产品特性高性能, 低功耗的 8 位 MVR8X 微处理内核先进的 RISC 构架 - 3 级流水线设计条指令, 大多数指令执行时间为单个时钟周期 - 32 个 8 位通用工作寄存器 - 工作于 16MHz 时性能高达 16MIPS - 单周期的硬件乘法器 (8x8) 非易失性程序和

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1 LGT8F08A/4A/2A/1A 高性能低功耗 8 位 FLASH 微控制器数据手册 LOGICGreen Technologies Shenzhen, CHINA MBX: biz@logicgreen.com

产品特性高性能, 低功耗的 8 位 MVR8X 微处理内核先进的 RISC 构架 - 3 级流水线设计 - 131 条指令, 大多数指令执行时间为单个时钟周期 - 32 个 8 位通用工作寄存器 - 工作于 16MHz 时性能高达 16MIPS - 单周期的硬件乘法器 (8x8) 非易失性程序和数据存储器 - 8/4/2/1K 字节系统内可编程 FLASH - 数据保护功能 - 504

6V 外设特点速度等级 - 8 通道 10bit 250KSPS 模数转换器 (ADC) - 0 ~ 8MHz @1.8V ~ 3.0V - 2 通道模拟比较器, 支持 ADC 通道输入功能 - 0 ~16MHz @3.0V ~ 3.

2 产品特性高性能, 低功耗的 8 位 MVR8X 微处理内核先进的 RISC 构架 - 3 级流水线设计条指令, 大多数指令执行时间为单个时钟周期 - 32 个 8 位通用工作寄存器 - 工作于 16MHz 时性能高达 16MIPS - 单周期的硬件乘法器 (8x8) 非易失性程序和数据存储器 - 8/4/2/1K 字节系统内可编程 FLASH - 数据保护功能字节的数据 FLASH, 可实现字节访问 EEPROM - 256/512 字节片内 SRAM - 独立的用户数据区实现系统配置功能封装类型 SWD 双线调试接口 - SOP28L/SOP20L/SOP14L/SOP8L - 支持扩展的片内调试功能工作电压 - 通过 SWD 接口实现对 FLASH, EEPROM, 系统配置区的编程 - 1.8V ~ 3.6V 外设特点速度等级 - 8 通道 10bit 250KSPS 模数转换器 (ADC) - 0 ~ ~ 3.0V - 2 通道模拟比较器, 支持 ADC 通道输入功能 - 0 ~ 3.6V - 一个具有独立预分频和比较器功能的 8 位定时器 / 计数器 - 一个具有预分频器, 比较器功能和捕捉功能的 16 位定时器 / 计数器 - 三通道 PWM 脉宽调制控制器 - 可编程的串行 USART - 可工作于主 / 从模式的 SPI 串行接口 - 可编程看门狗定时器 - 最多 25 个可编程 I/O (LGT8F08A) 特殊的处理器特点 - 每个芯片具有独立的 32 位 GUID - 具有掉电保护功能的片内 POR - ±1% 精度 16MHz 内部低温漂 RC 振荡器 - 1KHz 低功耗 RC 实现更低的待机功耗 - 片内 / 片外中断源 - 4 种睡眠模式 : 内部电源设计实现 ua 级待机功耗, 可通过外部专用 I/O 或内部 1KHz RC 唤醒

3 引脚配置封装引脚排列 LGT8F08A SOP28L XCK/T0/PB0 XTAL2/PC1 XTAL1/PC0 GND WAKUP/OC0/PC6 VCC ADC0/PA0 ADC1/PA1 ADC2/PA2 ADC3/PA3 ADC4/PA4 ADC5/PA5 ADC6/PA6 ADC7/PA7 PB1/T1 RESETN PD2/INT0 PD1/TXD PD0/RXD PD3/INT1 PD4/OC1B PD5/OC1A PB2/AN0 PB3/AN1 PC3/SWD PC2/SWC PD6/ICP1 PD7/INT2 LGT8F04A SOP20L XTAL2/PC1 XTAL1/PC0 GND SWC/WAKUP/PC6 VCC INT0/ADC0/PA0 INT1/ADC1/PA1 OC1B/ADC2/PA2 OC1A/ADC3/PA3 INT2/ADC4/PA4 PB0/T0/XCK PB1/T1 RESETN PD1/TXD PD0/RXD PB2/AN0 PB3/AN1 PA7/ADC7/OC0 PA6/ADC6/SWD PA5/ADC5/ICP1 OC0/SWC/WAKUP/PC6 LGT8F02A SOP14L XTAL1/PC0 GND VCC OC1B/ADC2/PA2 OC1A/ADC3/PA3 INT2/ADC4/PA4 PC1/XTAL2 PD1/TXD PD0/RXD PB2/AN0/T0/XCK PB3/AN1/T1/RESETN PA6/ADC6/SWD/INT1 PA5/ADC5/ICP1/INT0 LGT8F01A SOP8L GND INT2/OC0/SWC/WAKUP/PC6 VCC INT0/ICP1/ADC5/PA5 PD1/TXD/OC1B PB2/AN0/T0/XCK PB3/AN1/T1/RESETN/RXD PA6/ADC6/SWD/INT1/OC1A

4 系统概述 LGT8F0XA 是基于增强的 8 位低功耗 MVR8X RISC 三级流水线构架设计由于其先进的指令集以及单时钟周期指令执行时间, LGT8F0XA 的数据吞吐率高达 1MIPS/MHz, 从而可以平衡系统在功耗和处理速度之间的矛盾关于 MVR8X RISC 构架的更多细节, 请参考本文档 MVR8X 内核介绍部分 LGT8F0XA 引入的独特的电源设计方法, 从而在系统待机功耗方面比同类产品有更加优异的表现, 系统中为低功耗设计集成一个内部 1KHz RC 振荡器和电源管理模块, 能够在系统空闲的时候由软件选择进入待机模式, 在最高级别的待机模式下, 电源管理系统将关闭系统工作电源, 仅保持 1KHz RC 和电源管理模块的工作, 从而实现微安级的待机功耗 LGT8F0XA 基于 EFLASH 工艺设计, 可以提供 8K/4K/2K/1K 四种不同的型号供选择,LGT8F0XA 集成了 504 字节内部数据 FLASH 以及 EEPROM 控制器单元, 实现一个更加简易的 EEPROM 访问接口同时 LGT8F0XA 也集成了 256/512 字节的 SRAM, 可以让用户在实现不同应用时有更多的灵活性 Figure3: 系统构架图 POR PORTA PORTB 1KHZ RC/PMU 8x10bit ADC 2 Inputs AC USART &SPI CMU MVR8X 256/512B SRAM WDT Timer 16MHz RC SWD OCD 8K/4K/2K/1KB EFLASH 504Byte E2PROM 2x Timers PORTC PORTD MVR8X 内核 MVR8X 内核具有丰富的指令集和 32 个通用工作寄存器, 其中 R26~R31 可组合为三个 16 位通用寄存器 X/Y/Z MVR8X 内部集成一个单周期的 8X8 乘法器, 可以胜任简单的数据运算 ;MVR8X 针对中断响应进行了特别的优化, 可以在中断发生后 3 个周期内进入中断服务程序, 中断完成后, 仅需 2 个周期便可从中断返回 MVR8X 同时也对 I/O 控制系统进行了更大的优化, 并具有针对 I/O 直接操作的指令, 可以仅仅使用一条指令, 一个周期完成对单个 I/O 或一组 I/O 的读写操作, 这些特点使得 MVR8X 构架的 MCU 比同类型任何 MCU 更加适合控制类的应用 MVR8X 内核实现了片上调试功能, 用户可以通过双线 SWD 接口以及专用的 USB 调试器, 配合业界成熟的开发环境, 轻松的实现产品的研发与调试存储单元 LGT8F0XA 系列 MCU 最多集成了 8KB EFLASH,504 字节的数据 FLASH, 可以实现 E2PROM 功能用户可通过 ISP 在线编程工具实现对 FLASH 的读写访问 LGT8F0XA 中集成了 E2PROM 接口控制逻辑, 用户可以像访问 SRAM 一样访问 E2PROM 功能, 提高了读写以及擦除操作的效率, 同时也减少了实现 E2PROM 功能所需的代码量

5 数据保护 LGT8F0XA 实现为保护用户程序代码实现了接口加密功能, 用户在编程完成后, 可以通过设置 LOCK 位, 禁止 ISP 以及 SWD 接口访问 EFLASH 以及 E2PROM 的功能,LOCK 位禁止 ISP 后, 必须通过整片擦除操作才能恢复 FLASH 以及 E2PROM 区域的读写操作时钟源 LGT8F0XA 内部集成了一个低温漂, 误差 1% 的 16MHz RC 振荡器, 配合内部分频器, 可以为系统运行提供 16MHz, 8MHz, 4MHz, 2MHz, 1MHz 的运行频率, 满足不同应用的需求, 节省了外部晶振同时内部也集成了一个低功耗的 1KHz RC 振荡器, 可以在低功耗模式下维持系统的工作, 用户可选择关闭 16MHz RC 振荡器, 这样可以在系统运行的同时, 得到更低的功耗对于特殊的需求,LGT8F0XA 也支持外部晶振, 这样用户可以禁用内部 16MHz RC 振荡器, 完全依赖外部晶振工作模数转换器模拟比较器 LGT8F0XA 全系列都集成了一个 10bit 250KSPS 采用率的 SAR-ADC 模数转换器, 通过配置内部的 ADC 转换控制器, 可以实现非常灵活的自动触发转换功能 LGT8F0XA 全系列内部也实现了一个两通道的模拟比较器, 可以高速精准的判断两路模拟输入电压的细微差别, 对一些需要快速电压检测的电路十分有效 LGT8F0XA 内部有一个 1.25V 的参考电压源, 可以为 SAR-ADC 以及模拟比较器提供内部参考输入模拟比较器的输入可以为两路专用的外部输入, 也可以来自 SAR-ADC 的模拟输入, 这样可以十分方便的实现对两通道模拟比较器的更多通道扩展, 满足更为复杂的应用串行控制器 SPI 控制器 LGT8F0XA USART 是一个通用的串行控制器, 支持通用的 PC 串口协议, 可以通过串口实现与 PC 以及其他 UART 外设之间的通讯,USART 同时也支持并行模式, 在并行模式下, 用户可以实现 SPI 协议, 通过相关的寄存器配置, 选择并行模式下的 SPI 工作于主模式或从模式通过 SPI 接口, 用户可以实现对更多外设的兼容定时器 PWM LGT8F0XA 实现两个多功能定时器, 分别具有独立的定时预分频器, 可以保证两个定时器的同时独立工作定时计数器宽度分别为 8 位,16 位 ; 可以满足不同的应用需求定时器实现了通用的输入俘获, 比较器输入等功能通过对定时器的配置, 可以轻松的实现三路 PWM 脉宽调制输出为实现 PWM 相关的控制器算法提供了更加实用的解决方案看门狗定时器 LGT8F0XA WDT 是一个 16 位宽的看门狗专用定时器, 可以通过预分频实现从 16ms 到 8s 的宽范围复位间隔宽度 MVR8X 内核实现了一个专门用于 WDT 复位的 WDR 指令, 用户可以使用 WDR 指令方便的进行喂狗操作可编程 I/O LGT8F0XA 除去 2 个电源 I/O, 所有的其他 I/O 都可以工作在 GPIO 模式下, 配合 MVR8X 独有的高效 I/O 操作指令, 可以让用户用更少的代码, 实现复杂的设计, 这是其他同类 MCU 所不具备的 LGT8F0XA 具有一整套编程与系统开发工具, 包括 :C 语言编译器, 宏汇编, 程序调试器 / 软件仿真器, 以及评估版

6 引脚说明端口功能说明 VCC 3.3V 电源输入 GND 地端口 A (PA7...PA0) 端口 A 为 8 位双向 I/O 口, 具有可编程的内部上拉电阻其输出缓冲器具有对称的驱动特性, 可以输出和吸收大电流作为输入使用时, 若内部上拉电阻使能, 端口被外部电路拉低时将输出电流在复位过程中, 即使系统时钟还未起振, 端口 A 处于高阻状态端口 B (PB3...PB0) 端口 B 为 4 位双向 I/O 口, 具有可编程的内部上拉电阻其输出缓冲器具有对称的驱动特性, 可以输出和吸收大电流作为输入使用时, 若内部上拉电阻使能, 端口被外部电路拉低时将输出电流在复位过程中, 即使系统时钟还未起振, 端口 B 处于高阻状态端口 B 也可以用做其他不同的特殊功能端口 C (PC3 PC0) 端口 C 为 4 位双向 I/O 口, 具有可编程的内部上拉电阻其输出缓冲器具有对称的驱动特性, 可以输出和吸收大电流作为输入使用时, 若内部上拉电阻使能, 端口被外部电路拉低时将输出电流在复位过程中, 即使系统时钟还未起振, 端口 C 处于高阻状态如果 JTAG 接口使能, 端口 C 也可以用做其他不同的特殊功能端口 D (PD5...PD0) 端口 D 为 6 位双向 I/O 口, 具有可编程的内部上拉电阻其输出缓冲器具有对称的驱动特性, 可以输出和吸收大电流作为输入使用时, 若内部上拉电阻使能, 则端口被外部电路拉低时将输出电流在复位过程中, 即使系统时钟还未起振, 端口 D 处于高阻状态端口 D 也可以用做其他不同的特殊功能 RESETN 复位输入引脚持续时间超过最小门限时间的低电平将引起系统复位持续时间小于门限间的脉冲不能保证可靠复位 XTAL1 反向振荡放大器与片内时钟操作电路的输入端 XTAL2 反向振荡放大器的输出端 ADC7...ADC0 0~VCC 模拟 ADC 输入, 当使用模拟输入功能时, 对应的 PA 端口应该设置为输入高阻, 关闭上拉电阻, 避免数字模块对模拟输入的干扰 AN1 AN0 0~VCC 模拟比较器外部输入, 当使用外部模拟比较器输入时, 对应的 PB3/PB2 端口应设置为输入高阻, 关闭上拉电阻, 避免数字模块对模拟输入产生干扰 SWD 双线串行调试接口数据线 SWC 双线串行调试接口时钟线用户可以通过寄存器配置或全局配置位关闭 SWD 接口 TXD UART 数据输出引脚, 同步 UART 模式 (SPI) 数据输出 RXD UART 数据输入引脚, 同步 UART 模式 (SPI) 数据输入 XCK 同步 UART 模式 (SPI) 时钟, 主模式为时钟输出, 从模式为时钟输入 T1 定时器 1 的外部时钟输入 ICP1 定时器 1 输入俘获 OC1B 定时器 1 比较器 A 输出 (PWM 输出 ) OC1A 定时器 1 比较器 B 输出 (PWN 输出 ) T0 定时器 0 外部时钟输入 OC0 定制器 0 比较器输出 (PWM 输出 ) INT1 INT0 外部中断输入 WAKUP 掉电模式下的专用唤醒引脚

7 MVR8X 内核简介本节从总体上讨论 MVR8X 内核的结构 CPU 的主要任务是保证程序的正确执行因此它必须能够访问存储器执行运算控制外设以及处理中断 MVR8X 构架基于优化的 3 级流水线结构, 在中断响应, 跳转指令效率上有相当优秀的表现,MVR8X 流水线也准对程序空间以及数据空间的访问上做了更多的优化, 保证了 90% 以上的指令可以在一个周期完成, 大部分常用的跳转, 程序调用, 以及所有的存储空间访问指令, 也都是在一个周期内完成而其他少数条件跳转指令也仅仅是最多在两个周期内完成整体性能上, 在同等频率下,MVR8X 内核比基于 C51 构架的 MCU 在执行效率上高出 60% 以上具体指令的执行周期信息, 请参考本资料相关部分 NPC REGFILE PROM IF ID EX Forwards Figure 3. MVR8X 结构图 MVR8X 为了获得最高的性能以及并行性, MVR8X 采用了 Harvard 结构, 具有独立的数据和程序总线程序存储器里的指令通过一级流水线运行 CPU 在执行一条指令的同时读取下一条指令这个概念实现了指令的单时钟周期运行程序存储器是可以在线编程的 FLASH 快速访问寄存器文件包括 32 个 8 位通用工作寄存器, 访问时间为一个时钟周期从而实现了单时钟周期的 ALU 操作在典型的 ALU 操作中, 两个位于寄存器文件中的操作数同时被访问, 然后执行运算, 结果再被送回到寄存器文件整个过程仅需一个时钟周期寄存器文件里有 6 个寄存器可以用作 3 个 16 位的间接寻址寄存器指针以寻址数据空间, 实现高效的地址运算其中一个指针还可以作为程序存储器查询表的地址指针这些附加的功能寄存器即为 16 位的 X Y Z 寄存器 ALU 支持寄存器之间以及寄存器和常数之间的算术和逻辑运算 ALU 也可以执行单寄存器操作运算完成之后状态寄存器的内容得到更新以反映操作结果程序流程通过有 / 无条件的跳转指令和调用指令来控制, 从而直接寻址整个地址空间大多数指令长度为 16 位, 亦即每个程序存储器地址都包含一条 16 位或 32 位的指令在中断和调用子程序时返回地址的程序计数器 (PC) 保存于堆栈之中堆栈位于通用数据 SRAM, 因此其深度仅受限于 SRAM 的大小在复位例程里用户首先要初始化堆栈指针 SP 这个指针位于 I/O 空间, 可以进行读写访问数据 SRAM 可以通过 5 种不同的寻址模式进行访问

8 寄存器定义地址寄存器 Bit7 Bit6 Bit5 Bit4 Bit3 Bit2 Bit Bit0 $FF~$F7 RESERVED $F6 DEVID3 设备 ID 第 3 字节 $F5 DEVID2 设备 ID 第 2 字节 $F4 DEVID1 设备 ID 第 1 字节 $F3 DEVID0 设备 ID 第 0 字节 $F2 PMCR - LFEN EXTMSE CFDS - OSCMEN RC1KEN RC16MEN $D7 RTCNTH RTC 计数器最高字节 $D6 RTCNTM RTC 计数器中间字节 $D4 RTCNTL RTC 计数器最低字节 $D3 RTCTOPH RTC 定时寄存器最高字节 $D2 RTCTOPH RTC 定时寄存器中间字节 $D1 RTCTOPL RTC 定时寄存器最低字节 $D0 RTCISR WKUF IF IEN $D0 RTCSR WREN - - LOAD PWEN CWEN EN POWOFF $C6 UDR USART IO 数据寄存器 $C5 UBRRL USART 波特率高 4 位 $C4 UBRRL USART 波特率低 8 位 $C3 RESERVED - $C2 UCSRC UMSEL1 UMSEL0 UPM1 UPM0 USBS UCSZ1 UCSZ0 UCPOL $C1 UCSRB RXCIE TXCIE UDRIE RXEN TXEN UCSZ2 RXB8 TXB8 $C0 USCRA RXC TXC UDRE FE DOR PE U2X MPCM $8B OCR1BH 定时计数器 1 输出比较寄存器 B 高字节 $8A OCR1BL 定时计数器 1 输出比较寄存器 B 低字节 $89 OCR1AH 定时计数器 1 输出比较寄存器 A 高字节 $88 OCR1AL 定时计数器 1 输出比较寄存器 A 低字节 $87 ICR1H 定时计数器 1 俘获寄存器高字节 $86 ICR1L 定时计数器 1 俘获寄存器低字节 $85 TCNT1H 定时计数器 1 计数器高字节 $84 TCNT1L 定时计数器 1 计数器低字节 $83 RESERVED $82 TCCR1C FOC1A FOC1B $81 TCCR1B ICNC1 ICES1 - WGM13 MGM12 CS12 CS11 CS10 $80 TCCR1A COM1A1 COM1A0 COM1B1 COM1B0 - - WGM11 WGM10 $7F DIDR AIN1D AIN0D

9 $7E DDIR0 ADC7D ADC6D ADC5D ADC4D ADC3D ADC2D ADC1D ADC0D $7D ADTM ADCTM2 ADCTM1 ADCTM0 $7C ADMUX REFSX1 REFSX0 ADLAR CHMUX4 CHMUX3 CHMUX2 CHUMX1 CHMUX0 $7B ADCSRB - ACME ADICTL ADGAIN1 ADGAIN0 ADTSX2 ADTSX1 ADTSX0 $7A ADCSRA ADCEN ADSC ADATE ADIF ADIE ADPSX2 ADPSX1 ADPSX0 $79 ADCH ADC 转换结果寄存器高字节 $78 ADCL ADC 转换结果寄存器低字节 $77~$74 RESERVED $73 PCMSK3 PCINT31 PCINT30 PCINT29 PCINT28 PCINT27 PCINT26 PCINT25 PCINT24 $72~$70 RESERVED $6F TIMSK1 - - TICIE1 - - OCIE1B OCIE1A TOIE1 $6E TIMSK OCIE0 TOIE0 $6D PCMSK2 - PCINT PCINT19 PCINT18 PCINT17 PCINT16 $6C PCMSK PCINT11 PCINT10 PCINT9 PCINT8 $6B PCMSK0 PCINT7 PCINT6 PCINT5 PCINT4 PCINT3 PCINT2 PCINT1 PCINT0 $6A RESERVED $69 EICRA - - ISC21 ISC20 ISC11 ISC10 ISC01 ISC00 $68 PCICR PCIE3 PCIE2 PCIE1 PCIE0 $67 RESERVED $66 OSCCL - PRESTEN 内部 16MHz RC 校准寄存器 (6 位 ) $65 RESERVED $64 PRR0 - - PRTC0 - PRTC1 - PRUSART PRADC $63~$62 RESERVED $61 CLKPR CLKPCE CLKPS3 CLKPS2 CLKPS1 CLKPS0 $60 WDTCR WDIF WDIE WDP3 WDCE WDE WDP2 WDP1 WDP0 $5F ($3F) SREG I T H S V N Z C $5E ($3E) SPH 堆栈指针高字节 $5D ($3D) SPL 堆栈指针低字节 $5C ($3C) RESERVED $5B ($3B) RESERVED $5A ($3A) RESERVED $59 ($39) RESERVED $58 ($38) RESERVED $57 ($37) RESERVED $56 ($36) RESERVED $55 ($35) MCUCR SWDD - - PUD - - IVSEL IVCE $54 ($34) MCUCSR - - SWRF OCDRF WDTRF BORF EXTRF PORF $53 ($33) SMCR SMOD2 SMOD1 SMOD0 SE $52 ($32) RESERVED $51 ($31) RESERVED $50 ($30) ACSR ACD ACBG ACO ACIF ACIE ACIC ACIS1 ACIS0 $4F ($2F) RESERVED $4E ($2E) RESERVED $4D ($2D) RESERVED $4C ($2C) RESERVED

10 $4B ($2B) GPIOR2 可编程 I/O 寄存器 2 $4A ($2A) GPIOR1 可编程 I/O 寄存器 1 $49 ($29) EEDRH EFLASH 数据寄存器高字节 $48 ($28) RESERVED $47 ($27) OCR0 定时计数器 0 输出比较寄存器 $46 ($26) TCNT0 定时计数器 0 计数器 $45 ($25) TCCR0B FOC0A WGM02 CS02 CS01 CS00 $44 ($24) TCCR0A COM0A1 COM0A WGM01 WGM00 $43 ($23) GTCCR PSR TSM $42 ($22) EEARH EEPROM/EFLASH 地址寄存器高 4 位 $41 ($21) EEARL EEPROM/EFLASH 地址寄存器低 8 位 $40 ($20) EEDR EEPROM/EFLAS 数据寄存器低 8 位 $3F ($1F) EECR EEPEN - EEPM1 EEPM0 EERIE EEMPE EEPE EERE $3E ($1E) GPIOR0 可编程 I/O 寄存器 0 $3D ($1D) EIMSK INT2 INT1 INT0 $3C ($1C) EIFR INTF2 INTF1 INTF0 $3B ($1B) PCIFR PCIF3 PCIF2 PCIF1 PCIF0 $3A ($1A) RESERVED $39 ($19) RESERVED $38 ($18) RESERVED $37 ($17) RESERVED $36 ($16) TIFR1 - - ICF1 - - OCF1B OCF1A TOV1 $35($15) TIFR OCF0 TOV0 $34 ($14) RESERVED $2C ($0C) RESERVED $2B ($0B) PORTD PORTD7 PORTD6 PORTD5 PORTD4 PORTD3 PORTD2 PORTD1 PORTD0 $2A ($0A) DDRD DDRD7 DDRD6 DDRD5 DDRD4 DDRD3 DDRD2 DDRD1 DDRD0 $29 ($09) PIND PIND7 PIND6 PIND5 PIND4 PIND3 PIND2 PIND1 PIND0 $28 ($08) PORTC - PORTC6 - - PORTC3 PORTC2 PORTC1 PORTC0 $27 ($07) DDRC - DDRC6 - - DDRC3 DDRC2 DDRC1 DDRC0 $26 ($06) PINC 0 PINC6 0 0 PINC3 PINC2 PINC1 PINC0 $25 ($05) PORTB PORTB3 PORTB2 PORTB1 PORTB0 $24 ($04) DDRB DDRB3 DDRB2 DDRB1 DDRB0 $23 ($03) PINB PINB3 PINB2 PINB1 PINB0 $22 ($02) PORTA PORTA7 PORTA6 PORTA5 PORTA4 PORTA3 PORTA2 PORTA1 PORTA0 $21 ($01) DDRA DDRA7 DDRA6 DDRA5 DDRA4 DDRA3 DDRA2 DDRA1 DDRA0 $20 ($00) PINA PINA7 PINA6 PINA5 PINA4 PINA3 PINA2 PINA1 PINA0

11 指令集定义指令操作数描述操作标记位周期算术逻辑运算指令 ADD R d, R r 寄存器相加 R d R d + R r Z,C,N,V,H 1 ADC R d, R r 带进位的寄存器相加 R d R d + R r + C Z,C,N,V,H 1 ADIW R dl, K 立即数与字相加 R dh :R dl R dh :R dl + K Z,C,N,V,S 1 SUB R d, R r 寄存器相加减 R d R d - R r Z,C,N,V,H 1 SUBI R d, K 寄存器减常数 R d R d - K Z,C,N,V,H 1 SBC R d, R r 带借位的寄存器相加减 R d R d - R r - C Z,C,N,V,H 1 SBCI R d, K 带借位的寄存器减常数 R d R d K - C Z,C,N,V,H 1 SBIW R dl, K 立即数与字相减 R dh :R dl R dh :R dl - K Z,C,N,V,S 1 AND R d, R r 逻辑与 R d R d & R r Z,N,V 1 ANDI R d, K 寄存器逻辑与常数 R d R d & K Z,N,V 1 OR R d, R r 逻辑或 R d R d R r Z,N,V 1 ORI R d, K 寄存器逻辑或常数 R d R d K Z,N,V 1 EOR R d, R r 寄存器异或 R d R d R r Z,N,V 1 COM R d 反码 R d $FF - R d Z,C,N,V 1 NEG R d 2 禁制补码 R d $00 - R d Z,C,N,V,H 1 SBR R d, K 设置寄存器中的位 R d R d v K Z,N,V 1 CBR R d, K 清寄存器中的位 R d R d v ($FF K) Z,N,V 1 INC R d 递增 R d R d + 1 Z,N,V 1 DEC R d 递减 R d R d - 1 Z,N,V 1 TST R d 测试为 0 或负数 R d R d & R d Z,N,V 1 CLR R d 清寄存器 R d R d R d Z,N,V 1 SER R d 寄存器全设置为 1 R d $FF None 1 MUL R d, R r 无符号乘法 R 1 : R 0 R d x R r Z,C 1 MULS R d, R r 有符号乘法 R 1 : R 0 R d x R r Z,C 1 MULSU R d, R r 有符号数乘无符号数 R 1 : R 0 R d x R r Z,C 1 FMUL R d, R r 无符号乘法, 移位 R 1 : R 0 (R d x R r ) << 1 Z,C 1 FMULS R d, R r 有符号乘法, 移位 R 1 : R 0 (R d x R r ) << 1 Z,C 1 FMULSU R d, R r 有符号数乘无符号数, 移位 R 1 : R 0 (R d x R r ) << 1 Z,C 1 跳转指令 RJMP K 相对跳转 PC PC + K + 1 None 1 IJMP 间接跳转 ( 到 Z 指向地址 ) PC Z None 2 JMP K 直接跳转 PC K None 2 RCALL K 相对地址子程序调用 PC PC + K + 1 None 1 ICALL 间接子程序调用 (Z 指向地址 ) PC Z None 2 CALL K 直接子程序调用 PC K None 2 RET 子程序返回 PC Stack None 2 RETI 中断返回 PC Stack I 2

12 指令操作数描述操作标记位周期跳转指令 ( 续 ) CPSE R d, R r 相等即跳转 If( R d =R r ) PC PC + 2 or 3 None 1/2 CP R d, R r 比较 R d - R r Z,N,V,C,H 1 CPC R d, R r 带进位比较 R d - R r C Z,N,V,C,H 1 CPI R d, K 与立即数比较 R d - K Z,N,V,C,H 1 SBRC R r, b 位为 0 即跳过下一条指令 If(R r (b)=0) PC PC + 2 or 3 None 1/2 SBRS R r, b 位为 1 即跳过下一条指令 If(R r (b)=1) PC PC + 2 or 3 None 1/2 SBIC P, b I/O 位为 0 即跳过下一条指令 If(P(b)=0) PC PC + 2 or 3 None 1/2 SBIS P, b I/O 位为 1 即跳过下一条指令 If(P(b)=1) PC PC + 2 or 3 None 1/2 BRBS s, k 状态标记为 1 即跳转 If(SREG(S)=1) PC PC + K + 1 None 1/2 BRBC s, k 状态标记为 0 即跳转 If(SREG(S)=0) PC PC + K + 1 None 1/2 BREQ k 相等即跳转 if (Z = 1) then PC PC + k + 1 None 1/2 BRNE k 不等即跳转 if (Z = 0) then PC PC + k + 1 None 1/2 BRCS k 进位则跳转 if (C = 1) then PC PC + k + 1 None 1/2 BRCC k 无进位则跳转 if (C = 0) then PC PC + k + 1 None 1/2 BRSH k 不小于则跳转 if (C = 0) then PC PC + k + 1 None 1/2 BRLO k 小于则跳转 if (C = 1) then PC PC + k + 1 None 1/2 BRMI k 为负则跳转 if (N = 1) then PC PC + k + 1 None 1/2 BRPL k 为正则跳转 if (N = 0) then PC PC + k + 1 None 1/2 BRGE k 有符号的不小于即跳转 if (N V= 0) then PC PC + k + 1 None 1/2 BRLT k 有符号的小于 0 即跳转 if (N V= 1) then PC PC + k + 1 None 1/2 BRHS k 半进位为 1 则跳转 if (H = 1) then PC PC + k + 1 None 1/2 BRHC k 半进位为 0 则跳转 if (H = 0) then PC PC + k + 1 None 1/2 BRTS k T 置位则跳转 if (T = 1) then PC PC + k + 1 None 1/2 BRTC k T 清零则跳转 if (T = 0) then PC PC + k + 1 None 1/2 BRVS k 溢出则跳转 f (V = 1) then PC PC + k + 1 None 1/2 BRVC k 不溢出则跳转 f (V = 0) then PC PC + k + 1 None 1/2 BRIE k 全局中断使能则跳转 f ( I = 1) then PC PC + k + 1 None 1/2 BRID k 全局中断禁止则跳转 f ( I = 0) then PC PC + k + 1 None 1/2 数据传输指令 MOV Rd, Rr 寄存器之间移动数据 Rd Rr None 1 MOVW Rd, Rr 移动一个字的数据 Rd+1:Rd Rr+1:Rr None 1 LDI Rd, K 加载立即数 Rd K None 1 LD Rd, X 间接加载 Rd (X) None 1 LD Rd, X+ 间接加载, 地址递增 Rd (X), X X + 1 None 1 LD Rd, -X 地址递减, 间接加载 X X - 1, Rd (X) None 1 LD Rd, Y 间接加载 Rd (Y) None 1 LD Rd, Y+ 间接加载, 地址递增 Rd (Y), Y Y + 1 None 1 LD Rd, -Y 地址递减, 间接加载 Y Y - 1, Rd (Y) None 1 LDD Rd, Y+q 带偏移量的间接加载 Rd (Y + q) None 1 LD Rd, Z 间接加载 Rd (Z) None 1

13 指令操作数描述操作标记位周期数据传输指令 ( 续 ) LD Rd, Z+ 间接加载, 地址递增 Rd (Z), Z Z+1 None 1 LD Rd, -Z 地址递减, 间接加载 Z Z - 1, Rd (Z) None 1 LDD Rd, Z+q 带偏移量的间接加载 Rd (Z + q) None 1 LDS Rd, k 直接从 SRAM 中加载 Rd (k) None 2 ST X, Rr 间接存储 (X) Rr None 1 ST X+, Rr 间接存储, 地址递增 (X) Rr, X X + 1 None 1 ST -X, Rr 地址递减, 间接存储 X X - 1, (X) Rr None 1 ST Y, Rr 间接存储 (Y) Rr None 1 ST Y+, Rr 间接存储, 地址递增 (Y) Rr, Y Y + 1 None 1 ST -Y, Rr 地址递减, 间接存储 Y Y - 1, (Y) Rr None 1 STD Y+q, Rr 带偏移量的间接存储 (Y + q) Rr None 1 ST Z, Rr 间接存储 (Z) Rr None 1 ST Z+, Rr 间接存储, 地址递增 (Z) Rr, Z Z + 1 None 1 ST -Z, Rr 地址递减, 间接存储 Z Z - 1, (Z) Rr None 1 STD Z+q, Rr 带偏移量的间接存储 (Z + q) Rr None 1 STS k, Rr 直接存储到 SRAM 中 (k) Rr None 2 LPM 加载程序空间数据 R0 (Z) None 2 LPM Rd, Z 加载程序空间数据 Rd (Z) None 2 LPM Rd, Z+ 加载程序数据, 地址递增 Rd (Z), Z Z+1 None 2 IN Rd, P 读端口 Rd P None 1 OUT P, Rr 写端口 P Rr None 1 PUSH Rr 压栈 STACK Rr None 1 POP Rd 出栈 Rd STACK None 1 位操作指令 SBI P, b 设置 IO 寄存器 I/O(P, b) 1 None 1 CBI P, b 清零 IO 寄存器 I/O(P, b) 0 None 1 LSL Rd 逻辑左移 Rd(n+1) Rd(n), Rd(0) 0 Z,C,N,V 1 LSR Rd 逻辑右移 Rd(n) Rd(n+1), Rd(7) 0 Z 1 ROL Rd 包含进位的循环左移 Rd(0) C, Rd(n+1) Rd(n), C Rd(7) Z 1 ROR Rd 包含进位的循环右移 Rd(7) C, Rd(n) Rd(n+1), C Rd(0) Z 1 ASR Rd 算术右移 Rd(n) Rd(n+1), n=0:6 Z 1 SWAP Rd 位交换 Rd(3:0) Rd(7:4), Rd(7:4) Rd(3:0) None 1 BSET s 设置状态位 SREG(s) 1 SREG(s) 1 BCLR s 清零状态位 SREG(s) 0 SREG(s) 1 BST Rr, b 存储到 T 位 T Rr(b) T 1 BLD Rd, b 读出 T 位到寄存器 Rd(b) T None 1 SEC 设置进位标志 C 1 C 1 CLC 清楚进位标志 C 0 C 1 SEN 设置负数标志 N 1 N 1

14 指令操作数描述操作标记位周期位操作指令 ( 续 ) CLN 清除负数标志 N 0 N 1 SEZ 设置零标志 Z 1 Z 1 CLZ 清除零标志 Z 0 Z 1 SEI 使能全局中断 I 1 I 1 CLI 禁制全局中断 I 0 I 1 SES 设置符号测试标志 S 1 S 1 CLS 清除符号测试标志 S 0 S 1 SEV 设置二进制补码溢出标志 V 1 V 1 CLV 清除二进制补码溢出标志 V 0 V 1 SET 设置 T 位 (SREG) T 1 T 1 CLT 清除 T 位 (SREG) T 0 T 1 SEH 设置半进位标志 (SREG) H 1 H 1 CLH 清除半进位标志 (SREG) H 0 H 1 MCU 控制指令 NOP 空指令 None 1 SLEEP 进入休眠模式 None 1 WDR 看门狗复位 None 1 BREAK 软断点仅用于调试目的 None N/A

15 LOGICGreen Technologies Shenzhen, CHINA MBX:

AVR单片机指令系统.PDF

AVR单片机指令系统.PDF AVR 4 1 (1) 89 :AT90S1200, ; (2) 90 ( ):Attiny11/12/15/22; 90 = +89 (3) 118 ( ):AT90S2313/2323/2343/2333,/4414/4433/4434/8515/90S8534/8535 ;118 = + 90 ; (4) 121 ( )ATmega603/103; 121 = + 118 ; (5) 130