图 3-2 显示的是选择时基定时器输出 2 21 /F CH (F CH : 主时钟 ) 作为计数时钟 ( 主时钟 = 4 MHz) 时, 监视定时器的清零时序和间隔时间的关联性图 3-1: 监视定时器的清零时序和间隔时间注 : 程序必须在最短时间内清零监视定时器的计数器 MCU-AN Z-10 第 8 页

9 第 4 章使用方法和示例 4 使用方法和示例监视定时器的功能和示例本节介绍监视定时器的使用方法并举例说明 4.1 监视定时器的功能和操作对 NVR 闪存区地址 FFBE H, FFBF H 写值以选择监视定时器的工作模式关于模式选定设置, 详情参照表 2-1 监视定时器有两个工作模式软件监视 1) 对闪存地址 FFBE H, FFBF H 写 A596 H ( 使能软件监视定时器 ), 复位后该值复制到监视定时器选择 ID 寄存器 WDTH/WDTL (0FEB H /0FEC H ) 2) 复位后第 1 次对监视定时器控制寄存器的监视控制位 (WDTC: WTE3 ~ WTE0) 写 0101B 时, 监视定时器启动监视定时器控制寄存器的计数时钟切换位 (WDTC:CS1,CS0,CSP) 也必须同时设置 3) 一旦监视定时器启动, 只有复位可停止其运行监视计数器根据 WDTC:CS1,CS0,CSP 的设置以指定间隔定期清零关于间隔时间, 详情参照表 3-1 硬件监视 1) 在闪存地址 FFBE H, FFBF H 上写 A597 H ( 待机模式下停止 WDT) 或除去 A596 H 或 A597 H 的其他值 ( 在全模式下使能 WDT) 复位后该值将被复制到监视定时器选择 ID 寄存器 WDTH/WDTL (0FEB H /0FEC H ) 2) 硬件监视定时器在复位后自动开始运行请在指定间隔定期内清零计数器以防止监视定时器复位的发生 3) 复位清零该定时器并在复位后恢复运行注 : 清零用作计数时钟 ( 时基定时器或计时预分频器 ) 的定时器时, 监视定时器也清零因此, 如果设置软件, 使所选定时器在监视定时器的间隔时间内重复清零, 监视定时器的功能失效 MCU-AN Z-10 第 9 页

10 第 4 章使用方法和示例 4.2 软件监视定时器设置步骤示例按照以下步骤设置软件监视定时器 : 1) 确认地址 FFBE H, FFBF H 的值是 A596 H (NVR 闪存区 ) 2) 选择计数时钟 (WDTC:CS1,CS0,CSP) 3) 启动监视定时器 (WDTC:WTE3 ~ WTE0 = 0101 B ) 4) 在最短间隔时间内清零监视定时器 (WDTC:WTE3 ~ WTE0 = 0101 B ) 参见表 3-1 下例显示如何设置监视定时器来使用软件模式操作 /* THIS SAMPLE CODE IS PROVIDED AS IS AND IS SUBJECT TO ALTERATIONS. */ /* FUJITSU MICROELECTRONICS ACCEPTS NO RESPONSIBILITY OR LIABILITY */ /* FOR ANY ERRORS OR ELIGIBILITY FOR ANY PURPOSES. */ /* (C) Fujitsu Microelectronics (Shanghai) Co., LTD. */ /* Date: Version: 1V0 Author: Levi */ /* */ /* initial watchdog timer */ void InitWDT (void) WDTC = 0x05; // set count clock is 2 21 /F CH // start WDT counter /* main routine */ void main (void) InitWDT();... WDTC = 0x05; // clear WDT counter #define HWD_DISABLE ; ; Hard Watchdog ; #ifdef HWD_DISABLE.SECTION WDT, CONST, LOCATE=H'FFBE.DATA.W 0xA596 #endif main.c startup.asm 参考 project SWWDT 的附录样本代码需注意的是一旦启动监视定时器, 只能在复位发生后才可停止其运行 MCU-AN Z-10 第 10 页

11 4.3 硬件监视定时器通过以下步骤设置硬件监视定时器 : 第 4 章使用方法和示例 1) 通过在闪存地址 FFBE H, FFBF H 上写 A597 H ( 待机模式下停止 WDT) 或除去 A596 H 或 A597 H 的其他值 ( 在全模式下使能 WDT) 启动监视定时器该值将被复制到监视定时器选择 ID 寄存器 WDTH/WDTL (0FEB H /0FEC H ) 2) 复位后 HWWDT 自动开始运行 3) 在最短间隔时间内清零监视定时器 (WDTC:WTE3 ~ WTE0 = 0101 B ) 使用 HWWDT 时, 计数时钟切换位 CS1, CS0, CSP 固定在 001, 间隔时间也固定为 2 16 /F CRL 下例显示如何设置监视定时器来使用硬件模式操作 /* THIS SAMPLE CODE IS PROVIDED AS IS AND IS SUBJECT TO ALTERATIONS. */ /* FUJITSU MICROELECTRONICS ACCEPTS NO RESPONSIBILITY OR LIABILITY */ /* FOR ANY ERRORS OR ELIGIBILITY FOR ANY PURPOSES. */ /* (C) Fujitsu Microelectronics (Shanghai) Co., LTD. */ /* Date: Version: 1V0 Author: Levi */ /* */ /* Hardware watchdog timer starts automatically after a reset and */ /* cannot be stopped. The internal time is fixed to 2 16 /FCRL */ /* main routine */ void main (void)... WDTC = 0x05; // clear WDT counter... MCU-AN Z-10 第 11 页

12 第 4 章使用方法和示例 main.c startup.asm 参考 project HWWDT 的附录样本代码需注意的是复位后硬件监视定时器自动开始运行且不能停止 ; ; Hard Watchdog ; #ifdef HWD_DISABLE.SECTION WDT, CONST, LOCATE=H'FFBE.DATA.W 0xA596 #endif MCU-AN Z-10 第 12 页

13 5 监视定时器的使用注意事项使用监视定时器时, 需注意以下各项停止监视定时器第 5 章监视定时器的使用注意事项一旦启动, 只有复位才可停止监视定时器如选择 HWWDT, 复位后恢复运行选择计数时钟软件监视定时器监视定时器启动后, 将监视控制位 (WDTC:WTE3~WTE0) 设置为 "0101B", 才可重写计数时钟切换位 (WDTC:CS1,CS0,CSP) 位操作指令不可对计数时钟切换位写入值此外, 定时器启动后不应改变位设置副时钟模式下, 时基定时器因主时钟停止振荡而停止工作为了在副时钟模式下运行监视定时器, 必须事先选择计时预分频器作为计数时钟并将 "WDTC: CS1, CS0, CSP" 设置为 "100 B " "110 B " 或 "XX1 B " 硬件监视定时器计数时钟固定在 2 16 /F CRL 清零监视定时器清零用作监视定时器 ( 时基定时器计时预分频器或副 CR 定时器 ) 计数时钟的计数器, 也就清零了监视定时器的计数器监视定时器进入休眠模式停止模式或计时模式后, 监视定时器的计数器清零, 除非选择了硬件启动且待机模式下硬件监视定时器运行编程注意事项创建在主循环中重复清零监视定时器的程序时, 含中断处理时间在内的主循环处理时间应该设定为最短监视定时器间隔时间或更短硬件监视 ( 待机模式下定时器运行 ) 监视定时器在停止模式休眠模式时基定时器模式或计时模式下不停止运行因此, 即使内部时钟停止,CPU 也不清零监视定时器 ( 在停止模式休眠模式时基定时器模式或计时模式下 ) 要定期让器件退出待机模式并清零监视定时器但是在副时钟模式或副 CR 模式下, 因振荡稳定等待时间设定寄存器的设置原因,CPU 退出停止模式后, 有可能发生监视器复位选择副时钟时, 需特别注意副时钟稳定等待时间的设定 MCU-AN Z-10 第 13 页

14 第 6 章附加信息 6 附加信息关于富士通微电子产品的更多信息, 请访问以下网站 : MCU-AN Z-10 第 14 页

15 第 7 章附录 7 附录 7.1 图一览图 2-1: 监视定时器的框图... 5 图 2-2: WDTC... 6 图 2-3: 监视定时器选择 ID 寄存器 (WDTH, WDTL)... 6 图 2-4: 复位中的 NVR 检索... 7 图 3-1: 监视定时器的清零时序和间隔时间... 8 MCU-AN Z-10 第 15 页

16 第 7 章附录 7.2 表一览表 2-1: 监视定时器选择 ID... 7 表 3-1: 监视定时器的间隔时间... 8 MCU-AN Z-10 第 16 页

17 第 7 章附录 7.3 样本代码工程名 : SWWDT 软件监视定时器 main.c #include "mb95200.h" /* name: Delay(); function: delay function */ void Delay (unsigned int i) while(i--) asm("\tnop"); /* name: InitWDT(); function: initial watchdog timer */ void InitCompTimer (void) WDTC = 0x05; // set count clock is 2 21 /F CH // start WDT counter /* name: main(); function: main loop */ void main(void) PDR0_P05 = 0; // initial value DDR0_P05 = 1; // set P05 as output InitWDT (); MCU-AN Z-10 第 17 页

18 第 7 章附录 while(1) PDR0_P05 = ~PDR0_P05; // show program is normal run Delay (500); WDTC = 0x05; // clear WDT timer within a certain amount of time startup.asm ; ; variable define declaration ; #define HWD_DISABLE ; if define this, Hard Watchdog will disable. ; ; Hard Watchdog ; #ifdef HWD_DISABLE.SECTION WDT, CONST, LOCATE=H'FFBE.DATA.W 0xA596 #endif MCU-AN Z-10 第 18 页

19 第 7 章附录工程名 : HWWDT 硬件监视 main.c #include "mb95200.h" /* Hardware watchdog timer starts automatically after a reset and cannot be stopped */ /* The internal time is fixed to 2 16 /F CRL */ /* name: Delay(); function: delay function */ void Delay (unsigned int i) while(i--) asm("\tnop"); /* name: main(); function: main loop */ void main(void) PDR0_P05 = 0; // initial value DDR0_P05 = 1; // set P05 as output while(1) PDR0_P05 = ~PDR0_P05; // show program is normal run Delay (500); WDTC = 0x05; // clear WDT timer within a certain amount of time MCU-AN Z-10 第 19 页

20 第 7 章附录 startup.asm ; ; variable define declaration ; ;#define HWD_DISABLE ; if define this, Hard Watchdog will disable. ; ; Hard Watchdog ; #ifdef HWD_DISABLE.SECTION WDT, CONST, LOCATE=H'FFBE.DATA.W 0xA596 #endif MCU-AN Z-10 第 20 页

Microsoft Word - mcu-an z-11.doc

Microsoft Word - mcu-an z-11.doc 富士通微电子 ( 上海 ) 有限公司应用笔记 MCU-AN-500007-Z-11 F²MC-8FX 家族 8 位微控制器 MB95200H/210H 系列外部中断应用笔记外部中断 V1.1 变更履历变更履历日期作者修正记录 2008-03-20 Levi Zhang V1.0, 第一版 2008-07-18 Levi.Zhang V1.1, 在第 6 章更多信息中添加 URL; 更新了一些样本程式