csu8rf322x用户手册

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1 用户手册 带 12-bit ADC 的 8 位 RISC OTP MCU REV 1.1 通讯地址 : 深圳市南山区蛇口南海大道 1079 号花园城数码大厦 A 座 9 楼邮政编码 : 公司电话 :+(86 755) 传真 :+(86 755) 公司网站 : 微信号 : 芯海科技微信二维码 : Rev1.1 第 1 页, 共 96 页

2 版本历史 历史版本. 修改内容 版本日期 REV 1.0 初始版本 REV 1.1 在 PIN 配置中增加 PT1.3 的使用注意说明 第 2 页, 共 96 页

3 目录 版本历史... 2 目录 产品概述 功能描述 主要特性 PIN 配置 标准功能 CPU 核 存储器 状态寄存器 SFR 时钟系统 概述 时钟框图 寄存器 内部高速 RC 时钟 内部低速 WDT 时钟 外部高速晶振时钟 外部低速晶振时钟 外部 RC 振荡器 外部时钟源 复位系统 上电复位 看门狗复位 掉电复位 外部硬件复位 中断 中断使能寄存器 中断标志寄存器 外部中断 外部中断 AD 中断溢出 定时器 0 溢出中断 定时 / 计数器 2 溢出中断 定时 / 计数器 3 溢出中断 比较器 0 中断 PUSH 和 POP 处理 定时器 I/O PORT PT1 口 PT3 口 PT5 口 增强功能 HALT 和 SLEEP 模式 看门狗 (WDT) 第 3 页, 共 96 页

4 3.3 定时 / 计数器 寄存器说明 蜂鸣器 PWM 定时 / 计数器 寄存器说明 蜂鸣器 PWM 模数转换器 (ADC) 寄存器说明 转换时间 使用内部参考电压的校准方法 AD 失调电压校正 数字比较器 内部测量 VDD 的电压 比较器 / 运算放大器 比较器 / 运算放大器 比较器参考电压 比较器中断 *5 LCD 输入逻辑电平电压配置 烧录模块 代码选项 MCU 指令集 电气特性 极限值 直流特性 (VDD = 5V,T A = 25ºC, 如无其他说明则都是此条件 ) ADC 特性 (VDD = 5V,T A = 25ºC, 如无其他说明则都是此条件 ) 比较器 / 运算放大器的直流特性 (VDD = 5V,T A = 25ºC, 如无其他说明则都是此条件 ) LCD 直流特性 (VDD = 5V,T A = 25ºC, 如无其他说明则都是此条件 ) MHZ IHRC 时钟频率特性 MHZ IHRC 时钟频率特性 MHZ IHRC 时钟频率特性 MHZ IHRC 时钟频率特性 KHZ WDT 时钟频率特性 V 掉电复位温度特性 V 低电压复位温度特性 V 低电压复位温度特性 V 低电压复位温度特性 V 内部参考电压温度特性 V 内部参考电压温度特性 V 内部参考电压温度特性 封装图 SSOP-20PIN SOP-20PIN DIP-20PIN 单片机产品命名规则 产品型号说明 第 4 页, 共 96 页

5 7.2 命名举例说明 产品印字说明 第 5 页, 共 96 页

6 1 产品概述 1.1 功能描述 CSU8RP3234 是带 12-bit ADC 的 8 位 RISC MCU, 内置 2K 16 位 OTP 程序存储器 1.2 主要特性 高性能的 RISC CPU 8 位单片机 MCU 2K 16 位 OTP 程序存储器 256 字节数据存储器 (SRAM) 41 条单字指令 8 级 PC 存储堆栈 8 级 PUSH 和 POP 存储堆栈 振荡器 内带 IHRC(16/8/4/2MHz) 和 ILRC(32KHz) 振荡器,IHRC 精度为 ±1%@5V,25ºC,ILRC 精度为 ±2%@5V, 25ºC 外部 32768Hz 晶振 (RTC) 或 2MHz~16MHz 晶振或 ERC 8M@5V DC,ERC 4M@3V DC 外设特性 17 位双向 I/O 口,1 位输入口 2 路蜂鸣器输出,2 路 PWM 输出 5 个内部中断,2 个外部中断 8 个具有唤醒功能的输入口 5 路 12bitADC 内部 2.0V 3.0V 4.0V VDD 外部输入 5 种参考电压选择 带数字比较器 1 个内置模拟比较器 / 运算放大器 提供 1 个在 2.0V,3.0V 和 4.0V 之间可选的参考电压,2.0V 和 3.0V 精度为 ±1%@5V, 25ºC 低电压检测 (LVD) 引脚, 内部提供 2.4V 3.0V 3.6V 电压检测 6 个开漏输出 (P1.1 P5.0~P5.4; 外部上拉电压不高于 VDD+0.3V) 所有 IO 可配置上拉电阻, 同时 PT5.0 和 PT1.4 还支持下拉电阻配置 输入逻辑电平电压可配置, 在 5V 工作电压下可支持与 3V 器件通信 4*5 LCD 驱动,1/4duty,1/2bias 专用微控制器的特性 上电复位 (POR) 上电复位和硬件复位延迟定时器 (98ms) 内带 2.0V 2.4V 3.0V 和 3.6V 低电压复位 (LVR) 定时器 0 可编程预分频的 8 位的定时计数器 定时 / 计数器 2 可编程预分频的 12 位的分频器 定时 / 计数器 3 可编程预分频的 12 位的分频器 扩展型看门狗定时器 (32KHz WDT) 可编程的时间范围 CMOS 技术 工作电压范围 2.2V~5.5V@fcpu=4MHz( 指令周期 ) 工作温度范围 -40~85ºC( 工业级 ) 低功耗特性 MCU 工作电流 正常模式 1mA@4MHz( 工作电压 3V) 正常模式 10uA@32KHz( 工作电压 3V) 休眠模式下的电流小于 1μA 封装 SSOP20/SOP20/DIP20 应用范围 移动电源 小家电 堆 Wakeup 定时器 PWM/Buzzer (Ch*Bit) / 运放 LCD 封装 8/12 位 12 位 ADC 比较器型号 ROM RAM IO 栈 CSU8RP3234 2K* /2 2 5*12 1/1 4*5 SSOP20SOP20/DIP20 第 6 页, 共 96 页

7 1.3 PIN 配置 图 1 配置图 表 1 引脚说明表 管脚名称 输入 / 管脚 描述 输出 序号 VSS P 1 地 P1.1 /T3/INT1/XIN/SEG1/PCL I/O 2 IO, 具有开漏输出功能 ; 定时 / 计数器 3 外部输入 ; 外部中断 1 输入, 具有唤醒功能 ; 外置晶振输入 ;LCD 驱动 SEG1 输出 ; 烧录时钟线 P1.2/INT1/XOUT/SEG2/PDA I/O 3 IO; 外部中断 1 输入, 具有唤醒功能 ; 外置晶振输出 ;LCD 驱动 SEG2 输出 ; 烧录数据线 P1.3/INT1/RST /VPP I 4 普通输入口 ( 默认开上拉 ); 外部中断 1 输入, 具有唤醒功能 ; 复位输入 ; 烧录电压 P1.4/INT1 /COM0 I/O 5 IO; 外部中断 1 输入, 具有唤醒功能 ;LCD 驱动 COM0 输出 ; P1.5/INT1 /COM1 I/O 6 IO; 外部中断 1 输入, 具有唤醒功能 ;LCD 驱动 COM1 输出 ; P1.6/INT1 /COM2 I/O 7 IO; 外部中断 1 输入, 具有唤醒功能 ;LCD 驱动 COM2 输出 ; P1.7/INT1//COM3 I/O 8 IO; 外部中断 1 输入, 具有唤醒功能 ;LCD 驱动 COM3 输出 ; P5.4/C0P/SEG3 I/O 9 IO, 具有开漏输出功能 ; 比较器的输入端 / 运放的正端输入 ;LCD 驱动 SEG3 输出 ; P5.3/C0N/SEG4 I/O 10 IO, 具有开漏输出功能 ; 比较器的输入端 / 运放的负端输入 ;LCD 驱动 SEG4 输出 ; P5.2/CO I/O 11 IO, 具有开漏输出功能 ; 比较器 / 运放的输出 Rev1.1 第 7 页, 共 96 页

8 P5.1/PWM3/BZ3 I/O 12 IO( 默认开上拉 ), 具有开漏输出功能 ;PWM3 输出 ; 蜂鸣器输出 P5.0/PWM2/BZ2 I/O 13 IO( 默认开下拉 ), 具有开漏输出功能 ;PWM2 输出 ; 蜂鸣器输出 P3.0/AIN0/VREF I/O 14 IO;ADC 输入 0;ADC 参考电压输入 P3.1/AIN1 I/O 15 IO;ADC 输入 1 P3.2/AIN2 I/O 16 IO;ADC 输入 2 P3.3/AIN3 I/O 17 IO;ADC 输入 3 P3.4/AIN4 I/O 18 IO;ADC 输入 4 P1.0/T2/INT0/SEG0 I/O 19 IO; 定时 / 计数器 2 外部输入 ; 外部中断 0 输入, 具有唤醒功能 ; LCD 驱动 SEG0 输出 ; VDD P 20 电源 注 :PT1.3 输入信号的上升沿时间小于 10us 时, 对电源有干扰, 建议在使用 AD 测量的情况下该输入口作为电平检测或按键中断口 第 8 页, 共 96 页

9 2 标准功能 2.1 CPU 核 SRAM Data memory 256 bytes Program Counter Program Bus (11 bits) OTP Program Memory 2K*16bits Address Mux Stack Register 8 Level Program Data (16 bits) Instruction Register Data Bus (8 bits) FSR Data Mux Instruction Decoder Work Register ALU Control information Status Register 图 2 CSU8RP3234 CPU 核的功能模块图 椐 CPU 核的功能模块图, 它主要包含 7 个主要寄存器及 2 个存储器单元 第 9 页, 共 96 页

10 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 (11bits), 指令指针推送到程序存储器, 然后自动加 1 以进行下一次周期 堆栈寄存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 指令寄存器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 (16bits) 推送到指令寄存器 CSU8RP3234 的指令是 16bits, 包括 3 种信息 : 直接地址, 立即数及控制信息 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 立即数 (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 指令译码器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 1, 减 1 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 文件选择寄存器在 CSU8RP3234 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 程序存储器 CSU8RP3234 内带 2K 16 位的 OTP 作为程序存储器 由于指令的操作码 (OPCODE) 是 16bits, 用户最多只能编程 2K 的指令 程序存储器的地址总线是 11bits, 数据总线是 16bits 数据存储器 CSU8RP3234 内带 256bytes 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 第 10 页, 共 96 页

11 2.1.1 存储器 (1) 程序存储器程序存储器主要用于指令的存储, 在 CSU8RP3234 中, 该程序存储器是 2K*16bit 的程序 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 0x000, 中断入口地址为 0x004, 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 Program Counter Reset Vector 0x0000 Interrupt Vector 0x0004 Stack Level1 Stack Level2 Stack Level3 Stack Level4 Stack Level5 Stack Level6 Stack Level7 Stack Level8 保留, 用于内部参考电压校准 0x07F6 0x07F7 0x07FF 图 3 程序存储器 第 11 页, 共 96 页

12 (2) 数据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 00H 至 07H 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 08H 至 7FH 外设特殊功能寄存器, 例如 IO 端口, 定时器, 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 3 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 0x00 0x07 外设特殊功能寄存器 0x08 0x7F 通用数据存储器 0x80 0x17F 通过 IND0 以及 FSR0 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 (IND0) 读入数据时,MCU 实际上是以 FSR0 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 (IND0) 写入数据时,MCU 实际上是以 FSR0 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 Data Memory FSR0 80H 00H IND0 80H 97H 97H FFH 图 4 间接地址访问 BSR 寄存器 ( 地址为 08h) 特性 R/W-0 U-0 U-0 U-0 U-0 U-0 U-0 U-0 BSR IRP0 Bit7 Bit6 Bit5 Bit4 Bit3 Bit2 Bit1 Bit0 Bit 7 IRP0:IND0 间接页寻址位 1 = 间接寻址 IND0 时, 访问后 256byte 地址 0 = 间接寻址 IND0 时, 访问前 256byte 地址 第 12 页, 共 96 页

13 2.1.2 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, 而且影响到 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 04h) 特性 R-0 R-0 U-0 R-0 R-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0 STATUS LVD36 LVD24 PD TO DC C Z METCH2 LVD30 Bit7 Bit6 Bit5 Bit4 Bit3 Bit2 Bit1 Bit0 Bit 7 LVD36:3.6V LVD 工作电压标志位 1: 表明芯片工作电压低于 3.6V 0: 表明芯片工作电压高于 3.6V Bit 6 LVD24:2.4V LVD 工作电压标志位 1: 表明芯片工作电压低于 2.4V 0: 表明芯片工作电压高于 2.4V Bit 4 PD: 掉电标志位 通过对此位写 0 清零,sleep 后置此位 1: 执行 SLEEP 指令后 0: 上电复位后或硬件复位或 CLRWDT 指令之后 Bit 3 TO: 看门狗定时溢出标志 通过对此位写 0 清零, 看门狗定时溢出设置此位 1: 看门狗定时溢出发生 0: 上电复位后或硬件复位或 CLRWDT 指令后或 SLEEP 指令后 Bit 2 DC: 半字节进位标志 / 借位标志 用于借位时, 极性相反 1: 结果的第 4 位出现进位溢出 0: 结果的第 4 位不出现进位溢出 Bit 1 C: 进位标志 / 借位标志 用于借位时, 极性相反 1: 结果的最高位 (MSB) 出现进位溢出 0: 结果的最高位 (MSB) 不出现进位溢出 Bit 0 Z: 零标志 1: 算术或逻辑操作是结果为 0 0: 算术或逻辑操作是结果不为 0 METCH2 寄存器 ( 地址为 7dh) 特性 U-0 R-0 R/W-0 U-0 U-0 U-0 U-0 U-0 METCH2 LVD30 Bit7 Bit6 Bit5 Bit4 Bit3 Bit2 Bit1 Bit0 Bit 6 LVD30:3.0V LVD 工作电压标志位 1: 表明芯片工作电压低于 3.0V 0: 表明芯片工作电压高于 3.0V 特性 (Property): R = 可读位 W = 可写位 U = 无效位 -n = 上电复位后的值 1 = 位已设置 0 = 位已清零 X = 不确定位 第 13 页, 共 96 页

14 2.1.3 SFR 特殊功能寄存器 (SFR) 包含系统专用寄存器和辅助专用寄存器 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 辅助专用寄存器是为辅助功能而设计, 比如 I/O 口, 定时器, 信号的条件控制寄存器 表 4 寄存器列表 地上电复位名称 Bit7 Bit6 Bit5 Bit4 Bit3 Bit2 Bit1 Bit0 址值 00h IND0 以 FSR0 中内容作为地址的数据存储器中的数据 xxxxxxxx 02h FSR0 间接数据存储器的地址指针 h STATUS LVD36 LVD24 PD TO DC C Z xxu h WORK 工作寄存器 h INTF TM2IF TM0IF SRADIF E1IF E0IF u0u00u00 07h INTE GIE TM2IE TM0IE SRADIE E1IE E0IE 00u00u00 08h BSR IRP0 0uuuuuuu 0Ah EADRH PAR[11:8] uuuu0000 0Bh EADRL PAR[7:0] Ch EDATH EDATH[7:0] Dh WDTCON WDTEN WTS[2:0] 0uuuu000 0Eh WDTIN WDTIN[7:0] Fh TM0CON T0EN T0RATE[2:0] T0RSTB T0SEL[1:0] 0000u100 10h TM0IN TM0IN[7:0] h TM0CNT TM0CNT[7:0] h MCK CST CST_IN CST_WDT EO_SLP CPUCLK_SEL[1:0] CLKSEL[1:0] h TM2CON T2EN T2RATE[2:0] T2CKS T2RSTB T2OUT PWM2OUT h TM2IN TM2IN[7:0] h TM2CNT TM2CNT[7:0] ah TM2R TM2R[7:0] bh TM3CON T3EN T3RATE[2:0] T3CKS T3RSTB T3OUT PWM3OUT ch TM3IN TM3IN[7:0] dh TM3CNT TM3CNT[7:0] eh TM3R TM3R[7:0] h PT1 PT1[7:0] xxxxxxxx 21h PT1EN PT1EN[7:4] PT1EN[2:0] 0000u000 22h PT1PU PT1PU[7:0] h PT1CON0 PT11OD PT1W1[3:0] E1M E0M[1:0] h PT3 PT3[4:0] uuuxxxxx 29h PT3EN PT3EN[4:0] uuu ah PT3PU PT3PU[4:0] uuu bh PT3CON PT3CON[7:0] h PT5 PT5[4:0] uuuxxxxx 31h PT5EN PT5EN[4:0] uuu h PT5PU PT5PU[4:0] uuu h PT5CON PT5OD[4:0] uuu h PT1CON1 PT1W2[2:0] uuuuu000 3ch INTF2 TM3IF uuu0uuuu 3dh INTE2 TM3IE uuu0uuuu 3eh INTF3 CMP0IF 0uuuuuuu 3fh INTE3 CMP0IE 0uuuuuuu 40h TM2INH TM2IN[11:8] uuuu h TM2CNTH TM2CNT[11:8] uuuu h TM2RH TM2R[11:8] uuuu h TM3INH TM3IN[11:8] uuuu h TM3CNTH TM3CNT[11:8] uuuu0000 第 14 页, 共 96 页

15 45h TM3RH TM3R[11:8] uuuu h SRADCON0 SROFT_SEL[1:0] SRADACKS[1:0] CMP0_R SRADCKS[1:0] 0000u000 51h SRADCON1 SRADEN SRADS OFTEN CALIF ENOV OFFEX VREFS[1:0] h SRADCON2 CHS[3:0] REF_SEL[1:0] 0000uu00 54h SRADL SRAD[7:0] h SRADH SRAD[11:8] uuuu h SROFTL SROFT[7:0] h SROFTH SROFT[11:8] uuuu0000 5ah TRIM_REF TRIM_REF[7:0] ah CMPCON0 CMPEN COS[2:0] CMPOUT 0000uuu0 6bh CMPCON1 CMPOFT_SEL[1:0] uuuuu00u 7dh METCH2 LVD30 uxuuuuuu 7eh METCH VTHSEL PT50PD PT14PD T3SEL T2SEL VREF_OEN 01uu0000 注 : 进行读操作时, 无效位读出为 0 特性 (Property): R = 可读位 W = 可写位 U = 无效位 -n = 上电复位后的值 1 = 位已设置 0 = 位已清零 X = 不确定位 第 15 页, 共 96 页

16 2.2 时钟系统 概述 芯片的时钟系统包括内置 16/8/4/2MHz 的 RC 振荡时钟 (IHRC) 外置高速晶振 内置低速 32KHz 的 WDT 时钟 外置低速的晶振时钟 外部 RC 时钟 外部时钟源 Fcpu 是 CPU 时钟频率 普通模式 ( 高速时钟 ):Fcpu=Fosc/N,N= 低速模式 ( 低速时钟 ):Fcpu=Fosc/N,N= 时钟框图 VSS 22pF XIN 代码选项 XTAL_PIN[1:0] ERC XTAL Hz XTAL2 2~16MHz CLK_SEL[1] ECK CLK_SEL[0] MUX VSS 22pF XOUT 内置 WDT 晶振 内置 IHRC 电路 WDTCK ICK MUX MCK 代码选项 CLKDIV 或 CPUCLK_SEL[1:0] CPUCLK MCK/4~MCK/16 图 5 CSU8RP3234 振荡器状态框图 A VSS VDD 代码选项 XTAL_PIN[1:0] XIN ERC XTAL Hz XTAL2 2~16MHz CLK_SEL[1] ECK CLK_SEL[0] MUX XOUT 内置 WDT 晶振 WDTCK MUX MCK 代码选项 CLKDIV 或 CPUCLK_SEL[1:0] CPUCLK MCK/4~MCK/16 内置 IHRC 电路 ICK 图 6 CSU8RP3234 振荡器状态框图 B 第 16 页, 共 96 页

17 2.2.3 寄存器 表 5 CSU8RP3234 时钟系统寄存器列表 地址名称 Bit7 Bits6 Bit5 Bits4 Bit3 Bits2 Bit1 Bit0 上电复位值 16h MCK CST CST_IN CST_WDT EO_SLP CPUCLK_SEL[1:0] CLKSEL[1:0] 表 6 MCk 寄存器各位功能表 位地址 标识符 功能 7 CST 外部晶振启动开关 1: 外部晶振关闭 0: 外部晶振打开 6 CST_IN 内部晶振启动开关 1: 内部晶振关闭 0: 内部晶振打开 5 CST_WDT 内部 WDT 晶振启动开关 1: 内部 WDT 晶振关闭 0: 内部 WDT 晶振打开 4 EO_SLP 外部低速晶振控制位 1: 如果选择的是外部低速晶振 (32768Hz), 在 sleep 模式下不关闭外部晶振 0:sleep 模式下关闭外部晶振 指令周期配置 CPUCLK_SEL[1:0] 指令周期 00 保留, 进制配置为 指令周期 =4 个时钟周期 3:2 CPUCLK_SEL[1:0] 10 指令周期 =8 个时钟周期 11 指令周期 =16 个时钟周期 代码选项 INS_OP 设置为支持动态指令周期配置, 则 CPUCLK_SEL[1:0] 有效, 可通过 CPUCLK_SEL[1:0] 实现动态指令 周期配置 时钟源选择位 CLK_SEL[1] 时钟源 2 选择 0 外部晶振系统时钟 1 内部 WDT 晶振时钟 1:0 CLKSEL[1:0] CLK_SEL[0] CPU 时钟 0 使用时钟源 1( 内部高速晶振时钟 ) 作为 CPU 时钟 1 使用时钟源 2 作为 CPU 时钟 进行时钟源切换时, 不能直接从外部晶振切换到内部 WDT 晶振或者从内部 WDT 晶振切换到外部晶振, 即当 CLK_SEL[1:0]=2 b01 时, 不能直接将它改写为 2 b 10 或 2 b 11, 同样 CLK_SEL[1:0]=2 b11 或 2 b 10 时, 不能直接将它改写为 2 b 01, 否则可能导致切换不成功或系统工作不正常 (CLK_SEL[0]=1 时, CLK_SEL[1] 不可写 ) 如果要在外部晶振和内部 WDT 晶振间切换, 建议先切换到内部高速晶振, 再从内部高速晶振切换到外部晶振或内部 WDT 晶振对 MCK 寄存器进行写操作时, 建议使用 bcf 或 bsf 指令 第 17 页, 共 96 页

18 bcf mck,7 ; 打开外部晶振 call delay ; 低速 32768Hz 推荐延迟 2S; 高速 16MHz 推荐延迟 15mS bsf mck,0 ; 切换到外部晶振 nop bsf mck,6 ; 关闭内部晶振 注意 : 把 CPU 时钟由内部晶振切换到外部晶振, 并把内部晶振关闭时应按照以上顺序执行 内部高速 RC 时钟 内部高速 RC 时钟 (16/8/4/2MHz), 通过寄存器 CST_IN 使能开关 当使用内部高速 RC 时钟做为系统的主时钟时, 外部晶振引脚 PT1.1 PT1.2 可以通过代码选项配置做为普通的 GPIO 口 内部低速 WDT 时钟 内部低速 WDT 时钟 (32KHz), 通过寄存器 CST_WDT 使能开关 内部 WDT 时钟可作为 WDT 和定时器 0 使用, 也可作为系统主时钟 外部高速晶振时钟 外部高速晶振时钟, 通过代码选项配置为外部高速时钟, 同时通过寄存器 CST 使能开关 此时, PT1.1 PT1.2 口做为晶振引脚 外部低速晶振时钟 外部低速晶振时钟, 通过代码选项配置为外部低速时钟, 同时通过寄存器 CST 使能开关 此时, PT1.1 PT1.2 口做为晶振引脚 外部 RC 振荡器 外部 RC 振荡器, 通过代码选项配置为外部 RC 振荡器, 同时通过寄存器 CST 使能开关 此时, PT1.1 口做为 RC 输入引脚,PT1.2 做为普通的 GPIO 口 外置 RC 振荡器的频率最高可以到 8MHz, 最低可以到几 KHz, 甚至更低 外部时钟源 外部时钟源, 通过代码选项配置为外部高速时钟或外部低速时钟或外部 RC 振荡器, 同时通过寄存器 CST 使能开关 外部时钟源通过 PT1.1 口灌入时钟 当外部时钟源频率较快时, 代码选项建议选择外部高速时钟或外部 RC 时钟 ; 当外部时钟源频率较低时 ( 与外部低速时钟频率相当 ), 代码选项可以选择外部低速时钟或外部 RC 时钟 第 18 页, 共 96 页

19 2.3 复位系统 CSU8RP3234 有以下方式复位 : 1) 上电复位 2) RST 硬件复位 ( 正常操作 ) 3) RST 硬件复位 ( 从 Sleep 模式 ) 4) WDT 复位 ( 正常操作 ) 5) WDT 复位 ( 从 Sleep 模式 ) 6) 低电压复位 (LVR) 上述任意一种复位发生时, 所有系统寄存器恢复默认状态 (WDT 复位 TO PD 标志位除外 ), 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 000H 重新开始 各种复位情况下的 TO,PD 标志位如下表所示 表 7 复位信号和状态寄存器关系 条件 TO PD 上电复位 0 0 RST 硬件复位 ( 正常操作 ) 0 0 RST 硬件复位 ( 从 Sleep 模式 ) 0 0 WDT 复位 ( 正常操作 ) 1 不变 WDT 复位 ( 从 Sleep 模式 ) 1 不变 低电压复位 0 0 下图给出了复位电路原理图 POR RST DRT LVR(2.0V) LVR(2.4V) To CPU LVR(3.0V) LVR(3.6V) WDT Reset 图 7 复位电路原理图 第 19 页, 共 96 页

20 任何一种复位情况都需要一定的响应时间, 系统提供完善的复位流程以保证复位动作的顺利进行 对于不同类型的振荡器起振的时间不同, 所以完成复位的时间也有所不同 RC 振荡器起振时间最短, 外置低速晶振起振时间最长 所以在有外部晶振电路应用的情况下, 用户应在上电复位后, 预留一定的时间再从内部 RC 时钟切换到外部晶振电路 用户在终端使用过程中, 应注意考虑主机对上电复位的要求 VPOR VDD VLVR Internal reset twvs 图 8 上电复位电路示例及上电过程 参数 最小值 典型值 最大值 VPOR 1.8V 2.0V 2.2V VLVR 1.8V 2.0V 2.2V t WVS 78.4ms 98ms 117.6ms ( 测试条件 :VDD=5V, T=25 ) VPOR: 上电复位 VLVR: 低电压复位 t WVS : 等待电压稳定时间 上电复位 系统上电呈现逐渐上升的曲线形式, 需要一定时间才能达到正常的工作电压 ( 对于不同的指令周期所需工作电压是不同的, 指令周期越快相应所需的工作电压就越高, 见 5.2 直流特性 ) 要求用户系统的上电速度要大于 0.07V/mS, 尤其是要注意指令周期是 4MHz 时, 因为他要求的工作电压最高 看门狗复位 看门狗复位是一种系统的保护设置 在正常状态下, 程序将看门狗定时器清零 如出错, 系统处于未知状态, 此时利用看门狗复位 看门狗复位后, 系统重新进入正常状态 掉电复位 掉电复位针对外部引起的系统电压跌落情况, 例如受到干扰或者负载变化 系统掉电可能会引起系统工作状态不正常或者程序执行错误 第 20 页, 共 96 页

21 图 9 系统掉电复位示意图 电压跌落可能会进入系统死区 进入系统死区, 即电源电压不能满足系统的最小工作电压要求 系统掉电复位示意图如上图所示 芯片的掉电复位点在 2.0V, 芯片的低电压复位点可以通过代码选项设置成 2.4V 或者不设置低电压复位点 为避免进入系统死区, 建议利用低电压复位 (LVR) 功能, 尤其是指令周期是高速应用的情况 不同指令周期的系统出错区域不同, 取决于指令周期工作电压范围, 见 5.2 掉电复位性能的改善可以通过如下几点实现 : 1) 低电压复位 (LVR) 2) 看门狗复位 3) 降低系统指令周期 4) 采用外部复位电路 ( 稳压二极管复位电路 ; 电压偏移复位电路 ; 外部 IC 复位 ) 外部硬件复位 外部复位由代码选项 RESET_PIN 控制, 见 3.10 通过设置该代码选项, 可使能外部硬件复位功能 外部硬件复位引脚为施密特触发结构, 低电平有效 硬件复位引脚为高电平时, 系统正常工作 ; 硬件复位引脚为低电平时, 系统复位 在芯片代码选项使能外部硬件复位功能后, 需要注意的是 : 在系统上电完成后, 外部复位需要输入高电平, 否则, 系统会一直复位, 直到外部硬件复位结束 外部硬件复位可以在上电过程中使用系统复位 良好的外部复位电路可以保护系统避免进入系统死区 第 21 页, 共 96 页

22 2.4 中断 CSU8RP3234 有 7 个中断源, 只有 1 个中断入口地址 004H 与中断相关的 SFR: 中断使能控制寄存器 INTE INTE2 INTE3 和中断标志位寄存器 INTF INTF2 INTF3 这 8 个中断源都各自有一个中断使能, 和一个总使能位 GIE, 并且它们的标志位硬件置位, 软件清 0 标志位在没有打开中断使能时, 状态改变时也会置 1 当响应中断时, 会把当前的 PC 值入栈保护, 并把 PC 置为 004H, 同时把总使能位 GIE 清 0 执行完中断服务程序, 并用 RETFIE 返回到之前的主程序, 并把 GIE 置 1 所有的中断都可以唤醒 sleep 睡眠模式和 halt 停止模式 CMPIF CMPIE E0IF E0IE E1IF E1IE ADIF ADIE TM0IF TM0IE TM2IF TM2IE TM3IF TM3IE Interrup to CPU GIE 图 10 中断逻辑 第 22 页, 共 96 页

23 2.4.1 中断使能寄存器 INTE 寄存器 ( 地址为 07h) 特性 R/W-0 R/W-0 U-0 R/W-0 R/W-0 U-0 R/W-0 R/W-0 INTE GIE TM2IE TM0IE SRADIE E1IE E0IE Bit7 Bit6 Bit5 Bit4 Bit3 Bit2 Bit1 Bit0 Bit 7 GIE: 全局中断使能标志 1 = 使能所有非屏蔽中断 0 = 不使能所有中断 Bit 6 TM2IE:12-Bit 定时 / 计数器 2 中断使能标志 1 = 使能定时 / 计数器 2 中断 0 = 不使能定时 / 计数器 2 中断 Bit 4 TM0IE:8-Bit 定时 0 器中断使能标志 1 = 使能定时器 0 中断 0 = 不使能定时器 0 中断 Bit 3 SRADIE:AD 中断使能标志 1 = 使能 AD 中断 0 = 不使能 AD 中断 Bit 1 E1IE: 外部中断 1 使能标志 1 = 使能外部中断 1 0 = 不使能外部中断 1 Bit 0 E0IE: 外部中断 0 使能标志 1 = 使能外部中断 0 0 = 不使能外部中断 0 INTE2 寄存器 ( 地址为 3dh) 特性 U-0 U-0 U-0 R/W-0 U-0 U-0 U-0 U-0 INTE2 TM3IE Bit7 Bit6 Bit5 Bit4 Bit3 Bit2 Bit1 Bit0 Bit 4 TM3IE:12-Bit 定时 / 计数器 3 中断使能标志 1 = 使能定时 / 计数器 3 中断 0 = 不使能定时 / 计数器 3 中断 INTE3 寄存器 ( 地址为 3fh) 特性 R/W-0 U-0 U-0 U-0 U-0 U-0 U-0 U-0 INTE2 CMP0IF Bit7 Bit6 Bit5 Bit4 Bit3 Bit2 Bit1 Bit0 Bit 7 CMP0IE: 比较器 0 中断使能标志 1 = 使能比较器 0 中断 0 = 不使能比较器 0 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 1 = 位已设置 0 = 位已清零 X = 不确定位 第 23 页, 共 96 页

24 2.4.2 中断标志寄存器 中断标志位都是硬件置 1, 软件清 0 中断标志位, 就算其中断使能不为 1 时, 也可能硬件置位 INTF 寄存器 ( 地址为 06h) 特性 U-0 R/W-0 U-0 R/W -0 R/W -0 U-0 R/W -0 R/W -0 INTF TM2IF TM0IF SRADIF E1IF E0IF Bit7 Bit6 Bit5 Bit4 Bit3 Bit2 Bit1 Bit0 Bit 6 TM2IF:12-Bit 定时 / 计数器 2 中断标志, 软件清零, 硬件置高 1 = 发生定时中断, 必须软件清 0 0 = 没发生定时中断 Bit 4 TM0IF:8-Bit 定时器 0 中断标志, 软件清零, 硬件置高 1 = 发生定时中断, 必须软件清 0 0 = 没发生定时中断 Bit 3 SRADIF:AD 中断中断标志, 软件清零, 硬件置高 1 = 发生 AD 中断, 必须软件清 0 0 = 没发生 AD 中断 Bit 1 E1IF: 外部中断 1 中断标志, 软件清零, 硬件置高 1 = 外部中断 1 发生中断, 必须软件清 0 0 = 外部中断 1 没发生中断 Bit 0 E0IF: 外部中断 0 中断标志, 软件清零, 硬件置高 1 = 外部中断 0 发生中断, 必须软件清 0 0 = 外部中断 0 没发生中断 INTF2 寄存器 ( 地址为 3ch) 特性 U-0 U-0 U-0 R/W -0 U-0 U-0 U-0 U-0 INTF2 TM3IF Bit7 Bit6 Bit5 Bit4 Bit3 Bit2 Bit1 Bit0 Bit 4 TM3IF:12-Bit 定时 / 计数器 3 中断标志, 软件清零, 硬件置高 1 = 发生定时中断, 必须软件清 0 0 = 没发生定时中断 INTF3 寄存器 ( 地址为 3eh) 特性 R/W -0 U-0 U-0 U-0 U-0 U-0 U-0 U-0 INTF2 CMP0IF Bit7 Bit6 Bit5 Bit4 Bit3 Bit2 Bit1 Bit0 Bit 7 CMP0IF: 比较器 0 中断标志, 软件清零, 硬件置高 1 = 发生比较器 0 中断, 必须软件清 0 0 = 没发生比较器 0 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 1 = 位已设置 0 = 位已清零 X = 不确定位 第 24 页, 共 96 页

25 2.4.3 外部中断 0 PT1.0 为外部中断 0 的输入端 触发方式由 PT1CON0 寄存器中的 E0M[1:0] 寄存器决定 INTE 寄存器中的 E0IE 为外部中断 0 的使能位,INTF 寄存器中的 E0IF 为中断标志位, 硬件置 1, 软件清 0 可唤醒 sleep 或 halt 模式 不管 E0IE 是否使能, 只要 PT1.0 被触发, 中断标志位 E0IF 就会置 1 PT1CON0 寄存器 ( 地址为 23h) 特性 R/W-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0 PT1CON0 E1M E0M[1:0] Bit7 Bit6 Bit5 Bit4 Bit3 Bit2 Bit1 Bit0 Bit 2 E1M: 外部中断 1 触发模式 1 = 外部中断 1 为下降沿触发 0 = 外部中断 1 在状态改变时触发 Bit 1-0 E0M[1:0]: 外部中断 0 触发模式 11 = 外部中断 0 在状态改变时触发 10 = 外部中断 0 在状态改变时触发 01 = 外部中断 0 为上升沿触发 00 = 外部中断 0 为下降沿触发 外部中断 1 PT1.1 PT1.2 PT1.3 PT1.4 PT1.5 PT1.6 和 PT1.7 都可作为外部中断 1 的输入端 触发方式由 PT1CON0 寄存器中的 E1M 寄存器决定 INTE 寄存器中的 E1IE 为外部中断 1 的使能位,INTF 寄存器中的 E1IF 为中断标志位, 硬件置 1, 软件清 0 不管 E1IE 是否使能, 只要外部中断 1 被触发, 中断标志位 E1IF 就会置 1 PT1CON0 寄存器 ( 地址为 23h) 特性 R/W-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0 PT1CON0 PT1W[3:0] Bit7 Bit6 Bit5 Bit4 Bit3 Bit2 Bit1 Bit0 Bit 6 PT1W[3]:PT1.5 外部中断 1 使能 0 = 禁止 PT1.5 外部中断 1, 外部中断 1 不会被触发, 中断标志位 E1IF 不会被置 1 1 = 使能 PT1.5 外部中断 1 Bit 5 PT1W[2]:PT1.4 外部中断 1 使能 0 = 禁止 PT1.4 外部中断 1, 外部中断 1 不会被触发, 中断标志位 E1IF 不会被置 1 1 = 使能 PT1.4 外部中断 1 Bit 4 PT1W[1]:PT1.3 外部中断 1 使能 0 = 禁止 PT1.3 外部中断 1, 外部中断 1 不会被触发, 中断标志位 E1IF 不会被置 1 1 = 使能 PT1.3 外部中断 1 Bit 3 PT1W[0]:PT1.1 外部中断 1 使能 0 = 禁止 PT1.1 外部中断 1, 外部中断 1 不会被触发, 中断标志位 E1IF 不会被置 1 1 = 使能 PT1.1 外部中断 1 特性 (Property): R = 可读位 W = 可写位 U = 无效位 -n = 上电复位后的值 1 = 位已设置 0 = 位已清零 X = 不确定位 第 25 页, 共 96 页

26 特性 U-0 U-0 U-0 U-0 U-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0 PT1CON1 PT1W2[2:0] Bit7 Bit6 Bit5 Bit4 Bit3 Bit2 Bit1 Bit0 Bit 2 Bit 1 Bit 0 PT1W2[2]:PT1.7 外部中断 1 使能 0 = 禁止 PT1.7 外部中断 1 1 = 使能 PT1.7 外部中断 1 PT1W2[1]:PT1.6 外部中断 1 使能 0 = 禁止 PT1.6 外部中断 1 1 = 使能 PT1.6 外部中断 1 PT1W2[0]:PT1.2 外部中断 1 使能 0 = 禁止 PT1.2 外部中断 1 1 = 使能 PT1.2 外部中断 1 特性 (Property): R = 可读位 W = 可写位 U = 无效位 -n = 上电复位后的值 1 = 位已设置 0 = 位已清零 X = 不确定位 第 26 页, 共 96 页

27 2.4.5 AD 中断溢出 INTE 寄存器中的 SRADIE 为 ADC 中断的使能位,INTF 寄存器中的 SRADIF 为中断标志位, 软件清 0 当 ADC 转换完成时, 不管 SRADIE 是否使能,SRADIF 都会硬件置 定时器 0 溢出中断 INTE 寄存器中的 TM0IE 为定时器 0 中断的使能位,INTF 寄存器中的 TM0IF 为中断标志位, 软件清 0 当定时器 0 溢出时, 不管 TM0IE 是否使能,TM0IF 都会硬件置 定时 / 计数器 2 溢出中断 INTE 寄存器中的 TM2IE 为定时 / 计数器 2 中断的使能位,INTF 寄存器中的 TM2IF 为中断标志位, 软件清 0 当定时 / 计数器 2 溢出时, 不管 TM2IE 是否使能,TM2IF 都会硬件置 定时 / 计数器 3 溢出中断 INTE2 寄存器中的 TM3IE 为定时 / 计数器 3 中断的使能位,INTF2 寄存器中的 TM3IF 为中断标志位, 软件清 0 当定时 / 计数器 3 溢出时, 不管 TM3IE 是否使能,TM3IF 都会硬件置 比较器 0 中断 INTE3 寄存器中的 CMP0IE 为比较器中断的使能位,INTF3 寄存器中的 CMP0IF 为中断标志位, 软件清 0 当比较器 0 结果改变时, 不管 CMP0IE 是否使能,CMP0IF 都会硬件置 PUSH 和 POP 处理 CSU8RP3234 有 8 级的 PUSH 和 POP 堆栈 有中断请求被响应后, 程序跳转到 004h 执行子程序 响应中断之前必须保存 WORK 和 STATUS 中的的标志位 ( 只保存 C,DC,Z) 芯片提供 PUSH 和 POP 指令进行入栈保存和出栈恢复, 从而避免中断结束后程序运行错误 子程序中也可以使用 PUSH 和 POP 指令对 WORK 和 STATUS(C,DC,Z) 进行保存和恢复 org 004H goto int_server int_server: push btfsc intf,e0if ; 判断外部中断 0 标志 goto ex0_int btfsc intf,e1if ; 判断外部中断 1 标志 goto ex1_int btfsc intf,tm0if ; 判断定时器 0 中断标志 goto tm0_int btfsc intf,tm2if ; 判断定时 / 计数器 2 中断标志 goto tm2_int btfsc intf,tm3if ; 判断定时 / 计数器 3 中断标志 goto tm3_int ex0_int: bcf intf, e1if ; 清除 e1if pop retfie 第 27 页, 共 96 页

28 2.5 定时器 0 代码选项 CLKDIV 或 CPUCLK_SEL[1:0] T0SEL[1:0] TM0IN[7:0] MCK MCK/4~MCK/16 CPUCLK MCK RTC 32KHz WDTCLK MUX CKT0 T0RATE[2:0] CKT0~CKT0/128 T0EN TM0CLK EN OUT 8 Bits Counter CLK 超时溢出 图 11 定时器 0 功能框图 定时器 0 模块的输入为 MCK 或者 CPUCLK 在定时器 0 模块集成了一个分频器, 分频的时钟 TM0CLK 作为 8 bits 计数器的输入时钟 当用户设置了定时器 0 模块的使能标志,8 bits 计数器将启动, 将会从 000H 递增到 TM0IN 用户需要设置 TM0IN( 定时器 0 模块中断信号选择器 ) 以选择定时器超时时间 当定时超时发生时, 中断标志位会硬件置 1, 程序计数器会跳转到 004H 以执行中断服务程序 表 8 定时器 0 寄存器列表 地址 名称 Bit7 Bit6 Bit5 Bit4 Bit3 Bit2 Bit1 Bit0 上电复位值 06H INTF TM0IF u0u00u00 07H INTE GIE TM0IE 00u00u00 0FH TM0CON T0EN T0RATE[2:0] T0RSTB T0SEL[1:0] 0000u100 10H TM0IN TM0IN[7:0] H TM0CNT TM0CNT[7:0] 第 28 页, 共 96 页

29 表 9 TM0CON 寄存器各位功能表 位地址 标识符 功能 7 T0EN 定时器 0 使能位 1: 使能定时器 0 0: 禁止定时器 0 定时器 0 时钟选择 T0RATE [2:0] TM0CLK 000 CKT0 001 CKT0 /2 6:4 T0RATE[2:0] 010 CKT0 /4 011 CKT0 /8 100 CKT0 / CKT0 / CKT0 / CKT0 /128 2 T0RSTB 定时器 0 复位 1: 禁止定时器 0 复位 0: 使能定时器 0 复位当将该位为 0 时, 定时器 0 复位后,T0RSTB 会自动置 1 时钟源选择 T0SEL[1:0] 定时器 0 时钟源 00 CPUCLK 1:0 T0SEL[1:0] 仅当外部接 32768Hz 晶振, 且晶振打开时有效 01 MCK 10 外部 32768Hz 晶振时钟, 11 内部 32K WDT 时钟, 仅当内部 WDT 晶振打开时有效 表 10 TM0IN 寄存器各位功能表 位地址 标识符 功能 7 :0 TM0IN[7:0] 定时器 0 溢出值 ( 溢出值 :1~255) 表 11 TM0CNT 寄存器各位功能表 位地址标识符功能 7 :0 TM0CNT[7:0] 定时器 0 计数寄存器, 只读操作 : 1) 设置 TM0CLK, 为定时器 0 模块选择输入 2) 设置 TM0IN, 选择定时器 0 溢出值 ( 溢出值 :1~255) 3) 设置寄存器标志位 :TM0IE 与 GIE, 使能定时器 0 中断 4) 清零寄存器标志位 :T0RSTB, 复位定时器 0 模块的计数器 5) 设置寄存器标志位 :T0EN, 使能定时器 0 模块的 8 bits 计数器 6) 当定时超时发生时, 程序计数器会跳转到 004H 定时器 0 溢出时间计算方法 : 定时器 0 溢出时间 =(TM0IN+1)/TM0CLK. 第 29 页, 共 96 页

30 2.6 I/O PORT CSU8RP3234 包括 17 个双向 IO 口,1 个输入口 PT1.3 所有 IO 口都可以配置上拉,PT5.0 PT1.4 还可以配置下拉, 其中 PT5.0 默认打开下拉,PT1.3 PT5.1 默认打开上拉 其他 IO 特性 : 6 个开漏输出 (P1.1 P5.0~P5.4) PT3.0~PT3.4 可配置为模拟口 PT1.0 为外部中断 0,PT1.1~PT1.7 可配置为外部中断 1 输入, 触发方式可配置 IO 其他功能复用见相关功能模块描述 表 12 I/O 口寄存器表 地上电复位名称 Bit7 Bit6 Bit5 Bit4 Bit3 Bit2 Bit1 Bit0 址值 20h PT1 PT1[7:0] xxxxxxxx 21h PT1EN PT1EN[7:4] PT1EN[2:0] 0000u000 22h PT1PU PT1PU[7:0] h PT1CON0 PT11OD PT1W1[3:0] E1M E0M[1:0] h PT3 PT3[4:0] uuuxxxxx 29h PT3EN PT3EN[4:0] uuu ah PT3PU PT3PU[4:0] uuu bh PT3CON PT3CON[7:0] h PT5 PT5[4:0] uuuxxxxx 31h PT5EN PT5EN[4:0] uuu h PT5PU PT5PU[4:0] uuu h PT5CON PT5OD[4:0] uuu h PT1CON1 PT1W2[2:0] uuuuu000 7eh METCH PT50PD PT14PD 01uu0000 微控制器中的通用 I/O 口 (GPIO) 用于通用的输入与输出功能 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 CSU8RP3234 的部分 GPIO 可以被定义为其它的特殊功能 在本节, 只说明 GPIO 的通用 I/O 口功能, 特殊功能将会在接下来的章节中说明 PT1 口 PT1 寄存器 ( 地址为 20h) 特性 R/W-X R/W-X R/W-X R/W-X R/W-X R/W-X R/W-X R/W-X PT1 PT1[7:0] Bit7 Bit6 Bit5 Bit4 Bit3 Bit2 Bit1 Bit0 Bit 7-0 PT1[7:0]:GPIO1 口数据标志 PT1[7] = GPIO1 bit 7 数据标志位 PT1[6] = GPIO1 bit 6 数据标志位 PT1[5] = GPIO1 bit 5 数据标志位 PT1[4] = GPIO1 bit 4 数据标志位 PT1[3] = GPIO1 bit 3 数据标志位 PT1[2] = GPIO1 bit 2 数据标志位 PT1[1] = GPIO1 bit 1 数据标志位 PT1[0] = GPIO1 bit 0 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 1 = 位已设置 0 = 位已清零 X = 不确定位 第 30 页, 共 96 页

31 PT1EN 寄存器 ( 地址为 21h) 特性 R/W-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0 U-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0 PT1EN PT1EN[7:4] PT1EN[2:0] Bit7 Bit6 Bit5 Bit4 Bit3 Bit2 Bit1 Bit0 Bit 7-0 PT1EN[7:0]:GPIO1 口输入 / 输出控制标志 PT1EN[7] = GPIO1 bit 7 的 I/O 控制标志位 ;0 = 定义为输入口,1 = 定义为输出口 PT1EN[6] = GPIO1 bit 6 的 I/O 控制标志位 ;0 = 定义为输入口,1 = 定义为输出口 PT1EN[5] = GPIO1 bit 5 的 I/O 控制标志位 ;0 = 定义为输入口,1 = 定义为输出口 PT1EN[4] = GPIO1 bit 4 的 I/O 控制标志位 ;0 = 定义为输入口,1 = 定义为输出口 PT1EN[2] = GPIO1 bit 2 的 I/O 控制标志位 ;0 = 定义为输入口,1 = 定义为输出口 PT1EN[1] = GPIO1 bit 1 的 I/O 控制标志位 ;0 = 定义为输入口,1 = 定义为输出口 PT1EN[0] = GPIO1 bit 0 的 I/O 控制标志位 ;0 = 定义为输入口,1 = 定义为输出口 PT1PU 寄存器 ( 地址为 22h) 特性 R/W-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0 PT1PU PT1PU[7:0] Bit7 Bit6 Bit5 Bit4 Bit3 Bit2 Bit1 Bit0 Bit 7-0 PT1PU[7:0]:GPIO1 口上拉电阻使能标志 PT1PU[7] = GPIO1 bit 7 控制标志位 ;0 = 断开上拉电阻,1 = 使用上拉电阻 PT1PU[6] = GPIO1 bit 6 控制标志位 ;0 = 断开上拉电阻,1 = 使用上拉电阻 PT1PU[5] = GPIO1 bit 5 控制标志位 ;0 = 断开上拉电阻,1 = 使用上拉电阻 PT1PU[4] = GPIO1 bit 4 控制标志位 ;0 = 断开上拉电阻,1 = 使用上拉电阻 PT1PU[3] = GPIO1 bit 3 控制标志位 ;0 = 断开上拉电阻,1 = 使用上拉电阻 PT1PU[2] = GPIO1 bit 2 控制标志位 ;0 = 断开上拉电阻,1 = 使用上拉电阻 PT1PU[1] = GPIO1 bit 1 控制标志位 ;0 = 断开上拉电阻,1 = 使用上拉电阻 PT1PU[0] = GPIO1 bit 0 控制标志位 ;0 = 断开上拉电阻,1 = 使用上拉电阻 METCH 寄存器 ( 地址为 7Eh) 特性 R/W-0 R/W-0 U-0 U-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0 METCH PT14PD Bit7 Bit6 Bit5 Bit4 Bit3 Bit2 Bit1 Bit0 Bit 3 PT14PD:GPIO1 bit4 口下拉电阻使能标志 ( 默认打开下拉 ) 0 = 断开下拉电阻,1 = 使用下拉电阻 特性 (Property): R = 可读位 W = 可写位 U = 无效位 -n = 上电复位后的值 1 = 位已设置 0 = 位已清零 X = 不确定位 第 31 页, 共 96 页

32 PT1CON0 寄存器 ( 地址为 23h) 特性 R/W-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0 PT1CON0 PT11OD PT1W[3:0] E1M E0M[1:0] Bit7 Bit6 Bit5 Bit4 Bit3 Bit2 Bit1 Bit0 Bit 7 PT11OD:PT1.1 漏极开路使能位 0 = 禁止 PT1.1 漏极开路 1 = 使能 PT1.1 漏极开路 Bit 6 PT1W[3]:PT1.5 外部中断 1 使能 0 = 禁止 PT1.5 外部中断 1 1 = 使能 PT1.5 外部中断 1 Bit 5 PT1W[2]:PT1.4 外部中断 1 使能 0 = 禁止 PT1.4 外部中断 1 1 = 使能 PT1.4 外部中断 1 Bit 4 PT1W[1]:PT1.3 外部中断 1 使能 0 = 禁止 PT1.3 外部中断 1 1 = 使能 PT1.3 外部中断 1 Bit 3 PT1W[0]:PT1.1 外部中断 1 使能 0 = 禁止 PT1.1 外部中断 1 1 = 使能 PT1.1 外部中断 1 Bit 2 E1M: 外部中断 1 触发模式 1 = 外部中断 1 为下降沿触发 0 = 外部中断 1 在状态改变时触发 Bit 1-0 E0M[1:0]: 外部中断 0 触发模式 11 = 外部中断 0 在状态改变时触发 10 = 外部中断 0 在状态改变时触发 01 = 外部中断 0 为上升沿触发 00 = 外部中断 0 为下降沿触发 注 : 做开漏输出时, 外部上拉电压不高于 VDD+0.3V PT1CON1 寄存器 ( 地址为 38h) 特性 U-0 U-0 U-0 U-0 U-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0 PT1CON1 PT1W2[2:0] Bit7 Bit6 Bit5 Bit4 Bit3 Bit2 Bit1 Bit0 Bit 2 Bit 1 Bit 0 PT1W2[2]:PT1.7 外部中断 1 使能 0 = 禁止 PT1.7 外部中断 1 1 = 使能 PT1.7 外部中断 1 PT1W2[1]:PT1.6 外部中断 1 使能 0 = 禁止 PT1.6 外部中断 1 1 = 使能 PT1.6 外部中断 1 PT1W2[0]:PT1.2 外部中断 1 使能 0 = 禁止 PT1.2 外部中断 1 1 = 使能 PT1.2 外部中断 1 特性 (Property): R = 可读位 W = 可写位 U = 无效位 -n = 上电复位后的值 1 = 位已设置 0 = 位已清零 X = 不确定位 第 32 页, 共 96 页

33 2.6.2 PT3 口 PT3 寄存器 ( 地址为 28h) 特性 U-0 U-0 U-0 R/W-X R/W-X R/W-X R/W-X R/W-X PT3 PT3[4:0] Bit7 Bit6 Bit5 Bit4 Bit3 Bit2 Bit1 Bit0 Bit 4-0 PT3[4:0]:GPIO3 口数据标志位 PT3[4] = GPIO3 bit 4 的数据标志位 PT3[3] = GPIO3 bit 3 的数据标志位 PT3[2] = GPIO3 bit 2 的数据标志位 PT3[1] = GPIO3 bit 1 的数据标志位 PT3[0] = GPIO3 bit 0 的数据标志位 PT3EN 寄存器 ( 地址为 29h) 特性 U-0 U-0 U-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0 PT3EN PT3EN[4:0] Bit7 Bit6 Bit5 Bit4 Bit3 Bit2 Bit1 Bit0 Bit 4-0 PT3EN[4:0]:GPIO 3 口输入 / 输出控制标志 PT3EN[4] = GPIO3 bit 4 的 I/O 控制标志位 ;0 = 定义为输入口,1 = 定义为输出口 PT3EN[3] = GPIO3 bit 3 的 I/O 控制标志位 ;0 = 定义为输入口,1 = 定义为输出口 PT3EN[2] = GPIO3 bit 2 的 I/O 控制标志位 ;0 = 定义为输入口,1 = 定义为输出口 PT3EN[1] = GPIO3 bit 1 的 I/O 控制标志位 ;0 = 定义为输入口,1 = 定义为输出口 PT3EN[0] = GPIO3 bit 0 的 I/O 控制标志位 ;0 = 定义为输入口,1 = 定义为输出口 PT3PU 寄存器 ( 地址为 2ah) 特性 U-0 U-0 U-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0 PT2PU PT3PU[4:0] Bit7 Bit6 Bit5 Bit4 Bit3 Bit2 Bit1 Bit0 Bit 4-0 PT3PU[4:0]:GPIO3 口上拉电阻使能标志 PT3PU[4] = GPIO3 bit 4 控制标志位 ;0 = 断开上拉电阻,1 = 使用上拉电阻 PT3PU[3] = GPIO3 bit 3 控制标志位 ;0 = 断开上拉电阻,1 = 使用上拉电阻 PT3PU[2] = GPIO3 bit 2 控制标志位 ;0 = 断开上拉电阻,1 = 使用上拉电阻 PT3PU[1] = GPIO3 bit 1 控制标志位 ;0 = 断开上拉电阻,1 = 使用上拉电阻 PT3PU[0] = GPIO3 bit 0 控制标志位 ;0 = 断开上拉电阻,1 = 使用上拉电阻 特性 (Property): R = 可读位 W = 可写位 U = 无效位 -n = 上电复位后的值 1 = 位已设置 0 = 位已清零 X = 不确定位 第 33 页, 共 96 页

34 PT3CON 寄存器 ( 地址为 2bh) 特性 R/W-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0 PT3CON PT3CON[7:0] Bit7 Bit6 Bit5 Bit4 Bit3 Bit2 Bit1 Bit0 Bit4-0 PT3CON[4:0]:GPIO1/GPIO3 口模拟 / 数字端口使能标志 PT3CON[7] = GPIO1bit 7 的 I/O 控制标志位 ;0 = 定义为数字口,1 = 定义为模拟口 PT3CON[6] = GPIO1bit 6 的 I/O 控制标志位 ;0 = 定义为数字口,1 = 定义为模拟口 PT3CON[5] = GPIO1bit 5 的 I/O 控制标志位 ;0 = 定义为数字口,1 = 定义为模拟口 PT3CON[4] = GPIO3bit 4 的 I/O 控制标志位 ;0 = 定义为数字口,1 = 定义为模拟口 PT3CON[3] = GPIO3bit 3 的 I/O 控制标志位 ;0 = 定义为数字口,1 = 定义为模拟口 PT3CON[2] = GPIO3bit 2 的 I/O 控制标志位 ;0 = 定义为数字口,1 = 定义为模拟口 PT3CON[1] = GPIO3bit 1 的 I/O 控制标志位 ;0 = 定义为数字口,1 = 定义为模拟口 PT3CON[0] = GPIO3bit 0 的 I/O 控制标志位 ;0 = 定义为数字口,1 = 定义为模拟口注 :PT3.0 设为参考电压输出时, 直接作为模拟口输出电压, 优先级高于 PT3CON[0] 设置 PT5 口 PT5 寄存器 ( 地址为 30h) 特性 U-0 U-0 U-0 R/W-X R/W-X R/W-X R/W-X R/W-X PT5 PT5[4:0] Bit7 Bit6 Bit5 Bit4 Bit3 Bit2 Bit1 Bit0 Bit 4-0 PT5[4:0]:GPIO5 口数据标志位 PT5[4] = GPIO5 bit 4 的数据标志位 PT5[3] = GPIO5 bit 3 的数据标志位 PT5[2] = GPIO5 bit 2 的数据标志位 PT5[1] = GPIO5 bit 1 的数据标志位 PT5[0] = GPIO5 bit 0 的数据标志位 PT5EN 寄存器 ( 地址为 31h) 特性 U-0 U-0 U-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0 PT5EN PT5EN[4:0] Bit7 Bit6 Bit5 Bit4 Bit3 Bit2 Bit1 Bit0 Bit 4-0 PT5EN[4:0]:GPIO5 口输入 / 输出控制标志 PT5EN[4] = GPIO5 bit 4 的 I/O 控制标志位 ;0 = 定义为输入口,1 = 定义为输出口 PT5EN[3] = GPIO5 bit 3 的 I/O 控制标志位 ;0 = 定义为输入口,1 = 定义为输出口 PT5EN[2] = GPIO5 bit 2 的 I/O 控制标志位 ;0 = 定义为输入口,1 = 定义为输出口 PT5EN[1] = GPIO5 bit 1 的 I/O 控制标志位 ;0 = 定义为输入口,1 = 定义为输出口 PT5EN[0] = GPIO5 bit 0 的 I/O 控制标志位 ;0 = 定义为输入口,1 = 定义为输出口 特性 (Property): R = 可读位 W = 可写位 U = 无效位 -n = 上电复位后的值 1 = 位已设置 0 = 位已清零 X = 不确定位 第 34 页, 共 96 页

35 PT5PU 寄存器 ( 地址为 32h) 特性 U-0 U-0 U-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0 PT5PU PT5PU[4:0] Bit7 Bit6 Bit5 Bit4 Bit3 Bit2 Bit1 Bit0 Bit 4-0 PT5PU[4:0]:GPIO5 口上拉电阻使能标志 PT5PU[4] = GPIO5 bit 4 控制标志位 ;0 = 断开上拉电阻,1 = 使用上拉电阻 PT5PU[3] = GPIO5 bit 3 控制标志位 ;0 = 断开上拉电阻,1 = 使用上拉电阻 PT5PU[2] = GPIO5 bit 2 控制标志位 ;0 = 断开上拉电阻,1 = 使用上拉电阻 PT5PU[1] = GPIO5 bit 1 控制标志位 ;0 = 断开上拉电阻,1 = 使用上拉电阻 PT5PU[0] = GPIO5 bit 0 控制标志位 ;0 = 断开上拉电阻,1 = 使用上拉电阻 PT5CON 寄存器 ( 地址为 33h) 特性 U-0 U-0 U-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0 PT5CON PT5OD[4:0] Bit7 Bit6 Bit5 Bit4 Bit3 Bit2 Bit1 Bit0 Bit 4-0 PT5CON[4:0]:GPIO5 口控制标志 PT5CON[4] = GPIO5 bit 4 控制标志位 ;0 = 禁止开漏输出,1 = 使能开漏输出 PT5CON[3] = GPIO5 bit 3 控制标志位 ;0 = 禁止开漏输出,1 = 使能开漏输出 PT5CON[2] = GPIO5 bit 2 控制标志位 ;0 = 禁止开漏输出,1 = 使能开漏输出 PT5CON[1] = GPIO5 bit 1 控制标志位 ;0 = 禁止开漏输出,1 = 使能开漏输出 PT5CON[0] = GPIO5 bit 0 控制标志位 ;0 = 禁止开漏输出,1 = 使能开漏输出 注 : 做开漏输出时, 外部上拉电压不高于 VDD+0.3V METCH 寄存器 ( 地址为 7Eh) 特性 R/W-0 R/W-0 U-0 U-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0 METCH PT50PD PT14PD Bit7 Bit6 Bit5 Bit4 Bit3 Bit2 Bit1 Bit0 Bit 6 PT50PD:GPIO5 bit0 口下拉电阻使能标志 ( 默认打开下拉 ) 0 = 断开下拉电阻,1 = 使用下拉电阻 Bit 3 PT14PD:GPIO1 bit4 口下拉电阻使能标志 ( 默认打开下拉 ) 0 = 断开下拉电阻,1 = 使用下拉电阻 特性 (Property): R = 可读位 W = 可写位 U = 无效位 -n = 上电复位后的值 1 = 位已设置 0 = 位已清零 X = 不确定位 第 35 页, 共 96 页

36 3 增强功能 3.1 Halt 和 Sleep 模式 CSU8RP3234 支持低功耗工作模式 为了使其处于待机状态, 可以让 CPU 停止工作使 CSU8RP3234 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 (EO_SLP 为 0 时 ) 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 1uA 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, 需要把 IO 口的上拉电阻断开, 并且保证所有的输入口是接到 VDD 或 VSS 电平 注 : 芯片如果处于 sleep 状态, 这时候降低电压, 配置 2.4/3.0/3.6V 低电压复位不会起作用, 低于 2.0V 掉电复位点才会复位 如果 sleep 唤醒后, 此时还处于低电压复位点以下, 则会立即复位 第 36 页, 共 96 页

37 Halt 示范程序 : movlw 01h movwf pt1up ; 断开 pt1 除 bit0(pt1[0]) 外的其他接口的上拉电阻 movlw feh movwf pt1en ;pt1 口除 bit0(pt1[0]) 做输入口外, 其他接口作为输出口 (pt1.3 除外 ) clrf pt1 ; 将 pt1[4:1] 输出为低 clrf pt3up ; 断开 pt3 上拉电阻 clrf pt3en ;pt3 口用作输入口 clrf pt3con ;pt3 口用作数字口 clrf pt3 ; 将 pt3 输出为低 clrf pt5up ; 断开 pt5 上拉电阻 clrf pt5en ;pt5 口用作输入口 clrf pt5 ; 将 pt5 输出为低 clrf intf ; 清除中断标志位 movlw 81h movwf inte ; 使能外部中断 0 halt ; 进入停止模式 nop ; 保证 CPU 重启后程序能正常工作 Sleep 示范程序 : movlw 01h movwf pt1up ; 断开 pt1 除 bit0(pt1[0]) 外的其他接口的上拉电阻 movlw feh movwf pt1en ;pt1 口除 bit0(pt1[0]) 做输入口外, 其他接口作为输出口 (pt1.3 除外 ) clrf pt1 ; 将 pt1[4:1] 输出为低 clrf pt3up ; 断开 pt3 上拉电阻 clrf pt3en ;pt3 口用作输入口 clrf pt3con ;pt3 口用作数字口 clrf pt3 ; 将 pt3 输出为低 clrf pt5up ; 断开 pt5 上拉电阻 clrf pt5en ;pt5 口用作输入口 clrf pt5 ; 将 pt5 输出为低 clrf intf ; 清除中断标志位 movlw 81h movwf inte ; 使能外部中断 0 sleep ; 进入睡眠模式 nop ; 保证 CPU 重启后程序能正常工作 第 37 页, 共 96 页

38 3.2 看门狗 (WDT) WDTOEN WDTS[2:0] WDTEN WDT_IN[7:0] Watch Dog Timer Ocsillator wdtck/2~ wdtck/256 8Bits Counter WDTCNT[7:0] Compare WDT_RST 图 12 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 当用户把 CST_WDT 清 0 时, 则内部的看门狗定时器振荡器 (32KHz) 将会启动, 产生的时钟会进行 2 到 256 分频 用户通过寄存器标志位 WDTS[2:0] 选择看门狗模块的计数时钟 当用户使能 WDTEN 时,8 位计数器开始计数, 当 8 bits 计数器计数值与 WDTIN 数值相等时溢出, 溢出时它会发送 WDTOVERFLOW 信号复位 CPU 及置位 TO 标志位 用户可以使用指令 CLRWDT 复位 WDT 表 13 看门狗定时器寄存器表 地址 名称 Bit7 Bit6 Bit5 Bit4 Bit3 Bit2 Bit1 Bit0 上电复位值 04H STATUS TO xxu DH WDTCON WDTEN WDTS[2:0] 0uuuu000 0Eh WDTIN WDT_IN[7:0] 位地址 标识符 功能 7 WDTEN 看门狗使能位, 高电平有效 6:3 保留 保留 WDT 计数时钟选择 WDTS [2:0] WDT 计数时钟 000 WDTCLK / WDTCLK /128 2:0 WDTS[2:0] 010 WDTCLK / WDTCLK / WDTCLK / WDTCLK /8 110 WDTCLK /4 111 WDTCLK /2 第 38 页, 共 96 页

39 操作 : 1. 设置 WDTS[3:0], 选择 WDT 时钟频率 2. 设置 WDTIN, 选择不同的溢出时间值 2. 置位寄存器标志位 :WDTEN, 使能 WDT 3. 把 CST_WDT 清 0, 打开 WDT 的晶振 4. 在程序中执行 CLRWDT 指令复位 WDT WDT 溢出时间计算公式 : (8 WDTS[2:0]) 2 溢出时间 = *( WDTIN[7 : 0] + 1) WDTS[2:0] 范围为 0~7,WDTIN[7:0] 范围为 0~255 WDTS[2:0] 计数器时钟 时间 ( 当 WDTIN==FFH) 000 WDTA [0] 2048ms 001 WDTA [1] 1024ms 010 WDTA [2] 512ms 011 WDTA [3] 256ms 100 WDTA [4] 128ms 101 WDTA [5] 64ms 110 WDTA [6] 32ms 111 WDTA [7] 16ms 第 39 页, 共 96 页

40 3.3 定时 / 计数器 2 PWM2OUT TM2R[11:0] PT5.0 IO 电路 代码选项 CLKDIV 或 CPUCLK_SEL[1:0] T2SEL T2RATE[2:0] TM2IN[11:0] Compare PWM MUX PT5.0 MCK MCK/4~MCK/16 CPUCLK MCK CKT2 MUX PT1.0 CKT2~CKT2/128 两个 MCK 时钟采样 PT1.0 T2CKS MUX T2EN TM2LCK 12 Bits Counter DIV2 BZ T2OUT 超时溢出 图 13 定时 / 计数器 2 模块的功能框图 定时 / 计数器 2 模块的输入是 TM2CLK 当用户设置了定时 / 计数器 2 模块的使能标志,12 bits 计数器将启动, 从 000h 递增到 TM2IN 用户需要设置 TM2IN( 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,BZ 输出信号发生跳变 主要功能 : 1) 12 位可编程定时器 ; 2) 外部事件计数 ; 3) 蜂鸣器输出 ; 4) PWM2 输出 ; 寄存器说明 表 14 定时器寄存器列表 地上电复位名称 Bit7 Bit6 Bit5 Bit4 Bit3 Bit2 Bit1 Bit0 址值 06h INTF TM2IF u0u00u00 07h INTE GIE TM2IE 00u00u00 17hTM2CON T2EN T2RATE[2:0] T2CKS T2RSTB T2OUT PWM2OUT h TM2IN TM2IN[7:0] hTM2CNT TM2CNT[7:0] ah TM2R TM2R[7:0] hTM2INH TM2IN[11:8] uuuu hTM2CNTH TM2CNT[11:8] uuuu hTM2RH TM2R[11:8] uuuu0000 7eh METCH T2SEL 01uu0000 第 40 页, 共 96 页

41 表 15 TM2CON 寄存器各位功能表 位地址 标识符 功能 7 T2EN 定时 / 计数器 2 使能位 1: 使能定时器 2 0: 禁止定时器 2 定时 / 计数器 2 时钟分频 T2RATE [2:0] TM2CLK 000 CKT2 001 CKT2 /2 010 CKT2 /4 6:4 T2RATE[2:0] 011 CKT2 /8 100 CKT2 / CKT2 / CKT2 / CKT2 /128 可通过 METCH[1] 选择定时器 2 时钟 3 T2CKS 定时 / 计数器 2 时钟源选择位 1:PT1.0 作为时钟 0:CPUCLK 或 MCK 的分频时钟 2 T2RSTB 定时 / 计数器 2 复位 1: 禁止定时 / 计数器 2 复位 0: 使能定时 / 计数器 2 复位当将该位为 0 时, 定时器 2 复位后,T2RSTB 会自动置 1 PT5.0 口输出控制 1 T2OUT T2OUT PWM2OUT PT5.0 输出控制, 仅当 PT5.0 配置为输出有效 0 0 IO 输出 0 1 PWM2 输出 0 PWM2OUT 1 0 蜂鸣器输出 1 1 PWM2 取反输出 表 16 TM2IN 寄存器各位功能表 位地址 标识符 功能 7 :0 TM2IN[7:0] 定时 / 计数器溢出值 表 17 TM2INH 寄存器各位功能表 位地址 标识符 功能 3 :0 TM2IN[11:8] 定时 / 计数器溢出值 表 18 TM2CNT 寄存器各位功能表 位地址 标识符 功能 7 :0 TM2CNT[7:0] 定时 / 计数器 2 计数寄存器, 只读 表 19 TM2CNTH 寄存器各位功能表 位地址 标识符 功能 3 :0 TM2CNT[11:8] 定时 / 计数器 2 计数寄存器, 只读 第 41 页, 共 96 页

42 表 20 TM2R 寄存器各位功能表 位地址 标识符 功能 7 :0 TM2R[7:0] 定时 / 计数器 2 的 PWM 高电平占空比控制寄存器 表 21 TM2RH 寄存器各位功能表 位地址 标识符 功能 3 :0 TM2R[11:8] 定时 / 计数器 2 的 PWM 高电平占空比控制寄存器 表 22 METCH 寄存器各位功能表 位地址 标识符 功能 1 T2SEL 定时器 2 时钟选择 0:CPUCLK 1:MCK 蜂鸣器 操作 : 1) 设置 TM2CLK, 为定时器模块选择输入 2) 设置 TM2IN, 选择定时器溢出值 3) 设置寄存器标志位 :TM2IE 与 GIE, 使能定时器中断 4) 清零寄存器标志位 :T2RSTB, 复位定时器模块的计数器 5) 设置寄存器标志位 :T2EN, 使能定时器模块的 12 bits 计数器 6) 当定时超时发生时,BZ 输出信号发生跳变, 可作为蜂鸣器输出 ; 寄存器标志位 TM2IF 会自复位, 程序计数器会复位为 04h 定时器 2 溢出时间计算方法 : 定时器 2 溢出时间 =(TM2IN+1)/TM2CLK. (TM2IN 不为 0) 蜂鸣器周期计算方法 : 蜂鸣器周期 =(TM2IN+1)*2/TM2CLK. (TM2IN 不为 0) PWM 操作 : 1) 设置 TM2CLK, 为定时 / 计数器 2 模块选择输入 2) 设置 TM2IN 来配置 PWM2 的周期 3) 设置 TM2R 来配置 PWM2 的高电平的的脉宽 4) 使能 PWM2OUT 输出, 配置 PT5.0 为输出端口, 之后把 T2EN 置 1 启动定时器 5) PWM 从 PT5.0 输出 周期为 TM2IN+1, 高电平脉宽为 TM2R 如 TM2IN=0x0F,TM2R=0x03 的 PWM2 波形输出如下 : 第 42 页, 共 96 页

43 TM2CLK T2EN PWM2OUT PWM2OUT 取反 第 43 页, 共 96 页

44 3.4 定时 / 计数器 3 PWM3OUT TM3R[11:0] PT5.1 IO 电路 MCK 代码选项 CLKDIV 或 CPUCLK_SEL[1:0] MCK/4~MCK/16 T3SEL CPUCLK CKT3 MUX MCK PT1.1 T3RATE[2:0] CKT3~CKT3/128 两个 MCK 时钟采样 PT1.1 MUX T3CKS T3EN TM3LCK TM3IN[11:0] 12 Bits Counter Compare DIV2 PWM BZ PT5.1 MUX T3OUT 超时溢出 图 14 定时 / 计数器 1 模块的功能框图 定时 / 计数器 3 模块的输入是 TM3CLK 当用户设置了定时 / 计数器 3 模块的使能标志,12 bits 计数器将启动, 从 000h 递增到 TM3IN 用户需要设置 TM3IN( 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,BZ 输出信号发生跳变 主要功能 : 1) 12 位可编程定时器 ; 2) 外部事件计数 ; 3) 蜂鸣器输出 ; 4) PWM 输出 ; 寄存器说明 表 23 定时器寄存器列表 地上电复位名称 Bit7 Bit6 Bit5 Bit4 Bit3 Bit2 Bit1 Bit0 址值 3ch INTF2 TM3IF uuu0uuuu 3dh INTE2 TM3IE uuu0uuuu 1bh TM3CON T3EN T3RATE[2:0] T3CKS T3RSTB T3OUT PWM3OUT ch TM3IN TM3IN[7:0] dh TM3CNT TM3CNT[7:0] eh TM3R TM3R[7:0] h TM3INH TM3IN[11:8] uuuu h TM3CNTH TM3CNT[11:8] uuuu h TM3RH TM3R[11:8] uuuu0000 7eh METCH T3SEL 01uu0000 第 44 页, 共 96 页

45 表 24 TM3CON 寄存器各位功能表 位地址 标识符 功能 7 T3EN 定时 / 计数器 3 使能位 1: 使能定时器 3 0: 禁止定时器 3 定时 / 计数器 3 时钟分频 T3RATE [2:0] TM3CLK 000 CKT3 001 CKT3 /2 010 CKT3 /4 6:4 T3RATE[2:0] 011 CKT3 /8 100 CKT3 / CKT3 / CKT3 / CKT3 /128 可通过 METCH[2] 选择定时器 3 时钟 3 T3CKS 定时 / 计数器 3 时钟源选择位 1:PT1.1 作为时钟 0:CPUCLK 或 MCK 的分频时钟 2 T3RSTB 定时 / 计数器 3 复位 1: 禁止定时 / 计数器 3 复位 0: 使能定时 / 计数器 3 复位当将该位为 0 时, 定时器 3 复位后,T3RSBT 会自动置 1 PT5.1 口输出控制 1 T3OUT T3OUT PWM3OUT PT5.1 输出控制, 仅当 PT5.1 配置为输出有效 0 0 IO 输出 0 PWM3OUT 0 1 PWM3 输出 1 0 蜂鸣器输出 1 1 PWM3 取反输出 表 25 TM3IN 寄存器各位功能表 位地址 标识符 功能 7 :0 TM3IN[7:0] 定时 / 计数器溢出值 表 26 TM3INH 寄存器各位功能表 位地址 标识符 功能 3 :0 TM3IN[11:8] 定时 / 计数器溢出值 表 27 TM3CNT 寄存器各位功能表 位地址 标识符 功能 7 :0 TM3CNT[7:0] 定时 / 计数器 3 计数寄存器, 只读 表 28 TM3CNTH 寄存器各位功能表 位地址 标识符 功能 3 :0 TM3CNT[11:8] 定时 / 计数器 3 计数寄存器, 只读 第 45 页, 共 96 页

46 表 29 TM3R 寄存器各位功能表 位地址 标识符 功能 7 :0 TM3R[7:0] 定时 / 计数器 3 的 PWM 高电平占空比控制寄存器 表 30 TM3RH 寄存器各位功能表 位地址 标识符 功能 3 :0 TM3R[11:8] 定时 / 计数器 3 的 PWM 高电平占空比控制寄存器 表 31 METCH 寄存器各位功能表 位地址 标识符 功能 2 T3SEL 定时器 3 时钟选择 0:CPUCLK 1:MCK 蜂鸣器 操作 : 1) 设置 TM3CLK, 为定时器模块选择输入 2) 设置 TM3IN, 选择定时器溢出值 3) 设置寄存器标志位 :TM3IE 与 GIE, 使能定时器中断 4) 清零寄存器标志位 :T3RSTB, 复位定时器模块的计数器 5) 设置寄存器标志位 :T3EN, 使能定时器模块的 12 bits 计数器 6) 当定时超时发生时,BZ 输出信号发生跳变, 可作为蜂鸣器输出 ; 寄存器标志位 TM3IF 会自复位, 程序计数器会复位为 04h 定时器 3 溢出时间计算方法 : 定时器 3 溢出时间 =(TM3IN+1)/TM3CLK. (TM3IN 不为 0) 蜂鸣器周期计算方法 : 蜂鸣器周期 =(TM3IN+1)*2/TM3CLK. (TM3IN 不为 0) PWM 操作 : 1) 设置 TM3CLK, 为定时 / 计数器 3 模块选择输入 2) 设置 TM3IN 来配置 PWM3 的周期 3) 设置 TM3R 来配置 PWM3 的高电平的的脉宽 4) 使能 PWM3OUT 输出, 配置 PT5.1 为输出端口, 之后把 T3EN 置 1 启动定时器 5) PWM3 从 PT5.1 输出 周期为 TM3IN+1, 高电平脉宽为 TM3R 如 TM3IN=0x0F,TM3R=0x03 的 PWM3 波形输出如下 : 第 46 页, 共 96 页

47 TM3CLK T3EN PWM3OUT PWM3OUT 取反 第 47 页, 共 96 页

48 3.5 模数转换器 (ADC) CSU8RP3234 模数转换模块共用 5 条外部通道 (AIN0~AIN4) 和 5 条特殊通道 (AIN8: 内部 1/8VDD;AIN9: 内部参考电压 ;AIN10:GND;AIN11: 运算放大器 0 输出作输入 ;, 可以将模拟信号转换成 12 位数字信号 进行 AD 转换时, 首先要选择输入通道, 然后把 SRADEN 置 1 使能 ADC, 之后把 SRADS 置 1, 启动 AD 转换 转换结束后, 系统自动将 ADS 清 0, 并将转换结果存入寄存器 SRADL 和 SRADH 中 AIN0/P3.0 AIN1/P3.1 AIN2/P3.2 AIN3/P3.3 AIN4/P3.4 AIN8( 内部 1/ 8 VDD) AIN9( 内部参考电压 ) AIN10( 接地 ) AIN11( 运算放大器 0 输出 C0 作输入 ) 模数转换器 ADC 12-bit 数据总线 图 15 模数转换器 ADC 功能框图 寄存器说明 表 32 ADC 寄存器列表 地址 名称 Bit7 Bit6 Bit5 Bit4 Bit3 Bit2 Bit1 Bit0 上电复位值 06h INTF ADIF u0u00u00 07h INTE GIE ADIE 00u00u00 50h SRADCON0 SROFT_SEL[1:0] SRADACKS[1:0] CMP0_R SRADCKS[1:0] 0000u000 51h SRADCON1 SRADEN SRADS OFTEN CALIF ENOV OFFEX VREFS[1:0] h SRADCON2 CHS[3:0] REF_SEL[1:0] 0000uu00 54h SRADL SRAD[7:0] h SRADH SRAD[11:8] uuuu h SROFTL SROFT[7:0] h SROFTH SROFT[11:8] uuuu0000 5ah TRIM_REF TRIM_REF[7:0] 第 48 页, 共 96 页

49 7eh METCH VREF_O EN 表 33 SRADCON0 寄存器各位功能表 位地址 标识符 功能 AD 失调电压选择 SROFT_SEL[1:0] 失调电压校正方式选择 00 默认失调电压 01 使失调电压往负方向偏 3mV 10 使失调电压往正方向偏 3mV 7:6 SROFT_SEL[1:0] 11 使失调电压往正方向偏 6mV 5:4 SRADACKS[1:0] 2 CMP0_R 1:0 SRADCKS[1:0] 配置 SROFT_SEL[1:0]=10 或 SROFT_SEL[1:0]=11, 会变为正方向的失调电压, 可以在初始化选择通道 AIN10 测出正的失调电压, 并放入 SROFTL,SROFTH 寄存器中, 且把 CALIF,ENOV 置 1, 这样得到的 AD 值已抵消了失调电压 ADC 输入信号获取时间 SRADACKS[1:0] ADC 输入信号获取时间 个 ADC 时钟 01 8 个 ADC 时钟 10 4 个 ADC 时钟 11 2 个 ADC 时钟 不同的外部信号输入阻抗对应要求不同的信号获取时间 外部信号输入阻抗越大要求的获取时间越长 对应外部信号 10K 的输入阻抗, 为了保证 AD 精度, 要使 ADC 输入信号的获取时间大于或等于 4us 运算放大器 0 到 ADC 输入电阻选择位 0: 不接电阻 1: 接 1K 电阻 ADC 时钟 SRADCKS[1:0] ADC 采样时钟 00 CPUCLK 01 CPUCLK/2 10 CPUCLK/4 11 CPUCLK/8 表 34 SRADCON1 寄存器各位功能表 位地址 标识符 功能 7 SRADEN ADC 使能位 1: 使能 0: 禁止 6 SRADS ADC 启动位 / 状态控制位 1: 开始, 转换过程中 0: 停止, 转换结束当置位后, 启动 ADC 转换, 转换完成会自动清 0 5 OFTEN 转换结果选择控制位 1: 转换结果放在 SROFT 寄存器中 0: 转换结果放在 SRAD 寄存器中 第 49 页, 共 96 页

50 4 CALIF 3 ENOV 2 OFFEX 1:0 VREFS[1:0] 校正控制位 (OFTEN 为 0 时有效 ) 1: 使能校正, 即 AD 转换的结果是减去了 SROFT 失调电压值 0: 禁止校正, 即 AD 转换结果是没有减去 SROFT 失调电压值使能比较器溢出模式 (CALIF 为 1 时有效 ) 1: 使能, 上溢或下溢直接是减去后的结果 0: 禁止, 下溢为 000h, 上溢为 fffh OFFSET 交换 1: 比较器两端信号交换 0: 比较器两端信号不交换 ( 正端为信号, 负端为参考电压 ) 仅对 SROFT_SEL[1:0]=00 时有效, 当 SROFT_SEL[1:0] 不为 00 时, OFFEX 需配置为 0 ADC 参考电源选择 VREFS[1:0] AD 参考电压 00 VDD 01 PT3.0 外部参考电源输入 ( 由于所有 IO 做输入时, 最大允许电流 Imax 为 50mA, 所以外接 LDO 电压时, 需用电阻限流 ) 10 内部参考电压 11 PT3.0 输出内部参考电压,PT3.0 可外接电容作为内置参考电压滤波使用, 以提高精度 表 35 SRADCON2 寄存器各位功能表 位地址 标识符 功能 ADC 输入通道选择位 CHS[3:0] 输入通道 0000 AIN0 输入 0001 AIN1 输入 0010 AIN2 输入 0011 AIN3 输入 0100 AIN4 输入 0101 保留 7:4 CHS[3:0] 0110 保留 0111 保留 1000 AIN8 输入, 内部 1/8VDD 1001 AIN9 输入, 内部参考电压 1010 AIN10 输入, 内部接地 1011 AIN11 输入, 运算放大器 0 的输出 C0 作为 AD 的输入 1100 保留 其它 内短 3:2 保留 需配置为 0 内部参考电压选择 REF_SEL[1:0] 内部参考电压 00 1:0 REF_SEL[1:0] 保留 V V V 第 50 页, 共 96 页

51 表 36 METCH 寄存器各位功能表 位地址 标识符 功能 0 VREF_OEN SAR_ADC 内部参考电压输出使能 0: 不输出内部参考电压 1: 输出内部参考电压 注 : 当 VREF_OEN=0 时, 把 VREFS[1:0] 配置为 2 b11, 也可以通过 PT3.0 输出内部参考电压 表 37 SRADL 寄存器各位功能表 位地址 标识符 功能 7:0 SRAD[7:0] ADC 数据的低 8 位, 只可读 表 38 SRADH 寄存器各位功能表 位地址 标识符 功能 3:0 SRAD[11:8] ADC 数据的高 4 位, 只可读 表 39 SROFTL 寄存器各位功能表 位地址 标识符 功能 7:0 SROFT[7:0] 校正值数据的低 8 位 表 40 SROFTH 寄存器各位功能表 位地址 标识符 功能 3:0 SROFT[11:8] 校正值数据的高 4 位 表 41 TRIM_REF 寄存器各位功能表 位地址 标识符 功能 7:0 TRIM_REF[7:0] 内部参考电压 TRIMMING 值 TRIM_REF 寄存器的相关用法参照下文 节 表 42 输入电压和 SRAD 输出数据的关系 输入电压 SRAD[11:0] /4096*VREF /4096*VREF /4096*VREF /4096*VREF 第 51 页, 共 96 页

52 3.5.2 转换时间 12 位 AD 转换时间 =(1/ADC 时钟频率 ) (12+CALIF+ADC 输入信号获取时间 ) (1) 表 43 转换时间说明表 指令周期 CALIF SRADCKS SRADACKS AD 转换时间 / ( (16MHz / 4) / 2) ( ) = 14us 01 1/ ( (16MHz / 4) / 2) ( ) = 10us 00 1/ ( (16MHz / 4) / 4) ( ) = 28us / ( (16MHz / 4) / 4) ( ) = 20us / ( (16MHz / 4) / 4) ( ) = 16us 00 1/ ( (16MHz / 4) / 8) ( ) = 56us / ( (16MHz / 4) / 8) ( ) = 40us 10 1/ ( (16MHz / 4) / 8) ( ) = 32us 11 1/ ( (16MHz / 4) / 8) ( ) = 28us 4MHz 00 1/ ( (16MHz / 4) / 2) ( ) = 14.5us / ( (16MHz / 4) / 2) ( ) = 10.5us 00 1/ ( (16MHz / 4) / 4) ( ) = 29us / ( (16MHz / 4) / 4) ( ) = 21us / ( (16MHz / 4) / 4) ( ) = 17us 00 1/ ( (16MHz / 4) / 8) ( ) = 58us / ( (16MHz / 4) / 8) ( ) = 42us 10 1/ ( (16MHz / 4) / 8) ( ) = 34us 11 1/ ( (16MHz / 4) / 8) ( ) = 30us / ( (16MHz / 8) / 1) ( ) = 14us 01 1/ ( (16MHz / 8) / 1) ( ) = 10us 00 1/ ( (16MHz / 8) / 2) ( ) = 28us / ( (16MHz / 8) / 2) ( ) = 20us 10 1/ ( (16MHz / 8) / 2) ( ) = 16us 00 1/ ( (16MHz / 8) / 4) ( ) = 56us / ( (16MHz / 8) / 4) ( ) = 40us / ( (16MHz / 8) / 4) ( ) = 32us 11 1/ ( (16MHz / 8) / 4) ( ) = 24us 00 1/ ( (16MHz / 8) / 8) ( ) = 112us 01 1/ ( (16MHz / 8) / 8) ( ) = 80us / ( (16MHz / 8) / 8) ( ) = 64us 2MHz 11 1/ ( (16MHz / 8) / 8) ( ) = 56us / ( (16MHz / 8) / 1) ( ) = 14.5us 01 1/ ( (16MHz / 8) / 1) ( ) = 10.5us 00 1/ ( (16MHz / 8) / 2) ( ) = 29us / ( (16MHz / 8) / 2) ( ) = 21us 10 1/ ( (16MHz / 8) / 2) ( ) = 17us / ( (16MHz / 8) / 4) ( ) = 58us / ( (16MHz / 8) / 4) ( ) = 42us 10 1/ ( (16MHz / 8) / 4) ( ) = 34us 11 1/ ( (16MHz / 8) / 4) ( ) = 30us / ( (16MHz / 8) / 8) ( ) = 116us 01 1/ ( (16MHz / 8) / 8) ( ) = 84us 第 52 页, 共 96 页

53 1MHz 500KHz 10 1/ ( (16MHz / 8) / 8) ( ) = 68us 11 1/ ( (16MHz / 8) / 8) ( ) = 60us 00 1/ ( (16MHz / 16) / 1) ( ) = 28us / ( (16MHz / 16) / 1) ( ) = 20us 10 1/ ( (16MHz / 16) / 1) ( ) = 16us 00 1/ ( (16MHz / 16) / 2) ( ) = 56us / ( (16MHz / 16) / 2) ( ) = 40us 10 1/ ( (16MHz / 16) / 2) ( ) = 32us 11 1/ ( (16MHz / 16) / 2) ( ) = 28us / ( (16MHz / 16) / 4) ( ) = 112us / ( (16MHz / 16) / 4) ( ) = 80us 10 1/ ( (16MHz / 16) / 4) ( ) = 64us 11 1/ ( (16MHz / 16) / 4) ( ) = 48us 00 1/ ( (16MHz / 16) / 8) ( ) = 224us / ( (16MHz / 16) / 8) ( ) = 160us 10 1/ ( (16MHz / 16) / 8) ( ) = 128us 11 1/ ( (16MHz / 16) / 8) ( ) = 112us 00 1/ ( (16MHz / 16) / 1) ( ) = 29us / ( (16MHz / 16) / 1) ( ) = 21us 10 1/ ( (16MHz / 16) / 1) ( ) = 17us 00 1/ ( (16MHz / 16) / 2) ( ) = 58us / ( (16MHz / 16) / 2) ( ) = 42us 10 1/ ( (16MHz / 16) / 2) ( ) = 34us 11 1/ ( (16MHz / 16) / 2) ( ) = 15us / ( (16MHz / 16) / 4) ( ) = 116us / ( (16MHz / 16) / 4) ( ) = 84us 10 1/ ( (16MHz / 16) / 4) ( ) = 68us 11 1/ ( (16MHz / 16) / 4) ( ) = 60us 00 1/ ( (16MHz / 16) / 8) ( ) = 232us / ( (16MHz / 16) / 8) ( ) = 168us 10 1/ ( (16MHz / 16) / 8) ( ) = 136us 11 1/ ( (16MHz / 16) / 8) ( ) = 120us 00 1/ ( (16MHz / 32) / 1) ( ) = 56us / ( (16MHz / 32) / 1) ( ) = 40us 10 1/ ( (16MHz / 32) / 1) ( ) = 32us 11 1/ ( (16MHz / 32) / 1) ( ) = 28us 00 1/ ( (16MHz / 32) / 2) ( ) = 112us / ( (16MHz / 32) / 2) ( ) = 80us 10 1/ ( (16MHz / 32) / 2) ( ) = 64us / ( (16MHz / 32) / 2) ( ) = 56us 00 1/ ( (16MHz / 32) / 4) ( ) = 224us / ( (16MHz / 32) / 4) ( ) = 160us 10 1/ ( (16MHz / 32) / 4) ( ) = 128us 11 1/ ( (16MHz / 32) / 4) ( ) = 96us 00 1/ ( (16MHz / 32) / 8) ( ) = 448us / ( (16MHz / 32) / 8) ( ) = 320us 10 1/ ( (16MHz / 32) / 8) ( ) = 256us 11 1/ ( (16MHz / 32) / 8) ( ) = 224us / ( (16MHz / 32) / 1) ( ) = 58us 第 53 页, 共 96 页

54 / ( (16MHz / 32) / 1) ( ) = 42us 10 1/ ( (16MHz / 32) / 1) ( ) = 34us 11 1/ ( (16MHz / 32) / 1) ( ) = 30us 00 1/ ( (16MHz / 32) / 2) ( ) = 116us 01 1/ ( (16MHz / 32) / 2) ( ) = 84us 10 1/ ( (16MHz / 32) / 2) ( ) = 68us 11 1/ ( (16MHz / 32) / 2) ( ) = 60us 00 1/ ( (16MHz / 32) / 4) ( ) = 232us 01 1/ ( (16MHz / 32) / 4) ( ) = 168us 10 1/ ( (16MHz / 32) / 4) ( ) = 136us 11 1/ ( (16MHz / 32) / 4) ( ) = 120us 00 1/ ( (16MHz / 32) / 8) ( ) = 464us 01 1/ ( (16MHz / 32) / 8) ( ) = 336us 10 1/ ( (16MHz / 32) / 8) ( ) = 272us 11 1/ ( (16MHz / 32) / 8) ( ) = 240us 使用内部参考电压的校准方法 内部参考电压作参考时, 由于参考电压本身的具有离散性, 所以需要对内部参考电压进行校正 在烧录芯片的时候, 已经在程序区 ( 地址为 0x7F7~0x7FF) 烧录了参考电压的校准程序段, 所以在上电的时候, 需要把这个校准系数读出来, 并赋值给 TRIM_REF 寄存器 读取校准系数用法 : movlw xxh call 07f7h movwf TRIM_REF 给 W 工作寄存器赋值 (xxh=02h/01h/00h 分别表示读取 /2.0V/3.0V/4.0V 的校准系数 ), 使用 call 07f7h 调用校准程序段, 之后对应的内部参考电压的校准系数会存在 W 工作寄存器 最后把 W 工作寄存器值赋给 TRIM_REF 寄存器, 则完成内部参考电压的校准 如果需要用到 2 个或 2 个以上内部参考电压, 只需把这些内部参考电压的校准系数各自保存起来, 在使用的过程中只需把这个系数赋值给 TRIM_REF 寄存器, 即对相应的参考电压进行校准 可参照以下例程 : ( 如果有多个通道在使用时, 当检测其中任一通道时, 其它模拟口要设置为数字口 ) movlf macro d1,f1 movlw d1 movwf f1 endm movff macro f1,f2 movfw f1 movwf f2 endm ;************************************************************************ AD_ROUT: ; 上电先从程序区中读出内部参考电压的校准系数 movlw 02H call 07f7H movwf AD20_TEMP ; 把内部参考电压 2.0V 的校准系数放在 AD20_TEMP 中 movlw call 01H 07f7H 第 54 页, 共 96 页

55 movwf AD30_TEMP ; 把内部参考电压 3.0V 的校准系数放在 AD30_TEMP 中 movlw 00H call 07f7H movwf AD40_TEMP ; 把内部参考电压 4.0V 的校准系数放在 AD40_TEMP 中 return AD_init: ;CPUCLK = 16/4 =4MHZ movlw B ;B1:B0 01 ADC CLOCK = CPUCLK/2=2M movwf SRADCON0 ;B5 B4 = 0 0 ADC 输入信号获取时间 16 个 ADC 时钟 movlw B ;B[5] 0 结果放在 SRAD 中 movwf SRADCON1 ;B[1:0] 10 内部参考电压 movlw B ;00H AIN0 输入, 2.0V movwf SRADCON2 return ADC30_CONVERT: movlf B movwf PT3CON movlf 38h,SRADCON2 bsf SRADCON1,ADEN movff AD30_TEMP,TRIM_REF call delay40us bsf SRADCON1,SRADS nop btfsc SRADCON1,SRADS goto $-1 movfw SRADL movwf AD3_VALU_l,1 movfw SRADH movwf AD3_VALU_h,1 ADC20_CONVERT: movlf B movwf PT3CON movlf 28h,SRADCON2 bsf SRADCON1,ADEN movff AD20_TEMP,TRIM_REF call delay40us bsf SRADCON1,SRADS nop btfsc SRADCON1,SRADS goto $-1 movfw SRADL movwf AD3_VALU_l,1 movfw SRADH movwf AD3_VALU_h,1 ; 把其它的模拟口设为数字口, 打开当前的模拟口 ; 转换第 3 通道的信号 ; 内部参考电压 3.0V 校准 ; 把其它的模拟口设为数字口, 打开当前的模拟口 ; 转换第 2 通道的信号 ; 内部参考电压 2.0V 校准 第 55 页, 共 96 页

56 3.5.4 AD 失调电压校正 不同芯片由于离散性的原因,AD 的失调电压可能有正有负 方法一 : 在 AD 转换过程中通过不断变换 SRADCON1 寄存器中的 OFFEX 的值 如第一次 AD 转换 OFFEX 置 0, 第二次 AD 转换 OFFEX 置 1, 然后将第一次和第二次测试的 AD 值求平均值 两次转换得到的平均值就是去掉失调电压的正确结果 clrf sradcon1 ;VDD 为参考电压,often=0,calif=0;enov=0,offex=0,vrefs=00 movlw 20h movwf sradcon2 ;chs[3:0]=0010, 选择通道 2 bsf sradcon1,7 ; 使能 ADC 模块 call delay_40us bsf sradcon1,6 ;srads=1, 开始转换 btfsc sradcon1,6 ; 检测转换是否完成 goto $-1 movlw sradl movwf adtmp1_l movlw sradh movwf adtmph_l bsf sradcon1,2 ;offex=1 bsf sradcon1,6 ;srads=1, 开始转换 btfsc sradcon1,6 ; 检测转换是否完成 goto $-1 movlw sradl movwf adtmp1_2 movlw sradh movwf adtmph_2 aver adtmph_1,adtmpl_1,adtmph_2,adtmpl_2 ; 求两次 AD 值平均值, 并保存在 ;adtmph_1,adtmpl_1 方法二 : 1) 配置 SROFT_SEL[1:0]=2 b11 或 SROFT_SEL[1:0]=2 b10, 把失调电压变为正方向的失调电压 2) 初始化时, 选择 AIN10 通道 ( 即 AD 输入内部接地 ),AD 转换得到的结果为失调电压的值, 并把这个值保存在 SROFTL,SROFTH 寄存器中 3) 在测量信号时, 把 CALIF,ENOV 都置 1, 之后 AD 转换的结果自动减去之前的失调电压值, 并保存在 SRADL 和 SRADH 寄存器中 注 : 初始化计算得到的失调电压是相对于当前的 ADC 的参考电压, 之后只有在相同的参考电压下, 才可以进行减法校正 如果有使用过程中有多个不同的参考电压切换 ( 参考电压都是恒定的 ), 在初始化时, 可以保存多个失调电压值, 之后各自减去失调电压 数字比较器 ADC 模块可作为一个数字比较器 被测信号的输入频率应小于转换频率的 1/2 比较器的速率是和 AD 转换频率相关的 第 56 页, 共 96 页

57 操作 : 1) 通过 ADC 通道选择控制位 chs[3:0] 选择比较器负端的信号输入, 之后把 OFTEN 置 1,CALIF 清 0,ENOV 置 0, 把 SRADEN 置 1 使能 ADC,SRADS 置 1 启动转换, 转换完成可把转换结果写入 SROFT 寄存器 也可以直接把负端信号的 AD 值直接写到 SROFT 寄存器中, 即人为指定负端电压值 2) 通过 ADC 通道选择控制位 chs[3:0] 选择比较器正端的信号输入, 之后把 OFTEN 置 0,CALIF 清 1,ENOV 置 1, 把 SRADEN 置 1 使能 ADC,SRADS 置 1 启动转换 3) AD 数据的最高位 SRAD[11] 则是比较器的结果, 为 0 时表示正端电压大于负端电压, 为 1 时表示正端电压小于负端电压 SRAD[11:0] 为差值, 带符号位的补码 比较通道 0 和通道 1 的电压值, 通道 0 接比较器正端, 通道 1 接比较器负端 clrf sradcon1 ;VDD 为参考电压,often=0,calif=0;enov=0,offex=0,vrefs=00 bsf sradcon1,5 ;often=1, 结果保存在 sroft 寄存器中 movlw 00h movwf sradcon2 ;chs[3:0]=0000, 选择通道 0 作为比较器负端 bsf sradcon1,7 ; 使能 ADC 模块 call delay_10us bsf sradcon1,6 ;srads=1, 开始转换 btfsc sradcon1,6 ; 检测转换是否完成 goto $-1 movlw 10h movwf sradcon2 ;chs[3:0]=0001, 选择通道 1 作为比较器正端 bcf sradcon1,5 ;often=0 bsf sradcon1,4 ;calif=1 bsf sradcon1,3 ;enov=1 bsf sradcon1,6 ;srads=1, 开始转换 btfsc sradcon1,6 ; 检测转换是否完成 goto $-1 btfsc sradh,3 goto le_cmp ; 正端电压小于负端电压 goto gt_cmp ; 正端大于等于负端电压 比较 1V 电压和通道 1 的电压, 通道 1 接比较器正端,1V 接比较器负端, 假设采用 5V 的 VDD 作为参考电压, 那么 1V 的 AD 值为 0x333 第 57 页, 共 96 页