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直丙怠乌
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1 端口 (I/O Port) 结构及应用端口 (I/O) 是单片机系统中最基本的一个资源, 用于外围状态的输入和控制信号的输出不同结构的 I/O 在使用上是有差异的, 所以在使用时, 要事先了解该 I/O 的结构和定义, 才能正确应用 1. 端口 (I/O Port) 结构中颖公司 SH6xxx 系列单片机中, 针对不同的应用, 设计了几种不同的 I/O 结构如 : 开漏电路 (Open Drain) 和 CMOS 结构以下对这些 I/O 的结构和应用分别进行说明 - CMOS 结构 I/O 中颖公司系列单片机典型的 COMS I/O 端口是一个标准的双向端口, 即可设置为输入端口, 又可设置为输出端口端口在作为输出时, 依据具体的应用定位, 可以提供大小不等的驱动能力端口在作为输入时, 呈现极高的输入阻抗, 对输入信号基本可视为开路或悬浮状态这些端口的输入或输出状态完全由用户通过软件设置相应控制寄存器进行控制并且每个端口都互相独立 CMOS I/O 端口的结构分为三种图 1-1 为 CMOS I/O 结构图 1: VDD PULLEN PH/PL VDD Weak Pull high I/O Control Register DATA Regiser I/O Pad GND Weak Pull Low DATA READ DATA IN READ 图 1-1 CMOS I/O 结构图 1 GND 特点 : 1) 此端口设计中有内建的上拉 / 下拉 CMOS 电阻 ( 几十至几百千欧姆不等, 依单片机型号而定 ), 此功能仅在端口设置为输入状态时才能启用, 在

2 输出状态会自动关闭, 且每个端口互相独立 2) 通过寄存器 PULLEN 控制位选择是否允许上拉 / 下拉电阻功能 ; 通过寄存器 PH/PL 控制位选择上拉或下拉电阻功能这些内建的上拉 / 下拉 CMOS 电阻在设计中可以节省电路板上的外部上拉 / 下拉电阻及电路板面积图 1-2 为 CMOS I/O 结构图 2: VDD PULLEN VDD Weak Pull high I/O Control Register DATA Regiser I/O Pad GND DATA READ DATA IN READ 图 1-2 CMOS I/O 结构图 2 此端口设计中只有内建的上拉 CMOS 电阻 ( 几十至几百千欧姆不等, 依单片机型号而定 ), 此功能仅在端口设置为输入状态时才能启用, 在输出状态会自动关闭, 且每个端口互相独立通过寄存器 PULLEN 控制位选择是否允许上拉电阻功能图 1-3 为 CMOS I/O 结构图 3: VDD Pull high Register I/O Control Register VDD Pull high DATA Register I/O Pad DATA READ DATA IN READ M2T1 0 1 s 图 1-3 CMOS I/O 结构图 3 GND 此端口设计中有内建的上拉 CMOS 电阻 ( 几十千欧姆 ), 此功能仅在端口设置为输入状态时才能启用, 在输出状态会自动关闭, 且每个端口互相独立通过寄存器 PULLEN 控制位选择是否允许上拉电阻功能

3 开漏结构 ( Open Drain) I/O 图 1-4 是开漏结构的 I/O 端口结构 : DATA Regiser I/O Pad I/O Control Register GND DATA READ DATA IN READ 图 1-4 开漏结构 I/O 结构图开漏结构端口输出 0 时, 在引脚输出低电平而输出 1 时, 在引脚输出表现为高阻抗如果要取得高电平则需要使用外部上拉电阻, 如图 1-5 此外部高电平可以高于或低于单片机的工作电压, 使用户可以根据外围电路需求取得需要的输出控制电平同时这一特性可允许多个开漏结构端口并联使用, 而不会造成冲突 VCC I/O PAD Data-Out Data-In 图 1-5 开漏结构端口的应用 2. 端口 (I/O Port) 的操作每个端口都有独立的输入 / 输出状态控制寄存器 (PxCR) 其中 x 对应 A,B,C, D 等不同端口通过用户软件对这些状态控制寄存器写入 0 或 1, 就可以独立控制每一个端口的输入 / 输出状态,0 为输入状态,1 为输出状态一旦向端口输入 / 输出状态控制寄存器 (PxCR) 写入数据后, 端口将一直保持用户设定的状态, 直至下一次被改写端口在系统复位后 ( 上电复位外部 RESET 低电压检测复位及看门狗溢出复位 ) 的初始状态为输入悬空状态 ( 数据寄存器复位为 0 PxCR 中数据复位为 0) 为了避免单片机复位时, 端口的不确定状态对外部电路的工作状态产生影响, 对处

4 于输入悬空状态的端口, 可以通过在外部加上拉 / 下拉电阻加以解决, 使在系统复位开始到端口被重新设置期间, 外部电路都能保持在正确的工作状态不使用的 I/O 端口不可以处于悬空输入状态建议设置为输入, 同时使用内部或外部上拉或下拉电阻, 或设置为输出低电平相关寄存器介绍 : 端口数据寄存器地址第 3 位第 2 位第 1 位第 0 位读 / 写说明 $08 PA.3 PA.2 PA.1 PA.0 读 / 写端口 A 数据寄存器此寄存器除了可直接控制输出 0 或 1 于端口外, 在大部分产品中还可以用于控制各个端口上拉或下拉电阻的开与关端口模式控制寄存器地址第 3 位第 2 位第 1 位第 0 位读 / 写说明 $16 PACR.3 PACR.2 PACR.1 PACR.0 读 / 写端口 A 控制寄存器写入 0: 设置为输入端口写入 1: 设置为输出端口这个寄存器用于控制端口的输入或输出, 每个 bit 都可独立地设为输入或输出上拉 / 下拉电阻控制寄存器地址第 3 位第 2 位第 1 位第 0 位读 / 写说明 $13 PULLEN PH/PL X X 读 / 写端口上拉 / 下拉电阻控制 PULLEN=0: 关闭上拉 / 下拉电阻功能 PULLEN=1: 开启上拉 / 下拉电阻功能 PH/PL=0: 选择下拉电阻 PH/PL=1: 选择上拉电阻此寄存器与端口数据寄存器配合控制上拉电阻的开与关下面以实例来说明 I/O 端口的设定用户可根据不同的应用选择开启上拉电阻或下拉电阻, 下面以选择 PORT A 为例说明上下拉电阻的设定设 PORT A 为输入打开下拉步骤一对端口模式寄存器 PA3OUT 写 0 把端口设为输入步骤二对上下拉电阻控制寄存器 PULLEN 和 PH/PL 分别写 1 和

5 0 步骤三对端口数据寄存器写 0 例 2-1:PORTA 设值 PORTA EQU 08H ; 端口数据寄存器 PULLCTL EQU 15H ; 上 ( 下 ) 拉电阻控制寄存器 PACR EQU 13H ; 端口模式寄存器 : : PACR,00H ; 设端口 A 为输入 PULLCTL,08H ; PORTA,00H ; 打开端口 A 的下拉电阻端口的读写操作每个端口都有独立的端口数据寄存器 (Px) 其中 x 对应 A,B,C,D 等不同端口当端口为输入状态时, 对端口数据寄存器 (Px) 进行读操作可以直接获得引脚上的外部电平状态, 对端口数据寄存器 (Px) 进行写操作则只会改写数据寄存器的内容而不会影响引脚的外部电平状态当端口为输出状态时, 对端口数据寄存器 (Px) 进行写操作则会改写数据寄存器的内容, 同时在引脚上加以输出对端口数据寄存器 (Px) 进行读操作则分为两种 : 1) 对于如 CMOS I/O 结构 3 中所示的端口, 在输出状态下执行读操作时, 读入的数据是数据寄存器 (Px) 中保存的数据, 而非引脚上的电平状态 2) 对于如 CMOS I/O 结构 1,2 中所示的端口, 在输出状态下执行读操作时, 读入的数据是引脚上的外部电平状态, 而非数据寄存器 (Px) 内数据针对上述状况 ( 在输出状态下的读操作的数据来源存在差异 ), 程序中直接对 I/O 端口进行逻辑指令操作需要慎重处理, 因为 I/O 逻辑操作指令的执行过程是先执行读操作, 再执行逻辑运算, 最后执行写操作, 也称为 Read-Modify-Write 指令端口的输出驱动能力每个端口的输出驱动能力由组成 I/O 结构的 P 沟道和 N 沟道场效应管决定在输出为空负载时, 输出高电平接近 VDD, 输出低电平接近 0V 依不同型号, 其驱动能力从几毫安至上百毫安不等 ( 请参考具体型号单片机规格书 ) 在一些低功耗设计的应用场合中, 具备较强输出驱动能力的端口在电路中可以作

6 为部分外围器件的电源使用, 输出 1 开始供电, 输出 0, 切断外围电路供电, 达到省电目的 (Power down) 中颖公司 SH69,SH67 系列单片机中,I/O 端口都内置静电 (ESD) 保护电路, 以保护单片机不受静电损伤及干扰程序运行 3. 特殊应用实例 I/O 端口用于市电 ( 交流电 ) 过零检测单片机的 I/O 端口存在着内置的 ESD 保护二极管, 其作用在于将施于 I/O 端口的外部输入电压钳位在 VDD~0V 范围之内, 以保护单片机不被损坏在确保输入电流不超过 1mA 时, 此特性可以用于市电 ( 交流电 ) 的过零检测电路如下图 1-6: AC 220V VDD I/O Control Register VDD ESD Diode Resister >5MΩ DATA Regiser I/O Pad ESD Diode DATA READ DATA IN GND GND READ 图 1-6 I/O 端口用于市电 ( 交流电 ) 过零检测原理示意图将 I/O 端口和市电 ( 交流电 ) 通过 5 兆 ~10 兆欧姆的限流电阻直接连接, 当市电高于单片机工作电压 VDD 时,I/O 端口通过 ESD 保护二极管使输入电压钳位在 VDD 处,I/O 读入状态为 1 当市电由高于 1/2 VDD 转为低于 1/2 VDD 时,I/O 读入状态也由 1 变 0, 此时可以认为是交流电的过零状态当市电电压低于 0V 时, I/O 端口通过 ESD 保护二极管使输入电压钳位在 0V 处,I/O 读入状态为 0 这样就可以通过读入 I/O 端口数据的变化得到交流电的过零点程序可以通过端口中断或定时扫描端口的处理方式来实现交流电的过零检测功能应用中需注意 : 1. 交流电一般会掺杂较大的噪声, 中断或扫描的处理中要考虑增加去抖动处理才不会多计入过零点 2. 限流电阻应采用多个电阻串联, 以防单个电阻的耐压不够导致损坏限流电

阻 3. 开漏结构的端口因为没有对 VDD 的 ESD 保护二极管, 所以不能作此应用交流电过零点开关灯泡的应用实例 1) 电路设计图 1-7 交流电过零点开关灯泡电路电路采用交流电源,4M 晶振, 交流电通过阻容降压 (R2 和 C1) 后, 通过二极管 D1 和 D2 进行半波整流, 然后再经稳压管 D5 稳压到 5.

7 阻 3. 开漏结构的端口因为没有对 VDD 的 ESD 保护二极管, 所以不能作此应用交流电过零点开关灯泡的应用实例 1) 电路设计图 1-7 交流电过零点开关灯泡电路电路采用交流电源,4M 晶振, 交流电通过阻容降压 (R2 和 C1) 后, 通过二极管 D1 和 D2 进行半波整流, 然后再经稳压管 D5 稳压到 5.1V, 提供 IC 工作的电压可控硅 C106D 是单向可控硅, 当芯片检测到交流电过零时, 通过 PA.3 口控制可控硅打开 / 关闭灯泡, 图中电阻 R3 和二极管 D4 起保护作用,J3 接于图中 B 点交流电经过保险管 F1 和限流电阻 R1 后, 再经过两 2 个串联的 1MΩ 限流电阻 R4 和 R5 流入 PA.2 口, 这样流入 PA.2 口的最大电流仅约为 0.16mA, 远远小于该 I/O 口的最大灌电流 ; 直接接到 PA.2 口上的两个二极管 D3 和 D6( 通常芯片 I/O 引脚内部已经有这两个二极管, 此例中为了更加安全, 在外部也增加了这两个二极管 ), 可以保证输入到 PA.2 口的电压值在芯片的正常工作范围内例 3-1: 交流电过零点开关灯泡程序主要功能 : 在 TIMER0 中检测交流过零信号, 每当检测到过零时, 对可控硅控制口输出进行取反, 从而控制灯泡在交流过零时开关 ;*********************************************************** ; 系统寄存器的定义 ;***********************************************************

8 IE EQU 00H ; 中断使能标志 IRQ EQU 01H ; 中断请求标志 TM0 EQU 02H ; 定时器 0 模式寄存器 TL0 EQU 04H ; 定时器 0 装入 / 计数值低 4 位 TH0 EQU 05H ; 定时器 0 装入 / 计数值高 4 位 PORTA EQU 08H ;PORT A 数据寄存器 SETTING EQU 15H ;BIT3: 端口内部上 / 下拉电阻使能控制 ;BIT2: 端口内部上 / 下拉电阻控制 ;BIT1: 端口 B 端口 C 上升沿 / 下降沿中断控制 PAOUT EQU 16H ;PORT A 输入 / 输出状态控制寄存器 WDT EQU 1EH ; 看门狗定时器 ;*********************************************************** ; 用户寄存器的定义 ;*********************************************************** AC_BACKUP EQU 20H ; 各中断中备份累加器 AC 的值 WORK_FLAG0 EQU 21H ;BIT0: 交流过零标志 ;BIT1~3: 未使用 PORTA_B EQU 22H ;PORTA 口备份寄存器 ;*********************************************************** ; 向量地址区域 ;*********************************************************** ORG 00H JMP RESET ; 跳转到复位服务子程序的入口地址 RTNI ; 保留 JMP TIMER0INT ; 跳转到定时器 0 服务子程序的入口地址 RTNI RTNI ; 保留 ; 端口 B&C 中断服务子程序的入口地址 ;************************************************************ ; 定时器 0 中断服务子程序 ;************************************************************ TIMER0INT: AC_BACKUP,00H ; 保护累加器 AC 的值 ANDIM IRQ,1011B ; 清除定时器 0 中断请求标志 PASS_ZERO_CHECK_PART: ; 过零检测部分 ANDIM PAOUT,1011B ; 设置 PA.2 做为输入口

9 PORTA,00H ; 读取 PA.2 的值 BA2 PASS_ZERO_CHECK_PART10 ANDIM WORK_FLAG0,1110B ; 设置本次读取 PA.2 的状态为 0 JMP PASS_ZERO_CHECK_PART99 PASS_ZERO_CHECK_PART10: WORK_FLAG0,00H ; 检测 PA.2 口上次的状态 BA0 PASS_ZERO_CHECK_PART99 ORIM WORK_FLAG0,0001B ; 设置交流过零标志 EORIM PORTA_B,1000B ; 打开 / 关闭可控硅输出 ORIM JMP PORTA,00H PAOUT,1000B PASS_ZERO_CHECK_PART99 PASS_ZERO_CHECK_PART99: TIMER0INT_OUT: IE,0100B ; 打开定时器 0 中断使能标志 : 进入中断后, 硬件会自 ; 动清除中断使能标志, 所以中断服务子程序执行后 ; 要手动恢复中断使能标志 AC_BACKUP,00H ; 恢复累加器 AC 的值 RTNI ;************************************************************ ; 程序初始化部分 ;************************************************************ RESET: IE,00H ; 清除中断使能标志 TM0,0FH ; 设置定时器 0 的模式, 此处设定为 1 分频 TL0,06H ; 设定定时器 0 的定时时间, 工作频率为 4MHZ, 此处 ; 设定定时时间为 250 微秒 TH0,00H ; 先装入定时器 0 计数值低 4 位, 再装入定时器 0 计 ; 数值高 4 位 PORTA,00H ; 设置 PORTA 口为低电平 PAOUT,1011B ; 设置 PA.3 作为输出口,PA.2 作为输入口 PORTA_B,00H ; 初始化 PORTA 口备份寄存器 AC_BACKUP,00H ; 初始化累加器 AC 的备份寄存器

10 WORK_FLAG0,00H ; 初始化 WORK_FLAG0 寄存器 IRQ,00H ; 清除中段请求标志 IE,0100B ; 打开定时器 0 中断使能标志 JMP MAIN_LOOP_PART ; 跳转到主程序部分 ;************************************************************ ; 主程序部分 ;************************************************************ MAIN_LOOP_PART: IE,0100B ; 打开定时器 0 中断使能标志 WDT,0FH ; 清看门狗寄存器, 防止看门狗溢出 HALT ; 进入 HALT 低功耗模式 JMP MAIN_LOOP_PART END ; 程序结束 2) 程序运行时过零检测口 PA.2 和可控硅控制口 PA.3 的波型如图 1-8 图 1-8 PA.2 & PA.3 波形图

11 图中 CH3 波型为过零检测口 PA.2 的输入波型,CH1 的波型为可控硅控制口 PA.3 的输出波型从图中可以看到过零信号的周期约为 20.01ms, 频率约为 49.98HZ, 可控硅控制口 PA.3 输出波型的周期为 40.00ms, 频率为 25.00HZ, 与程序设计的要求完全符合用 I/O 测量电阻值在日常生活中, 我们时常需要通过温度来控制一些对象, 而温度参数大都通过 A/D 模块采样来获得对于高精度的控制对象, 我们肯定需要通过 A/D 模块采样来求得参数, 在一些精度不需要太高, 采样参数很少, 而且芯片成本要低 ( 没有 AD 模块 ) 的情况下, 我们可以通过 I/0 来测量参数例如房间空气调节器或者空调器遥控器, 需要做一个实际环境温度的测量, 在精度不要求很高的情况下, 完全可以通过 I/O 来测量温度参数 1) 测量原理首先我们熟悉一下温度传感器通常温度传感器是负系数的, 即温度升高, 电阻值降低, 如果温度降低, 则传感器的电阻值增大然后我们可以通过阻容 RC 测量充放电时间来间接求得电阻值考虑到环境变化下, 电阻电容的参数都会有偏移, 所以我们采用比较的方式来测量电阻值电路中我们采用一个高精度的金属膜电阻作为参考电阻, 然后用所测试的电阻的充电时间同参考电阻的充电时间比较来求取电阻值 U1 1 GND 2 PD0/vpp 3 PD1 4 OSCI/PE0 5 OSCO/PE1 6 PD2 7 PC0 8 PC1 9 PC2 10 PC3 SH67P33A VDD 20 REM 19 PA3 18 PA2 17 PA1 16 sda/pa0 15 PB3 14 PB2 13 PB1 12 PB0 11 R1 R2 10K Rc C1 103 SH67P33A 图 1-9 SH67P33A I/O 测温原理图在实际应用中, 我们要考虑到测量的误差, 所以我们可以在求取参数时采用采样多次后求取平均值的方法来降低误差通常情况下我们采样次左右就可以了在求取了时间参数后, 我们就可以采用运算或者查表的方式来求取电阻

12 值同时我们采用芯片内部定时器来计数以减少误差, 这比软件计数要准备和精度高 RC 测温度基本原理是, 通过电阻向 C 充电, 用 TMR0, 或 TMR1, 或其它办法检查充电的时间, 有了时间就算出电阻值, 然后就可以查表计算出温度由于单个 RC 电路要受 R C 的误差限制, 一般的是用分别用 2 个电阻 ( 一个是热敏电阻, 一个是标准电阻 ) 对同一个 C 充电 2 个电阻分别接一个 I/O 口, 分别对 C 充电在一个端口作充电时间测量的时候, 另一个端口要设置成输入, 这样这个端口就成高阻状态而减少对测量端口的干扰在充电测试完毕后一定要将 RC 彻底的放电再进行下一次的充电时间测量公式是 :R 热敏 =T 热敏充电时间 *R 标准 /T 标准充电时间可以看出, 公式排除了电容 C 的误差影响, 精度提高了, 并且对电容的选择要求就低了对标准电阻要选择温度系数低的金属膜精密电阻设计过程中要注意电阻电容值的选择, 保证充电时间要落在记时器里面为了保证计算方便, 一般的是标准电阻选所测温度对应的热敏电阻值范围内的中间值另 :C 在一次充电完成后要及时彻底放电在 R C 连接点并一个 I/O 口,C 充电时候,I/O 口设成输入并记录电平跳高, 放电就设成输出并置 0 2) 计算方法 : T ref = k R f C (1) T rt = k R t C (2) 由方程式 (1) (2) 可得到 : T ref / T rt = R f / R t 由此可以算出 R t 的值, 再经查表即可得到温度值 3) 用 RC 充放电测温之局限性 : 由于随着 VDD 变动电阻值也相应变化, 因此当 VDD 下降时温度测量误差将会增大, 而且在高温情况下误差较明显 4) 测量精度的控制时间的测量我们采用芯片内部的定时器技术来获取在测量之前我们可以先估算一下测试的结果值, 然后确定需要多少位寄存器来计数

13 5) 程序设计下面例程是按照上面原理图来测试图中的 R c, 例程中 AD 采样的精度设置为 12 位参照上面 1-9 原理图计算, 参考电阻的时间参数大概是 :10K*10 4 *10-12 =100us 所以将定时器设计成 1us 计数, 考虑到测试电阻值的大小, 设计为 3 个寄存器保留参数值这样精度就是 12 位了例 2-3 用 I/O 测量电阻 ;;;;;;;;;;;;;;;;system define ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; IE EQU 00H ; 中断允许标志 IRQ EQU 01H ; 中断请求标志 PA EQU 08H ;PORT A 数据寄存器 PB EQU 09H ; PORTB 数据寄存器 PC EQU 0AH ; PORT C 数据寄存器 PD EQU 0BH ; PORT D 数据寄存器 PE EQU 0CH ; PORT E 数据寄存器 PACR EQU 16H ; PORT A 输入输出控制寄存器 PBCR EQU 17H ; PORT B 输入输出控制寄存器 PCCR EQU 18H ; PORT C 输入输出控制寄存器 PDCR EQU 19H ; PORT D 输入输出控制寄存器 PECR EQU 1AH ; PORT E 输入输出控制寄存器 PMOD EQU 12H ;BIT0-BIT2: 载波输出时钟预分频设定 ;BIT3: 下拉允许控制位 DPL EQU 10H ; 数据指针低位 DPM EQU 11H ; 数据指针中间位 DPH EQU 12H ; 数据指针高位 INX EQU 0FH ; 间接索引寄存器 ;;;;;;;;;;;;;;;; ram define ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ACCBK EQU 20H ; 备份 ACC 寄存器 DELAYL EQU 21H ; 延时函数输入参数低位 DELAYM EQU DELAYL+1 ; 延时函数输入参数中位 DELAYH EQU DELAYL+2 ; 延时函数输入参数高位 TEMP EQU 24H ; 临时使用寄存器

14 TEMPL EQU 25H TEMPH EQU 26H DPL_BK EQU 27H ; 移位函数临时寄存器 DPM_BK EQU DPL_BK+1 ; 移位函数临时寄存器 PARA_BYTE_BK EQU DPL_BK+2 ; 移位函数临时寄存器 PARA_BYTE EQU DPL_BK+3 ; 移位函数输入参数, 移位字节 PARA_BIT EQU DPL_BK+4 ; 移位函数输入参数, 移位位数 TEMPSUB EQU DPL_BK+5 ; 移位函数临时寄存器 PBBUF EQU 2DH ;PORTB 输出缓冲寄存器 T0SUM EQU 2EH ;TIMER0 溢出计数器 ADTIME EQU 2FH ;AD 采样计数器 REFER_T0L EQU 30H ; 参考电阻当次采样定时器低位寄存器 REFER_T0H EQU 31H ; 参考电阻当次采样定时器高位寄存器 REFER_T0SUM EQU 32H ; 参考电阻当次采样定时器溢出寄存器 TEST_T0L EQU 34H ; 测试电阻当次采样定时器低位寄存器 TEST_T0H EQU 35H ; 测试电阻当次采样定时器高位寄存器 TEST_T0SUM EQU 36H ; 测试电阻当次采样定时器溢出寄存器 REFER_SUML EQU 38H ; 参考电阻采样平均值低位 REFER_SUMM EQU 39H ; 参考电阻采样平均值中位 REFER_SUMH EQU 3AH ; 参考电阻采样平均值高位 TEST_SUML EQU 3CH ; 测试电阻采样平均值低位 TEST_SUMM EQU 3DH ; 测试电阻采样平均值中位 TEST_SUMH EQU 3EH ; 测试电阻采样平均值高位 DIVL EQU 44H ; 除数 DIVM EQU DIVL+1 DIVH EQU DIVL+2 BDIV_PL EQU DIVL+3 BDIVL EQU DIVL+4 ; 被除数 BDIVM EQU DIVL+5 BDIVH EQU DIVL+6 RESULT_PL EQU DIVL+7 ; 结果的小数部分 RESULTL EQU DIVL+8 ; 商的整数低位

15 RESULTM EQU DIVL+9 ; 商中整数间位 RESULTH EQU DIVL+0AH ; 商的整数高位 ;;;;;;;;;;;;;;;; port define ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; REFER EQU 02H ;PA1 TEST EQU 01H ;PA0 SAMPLE EQU 08H ;PB2 ADPORTCR EQU PBCR ;AD 采样端口控制寄存器 ADPORT EQU PB ;AD 采样端口 IET0 EQU 04H SCALE1 EQU 0111B SCALE8 EQU 0100B SCALE2048 EQU 0000B ORG 0000H JMP RESET ; 复位入口地址 JMP ONLYRET JMP T0ISR ; 定时器 T0 中断入口地址 JMP ONLYRET JMP PBCISR ;PBC 中断入口地址 PBCISR: JMP ACCBK,00H T0RET T0ISR: ACCBK,00H ; 备份 ACC 寄存器 WDT,08H ADIM T0SUM,01H ; 定时器溢出寄存器加 1 T0RET: IRQ,00H ; 清除中断请求标志 IE,IET0 ; 允许定时器溢出中断 ACCBK,00H ; 恢复 ACC 寄存器的值 ONLYRET: RTNI ; 退出中断子程序 RESET: ; 上电稳定空跑 4 条指令

16 WDT,08H ; 清除 watchdog 计数 IRQ,00H ; 清除中断请求标志 IE,00H ; 不允许中断 REM,0H ; 初始化设置端口 PACR,0FH PBCR,0FH PCCR,0FH PDCR,06H PECR,0FH PA,00H PB,00H PC,00H PD,00H PE,00H PMOD,0101B ; 不允许下拉电阻 CLEARRAM: ; 清 0 RAM 020H-4FH 区 DPL,00H DPM,02H DPH,00H?CLRINX: ADIM BNC ADIM ANDIM SBI BNC INX,00H DPL,01H?CLRINX DPM,01H DPM,07H DPM,05H?CLRINX ADSAMPLE: ADPORTCR,1111B ; 设定采样端为输出 ADPORT,0000B ; 输出低电平放电 WDT,08H ; 清除 watchdog 计数

17 PACR,1111B ; 将电容 C 彻底放电 CALL PA,00H PARA10MS ADPORT,00H ; 检测是否放电完毕, 没有继续放电 BA2 $-3 ADPORTCR,1011B ; 设定采样端为输入 ADPORT,0000B ; 输入端拉低 T0SUM,00H ; 清 0 定时器溢出计数器 WDT,08H ; 清除 watchdog 计数 PACR,0010B ; 将参考电阻端为输出, 其它端口输入 PA,0010B ; 参考电阻端输出高电平充电 T0M,SCALE1 ; 定时器预分频设为 1us T0L,00H ; 定时器清 0 T0H,00H IE,IET0 ; 允许定时器中断 ADPORT,00H ; 检测是否充电完毕 BA2 $+2 ; 充电完就再检测一次确认 JMP $-3 ; 没有就继续充电 ADPORT,00H ; 检测是否充电完毕 BA2 $+2 ; 充电完毕就读取参数 JMP $-7 ; 没有就继续充电 T0H,00H ; 保存充电参数 ADDM ADCM ADCM REFER_T0H,00H T0L,00H REFER_T0L,00H REFER_SUML,00H REFER_T0H,00H REFER_SUMM,00H T0SUM,00H REFER_T0SUM,00H REFER_SUMH,00H T0SUM,00H ADPORTCR,1111B

18 ADPORT,0000B CALL WDT,08H PACR,1111B PA,00H PARA10MS ADPORT,00H BA2 $-3 ADPORTCR,1011B ADPORT,0000B T0SUM,00H WDT,08H PACR,0001B PA,0001B T0L,00H T0H,00H ADPORT,00H BA2 $+2 JMP $-3 ADPORT BA2 $+2 JMP $-7 ADDM ADCM ADCM T0H,00H TEST_T0H,00H T0L,00H TEST_T0L,00H TEST_SUML,00H TEST_T0H,00H TEST_SUMM,00H T0SUM,00H TEST_T0SUM,00H TEST_SUMH,00H ADIM ADTIME,01H ;AD 采样技术其加 1 SBI ADTIME,01H ; 判断是否是第一次采样

19 BAZ ADSAMPLE ; 是第一次就不求平均值 SBI ADTIME,15 ; 是否已经采样了 15 次 BC TEST_OK ; 是就退出采样 DPL,REFER_SUML & 0FH ; 求参考电阻充电时间平均值 CALL DPM,(REFER_SUML >> 4) & 0FH PARA_BYTE,03H PARA_BIT,01H SHRC_N DPL,TEST_SUML & 0FH ; 求测试电阻充电时间平均值 CALL DPM,(TEST_SUML >> 4) & 0FH PARA_BYTE,03H PARA_BIT,01H SHRC_N JMP ADSAMPLE ; 继续下一次采样 TEST_OK: REFER_SUML,00H ; 用除法求取测试电阻同参考电阻的比值 CALL DIVL,00H REFER_SUMM,00H DIVM,00H REFER_SUMH,00H DIVH,00H TEST_SUML,00H BDIVL,00H TEST_SUMM,00H BDIVM,00H TEST_SUMH,00H BDIVH,00H DIV TOHALT: T0M,SCALE2048 ; 定时器预分频设为 2ms T0L,06H ; 设定每 500ms 采样一次 T0H,00H WDT,08H ; 清除 watchdog 计数 IRQ,00H IE,IET0

20 HALT JMP RESET ;=================================================== ;FunctionName:SHRC_N ;Input:DPL,DPM,DPH,PARA_BYTE( 连续移位字节数 ),PARA_BIT( 移位位数 ) ;Output: ;Temporary:TEMPSUB,DPL_BK,DPM_BK,PARA_BYTE_BK ;CalledSubroutine: ;Description: 将指定同一 bank 中的连续存储单元右移指定位数 ;=================================================== SHRC_N: DPL,00H ; 备份 rdpl 参数 -->zdplbk,zdpmbk DPL_BK,00H DPM,00H ; 备份 rdpm 参数 DPM_BK,00H PARA_BYTE,00H ; 备份 zpara_byte 参数 PARA_BYTE_BK,00H BAZ SHFRET ; 如果移位字节数 =0 就退出函数 PARA_BIT,00H?SHRFIRST: BAZ SHFRET ; 如果移位位数 =0 就退出函数 INX,00H SHR ; 右移间接指定寄存器 1 位 INX,00H SBIM PARA_BYTE,01H ; 移位字节数减 1 BAZ?SHRNEXT ; 结果 =0 就转到移位下一位 ADIM DPL,01H ; 间接寄存器指针低位 +1 EOR ADCM DPL,00H DPM,00H?SHRLOOP: TEMPSUB,00H INX,00H SHR ; 右移间接指定寄存器 1 位 INX,00H

21 BNC $+2 TEMPSUB,08H ; 如果进位 C=1,ztempsub=8 SBIM DPL,01H ; 返回上一寄存器 EOR SBCM DPL,00H DPM,00H TEMPSUB,00H ; 将高一字节的低位加入 ADDM INX,00H SBIM PARA_BYTE,01H ; 移位字节数减 1 BAZ?SHRNEXT ; 结果 =0 就转到移位下一位 ADIM EOR ADCM JMP DPL,02H DPL,00H DPM,00H?SHRLOOP?SHRNEXT: SBIM PARA_BIT,01H ; 移位数减 1 BAZ SHFRET ; 结果 =0 就退出函数 DPL_BK,00H ; 恢复要移位寄存器的地址 DPL,00H DPM_BK,00H DPM,00H PARA_BYTE_BK,00H ; 恢复要连续移位的字节数 JMP PARA_BYTE,00H?SHRFIRST SHFRET: RTNI PARA10MS: ; 延时 10ms 参数 DELAYL,02H DELAYM,0EH ELAYH,04H TIME_DELAY: ; 调用函数延时 7X+2 条指令周期 WDT,08H ; 清除 watchdog 计数 SBIM DELAYL,01H ; EOR DELAYL,00H ; SBCM DELAYM,00H ; EOR DELAYM,00H ; SBCM DELAYH,00H ; BC TIME_DELAY ;

22 RTNI ; ;=================================================== ;FunctionName:DIV ;Input: ;Output:RESULT_PL,RESULTL,RESULTM,RESULTH ;Temporary: ;CalledSubroutine: ;Description: 除法子程序, 精确到一个小数字 ;=================================================== DIV: WDT,08H ;CLEAR WATCHDOG TIMER RESULTL,00H RESULTM,00H RESULTH,00H BDIV_PL,00H RESULT_PL,00H?DSUB: SUBM SBCM SBCM EOR SBCM BNC ADIM EOR ADCM EOR ADCM EOR ADCM JMP DIVL,00H BDIV_PL,00H DIVM,00H BDIVL,00H DIVH,00H BDIVM,00H BDIVM,00H BDIVH,00H DIV_RET RESULT_PL,01H RESULT_PL,00H RESULTL,00H RESULTL,00H RESULTM,00H RESULTM,00H RESULTH,00H?DSUB DIV_RET: RTNI END

2 14 PORTC.1 PORTB.3 PORTA.2/T0 GND PORTB.2 PORTA.0 PORTC.3 PORB.0/OSCO PORTB.1/OSCI PORTC.0 PORTC.2 SH69P21 /SOP PORTA

2 14 PORTC.1 PORTB.3 PORTA.2/T0 GND PORTB.2 PORTA.0 PORTC.3 PORB.0/OSCO PORTB.1/OSCI PORTC.0 PORTC.2 SH69P21 /SOP PORTA 1K 4 SH6610C 4 OTP ROM 1K X 16 RAM 88 X 4-24 - 64 2.4V-5.5V - fosc = 30kHz - 4MHz, = 2.4V - 5.5V - fosc = 4MHz - 8MHz, = 4.5V - 5.5V 11 CMOS I/O 4 ( ) 8 / - 0 PORTA.0 ( / / ) - 0 - PORTB ( ) ( ) - 32.768kHz,