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1 32 位 MCU HR8P506 数据手册 产品简介 数据手册 产品规格 上海东软载波微电子有限公司 2016 年 1 月 27 日 V1.0 1/309

2 东软载波 MCU 芯片使用注意事项 关于芯片的上 / 下电 东软载波 MCU 芯片具有独立电源管脚 当 MCU 芯片应用在多电源供电系统时, 应先对 MCU 芯片上电, 再对系统其他部件上电 ; 反之, 下电时, 先对系统其他部件下电, 再对 MCU 芯片下电 若操作顺序相反则可能导致芯片内部元件过压或过流, 从而导致芯片故障或元件退化 具体可参照芯片的数据手册说明 关于芯片的复位 东软载波 MCU 芯片具有内部上电复位 对于不同的快速上 / 下电或慢速上 / 下电系统, 内部上电复位电路可能失效, 建议用户使用外部复位 下电复位 看门狗复位等, 确保复位电路正常工作 在系统设计时, 若使用外部复位电路, 建议采用三极管复位电路 RC 复位电路 若不使用外部复位电路, 建议采用复位管脚接电阻到电源, 或采取必要的电源抖动处理电路或其他保护电路 具体可参照芯片的数据手册说明 关于芯片的时钟 东软载波 MCU 芯片具有内部和外部时钟源 内部时钟源会随着温度 电压变化而偏移, 可能会影响时钟源精度 ; 外部时钟源采用陶瓷 晶体振荡器电路时, 建议使能起振延时 ; 使用 RC 振荡电路时, 需考虑电容 电阻匹配 ; 采用外部有源晶振或时钟输入时, 需考虑输入高 / 低电平电压 具体可参照芯片的数据手册说明 关于芯片的初始化 东软载波 MCU 芯片具有各种内部和外部复位 对于不同的应用系统, 有必要对芯片寄存器 内存 功能模块等进行初始化, 尤其是 I/O 管脚复用功能进行初始化, 避免由于芯片上电以后,I/O 管脚状态的不确定情况发生 关于芯片的管脚 东软载波 MCU 芯片具有宽范围的输入管脚电平, 建议用户输入高电平应在 VIHMIN 之上, 低电平应在 VILMAX 之下 避免输入电压介于 VIHMIN 和 VILMAX 之间, 以免波动噪声进入芯片 对于未使用的输入 / 输出管脚, 建议用户设为输入状态, 并通过电阻上拉至电源或下拉至地, 或设置为输出管脚, 输出固定电平并浮空 对未使用的管脚处理因应用系统而异, 具体遵循应用系统的相关规定和说明 关于芯片的 ESD 防护措施 东软载波 MCU 芯片具有满足工业级 ESD 标准保护电路 建议用户根据芯片存储 / 应用的环境采取适当静电防护措施 应注意应用环境的湿度 ; 建议避免使用容易产生静电的绝缘体 ; 存放和运输应在抗静电容器 抗静电屏蔽袋或导电材料容器中 ; 包括工作台在内的所有测试和测量工具必须保证接地 ; 操作者应该佩戴静电消除手腕环手套, 不能用手直接接触芯片等 关于芯片的 EFT 防护措施 东软载波 MCU 芯片具有满足工业级 EFT 标准的保护电路 当 MCU 芯片应用在 PCB 系统时, 需要遵守 PCB 相关设计要求, 包括电源 地走线 ( 包括数字 / 模拟电源分离, 单 / 多点接地等 ) 复位管脚保护电路 电源和地之间的去耦电容 高低频电路单独分别处理以及单 / 多层板选择等 关于芯片的开发环境 东软载波 MCU 芯片具有完整的软 / 硬件开发环境, 并受知识产权保护 选择上海东软载波微电子有限公司或其指定的第三方公司的汇编器 编译器 编程器 硬件仿真器开发环境, 必须遵循与芯片相关的规定和说明 注 : 在产品开发时, 如遇到不清楚的地方, 请通过销售或其它方式与上海东软载波微电子有限公司联系 V1.0 2/309

3 产品订购信息 型号 FLASH RAM I/O Timer RTC UART SPI I2C ADC LCD/LEDC LVD 封装类型 HR8P506FHLQ 46 12bit 16 8COM X 28SEG LQFP48 16-bit X HR8P506FHLP 42 12bit 12 8COM X 24SEG LQFP44 36KB 8KB 4, 32-bit HR8P506FHN 30 12bit 10 8COM X 13SEG QFN32 X 1 HR8P506FHS 26 12bit 11 8COM X 10SEG SOP28 Example: HR8P 506 F H LQ Package LQ LQFP48 LP LQFP44 NK QFN32 SH SOP28 Code Size H 36K Bytes Code MEM Type F FLASH Part No. Device Family HR8P 32-Bit MCU based on ARM Cortex-M0 CPU Core 地址 : 中国上海市龙漕路 299 号天华信息科技园 2A 楼 5 层邮编 : support@essemi.com 电话 : 传真 : 网址 : 版权所有 上海东软载波微电子有限公司本资料内容为上海东软载波微电子有限公司在现有数据资料基础上慎重且力求准确无误编制而成, 本资料中所记载的实例以正确的使用方法和标准操作为前提, 使用方在应用该等实例时请充分考虑外部诸条件, 上海东软载波微电子有限公司不担保或确认该等实例在使用方的适用性 适当性或完整性, 上海东软载波微电子有限公司亦不对使用方因使用本资料所有内容而可能或已经带来的风险或后果承担任何法律责任 基于使本资料的内容更加完善等原因, 上海东软载波微电子有限公司未经预告的修改权 使用方如需获得最新的产品信息, 请随时用上述联系方式与上海东软载波微电子有限公司联系 V1.0 3/309

4 修订历史 版本修改日期更改概要 V 初版发布 V1.0 4/309

5 目录 内容目录 第 1 章 芯片简介 概述 应用领域 结构框图 管脚分配图 LQFP48 封装图 LQFP44 封装图 QFN32 封装图 SOP28 封装图 管脚说明 管脚说明 管脚对照表 第 2 章 系统控制及操作特性 系统控制保护 概述 特殊功能寄存器 系统电源 结构框图 芯片供电电源 系统复位 概述 结构框图 复位时序图 外部复位 MRSTN 参考 特殊功能寄存器 低电压监测 (LVD) 概述 特殊功能寄存器 系统低功耗操作模式 概述 浅睡眠模式 深度睡眠模式 睡眠模式的唤醒 FLASH 存储器等待功能 特殊功能寄存器 系统时钟 概述 结构框图 功能说明 外部时钟 XTAL V1.0 5/309

6 内部高速时钟 HRC 内部低速时钟 LRC 锁相环 PLL 外部时钟停振检测 CCM 时钟滤波 CLKFLT 睡眠模式时钟状态 浅睡眠模式 深度睡眠模式 特殊功能寄存器 系统时钟应用说明 外部时钟 XTAL 内部高速时钟 HRC 内部低速时钟 LRC 锁相环 PLL 时钟滤波 CLKFLT 中断和异常处理 中断和异常 中断和异常向量的分配 中断向量表的重映射 特殊功能寄存器 系统控制块 (SCB) 概述 特殊功能寄存器 系统定时器 (SYSTICK) 概述 特殊功能寄存器 配置字软件控制 定时器 (T16N/T32N) 同步启动关停控制 概述 特殊功能寄存器 第 3 章 存储器资源 内部存储器地址映射 FLASH 存储器 芯片配置字 程序区 FLASH 自编程操作 (IAP) IAP 概述 IAP 操作流程 IAP 自编程硬件固化模块 特殊功能寄存器 数据存储器 (SRAM) SRAM 地址映射 SRAM 位带扩展 外设寄存器 V1.0 6/309

7 外设寄存器映射 外设寄存器位带扩展 系统控制单元 (SCU) 寄存器列表 GPIO 寄存器列表 IAP 寄存器列表 ADC 寄存器列表 RTC 寄存器列表 LCD 寄存器列表 LED 寄存器列表 WDT 寄存器列表 T16N0/T16N1/T16N2/T16N3 寄存器列表 T32N0 寄存器列表 UART0/UART1 寄存器列表 EUART0 寄存器列表 SPI0/ SPI1 寄存器列表 I2C0 寄存器列表 内核寄存器 系统定时器 (SYSTICK) 寄存器列表 中断控制器 (NVIC) 寄存器列表 系统控制块 (SCB) 寄存器列表 第 4 章 输入输出端口 (GPIO) 概述 结构框图 外部端口中断 外部按键中断 Buzz 输出 特殊功能寄存器 第 5 章 外设 定时器 / 计数器 位定时器 / 计数器 T16N(T16N0/ T16N1/ T16N2/ T16N3) 概述 结构框图 T16N 定时 / 计数功能 T16N 输入捕捉功能 T16N 输出调制功能 特殊功能寄存器 T16N 应用说明 位定时器 / 计数器 T32N(T32N0) 概述 结构框图 T32N 定时 / 计数功能 T32N 输入捕捉功能 T32N 输出调制功能 特殊功能寄存器 V1.0 7/309

8 T32N 应用说明 通用异步接收 / 发送器 (UART0/ UART1) 概述 结构框图 UART 数据格式 UART 异步发送器 UART 异步接收器 UART 发送调制功能 UART 红外唤醒功能 UART 端口极性 UART 自动波特率检测 UART 空闲帧检测 UART 发送暂停和接收暂停 特殊功能寄存器 UART 应用说明 增强型通用异步接收 / 发送器 (EUART0) 概述 结构框图 EUART 端口复用 普通 UART 通讯模式 通讯模式的异步接收器和发送器 通讯模式的数据格式 通讯模式的自动重发功能 通讯模式的自动重收功能 特殊功能寄存器 EUART 应用说明 SPI 同步串口通讯控制器 (SPI0 /SPI1) 概述 结构框图 SPI 通讯模式 SPI 数据格式 SPI 帧位宽 SPI 同步发送器 SPI 同步接收器 SPI 通讯控制 SPI 延迟接收功能 SPI 数据帧发送间隔功能 特殊功能寄存器 SPI 应用说明 I2C 总线串口通讯控制器 (I2C0) 概述 结构框图 I2C 总线基本原理 I2C 通讯协议 V1.0 8/309

9 I2C 数据传输格式 I2C 通讯端口配置 I2C 时基定时器与 16 倍速采样器 I2C 通讯发送器 I2C 通讯接收器 I2C 通讯控制 I2C 起始位 I2C 停止位 I2C 应答延迟功能 I2C 数据帧传输间隔功能 I2C 时钟线自动下拉等待请求功能 I2C 自动发送未应答功能 特殊功能寄存器 I2C 应用说明 模数转换器 (ADC) 概述 结构框图 ADC 基本配置 ADC 高精度参考电压 ADC 数据转换 自动转换比较功能 特殊功能寄存器 实时时钟 (RTC) 概述 RTC 写保护 时间日期设置 RTC 中断源 RTC 计时功能 特殊功能寄存器 RTC 应用说明 液晶显示控制器 (LCDC) 概述 结构框图 LCD 基本设置 LCD 偏置电压选择 LCD 像素对照表 LCD 工作时钟源 LCD 显示帧频率 LCD 闪烁功能 LCD 低功耗模式 特殊功能寄存器 数码管显示控制器 (LEDC) 概述 结构框图 V1.0 9/309

10 LED 基本设置 LED 像素对照表 LED 工作时钟源 LED 工作示意图 特殊功能寄存器 看门狗定时器 (WDT) 概述 特殊功能寄存器 第 6 章芯片封装图 LQFP 48-pin 封装图 LQFP 44-pin 封装图 QFN 32-pin 封装图 SOP 28-pin 封装图 附录 1 Cortex-M0 内核描述 附录 1.1 Cortex-M0 指令集 附录 1.2 Cortex-M0 内核寄存器 附录 通用寄存器 R0~R 附录 堆栈指针寄存器 SP(R13) 附录 链接寄存器 LR(R14) 附录 程序计数器 PC(R15) 附录 程序状态寄存器 xpsr 附录 异常 / 中断屏蔽寄存器 PRIMASK 附录 控制寄存器 CONTROL 附录 2 电气特性 附录 2.1 参数特性表 附录 芯片工作条件 附录 芯片特性参数测量方法 附录 芯片功耗特性 附录 芯片 IO 端口特性 附录 芯片系统时钟特性 附录 芯片功能模块特性 附录 2.2 参数特性图 附录 芯片功耗特性 附录 芯片 IO 端口输入特性 附录 芯片 IO 端口输出特性 ( 普通驱动,PA6~PA13 端口除外 ) 附录 芯片 IO 端口输出特性 ( 大电流驱动,PA6~PA13 端口除外 ) 附录 芯片 IO 端口输出特性 ( 普通驱动,PA6~PA13 端口 ) 附录 芯片 IO 端口输出特性 ( 大电流驱动,PA6~PA13 端口 ) 附录 3 编程调试接口 附录 3.1 概述 附录 3.2 ISP 编程接口 附录 通信协议 附录 操作流程 附录 3.3 SWD 调试接口 V1.0 10/309

11 附录 概述 附录 SWD 特性 附录 4 LCD 驱动波形 附录 4.1 概述 附录 4.2 驱动波形图 V1.0 11/309

12 图目录图 1-1 HR8P506 结构框图 图 1-2 LQFP48 封装顶视图 图 1-3 LQFP44 封装顶视图 图 1-4 QFN32 封装顶视图 图 1-5 SOP28 封装顶视图 图 2-1 系统电源结构框图 图 2-2 系统复位电路结构框图 图 2-3 上电复位时序示意图 图 2-4 掉电复位时序示意图 图 2-5 MRSTN 复位参考电路图 图 2-6 MRSTN 复位参考电路图 图 2-7 系统时钟电路结构框图 图 2-8 XTAL 振荡器电路结构示意图 图 3-1 内部存储系统分配示意图 图 3-2 IAP 操作请求流程图 图 3-3 IAP 全擦除操作流程图 图 3-4 IAP 页擦除操作流程图 图 3-5 IAP 编程操作流程图 图 3-6 SRAM 映射图 图 3-7 外设存储器分配示意图 图 4-1 IO 端口电流结构图 图 4-2 外部端口中断电路结构示意图 图 4-3 外部按键中断电路结构示意图 图 4-4 Buzz 高电平调制输出波形图 图 4-5 Buzz 低电平调制输出波形图 图 5-1 T16N 电路结构框图 图 5-2 T16N 计数匹配功能示意图 图 5-3 T16N 捕捉功能示意图 图 5-4 T16N PWM 独立模式输出调制功能示意图 图 5-5 T16N 互补输出功能示意图 图 5-5 T32N 电路结构框图 图 5-6 T32N 计数匹配功能示意图 图 5-7 T32N 捕捉功能示意图 图 5-8 T32N 输出调制功能示意图 图 5-9 UART 电路结构图 图 5-10 UART 7 位数据格式 图 5-11 UART 8 位数据格式 图 5-12 UART 9 位数据格式 图 5-13 UART 发送数据流示意图 图 5-14 UART 发送数据操作流程图示例 图 5-15 UART 接收数据流示意图 图 5-16 UART 接收数据操作流程图示例 V1.0 12/309

13 图 5-17 TXx 高电平调制输出波形图 图 5-18 TXx 低电平调制输出波形图 图 5-19 自动波特率检测时序示意图 图 5-20 自动波特率检测错误时序示意图 图 5-21 空闲帧检测时序示意图 图 5-22 EUART 电路结构框图 图 通讯模式发送数据流示意图 图 通讯模式接收数据流示意图 图 5-25 SPI 电路结构框图 图 5-26 SPI 时钟上升沿发送, 下降沿接收波形示意图 图 5-27 SPI 时钟下降沿发送, 上升沿接收波形示意图 图 5-28 SPI 时钟上升沿接收, 下降沿发送波形示意图 图 5-29 SPI 时钟下降沿接收, 上升沿发送波形示意图 图 5-30 SPI 发送数据流示意图 图 5-31 SPI 接收数据流示意图 图 5-32 SPI 延迟接收功能波形示意图 图 5-33 I2C 电路结构框图 图 5-34 I2C 总线通讯协议示意图 图 5-35 I2C 主控器写入从动器数据示意图 图 5-36 I2C 主控器读取从动器数据示意图 图 5-37 开漏输出端口示意图 图 5-38 I2C 总线端口信号的波形示意图 图 5-39 I2C 发送数据流示意图 图 C 接收数据流示意图 图 5-41 I2C 起始位波形图 图 5-42 I2C 自动寻呼波形图 图 5-43 I2C 停止位波形图 图 5-44 I2C 应答延迟功能波形示意图 图 5-45 I2C 数据帧传输间隔功能波形示意图 图 5-46 I2C 时钟线下拉等待波形示意图 图 5-47 ADC 内部结构图 图 5-48 ADC 数据转换时序示意图 (ADC_CON1 寄存器的 SMPS=0, 软件控制采样 ) 图 5-49 ADC 数据转换时序示意图 (ADC_CON1 寄存器的 SMPS=1, 硬件控制采样 ) 图 5-50 LCD 驱动模块框图 图 /4 VDD 外部偏置电压参考电路 图 5-52 快速充放电示意图 图 5-53 LED 驱动模块框图 图 5-54 LED 工作示意图 图 6-1 内核寄存器 图 6-2 堆栈操作示意图 图 6-3 芯片功耗测量连接示意图 图 6-4 芯片 IO 端口输出特性参数测量连接示意图 V1.0 13/309

14 表目录表 1-1 管脚说明 表 1-2 管脚对照表 表 2-1 低功耗模式时钟状态表 表 2-2 异常 / 中断优先级操作类型说明说明表 表 2-3 异常 / 中断优先级列表 表 2-4 IRQ 分配列表 表 4-1 PINT 选择对应列表 表 5-1 I2C 总线端口信号的时序参数列表 表 /24 小时模式对照表 表 5-3 LCD 外部偏置电压输入配置表 表 5-3 LCD 像素对照列表 表 5-5 LCD 复用类型列表 表 5-4 LED 像素对照列表 V1.0 14/309

15 第 1 章芯片简介 1. 1 概述 该产品是一款高集成度的通用 MCU 芯片, 内部集成 32 位 ARM Cortex-M0 CPU 内核 集成多个 16 位和 32 位定时器 / 计数器, 带红外发送调制功能的 UART 模块, 兼容 7816 协议的通信接口,SPI 和 I2C 通信模块, 带实时时钟模块 RTC, 支持停显及闪烁功能的 LCD 驱动模块,12 位 ADC, 以及用于系统电源监测的 LVD 模块等外设 工作条件 工作电压范围 :2.2V ~ 5.5V 工作温度范围 :-40 ~ 85 ( 工业级 ) 工作主时钟频率 :32KHz~48MHz 工作电流 :Ivdd = 3.5mA(@ 内部 HRC 16MHz, 典型值 ) 待机电流 :Ivdd = 5uA( 常温, 典型值 ) 封装 LQFP48 封装 ( 支持 46 个 I/O 端口 ) LQFP44 封装 ( 支持 42 个 I/O 端口 ) QFN32 封装 ( 支持 30 个 I/O 端口 ) SOP28 封装 ( 支持 26 个 I/O 端口 ) 电源 系统电源输入 VDD, 支持工作电压为 5V 或 3.3V 的应用系统 低功耗 LVD 用于监测系统电源掉电和上电, 可选择产生掉电或上电中断 复位 内嵌上电复位电路 POR 内嵌掉电复位电路 BOR 支持外部复位 时钟 外部晶体振荡器可配置, 支持低速振荡器 32KHz 和高速振荡器 1~20MHz, 可配置为系统时钟源内部 4MHz 或 16MHz RC 振荡器 (HRC) 可配置为系统时钟源, 出厂前已校准 ( 全温度, 全电压范围内频率精度为 ±3%) 内部 32KHz RC 振荡器 (LRC) 作为 WDT 时钟源, 可配置为系统时钟源支持 PLL 倍频, 时钟源可选择, 最大可倍频至 48MHz, 可配置为系统时钟源 内核 ARM Cortex-M0 32 位嵌入式处理器内核 支持 SWD 串行调试接口, 支持 2 个监视点 (watchpoint) 和 4 个断点 (breakpoint) 支持两组 SWD 调试接口可选择, 通过配置字 DEBUG_S 进行选择 V1.0 15/309

16 内嵌向量中断控制器 NVIC 支持唤醒中断控制器 WIC NVIC 包含一个不可屏蔽中断 NMI 内置 1 个 SysTick 系统定时器 硬件看门狗 时钟源可选择 支持低功耗模式下唤醒 超时计数溢出可选择触发中断或复位 存储器 36K 字节 FLASH 存储器 支持 ISP 在线串行编程 支持两组 ISP 编程接口可选择, 硬件自动识别有效的 ISP 编程接口 支持 IAP 在应用中编程, 可选取部分区域作为数据存储使用 支持 FLASH 编程代码加密保护 8K 字节 SRAM 存储器 SRAM 存储空间及外设寄存器地址空间支持位带 (Bit band) 扩展 I/O 端口 支持最多 46 个双向 I/O 端口 PA 端口 (PA0~PA31) PB 端口 (PB0~PB13) 支持 8 路外部中断输入, 触发方式可配置, 每个 I/O 端口均可作为外部中断输入源 支持 1 路按键中断输入, 触发方式可配置, 每个 I/O 端口均可作为按键中断输入源 定时器 / 计数器 T16N0:16 位定时器 / 计数器, 带预分频器, 扩展输入捕捉 / 输出调制功能 T16N1:16 位定时器 / 计数器, 带预分频器, 扩展输入捕捉 / 输出调制功能 T16N2:16 位定时器 / 计数器, 带预分频器, 扩展输入捕捉 / 输出调制功能 T16N3:16 位定时器 / 计数器, 带预分频器, 扩展输入捕捉 / 输出调制功能 T32N0:32 位定时器 / 计数器, 带预分频器, 扩展输入捕捉 / 输出调制功能 RTC : 一路 RTC 实时时钟 UART 通信接口 支持二路 UART 通信接口 UART0,UART1 支持全 / 半双工异步通信模式支持传输波特率可配置支持 8 级发送 / 接收缓冲器 V1.0 16/309

17 支持 7/8/9 位数据格式可配支持奇偶校验功能可配, 支持硬件自动奇偶校验位判断支持空闲帧检测支持接收帧错误标志 溢出标志 奇偶校验错误标志支持数据接收和发送中断支持 PWM 调制输出, 且 PWM 占空比线性可调支持接收端口红外唤醒功能支持 UART 输入输出通讯端口极性可配置 EUART 通信接口 支持一路 EUART 通信接口 EUART0 兼容 UART 通信接口, 可配置为普通 UART 模式 扩展支持异步半双工接收 / 发送 (7816 模式 ) 扩展支持 8 位数据位和 1 位奇偶校验位 (7816 模式 ) 扩展支持自动重发重收模式 (7816 模式 ) 扩展支持可配置内部时钟输出 (7816 模式 ) 扩展支持双通道通讯可配置 (7816 模式 ) I2C 通信接口 支持一路通信接口 I2C0 支持主控和从动模式支持标准 I2C 总线协议, 最高传输速率 400K bit/s 支持 7 位寻址方式约定数据从最高位开始接收 / 发送支持数据接收和发送中断 SCL/SDA 端口支持推挽 / 开漏模式, 开漏时必须使能内部弱上拉或使用外部上拉电阻 SCL 端口支持时钟线自动下拉等待请求功能 SPI 通信接口 支持二路通信接口 SPI0,SPI1 支持主控模式和从动模式支持 4 种通信数据格式支持 4 级接收 / 发送缓冲器支持数据接收和发送中断 ADC 模拟数字转换器 支持 12 位转换结果, 有效精度为 11 位 支持 16 通道模拟输入端 V1.0 17/309

18 支持参考电压源可选择支持中断产生支持转换结果自动比较支持定时触发 ADC 转换 LCDC 液晶显示控制器 支持最大 8 COM x 28SEG 支持时钟源可配置 :LRC 的 4 分频,LOSC 的 4 分频或 PCLK 的 4096 分频支持灰度调节功能支持显示闪烁功能, 闪烁频率可调支持两种不同的 LCD 驱动波形支持内部偏置电压可调 LEDC 数码管显示控制器 支持 1~8 个 8 段式共阴极数码管 支持时钟源可配置 :LRC 的 4 分频,LOSC 的 4 分频或 PCLK 的 4096 分频 RTC 实时时钟 仅 POR 上电复位有效, 支持程序写保护, 有效避免系统干扰对时钟造成的影响采用外部 KHz 晶体振荡器作为精确计时时钟源可进行高精度数字校正, 提供高精度计时时钟调校提供两种时间精度, 调校范围为 ±384ppm( 或 ±128ppm), 可实现最大时间精度为 ±1.5 ppm( 或 ±0.5ppm) 时间计数 ( 实现小时 分钟和秒 ) 和日历计数 ( 实现年 月 日和星期 ), BCD 格式提供 5 个可编程定时中断提供 2 个可编程日历闹钟提供一路可配置时钟输出自动闰年识别, 有效期到 2099 年 12 小时和 24 小时模式设置可选低功耗设计 : 工作电压为 VDD=5.0V 时模块工作电流典型值为 0.5μA 1. 2 应用领域 本芯片可用于家电, 小家电以及工业控制仪表等领域 1. 3 结构框图 V1.0 18/309

19 Clock Reset Interrupt SCU GPIO X 46 WDT X 1 36K Bytes FLASH CORTEX-M0 8K Bytes SRAM APB RTC X 1 LCD/LEDC 8x28 AHB AHB-APB Bridge 12Bit ADC X 16ch APB SPI X 2 16Bit Timer X 4 32Bit Timer X 1 UART X 2 EUART X 1 I2C X 1 图 1-1 HR8P506 结构框图 V1.0 19/309

20 1. 4 管脚分配图 LQFP48 封装图 PA22/RXD0 /SEG8 PA23/TXD0 /SEG9 PA24/MOSI1 /RXD0/T16N 1 _ 0 /SEG10 PA25/M IS O 1 /TXD0/T16N 1 _ 1 /SEG11 PA26/SCK1 /RXD0/T16N _ BK2 /SEG12 PA27/NSS1 /TXD0/T16N _ BK3 /SEG13 PA28/NSS1 /T 16N 2 _ 0 /SEG14 PA29/SCK1 /T 16N 2 _ 1 /SEG15 PA30/M IS O 1 /RXD1/SEG16 PA31/MOSI1 /TXD1/SEG17 PB0 /T 32N 0 _ 0 /RXD1/T16N 3 _ 0 /SEG18 PB1 /T 32N 0 _ 1 /TXD1/T16N 3 _ 1 /SEG PA9 /TXD1/T16N 1 _ 1 /AN15/CLKO0/COM4 PA8 /RXD1/T16N 1 _ 0 /AN14/COM5 PA7 /T 16N 0 _ 1 /AN13/COM6 PA6 /T 16N 0 _ 0 /AN12/COM7 PA5 /SDA0/MOSI1/AN11 PA4 /SCL0/MIS O 1 /AN10 PA3 /T 32N 0 _ 1 /SCK1/AN9/T16N _ BK1 PA2 /T 32N 0 _ 0 /NSS1/AN8/T16N _ BK0 PA1 /BUZ/AVREFP/AN7/IS D A 0 PA0 /T 16N 1 _ 1 /AVREFN/BUZ/AN6/IS C K 0 VDD PB13/T16N 1 _ 0 /BUZ/AN5 PB2/T16N0_0/NSS0/SCL0/SEG20 PB3/T16N0_1/SCK0/SDA0/SEG21 PB4/E0RX0/E0IO0/MISO0/SEG22 PB5/E0TX0/E0CK0/MOSI0/AN0/SEG23 PB6/E0RX1/E0IO1/AN1/SEG24 PB7/E0TX1/E0CK1/AN2/SEG25 PB8/T32N0_0/OSC2I/AN3/SEG26 PB9/T32N0_1/OSC2O/AN4/SEG27 OSC1O/PB VSS OSC1I/PB10 MRSTN/PB12 PA21/RTCO/T16N0_1/SEG7 PA20/CLKO1/T16N0_0/SEG6 PA19/T16N3_1/SDA0/SEG5 PA18/T16N3_0/SCL0/SEG4 PA17/MOSI0/SEG3 PA16/MISO0/SEG2 PA15/SCK0/T16N2_1/SEG1/ISDA1 PA14/NSS0/T16N2_0/SEG0/ISCK1 PA13/E0TX0/E0CK0/MOSI0/COM0 PA12/E0RX0/E0IO0/MISO0/COM1 PA11/T16N2_1/T16N3_1/SCK0/COM2 PA10/T16N2_0/T16N3_0/NSS0/COM3 图 1-2 LQFP48 封装顶视图 V1.0 20/309

21 LQFP44 封装图 OSC1O/PB PA1/BUZ/AVREFP/AN7/ISDA0 PA0/T16N1_1/AVREFN/BUZ/AN6/ISCK0 VDD PB9/T32N0_1/OSC2O/AN4/SEG PA21/RTCO/T16N0_1/SEG7 PA22/RXD0/SEG8 PA23/TXD0/SEG9 PA24/MOSI1/RXD0/T16N1_0/SEG10 PA25/MISO1/TXD0/T16N1_1/SEG11 PA26/SCK1/RXD0/T16N_BK2/SEG12 PA27/NSS1/TXD0/T16N_BK3/SEG13 PA28/NSS1/T16N2_0/SEG PA29/SCK1/T16N2_1/SEG15 PA30/MISO1/RXD1/SEG16 PA31/MOSI1/TXD1/SEG PB0/T32N0_0/RXD1/T16N3_0/SEG18 PB1/T32N0_1/TXD1/T16N3_1/SEG19 PB2/T16N0_0/NSS0/SCL0/SEG PB3/T16N0_1/SCK0/SDA0/SEG21 VSS OSC1I/PB10 MRSTN/PB12 PB13/T16N1_0/BUZ/AN5 PA20/CLKO1/T16N0_0/SEG6 PA19/T16N3_1/SDA0/SEG5 PA18/T16N3_0/SCL0/SEG4 PA17/MOSI0/SEG3 PA16/MISO0/SEG2 PA15/SCK0/T16N2_1/SEG1/ISDA1 PA14/NSS0/T16N2_0/SEG0/ISCK1 PA13/E0TX0/E0CK0/MOSI0/COM0 PA12/E0RX0/E0IO0/MISO0/COM1 PA11/T16N2_1/T16N3_1/SCK0/COM2 PA10/T16N2_0/T16N3_0/NSS0/COM3 PA9/TXD1/T16N1_1/AN15/CLKO0/COM4 PA8/RXD1/T16N1_0/AN14/COM5 PA7/T16N0_1/AN13/COM6 PA6/T16N0_0/AN12/COM7 PA5/SDA0/MOSI1/AN11 PA4/SCL0/MISO1/AN10 PA3/T32N0_1/SCK1/AN9/T16N_BK1 PA2/T32N0_0/NSS1/AN8/T16N_BK0 PB8/T32N0_0/OSC2I/AN3/SEG26 图 1-3 LQFP44 封装顶视图 V1.0 21/309

22 QFN32 封装图 PB9/T32N0_1/OSC2O/AN4/SEG27 OSC1O/PB11 VDD PA22/RXD0/SEG8 PA23/TXD0/SEG9 PA24/MOSI1/RXD0/T16N1_0/SEG10 PA25/MISO1/TXD0/T16N1_1/SEG11 PA27/NSS1/TXD0/T16N_BK3/SEG13 PA28/NSS1/T16N2_0/SEG14 PB0/T32N0_0/RXD1/T16N3_0/SEG18 PB1/T32N0_1/TXD1/T16N3_1/SEG19 VSS OSC1I/PB10 MRSTN/PB12 PB13/T16N1_0/BUZ/AN5 PA16/MISO0/SEG PA15/SCK0/T16N2_1/SEG1/ISDA1 PA14/NSS0/T16N2_0/SEG0/ISCK1 PA13/E0TX0/E0CK0/MOSI0/COM0 PA12/E0RX0/E0IO0/MISO0/COM1 PA11/T16N2_1/T16N3_1/SCK0/COM2 PA10/T16N2_0/T16N3_0/NSS0/COM3 PA8/RXD1/T16N1_0/AN14/COM5 PA7/T16N0_1/AN13/COM6 PA6/T16N0_0/AN12/COM7 PA5/SDA0/MOSI1/AN11 PA4/SCL0/MISO1/AN10 PA3/T32N0_1/SCK1/AN9/T16N_BK1 PA2/T32N0_0/NSS1/AN8/T16N_BK0 PA1/BUZ/AVREFP/AN7/ISDA0 PB8/T32N0_0/OSC2I/AN3/SEG26 PA9/TXD1/T16N1_1/AN15/CLKO0/COM4 图 1-4 QFN32 封装顶视图 V1.0 22/309

23 SOP28 封装图 PA23/TXD0/SEG PA19/T16N3_1/SDA0/SEG5 PB1/T32N0_1/TXD1/T16N3_1/SEG PA18/T16N3_0/SCL0/SEG4 PB8/T32N0_0/OSC2I/AN3/SEG PA17/MOSI0/SEG3 PB9/T32N0_1/OSC2O/AN4/SEG PA16/MISO0/SEG2 VSS 5 24 PA15/SCK0/T16N2_1/SEG1/ISDA1 OSC1I/PB PA14/NSS0/T16N2_0/SEG0/ISCK1 OSC1O/PB PA13/E0TX0/E0CK0/MOSI0/COM0 MRSTN/PB PA12/E0RX0/E0IO0/MISO0/COM1 VDD 9 20 PA11/T16N2_1/T16N3_1/SCK0/COM2 PA1/BUZ/AVREFP/AN7/ISDA PA10/T16N2_0/T16N3_0/NSS0/COM3 PA2/T32N0_0/NSS1/AN8/T16N_BK PA9/TXD1/T16N1_1/AN15/CLKO0/COM4 PA3/T32N0_1/SCK1/AN9/T16N_BK PA8/RXD1/T16N1_0/AN14/COM5 PA4/SCL0/MISO1/AN PA7/T16N0_1/AN13/COM6 PA5/SDA0/MOSI1/AN PA6/T16N0_0/AN12/COM7 图 1-5 SOP28 封装顶视图 1. 5 管脚说明 管脚说明 管脚名称 输入类型 输出类型 A/D 管脚说明 PA0~PA31 CMOS CMOS D 通用 I/O 端口 PB0~PB13 CMOS CMOS D 通用 I/O 端口 ISCK0/1 CMOS D 编程 / 调试串行时钟端口 ISDA0/1 CMOS CMOS D 编程 / 调试串行数据端口 AIN0~AIN15 A ADC 模拟通道 0~15 TX0~TX1 CMOS D UART0~UART1 发送输出端口 RX0~RX1 CMOS D UART0~UART1 接收输入端口 E0TX0/1 CMOS D EUART0 发送输出端口 E0RX0/1 CMOS D EUART0 接收输入端口 E0CK0/1 CMOS D EUART0 内部时钟输出端口 E0IO0/1 CMOS CMOS D EUART0 数据输入 / 输出端口 SCK0~SCK1 CMOS CMOS D SPI0~SPI1 时钟输入 / 输出端口 V1.0 23/309

24 NSS0~NSS1 CMOS D SPI0~SPI1 片选端口 MISO0~MISO1 CMOS CMOS D SPI0~SPI1 主控输入 / 从机输出端口 MOSI0~MOSI1 CMOS CMOS D SPI0~SPI1 主控输出 / 从机输入端口 SCL0 CMOS CMOS D I2C 时钟输入 / 输出端口 SDA0 CMOS CMOS D I2C 数据输入 / 输出端口 SEG0~SEG27 A LCD Segment 端口 COM0~COM7 A LCD Common 端口 LCD_V1~LCDV4 A LCD 外部偏置电压输入端口 T16Nx_y CMOS CMOS D T16Nx 外部时钟输入 / 捕捉输入 / 调制输出端口 T32Nx_y CMOS CMOS D T32Nx 外部时钟输入 / 捕捉输入 / 调制输出端口 T16N_BKy CMOS D T16Nx 刹车输入端口 ( 只能设置一个有效 ) LVD_IN - - A LVD 监测电压模拟输入通道 AVREFP - - A ADC 外部正向参考电压 AVREFN - - A ADC 外部负向参考电压 MRSTN CMOS - D 芯片主复位, 低电平有效 OSC1I - - A OSC1O - - A 外部晶体振荡器端口 1 OSC2I - - A OSC2O - - A 外部晶体振荡器端口 2 VDD - - P 系统主电源 VSS - - P 系统地 表 1-1 管脚说明 注 1:A = 模拟端口,D = 数字端口,P = 电源 / 地 ; 管脚对照表 PIN NAME (FUN0(D)) FUN1(D) FUN2(D) FUN3(D) FUN4(A) FUN5(A) PB0 T32N0_0 RXD1 T16N3_0 - SEG18 PB1 T32N0_1 TXD1 T16N3_1 - SEG19 PB2 T16N0_0 NSS0 SCL0 - SEG20 PB3 T16N0_1 SCK0 SDA0 - SEG21 PB4 E0RX0/E0IO0 MISO0 - - SEG22 PB5 E0TX0/E0CK0 MOSI0 - AIN0 SEG23 PB6 E0RX1/E0IO1 - - AIN1 SEG24 PB7 E0TX1/E0CK1 - - AIN2 SEG25 PB8/OSC2I - - T32N0_0 AIN3 SEG26 PB9/OSC2O - - T32N0_1 AIN4 SEG27 PB10/OSC1I PB11/ OSC1O V1.0 24/309

25 PB12/MRSTN PB13 T16N1_0 BUZ - AIN5 - PA0 T16N1_1 - BUZ AVREFN/ AIN6 - PA1 BUZ - - AVREFP/ AIN7 - PA2 T16N_BK0 T32N0_0 NSS1 AIN8 LCD_V1 PA3 T16N_BK1 T32N0_1 SCK1 AIN9 LCD_V2 PA4 SCL0 - MISO1 AIN10 LCD_V3 PA5 SDA0 - MOSI1 AIN11 LCD_V4 PA6 - T16N0_0 - AIN12/ LVD_IN COM7 PA7 - T16N0_1 - AIN13 COM6 PA8 RXD1 T16N1_0 - AIN14 COM5 PA9 TXD1 T16N1_1 CLKO0 AIN15 COM4 PA10 T16N2_0 T16N3_0 NSS0 - COM3 PA11 T16N2_1 T16N3_1 SCK0 - COM2 PA12 - E0RX0/E0IO0 MISO0 - COM1 PA13 - E0TX0/E0CK0 MOSI0 - COM0 PA14 NSS0 T16N2_0 - - SEG0 PA15 SCK0 T16N2_1 - - SEG1 PA16 MISO SEG2 PA17 MOSI SEG3 PA18 T16N3_0 SCL0 - - SEG4 PA19 T16N3_1 SDA0 - - SEG5 PA20 - CLKO1 T16N0_0 - SEG6 PA21 - RTCO T16N0_1 - SEG7 PA22 RXD SEG8 PA23 TXD SEG9 PA24 MOSI1 RXD0 T16N1_0 - SEG10 PA25 MISO1 TXD0 T16N1_1 - SEG11 PA26 SCK1 T16N_BK2_B RXD0 - SEG12 PA27 NSS1 T16N_BK3_B TXD0 - SEG13 PA28 - NSS1 T16N2_0 - SEG14 PA29 - SCK1 T16N2_1 - SEG15 PA30 - MISO1 RXD1 - SEG16 PA31 - MOSI1 TXD1 - SEG17 表 1-2 管脚对照表 注 1:FUNx(D) 表示数字端口 ;FUNx(A) 表示模拟端口 注 2: 表中每一个 T16Nx_y 都表示对应 Timer 的 T16NxCKy, T16NxINy, T16NxOUTy 三个复用输入或输出信号 如 V1.0 25/309

26 T16N1_0 表示 T16N1 定时器 / 计数器的 T16N1CK0/T16N1IN0/T16N1OUT0 三个复用输入或输出 T32Nx_y 亦然 下文若未加特别说明,T16Nx_y 和 T32Nx_y 都指其对应的三个复用输入或输出信号 注 3: 表中的 FUN4/5 为模拟端口功能, 不通过 GPIO_PxFUNCy 控制寄存器选取 注 4: 支持两组编程 / 调试接口, 分别为 ISCK0(PA0), ISDA0(PA1) 和 ISCK1(PA14), ISDA1(PA15) V1.0 26/309

27 第 2 章系统控制及操作特性 2. 1 系统控制保护 概述 由于系统控制寄存器的访问操作会影响整个芯片的运行状态, 为避免误操作导致芯片运行不正常, 芯片提供系统设置保护寄存器 修改系统控制单元前, 必须先关闭写保护, 操作完成后应当重新使能写保护, 使芯片安全运行 特殊功能寄存器 系统设置保护寄存器 (SCU_PROT) 偏移地址 :00 H 复位值 : _ _ _ B PROT - bit31-1 W PROT bit0 R/W 对 SCU_PROT<31:0> 写 0x55AA6996 时, 位 PROT 为 0; 写其它值时位 PROT 为 1 SCU 写保护位 0: 写保护关闭 1: 写保护使能 注 1: 只有以字方式对 SCU_PROT 寄存器写入 0x55AA6996 才能关闭写保护, 其他任何对 SCU_PROT 寄存器的写操作都将使能写保护功能 注 2:SCU_PROT 保护的寄存器为 SCU_NMICON,SCU_PWRC,SCU_FAULTFLAG,SCU_FLASHWAIT, SCU_SOFTCFG,SCU_LVDCON,SCU_CCM,SCU_PLLLKCON,SCU_TIMEREN,SCU_TIMERDIS, SCU_SCLKEN0,SCU_SCLKEN1,SCU_PCLKEN,SCU_WAKEUPTIME V1.0 27/309

28 2. 2 系统电源 结构框图 2.2V~5.5V VDD ADC LCD Driver VSS LDO Logic & Memory 图 2-1 系统电源结构框图 芯片供电电源芯片供电电源为 VDD, 与其对应的是芯片的参考地 VSS VDD 给 GPIO 端口,ADC 以及 LCD 供电, 内部 LDO 输出电压给数字逻辑,Flash SRAM 等供电 2. 3 系统复位 概述 支持 POR 上电复位支持 BOR 低电压监测复位支持 MRSTN 外部端口复位支持 WDT 看门狗计数溢出复位支持 Cortex-M0 调试接口软件复位 结构框图 MCU_CLK CFG_PWRTEB CFG_BOREN 低电压检测 上电检测 BOR POR 系RESET 统1024 个系统 140ms 上电定时器 MRSTN WDT_RST 主时钟周期定时器 POR/BOR 复稳定等待定 位时器 Cortex-M0 软件复位 图 2-2 系统复位电路结构框图注 1: 对 140ms 上电延时定时器, 在 MRSTN 管脚复用为 GPIO 功能时, 或当芯片发生 BOR 掉电复位后, 该延时固定为使能, 与配置位 CFG_PWRTEB 无关 注 2: 芯片上电稳定后, 在工作过程中, 如果发生外部复位,WDT 计数溢出复位, 或软件复位, 则在复位条件撤除后, 芯片会立即退出复位状态, 恢复正常运行状态, 与上图中的各定时器无关 V1.0 28/309

29 复位时序图 工作电压 VDD 0V RESET T filter 140ms 1024 个 MCU_CLK 图 2-3 上电复位时序示意图 VDD 工作电压低电压检测阈值 0V T filter RESET 140ms 1024 个 MCU_CLK 外部复位 MRSTN 参考 图 2-4 掉电复位时序示意图 VDD D1 DIODE R1 R2 MRSTN 管脚 C1 图 2-5 MRSTN 复位参考电路图 1 注 1: 采用 RC 复位, 其中 47KΩ R1 100KΩ, 电容 C1=(0.1μF),R2 为限流电阻,0.1KΩ R2 1KΩ 注 2: 当 MRSTN 用作外部复位管脚时, 芯片内部固定集成了约 45K 欧姆的上拉电阻, 可以省去上图中的电阻 R1 VDD VDD R1 Q1 PNP R4 MRSTN 管脚 R2 R3 C1 图 2-6 MRSTN 复位参考电路图 2 V1.0 29/309

30 注 1: 采用 PNP 三极管复位, 通过 R1(2KΩ) 和 R2(10KΩ) 分压作为基极输入, 发射极接 VDD, 集电极一路通过 R3(20KΩ) 接地, 另一路通过 R4(1KΩ) 和 C1(0.1μF) 接地,C1 另一端作为 MRSTN 输入 注 2: 当 MRSTN 用作外部复位管脚时, 芯片内部固定集成了约 45K 欧姆的上拉电阻, 可以省去上图中的电阻 R 特殊功能寄存器 复位寄存器 (SCU_PWRC) 偏移地址 :08 H 复位值 : _ _ _xxxxxxxx B CFG_ POR_L SOFT_ MR WDTR BOR PORRST POR POR RST OST RSTF STF STF F F RCF F - bit 配置字读取标志位 ( 内部测试用, 用户无需关 CFG_RST bit8 R/W 心此位 ) 0: 无读取配置字发生 1: 读取配置字发生 POR 丢失标志位 ( 内部测试用, 用户无需关心 POR_LOST bit7 R/W 此位 ) 0: 无 POR 丢失 1: 有 POR 丢失 软件复位标志位 SOFT_RSTF bit6 R/W 0: 无软件复位 1: 有软件复位 MRSTN 复位标志位 MRSTF bit5 R/W 0: 无 MRSTN 复位 1: 有 MRSTN 复位 WDT 复位标志位 WDTRSTF bit4 R/W 0: 无 WDT 复位 1: 有 WDT 复位 BOR 掉电复位标志位 BORF bit3 R/W 0: 无 BOR 复位 1: 有 BOR 复位 PORRST 上电复位标志位 PORRSTF bit2 R/W 0: 无 PORRST 复位 1: 有 PORRST 复位 PORRCF bit1 R/W PORRC 复位标志位 ( 内部测试用, 用户无需关 V1.0 30/309

31 PORF bit0 R/W 心此位 ) 0: 无 PORRC 复位 1: 有 PORRC 复位 POR 复位标志位 ( 内部测试用, 用户无需关心此位 ) 0: 无 POR 复位 1: 有 POR 复位 2. 4 低电压监测 (LVD) 概述芯片内置 LVD 低电压监测模块, 可监测 VDD 电压或 LVD_IN 模拟通道电压 LVD 模块监测 LVD_IN 模拟通道时, 阈值电压为 1.2V 触发条件可选择掉电触发或上电触发, 触发后产生 LVD 中断标志, 当 LVD 中断使能开启时产生 LVD 中断请求 在睡眠模式下此中断可唤醒芯片 特殊功能寄存器 低电压监测控制寄存器 (SCU_LVDCON) 偏移地址 :28 H 复位值 : _ _ _ B LVDO IFS<2:0> IE IF VS<3:0> FLTEN EN bit31-16 LVD 输出状态位 LVDO bit15 R 0: 被监测电压高于电压阈值 1: 被监测电压低于电压阈值 bit14-13 LVD 中断标志产生模式选择位 000:LVDO 上升沿产生中断 IFS<2:0> bit12-10 R/W 001:LVDO 下降沿产生中断 010:LVDO 高电平产生中断 011:LVDO 低电平产生中断 1xx:LVDO 变化 ( 上升或下降沿 ) 产生中断 LVD 中断使能位 IE bit9 R/W 0: 禁止 IF bit8 R/W LVD 中断标志位 0: 未发生 LVD 触发事件 V1.0 31/309

32 1: 发生 LVD 触发事件边沿模式产生中断标志时, 可以写 1 清除标志 ; 电平模式产生中断标志时, 该标志只读, 触发电平消失后, 中断标志自动清零 VS<3:0> bit7-4 R/W LVD 触发电压 0000:2.0V 0001:2.1V 0010:2.2V 0011:2.4V 0100:2.6V 0101:2.8V 0110:3.0V 0111:3.6V 1000:4.0V 1001:4.6V 1010:2.3V 1011,,1100,1101,1110: 1111: 监测 LVD_IN, 阈值电压 1.2V bit3-2 FLTEN bit1 R/W LVD 滤波使能位 0: 禁止 EN bit0 R/W LVD 使能位 0: 禁止 注 1: 对 SCU_LVDCON 寄存器进行写操作前, 需要设置 SCU_PROT 寄存器, 关闭写保护 注 2: 对 LVD 滤波使能位 FLTEN, 需根据实际芯片的工作电源和环境, 及应用系统的具体要求进行设置, 当 LVD 滤波使能时, 会滤除短暂的电源电压抖动, 但也会降低 LVD 电路对电源波动的反应敏感度 2. 5 系统低功耗操作模式 概述配置外设时钟控制寄存器 SCU_PCLKEN, 可分别关闭芯片各个外设功能模块电路的时钟, 使该部分电路功耗降到最低 通过 WFI 指令, 可使芯片进入休眠状态, 配置 SCB_SCR 寄存器的 SLEEPDEEP 位, 可选择休眠状态为浅睡眠模式或深度睡眠模式 芯片进入休眠状态后, 所有 I/O 端口将保持进入休眠前的状态 为了降低功耗, 所有 I/O 端口都应保持为高电平或低电平, 同时避免输入端口悬空而产生漏电流, 可通过弱上拉或下拉将悬空的输入端口固定为高电平或低电平 芯片进入休眠状态后, 时钟工作状态参考下表 : V1.0 32/309

33 时钟 浅睡眠模式 深度睡眠模式 XTAL 工作 ( 若 XTAL_EN=1) 工作 ( 若 XTAL_EN=1 且 MOSC_EN=1) HRC 工作 ( 若 HRC_EN=1) 工作 ( 若 HRC_EN=1 且 MOSC_EN=1) LRC 工作 工作 表 2-1 低功耗模式时钟状态表 浅睡眠模式在浅睡眠模式下, 芯片内核时钟停止, 指令停止运行 可通过复位或中断唤醒浅睡眠模式 芯片进入浅睡眠模式的步骤如下 : 配置休眠状态选择位 SLEEPDEEP=0; 运行等待中断 (WFI) 指令, 进入浅睡眠模式 在浅睡眠模式下外设功能模块继续运行, 并可能产生中断使内核处理器恢复运行 浅睡眠模式下不访问存储器系统, 相关控制器和内部总线 在浅睡眠模式下, 内核处理器的状态和寄存器, 外设寄存器和内部 SRAM 的值都会保持, 端口的逻辑电平也会保持睡眠前的状态 深度睡眠模式在深度睡眠模式下, 芯片内核时钟停止, 指令停止运行 可通过复位或中断唤醒深度睡眠模式 芯片进入深度睡眠模式的步骤如下 : 配置休眠状态选择位 SLEEPDEEP=1; 运行等待中断 (WFI) 指令, 进入深度睡眠模式 在深度睡眠模式下, 外设时钟 PCLK 停止, 使用 PCLK 或其分频时钟作为时钟源的外设功能模块都停止工作, 其它使用内部低速时钟 LRC 或外部时钟 XTAL 作为时钟源的外设功能模块可正常工作 深度睡眠模式下不访问存储器系统, 相关控制器和内部总线 在深度睡眠模式下, 内核处理器的状态和寄存器, 外设寄存器和内部 SRAM 的值都会保持, 端口的逻辑电平也会保持深度睡眠前的状态 在进入深度睡眠模式前, 通过系统唤醒时间控制寄存器 (SCU_WAKEUPTIME) 的深度睡眠模式时钟控制位 (MOSC_EN) 来选择主晶振 XTAL PLL HRC 和时钟滤波器 CLKFLT 等时钟模块是否关闭 选择时钟模块关闭时 ( 即 MOSC_EN=0), 可降低深度睡眠模式下系统的功耗, 但同时也增大了唤醒时所需要的时间 睡眠模式的唤醒芯片可通过以下事件从睡眠状态唤醒, 并执行下一条指令或进入中断处理程序 如果是中断唤醒且该中断已使能, 则唤醒后立即进入中断处理程序, 否则执行休眠时的下一条指令 浅睡眠模式唤醒 : 所有中断均可以唤醒浅睡眠模式 芯片复位唤醒浅睡眠模式 深度睡眠模式唤醒 : V1.0 33/309

34 外部端口中断 PINTx 可以唤醒深度睡眠模式外部端口中断 KINT 可以唤醒深度睡眠模式 RTC 中断可以唤醒深度睡眠模式 LVD 中断可以唤醒深度睡眠模式 WDT 中断可以唤醒深度睡眠模式 ( 工作于 LRC 时钟源 ) ADC 中断可以唤醒深度睡眠模式 ( 工作于 LRC 时钟源 ) 芯片复位唤醒深度睡眠模式 FLASH 存储器等待功能 FLASH 存储器的访问频率对芯片功耗影响较大, 降低其访问频率, 可降低芯片功耗 可以通过降低系统时钟频率来降低 FLASH 存储器的访问频率, 但这同时也会降低芯片外设模块的工作速率 芯片支持增加 FLASH 存储器等待时间的设置, 在不降低系统时钟频率的前提下, 降低 FLASH 存储器取指令或数据的频率, 从而降低芯片整体功耗 同时 FLASH 存储器支持最高 24MHz 的访问频率, 如果系统时钟的频率超过 24MHz, 则也需要设置 FLASH 存储器等待时间, 否则会导致 FLASH 访问错误 配置 SCU_FLASHWAIT 寄存器的 ACCT<3:0>, 可设定 FLASH 访问的等待时间 FLASH 访问的等待时间, 与芯片支持的系统时钟最高频率的对应关系描述如下 : ACCT<3:0>=0 时, 芯片系统时钟频率最高可为 24MHz; ACCT<3:0>=1 时, 芯片系统时钟频率最高可为 40MHz; ACCT<3:0>=2~F 时, 芯片系统时钟频率最高可为 48MHz 如上所述, 当芯片系统时钟选为 PLL 倍频时钟 32MHz 时,ACCT<3:0> 不能为 0, 即至少需要 2 个系统时钟周期才能成功访问 FLASH 存储器 ; 当芯片系统时钟选为 PLL 倍频时钟 48MHz 时,ACCT<3:0> 不能为 0 或 1, 即至少需要 3 个系统时钟周期才能成功访问 FLASH 存储器 所以当系统时钟为 32MHz 或 48MHz 时, 需要先设置 ACCT<3:0>, 选择合适的 FALSH 读取时间, 再将系统时钟切换到 32MHz 或 48MHz, 否则会导致芯片指令运行错误 特殊功能寄存器 FLASH 访问等待时间寄存器 (SCU_FLASHWAIT) 偏移地址 :20 H 复位值 : _ _ _ B ACCT<3:0> - bit ACCT<3:0> bit3-0 R/W FLASH 读取访问等待时间设置位 0:1TCLK 完成 FLASH 读取 1:2TCLK V1.0 34/309

35 2:3TCLK... F:16TCLK 注 1: 对 SCU_FLASHWAIT 寄存器进行写操作前, 需要设置 SCU_PROT 寄存器, 关闭写保护 注 2:TCLK 时钟周期与芯片系统时钟周期相同 2. 6 系统时钟 概述芯片系统有四个可选时钟源 外部时钟源支持两种模式, 即高速模式 HS( 又称为 HOSC,1~20MHz) 和低速模式 LP( 又称为 LOSC,32KHz) 支持 2 组外部晶振管脚可选择 内部高频 RC 时钟源 HRC, 支持 4MHz/16MHz 两种时钟频率可选择 内部低频 RC 时钟源 LRC, 支持约 32KHz 时钟频率 内部集成锁相环电路 PLL, 其时钟源输入频率支持 32KHz 或 4MHz,PLL 输出时钟频率支持 32MHz 或 48MHz 系统时钟支持 1~128 分频 支持 2 组 IO 端口可输出系统时钟频率 外部时钟停振检测, 支持停振后自动切换至 LRC 时钟并产生中断 PLL 失锁检测, 支持 PLL 失锁后自动切换至使用 PLL 前的时钟源并产生中断 支持系统时钟滤波, 提高系统工作稳定性 芯片系统时钟源的选择方式, 见如下描述 : 1) 系统时钟为外部时钟源 XTAL: 在编程界面中设置配置字, 选择晶振管脚, 选择高速 HS 模式或低速 LP 模式 ; 在程序软件中设置 SCU_SCLKEN0 寄存器的 CLK_SEL=2, 设置 SCU_SCLKEN1 寄存器的 XTAL_EN=1, 选择并使能外部振荡器时钟 ; 设置 SCU_SCLKEN1 寄存器的 PLL_EN=0 2) 系统时钟为内部时钟源 HRC 16MHz: 在编程界面中设置配置字, 选择内部时钟 16MHz; 在程序软件中设置 SCU_SCLKEN0 寄存器的 CLK_SEL=0; 设置 SCU_SCLKEN1 寄存器的 PLL_EN=0 3) 系统时钟为内部时钟源 HRC 4MHz: 在编程界面中设置配置字, 选择内部时钟 4MHz; 设置 SCU_SCLKEN0 寄存器的 CLK_SEL=0; 设置 SCU_SCLKEN1 寄存器的 PLL_EN=0 4) 系统时钟为内部时钟源 LRC 32KHz: 设置 SCU_SCLKEN0 寄存器的 CLK_SEL=1; 设置 SCU_SCLKEN1 寄存器的 PLL_EN=0 5) 系统时钟为内部时钟源 PLL 倍频时钟 : 设置 SCU_SCLKEN0 寄存器的 CLK_SEL=0; 设置 SCU_SCLKEN1 寄存器的 PLL_REF_SEL, 选择 PLL 输入时钟源, 设置 PLL_48M_SEL, 选择 PLL 输出时钟频率, 设置 PLL_EN=1 V1.0 35/309

36 结构框图 CFG_ OSCMD[7 :0 ] CFG_ OSC_ P IN OSC1I OSC2I OSC1O OSC2O CFG_ OSC_ P IN 32KHz, 1 ~ 24MHz 外部振荡电路 XTAL 4 MHz/16MHz 内部振荡器 HRC CCM PLL 32/48 MHz PLL_ MUX 分频器 SYSCLK_ D IV < 2 :0 > 2 分频 4 分频 8 分频 SYS_ CLK 16 分频 32 分频 64 分频 128 分频 32KHz 时钟振荡器 LRC WDT_32K WDT 看门狗模块 CLK_ SEL[1 :0 ] PLL_ REF_ SEL/PLL_ 48M _ SEL FCLK SCLK HCLK PCLK DCLK 生成器 DCLK FCLK for Cortex M0 系统定时器 SysTick HCLK AHB 总线,M EMORY PCLK 16 位定时器 T 16N 0 ~ T 16N 3 32 位定时器 T 32N 0 RTC 定时器 RTC 串口通讯 UART0 /UART1 增强型串口 EUART0 模数转换器 ADC LCD 显示驱动模块 异步时钟 异步时钟 OSC_CLK LRC_32K OSC_CLK OSC_CLK LRC_32K LRC_32K OSC_CLK OSC_CLK CLKFLT_ BY clkflt PLL_ EN 图 2-7 系统时钟电路结构框图 功能说明 外部时钟 XTAL 外部振荡器可通过 PB8 PB9 或 PB10 PB11 其中一组端口串接晶振工作, 可在编程界面中设置芯片配置字进行选择 只要外部振荡器模块使能后 (XTAL_EN=1), 对应的 IO 端口即被用作模拟端口, 禁止其数字输入输出功能 外部时钟源支持两种模式, 即高速模式 HS( 又称为 HOSC, 频率范围为 1~20MHz) 和低速模式 LP( 又称为 LOSC, 频率约为 32KHz) 可在编程界面中设置芯片配置字进行选择, 工作在低速模式时, 建议使用 KHz 晶振, 工作在高速模式时, 建议使用 1~20MHz 晶振 当使用外部振荡器时, 需外接匹配电容 XTAL 振荡器电路示意图如下 : V1.0 36/309

37 C1 OSCxI XCLK_IN C2 RS OSCxO Rf XTAL_EN 图 2-8 XTAL 振荡器电路结构示意图 注 1: 电阻 RS 为可选配置 注 2:C1 和 C2 为晶振匹配电容, 根据所使用的晶振, 电容参考取值范围为 15~33pF, 建议 1~20MHz 晶振匹配 15pf 电容,32.768KHz 晶振匹配 33pf 电容 芯片上电后系统时钟默认为内部高速时钟 HRC, 需软件配置方可使用外部时钟 XTAL 详情可参考外部时钟操作例程 当 MOSC_EN=0, 芯片进入深度睡眠模式时,XTAL 时钟振荡器会自动关闭, 被唤醒后,XTAL 时钟振荡器会自动打开 ; 当 MOSC_EN=1, 芯片进入深度睡眠模式时,XTAL 时钟振荡器不会关闭 当系统时钟选择为外部时钟 XTAL, 在芯片正常工作时, 不建议关闭 XTAL 时钟振荡器 (XTAL_EN=0), 否则系统时钟会自动切换至内部低速 LRC 时钟 可通过寄存器位 XTAL_LP, 选择外部时钟振荡器的功耗模式, 该选择位仅在外部时钟处于低速 LP 模式时有效, 在软件检测到外部振荡器稳定后 (XTAL_RDY=1), 可以将振荡器设置为低功耗模式, 降低芯片振荡器电路功耗 当外部时钟为高速 HS 模式时, 振荡器电路会一直保持高功耗模式, 无法设置为低功耗模式 内部高速时钟 HRC 内部高速时钟 HRC 支持 4MHz 和 16MHz 频率可选, 可在编程界面中设置芯片配置字进行选择 全温度范围内 HRC 频率精度为 ±3% 芯片上电后系统时钟默认为内部高速时钟 HRC, 可通过寄存器位 HRC_EN 关闭 当系统时钟选择为内部高速时钟 HRC 时, 不建议关闭 HRC 时钟 (HRC_EN=0), 否则系统时钟会自动切换至内部低速 LRC 时钟 在 HRC_EN=1 的情况下, 当 MOSC_EN=0, 芯片进入深度睡眠模式时,HRC 时钟会自动关断, 被唤醒后,HRC 时钟会自动使能 ; 当 MOSC_EN=1, 芯片进入深度睡眠模式时, HRC 时钟不会关闭 内部低速时钟 LRC 芯片支持内部低速时钟 LRC( 频率约为 32KHz), 且无法关闭, 始终保持工作 全温度范围内,LRC 时钟频率精度为 ±40% 内部低速时钟可供芯片主系统 WDT LCD LED RTC 等模块使用 对于时钟频率精度要求高的模块不建议使用 LRC 作为时钟源 锁相环 PLL PLL 时钟输入可选择 XTAL(32.768KHz 4MHz 8MHz 16MHz),HRC(4MHz 16MHz), V1.0 37/309

38 LRC (32KHz) PLL 模块工作时, 通过寄存器位 PLL_REF_SEL<2:0> 选择其输入时钟源, 同时需对所选用的 HRC,LRC 或 XTAL 时钟振荡器进行对应的正确设置 ; 通过寄存器位 PLL_48M_SEL 选择 PLL 模块的倍频系数, 得到对应的时钟输出频率, 具体见下面的详细描述 : 当 PLL_REF_SEL=0 时 :HRC 必须配置为 4MHz( 通过芯片配置字进行配置 ),PLL 输入时钟源即为 HRC 4MHz 当 PLL_48M_SEL=0 时,PLL 倍频系数为 8 倍,PLL 输出时钟为 32MHz 当 PLL_48M_SEL=1 时,PLL 倍频系数为 12 倍,PLL 输出时钟为 48MHz 当 PLL_REF_SEL=2 时 :HRC 必须配置为 16MHz( 通过芯片配置字进行配置 ),PLL 输入时钟源为 HRC 16MHz 的 4 分频 当 PLL_48M_SEL=0 时,PLL 倍频系数为 8 倍,PLL 输出时钟为 32MHz 当 PLL_48M_SEL=1 时,PLL 倍频系数为 12 倍,PLL 输出时钟为 48MHz 当 PLL_REF_SEL=3 时 :PLL 输入时钟源为 LRC 32KHz 当 PLL_48M_SEL=0 时,PLL 倍频系数为 1024 倍,PLL 输出时钟为 MHz 当 PLL_48M_SEL=1 时,PLL 倍频系数为 1536 倍,PLL 输出时钟为 MHz 当 PLL_REF_SEL=4 时 :XTAL 必须配置为 HS 模式, 外接 4MHz 振荡器, PLL 输入时钟源为 XTAL 4MHz 时钟 当 PLL_48M_SEL=0 时,PLL 倍频系数为 8 倍,PLL 输出时钟为 32MHz 当 PLL_48M_SEL=1 时,PLL 倍频系数为 12 倍,PLL 输出时钟为 48MHz 当 PLL_REF_SEL=5 时 :XTAL 必须配置为 HS 模式, 外接 8MHz 振荡器, PLL 输入时钟源为 XTAL 8MHz 时钟的 2 分频 当 PLL_48M_SEL=0 时,PLL 倍频系数为 8 倍,PLL 输出时钟为 32MHz 当 PLL_48M_SEL=1 时,PLL 倍频系数为 12 倍,PLL 输出时钟为 48MHz 当 PLL_REF_SEL=6 时 :XTAL 必须配置为 HS 模式, 外接 16MHz 振荡器, PLL 输入时钟源为 XTAL 16MHz 时钟的 4 分频 当 PLL_48M_SEL=0 时,PLL 倍频系数为 8 倍,PLL 输出时钟为 32MHz 当 PLL_48M_SEL=1 时,PLL 倍频系数为 12 倍,PLL 输出时钟为 48MHz 当 PLL_REF_SEL=7 时 :XTAL 必须配置为 LP 模式, 外接 KHz 振荡器,PLL 输入时钟源为 XTAL 32KHz 时钟 当 PLL_48M_SEL=0 时,PLL 倍频系数为 1024 倍,PLL 输出时钟为 MHz 当 PLL_48M_SEL=1 时,PLL 倍频系数为 1536 倍,PLL 输出时钟为 MHz 对 PLL 模块, 必须等其所选择的输入时钟源稳定后, 才可以使能 PLL 工作 (PLL_EN=1), 详情可参考 PLL 操作例程 在 PLL_EN=1 的情况下, 当 MOSC_EN=0, 芯片进入深度睡眠模式时,PLL 会自动关闭, 被唤醒后,PLL 会自动打开 ; 当 MOSC_EN=1, 芯片进入深度睡眠模式时,PLL 不会关闭 PLL 模块支持锁频或失锁中断, 可通过寄存器位 LK_IFS<2:0> 进行选择, 当 LK_IFS=0 或 2 时,PLL 锁频成功时产生中断, 当 LK_IFS=1 或 3 时,PLL 锁频失败时产生中断, 当 LK_IFS=4,5,6 或 7 时,PLL 锁频成功或失败时都可以产生中断 PLL 模块工作时, 建议不旁路 PLL 锁频信号 (PLL_BYLOCK=0), 当 PLL 时钟失锁后, 系统会自动切换至非 PLL 的原始时钟源 ( 由 CLK_SEL 决定 ) 如果旁路 PLL 锁频信号 (PLL_BYLOCK=1), 当 PLL 时钟失锁后, 系统仍使用 PLL 时钟, 可能会导致芯片工作 V1.0 38/309

39 异常 时钟输出 CLKO 芯片支持 2 路 IO 端口输出时钟信号 其中 CLKO0 端口支持高频时钟直接输出,CLKO1 端口支持高频时钟 128 分频后输出 使用时需配置相应端口的 GPIO_PxFUNCy 寄存器, 使能管脚的时钟输出功能 当使用高频时钟直接输出时, 需使能管脚大电流驱动模式, 以免输出时钟波形严重失真 外部时钟停振检测 CCM 外部时钟停振检测模块使能必须同时满足以下条件 : 1. SCU_CCM 寄存器的外部时钟停振检测软件使能位 EN=1 2. 时钟源选择为外部时钟, 即 SCU_SCLKEN0 寄存器的 CLK_SEL=2 注意 : 1. 当 PLL 时钟源输入使用的是外部时钟, 但是以上 2 个条件有任何一个不满足时, 外部时钟停振检测模块不工作 2. 外部时钟停振检测开始工作后, 当 MOSC_EN=0 时, 芯片进入深度睡眠模式会关闭外部时钟源导致外部时钟停振, 此类情况不会触发时钟停振标志 外部时钟停振检测开始工作后, 当检测到外部时钟停振时, 系统时钟会自动切换至 LRC 时钟, 同时会置起中断标志位 当芯片进入停振中断后, 需立即操作 CLK_SEL 把系统时钟切换至 LRC 或 HRC, 同时关闭外部时钟振荡器 (XTAL_EN=0); 如果使用 PLL, 则还需要关闭 PLL 模块 (PLL_MUX=0,PLL_EN=0) 当外部时钟停振问题解决后, 必须再次通过软件配置使能外部时钟 详情可参考外部时钟停振检测例程 时钟滤波 CLKFLT 芯片支持系统时钟分频前滤波 系统时钟滤波使能操作时, 必须先使能 SCU_WAKEUPTIME 寄存器的系统时钟滤波器使能位 CLKFLT_EN=1, 然后再不旁路 CLKFLT, 即 SCU_SCLKEN0 寄存器的 CLKFLT_BY 8 h55 当需要关闭时钟滤波时, 必须先旁路 CLKFKT, 即 CLKFLT_BY=8 h55, 然后再通过 CLKFLT_EN=0 来关闭时钟滤波器 详情可见时钟滤波例程 在 CLKFLT_EN=1 的情况下, 当 MOSC_EN=0, 芯片进入深度睡眠模式时,CLKFLT 会自动关断, 而当深度睡眠唤醒后,CLKFLT 会自动打开 ; 当 MOSC_EN=1, 芯片进入深度睡眠模式时,CLKFLT 不会关断 为保证系统工作可靠性, 除深度睡眠模式外, 不建议关闭 CLKFLT 睡眠模式时钟状态 在睡眠模式下, 芯片内核处理器的状态和寄存器, 外设寄存器和内部 SRAM 的值都会保持, 端口的逻辑电平也会保持睡眠前的状态 V1.0 39/309

40 浅睡眠模式 在浅睡眠模式下, 芯片内核时钟停止工作, 外设时钟 PCLK 正常运行, 芯片时钟源正常工 作 深度睡眠模式 在深度睡眠模式下, 芯片内核时钟停止工作, 外设时钟 PCLK 停止运行 1. MOSC_EN=0 时 : 除 LRC 时钟源正常运行外,XTAL HRC PLL 和 CLKFLT 模块全部关断 外设模块只有选择使用 LRC 作为时钟源的能正常工作, 其它全部停止工作 ( 异步唤醒功能正常工作 ) 当芯片唤醒后,XTAL HRC PLL CLKFLT 自动恢复到睡眠前的状态 2. MOSC_EN=1 时 : 时钟源正常运行,PLL 模块 CLKFLT 正常工作 外设模块只有选择使用 LRC XTAL 作为时钟源的能正常工作, 其它使用 PCLK 或其分频时钟作为时钟源的全部停止工作 ( 异步唤醒功能正常工作 ) 特殊功能寄存器 系统时钟控制寄存器 0(SCU_SCLKEN0) 偏移地址 :40 H 复位值 : _ _ _ B CLKOUT1_SEL<1:0> CLKOUT0_SEL<1:0> CLKFLT_BY<7:0> SYSCLK_DIV PLL_MUX XTAL_LP CLK_SEL<1:0> - bit CLKO1 选择位 00: 禁止时钟输出 CLKOUT1_SEL<1:0> bit27-26 R/W 01: 系统时钟输出 (128 分频 ) 10:LRC 时钟输出 11:HRC 时钟输出 (128 分频 ) CLKO0 选择位 00: 禁止时钟输出 CLKOUT0_SEL<1:0> bit R/W 01: 系统时钟输出 10:LRC 时钟输出 11:HRC 时钟输出 CLKFLT 旁路控制位 8 h55:clkflt 旁路 CLKFLT_BY<7:0> bit R/W 其它 : 不旁路 CLKFLT CLKFLT 为系统时钟滤波器, 为保证系统稳定 性, 不建议旁路 CLKFLT - bit V1.0 40/309

41 SYSCLK_DIV<2:0> bit R/W 系统时钟后分频选择位 000:1:1 001:1:2 010:1:4 011:1:8 100:1:16 101:1:32 110:1:64 111:1:128 - bit PLL_MUX bit8 R/W 系统时钟选择位 0: 使用原始时钟 ( 由 CLK_SEL 选择的时钟 ) 1: 使用倍频时钟 - bit XTAL_LP bit2 - 外部时钟振荡器功耗模式选择位 0: 低功耗 ( 仅低速 LP 模式有效 ) 1: 高功耗 原始时钟源选择位 00 : HRC 时钟 4/16MHz ( 由配置位 CLK_SEL<1:0> bit1-0 R/W INTOSC_SEL 设置为 4MHz 或 16MHz) 01:LRC 时钟 32KHz 10:XTAL 时钟 ( 由配置位 CFG_OSCMD 设置为 HS 或 LP 模式 ) 11 : HRC 时钟 4/16MHz ( 由配置位 INTOSC_SEL 设置为 4MHz 或 16MHz) 注 1: 对 SCU_SCLKEN0 寄存器进行写操作前, 需要设置 SCU_PROT 寄存器, 关闭写保护 注 2: 当系统时钟选择为 PLL 倍频时钟 32MHz 或 48MHz 时, 需要先设置 SCU_FLASHWAIT 寄存器的 ACCT<3:0>, 选择合适的 FALSH 读取时间, 再将系统时钟切换到 32MHz 或 48MHz, 否则会导致芯片指令运行错误 具体参见 FLASH 存储器等待功能 章节的描述 系统时钟控制寄存器 1(SCU_SCLKEN1) 偏移地址 :44 H 复位值 : _ _ _ B PLL_RDY HRC_RDY XTAL_RDY PLL_BYLOCK PLL_EN PLL_48M_SEL PLL_REF_SEL<2:0> HRC_EN XTAL_EN - bit PLL_RDY bit18 R PLL 时钟振荡模式稳定标志位 0: 不稳定 V1.0 41/309

42 1: 稳定 HRC_RDY bit17 R 内部高速时钟振荡模式稳定标志位 0: 不稳定 1: 稳定 XTAL_RDY bit16 R 外部时钟振荡模式稳定标志位 0: 不稳定 1: 稳定该标志位仅在寄存器位 XTAL_EN=1 时有效, 作为 XTAL 振荡器工作稳定的标志位 - bit PLL_BYLOCK bit13 R/W PLL 锁频信号旁路控制位 0: 不旁路 1: 旁路 PLL_EN bit12 R/W PLL 倍频电路工作使能位 0: 禁止 ( 使能前需先确认 PLL_REF_SEL 所选择的时钟源是否稳定 ) PLL_48M_SEL bit11 R/W PLL 输出时钟选择位 0: 输出约 32MHz 时钟 1: 输出约 48MHz 时钟 PLL_REF_SEL<2:0> bit10-8 R/W PLL 输入时钟源选择位 000: 内部 4MHz 时钟 001:- 010: 内部 16MHz 时钟 011: 内部 LRC 时钟 ( 约 32KHz) 100: 外部 4MHz 时钟 101: 外部 8MHz 时钟 110: 外部 16MHz 时钟 111: 外部 32KHz 时钟 - bit HRC_EN bit1 R/W 内部高速时钟振荡电路使能位 0: 禁止 XTAL_EN bit0 R/W 外部时钟振荡电路使能位 0: 禁止 注 1: 对 SCU_SCLKEN1 寄存器进行写操作前, 需要设置 SCU_PROT 寄存器, 关闭写保护 外设时钟控制寄存器 (SCU_PCLKEN) 偏移地址 :48 H V1.0 42/309

43 复位值 : _ _ _ B I2C0_ EN SPI1_EN SPI0_EN EUART0 _EN UART1_ EN UART0_ EN T32N 0_EN T16N3_ EN T16N2 _EN T16N1_E N T16N0_E N WDT_E N LCD_E N RTC_E N ADC_E N IAP_E N GPIO_EN SCU_EN - bit I2C0 时钟使能位 I2C0_EN bit28 R/W 0: 禁止 - bit SPI1 时钟使能位 SPI1_EN bit 25 R/W 0: 禁止 SPI0 时钟使能位 SPI0_EN bit 24 R/W 0: 禁止 - bit EUART0 时钟使能位 EUART0_EN bit 20 R/W 0: 禁止 - bit UART1 时钟使能位 UART1_EN bit 17 R/W 0: 禁止 UART0 时钟使能位 UART0_EN bit 16 R/W 0: 禁止 - bit T32N0 时钟使能位 T32N0_EN bit 12 R/W 0: 禁止 T16N3 时钟使能位 T16N3_EN bit 11 R/W 0: 禁止 T16N2 时钟使能位 T16N2_EN bit 10 R/W 0: 禁止 T16N1 时钟使能位 T16N1_EN bit 9 R/W 0: 禁止 V1.0 43/309

44 T16N0_EN bit 8 R/W T16N0 时钟使能位 0: 禁止 WDT_EN bit 7 R/W WDT 时钟使能位 0: 禁止 LCD_EN bit 6 R/W LCD 时钟使能位 0: 禁止 RTC_EN bit 5 R/W RTC 时钟使能位 0: 禁止 ADC_EN bit 4 R/W ADC 时钟使能位 0: 禁止 - bit IAP_EN bit 2 R/W FLASH_IAP 时钟使能位 0: 禁止 GPIO_EN bit 1 R/W GPIO 时钟使能位 0: 禁止 SCU_EN bit 0 R/W SCU 时钟使能位 0: 禁止 注 1: 对 SCU_PCLKEN 寄存器进行写操作前, 需要设置 SCU_PROT 寄存器, 关闭写保护 注 2: 使能某外设时钟之前需要先使能 SCU 时钟, 即 SCU_PCLKEN 寄存器 SCU_EN 位设置为 1 以 WDT 时钟配置为例 : LDR R0, =SCU_PCLKEN LDR R1, =0X STR R1, [R0] LDR R1, =0X STR R1, [R0] ; 首先使能 SCU 时钟 ; 使能 SCU 和 WDT 时钟 系统唤醒时间控制寄存器 (SCU_WAKEUPTIME) 偏移地址 :4C H 复位值 : _ _ _ B LDOLP_VOSEL<2:0> - FLASHPW_PD CLKFLT_EN MOSC_EN WAKEUPTIME<11:0> V1.0 44/309

45 - bit LDOLP_VOSEL<2:0> bit18-16 W 在深度睡眠模式下,LDO 电压输出选择位 000: 正常电压 100: 睡眠模式电压 ( 需软件固定设置为 100) 其它 : 仅供测试使用, 请勿设置 - bit FLASHPW_PD bit14 W 睡眠模式下 FLASH 电源控制位 0: 开启 1: 关断 ( 仅供测试使用, 实际应用时禁止关断 FLASH 电源 ) CLKFLT_EN bit13 R/W CLKFLT 系统时钟滤波器使能位 0: 禁止 CLKFLT 为系统时钟滤波器, 为保证系统稳定性, 在芯片正常工作时, 需保持使能, 在深度睡眠模式下, 可禁止 CLKFLT, 降低芯片功耗 MOSC_EN bit12 R/W 深度睡眠模式时钟控制位 0: 深度睡眠模式下, 自动关闭 HRC PLL XTAL 和时钟滤波器 CLKFLT 1: 深度睡眠模式下, 使能 HRC PLL XTAL 和时钟滤波器 CLKFLT WAKEUPTIME<11:0> bit11-0 R/W 唤醒时间控制位 Tmclk* WAKEUPTIME 注 1: 对 SCU_WAKEUPTIME 寄存器进行写操作前, 需要设置 SCU_PROT 寄存器, 关闭写保护 注 2: 对 LDOLP_VOSEL<2:0> 寄存器位, 需软件在芯片初始化时固定设置为 100, 以降低深度睡眠模式下的芯片功耗 注 3: 对 FLASHPW_PD 寄存器位, 需软件固定设置为 0, 禁止写 1, 否则可能会导致芯片工作异常 注 4: 深度睡眠模式下, 当 MOSC_EN 为 1 时,HRC PLL XTAL 和时钟滤波器还必须各自的控制位 HRC_EN PLL_EN XTAL_EN 和 CLKFLT_EN 为 1 时, 才实际被使能 外部时钟检测控制寄存器 (SCU_CCM) 偏移地址 :54 H 复位值 : _ _ _ B FLAG IF IFS<2:0> IE EN - bit FLAG bit16 R CCM 外部时钟停振检测标志位 V1.0 45/309

46 0: 晶振未停振 1: 晶振停振 - bit IF bit8 R/W CCM 中断标志位 0: 未发生 CCM 触发事件 1: 发生 CCM 触发事件边沿模式产生中断标志时, 可以写 1 清除标志 ; 电平模式产生中断标志时, 该标志只读, 触发电平消失后, 中断标志自动清零 IFS<2:0> bit7-5 R/W CCM 中断标志产生模式选择位 000:CCM_FLAG 上升沿产生中断, 晶振停振 001:CCM_FLAG 下降沿产生中断, 晶振恢复振荡 010:CCM_FLAG 高电平产生中断, 晶振停振 011:CCM_FLAG 低电平产生中断, 晶振恢复振荡 1xx:CCM_FLAG 变化 ( 上升或下降沿 ) 产生中断 IE bit 4 R/W 外部时钟停振中断使能位 0: 禁止 - bit EN bit0 R/W 外部时钟停振检测使能位 0: 禁止 PLL 锁定中断控制寄存器 (SCU_PLLLKCON) 偏移地址 :30 H 复位值 : _ _ _ B LK_FLAG IF LK_IFS<2:0> IE - bit PLL 锁定检测标志位 R LK_FLAG bit16 0:PLL 未锁定 1:PLL 锁定, 锁频成功 - bit PLL 中断标志位 0: 未发生 PLL 锁定标志触发事件 IF bit8 R/W 1: 发生 PLL 锁定标志触发事件边沿模式产生中断标志时, 可以写 1 清除标志 ; 电平模式产生中断标志时, 该标志只读, 触发电平消失 后, 中断标志自动清零 V1.0 46/309

47 - bit7 - - LK_IFS<2:0> bit6-4 R/W PLL 锁定标志产生模式选择位 000:PLL 锁定标志上升沿产生中断, 锁频成功 001:PLL 锁定标志下降沿产生中断, 锁频失败 010:PLL 锁定标志高电平产生中断, 锁频成功 011:PLL 锁定标志低电平产生中断, 锁频失败 1xx:PLL 锁定标志变化 ( 上升或下降沿 ) 产生中断 - bit IE bit0 R/W PLL 锁定中断使能位 0: 禁止 系统时钟应用说明 以下操作都已关闭系统保护寄存器 SCU_PROT, 且使能了 SCU 时钟使能位 CLKEN_SCU 外部时钟 XTAL 使用外部时钟 XTAL: SWITCH_XTAL PROC PUSH {LR} LDR R0, =SCU_SCLKEN1 LDR R1, [R0] LDR R2, =0X01 ORRS R1, R1, R2 STR R1, [R0] ; 使能 XTAL_EN WAIT_XTAL_FLAG LDR R0, =SCU_SCLKEN1 LDR R1, [R0] LDR R2, =0X TST R1, R2 BEQ WAIT_XTAL_FLAG ; 等待 XTAL_RDY ; 如果系统时钟为外部 LP 低速时钟, 并工作在低功耗模式, 则设置如下 : LDR R0, =SCU_SCLKEN0 LDR R1, =0X02 STRB R1, [R0] ; 设置 LP 低速时钟为低功耗模式 POP ALIGN LTORG ENDP {PC} 内部高速时钟 HRC 使用内部高速时钟 HRC: V1.0 47/309

48 SWITCH_HRC PROC PUSH {LR} LDR R0, =SCU_SCLKEN1 LDR R1, [R0] LDR R2, =0X02 ORRS R1, R1, R2 STR R1, [R0] ; 使能 HRC_EN WAIT_HRC_FLAG LDR R0, =SCU_SCLKEN1 LDR R1, [R0] LDR R2, =0X TST R1, R2 BEQ WAIT_HRC_FLAG ; 等待 HRC_RDY LDR R0,=SCU_SCLKEN0 LDRB R1,[R0] LDR R2, =0XFC ANDS R1, R1, R2 STRB R1, [R0] ; 系统时钟选用 HRC POP {PC} ALIGN LTORG ENDP 内部低速时钟 LRC 使用内部低速时钟 LRC: SWITCH_LRC PROC PUSH {LR} LDR R0,=SCU_SCLKEN0 LDRB R1,[R0] LDR R2, =0XFC ANDS R1, R1, R2 LDR R2,=0X01 ORRS R1,R1,R2 STRB R1, [R0] ; 系统时钟选用 LRC POP {PC} ALIGN LTORG ENDP 锁相环 PLL 使用 PLL 前必须先使能 PLL 输入源时钟使能位, 且等待输入时钟源稳定 以 PLL 输入时钟选择为外部 16MHz 时钟, 输出时钟为 48MHz 为例 : SWITCH_XTAL16M_PLL48M PROC PUSH {LR} V1.0 48/309

49 LDR R0, =SCU_SCLKEN1 LDR R1, [R0] LDR R2, =0X01 ORRS R1, R1, R2 STR R1, [R0] ; 使能 XTAL_EN, 注意外接振荡器必须是 16MHz WAIT_XTAL_FLAG LDR R0, =SCU_SCLKEN1 LDR R1, [R0] LDR R2, =0X TST R1, R2 BEQ WAIT_XTAL_FLAG ; 等待 XTAL_RDY LDR R0,=SCU_SCLKEN1 LDR R1,=0X1E ; 配置 PLL 输入时钟选择, STRB R1,[R0,#0X01] ;PLL 锁频信号不旁路, 使能 PLL 模块 WAIT_PLL_FLAG LDR R0, =SCU_SCLKEN1 LDR R1, [R0] LDR R2, =0X TST R1, R2 BEQ WAIT_PLL_FLAG ; 等待 PLL_RDY LDR R0, =SCU_SCLKEN0 LDR R1, [R0] LDR R2, =0X0100 ORRS R1, R1, R2 STR R1, [R0] ; 系统时钟选用 PLL 倍频时钟 POP {PC} ALIGN LTORG ENDP 关闭 PLL: POWER_OFF_PLL PROC PUSH {LR} LDR R0, =SCU_SCLKEN0 LDRB R1, [R0, #0X01] LDR R2, =0XFE ANDS R1, R1, R2 STRB R1, [R0, #0X01] ; 系统时钟选用原始时钟 LDR R0, =SCU_SCLKEN1 LDRB R1, [R0, #0X01] LDR R2, =0X0F ANDS R1, R1, R2 STRB R1, [R0, #0X01] ; 关断 PLL 模块 POP {PC} V1.0 49/309

50 ALIGN LTORG ENDP 时钟滤波 CLKFLT 使用 CLKFLT: POWER_ON_CFT PROC PUSH {LR} LDR R0, =SCU_WAKEUPTIME LDRB R1, [R0, #0X01] LDR R2, =0X02 ORRS R1, R1, R2 STRB R1, [R0, #0X01] ; 使能 CLKFLT_EN LDR R0, =SCU_SCLKEN0 LDRB R1, =0X55 STRB R1, [R0, #0X02] ; 系统时钟选用滤波后时钟 POP {PC} ALIGN LTORG ENDP 关闭 CLKFLT: POWER_OFF_CFT PROC PUSH {LR} LDR R0, =SCU_SCLKEN0 LDRB R1, =0X00 STRB R1, [R0, #0X02] ; 系统时钟选用滤波前时钟 LDR R0, =SCU_WAKEUPTIME LDRB R1, [R0, #0X01] LDR R2, =0XFD ANDS R1, R1, R2 STRB R1, [R0, #0X01] ; 关闭 CLKFLT_EN POP {PC} ALIGN LTORG ENDP 2. 7 中断和异常处理 中断和异常 Cortex-M0 内核支持嵌套向量中断控制器 NVIC(Nested Vectored Interrupt Controller), 具体功能如下 : 支持中断嵌套 V1.0 50/309

51 支持中断向量支持中断优先级动态调整支持中断可屏蔽对 Cortex-M0 内核来说, 打断程序正常执行流程的事件均称之为异常, 中断也是其中一种异常 为便于理解, 本文档将内核的中断等事件称为异常, 将外设模块的中断称为中断 异常 / 中断优先级操作说明 : 操作类型抢占末尾连锁返回迟来 描述产生条件 :ISR 或线程正在执行时, 出现新的优先级更高的异常 / 中断 操作结果 : 如果当前处于线程状态, 则产生异常 / 中断挂起中断 ; 如果当前处于 ISR 状态, 则产生中断嵌套, 处理器自动保存工作状态并压栈 产生条件 : 当前 ISR 执行结束, 正在返回时, 出现新的优先级更高的异常 / 中断 操作结果 : 跳过出栈操作, 处理新的异常 / 中断 产生条件 : 当前 ISR 执行结束, 正在返回时, 没有出现新的优先级更高的异常 / 中断 操作结果 : 执行出栈操作, 并将处理器状态恢复为进入 ISR 之前的状态 产生条件 : 当前 ISR 执行开始, 正在保存时, 出现新的优先级更高的异常 / 中断 操作结果 : 处理器转去处理优先级更高的异常 / 中断 表 2-2 异常 / 中断优先级操作类型说明说明表 注 1:ISR Interrupt Service Routine, 中断服务程序 异常 / 中断优先级 : 编号 类型 优先级 简介 0 N/A N/A 没有异常在运行 1 复位 -3( 最高 ) 复位 2 NMI -2 不可屏蔽中断 ( 来自外设 NMI 中断输入 ) 3 Hard Fault -1 所有被禁用的 Fault, 都将升级为 Hard Fault 4~10 NA - 11 SVC 可编程控制 系统服务调用 12~13 NA - 14 PendSV 可编程控制 为系统设备而设的 可悬挂请求 15 SysTick 可编程控制 系统定时计数器 16 IRQ0 可编程控制 外设中断 0 17 IRQ1 可编程控制 外设中断 1 47 IRQ31 可编程控制 外设中断 31 表 2-3 异常 / 中断优先级列表 Cortex-M0 支持如下异常 / 中断 : V1.0 51/309

52 NMI 中断 Hard Fault 异常 SVC 异常 PendSV 异常 SysTick 异常 和 32 个外设中断 请求 IRQ0~IRQ31 其中 Hard Fault 异常 SVC 异常 PendSV 异常 SysTick 异常为 Cortex-M0 内核异常源, 只受 Cortex-M0 内核控制, 而 NMI 中断与 32 个 IRQ 可由芯片配置控制 虽然 Cortex-M0 对 NMI 不支持中断使能位, 但为了防止芯片上电初始化完成前, 误产生 NMI 中断源, 而误进中断, 芯片提供了 NMI 使能位 NMIEN, 可在 NMI 中断源配置完成后再设置 NMIEN=1 对于 32 个 IRQ,Cortex-M0 内核提供 32 个 IRQ 使能位, 可对每个中断请求独立控制 配置 NVIC_ISER 和 NVIC_ICER 中断控制寄存器可使能或禁止 IRQ 配置 NVIC_PR0~NVIC_PR7 优先级控制寄存器, 可设置 IRQ0~IRQ31 的中断优先级 如果 同时产生多个 IRQ 请求, 则最先响应优先级最高的 IRQ; 如果同时产生多个相同最高优先级 的 IRQ 请求, 则按照中断向量分配表, 最先响应向量表编号最低的 IRQ, 即如果同时产生中 断优先级相同的 IRQ0 与 IRQ1, 则先响应 IRQ 中断和异常向量的分配 编号 类型 功能 说明 0~15 异常 Cortex-M0 内核异常, 包括 NMI 不可屏蔽中断 16 IRQ0 PINT0 中断 外部端口中断 0 17 IRQ1 PINT1 中断 外部端口中断 1 18 IRQ2 PINT2 中断 外部端口中断 2 19 IRQ3 PINT3 中断 外部端口中断 3 20 IRQ4 PINT4 中断 外部端口中断 4 21 IRQ5 PINT5 中断 外部端口中断 5 22 IRQ6 PINT6 中断 外部端口中断 6 23 IRQ7 PINT7 中断 外部端口中断 7 24 IRQ8 T16N0 中断 16 位定时器 / 计数器 0 中断 25 IRQ9 T16N1 中断 16 位定时器 / 计数器 1 中断 26 IRQ10 T16N2 中断 16 位定时器 / 计数器 2 中断 27 IRQ11 T16N3 中断 16 位定时器 / 计数器 3 中断 28 IRQ12 T32N0 中断 32 位定时器 / 计数器 0 中断 29 IRQ13 Reserved 预留 30 IRQ14 Reserved 预留 31 IRQ15 Reserved 预留 32 IRQ16 WDT 中断 看门狗中断 33 IRQ17 RTC 中断 实时时钟中断 34 IRQ18 KINT 中断 外部按键输入中断 35 IRQ19 ADC 中断 模数转换中断 36 IRQ20 Reserved 预留 37 IRQ21 LVD 中断 低电压检测中断 38 IRQ22 PLLLK 中断 PLL 失锁中断 39 IRQ23 UART0 中断 UART0 中断 V1.0 52/309

53 40 IRQ24 UART1 中断 UART1 中断 41 IRQ25 EUART0 中断 EUART0 中断 42 IRQ26 Reserved 预留 43 IRQ27 SPI0 中断 SPI0 中断 44 IRQ28 SPI1 中断 SPI1 中断 45 IRQ29 I2C0 中断 I2C0 中断 46 IRQ30 Reserved 预留 47 IRQ31 CCM 中断 外部振荡器停振检测中断 表 2-4 IRQ 分配列表 中断向量表的重映射 Cortex-M0 内核本身并不支持中断向量表的重映射, 在 HR8P506 芯片中有两个特殊功能寄存器 中断向量表重映射使能寄存器 和 中断向量表偏移寄存器, 可以支持中断向量表的重映射 具体的使用方式可参考 Flash 自编程 (IAP) 相关章节的描述 特殊功能寄存器 不可屏蔽中断控制寄存器 (SCU_NMICON) 偏移地址 :04 H 复位值 : _ _ _ B NMICS<4:0> NMIEN - bit NMICS<4:0> bit5-1 R/W NMI 不可屏蔽中断选择位 00000:IRQ :IRQ :IRQ31 NMIEN bit0 R/W NMI 不可屏蔽中断使能位 0: 禁止 注 1: 对 SCU_NMICON 寄存器进行写操作前, 需要设置 SCU_PROT 寄存器, 关闭写保护 中断向量表重映射使能寄存器 (SCU_TBLREMAPEN) 偏移地址 :60 H 复位值 : _ _ _ B V1.0 53/309

54 EN bit31-1 EN bit0 R/W 中断向量表重映射使能 0: 中断向量表位于 Flash Memory 的 0 地址开始的一段空间 ( 默认状态 ); 目前共支持 48 个向量, 因此, 这段空间的大小为 192 字节 ; 1: 中断向量表位于 中断向量表偏移寄存器 指定的地址开始的 192 字节空间 中断向量表偏移寄存器 (SCU_TBLOFF) 偏移地址 :64 H 复位值 : _ _ _ B TBLOFF<31:16> TBLOFF<15:8> TBLOFF<7:0> TBLOFF<31:0> bit31-0 R/W 中断向量表偏移地址该寄存器存放重映射后的中断向量表所在的起始地址, 中断向量表重映射使能寄存器 为 1 时有效 高 24 位 TBLOFF<31:8> 可读可写, 但低 8 位 TBLOFF<7:0> 只读, 不可写, 且读取时返回全零 注 : 该地址为起始地址是有要求的 : 必须先求出系统中共有多少个向量, 再把这个数字向上增大到是 2 的整次幂, 而起始地址必须对齐到后者的边界上 如果一共有 32 个中断, 则共有 32+16( 系统异常 )=48 个向量, 向上增大到 2 的整次幂后值为 64, 因此地址值必须能被 64 4=256 整除, 从而合法的起始地址可以是 :0x000, 0x100,0x200 等 硬件错误标志寄存器 (SCU_FAULTFLAG) 偏移地址 :0C H 复位值 : _ _ _ B FLAG2 FLAG1 FLAG0 - bit V1.0 54/309

55 FLAG2 bit2 R/W FLAG1 bit1 R/W FLAG0 bit0 R/W 硬件错误 2 标志位 0: 未发生在异常区域进行写入操作 1: 发生在异常区域进行写入操作 ( 硬件自动置 1, 软件写 1 清除 ) 硬件错误 1 标志位 0: 未发生在异常区域进行取指操作 1: 发生在异常区域进行取指操作 ( 硬件自动置 1, 软件写 1 清除 ) 硬件错误 0 标志位 0: 未发生读指令代码为空 1: 发生读指令代码为空 ( 硬件自动置 1, 软件写 1 清除 ) 注 1: 读指令代码为空表示 Cortex-M0 内核读 Flash 程序存储器的指令时, 读到的值为 FFFFFFFF H 注 2: 清除硬件错误标志位时, 需要设置 SCU_PROT 寄存器, 关闭写保护 IRQ0~31 置中断请求使能寄存器 (NVIC_ISER) 偏移地址 :00 H 复位值 : _ _ _ B SETENA<31:16> SETENA<15:0> SETENA<31:0> bit31-0 R/W IRQx 使能位 0: 中断禁止 1: 中断使能软件写 1 使能中断请求, 写 0 无效 注 : 对 NVIC_ISER 寄存器中的各 IRQx 使能位, 写 0 无效, 写 1 才使能中断请求 ; 读操作时, 实际是读取 IRQx 中 断使能的状态, 读取的值为 1 表示中断使能, 为 0 表示中断禁止 IRQ0~31 清中断请求使能寄存器 (NVIC_ICER) 偏移地址 :80 H 复位值 : _ _ _ B CLRENA <31:16> CLRENA <15:0> V1.0 55/309

56 CLRENA<31:0> bit31-0 R/W IRQx 禁止位 0: 中断禁止 1: 中断使能软件写 1 禁止中断请求, 写 0 无效 注 : 对 NVIC_ICER 寄存器中的各 IRQx 禁止位, 写 0 无效, 写 1 才禁止中断请求 ; 读操作时, 实际是读取 IRQx 中 断使能的状态, 读取的值为 1 表示中断使能, 为 0 表示中断禁止 IRQ0~31 置中断挂起寄存器 (NVIC_ISPR) 偏移地址 :00 H 复位值 : _ _ _ B SETPEND <31:16> SETPEND <15:0> SETPEND<31:0> bit31-0 R/W 置 IRQx 挂起位 0: 中断未挂起 1: 中断挂起软件写 1 挂起中断, 写 0 无效 注 : 对 NVIC_ISPR 寄存器中的各 IRQx 挂起位, 写 0 无效, 写 1 才挂起中断 ; 读操作时, 实际是读取 IRQx 中断挂起的状态, 读取的值为 1 表示中断挂起, 为 0 表示中断未挂起 IRQ0~31 清中断挂起寄存器 (NVIC_ICPR) 偏移地址 :80 H 复位值 : _ _ _ B CLRPEND <31:16> CLRPEND <15:0> CLRPEND<31:0> bit31-0 R/W 清 IRQx 挂起位 0: 中断未挂起 1: 中断挂起软件写 1 清除中断挂起, 写 0 无效 注 : 对 NVIC_ICPR 寄存器中的各 IRQx 清挂起位, 写 0 无效, 写 1 才清除中断挂起 ; 读操作时, 实际是读取 IRQx 中断挂起的状态, 读取的值为 1 表示中断挂起, 为 0 表示中断未挂起 V1.0 56/309

57 IRQ0~3 优先级控制寄存器 (NVIC_PR0) 偏移地址 :00 H 复位值 : _ _ _ B PRI_3<1:0> PRI_2<1:0> PRI_1<1:0> PRI_0<1:0> PRI_3<1:0> bit31-30 R/W IRQ3 优先级设置位 00: 最高优先级 11: 最低优先级 - bit PRI_2<1:0> bit23-22 R/W IRQ2 优先级设置位 00: 最高优先级 11: 最低优先级 - bit PRI_1<1:0> bit15-14 R/W IRQ1 优先级设置位 00: 最高优先级 11: 最低优先级 - bit PRI_0<1:0> bit7-6 R/W IRQ0 优先级设置位 00: 最高优先级 11: 最低优先级 - bit IRQ4~7 优先级控制寄存器 (NVIC_PR1) 偏移地址 :04 H 复位值 : _ _ _ B PRI_7<1:0> PRI_6<1:0> PRI_5<1:0> PRI_4<1:0> PRI_7<1:0> bit31-30 R/W IRQ7 优先级设置位 00: 最高优先级 11: 最低优先级 - bit PRI_6<1:0> bit23-22 R/W IRQ6 优先级设置位 00: 最高优先级 11: 最低优先级 V1.0 57/309

58 - bit PRI_5<1:0> bit15-14 R/W IRQ5 优先级设置位 00: 最高优先级 11: 最低优先级 - bit PRI_4<1:0> bit7-6 R/W IRQ4 优先级设置位 00: 最高优先级 11: 最低优先级 - bit IRQ8~11 优先级控制寄存器 (NVIC_PR2) 偏移地址 :08 H 复位值 : _ _ _ B PRI_11<1:0> PRI_10<1:0> PRI_9<1:0> PRI_8<1:0> PRI_11<1:0> bit31-30 R/W IRQ11 优先级设置位 00: 最高优先级 11: 最低优先级 - bit PRI_10<1:0> bit23-22 R/W IRQ10 优先级设置位 00: 最高优先级 11: 最低优先级 - bit PRI_9<1:0> bit15-14 R/W IRQ9 优先级设置位 00: 最高优先级 11: 最低优先级 - bit PRI_8<1:0> bit7-6 R/W IRQ8 优先级设置位 00: 最高优先级 11: 最低优先级 - bit IRQ12~15 优先级控制寄存器 (NVIC_PR3) 偏移地址 :0C H 复位值 : _ _ _ B PRI_15<1:0> PRI_14<1:0> V1.0 58/309

59 PRI_13<1:0> PRI_12<1:0> PRI_15<1:0> bit31-30 R/W IRQ15 优先级设置位 00: 最高优先级 11: 最低优先级 - bit PRI_14<1:0> bit23-22 R/W IRQ14 优先级设置位 00: 最高优先级 11: 最低优先级 - bit PRI_13<1:0> bit15-14 R/W IRQ13 优先级设置位 00: 最高优先级 11: 最低优先级 - bit PRI_12<1:0> bit7-6 R/W IRQ12 优先级设置位 00: 最高优先级 11: 最低优先级 - bit IRQ16~19 优先级控制寄存器 (NVIC_PR4) 偏移地址 :10 H 复位值 : _ _ _ B PRI_19<1:0> PRI_18<1:0> PRI_17<1:0> PRI_16<1:0> PRI_19<1:0> bit31-30 R/W IRQ19 优先级设置位 00: 最高优先级 11: 最低优先级 - bit PRI_18<1:0> bit23-22 R/W IRQ18 优先级设置位 00: 最高优先级 11: 最低优先级 - bit PRI_17<1:0> bit15-14 R/W IRQ17 优先级设置位 00: 最高优先级 11: 最低优先级 - bit PRI_16<1:0> bit7-6 R/W IRQ16 优先级设置位 V1.0 59/309

60 00: 最高优先级 11: 最低优先级 - bit IRQ20~23 优先级控制寄存器 (NVIC_PR5) 偏移地址 :14 H 复位值 : _ _ _ B PRI_23<1:0> PRI_22<1:0> PRI_21<1:0> PRI_20<1:0> PRI_23<1:0> bit31-30 R/W IRQ23 优先级设置位 00: 最高优先级 11: 最低优先级 - bit PRI_22<1:0> bit23-22 R/W IRQ22 优先级设置位 00: 最高优先级 11: 最低优先级 - bit PRI_21<1:0> bit15-14 R/W IRQ21 优先级设置位 00: 最高优先级 11: 最低优先级 - bit PRI_20<1:0> bit7-6 R/W IRQ20 优先级设置位 00: 最高优先级 11: 最低优先级 - bit IRQ24~27 优先级控制寄存器 (NVIC_PR6) 偏移地址 :18 H 复位值 : _ _ _ B PRI_27<1:0> PRI_26<1:0> PRI_25<1:0> PRI_24<1:0> IRQ27 优先级设置位 PRI_27<1:0> bit31-30 R/W 00: 最高优先级 11: 最低优先级 - bit V1.0 60/309

61 PRI_26<1:0> bit23-22 R/W IRQ26 优先级设置位 00: 最高优先级 11: 最低优先级 - bit PRI_25<1:0> bit15-14 R/W IRQ25 优先级设置位 00: 最高优先级 11: 最低优先级 - bit PRI_24<1:0> bit7-6 R/W IRQ24 优先级设置位 00: 最高优先级 11: 最低优先级 - bit IRQ28~31 优先级控制寄存器 (NVIC_PR7) 偏移地址 :1C H 复位值 : _ _ _ B PRI_31<1:0> PRI_30<1:0> PRI_29<1:0> PRI_28<1:0> PRI_31<1:0> bit31-30 R/W IRQ31 优先级设置位 00: 最高优先级 11: 最低优先级 - bit PRI_30<1:0> bit23-22 R/W IRQ30 优先级设置位 00: 最高优先级 11: 最低优先级 - bit PRI_29<1:0> bit15-14 R/W IRQ29 优先级设置位 00: 最高优先级 11: 最低优先级 - bit PRI_28<1:0> bit7-6 R/W IRQ28 优先级设置位 00: 最高优先级 11: 最低优先级 - bit V1.0 61/309

62 2. 8 系统控制块 (SCB) 概述系统控制块提供芯片内核系统实现的状态信息, 并对内核系统工作进行控制 特殊功能寄存器 SCB_CPUID 寄存器 (SCB_CPUID) 偏移地址 :00 H 复位值 : _ _ _ B IMPLEMENTER<7:0> VARIANT<3:0> CONSTANT<3:0> PARTNO<11:0> REVISION<3:0> IMPLEMENTER<7:0> bit31-24 R VARIANT<3:0> bit23-20 R CONSTANT<3:0> bit19-16 R PARTNO<11:0> bit15-4 R REVISION<3:0> bit3-0 R 处理器实现者编号 0x41,ARM 主版本号 R=0x0, 作为 rnpn 版本编号格式中的主要编号处理器构架 0xC,ARMv6-M 处理器分类号 0xC20,Cortex-M0 次版本号 P=0x0, 作为 rnpn 版本编号格式中的次要编号 中断控制和状态寄存器 (SCB_ICSR) 偏移地址 :04 H 复位值 : _ _ _ B NMIPENDSET PENDSTSET PENDSTCLR ISRPENDDING VECTPENDING<5:4> VECTPENDING<3:0> VECTACTIVE<5:0> 寄存器名称 中断控制和状态寄存器 (SCB_ICSR) 地址 E000ED04 H 复位值 _ _ _ B NMI 中断挂起控制位 NMIPENDSET bit31 R/W 0: 不置 NMI 中断挂起 1: 置 NMI 中断挂起 - bit V1.0 62/309

63 PENDSTSET bit26 R/W 置 SysTick 异常挂起位 0: 无效 1: 置 SysTick 异常挂起 PENDSTCLR bit25 W 清 SysTick 异常挂起位 0: 无效 1: 清除 SysTick 异常挂起 - bit ISRPENDDING bit22 R 中断挂起标志位 0: 无中断挂起 1: 有中断挂起 - bit VECTPENDING bit17-12 R 当前的挂起中, 优先级最高的异常 / 中断号 0x0: 无挂起异常 / 中断非 0: 当前被挂起的异常 / 中断中, 优先级最高的异常 / 中断号 - bit VECTACTIVE bit5-0 R 当前被处理的异常 / 中断号 0x0: 线程 (Thread) 模式非 0: 当前被处理的异常 / 中断号 应用中断和复位控制寄存器 (SCB_AIRCR) 偏移地址 :0C H 复位值 : _ _ _ B VECTKEY<15:0> SYSRESET VECTCLR 保 ENDIANNESS REQ ACTIVE 留 VECTKEY<15:0> bit31-16 W 向量关键码位只能写 0x05FA, 其它无效 ENDIANNESS bit15 R 存储器数据格式选择位 0: 小端格式 1: 大端格式 bit14-3 SYSRESETREQ bit2 W 系统复位请求位 0: 无效 1: 请求系统复位, 复位后自动清零 VECTCLRACTIVE bit1 W 异常 / 中断状态清除位该位只能写 0; 写 1 会产生 HardFault 异常 bit0 V1.0 63/309

64 注 1: 寄存器 SCB_AIRCR 只能进行字写入, 且高半字只能写入 0x05FA, 否则对该寄存器的写入操作无效 系统控制寄存器 (SCB_SCR) 偏移地址 :10 H 复位值 : _ _ _ B SEVONP SLEEP SLEEP END DEEP ONEXIT bit31-5 SEVONPEND bit4 R/W 中断被挂起时, 是否作为唤醒事件的选择位 0: 中断被挂起时, 不作为唤醒事件 1: 中断被挂起时, 作为唤醒事件 bit3 SLEEPDEEP bit2 R/W 休眠模式选择位 0: 睡眠模式 1: 深度睡眠模式 SLEEPONEXIT bit1 R/W 从 ISR 中断处理程序返回到线程模式时, 是否进入休眠状态的选择位 0: 不进入休眠状态 1: 进入休眠状态 bit0 配置和控制寄存器 (SCB_CCR) 偏移地址 :14 H 复位值 : _ _ _ B STKALIGN UNALIGN_TRP bit31-10 STKALIGN bit9 R 非堆栈对齐标志位读取始终为 1, 指示异常入口 8 字节堆栈对齐 bit8-4 UNALIGN_TRP bit3 R 字或半字访问操作的非对齐故障标志位读取始终为 1, 指示非对齐访问产生硬故障 V1.0 64/309

65 bit2-0 系统处理程序优先级寄存器 2(SCB_SHPR2) 偏移地址 :1C H 复位值 : _ _ _ B PRI_11<1:0> PRI_11<1:0> bit31-30 R/W SVCall( 异常编号 11) 的优先级设置位 bit29-0 系统处理程序优先级寄存器 3(SCB_SHPR3) 偏移地址 :20 H 复位值 : _ _ _ B PRI_15<1:0> PRI_14<1:0> PRI_15<1:0> bit31-30 R/W SysTick( 异常编号 15) 的优先级设置位 bit29-24 PRI_14<1:0> bit23-22 R/W PendSV( 异常编号 14) 的优先级设置位 bit 系统定时器 (SYSTICK) 概述 SysTick 是一个系统递减计数器, 配置 SYST_RVR 寄存器, 可设定计数初值 当 SysTick 计数为 0 时,COUNTFLAG 状态位置 1, 并重载 SYST_RVR 中的计数初值 在处理器调试停机时,SysTick 停止计数 在计数过程中, 如果将 SYST_RVR 寄存器设置为 0, 则计数器递减计数到 0 后, 停止计数 SysTick 的当前计数值可以通过读 SYST_CVR 寄存器获得 如果写 SYST_CVR 寄存器, 则将该寄存器清零, 并且将 COUNTFLAG 位清 0, 写操作不会触发 SysTick 异常事件 访问 SysTick 寄存器时, 需使用字操作方式 配置 SysTick 计数器的步骤如下 : 1. 设置计数器重装值寄存器 SYST_RVR 2. 清除计数器当前值寄存器 SYST_CVR 3. 设置控制和状态寄存器 SYST_CSR V1.0 65/309

66 特殊功能寄存器 SYSTICK 控制和状态寄存器 (SYST_CSR) 偏移地址 :10 H 复位值 : _ _ _ B COUNTFLAG CLKSOURCE TICKINT ENABLE bit31-17 COUNTFLAG bit16 R SYSTICK 递减计数到零的标志位 0; 未计数到 0 1: 计数到 0 该位读操作后清 0, 或写 SYST_CVR 寄存器清 0 bit15-3 CLKSOURCE bit2 R/W SYSTICK 时钟源选择位 0: 基准时钟 1: 处理器时钟 TICKINT bit1 R/W SYSTICK 异常挂起使能位 0: 计数到 0 时, 不产生异常挂起 1: 计数到 0 时, 产生异常挂起 ENABLE bit0 R/W SYSTICK 计数器使能位 0: 禁止 注 1: 处理器时钟为芯片内核工作时钟 HCLK, 时钟频率与系统时钟频率相同 注 2:SYSTICK 基准时钟, 实际是处理器时钟 3 分频后的时钟, 频率为 FHCLK/3 SYSTICK 重装值寄存器 (SYST_RVR) 偏移地址 :14 H 复位值 : _ _ _ B RELOAD<23:16> RELOAD<15:0> bit31-24 RELOAD<23:0> bit23-0 R/W SYSTICK 计数器重载值计数范围 0x00_0001~0xFF_FFFF 如果为 0, SysTick 不计数 V1.0 66/309

67 SYSTICK 重装值寄存器 (SYST_CVR) 偏移地址 :18 H 复位值 : _ _ _ B CURRENT <23:16> CURRENT<15:0> bit31-24 CURRENT<23:0> bit23-0 R/W SYSTICK 计数器当前值读取时返回 SysTick 计数器的当前值 写入任何值都会将该寄存器清零, 同时还会清零 COUNTFLAG 标志位 SYSTICK 校准值寄存器 (SYST_CALIB) 偏移地址 :1C H 复位值 : _ _ _ B NOREF SKEW TENMS<23:16> TENMS<15:0> NOREF bit31 R 基准时钟标志位 0: 不提供基准时钟 1: 提供基准时钟 SKEW bit30 R TENMS 校准值是否准确的标志位 0:TENMS 校准值准确 1:TENMS 校准值不准确 bit29-24 TENMS<23:0> bit23-0 R/W SYSTICK 校准值读取为 0 时, 表示校准值未知 配置字软件控制 在芯片配置字的 CFG_BORV<1:0> 为 11 时, 可通过软件设置寄存器 SCU_SOFTCFG 来控制 BOR 电压点, 电源电压低于 BORV<3:0> 设定的电压时, 将产生掉电复位 系统配置软件控制寄存器 (SCU_SOFTCFG) V1.0 67/309

68 偏移地址 :24 H 复位值 : _ _ _ B BORV<3:0> - bit BORV<3:0> bit3-0 R/W BOR 电压点选择 ( 仅在配置字 CFG_BORV=11 时有效 ) 0000:1.7V 0001:2.0V 0010:2.1V 0011:2.2V 0100:2.3V 0101:2.4V 0110:2.5V 0111:2.6V 1000:2.8V 1001:3.0V 1010:3.1V 1011:3.3V 1100:3.6V 1101:3.7V 1110:4.0V 1111:4.3V 定时器 (T16N/T32N) 同步启动关停控制 概述通过 SCU_TIMEREN 和 SCU_TIMERDIS 控制寄存器, 可以选择性同时启动或关停多个 T16N/T32N 定时器 可用于对多个 TIMER 同时启动或关停, 对于其它应用, 仍然可使用各个 TIMER 自身的 T16N_CON0 或 T32N_CON0 寄存器的 EN 控制位来使能或关停 TIMER 对各 TIMER 工作的控制,SCU_TIMEREN 和 SCU_TIMERDIS 控制寄存器的优先级高于 T16N_CON0 和 T32N_CON0 寄存器的 EN 控制位, 并且 SCU_TIMEREN 控制寄存器的优先级高于 SCU_TIMERDIS 特殊功能寄存器 SCU_TIMEREN 使能控制寄存器 (SCU_TIMEREN) 偏移地址 :34 H 复位值 : _ _ _ B V1.0 68/309

69 T32N0EN T16N3EN T16N2EN T16N1EN T16N0EN - Bit T32N0EN bit8 R/W T32N0 使能位 0:- - bit T16N3EN bit3 R/W T16N3 使能位 0:- T16N2EN bit2 R/W T16N2 使能位 0:- T16N1EN bit1 R/W T16N1 使能位 0:- T16N0EN bit0 R/W T16N0 使能位 0:- 注 1: 对 SCU_TIMEREN 寄存器的各位写 0 无效, 写 1 使能后, 硬件自动清零 SCU_TIMERDIS 使能控制寄存器 (SCU_TIMERDIS) 偏移地址 :38 H 复位值 : _ _ _ B T32N0DIS T16N3DIS T16N2DIS T16N1DIS T16N0DIS - bit T32N0 关停位 T32N0DIS bit8 R/W 0:- 1: 关停 - bit T16N3 关停位 T16N3DIS bit3 R/W 0:- 1: 关停 T16N2DIS bit2 R/W T16N2 关停位 V1.0 69/309

70 T16N1DIS bit1 R/W T16N0DIS bit0 R/W 0:- 1: 关停 T16N1 关停位 0:- 1: 关停 T16N0 关停位 0:- 1: 关停 注 1: 对 SCU_TIMERDIS 寄存器的各位写 0 无效, 写 1 关停后, 硬件自动清零 V1.0 70/309

71 第 3 章存储器资源 3. 1 内部存储器地址映射 芯片内部存储器包括程序存储器, 数据存储器, 外设寄存器和系统内核寄存器, 各存储器区域的地址映射关系如下图所示, 图中对系统内核寄存器区域的地址映射进行了详细描述 0xFFFF_FFFF 0xFFFF_FFFF 0xE00F_FFFF System Reserved Rom Ttable Reserved 0xE000_0000 0xDFFF_FFFF Reserved 0xA000_0000 0x9FFF_FFFF Reserved 0xFFF0_0000 0xFFEF_FFFF Reserved 0xFFE0_0000 0xFFDF_FFFF Reserved 0xFFD0_0000 0xFFCF_FFFF 0xE00F_F000 0xF00F_DFFF Reserved 0xE000_F000 0xE000_EFFF SCS System Control Space 0xE000_E000 0xE000_DFFF Reserved 0xE000_EFFF Debug Control 0xE000_ED00 NVIC 0xE000_E100 0x6000_0000 0x5FFF_FFFF Peripheral 0x4000_0000 0x3FFF_FFFF SRAM 0x2000_0000 0x1FFF_FFFF Code 0x0000_0000 0xE040_0000 0xE03F_FFFF Reserved 0xE020_0000 0xE01F_FFFF Reserved 0xE010_0000 0xE00F_FFFF Internal Private Peripheral Bus 0xE000_0000 Bank:512MB 0xE000_3000 0xE000_2FFF BP Breakpoint Unit 0xE000_2000 0xE000_1FFF DWT Data Watchpoint Unit 0xE000_1000 0xE000_0FFF Reserved 0xE000_0000 Bank:1MB 0xE000_3000 Reserved 0xE000_E020 SysTick Timer 0xE000_E010 Reserved 0xE000_E000 Bank:4KB 图 3-1 内部存储系统分配示意图 3. 2 FLASH 存储器 芯片配置字 芯片配置字位于 FLASH 存储器的信息区, 用户可在 ISP 编程时进行设置 芯片的各种功能 配置由芯片配置字和各功能相关寄存器共同设置完成 芯片配置字包括外部 XTAL 振荡器工 作模式的选择 WDT 使能控制 BOR 电压选择等 配置字名称 CFG_WORD0 地址 H - bit4-0 - CFG_OSC_PIN bit5 XTAL 晶振管脚选择位 0: 分布在 PB8,PB9 1: 分布在 PB10,PB11( 默认 ) INTOSC_SEL bit6 内部 HRC 时钟频率选择位 0:16MHz 1:4MHz( 默认,HRC 时钟频率为 4MHz) V1.0 71/309

72 CFG_PWRTEB bit7 上电 140ms 延时使能位 0: 使能 ( 默认 ) 1: 禁止仅在将 MRSTN 管脚作为外部复位 (CFG_MRSTN 00) 时, 该配置位才有效, 推荐设置为使能 CFG_BORV bit 9-8 掉电复位电压选择位 00:3.7V 01:2.5V 10:2.1V 11:1.7V( 默认, 可通过寄存器 SCU_SOFTCFG, 进行软件设置掉电复位电压 ) - bit10 - CFG_MRSTN bit MRSTN 管脚复用配置位 00:GPIO 功能其它 :MRSTN 功能 ( 默认 ) DEBUG_S bit13 SWD 调试管脚选择位 0:PA14 和 PA15 端口作为调试管脚 1:PA0 和 PA1 端口作为调试管脚 ( 默认 ) CFG_DEBUG bit SWD 调试模式使能位 0x: 禁止 10: 使能 ( 默认 ) 由 DEBUG_S 配置位所选定的 IO 管脚被强制作为 SWD 调试端口, 用户程序对该 IO 管脚的控制无效 11:- 注 1: 对配置位 CFG_PWRTEB, 仅在将 MRSTN 管脚作为外部复位 (CFG_MRSTN 00) 时, 该配置位才有效, 推荐用户设置为上电延时使能 (CFG_PWRTEB=0), 只有在应用系统特别要求芯片上电后快速进入工作状态, 并且系统供电电源稳定可靠的条件下, 才可考虑禁止上电延时 注 2: 当 MRSTN 管脚用作外部复位管脚时, 芯片内部固定集成了约 45K 欧姆的弱上拉电阻 注 3: 对上电 140ms 延时, 在 MRSTN 管脚复用为 GPIO 功能时, 或当芯片发生 BOR 掉电复位后, 该延时固定为使能, 与配置位 CFG_PWRTEB 无关 注 4: 在对 Flash 程序加密编程时, 必须要禁止 CFG_DEBUG 位, 否则加密无效, 编程工具将提示错误 配置字名称 CFG_WORD1 地址 C H - bit 0 - WDT 硬件看门狗使能位 CFG_WDTEN bit1 0: 禁止 ( 默认,WDT 计数时钟源固定为内部 LRC 时钟 ) WDT 硬件看门狗中断使能位 ( 仅在 CFG_WDTEN=1 时有效 ) WDTINTEN bit 2 0: 禁止 ( 默认 ) - bit V1.0 72/309

73 WDTRL bit7-5 上电复位 WDT 重载值选择位 ( 仅在 CFG_WDTEN=1 时有效 ) 000:0x0000_0200(WDT 计数溢出时间约 16ms) 001:0x0000_0400(WDT 计数溢出时间约 32ms) 010:0x0000_1000(WDT 计数溢出时间约 128ms) 011:0x0000_4000(WDT 计数溢出时间约 512ms) 100:0x0000_8000(WDT 计数溢出时间约 1s) 101:0x0001_0000(WDT 计数溢出时间约 2s) 110:0x0002_0000(WDT 计数溢出时间约 4s) 111:0x0004_0000(WDT 计数溢出时间约 8s)( 默认 ) FWPS bit12-8 FLASH 地址单元写保护控制位 00000: 地址单元 (0000_0000H~0000_07FFH) 写保护 00001: 地址单元 (0000_0000H~0000_0FFFH) 写保护 00010: 地址单元 (0000_0000H~0000_17FFH) 写保护 00011: 地址单元 (0000_0000H~0000_1FFFH) 写保护 10000: 地址单元 (0000_0000H~0000_87FFH) 写保护 1xxx1: 地址单元 (0000_0000H~0000_8FFFH) 写保护 ( 默认 ) FWPEB bit13 FLASH 自编程操作 (IAP) 写保护区使能位 0: 使能 1: 禁止 ( 默认 ) - bit 注 1: 写保护区使能后, 位于写保护区的地址单元, 不支持 IAP 擦除和编程操作 注 2: 在 SWD 调试模式下, 需要禁止 WDT, 否则在调试过程中,WDT 会始终保持工作, 可能会产生计数溢出复 位, 导致芯片调试异常 配置字名称 CFG_WORD2 地址 H - bit7-0 - CFG_OSCMD bit15-8 XTAL 振荡器工作模式选择位 8 h2c: 高速 HS 模式 (1~20MHz)( 默认 ) 8 hf0: 低速 LP 模式 (32KHz) 程序区 FLASH 芯片内部的程序存储器 FLASH 总容量为 36K 字节, 地址范围为 0000_0000 H ~0000_8FFF H, 共分 36 页, 每页 1K 字节 FLASH 存储器支持至少 10 万次擦写次数,10 年以上的数据保持时间 芯片支持通过 IAP 模块对程序存储器 FLASH 进行编程 页擦除操作, 其中字地址单元编程时间约为 20us, 页擦除时间约为 2ms 芯片支持在 SWD 调试模式下对 Flash 进行编程 擦除 读取等操作, 对 SWD 调试模式, 需在 ISP 编程时通过配置字 CFG_DEBUG 和 DEBUG_S 使能并选择调试端口 V1.0 73/309

74 自编程操作 (IAP) 芯片内部 FLASH 存储器, 支持应用中自编程操作 IAP(In-Application Programming) 写保护区使能后, 位于写保护区的 FLASH 存储器地址单元, 不支持 IAP 擦除和编程操作 可通过配置字 FWPEB 使能 FLASH 写保护区, 通过配置字 FWPS 选择写保护区地址范围 IAP 概述 支持 FLASH 数据保护, 进行 IAP 操作前需先进行解锁, 去除相关寄存器的写保护 支持程序存储器 FLASH 全擦除模式 ( 仅在 SWD 调试时有效 ) 和页擦除模式 支持字编程模式, 每个字包含 4 个字节 IAP 操作过程中可软件禁止全局中断 ; 也可使能中断, 将中断向量表和中断服务程序 ( ISR) 复制到 SRAM, 通过设置中断向量表重映射使能寄存器 SCU_TBLREMAPEN 和中断向量表偏移寄存器 SCU_TBLOFF 可调用 SRAM 中的中断服务程序 (ISR) 来响应中断 IAP 操作进入擦除或编程状态后,IAP 自动上锁, 进入 FLASH 保护状态, 下次 IAP 操作前需重新解锁 IAP 自编程操作程序需放在芯片的 SRAM 中执行, 并在程序中对 FLASH 擦除或编程结果进行校验 芯片内置 IAP 自编程硬件固化模块, 在 IAP 自编程操作程序中可以调用这些自编程固化模块, 以减少 SRAM 中的 IAP 操作代码量 IAP 操作流程 IAP 操作请求流程 首先通过 IAP 控制寄存器, 置位访问 FLASH 请求信号, 查询得到允许应答 再进行对应的 IAP 操作,IAP 操作是指 FLASH 全擦除, 页擦除和编程三种操作 操作完成后清除 FLASH 请求信号, 查询应答信号也被清零后, 结束本次 FLASH 的访问操作 具体操作流程图如下所示 : V1.0 74/309

75 开始 设置 IAP_UL, 对 IAP 解锁 FLASH_REQ=1 FLASH_ACK=1? N Y IAP 操作 FLASH_REQ=0 FLASH_ACK=0? N Y 结束 图 3-2 IAP 操作请求流程图 IAP 全擦除操作流程 IAP 全擦除操作只在芯片调试模式使能时有效, 即将配置字 CFG_WORD0(0010_0004 H ) 的 bit15 写 1 时有效 开始 设置 IAP_UL, 对 IAP 解锁 设置 IAP_TRIG 为 0x000051AE, 选择全擦除模式 BSY = 1? Y N 是否超时? N ERASE_END =1? Y 结束 N Y 出错处理 图 3-3 IAP 全擦除操作流程图 IAP 页擦除操作流程 V1.0 75/309

76 开始 设置 IAP_UL, 对 IAP 解锁 设置 IAPPA, 选择页地址 设置 IAP_TRIG 为 0x00005EA1, 选择页擦除模式 设置 IAP_UL 对 IAP 解锁 BSY = 1? Y N 是否超时? N Y 设置 IAP_UL, 对 IAP 解锁 ERASE_END =1? N 出错处理 Y Y N 连续擦除下一页? N 完成? Y 结束 图 3-4 IAP 页擦除操作流程图 IAP 编程操作流程 开始 设置 IAP_UL, 对 IAP 解锁 设置 IAP_ADDR, 写入编程地址 设置 IAP_DATA, 写入编程数据 设置 IAP_UL IAP 解锁 设置 IAP_TRIG 为 0x00005DA2, 选择编程模式 N Y 设置 IAP_UL, 对 IAP 解锁 N 下一单元跨页? BSY = 1? N Y 超时? Y PROG_END =1? N 出错处理 Y Y N 连续编程下一单元? N 完成? Y 结束 图 3-5 IAP 编程操作流程图 V1.0 76/309

77 IAP 自编程硬件固化模块芯片内置 IAP 自编程固化模块, 由硬件电路实现, 在 IAP 自编程操作程序中可以调用这些自编程固化模块, 以减少 SRAM 中的 IAP 操作代码量 IAP 自编程硬件固化模块支持单页擦除, 单字编程和多字编程, 分别由如下 IAP 操作函数来实现 : 单页擦除函数 (IAP_PageErase) 入口地址 : 保存在 0x 单元内 参数输入 :R0- 擦除页的首地址 参数输出 :R0- 函数执行状态 (R0=1 为成功,R0=0 为失败 ) 单字编程函数 (IAP_WordProgram) 入口地址 : 保存在 0x 单元内 参数输入 :R0- 编程的 Flash 地址,R1- 编程数据 参数输出 :R0- 函数执行状态 (R0=1 为成功,R0=0 为失败 ) 多字编程函数 (IAP_WordsProgram) 入口地址 : 保存在 0x 单元内 参数输入 :R0- 编程的 Flash 首地址,R1- 放在 SRAM 空间的编程数据首地址, R2- 编程数据长度,R3- 当编程到页首时是否先进行页擦除 (R3 非零为擦除, R3=0 为不擦除 ) 参数输出 :R0- 函数执行状态 (R0=1 为成功,R0=0 为失败 ) 特殊功能寄存器 IAP 解锁寄存器 (IAP_UL) 偏移地址 :10 H 复位值 : _ _ _ B UL<31:16> UL<15:0> UL<31:0> bit31-0 R/W IAP 解锁 : 写入 0x0000_00A5; IAP 上锁 : 进行如下任一操作均可上锁写入其它值,IAP 上锁 ; 写 IAP 触发寄存器 IAP_TRIG,IAP 自动上锁 ; 写地址,IAP 上锁 ; IAP 软件复位后,IAP 上锁 注 1:IAP 上锁后, 处于写保护状态的寄存器为 IAP_CON,IAP_ADDR,IAP_DATA,IAP_TRIG V1.0 77/309

78 注 2: 写地址,IAP 上锁, 是指对 H~40000BFF H 空间中未定义的地址单元, 进行写操作时,IAP 上锁 IAP 控制寄存器 (IAP_CON) 偏移地址 :00 H 复位值 : _ _ _ B FLASH_FAIL FLASH_ACK FLASH_REQ RST EN - bit FLASH_FAIL bit7 R IAP 访问 FLASH 地址失败标志位 0:IAP 未访问 FLASH 地址保护区 1:IAP 访问 FLASH 地址保护区, 访问失败 - bit6 R/W - FLASH_ACK bit5 R FLASH 应答信号 0: 不允许访问 1: 允许 IAP 访问 FLASH 存储器 FLASH_REQ bit4 R/W IAP 访问 FLASH 的请求信号 0: 无请求 1:IAP 请求访问 FLASH 存储器 - bit RST bit1 W IAP 软件复位 0: 读取时始终为 0 1: 复位 EN bit0 R/W IAP 使能位 0: 禁止 注 1: 对 IAP_CON 寄存器进行写操作前, 需要先设置 IAP_UL 寄存器, 对 IAP 解锁, 去除写保护 IAP 地址寄存器 (IAP_ADDR) 偏移地址 :04 H 复位值 : _ _ _ B IFREN IAPPA<5:0> IAPCA<7:0> - bit V1.0 78/309

79 IFREN bit20 R/W IAP 信息区使能 0: 不允许 IAP 操作 FLASH_INFO 区 1: 允许 IAP 操作 FLASH_INFO 区 - bit IAPPA<5:0> bit15-10 R/W IAP 页地址 ( 擦除模式 ) 1)0x00~0x23: 共 36 页, 对应的地址范围 0x0000_0000~0x0000_8FFF 2) 操作 FLASH INFO 区时,IAPPA 无效 IAPCA<7:0> bit9-2 R/W IAP 单元地址 1) 擦除模式下, 单元地址无效 2) 编程模式下 : 操作非 FLASH INFO 区时,IAPCA 为当前页中被编程单元的相对地址, 每页 256 个单元, 每单元 4 个字节 编程前需保证该单元已经被擦除操作 FLASH INFO 区时, 仅 IAPCA[5:0] 有效,INFO 区共包括 64 个单元, 每单元 4 个字节 - bit 注 1: 对 IAP_ADDR 寄存器进行写操作前, 需要先设置 IAP_UL 寄存器, 对 IAP 解锁, 去除写保护 注 2: 完成页擦除后,IAPPA 自动 +1; 注 3: 完成单元编程后,IAPCA 自动 +1; 由于 IAPCA 只在当前页中进行单元寻址, 所以跨页编程时, 必须重新填写 IAPPA, 指定下一页地址 IAP 数据寄存器 (IAP_DATA) 偏移地址 :08 H 复位值 : _ _ _ B DATA<31:16> DATA<15:0> DATA<31:0> bit31-0 R/W IAP 单元数据 注 1: 对 IAP_DATA 寄存器进行写操作前, 需要先设置 IAP_UL 寄存器, 对 IAP 解锁, 去除写保护 触发寄存器 (IAP_TRIG) 偏移地址 :0C H 复位值 : _ _ _ B TRIG<31:16> V1.0 79/309

80 TRIG<15:0> TRIG<31:0> bit31-0 R/W IAP 操作命令 ( 写入该寄存器后,IAP 重新上锁 ) 0x0000_51AE: 全擦除 ( 仅在 SWD 调试时有效 ) 0x0000_5EA1: 页擦除 ( 擦除 INFO 区时, 必须先执行全擦除操作, 否则无效 ) 0x0000_5DA2: 编程模式其它 : 无操作 ( IAP 完成后, 硬件自动更改为无操作 ) 注 1: 对 IAP_TRIG 寄存器进行写操作前, 需要先设置 IAP_UL 寄存器, 对 IAP 解锁, 去除写保护 IAP 状态寄存器 (IAP_STA) 偏移地址 :14 H 复位值 : _ _ _ B TIMEOUT_ERR PROG_END ERASE_END BSY - bit TIMEOUT_ERR bit3 R/W IAP 超时错误标志位 0: 写 0 清除, 触发 IAP_TRIG 自动清除, 或 IAP 软件复位清除 1:IAP 操作超时 PROG_END bit2 R/W IAP 编程结束标志位 0: 写 0 清除, 触发 IAP_TRIG 自动清除, 或 IAP 软件复位清除 1: 当前单元编程完成 ERASE_END bit1 R/W IAP 页擦除结束标志位 0: 写 0 清除, 触发 IAP_TRIG 自动清除, 或 IAP 软件复位清除 1: 当前页擦除完成 BSY bit0 R IAP 工作状态位 0: 空闲,IAP 软件复位可将该位清零 1:IAP 操作正在进行中 注 1:IAP_STA 寄存器的 TIMEOUT_ERR 为 1 时, 硬件自动清零 IAP_CON 寄存器的 EN 位 V1.0 80/309

81 3. 3 数据存储器 (SRAM) 芯片内部集成 8K 字节数据存储器 SRAM, 地址范围为 2000_0000 H ~2000_1FFF H SRAM 地址映射 0xFFFF_FFFF System 0x3FFF_FFFF 0xE000_0000 0xDFFF_FFFF Reserved SRAM bitband 0xA000_0000 0x9FFF_FFFF Reserved 0x2200_0000 0x21FF_FFFF 0x6000_0000 0x5FFF_FFFF Peripheral 0x4000_0000 0x3FFF_FFFF SRAM 0x2000_0000 0x1FFF_FFFF FLASH 0x0000_0000 Reserved 0x2000_2000 0x2000_1FFF 8K Bytes SRAM 0x2000_0000 图 3-6 SRAM 映射图 SRAM 位带扩展 SRAM 支持位带扩展, 可使用普通的加载和存储指令对单比特进行读写操作 通过位带扩展, 除可在起始地址为 0x2000_0000 的空间访问 SRAM 外, 还可在起始地址为 0x2200_0000 的位带扩展区以单比特方式访问 SRAM 位带扩展区把每个比特扩展为一个 32-bit 的字, 通过访问这些字可达到访问原始比特的目的 对于 SRAM 的某个 bit, 如果它所在字节地址为 A, 位序号为 N(0 N 7), 则该 bit 在 SRAM 位带扩展后的地址为 : AliasAddress_A_N = 0x2200_ ( A 0x2000_0000) x 32 + N x 4 V1.0 81/309

82 3. 4 外设寄存器 外设寄存器映射 Peripheral Device Peripheral bitband 0x4200_0000~0x5FFF_FFFF 0xFFFF_FFFF 0xE000_0000 0xDFFF_FFFF 0x6000_0000 0x5FFF_FFFF 0x4000_0000 0x3FFF_FFFF 0x2000_0000 0x1FFF_FFFF 0x0000_0000 System Reserved Peripheral SRAM Code Reserved I2C0 Reserved SPI1 SPI0 Reserved EUART0 UART1 UART0 Reserved T32N0 Reserved T16N3 T16N2 T16N1 T16N0 WDT LCD/LED RTC ADC0 Reserved Flash Interface GPIO SCU 图 3-7 外设存储器分配示意图 0x4000_9400~0x41FF_FFFF 0x4000_9000~0x4000_93FF 0x4000_8C00~0x4000_8FFF 0x4000_8400~0x8400_8BFF 0x4000_8000~0x4000_83FF 0x4000_7400~0x4000_7FFF 0x4000_7000~0x4000_73FF 0x4000_6400~0x4000_67FF 0x4000_6000~0x4000_63FF 0x4000_4400~0x4000_5FFF 0x4000_4000~0x4000_43FF 0x4000_3000~0x4000_3FFF 0x4000_2C00~0x4000_2FFF 0x4000_2800~0x4000_2BFF 0x4000_2400~0x4000_27FF 0x4000_2000~0x4000_23FF 0x4000_1C00~0x4000_1FFF 0x4000_1800~0x4000_1BFF 0x4000_1400~0x4000_17FF 0x4000_1000~0x4000_13FF 0x4000_0C00~0x4000_0FFF 0x4000_0800~0x4000_0BFF 0x4000_0400~0x4000_07FF 0x4000_0000~0x4000_03FF 注 1:Reserved 寄存器区域为只读, 读出值为 H 外设寄存器位带扩展 外设寄存器支持位带扩展, 可使用普通的加载和存储指令对单比特进行读写操作 通过位带扩展, 除可在 0x4000_0000 起始的空间访问外设外, 还可在起始地址为 0x4200_0000 的位带扩展区以单比特方式访问外设寄存器 位带扩展区把每个比特扩展为一个 32-bit 的字, 通过访问这些字可达到访问原始比特的目的 对于外设寄存器的某一位, 如果它所在字节地址为 A, 位序号为 N(0 N 7), 则该位在外设 V1.0 82/309

83 寄存器位带扩展后的地址为 : AliasAddress_A_N = 0x4200_ ( A 0x4000_0000) x 32 + N x 4 GPIO 端口寄存器 GPIO_PADATABSR,GPIO_PADATABCR,GPIO_PADATABRR, GPIO_PADIRBSR,GPIO_PADIRBCR,GPIO_PADIRBRR,GPIO_PBDATABSR, GPIO_PBDATABCR,GPIO_PBDATABRR,GPIO_PBDIRBSR,GPIO_PBDIRBCR, GPIO_PBDIRBRR, 用于实现对 GPIO 端口数据寄存器和方向控制寄存器的位操作, 这些端口位操作寄存器不再支持位带扩展访问 除上述寄存器外, 其它外设寄存器均支持位带扩展访问操作 系统控制单元 (SCU) 寄存器列表 系统控制单元 (SCU) 寄存器名称 寄存器偏移地址 寄存器描述 SCU 基地址 :4000_0000 H SCU_PROT 0000 H 系统设置保护寄存器 SCU_NMICON 0004 H 不可屏蔽中断控制寄存器 SCU_PWRC 0008 H 复位寄存器 SCU_FAULTFLAG 000C H 硬件错误标志寄存器 SCU_FLASHWAIT 0020 H FLASH 访问等待时间寄存器 SCU_SOFTCFG 0024 H 系统配置软件控制寄存器 SCU_LVDCON 0028 H LVD 控制寄存器 SCU_CCM 002C H 外部时钟检测控制寄存器 SCU_PLLLKCON 0030 H PLL 锁定中断控制寄存器 SCU_TIMEREN 0034 H TIMER 使能控制寄存器 SCU_TIMERDIS 0038 H TIMER 关停控制寄存器 SCU_SCLKEN H 系统时钟控制寄存器 0 SCU_SCLKEN H 系统时钟控制寄存器 1 SCU_PCLKEN 0048 H 外设时钟控制寄存器 SCU_WAKEUPTIME 004C H 系统唤醒时间控制寄存器 SCU_TBLREMAPEN 0060 H 中断向量表重映射使能寄存器 SCU_TBLOFF 0064 H 中断向量表偏移寄存器 GPIO 寄存器列表 GPIO 寄存器列表寄存器名称 寄存器偏移地址 寄存器描述 GPIO 基地址 :4000_0400 H GPIO_PAPORT 0000 H PA 端口状态寄存器 GPIO_PADATA 0004 H PA 端口数据寄存器 GPIO_PADATABSR 0008 H PA 输出置位寄存器 GPIO_PADATABCR 000C H PA 输出清零寄存器 V1.0 83/309

84 GPIO_PADATABRR 0010 H PA 输出翻转寄存器 GPIO_PADIR 0014 H PA 端口方向控制寄存器 GPIO_PADIRBSR 0018 H PA 端口方向置位寄存器. GPIO_PADIRBCR 001C H PA 端口方向清零寄存器 GPIO_PADIRBRR 0020 H PA 端口方向翻转寄存器 GPIO_PAFUNC H PA[7:0] 端口复用选择寄存器 GPIO_PAFUNC H PA[15:8] 端口复用选择寄存器 GPIO_PAFUNC2 002C H PA[23:16] 端口复用选择寄存器 GPIO_PAFUNC H PA[31:24] 端口复用选择寄存器 GPIO_PAINEB 0034 H PA 端口输入控制寄存器 GPIO_PAODE 0038 H PA 端口开漏控制寄存器 GPIO_PAPUE 003C H PA 端口弱上拉使能寄存器 GPIO_PAPDE 0040 H PA 端口弱下拉使能寄存器 GPIO_PADS 0044 H PA 端口驱动电流控制寄存器 GPIO_PBPORT 0080 H PB 端口状态寄存器 GPIO_PBDATA 0084 H PB 端口数据寄存器 GPIO_PBDATABSR 0088 H PB 端口输出置位寄存器 GPIO_PBDATABCR 008C H PB 端口输出清零寄存器 GPIO_PBDATABRR 0090 H PB 端口输出翻转寄存器 GPIO_PBDIR 0094 H PB 端口方向控制寄存器 GPIO_PBDIRBSR 0098 H PB 端口方向置位寄存器 GPIO_PBDIRBCR 009C H PB 端口方向清零寄存器 GPIO_PBDIRBRR 00A0 H PB 端口方向翻转寄存器 GPIO_PBFUNC0 00A4 H PB[7:0] 端口复用选择寄存器 GPIO_PBFUNC1 00A8 H PB[13:8] 端口复用选择寄存器 GPIO_PBINEB 00B4 H PB 端口输入控制寄存器 GPIO_PBODE 00B8 H PB 端口开漏控制寄存器 GPIO_PBPUE 00BC H PB 端口弱上拉使能寄存器 GPIO_PBPDE 00C0 H PB 端口弱下拉使能寄存器 GPIO_PBDS 00C4 H PB 端口驱动电流控制寄存器 GPIO_PINTIE 0300 H PINT 中断使能寄存器 GPIO_PINTIF 0304 H PINT 中断标志寄存器 GPIO_PINTSEL 0308 H PINT 中断源选择寄存器 GPIO_PINTCFG 030C H PINT 中断配置寄存器 GPIO_KINTIE 0310 H KINT 中断使能寄存器 GPIO_KINTIF 0314 H KINT 中断标志寄存器 GPIO_KINTSEL 0318 H KINT 中断源选择寄存器 GPIO_KINTCFG 031C H KINT 中断配置寄存器 GPIO_IOINTFLTS 0330 H 端口中断 20ns 滤波器分配控制寄存器 GPIO_TMRFLTSEL 0340 H TMR 输入端口 20ns 滤波器分配控制寄存器 GPIO_SPIFLTSEL 0344 H SPI 输入端口 20ns 滤波器分配控制寄存器 GPIO_TXPWM 0380 H 脉宽调制寄存器 V1.0 84/309

85 GPIO_BUZC 0384 H 蜂鸣器计数控制寄存器 IAP 寄存器列表 IAP 寄存器列表 寄存器名称寄存器偏移地址寄存器描述 IAP 基地址 :4000_0800 H IAP_CON 0000 H IAP 控制寄存器 IAP_ADDR 0004 H IAP 地址寄存器 IAP_DATA 0008 H IAP 数据寄存器 IAP_TRIG 000C H IAP 触发寄存器 IAP_UL 0010 H IAP 解锁寄存器 IAP_STA 0014 H IAP 状态寄存器 ADC 寄存器列表 ADC 寄存器列表 寄存器名称寄存器偏移地址寄存器描述 ADC 基地址 :4000_1000 H ADC_DR 0000 H ADC 转换值寄存器 ADC_CON H ADC 控制寄存器 0 ADC_CON H ADC 控制寄存器 1 ADC_CHS 000C H ADC 通道选择寄存器 ADC_IE 0010 H ADC 中断使能寄存器 ADC_IF 0014 H ADC 中断标志寄存器 ADC_ACPC 0028 H ADC 自动转换比较控制寄存器 ADC_ACPCMP 0030 H ADC 自动转换比较阈值寄存器 ADC_ACPMEAN 0034 H ADC 自动转换均值数据寄存器 ADC_VREFCON 0040 H ADC 参考控制寄存器 RTC 寄存器列表 RTC 寄存器列表 寄存器名称寄存器偏移地址寄存器描述 RTC 基地址 :4000_1400 H RTC_CON 0000 H RTC 控制寄存器 RTC_CAL 0004 H RTC 调校寄存器 RTC_WA 0008 H RTC 周闹钟寄存器 RTC_DA 000C H RTC 日闹钟寄存器 RTC_HMS 0010 H RTC 时分秒寄存器 V1.0 85/309

86 RTC_YMDW 0014 H RTC 年月日周寄存器 RTC_IE 0018 H RTC 中断使能寄存器 RTC_IF 001C H RTC 中断标志寄存器 RTC_WP 0020 H RTC 写保护寄存器 LCD 寄存器列表 LCD 寄存器列表 寄存器名称寄存器偏移地址寄存器描述 LCD:4000_1800 H LCD_CON H LCD 控制寄存器 0 LCD_TWI 0004 H LCD 闪烁时间寄存器 LCD_SEL 0008 H LCD 段使能寄存器 <27:0> LCD_CON H LCD 控制寄存器 1 LCD_D H LCD 像素寄存器 0 LCD_D H LCD 像素寄存器 1 LCD_D H LCD 像素寄存器 2 LCD_D3 002C H LCD 像素寄存器 3 LCD_D H LCD 像素寄存器 4 LCD_D H LCD 像素寄存器 5 LCD_D H LCD 像素寄存器 6 注 :LCD/LED 模块中寄存器 LCD_CON0 和 LED_CON0,LCD_SEL 和 LED_SEL,LCD_CON1 和 LED_CON1, LCD_D0 和 LED_D0,LCD D1 和 LED_D1 地址共用 LED 寄存器列表 LED 寄存器列表 寄存器名称寄存器偏移地址寄存器描述 LED 基地址 :4000_1800 H LED_CON H LED 控制寄存器 0 LED_SEL 0008 H LED 段使能寄存器 <27:0> LED_CON H LED 控制寄存器 1 LED_D H LED 像素寄存器 0 LED_D H LED 像素寄存器 1 注 :LCD/LED 模块中寄存器 LCD_CON0 和 LED_CON0,LCD_SEL 和 LED_SEL,LCD_CON1 和 LED_CON1, LCD_D0 和 LED_D0,LCD D1 和 LED_D1 地址共用 V1.0 86/309

87 WDT 寄存器列表 WDT 寄存器列表 寄存器名称寄存器偏移地址寄存器描述 WDT 基地址 :4000_1C00 H WDT_LOAD 0000 H WDT 计数器装载值寄存器 WDT_VALUE 0004 H WDT 计数器当前值寄存器 WDT_CON 0008 H WDT 控制寄存器 WDT_INTCLR 000C H WDT 中断标志清除寄存器 WDT_RIS 0010 H WDT 中断标志寄存器 WDT_LOCK 0100 H WDT 访问使能寄存器 WDT_ITCR 0300 H WDT 测试寄存器, 仅供测试使用 WDT_ITOP 0304 H WDT 测试寄存器, 仅供测试使用 注 :WDT_ITCR 和 WDT_ITOP 寄存器仅供测试使用, 禁止用户对其进行写操作, 否则可能会导致芯片工作异常 T16N0/T16N1/T16N2/T16N3 寄存器列表 T16N 寄存器列表 寄存器名称寄存器偏移地址寄存器描述 T16N0 基地址 :4000_2000 H T16N1 基地址 :4000_2400 H T16N2 基地址 :4000_2800 H T16N3 基地址 :4000_2C00 H T16N_CNT H T16N 计数值寄存器 0 T16N_CNT H T16N 计数值寄存器 1 T16N_PRECNT 0008 H T16N 预分频器计数值寄存器 T16N_PREMAT 000C H T16N 预分频器计数匹配寄存器 T16N_CON H T16N 控制寄存器 0 T16N_CON H T16N 控制寄存器 1 T16N_CON H T16N 控制寄存器 2 T16N_IE 0020 H T16N 中断使能寄存器 T16N_IF 0024 H T16N 中断标志寄存器 T16N_PDZ 0028 H T16N 调制模式死区宽度寄存器 T16N_PTR 002C H T16N 调制模式 ADC 触发寄存器 T16N_MAT H T16N 计数匹配寄存器 0 T16N_MAT H T16N 计数匹配寄存器 1 T16N_MAT H T16N 计数匹配寄存器 2 T16N_MAT3 003C H T16N 计数匹配寄存器 3 T16N_TOP H T16NCNT0 计数峰值寄存器 0 T16N_TOP H T16NCNT1 计数峰值寄存器 1 V1.0 87/309

88 T32N0 寄存器列表 T32N 寄存器列表 寄存器名称寄存器偏移地址寄存器描述 T32N0 基地址 :4000_4000 H T32N_CNT 0000 H T32N 计数值寄存器 T32N_CON H T32N 控制寄存器 0 T32N_CON H T32N 控制寄存器 1 T32N_PRECNT 0010 H T32N 预分频器计数值寄存器 T32N_PREMAT 0014 H T32N 预分频器计数匹配寄存器 T32N_IE 0018 H T32N 中断使能寄存器 T32N_IF 001C H T32N 中断标志寄存器 T32N_MAT H T32N 计数匹配寄存器 0 T32N_MAT H T32N 计数匹配寄存器 1 T32N_MAT H T32N 计数匹配寄存器 2 T32N_MAT3 002C H T32N 计数匹配寄存器 UART0/UART1 寄存器列表 UART 寄存器列表 寄存器名称寄存器偏移地址寄存器描述 UART0 基地址 :4000_6000 H UART1 基地址 :4000_6400 H UART_CON H UART 控制寄存器 0 UART_CON H UART 控制寄存器 1 UART_BRR 0010 H UART 波特率寄存器 UART_STA 0014 H UART 状态寄存器 UART_IE 0018 H UART 中断使能寄存器 UART_IF 001C H UART 中断标志寄存器 UART_TBW 0020 H UART 发送数据写入寄存器 UART_RBR 0024 H UART 接收数据读取寄存器 UART_TB H UART 发送缓冲寄存器 0 UART_TB H UART 发送缓冲寄存器 1 UART_TB H UART 发送缓冲寄存器 2 UART_TB3 004C H UART 发送缓冲寄存器 3 UART_TB H UART 发送缓冲寄存器 4 UART_TB H UART 发送缓冲寄存器 5 UART_TB H UART 发送缓冲寄存器 6 UART_TB7 005C H UART 发送缓冲寄存器 7 UART_RB H UART 接收缓冲寄存器 0 V1.0 88/309

89 UART_RB H UART 接收缓冲寄存器 1 UART_RB H UART 接收缓冲寄存器 2 UART_RB3 006C H UART 接收缓冲寄存器 3 UART_RB H UART 接收缓冲寄存器 4 UART_RB H UART 接收缓冲寄存器 5 UART_RB H UART 接收缓冲寄存器 6 UART_RB7 007C H UART 接收缓冲寄存器 EUART0 寄存器列表 EUART 寄存器列表 寄存器名称寄存器偏移地址寄存器描述 EUART0 基地址 :4000_7000 H EUART_CON H EUART 控制寄存器 0 EUART_CON H EUART 控制寄存器 1 EUART_CON H EUART 控制寄存器 2 EUART_BRR 0010 H EUART 波特率寄存器 EUART_IE 0018 H EUART 中断使能寄存器 EUART_IF 001C H EUART 中断标志寄存器 EUART_TBW 0020 H EUART 发送数据写入寄存器 EUART_RBR 0024 H EUART 接收数据读取寄存器 EUART_TB H EUART 发送缓冲寄存器 0/1 EUART_TB H EUART 发送缓冲寄存器 2/3 EUART_RB H EUART 接收缓冲寄存器 0/1 EUART_RB23 004C H EUART 接收缓冲寄存器 2/ SPI0/ SPI1 寄存器列表 SPI 寄存器列表 寄存器名称寄存器偏移地址寄存器描述 SPI0 基地址 :4000_8000 H SPI1 基地址 :4000_8400 H SPI_CON 0000 H SPI 控制寄存器 SPI_TBW 0008 H SPI 发送数据写入寄存器 SPI_RBR 000C H SPI 接收数据读取寄存器 SPI_IE 0010 H SPI 中断使能寄存器 SPI_IF 0014 H SPI 中断标志寄存器 SPI_TB 0018 H SPI 发送缓冲寄存器 SPI_RB 001C H SPI 接收缓冲寄存器 SPI_STA 0020 H SPI 状态寄存器 SPI_CKS 0024 H SPI 波特率设置寄存器 V1.0 89/309

90 I2C0 寄存器列表 I2C 寄存器列表 寄存器名称寄存器偏移地址寄存器描述 I2C0 基地址 :4000_9000 H I2C_CON 0000 H I2C 控制寄存器 I2C_MOD 0004 H I2C 工作模式寄存器 I2C_IE 0008 H I2C 中断使能寄存器 I2C_IF 000C H I2C 中断标志寄存器 I2C_TBW 0010 H I2C 发送数据写入寄存器 I2C_RBR 0014 H I2C 接收数据读取寄存器 I2C_TB 0018 H I2C 发送缓冲寄存器 I2C_RB 001C H I2C 接收缓冲寄存器 I2C_STA 0020 H I2C 状态寄存器 3. 5 内核寄存器 系统定时器 (SYSTICK) 寄存器列表 系统定时器 (SYSTICK) 寄存器名称 寄存器偏移地址 寄存器描述 SYSTICK 基地址 :E000_E000 H SYST_CSR 0010 H SYSTICK 控制 / 状态寄存器 SYST_RVR 0014 H SYSTICK 重装值寄存器 SYST_CVR 0018 H SYSTICK 当前值寄存器 SYST_CALIB 001C H SYSTICK 校准值寄存器 中断控制器 (NVIC) 寄存器列表 中断控制器 (NVIC) 寄存器名称 寄存器偏移地址 寄存器描述 NVIC 基地址 :E000_E100 H NVIC_ISER 0000 H IRQ0~31 置中断请求使能寄存器 NVIC_ICER 0080 H IRQ0~31 清中断请求使能寄存器 NVIC_ISPR 0100 H IRQ0~31 置中断挂起寄存器 NVIC_ICPR 0180 H IRQ0~31 清中断挂起寄存器 NVIC_PR H IRQ0~3 优先级控制寄存器 NVIC_PR H IRQ4~7 优先级控制寄存器 NVIC_PR H IRQ8~11 优先级控制寄存器 V1.0 90/309

91 NVIC_PR3 030C H IRQ12~15 优先级控制寄存器 NVIC_PR H IRQ16~19 优先级控制寄存器 NVIC_PR H IRQ20~23 优先级控制寄存器 NVIC_PR H IRQ24~27 优先级控制寄存器 NVIC_PR7 031C H IRQ28~31 优先级控制寄存器 系统控制块 (SCB) 寄存器列表 系统控制块 (SCB) 寄存器名称寄存器偏移地址寄存器描述 SCB 基地址 :E000_ED00 H SCB_CPUID 0000 H SCB_CPUID 寄存器 SCB_ICSR 0004 H 中断控制和状态寄存器 SCB_AIRCR 000C H 应用中断和复位控制寄存器 SCB_SCR 0010 H 系统控制寄存器 SCB_CCR 0014 H 配置和控制寄存器 SCB_SHPR2 001C H 系统处理程序优先级寄存器 2 SCB_SHPR H 系统处理程序优先级寄存器 3 V1.0 91/309

92 第 4 章输入输出端口 (GPIO) 4. 1 概述 本芯片支持两组 GPIO 端口, 最多支持共 46 个 I/O 管脚 所有 I/O 端口都是 CMOS 施密特输入和 CMOS 输出驱动 ( 可配置为开漏输出 ), 每个 I/O 端口的复用功能和工作模式由端口复用选择寄存器 (GPIO_PxFUNCy) 配置 当 I/O 端口配置为通用数字 I/O 功能时, 其输出状态由端口方向控制寄存器 (GPIO_PxDIR) 配置, 输入状态由相应的端口输入控制寄存器 (GPIO_PxINEB) 配置 当 I/O 端口处于输出状态时, 其电平由端口数据寄存器 (GPIO_PxDATA) 决定,1 为高电平,0 为低电平 ; 当 I/O 端口处于输入状态时, 其电平状态可通过读取端口状态寄存器 (PxPORT) 获得 端口输出电平支持位操作 将 GPIO 输出置位寄存器 (GPIO_PxDATABSR) 相应位写 1, 可将相应位的 GPIO 端口设置为高电平 ; 将 GPIO 输出清零寄存器 (GPIO_PxDATABCR) 相应位写 1, 可将相应位的 GPIO 端口设置为低电平 ; 将 GPIO 输出翻转寄存器 (GPIO_PxDATABRR) 相应位写 1, 可将相应位的 GPIO 端口电平取反 端口方向控制支持位操作 将 GPIO 端口方向置位寄存器 (GPIO_PxDIRBSR) 相应位写 1, 可将相应位的 GPIO 端口设置为输入 ; 将 GPIO 端口方向清零寄存器 (GPIO_PxDIRBCR) 相应位写 1, 可将相应位的 GPIO 端口设置为输出 ; 将 GPIO 输出翻转寄存器 (GPIO_PxDIRBRR) 相应位写 1, 可将相应位的 GPIO 端口方向取反 当 I/O 端口配置为复用功能时, 作为芯片外设功能模块的复用端口, 其输出状态仍需通过端口方向控制寄存器 (GPIO_PxDIR) 进行配置, 输入状态仍需通过相应的端口输入控制能寄存器 (GPIO_PxINEB) 进行配置 每个 I/O 端口均支持开漏输出, 由相应的端口开漏输出使能寄存器 (GPIO_PxODE) 控制开漏输出是否使能 每个 I/O 端口均支持弱上拉或弱下拉, 由相应的端口输入弱上拉使能寄存器 (GPIO_PxPUE) 控制其弱上拉功能是否使能, 由相应的端口输入弱下拉使能寄存器 (GPIO_PxPDE) 控制其弱下拉功能是否使能 每个 I/O 端口均支持电流驱动能力可配置, 由相应的端口驱动电流控制寄存器 (GPIO_PxDS) 选择 I/O 端口的输出驱动能力, 可选择为强电流驱动 I/O 端口, 或者普通驱动 I/O 端口 其中 PA6~PA13 端口可复用为 LCDC/LEDC 模块的 COM7~COM0 端口, 当其设置为强电流驱动 I/O 端口时, 具有比其它 I/O 端口更强的驱动能力, 具体参见 附录 2 电气特性 章节的描述 V1.0 92/309

93 4. 2 结构框图 Px 中断 系统时钟地址总线 读数据总线写数据总线 控制总线 IO 逻辑 IO 输出 IO 控制 IO 输入弱上拉控制 VDD VDD VDD Px 外设使能外设输出外设输入 IOMUX 数模选择模拟输入模拟输出 图 4-1 IO 端口电流结构图 4. 3 外部端口中断 支持全部 IO 口外部端口中断, 分成 8 组, 每组对应一个 IRQ, 并可通过 GPIO_PINTCFG 寄存器的 PINTx 位配置各外部中断触发方式 触发方式配置为高电平或低电平时, 中断标志只有在触发电平翻转后, 才可通过对 GPIO_PINTIF 寄存器的相应位写 1 来清除 GPIO_PINTIE 寄存器的输入屏蔽使能位 PMASKx, 可对外部端口中断输入进行屏蔽, 屏蔽位使能时, 对应的中断输入源就被屏蔽了, 不会产生中断和标志位 GPIO_PINTIE 寄存器的外部端口中断使能位 PINTIEx, 可对每个外部端口中断标志 PINTIFx 是否触发外部端口中断请求, 进行配置 PINTx_SEL PINTx_CFG PINTx_IN0 PINTIEx PINTx_IN1 PINTx_IN2 PINTx_IN3 PINTx_IN4 PINTx_IN5 中断 PORT 选择 PINTx_IN PINTx 中断产生电路 PINTIFx IRQ_PINTx PINTx_MASK 图 4-2 外部端口中断电路结构示意图 PINTx SEL0 SEL1 SEL2 SLE3 SEL4 SEL5 PINT0 PA0 PA8 PA16 PA24 PB0 PB8 PINT1 PA1 PA9 PA17 PA25 PB1 PB9 PINT2 PA2 PA10 PA18 PA26 PB2 PB10 PINT3 PA3 PA11 PA19 PA27 PB3 PB11 V1.0 93/309

94 PINT4 PA4 PA12 PA20 PA28 PB4 PB12 PINT5 PA5 PA13 PA21 PA29 PB5 PB13 PINT6 PA6 PA14 PA22 PA30 PB6 - PINT7 PA7 PA15 PA23 PA31 PB7 - 表 4-1 PINT 选择对应列表 4. 4 外部按键中断 支持 1 个 8 输入外部按键中断 (KINT), 8 个按键输入为 KINT0_IN~KINT7_IN, 其中任意一个按键输入都可以触发按键中断, 每个按键输入可以从 6 个 I/O 端口中选择一个作为其输入源 输入屏蔽使能位 KMASKx, 可对每个输入源 KINTx_IN 进行屏蔽 屏蔽使能时, 不论 KINTx_IN 输入如何变化, 中断标志 KINTIFx 均保持不变 ; 屏蔽使能时, 可通过端口中断配置寄存器位 KINTx_CFG, 对各个按键输入 KINTx 进行配置, 选择中断的有效触发边沿或电平 按键中断使能位 KINTIEx, 可对每个按键标志 KINTIFx 是否触发按键中断请求, 进行配置 GPIO_KINTCFG 寄存器的按键中断配置位 KINTx, 可对每个输入源的触发方式进行配置, 根据端口电平变化的不同状态, 触发中断 切换输入源触发方式时, 需先屏蔽输入源, 避免误产生中断 ; 或先禁止按键中断, 并在切换完成后, 对中断标志进行清零, 然后再使能按键中断 KINTx_SEL KINTx_CFG KINTIEx KINTx_IN0 KINTx_IN1 KINTx_IN2 KINTx_IN3 KINTx_IN4 KINTx_IN5 按键中断 PORT 选择 KINTx_IN KMASKx KINTFx 按键标志产生电路 KINTIFx IRQ_KINT 图 4-3 外部按键中断电路结构示意图 KINTx SEL0 SEL1 SEL2 SLE3 SEL4 SEL5 KINT0 PA0 PA8 PA16 PA24 PB0 PB8 KINT1 PA1 PA9 PA17 PA25 PB1 PB9 KINT2 PA2 PA10 PA18 PA26 PB2 PB10 KINT3 PA3 PA11 PA19 PA27 PB3 PB11 KINT4 PA4 PA12 PA20 PA28 PB4 PB12 KINT5 PA5 PA13 PA21 PA29 PB5 PB13 KINT6 PA6 PA14 PA22 PA30 PB6 - KINT7 PA7 PA15 PA23 PA31 PB7 - V1.0 94/309

95 4. 5 Buzz 输出 Buzz 输出可用于驱动蜂鸣器等音频发声器件 GPIO_BUZC 控制寄存器用于使能 Buzz 和设定其输出信号的频率 Buzz 信号频率为 : Fbuz = FPCLK/ (2*(BUZ_LOAD+1)) 由 GPIO_PAFUNCx 和 GPIO_PBFUNCx 寄存器来设定 Buzz 信号直接输出至 PA0,PA1 或 PB13 Buzz 的固定频率输出信号还可被 UART0 的输出信号 TXD0 调制为 TXPWM0 信号或被 EUART0 的输出信号 E0TX0 调制为 TXPWM1 信号, 并送至相应输出端口上 可通过 TX0PLV 和 TX1PLV 控制位设定为高电平调制还是低电平调制 当 GPIO_TXPWM 寄存器的 TX0PS 控制位为 2 b11 时,TXPWM0 调制信号可输出至 TXD0 T16N0OUT0 T16N0OUT1 或 BUZ 管脚 ( 由 GPIO_TXPWM 寄存器的 TXPWM0_Sx 选取 ) 当 GPIO_TXPWM 寄存器的 TX1PS 控制位为 2 b11 时,TXPWM1 调制信号可输出至 E0TX0 T16N1OUT0 T16N1OUT1 或 BUZ 管脚 ( 由 GPIO_TXPWM 寄存器的 TXPWM1_Sx 选取 ) E0TX0 或 TXD0 Buzz 信号 TXPWM0 或 TXPWM1 图 4-4 Buzz 高电平调制输出波形图 E0TX0 或 TXD0 Buzz 信号 TXPWM0 或 TXPWM1 图 4-5 Buzz 低电平调制输出波形图 4. 6 特殊功能寄存器 PA 端口状态寄存器 (GPIO_PAPORT) 偏移地址 :00 H V1.0 95/309

96 复位值 :xxxxxxxx_xxxxxxxx_xxxxxxxx _xxxxxxxx B PORT<31:16> PORT<15:0> PORT<31:0> bit 31-0 R PA 端口输入 / 输出电平 0: 低电平 1: 高电平 PA 端口数据寄存器 (GPIO_PADATA) 偏移地址 :04 H 复位值 : _ _ _ B DATA<31:16> DATA<15:0> DATA<31:0> bit 31-0 R/W PA 端口输出寄存器 0: 输出低电平 1: 输出高电平 PA 输出置位寄存器 (GPIO_PADATABSR) 偏移地址 :08 H 复位值 :xxxxxxxx_xxxxxxxx_xxxxxxxx _xxxxxxxx B DATABSR<31:16> DATABSR<15:0> DATABSR<31:0> bit 31-0 W PA 输出置位选择 0: 不改变输出电平 1: 相应端口输出高电平 PA 端口输出清零寄存器 (GPIO_PADATABCR) 偏移地址 : 0C H 复位值 :xxxxxxxx_xxxxxxxx_xxxxxxxx _xxxxxxxx B DATABCR <31:16> V1.0 96/309

97 DATABCR <15:0> DATABCR<31:0> bit 31-0 W PA 输出清零选择 0: 不改变输出电平 1: 相应端口输出低电平 PA 端口输出翻转寄存器 (GPIO_PADATABRR) 偏移地址 : 10 H 复位值 :xxxxxxxx_xxxxxxxx_xxxxxxxx _xxxxxxxx B DATABRR <31:16> DATABRR <15:0> DATABRR<31:0> bit 31-0 W PA 输出翻转选择 0: 不改变输出电平 1: 相应端口输出翻转 PA 端口方向控制寄存器 (GPIO_PADIR) 偏移地址 : 14 H 复位值 : _ _ _ B DIR <31:16> DIR <15:0> DIR<31:0> bit R/W PA 端口方向控制位 0: 输出 1: 非输出 ( 若 GPIO_PAINEB 对应位为 0, 则可作为数字输入端口使用 若需使能模拟通道功能, GPIO_PAINEB 和 GPIO_PADIR 的对应位都应设置为 1, 关闭数字输入和输出功能 ) PA 端口方向置位寄存器 (GPIO_PADIRBSR) 偏移地址 : 18 H 复位值 :xxxxxxxx_xxxxxxxx_xxxxxxxx _xxxxxxxx B DIRBSR<31:16> V1.0 97/309

98 DIRBSR<15:0> DIRBSR<31:0> bit 31-0 W PA 端口方向置位选择 0: 不改变 GPIO_PADIR 值 1: 对应的 GPIO_PADIR 位设置为 1 PA 端口方向清零寄存器 (GPIO_PADIRBCR) 偏移地址 : 1C H 复位值 :xxxxxxxx_xxxxxxxx_xxxxxxxx _xxxxxxxx B DIRBCR<31:16> DIRBCR<15:0> DIRBCR<31:0> bit 31-0 W PA 端口方向清零选择 0: 不改变 GPIO_PADIR 的值 1: 对应的 GPIO_PADIR 位设置为 0 PA 端口方向翻转寄存器 (GPIO_PADIRBRR) 偏移地址 : 20 H 复位值 :xxxxxxxx_xxxxxxxx_xxxxxxxx _xxxxxxxx B DIRBRR<31:16> DIRBRR<15:0> DIRBRR<31:0> bit 31-0 W PA 端口方向翻转选择 0: 不改变 GPIO_PADIR 的值 1: 对应的 GPIO_PADIR 位值翻转 PA[7:0] 端口复用选择寄存器 (GPIO_PAFUNC0) 偏移地址 :24 H 复位值 : _ _ _ B PA7<1:0> PA6<1:0> PA5<1:0> PA4<1:0> PA3<1:0> PA2<1:0> PA1<1:0> PA0<1:0> V1.0 98/309

99 bit31-30 PA7<1:0> bit29-28 R/W PA7 复用选择位 00:FUN0 01:FUN1 10:FUN2 11:FUN3 bit27-26 PA6<1:0> bit25-24 R/W PA6 复用选择位 00~11:FUN0~FUN3 bit23-22 PA5<1:0> bit21-20 R/W PA5 复用选择位 00~11:FUN0~FUN3 bit19-18 PA4<1:0> bit17-16 R/W PA4 复用选择位 00~11:FUN0~FUN3 bit15-14 PA3<1:0> bit13-12 R/W PA3 复用选择位 00~11:FUN0~FUN3 bit11-10 PA2<1:0> bit9-8 R/W PA2 复用选择位 00~11:FUN0~FUN3 bit7-6 PA1<1:0> bit5-4 R/W PA1 复用选择位 00~11:FUN0~FUN3 bit3-2 PA0<1:0> bit1-0 R/W PA0 复用选择位 00~11:FUN0~FUN3 PA[15:8] 端口复用选择寄存器 (GPIO_PAFUNC1) 偏移地址 :28 H 复位值 : _ _ _ B PA15<1:0> PA14<1:0> PA13<1:0> PA12<1:0> PA11<1:0> PA10<1:0> PA9<1:0> PA8<1:0> bit31-30 PA15 复用选择位 PA15<1:0> bit29-28 R/W 00:FUN0 01:FUN1 10:FUN2 V1.0 99/309

100 11:FUN3 bit27-26 PA14<1:0> bit25-24 R/W PA14 复用选择位 00~11:FUN0~FUN3 bit23-22 PA13<1:0> bit21-20 R/W PA13 复用选择位 00~11:FUN0~FUN3 bit19-18 PA12<1:0> bit17-16 R/W PA12 复用选择位 00~11:FUN0~FUN3 bit15-14 PA11<1:0> bit13-12 R/W PA11 复用选择位 00~11:FUN0~FUN3 bit11-10 PA10<1:0> bit9-8 R/W PA10 复用选择位 00~11:FUN0~FUN3 bit7-6 PA9<1:0> bit5-4 R/W PA9 复用选择位 00~11:FUN0~FUN3 bit3-2 PA8<1:0> bit1-0 R/W PA8 复用选择位 00~11:FUN0~FUN3 PA[23:16] 端口复用选择寄存器 (GPIO_PAFUNC2) 偏移地址 :2C H 复位值 : _ _ _ B PA23<1:0> PA22<1:0> PA21<1:0> PA20<1:0> PA19<1:0> PA18<1:0> PA17<1:0> PA16<1:0> bit31-30 PA23 复用选择位 00:FUN0 PA23<1:0> bit29-28 R/W 01:FUN1 10:FUN2 11:FUN3 bit27-26 PA22<1:0> bit25-24 R/W PA22 复用选择位 00~11:FUN0~FUN3 bit23-22 V /309

101 PA21<1:0> bit21-20 R/W PA21 复用选择位 00~11:FUN0~FUN3 bit19-18 PA20<1:0> bit17-16 R/W PA20 复用选择位 00~11:FUN0~FUN3 bit15-14 PA19<1:0> bit13-12 R/W PA19 复用选择位 00~11:FUN0~FUN3 bit11-10 PA18<1:0> bit9-8 R/W PA18 复用选择位 00~11:FUN0~FUN3 bit7-6 PA17<1:0> bit5-4 R/W PA17 复用选择位 00~11:FUN0~FUN3 bit3-2 PA16<1:0> bit1-0 R/W PA16 复用选择位 00~11:FUN0~FUN3 PA[31:24] 端口复用选择寄存器 (GPIO_PAFUNC3) 偏移地址 :30 H 复位值 : _ _ _ B PA31<1:0> PA30<1:0> PA29<1:0> PA28<1:0> PA27<1:0> PA26<1:0> PA25<1:0> PA24<1:0> bit31-30 PA31<1:0> bit29-28 R/W PA31 复用选择位 00:FUN0 01:FUN1 10:FUN2 11:FUN3 bit27-26 PA30<1:0> bit25-24 R/W PA30 复用选择位 00~11:FUN0~FUN3 bit23-22 PA29<1:0> bit21-20 R/W PA29 复用选择位 00~11:FUN0~FUN3 bit19-18 PA28<1:0> bit17-16 R/W PA28 复用选择位 V /309

102 00~11:FUN0~FUN3 bit15-14 PA27<1:0> bit13-12 R/W PA27 复用选择位 00~11:FUN0~FUN3 bit11-10 PA26<1:0> bit9-8 R/W PA26 复用选择位 00~11:FUN0~FUN3 bit7-6 PA25<1:0> bit5-4 R/W PA25 复用选择位 00~11:FUN0~FUN3 bit3-2 PA24<1:0> bit1-0 R/W PA24 复用选择位 00~11:FUN0~FUN3 注 1:PA2/PA3/PA27/PA26 中只能有一个可配置为 PWM 输出的刹车控制信号, 优级为 :PA2>PA3>PA27>PA26, 例如一旦 PA3 设置为 PWM 输出刹车控制信号, 则 PA27 和 PA26 不可再配置为 PWM 输出刹车控制信号 注 2:GPIO_PAFUNCx 寄存器仅用于端口的数字输入输出功能选择 使用端口的模拟功能时, 需要设置 GPIO_PADIR 和 GPIO_PAINEB 寄存器的对应位为 1, 关闭端口的数字输入和输出功能 PA 端口输入控制寄存器 GPIO_PAINEB 偏移地址 :34 H 复位值 : _ _ _ B INEB<31:16> INEB<15:0> INEB<31:0> bit31-0 R/W 端口数字输入功能使能位 0: 使能 1: 禁止 PA 端口开漏控制寄存器 GPIO_PAODE 偏移地址 :38 H 复位值 : _ _ _ B ODE<31:16> ODE<15:0> ODE<31:0> bit31-0 R/W 端口输出开漏使能位 V /309

103 0: 禁止, 端口为推挽输出, 端口为开漏输出 PA 端口弱上拉使能寄存器 (GPIO_PAPUE) 偏移地址 :3C H 复位值 : _ _ _ B PUE <31:16> PUE <15:0> PUE<31:0> bit31-0 R/W 端口弱上拉使能位 0: 禁止 PA 端口弱下拉使能寄存器 (GPIO_PAPDE) 偏移地址 :40 H 复位值 : _ _ _ B PDE <31:16> PDE <15:0> PDE<31:0> bit31-0 R/W 端口弱下拉使能位 0: 禁止 PA 端口驱动电流控制寄存器 (GPIO_PADS) 偏移地址 :44 H 复位值 : _ _ _ B DS <31:16> DS <15:0> DS<31:0> bit31-0 R/W 端口输出驱动能力选择位 0: 普通电流驱动 1: 强电流驱动 V /309

104 PB 端口状态寄存器 (GPIO_PBPORT) 偏移地址 :80 H 复位值 : _ _00xxxxxx _xxxxxxxx B PORT<13:0> - bit PORT<13:0> bit13-0 R PB 端口输入 / 输出电平 0: 低电平 1: 高电平 PB 端口数据寄存器 (GPIO_PBDATA) 偏移地址 :84 H 复位值 : _ _ _ B DATA<13:0> - bit DATA<13:0> bit13-0 R/W PB 端口输出电平 0: 输出低电平 1: 输出高电平 PB 端口输出置位寄存器 (GPIO_PBDATABSR) 偏移地址 :88 H 复位值 :xxxxxxxx_xxxxxxxx_xxxxxxxx _xxxxxxxx B DATABSR<13:0> - bit DATABSR<13:0> bit13-0 W PB 输出置位选择 0: 不改变输出电平 1: 相应端口输出高电平 V /309

105 PB 端口输出清零寄存器 (GPIO_PBDATABCR) 偏移地址 :8C H 复位值 :xxxxxxxx_xxxxxxxx_xxxxxxxx _xxxxxxxx B DATABCR<13:0> - bit DATABCR<13:0> bit13-0 W PB 输出清零选择 0: 不改变输出电平 1: 相应端口输出低电平 PB 端口输出翻转寄存器 (GPIO_PBDATABRR) 偏移地址 :90 H 复位值 :xxxxxxxx_xxxxxxxx_xxxxxxxx _xxxxxxxx B DATABRR<13:0> - bit DATABRR<13:0> bit13-0 W PB 输出翻转选择 0: 不改变输出电平 1: 相应端口输出翻转 PB 端口方向控制寄存器 (GPIO_PBDIR) 偏移地址 :94 H 复位值 : _ _ _ B DIR<13:0> - bit PB 端口方向控制位 DIR<13:0> bit13-0 R/W 0: 输出 1: 输入 ( 若 GPIO_PBINEB 对应位为 0, 则可作为 数字输入端口使用 若需使能模拟通道功能, V /309

106 GPIO_PBINEB 和 GPIO_PBDIR 的对应位都应设置 为 1, 关闭数字输入和输出功能 ) PB 端口方向置位寄存器 (GPIO_PBDIRBSR) 偏移地址 :98 H 复位值 :xxxxxxxx_xxxxxxxx_xxxxxxxx _xxxxxxxx B DIRBSR<13:0> - bit DIRBSR<13:0> bit13-0 W PB 端口方向置位选择 0: 不改变 GPIO_PBDIR 的值 1: 对应的 GPIO_PBDIR 位设置为 1 PB 端口方向清零寄存器 (GPIO_PBDIRBCR) 偏移地址 :9C H 复位值 :xxxxxxxx_xxxxxxxx_xxxxxxxx _xxxxxxxx B DIRBCR<13:0> - bit DIRBCR<13:0> bit13-0 W PB 端口方向清零选择 0: 不改变 GPIO_PBDIR 的值 1: 对应的 GPIO_PBDIR 位设置为 0 PB 端口方向翻转寄存器 (GPIO_PBDIRBRR) 偏移地址 :A0 H 复位值 :xxxxxxxx_xxxxxxxx_xxxxxxxx _xxxxxxxx B DIRBRR<13:0> - bit DIRBRR<13:0> bit13-0 W PB 端口方向翻转选择 0: 不改变 GPIO_PBDIR 的值 V /309

107 1: 对应的 GPIO_PBDIR 位值翻转 PB[7:0] 端口复用选择寄存器 (GPIO_PBFUNC0) 偏移地址 :A4 H 复位值 : _ _ _ B PB7<1:0> PB6<1:0> PB5<1:0> PB4<1:0> PB3<1:0> PB2<1:0> PB <1:0> PB0<1:0> bit31-30 PB7<1:0> bit29-28 R/W PB7 复用选择位 00:FUN0 01:FUN1 10:FUN2 11:FUN3 bit27-26 PB6<1:0> bit25-24 R/W PB6 复用选择位 00~11:FUN0~FUN3 bit23-22 PB5<1:0> bit21-20 R/W PB5 复用选择位 00~11:FUN0~FUN3 bit19-18 PB4<1:0> bit17-16 R/W PB4 复用选择位 00~11:FUN0~FUN3 bit15-14 PB3<1:0> bit13-12 R/W PB3 复用选择位 00~11:FUN0~FUN3 bit11-10 PB2<1:0> bit9-8 R/W PB2 复用选择位 00~11:FUN0~FUN3 bit7-6 PB1<1:0> bit5-4 R/W PB1 复用选择位 00~11:FUN0~FUN3 bit3-2 PB0<1:0> bit1-0 R/W PB0 复用选择位 00~11:FUN0~FUN3 PB[15:8] 端口复用选择寄存器 (GPIO_PBFUNC1) 偏移地址 :A8 H V /309

108 复位值 : _ _ _ B PB13<1:0> PB12<1:0> PB11<1:0> PB10<1:0> PB9<1:0> PB8<1:0> bit31-22 PB13<1:0> bit21-20 R/W PB13 复用选择位 00:FUN0 01:FUN1 10:FUN2 11:FUN3 bit19-18 PB12<1:0> bit17-16 R/W PB12 复用选择位 00~11:FUN0~FUN3 bit15-14 PB11<1:0> bit13-12 R/W PB11 复用选择位 00~11:FUN0~FUN3 bit11-10 PB10<1:0> bit9-8 R/W PB10 复用选择位 00~11:FUN0~FUN3 bit7-6 PB9<1:0> bit5-4 R/W PB9 复用选择位 00~11:FUN0~FUN3 bit3-2 PB8<1:0> bit1-0 R/W PB8 复用选择位 00~11:FUN0~FUN3 注 : GPIO_PBFUNCx 仅用于端口的数字输入输出功能选择 使用 PB 端口的模拟功能时, 需要设置 GPIO_PBDIR 和 GPIO_PBINEB 寄存器的对应位为 1, 关闭端口的数字输入和输出功能 PB 端口输入控制寄存器 (GPIO_PBINEB) 偏移地址 :B4 H 复位值 : _ _ _ B INEB<13:0> - bit V /309

109 INEB<13:0> bit13-0 R/W 端口数字输入功能使能位 0: 使能 1: 禁止 PB 端口开漏控制寄存器 (GPIO_PBODE) 偏移地址 :B8 H 复位值 : _ _ _ B ODE<13:0> - bit ODE<13:0> bit13-0 R/W 端口输出开漏使能位 0: 禁止, 端口为推挽输出, 端口为开漏输出 PB 端口弱上拉使能寄存器 (GPIO_PBPUE) 偏移地址 :BC H 复位值 : _ _ _ B PUEN<13:0> - bit PUEN<13:0> bit13-0 R/W 端口弱上拉使能位 0: 禁止 注 1: 当 MRSTN 管脚用作外部复位管脚时, 芯片内部固定集成了约 45K 欧姆的弱上拉电阻, 不受端口弱上拉使能寄存器的控制 PB 端口弱下拉使能寄存器 (GPIO_PBPDE) 偏移地址 :C0 H 复位值 : _ _ _ B V /309

110 PDEN<13:0> - bit PDEN<13:0> bit13-0 R/W 端口弱下拉使能位 0: 禁止 PB 端口驱动电流控制寄存器 (GPIO_PBDS) 偏移地址 :C4 H 复位值 : _ _ _ B DS<13:0> - bit DS<13:0> bit13-0 R/W 端口输出驱动能力选择位 0: 普通电流驱动 1: 强电流驱动 PINT 中断使能寄存器 (GPIO_PINTIE) 偏移地址 :00 H 复位值 : _ _ _ B PMASK<7:0> PINTIE<7:0> bit31-16 PMASK<7:0> bit15-8 R/W PINTx 中断源屏蔽控制位 0: 不屏蔽 1: 屏蔽 PINTIE<7:0> bit7-0 R/W PINTx 使能位 0: 禁止 PINT 中断标志寄存器 (GPIO_PINTIF) 偏移地址 :04 H V /309

111 复位值 : _ _ _ B PINTIF<7:0> - bit PINTIF<7:0> bit7-0 R/W GPIO 外部中断标志位 0: 无中断 1: 有中断软件写 1 清除中断标志位, 写 0 无效 注 : 对 GPIO_PINTIF 寄存器中的各中断标志位, 写 0 无效, 写 1 才能清除标志位 ; 读操作时, 读取的值为 1 表示 有中断发生 PINT0~7 中断源选择寄存器 (GPIO_PINTSEL) 偏移地址 :08 H 复位值 : _ _ _ B PINT7<2:0> PINT6<2:0> PINT5<2:0> PINT4<2:0> PINT3<2:0> PINT2<2:0> PINT1<2:0> PINT0<2:0> bit31 PINT7 输入选择位 PINT7<2:0> bit30-28 R/W 000~101:SEL0~SEL5 其余 : SEL0 bit27 PINT6 输入选择位 PINT6<2:0> bit26-24 R/W 000~101:SEL0~SEL5 其余 : SEL0 bit23 PINT5 输入选择位 PINT5<2:0> bit22-20 R/W 000~101:SEL0~SEL5 其余 : SEL0 bit19 PINT4 输入选择位 PINT4<2:0> bit18-16 R/W 000~101:SEL0~SEL5 其余 : SEL0 bit15 PINT3<2:0> bit14-12 R/W PINT3 输入选择位 V /309

112 000~101:SEL0~SEL5 其余 : SEL0 bit11 PINT2<2:0> bit10-8 R/W PINT2 输入选择位 000~101:SEL0~SEL5 其余 : SEL0 bit7 PINT1<2:0> bit6-4 R/W PINT1 输入选择位 000~101:SEL0~SEL5 其余 : SEL0 bit3 PINT0<2:0> bit2-0 R/W PINT0 输入选择位 000~101:SEL0~SEL5 其余 : SEL0 PINT 中断配置寄存器 (GPIO_PINTCFG) 偏移地址 :0C H 复位值 : _ _ _ B PINT7<2:0> PINT6<2:0> PINT5<2:0> PINT4<2:0> PINT3<2:0> PINT2<2:0> PINT1<2:0> PINT0<2:0> bit31 PINT7<2:0> bit30-28 R/W PINT7 配置位参见 GPIO_PINTCFG 详情 bit27 PINT6<2:0> bit26-24 R/W PINT6 配置位参见 GPIO_PINTCFG 详情 bit23 PINT5<2:0> bit22-20 R/W PINT5 配置位参见 GPIO_PINTCFG 详情 bit19 PINT4<2:0> bit18-16 R/W PINT4 配置位参见 GPIO_PINTCFG 详情 bit15 PINT3<2:0> bit14-12 R/W PINT3 配置位参见 GPIO_PINTCFG 详情 bit11 PINT2<2:0> bit10-8 R/W PINT2 配置位 V /309

113 参见 GPIO_PINTCFG 详情 bit7 PINT1<2:0> bit6-4 R/W PINT1 配置位参见 GPIO_PINTCFG 详情 bit3 PINT0<2:0> bit2-0 R/W PINT0 配置位参见 GPIO_PINTCFG 详情 寄存器名称 PINTCFG<2:0> bit 2-0 R/W GPIO_PINTCFG 详情 GPIO_PINTCFG 配置位 000: 上升沿触发中断 001: 下降沿触发中断 010: 高电平触发中断 011: 低电平触发中断 1xx: 上升沿和下降沿均触发中断 KINT 中断使能寄存器 (GPIO_KINTIE) 偏移地址 :10 H 复位值 : _ _ _ B KMASK<7:0> KINTIE<7:0> bit31-16 KMASK<7:0> bit15-8 R/W KINx 按键输入屏蔽控制位 0: 不屏蔽 1: 屏蔽 KINTIE<7:0> bit7-0 R/W KINTx 中断使能位 0: 禁止 KINT 中断标志寄存器 (GPIO_KINTIF) 偏移地址 :14 H 复位值 : _ _ _ B V /309

114 KINTIF<7:0> - bit KINTIF<7:0> bit7-0 R/W GPIO 按键中断标志位 0: 无中断 1: 有中断软件写 1 清除中断标志位, 写 0 无效 注 : 对 GPIO_KINTIF 寄存器中的各中断标志位, 写 0 无效, 写 1 才能清除标志位 ; 读操作时, 读取的值为 1 表示 有中断发生 KINT0~7 中断源选择寄存器 (GPIO_KINTSEL) 偏移地址 :18 H 复位值 : _ _ _ B KINT7<2:0> KINT6<2:0> KINT5<2:0> KINT4<2:0> KINT3<2:0> KINT2<2:0> KINT1<2:0> KINT0<2:0> bit31 KINT7 输入选择位 KINT7<2:0> bit30-28 R/W 000~101:SEL0~SEL5 其余 : SEL0 bit27 KINT6 输入选择位 KINT6<2:0> bit26-24 R/W 000~101:SEL0~SEL5 其余 : SEL0 bit23 KINT5 输入选择位 KINT5<2:0> bit22-20 R/W 000~101:SEL0~SEL5 其余 : SEL0 bit19 KINT4 输入选择位 KINT4<2:0> bit18-16 R/W 000~101:SEL0~SEL5 其余 : SEL0 bit15 KINT3 输入选择位 KINT3<2:0> bit14-12 R/W 000~101:SEL0~SEL5 其余 : SEL0 bit11 KINT2<2:0> bit10-8 R/W KINT2 输入选择位 V /309

115 000~101:SEL0~SEL5 其余 : SEL0 bit7 KINT1<2:0> bit6-4 R/W KINT1 输入选择位 000~101:SEL0~SEL5 其余 : SEL0 bit3 KINT0<2:0> bit2-0 R/W KINT0 输入选择位 000~101:SEL0~SEL5 其余 : SEL0 KINT 中断配置寄存器 (GPIO_KINTCFG) 偏移地址 :1C H 复位值 : _ _ _ B KINT7<2:0> KINT6<2:0> KINT5<2:0> KINT4<2:0> KINT3<2:0> KINT2<2:0> KINT1<2:0> KINT0<2:0> bit31 KINT7<2:0> bit30-28 R/W KINT7 配置位参见 GPIO_KINTCFG 详情 bit27 KINT6<2:0> bit26-24 R/W KINT6 配置位参见 GPIO_KINTCFG 详情 bit23 KINT5<2:0> bit22-20 R/W KINT5 配置位参见 GPIO_KINTCFG 详情 bit19 KINT4<2:0> bit18-16 R/W KINT4 配置位参见 GPIO_KINTCFG 详情 bit15 KINT3<2:0> bit14-12 R/W KINT3 配置位参见 GPIO_KINTCFG 详情 bit11 KINT2<2:0> bit10-8 R/W KINT2 配置位参见 GPIO_KINTCFG 详情 bit7 KINT1<2:0> bit6-4 R/W KINT1 配置位参见 GPIO_KINTCFG 详情 V /309

116 bit3 KINT0<2:0> bit2-0 R/W KINT0 配置位参见 GPIO_KINTCFG 详情 寄存器名称 GPIO_KINTCFG bit 2-0 R/W GPIO_KINTCFG 详情 GPIO_KINTCFG 配置位 000: 上升沿触发中断 001: 下降沿触发中断 010: 高电平触发中断 011: 低电平触发中断 1xx: 上升沿和下降沿均触发中断 端口中断 20ns 滤波器分配控制寄存器 (GPIO_IOINTFLTS) 偏移地址 :30 H 复位值 : _ _ _ B FLT_S<7:0> - bit FLT_S<7:0> bit7-0 R/W 端口中断 20ns 滤波器分配控制位 0: 用于 PINT 中断信号源的滤波 1: 用于 KINT 中断信号源的滤波 TMR 输入端口 20ns 滤波器分配控制寄存器 (GPIO_TMRFLTSEL) 偏移地址 :40 H 复位值 : _ _ _ B FLT3_SEL<3:0> FLT2_SEL<3:0> FLT1_SEL<3:0> FLT0_SEL<3:0> - bit TMR FLT3 滤波器控制位 4 h0:t16n0_0 使用 TMR_FLT3 FLT3_SEL<3:0> bit15-12 R/W 4 h1:t16n0_1 使用 TMR_FLT3 4 h2:t16n1_0 使用 TMR_FLT3 4 h3:t16n1_1 使用 TMR_FLT3 4 h4:t16n2_0 使用 TMR_FLT3 V /309

117 FLT2_SEL<3:0> bit11-8 R/W FLT1_SEL<3:0> bit7-4 R/W FLT0_SEL<3:0> bit3-0 R/W 4 h5:t16n2_1 使用 TMR_FLT3 4 h6:t16n3_0 使用 TMR_FLT3 4 h7:t16n3_1 使用 TMR_FLT3 4 h8:t32n0_0 使用 TMR_FLT3 4 h9:t32n0_1 使用 TMR_FLT3 其它 : 预留 TMR FLT2 滤波器控制位 4 h0:t16n0_0 使用 TMR_FLT2 4 h1:t16n0_1 使用 TMR_FLT2 4 h2:t16n1_0 使用 TMR_FLT2 4 h3:t16n1_1 使用 TMR_FLT2 4 h4:t16n2_0 使用 TMR_FLT2 4 h5:t16n2_1 使用 TMR_FLT2 4 h6:t16n3_0 使用 TMR_FLT2 4 h7:t16n3_1 使用 TMR_FLT2 4 h8:t32n0_0 使用 TMR_FLT2 4 h9:t32n0_1 使用 TMR_FLT2 其它 : 预留 TMR FLT1 滤波器控制位 4 h0:t16n0_0 使用 TMR_FLT1 4 h1:t16n0_1 使用 TMR_FLT1 4 h2:t16n1_0 使用 TMR_FLT1 4 h3:t16n1_1 使用 TMR_FLT1 4 h4:t16n2_0 使用 TMR_FLT1 4 h5:t16n2_1 使用 TMR_FLT1 4 h6:t16n3_0 使用 TMR_FLT1 4 h7:t16n3_1 使用 TMR_FLT1 4 h8:t32n0_0 使用 TMR_FLT1 4 h9:t32n0_1 使用 TMR_FLT1 其它 : 预留 TMR FLT0 滤波器控制位 4 h0:t16n0_0 使用 TMR_FLT0 4 h1:t16n0_1 使用 TMR_FLT0 4 h2:t16n1_0 使用 TMR_FLT0 4 h3:t16n1_1 使用 TMR_FLT0 4 h4:t16n2_0 使用 TMR_FLT0 4 h5:t16n2_1 使用 TMR_FLT0 4 h6:t16n3_0 使用 TMR_FLT0 4 h7:t16n3_1 使用 TMR_FLT0 4 h8:t32n0_0 使用 TMR_FLT0 4 h9:t32n0_1 使用 TMR_FLT0 其它 : 预留 V /309

118 SPI 输入端口 20ns 滤波器分配控制寄存器 (GPIO_SPIFLTSEL) 偏移地址 :44 H 复位值 : _ _ _ B FLT_SEL<3:0> - bit FLT_SEL<3:0> bit3-0 R/W SPI FLT 滤波器控制位 1:SPI1 使用该滤波器 0:SPI0 使用该滤波器 脉宽调制寄存器 (GPIO_TXPWM) 偏移地址 :80 H 复位值 : _ _ _ B TX1 TX1 TX1 TX1 保 TX1 TX1PS< TX0 TX0 TX0 TX0_ TX0PL TX0PS<1:0> _S3 _S2 _S1 _S0 留 PLV 1:0> _S3 _S2 _S1 S0 V - bit TX1_S3 bit15 R/W TXPWM1 调制输出使能端 ( 仅在 TXPWM0_S3=0 时有效 ) 0:BUZ 管脚正常输出 1:BUZ 管脚为 TXPWM1 输出 TX1_S2 bit14 R/W TXPWM1 调制输出使能端 0:T16N1OUT1 管脚正常输出 1:T16N1OUT1 管脚为 TXPWM1 输出 TX1_S1 bit13 R/W TXPWM1 调制输出使能端 0:T16N1OUT0 管脚正常输出 1:T16N1OUT0 管脚为 TXPWM1 输出 TX1_S0 bit12 R/W TXPWM1 调制输出使能端 0:E0TX0 管脚正常输出 1:E0TX0 管脚为 TXPWM1 输出 - bit TX1PLV bit10 R/W TXPWM1 调制电平选择位 0: 低电平调制 (E0TX0 与 TX1PS 所选取的脉冲信号进行硬件或操作 ) 1: 高电平调制 (E0TX0 与 TX1PS 所选取的脉冲信 V /309

119 号进行硬件与操作 ) TX1PS<1:0> bit9-8 R/W TXPWM1 调制 PWM 脉冲选择位 00: 调制禁止 01: 与 T16N1OUT0 进行调制 10: 与 T16N1OUT1 进行调制 11: 与 BUZ 进行调制 TX0_S3 bit7 R/W TXPWM0 调制输出使能端 0:BUZ 管脚正常输出 1:BUZ 管脚为 TXPWM0 输出 TX0_S2 bit6 R/W TXPWM0 调制输出使能端 0:T16N0OUT1 管脚正常输出 1:T16N0OUT1 管脚为 TXPWM0 输出 TX0_S1 bit5 R/W TXPWM0 调制输出使能端 0:T16N0OUT0 管脚正常输出 1:T16N0OUT0 管脚为 TXPWM0 输出 TX0_S0 bit4 R/W TXPWM0 调制输出使能端 0:TXD0 管脚正常输出 1:TXD0 管脚为 TXPWM0 输出 - bit3 - - TX0PLV bit2 R/W TXPWM0 调制电平选择位 0: 低电平调制 (TXD0 与 TX0PS 所选取的脉冲信号进行硬件或操作 ) 1: 高电平调制 (TXD0 与 TX0PS 所选取的脉冲信号进行硬件与操作 ) TX0PS<1:0> bit1-0 R/W TXPWM0 调制 PWM 脉冲选择位 00: 调制禁止 01: 与 T16N0OUT0 进行调制 10: 与 T16N0OUT1 进行调制 11: 与 BUZ 进行调制 BUZ 控制寄存器 (GPIO_BUZC) 偏移地址 :84 H 复位值 : _ _ _ B BUZ_LOAD<19:8> BUZ_LOAD<7:0> BUZEN - bit BUZ 计数装载值寄存器 BUZ_LOAD<19:0> bit27-8 R/W BUZ 信号频率的计算公式为 : FPCLK/ (2*(BUZ_LOAD+1)) V /309

120 - bit BUZEN bit0 R/W BUZ 使能位 0: 禁止 V /309

121 第 5 章外设 5. 1 定时器 / 计数器 位定时器 / 计数器 T16N(T16N0/ T16N1/ T16N2/ T16N3) 概述 1 个 8 位可配置预分频器, 分频时钟作为 T16N_CNT0/1 的定时 / 计数时钟 预分频时钟源可选 :PCLK 或 T16NxCKy 预分频计数器可由 T16N_PRECNT 寄存器设定计数初值 分频比由寄存器 T16N_PREMAT 设定 2 个 16 位可配置定时 / 计数寄存器 T16N_CNT0/1 T16N_CNT1 仅在独立调制工作模式或 T16N_CNT1 峰值触发 ADC 转换被使 能时可用 2 个 16 位峰值寄存器 T16N_TOP0/1 T16N_CNT0/1 计数值达到峰值时被清零 在调制工作模式下, 若使能 ADC 触发功能,T16N_CNT0/1 计数值达到峰值时 可分别产生 ADC 转换触发信号 支持定时 / 计数工作模式 支持 4 组 16 位计数匹配寄存器 T16N_MATy, 计数匹配后支持下列操作 : 产生中断 支持 T16N_CNT0 计数寄存器三种操作 : 保持, 清 0 或继续计数 支持 T16NxOUTy 端口四种操作 : 保持, 清 0, 置 1 或取反 支持输入捕捉工作模式 捕捉边沿可配置 捕捉次数可配置 支持调制工作模式 通过对匹配寄存器进行配置, 同时设置匹配后端口输出特性, 可得到相应的 PWM 输出 支持调制过程触发 ADC 转换 匹配 0 匹配 1 匹配 2 匹配 3 及峰值 0 与 T16N_CNT0 计数值匹配触发 峰值 1 与 T16N_CNT1 计数值匹配触发 两路 PWM 可配置为独立 / 同步 / 互补等三种模式 独立模式,T16NxOUTy 输出不同的 PWM 波形 同步模式,T16NxOUTy 输出相同 PWM 波形 互补模式,T16NxOUTy 输出互补 PWM 波形 互补模式下死区时间宽度可配置 V /309

122 支持刹车控制 可通过 GPIO_PAFUNCx 寄存器来选取 PA2(T16N_BK0), PA3 (T16N_BK1), PA26(T16N_BK2) 或 PA27(T16N_BK3), 其中任意一个作为外部刹车信号, 有效刹车极性可配置 刹车输出电平可配置 结构框图 T16N_MATy ADC T16N_TOPy 数值比较器 T16NxOUTy PCLK T16NxCKy M U X T16N_PREMAT T16N_CNTy T16NxINy 捕捉选择 T16N_MATy 图 5-1 T16N 电路结构框图 T16N 定时 / 计数功能设置 T16N_CON0 寄存器的 MOD<1:0>=00 或 01, 使 T16N 工作在定时 / 计数模式 设置 T16N_CON0 寄存器的 EN=1, 使能 T16N, 计数值寄存器 T16N_CNTy 从预设值开始累加计数 设置 T16N_CON0 寄存器的 CS, 选择计数时钟源 时钟源为内部时钟 PCLK 时, 为定时模式 ; 时钟源为外部时钟 T16NxCKy 端口输入时, 为计数模式 设置 T16N_CON0 寄存器的 SYNC, 选择外部时钟 T16NxCKy 是否被内部时钟 PCLK 同步 当选择外部时钟被同步时, 为同步计数模式, 否则为异步计数模式 同步计数模式时, T16NxCKy 端口输入的高 / 低电平脉宽均必须大于 2 个 PCLK 时钟周期 设置 T16N_CON0 寄存器的 EDGE, 选择外部时钟计数方式 : 上升沿计数, 下降沿计数, 或上升 / 下降沿均计数, 其中上升 / 下降沿均计数只适用于同步计数模式 设置 T16N_CON0 寄存器的 MATyS, 选择计数匹配后 T16N_CNTy 计数值寄存器的工作状态 MATyS<1:0>=00: 当 T16N_CNTy 计数值匹配 T16N_MATy 时, 继续累加计数, 不产生中断, 当计数到 0xFFFF 后, 下一次累加计数溢出,T16N_CNTy 的值为 0x0000, 并产生中断, 重新开始累加计数 MATyS<1:0>=01: 当 T16N_CNTy 计数值匹配 T16N_MATy 时, 计数值将保持, 即在下一个计数时钟 ( 经过预分频之后的时钟 ) 到来时,T16N_CNTy 不再累加计数, 只产生中断 MATyS<1:0>=10: 当 T16N_CNTy 计数值匹配 T16N_MATy 时, 计数值在下一个计数时钟 V /309

123 ( 经过预分频之后的时钟 ) 到来时被清 0, 并产生中断, 重新开始累加计数 MATyS<1:0>=11: 当 T16N_CNTy 计数值匹配 T16N_MATy 时, 继续累加计数, 并在下一个计数时钟 ( 经过预分频之后的时钟 ) 到来时, 产生中断, 当计数到 0xFFFFH, 下一次累加计数溢出,T16N_CNTy 的值为 0x0000, 并产生中断, 重新开始累加计数 对设置的多个不同匹配值 T16N_MATy, 当计数值匹配到每一个匹配值时, 会产生相应的中断 由于中断产生后,T16N 继续累加计数, 若未及时读取匹配中断标志位, 则有可能后续的匹配中断也已产生, 从而会同时读到多个有效的匹配中断标志 如果 T16N_CNT0 的计数值匹配 T16N_MAT0/1/2/3, 当 T16N_CON1 寄存器的 MOE0=1 时,T16NxOUT0 端口输出翻转 ; 当 MOE1=1 时,T16NxOUT1 端口输出翻转 可选择 T16NxOUT0/1 端口同时输出 举例说明 :T16N_CNTy 计数值匹配 T16N_MATy 后的工作方式 T16N_MAT0<15:0>=0x0002,T16N_CON0 寄存器的 MAT0S<1:0>=00, 继续计数, 不产生中断 T16N_MAT1<15:0>=0x0004,T16N_CON0 寄存器的 MAT1S<1:0>=11, 继续计数, 产生中断 ; T16N_MAT2<15:0>=0x0006,T16N_CON0 寄存器的 MAT2S<1:0>=10, 清 0, 产生中断, 重新计数 预分频设置为 1:1, 采用内部 PCLK 时钟源 计数匹配功能示意图如下所示 : MAT1IF MAT2IF PCLK T16N_CNTy 0x0000 0x0001 0x0002 0x0003 0x0004 0x0005 0x0006 0x0000 0x0001 图 5-2 T16N 计数匹配功能示意图 T16N 输入捕捉功能设置 T16N_CON0 寄存器的 MOD<1:0>=10, 使 T16N 工作在捕捉模式 在捕捉模式下 T16N_CNT1 不可使用 在捕捉工作模式下, 需设置 T16N_CON0 寄存器的 CS<1:0>=00, 使 T16N_CNT0 采用内部 PCLK 时钟源计数 ; 并且设置 T16N_CON0 寄存器的 MATyS<1:0>=00, 计数匹配不影响 T16N_CNT0 的工作 在捕捉工作模式下, 对端口 T16NxIN0 和 T16NxIN1 的状态进行检测 当 T16NxIN0 端口的状态变化符合所设定的捕捉事件时, 将 T16N_CNT0 和 T16N_PRECNT 的当前值分别装载到 T16N_MAT0 和 T16N_MAT2 寄存器中, 产生 T16N 的 CAP0IF 中断 通过使能 T16N_CON1 寄存器的 CAPL0, 可在 CAP0IF 中断时将 T16N_CNT0 和 T16N_PRECNT 清零 ; 若 CAPL0 为零, 则计数器继续累加 当 T16NxIN1 端口的状态变化符合所设定的捕捉事件时, 将 T16N_CNT0 和 V /309

124 T16N_PRECNT 的当前值分别装载到 T16N_MAT1 和 T16N_MAT3 寄存器中, 产生 T16N 的 CAP1IF 中断 通过使能 T16N_CON1 寄存器的 CAPL1, 可在 CAP1IF 中断时将 T16N_CNT0 和 T16N_PRECNT 清零 ; 若 CAPL1 为零, 则计数器继续累加 当 T16N_CNT0 计数直到溢出时, 仍未检测到设定的捕捉事件,T16N_CNT0 的值被清零, 并重新开始累加计数 设置 T16N_CON1 寄存器的 CAPPE 和 CAPNE, 可选择 T16NxIN0 和 T16NxIN1 端口信号的捕捉事件 选择捕捉上升沿 : 只设置 CAPPE 为 1; 选择捕捉下将沿 : 只设置 CAPNE 为 1; 选择捕捉上升沿 / 下降沿 : 设置 CAPPE 为 1,TCAPNE 为 1 设置 TT16N_CON1 寄存器的 CAPIS0, 选择 T16NxIN0 是否作为捕捉输入端口 ; 设置 CAPIS1, 选择 T16NxIN1 是否作为捕捉输入端口 ; 可同时选择两个端口作为捕捉输入端口 设置 T16N_CON1 寄存器的 CAPT, 可选择捕捉事件发生的次数 举例说明 : 捕捉 T16NxIN0 端口上升沿 / 下降沿, 捕捉 8 次 ; 预分频设置为 1:1 T16N_CON0 寄存器的 MOD<1:0>=10,CS<1:0>=00,MAT0S<1:0>=00, T16N_CON1 寄存器的 CAPPE=1,CAPNE=1,CAPIS=1, CAPT<3:0>=0111 CAP0IF CAP0IF T16NxIN0 PCLK 0x0000 0x0000 0x0000 T16N_CNT0 T16N_MAT0 0x0000 Load Event Load Event 0x0000 0x0000 0x0000 T16N_PRECNT T16N_MAT2 0x0000 Load Event Load Event 图 5-3 T16N 捕捉功能示意图在捕捉工作模式下, 修改 T16N 预分频器计数匹配寄存器 T16N_PREMAT 时, 预分频器计数不会被清零 因此, 首次捕捉可以从一个非零预分频器计数开始 当捕捉事件匹配发生时, 产生的中断标志位必须通过软件清除, 并及时读取捕捉到的 T16N_MATy 寄存器的值, 在下一次捕捉事件发生时,T16N_MATy 寄存器会装载为新的计数值 V /309

125 T16N 输出调制功能设置 T16N_CON0 寄存器的 MOD<1:0>=11, 使 T16N 工作在调制模式 在调制工作模式下, 需设置 T16N_CON0 寄存器的 CS<1:0>=00, 使 T16N_CNT 采用内部 PCLK 时钟源计数 设置 T16N_CON1 寄存器的 MOE0, 选择 T16NxOUT0 是否使能为匹配输出端口, 使能时启用 T16N_MAT0/1 匹配寄存器和 T16N_CNT0 进行匹配 ; 设置 T16N_CON1 寄存器的 MOE1, 选择 T16NxOUT1 是否使能为匹配输出端口, 使能时启用 T16N_MAT2/3 匹配寄存器和 T16N_CNT0 或 T16N_CNT1(PWM 独立工作模式 ) 进行匹配 设置 T16N_CON2 寄存器的 MOMy, 选择计数匹配发生时, 对 T16NxOUT0/1 端口的影响 : 保持, 清 0, 置 1, 取反 设置 T16N_CON2 寄存器的 PWMMOD<1:0> 寄存器, 两路 PWM 可配置为独立 / 同步 / 互补等三种模式 : 独立模式,T16NxOUTy 输出不同的 PWM 波形 其中 T16N_CNT0 匹配 T16N_MAT0/1, 控制 T16NxOUT0 输出 ; 而 T16N_CNT1 匹配 T16N_MAT2/3, 控制 T16NxOUT1 输出 同步模式,T16NxOUTy 输出相同 PWM 波形 T16N_CNT0 匹配 T16N_MAT0/1, 控制 T16NxOUT0/1 输出 无需设置 T16N_CNT1 互补模式,T16NxOUTy 输出为互补 PWM 波形 互补模式下死区时间宽度可配置 互补模式下 T16N_CNT0 匹配 T16N_MAT0/1, 控制 T16NxOUT0/1 输出 ;PWM 周期由 T16N_TOP0 设定, 为 T16N _TOP0+1 无需设置 T16N_CNT1 调制工作模式下支持匹配 0 匹配 1 匹配 2 匹配 3 峰值 0 及峰值 1 触发 ADC: 匹配 0 匹配 1 匹配 2 匹配 3 峰值 0 与 T16N_CNT0 计数值匹配, 匹配时产生 ADC 触发信号 ; 峰值 1 与 T16N_CNT1 计数值匹配, 匹配时产生 ADC 触发信号 举例说明 : 1) 独立模式, 在 T16NxOUT0 和 T16NxOUT1 端口, 产生双边 PWM 波形 T16N_CON2 寄存器中 : MOE0=1,MOE1=1;T16NxOUT0 和 T16NxOUT1 匹配输出端口使能 ; MOM0<1:0>=10;T16N_MAT0 匹配,T16NxOUT0 输出高电平 ; MOM1<1:0>=01;T16N_MAT1 匹配,T16NxOUT0 输出低电平 ; MOM2<1:0>=10;T16N_MAT2 匹配,T16NxOUT1 输出高电平 ; MOM3<1:0>=01;T16N_MAT3 匹配,T16NxOUT1 输出低电平 ; PWMMOD<1:0>=00; 独立模式 T16N_CON0 寄存器中 : MOD<1:0>=11;T16N 设置为调制输出 MAT0S<1:0>=11;T16N_CNT 继续计数, 并产生中断 MAT1S<1:0>=11;T16N_CNT 继续计数, 并产生中断 MAT2S<1:0>=11;T16N_CNT 继续计数, 并产生中断 MAT3S<1:0>=10;T16N_CNT 清 0, 并产生中断 V /309

126 设置其它寄存器 : T16N_MAT0 = 0x0002;T16N_MAT1 = 0x0004; T16N_MAT2 = 0x0006;T16N_MAT3 = 0x0008; 设置合适的 T16N_TOP0/1 值 ; MAT0IF MAT1IF MAT2IF MAT3IF PCLK T16N_CNT 0x0000 0x0001 0x0002 0x0003 0x0004 0x0005 0x0006 0x0007 0x0008 0x0009 T16NxOUT0 T16NxOUT1 图 5-4 T16N PWM 独立模式输出调制功能示意图 2) 互补模式,PCLK=48MHz, 在 T16NxOUT0 和 T16NxOUT1 端口, 产生 24MHz 互补 PWM 波形 T16N_CON2 寄存器中 : MOE0=1,MOE1=1, 即 T16NxOUT0 和 T16NxOUT1 匹配输出端口使能 ; MOM0<1:0>=10, 即 T16N_MAT0 匹配,T16NxOUT0 输出高电平,T16NxOUT1 输出低电平 ; MOM1<1:0>=01, 即 T16N_MAT1 匹配,T16NxOUT0 输出低电平,T16NxOUT1 输出高电平 ; PWMMOD<1:0>=11, 即互补 PWM 模式 ;PWMDZE=0, 禁止死区时间 T16N_CON0 寄存器中 : MOD<1:0>=11;T16N 设置为调制输出 MAT0S<1:0>=11;T16N_CNT 继续计数, 并产生中断 MAT1S<1:0>=11;T16N_CNT 继续计数, 并产生中断 设置其它寄存器 : T16N_MAT0 = 0x0000;T16N_MAT1 = 0x0001;T16N_TOP0=0x0001; T16N_PREMAT=0, 即不预分频 V /309

127 PCLK T16N_CNT 0x0000 0x0001 0x0000 0x0001 0x0000 0x0001 0x0000 0x0001 0x0000 0x0001 T16NxOUT0 T16NxOUT1 图 5-5 T16N 互补输出功能示意图 特殊功能寄存器 T16N 计数值寄存器 (T16N_CNT0) 偏移地址 :00 H 复位值 : _ _ _ B CNT0<15:0> - bit CNT0<15:0> bit 15-0 R/W T16N_CNT0 计数值 注 1:T16N_CNT0 可使用所有的 T16N 的 T16N_MATy 寄存器, 但在计数器被设置为捕捉模式, 即 T16N_CON0 寄存器中 MOD=0x2 时,T16N_CNT0 只能使用 T16N_MAT0/1; 而 T16N_CNT1 任何情况下仅可使用 T16N_MAT2/3 T16N 计数值寄存器 (T16N_CNT1) 偏移地址 :04 H 复位值 : _ _ _ B CNT1<15:0> - bit CNT1<15:0> bit 15-0 R/W T16N_CNT1 计数值 T16N 预分频器计数值寄存器 (T16N_PRECNT) V /309

128 偏移地址 :08 H 复位值 : _ _ _ B PRECNT<7:0> - bit PRECNT<7:0> bit7-0 R/W T16N 预分频器计数值 T16N 预分频器计数比例寄存器 (T16N_PREMAT) 偏移地址 :0C H 复位值 : _ _ _ B PREMAT<7:0> - bit PREMAT<7:0> bit7-0 R/W 预分频比例设置位 00: 预分频 1:1 01: 预分频 1:2 02: 预分频 1:3 FE: 预分频 1:255 FF: 预分频 1:256 T16N 控制寄存器 0(T16N_CON0) 偏移地址 :10 H 复位值 : _ _ _ B ASYWEN MAT3S<1:0> MAT2S<1:0> MAT1S<1:0> MAT0S<1:0> MOD<1:0> EDGE<1:0> SYNC CS<1:0> EN bit 31~17 ASYWEN bit 16 R/W 外部时钟异步计数模式下, 对计数器的写使能位 0: 禁止写 T16N_CNT0 和 T16N_PRECNT, 如果强制写, 有可能写操作不成功 ( 为避免对计数器的写操作错误, 不建议用户对该位写 0) V /309

129 写 T16N_CNT0 和 T16N_PRECNT MAT3S<1:0> bit 15~14 R/W T16N_CNT0 匹配 T16N_MAT3 后的工作模式选择位 00:T16N_CNT0 继续计数, 不产生中断 01:T16N_CNT0 保持, 产生中断 10:T16N_CNT0 清 0 并重新计数, 产生中断 11:T16N_CNT0 继续计数, 产生中断 MAT2S<1:0> bit 13~12 R/W T16N_CNT0 匹配 T16N_MAT2 后的工作模式选择位 00:T16N_CNT0 继续计数, 不产生中断 01:T16N_CNT0 保持, 产生中断 10:T16N_CNT0 清 0 并重新计数, 产生中断 11:T16N_CNT0 继续计数, 产生中断 MAT1S<1:0> bit 11~10 R/W T16N_CNT0 匹配 T16N_MAT1 后的工作模式选择位 00:T16N_CNT0 继续计数, 不产生中断 01:T16N_CNT0 保持, 产生中断 10:T16N_CNT0 清 0 并重新计数, 产生中断 11:T16N_CNT0 继续计数, 产生中断 MAT0S<1:0> bit 9~8 R/W T16N_CNT0 匹配 T16N_MAT0 后的工作模式选择位 00:T16N_CNT0 继续计数, 不产生中断 01:T16N_CNT0 保持, 产生中断 10:T16N_CNT0 清 0 并重新计数, 产生中断 11:T16N_CNT0 继续计数, 产生中断 MOD<1:0> bit 7~6 R/W 工作模式选择位 00: 定时 / 计数模式 01: 定时 / 计数模式 10: 捕捉模式 11: 调制模式 EDGE<1:0> bit 5~4 R/W 外部时钟计数边沿选择位 00: 上升沿计数 01: 下降沿计数 10: 上升沿 / 下降沿均计数 ( 仅同步计数模式 ) 11: 上升沿 / 下降沿均计数 ( 仅同步计数模式 ) SYNC bit 3 R/W 外部时钟同步使能位 0: 不同步外部时钟 T16NxCKy, 为异步计数模式 1: 通过 PCLK 对外部时钟 T16NxCKy 同步, 为同步计数 模式, 外部时钟的高 / 低电平均至少保持 2 个 PCLK 时钟 周期 CS<1:0> bit 2~1 R/W T16N 计数时钟源选择位 00: 内部时钟 PCLK 01: 外部时钟 T16NxCK0 10: 外部时钟 T16NxCK1 11: 内部时钟 PCLK V /309

130 EN bit 0 R/W T16N 使能位 0: 禁止 注 1:PCLK 为芯片内部外设模块时钟源, 时钟频率与芯片系统时钟频率相同 T16N 控制寄存器 1(T16N_CON1) 偏移地址 :14 H 复位值 : _ _ _ B 停留 停留 CAPL1 CAPL0 CAPT<3:0> CAPIS1 CAPIS0 CAPNE CAPPE - bit CAPL1 bit9 R/W 捕捉 1 重载计数器使能位 0: 禁止 CAPL0 bit8 R/W 捕捉 0 重载计数器使能位 0: 禁止 CAPT<3:0> bit7-4 R/W 捕捉次数控制位 0: 捕捉 1 次后, 产生装载动作 1: 捕捉 2 次后, 产生装载动作 2: 捕捉 3 次后, 产生装载动作 F: 捕捉 16 次后, 产生装载动作 CAPIS1 bit3 R/W 捕捉输入端口 T16NxIN1 使能位 0: 禁止 CAPIS0 bit2 R/W 捕捉输入端口 T16NxIN0 使能位 0: 禁止 CAPNE bit1 R/W 下降沿捕捉使能位 0: 禁止 CAPPE bit0 R/W 上升沿捕捉使能位 0: 禁止 V /309

131 T16N 控制寄存器 2(T16N_CON2) 偏移地址 :18 H 复位值 : _ _ _ B PWMBK F PWMB KP1 PWMB KP0 PWMBK L1 PWMBK L0 PWMBK E1 PWMBK E0 MOM3<1: 0> MOM2<1: 0> MOM1<1: 0> MOM0<1:0> PWMD ZE PWMMOD<1:0> POL1 POL0 MOE1 MOE PWM 刹车事件标志位 PWMBKF bit24 R/W 0: 未发生刹车事件 1: 发生刹车事件,PWM 端口输出刹车电平 ; 软件 写 1 清零, 清零后 PWM 端口输出恢复正常 PWM 通道 1 刹车信号极性选择位 PWMBKP1 bit23 R/W 0: 高电平刹车 1: 低电平刹车 PWM 通道 0 刹车信号极性选择位 PWMBKP0 bit22 R/W 0: 高电平刹车 1: 低电平刹车 bit PWM 通道 1 刹车输出电平选择位 PWMBKL1 bit19 R/W 0: 输出低电平 1: 输出高电平 PWM 通道 0 刹车输出电平选择位 PWMBKL0 bit18 R/W 0: 输出低电平 1: 输出高电平 PWM 通道 1 刹车使能位 PWMBKE1 bit17 R/W 0: 禁止 PWM 通道 0 刹车使能位 PWMBKE0 bit16 R/W 0: 禁止 T16N_MAT3 匹配后的端口 1 工作模式选择位 00: 匹配端口保持 MOM3<1:0> bit15-14 R/W 01: 匹配端口清 0 10: 匹配端口置 1 11: 匹配端口取反 T16N_MAT2 匹配后的端口 1 工作模式选择位 MOM2<1:0> bit13-12 R/W 00: 匹配端口保持 01: 匹配端口清 0 10: 匹配端口置 1 V /309

132 11: 匹配端口取反 MOM1<1:0> bit11-10 R/W T16N_MAT1 匹配后的端口 0 工作模式选择位 00: 匹配端口保持 01: 匹配端口清 0 10: 匹配端口置 1 11: 匹配端口取反 MOM0<1:0> bit9-8 R/W T16N_MAT0 匹配后的端口 0 工作模式选择位 00: 匹配端口保持 01: 匹配端口清 0 10: 匹配端口置 1 11: 匹配端口取反 - bit7 - - PWMDZE bit6 R/W PWM 互补模式死区使能位 0: 禁止 PWMMOD<1:0> bit5-4 R/W PWM 模式选择位 0x: 独立 10: 同步 11: 互补 POL1 bit3 R/W T16NxOUT1 输出极性选择位 0: 正极性 1: 反极性 POL0 bit2 R/W T16NxOUT0 输出极性选择位 0: 正极性 1: 反极性 MOE1 bit1 R/W 输出端口 1 使能位 0: 禁止 MOE0 bit0 R/W 输出端口 0 使能位 0: 禁止 注 1: 刹车信号可通过 GPIO_PAFUNCx 寄存器配置为 PA2/PA3/PA27/PA26 中的其中一个, 而且只能选一个 T16N 中断使能寄存器 (T16N_IE) 偏移地址 :20 H 复位值 : _ _ _ B PBK1IE PBK0IE CAP1IE CAP0IE TOP1IE TOP0IE MAT3IE MAT2IE MAT1IE MAT0IE V /309

133 - bit PBK1IE bit9 R/W PWM 通道 1 刹车中断使能位 0: 禁止 PBK0IE bit8 R/W PWM 通道 0 刹车中断使能位 0: 禁止 CAP1IE bit7 R/W 输入端口 T16NxIN1 捕捉中断使能位 0: 禁止 CAP0IE bit6 R/W 输入端口 T16NxIN0 捕捉中断使能位 0: 禁止 TOP1IE bit5 R/W T16N_CNT1 匹配计数峰值中断使能位 0: 禁止 TOP0IE bit4 R/W T16N_CNT0 匹配计数峰值中断使能位 0: 禁止 MAT3IE bit3 R/W 匹配 3 中断使能位 0: 禁止 MAT2IE bit2 R/W 匹配 2 中断使能位 0: 禁止 MAT1IE bit1 R/W 匹配 1 中断使能位 0: 禁止 MAT0IE bit0 R/W 匹配 0 中断使能位 0: 禁止 T16N 中断标志寄存器 (T16N_IF) 偏移地址 :24 H 复位值 : _ _ _ B PBK1IF PBK0IF CAP1IF CAP0IF TOP1IF TOP0IF MAT3IF MAT2IF MAT1IF MAT0IF - bit PBK1IF bit9 R/W PWM 通道 1 刹车中断标志位 V /309

134 PBK0IF bit8 R/W CAP1IF bit7 R/W CAP0IF bit6 R/W TOP1IF bit5 R/W TOP0IF bit4 R/W MAT3IF bit3 R/W MAT2IF bit2 R/W MAT1IF bit1 R/W MAT0IF bit0 R/W 0: 无刹车中断 1: 通道 1 刹车事件产生软件写 1 清除标志位, 写 0 无效 PWM 通道 0 刹车中断标志位 0: 无刹车中断 1: 通道 0 刹车事件产生软件写 1 清除标志位, 写 0 无效输入端口 1 捕捉成功中断标志位 0: 输入端口 1 捕捉未成功 1: 输入端口 1 捕捉成功软件写 1 清除标志位, 写 0 无效输入端口 0 捕捉成功中断标志位 0: 输入端口 0 捕捉未成功 1: 输入端口 0 捕捉成功软件写 1 清除标志位, 写 0 无效 T16N_CNT1 匹配计数峰值中断标志位 0: 未匹配 1: 匹配峰值软件写 1 清除标志位, 写 0 无效 T16N_CNT0 匹配计数峰值中断标志位 0: 未匹配 1: 匹配峰值软件写 1 清除标志位, 写 0 无效匹配 3 中断标志位 0: 计数器值与匹配寄存器 3 不相等 1: 计数器值与匹配寄存器 3 相等软件写 1 清除标志位, 写 0 无效匹配 2 中断标志位 0: 计数器值与匹配寄存器 2 不相等 1: 计数器值与匹配寄存器 2 相等软件写 1 清除标志位, 写 0 无效匹配 1 中断标志位 0: 计数器值与匹配寄存器 1 不相等 1: 计数器值与匹配寄存器 1 相等软件写 1 清除标志位, 写 0 无效匹配 0 中断标志位 0: 计数器值与匹配寄存器 0 不相等 1: 计数器值与匹配寄存器 0 相等软件写 1 清除标志位, 写 0 无效 注 1: 在定时 / 计数, 捕捉, 调制模式下, 均可对计数器 T16N_CNT0 值与匹配寄存器 T16N_MATy 值比较是否相等 但在 PWM 调制模式下若设置为独立模式, 即 PWMMOD=2 b0x, 则计数器 T16N_CNT0 值与 T16N_MAT0 和 T16N_MAT1 比较 ; 计数器 T16N_CNT1 值与 T16N_MAT2 和 T16N_MAT3 比较 V /309

135 注 2:T16N 中断禁止时, 如果满足条件仍会置起对应的中断标志位, 只是不会产生中断请求 注 3: 对 T16N_IF 寄存器的各中断标志位, 写 0 无效, 写 1 才能清除标志位 ; 读操作时, 读取的值为 1 表示有中断发生 注 4: 刹车使能时, 即 PWMBKE0 或 PWMBKE1 置 1,T16N_IF 寄存器中的 PBK0IF 或 PBK1IF 中断标志位在刹车事件产生时才被置 1 PWM 调制模式死区宽度寄存器 (T16N_PDZ) 偏移地址 :28 H 复位值 : _ _ _ B PDZ<7:0> - bit PDZ<7:0> bit7-0 R/W PWM 调制模式死区宽度寄存器 0x00: 死区为 1 个计数周期 0x01: 死区为 2 个计数周期 0xFF: 死区为 256 个计数周期 PWM 调制模式 ADC 触发寄存器 (T16N_PTR) 偏移地址 :2C H 复位值 : _ _ _ B P1TOP1 TRE P1MAT3T RE P1MAT2 TRE P0TOP0T RE P0MAT1TRE P0MAT0TR E - bit P1TOP1TRE bit7 R/W PWM 通道 1 峰值 1 触发使能 0: 禁止 触发 ADC 转换 P1MAT3TRE bit6 R/W PWM 通道 1 匹配 3 触发使能 0: 禁止 触发 ADC 转换 P1MAT2TRE bit5 R/W PWM 通道 1 匹配 2 触发使能 0: 禁止 触发 ADC 转换 V /309

136 - bit4 - - P0TOP0TRE bit3 R/W PWM 通道 0 峰值 0 触发使能 0: 禁止 触发 ADC 转换 P0MAT1TRE bit2 R/W PWM 通道 0 匹配 1 触发使能 0: 禁止 触发 ADC 转换 P0MAT0TRE bit1 R/W PWM 通道 0 匹配 0 触发使能 0: 禁止 触发 ADC 转换 - bit0 - - T16N 计数匹配寄存器 0(T16N_MAT0) 偏移地址 :30 H 复位值 : _ _ _ B MAT0<15:0> - bit MAT0<15:0> bit15-0 R/W T16N 计数匹配值 0 T16N 计数匹配寄存器 1(T16N_MAT1) 偏移地址 :34 H 复位值 : _ _ _ B MAT1<15:0> - bit MAT1<15:0> bit15-0 R/W T16N 计数匹配值 1 T16N 计数匹配寄存器 2(T16N_MAT2) 偏移地址 :38 H 复位值 : _ _ _ B V /309

137 MAT2<15:0> - bit MAT2<15:0> bit15-0 R/W T16N 计数匹配值 2 T16N 计数匹配寄存器 3(T16N_MAT3) 偏移地址 :3C H 复位值 : _ _ _ B MAT3<15:0> - bit MAT3<15:0> bit15-0 R/W T16N 计数匹配值 3 T16N_CNT0 计数峰值寄存器 0(T16N_TOP0) 偏移地址 :40 H 复位值 : _ _ _ B TOP0<15:0> - bit TOP0<15:0> bit15-0 R/W T16N_CNT0 计数峰值寄存器 0 T16N_CNT1 计数峰值寄存器 1(T16N_TOP1) 偏移地址 :44 H 复位值 : _ _ _ B TOP1<15:0> - bit TOP1<15:0> bit15-0 R/W T16N_CNT1 计数峰值寄存器 1 V /309

138 T16N 应用说明芯片支持 4 个 16 位定时器 / 计数器, 分别为 T16N0,T16N1,T16N2 和 T16N 位定时器 / 计数器 T32N(T32N0) 概述 1 个 8 位可配置预分频计数器, 所产生分频时钟作为 T32N_CNT 计数器的定时或计数时钟 预分频时钟源可选 :PCLK 或 T32NxCKy 预分频计数器可由 T32N_PRECNT 寄存器设定计数初值 分频比由 T32N_PREMAT 寄存器设定 1 个 32 位可配置定时 / 计数寄存器 T32N_CNT 可配置定时 / 计数工作模式 支持 4 组 32 位计数匹配寄存器 T32N_MATy, 计数匹配后支持下列操作 : 产生中断 支持 T32N_CNT 计数寄存器三种操作 : 保持, 清 0, 或继续计数 支持 T32NxOUTy 端口四种操作 : 保持, 清 0, 置 1, 或取反 支持输入捕捉功能 支持捕捉边沿可配置 支持捕捉次数可配置 支持输出调制功能 PWM 结构框图 T32N_MATy 数值比较器 T32NxOUTy PCLK T32NxCKy M U X 预分频 T32N_CNT T32NxINy 捕捉选择 T32N_MATy 图 5-6 T32N 电路结构框图 V /309

139 T32N 定时 / 计数功能设置 T32N_CON0 寄存器的 MOD<1:0> =00 或 01,T32N 工作在定时 / 计数模式 设置 T32N_CON0 寄存器的 EN=1, 使能 T32N, 计数值寄存器 T32N_CNT 从预设值开始累加计数 设置 T32N_CON0 寄存器的 CS, 选择择计数时钟源 时钟源为内部时钟 PCLK 时, 为定时模式 ; 时钟源为外部时钟 T32NxCKy 端口输入时, 为计数模式 设置 T32N_CON0 寄存器的 SYNC, 选择外部时钟 T32NxCKy 是否被内部时钟 PCLK 同步 当选择外部时钟被同步时, 为同步计数模式, 否则为异步计数模式 同步计数模式时, T32NxCKy 端口输入的高 / 低电平脉宽均必须大于 2 个 PCLK 时钟周期 设置 T32N_CON0 寄存器的 EDGE, 选择外部时钟计数方式 : 上升沿计数, 下降沿计数, 或上升 / 下降沿均计数, 其中上升 / 下降沿均计数只适用于同步计数模式 设置 T32N_CON0 寄存器的 MATyS, 选择计数匹配后 T32N_CNT 计数值寄存器的工作状态 MATyS<1:0>=00: 当 T32N_CNT 计数值匹配 T32N_MATy 时, 继续累加计数, 不产生中断, 当计数到 0xFFFFFFFF 后, 下一次累加计数溢出,T32N_CNT 的值为 0x , 并产生中断, 重新开始累加计数 MATyS<1:0>=01: 当 T32N_CNT 计数值匹配 T32N_MATy 时, 计数值将保持, 即在下一个计数时钟 ( 经过预分频之后的时钟 ) 到来时,T32N_CNT 不再累加计数, 只产生中断 MATyS<1:0>=10: 当 T32N_CNT 计数值匹配 T32N_MATy 时, 计数值在下一个计数时钟 ( 经过预分频之后的时钟 ) 到来时被清 0, 并产生中断, 重新开始累加计数 MATyS<1:0>=11: 当 T32N_CNT 计数值匹配 T32N_MATy 时, 继续累加计数, 并在下一个计数时钟 ( 经过预分频之后的时钟 ) 到来时, 产生中断, 当计数到 0xFFFFFFFF 后, 下一次累加计数溢出,T32N_CNT 的值为 0x , 并产生中断, 重新开始累加计数 对设置的多个不同匹配值 T32N_MATy, 当计数值匹配到每一个匹配值时, 会产生相应的中断 由于中断产生后,T32N 继续累加计数, 若未及时读取匹配中断标志位, 则有可能后续的匹配中断也已产生, 从而会同时读到多个有效的匹配中断标志 当 MOE0=1 时, 如果 T32N_CNT 的计数值匹配 T32N_MAT0/1/2/3,T32NxOUT0 端口输出翻转 举例说明 :T32N_CNT 计数值匹配 T32N_MATy 后的工作方式 T32N_CON0 寄存器中 MAT0<31:0>=0x , MAT0S<1:0>=00, 继续计数, 不产生中断 ; MAT1<31:0>=0x , MAT1S<1:0>=11, 继续计数, 产生中断 ; MAT2<31:0>=0x , MAT2S<1:0>=10, 清 0, 产生中断, 重新计数 预分频设置为 1:1, 采用内部 PCLK 时钟源 计数匹配功能示意图如下所示 : V /309

140 MAT1IF MAT2IF PCLK T32N_CNT 0x0000 0x0001 0x0002 0x0003 0x0004 0x0005 0x0006 0x0000 0x0001 图 5-7 T32N 计数匹配功能示意图 T32N 输入捕捉功能设置 T32N_CON0 寄存器的 MOD<1:0>=10, 使 T32N 工作在捕捉模式 在捕捉工作模式下, 需设置 T32N_CON0 寄存器的 CS<1:0>=00, 使 T32N_CNT 采用内部 PCLK 时钟源计数 ; 并且设置 T32N_CON0 寄存器的 MATyS<1:0>=00, 计数匹配不影响 T32N_CNT 的工作 在捕捉工作模式下, 对端口 T32NxIN0 和 T32NxIN1 的状态进行检测 当 T32NxIN0 端口的状态变化符合所设定的捕捉事件时, 将 T32N_CNT 和 T32N_PRECNT 的当前值分别装载到 T32N_MAT0 和 T32N_MAT2 寄存器中, 产生 T32N_IF 的 CAP0IF 中断 通过使能 T32N_CON1 寄存器的 CAPL0, 可在 CAP0IF 中断时将 T32N_CNT 和 T32N_PRECNT 清零 ; 若 CAPL0 为零, 则计数器继续累加计数 当 T32NxIN1 端口的状态变化符合所设定的捕捉事件时, 将 T32N_CNT 和 T32N_PRECNT 的当前值分别装载到 T32N_MAT1 和 T32N_MAT3 寄存器中, 产生 T32N_IF 的 CAP1IF 中断, 通过使能 T32N_CON1 寄存器的 CAPL1, 可在 CAP1IF 中断时将 T32N_CNT 和 T32N_PRECNT 清零 ; 若 CAPL1 为零, 则计数器继续累加计数 当 T32N_CNT 计数直到溢出时, 仍未检测到设定的捕捉事件,T32N_CNT 的值被清零, 并重新开始累加计数 设置 T32N_CON1 寄存器的 CAPPE 和 CAPNE, 可选择 T32NxIN0 和 T32NxIN1 端口信号的捕捉事件 : 捕捉上升沿, 捕捉下降沿, 捕捉上升沿 / 下降沿 设置 T32N_CON1 寄存器的 CAPIS0, 选择 T32NxIN0 是否作为捕捉输入端口 ; 设置 CAPIS1, 选择 T32NxIN1 是否作为捕捉输入端口 ; 可同时选择两个端口作为捕捉输入端口 设置 T32N_CON1 寄存器中的 CAPT, 可选择捕捉事件发生的次数 当 MOE0=1 时, 如果 T32NxIN0 端口捕捉事件发生,T32NxOUT0 端口输出翻转 ; 当 MOE1=1 时, 如果 T32NxIN1 端口捕捉事件发生,T32NxOUT1 端口输出翻转 举例说明 : 当捕捉 T32NxIN0 端口上升沿 / 下降沿, 捕捉 8 次 ; 预分频设置为 1:1 T32N_CON0 寄存器中 MOD<1:0>=10, CS<1:0>=00, MAT0S<1:0>=00, T32N_CON0 寄存器中 CAPPE=1; CAPNE=1, CAPIS=1, CAPT<3:0>=0111 V /309

141 CAPIF CAPIF T32N0IN1 PCLK 0x0000_0000 0x0000_0000 0x0000_0000 T32N_CNT T32N_MAT0 0x0000 Load Event Load Event 图 5-8 T32N 捕捉功能示意图 在捕捉工作模式时, 修改 T32N 预分频器计数匹配寄存器 T32N_PREMAT 时, 预分频器计数不会被清零 因此, 首次捕捉可以从一个非零预分频器计数开始 当捕捉事件匹配发生时, 产生的中断标志位必须通过软件清除, 并及时读取捕捉到的 T32N_MATy 寄存器的值, 在下一次捕捉事件发生时,T32N_MATy 寄存器会装载为新的计数值 T32N 输出调制功能 T32N_CON0 寄存器中设置 MOD<1:0>=11, 使 T32N 工作在调制模式 在调制工作模式下, 需设置 T32N_CON0 寄存器中 CS<1:0>=00, 使 T32N_CNT 采用内部 PCLK 时钟源计数 T32N_CON1 寄存器中设置 MOE0, 选择 T32NxOUT0 是否使能为匹配输出端口, 使能时启用 T32N_MAT0/1 匹配寄存器和 T32N_CNT 进行匹配 ; 设置 MOE1, 选择 T32NxOUT1 是否使能为匹配输出端口, 使能时启用 T32N_MAT2/3 匹配寄存器和 T32N_CNT 进行匹配 设置 MOMy, 选择计数匹配发生时, 对 T32NxOUT 端口的影响 : 保持, 清 0, 置 1, 取反 举例说明 : 在 T32NxOUT0 和 T32NxOUT1 端口, 产生双边 PWM 波形 MOE0=1, MOE1=1;T32NxOUT0 和 T32NxOUT1 匹配输出端口使能 ; MOM0<1:0>=10;T32N_MAT0 匹配,T32NxOUT0 输出高电平 ; MOM1<1:0>=01;T32N_MAT1 匹配,T32NxOUT0 输出低电平 ; MOM2<1:0>=10;T32N_MAT2 匹配,T32NxOUT1 输出高电平 ; MOM3<1:0>=01;T32N_MAT3 匹配,T32NxOUT1 输出低电平 ; MAT0 = 0x ;T32N_MAT1 = 0x ; MAT2 = 0x ;T32N_MAT3 = 0x ; MOD<1:0>=11;T32N 设置为调制输出 MAT0S<1:0>=11;T32N_CNT 继续计数, 并产生中断 MAT1S<1:0>=11;T32N_CNT 继续计数, 并产生中断 MAT2S<1:0>=11;T32N_CNT 继续计数, 并产生中断 MAT3S<1:0>=10;T32N_CNT 清 0, 并产生中断 V /309

142 MAT0IF MAT1IF MAT2IF MAT3IF PCLK T32N_CNT 0x0000 0x0001 0x0002 0x0003 0x0004 0x0005 0x0006 0x0007 0x0008 0x0009 T32NxOUT0 T32NxOUT1 图 5-9 T32N 输出调制功能示意图 特殊功能寄存器 T32N 计数值寄存器 (T32N_CNT) 偏移地址 :00 H 复位值 : _ _ _ B CNT<31:16> CNT<15:0> CNT<31:0> bit 31-0 R/W T32N 计数值 T32N 控制寄存器 0(T32N_CON0) 偏移地址 :04 H 复位值 : _ _ _ B ASYNCWREN MAT3S<1:0> MAT2S<1:0> MAT1S<1:0> MAT0S<1:0> MOD<1:0> EDGE<1:0> SYNC CS<1:0> EN - bit ASYNC_WREN bit16 R/W 外部时钟异步计数模式下, 对计数器的写使能位 0: 禁止写 T32N_CNT 和 T32N_PRECNT, 如果强制写, 有可能写操作不成功 ( 为避免对计数器的写操作错误, 不建议用户对该位写 0) 写 T32N_CNT 和 T32N_PRECNT V /309

143 MAT3S<1:0> bit15-14 R/W MAT2S<1:0> bit13-12 R/W MAT1S<1:0> bit11-10 R/W MAT0S<1:0> bit9-8 R/W MOD<1:0> bit7-6 R/W EDGE<1:0> bit5-4 R/W SYNC bit3 R/W CS<1:0> bit2-1 R/W EN bit0 R/W T32N_CNT 匹配 T32N_MAT3 后的工作模式选择位 00:T32N_CNT 继续计数, 不产生中断 01:T32N_CNT 保持, 产生中断 10:T32N_CNT 清 0 并重新计数, 产生中断 11:T32N_CNT 继续计数, 产生中断 T32N_CNT 匹配 T32N_MAT2 后的工作模式选择位 00:T32N_CNT 继续计数, 不产生中断 01:T32N_CNT 保持, 产生中断 10:T32N_CNT 清 0 并重新计数, 产生中断 11:T32N_CNT 继续计数, 产生中断 T32N_CNT 匹配 T32N_MAT1 后的工作模式选择位 00:T32N_CNT 继续计数, 不产生中断 01:T32N_CNT 保持, 产生中断 10:T32N_CNT 清 0 并重新计数, 产生中断 11:T32N_CNT 继续计数, 产生中断 T32N 匹配 T32N_MAT0 后的工作模式选择位 00:T32N_CNT 继续计数, 不产生中断 01:T32N_CNT 保持, 产生中断 10:T32N_CNT 清 0 并重新计数, 产生中断 11:T32N_CNT 继续计数, 产生中断工作模式选择位 00: 定时 / 计数模式 01: 定时 / 计数模式 10: 捕捉模式 11: 调制模式外部时钟计数边沿选择位 00: 上升沿计数 01: 下降沿计数 10: 上升沿 / 下降沿均计数 ( 仅同步计数模式 ) 11: 上升沿 / 下降沿均计数 ( 仅同步计数模式 ) 外部时钟同步使能位 0: 不同步外部时钟 T32NxCKy, 为异步计数模式 1: 通过 PCLK 对外部时钟 T32NxCKy 同步, 为同步计数模式, 外部时钟的高 / 低电平均至少保持 2 个 PCLK 时钟周期 T32N 计数时钟源选择位 00: 内部时钟 PCLK 01: 外部时钟 T32NxCK0 时钟输入 10: 外部时钟 T32NxCK1 时钟输入 11: 内部时钟 PCLK T32N 使能位 0: 禁止 V /309

144 T32N 控制寄存器 1(T32N_CON1) 偏移地址 :08 H 复位值 : _ _ _ B MOM3<1:0> MOM2<1:0> MOM1<1:0> MOM0<1:0> MOE1 MOE0 CAPL1 CAPL0 CAPT<3:0> CAPIS1 CAPIS0 CAPNE CAPPE T32N_MAT3 匹配后的端口 1 工作模式选择位 00: 匹配端口保持 MOM3<1:0> bit31-30 R/W 01: 匹配端口清 0 10: 匹配端口置 1 11: 匹配端口取反 T32N_MAT2 匹配后的端口 1 工作模式选择位 00: 匹配端口保持 MOM2<1:0> bit29-28 R/W 01: 匹配端口清 0 10: 匹配端口置 1 11: 匹配端口取反 T32N_MAT1 匹配后的端口 0 工作模式选择位 00: 匹配端口保持 MOM1<1:0> bit27-26 R/W 01: 匹配端口清 0 10: 匹配端口置 1 11: 匹配端口取反 T32N_MAT0 匹配后的端口 0 工作模式选择位 00: 匹配端口保持 MOM0<1:0> bit25-24 R/W 01: 匹配端口清 0 10: 匹配端口置 1 11: 匹配端口取反 - bit 输出端口 1 使能位 MOE1 bit17 R/W 0: 禁止 输出端口 0 使能位 MOE0 bit16 R/W 0: 禁止 - bit 捕捉 1 重载计数器使能位 CAPL1 bit9 R/W 0: 禁止 捕捉 0 重载计数器使能位 CAPL0 bit8 R/W 0: 禁止 V /309

145 CAPT<3:0> bit7-4 R/W CAPIS1 bit3 R/W CAPIS0 bit2 R/W CAPNE bit1 R/W CAPPE bit0 R/W 捕捉次数控制位 0: 捕捉 1 次后, 产生装载动作 1: 捕捉 2 次后, 产生装载动作 2: 捕捉 3 次后, 产生装载动作 F: 捕捉 16 次后, 产生装载动作捕捉输入端口 1 使能位 0: 禁止 捕捉输入端口 0 使能位 0: 禁止 下降沿捕捉使能位 0: 禁止 上升沿捕捉使能位 0: 禁止 T32N 预分频器计数值寄存器 (T32N_PRECNT) 偏移地址 :10 H 复位值 : _ _ _ B PRECNT<7:0> - bit PRECNT<7:0> bit7-0 R/W T32N 预分频器计数值 T32N 预分频器计数比例寄存器 (T32N_PREMAT) 偏移地址 :14 H 复位值 : _ _ _ B PREMAT<7:0> - bit PREMAT<7:0> bit7-0 R/W 预分频比例设置 V /309

146 00: 预分频 1:1 01: 预分频 1:2 02: 预分频 1:3 FE: 预分频 1:255 FF: 预分频 1:256 T32N 中断使能寄存器 (T32N_IE) 偏移地址 :18 H 复位值 : _ _ _ B CAP1IE CAP0IE IE MAT3IE MAT2IE MAT1IE MAT0IE - bit CAP1IE bit6 R/W 输入端口 1 捕捉中断使能位 0: 禁止 CAP0IE bit5 R/W 输入端口 0 捕捉中断使能位 0: 禁止 IE bit4 R/W 匹配 0xFFFFFFFF 中断使能位 0: 禁止 MAT3IE bit3 R/W 匹配 3 中断使能位 0: 禁止 MAT2IE bit2 R/W 匹配 2 中断使能位 0: 禁止 MAT1IE bit1 R/W 匹配 1 中断使能位 0: 禁止 MAT0IE bit0 R/W 匹配 0 中断使能位 0: 禁止 T32N 中断标志寄存器 (T32N_IF) 偏移地址 :1C H 复位值 : _ _ _ B V /309

147 CAP1IF CAP0IF IF MAT3IF MAT2IF MAT1IF MAT0IF - bit CAP1IF bit6 R/W 输入端口 1 捕捉成功中断标志位 0: 输入端口 1 捕捉未成功 1: 输入端口 1 捕捉成功软件写 1 清除标志位, 写 0 无效 CAP0IF bit5 R/W 输入端口 0 捕捉成功中断标志位 0: 输入端口 0 捕捉未成功 1: 输入端口 0 捕捉成功软件写 1 清除标志位, 写 0 无效 IF bit4 R/W 匹配 0xFFFFFFFF 中断标志位 0: 计数器值不等于 0xFFFFFFFF 1: 计数器值等于 0xFFFFFFFF 软件写 1 清除标志位, 写 0 无效 MAT3IF bit3 R/W 匹配 3 中断标志位 0: 计数器值与匹配寄存器 3 不相等 1: 计数器值与匹配寄存器 3 相等软件写 1 清除标志位, 写 0 无效 MAT2IF bit2 R/W 匹配 2 中断标志位 0: 计数器值与匹配寄存器 2 不相等 1: 计数器值与匹配寄存器 2 相等软件写 1 清除标志位, 写 0 无效 MAT1IF bit1 R/W 匹配 1 中断标志位 0: 计数器值与匹配寄存器 1 不相等 1: 计数器值与匹配寄存器 1 相等软件写 1 清除标志位, 写 0 无效 MAT0IF bit0 R/W 匹配 0 中断标志位 0: 计数器值与匹配寄存器 0 不相等 1: 计数器值与匹配寄存器 0 相等软件写 1 清除标志位, 写 0 无效 注 1: 在定时 / 计数, 捕捉, 调制模式下, 均可对计数器 T32N_CNT 值与匹配寄存器 T32N_MATy 值比较是否相等 注 2:T32N 中断禁止时, 如果满足条件仍会置起对应的中断标志位, 只是不会产生中断请求 注 3: 对 T32N_IF 寄存器的各中断标志位, 写 0 无效, 写 1 才能清除标志位 ; 读操作时, 读取的值为 1 表示有中断发生 T32N 计数匹配寄存器 0(T32N_MAT0) 偏移地址 :20 H 复位值 : _ _ _ B V /309

148 MAT0<31:16> MAT0<15:0> MAT0<31:0> bit31-0 R/W T32N 计数匹配值 0 T32N 计数匹配寄存器 1(T32N_MAT1) 偏移地址 :24 H 复位值 : _ _ _ B MAT1<31:16> MAT1<15:0> MAT1<31:0> bit31-0 R/W T32N 计数匹配值 1 T32N 计数匹配寄存器 2(T32N_MAT2) 偏移地址 :28 H 复位值 : _ _ _ B MAT2<31:16> MAT2<15:0> MAT2<31:0> bit31-0 R/W T32N 计数匹配值 2 T32N 计数匹配寄存器 3(T32N_MAT3) 偏移地址 :2C H 复位值 : _ _ _ B MAT3<31:16> MAT3<15:0> MAT3<31:0> bit31-0 R/W T32N 计数匹配值 3 V /309

149 T32N 应用说明芯片支持 1 个 32 位定时器 / 计数器 T32N 通用异步接收 / 发送器 (UART0/ UART1) 概述 支持异步接收和异步发送 支持内置波特率发生器, 支持 4 位小数波特率和 12 位整数波特率 兼容 RS-232/RS-442/RS-485 的通讯接口 支持全 / 半双工通讯模式 异步接收器 支持独立的接收移位寄存器支持硬件自动波特率检测支持 8 级接收缓冲器支持 7/8/9 位数据格式可配, 支持奇偶校验功能可配支持硬件自动奇偶校验位判断支持空闲帧检测 支持接收 FIFO 中断 : 字节满中断 半字满中断 字满中断 全满中断 支持 3 类接收错误中断 : 接收 FIFO 溢出错误 奇偶校验错误 帧结束错误 异步发送器 支持独立的发送移位寄存器支持 8 级发送 FIFO 支持 7/8/9 位数据格式可配, 支持奇偶校验功能可配支持 1/2 位停止位可配支持硬件自动产生发送奇偶校验位支持发送 FIFO 中断 : 字节空中断 半字空中断 字空中断 全空中断支持发送 FIFO 写入错误中断 支持 PWM 调制输出, 且 PWM 占空比线性可调 支持 UART 输入输出通讯端口极性可配置 UART 接收端口支持红外唤醒功能 结构框图 V /309

150 发送器 TXD APB_UART 波特率时钟 接收器 RXD 图 5-10 UART 电路结构图 UART 数据格式 UART 通讯每帧数据由 1 位起始位,7/8/9 位数据位 可配置奇偶校验位和停止位组成 UART_CON0 寄存器中配置 TXMOD 和 RXMOD 选择发送和接收的数据格式, 配置 TXFS 选择发送 1 位或 2 位停止位 接收数据时, 只判断第 1 位停止位, 若不为高电平则产生 帧错误 中断标志 在没有数据传输时, 通讯端口处于高电平状态 帧数据格式如下图所示 : 帧 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 P SP SP 起始位 数据码 校验位 停止位 图 5-11 UART 7 位数据格式 帧 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 P SP SP 起始位 数据码 校验位 停止位 图 5-12 UART 8 位数据格式 帧 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 D8 SP SP 起始位 数据码 停止位 图 5-13 UART 9 位数据格式 数据发送和接收时, 均是低位在前, 高位在后, 即先发送或接收数据的 LSB 通过发送数据 寄存器 UART_TBW 写入发送的数据, 通过接收数据寄存器 UART_RBR 读取接收的数据 V /309

151 UART 异步发送器发送数据时, 起始位 START 和停止位 STOP 由芯片硬件电路自动产生, 用户只需要配置相应的 I/O 端口复用功能 ; 配置 UxBRR 和 UART_CON0 寄存器的 BCS, 设定传输波特率 ; UART_CON0 寄存器中配置 TXMOD, 选择发送的数据格式 ; 配置 TXFS, 选择发送的停止位数 ; 配置 TXEN, 使能数据发送 ; 将要发送的数据写入发送数据寄存器 UART_TBW, 就可以开始数据的异步发送 如果数据格式支持奇偶校验位, 硬件电路会根据相应的数据位产生校验位, 在数据位后自动发送校验位 配置 UART_CON0 寄存器的 TXP, 可选择发送端口极性 选择为正极性时, 发送端口的数据与被发送数据一致 ; 选择为负极性时, 发送端口的数据与被发送数据相反, 即被发送数据位为 1 时, 发送端口的数据位为 0 支持 8 级发送缓冲器 TB0~TB7 和 1 级发送移位寄存器, 可进行数据的连续发送, 直到发送缓冲器和移位寄存器全空, 最多可连续写入和发送 9 帧数据, 配置 UART_CON0 寄存器的 TXFS 可选择相邻两帧数据发送的时间间隔 发送缓冲器 TBy 为只读寄存器, 只能通过发送数据寄存器 UART_TBW 写入 发送数据寄存器 UART_TBW 为一个虚拟地址单元, 物理上不存在实际的寄存器电路, 写该寄存器地址单元时, 实际上是将发送数据写入到发送缓冲器 TBy 中, 再传输到发送移位寄存器, 通过发送端口 TXx 进行数据发送 发送数据寄存器 UART_TBW 支持 3 种写入方式 : 字节写入, 半字写入和字写入 当发送数据为 7 位和 8 位数据格式时 : 字节方式写入 UART_TBW 时, 发送数据被写入到发送缓冲器 TB7; 半字方式写入 UART_TBW 时, 发送数据被同时写入到发送缓冲器 TB7 和 TB6, 其中低字节存放在 TB6 中 ; 字方式写入 UART_TBW 时, 发送数据被同时写入到发送缓冲器 TB7,TB6,TB5 和 TB4, 其中低字节存放在 TB4 中 当发送数据为 9 位数据格式时 : 只能以半字或字方式写入 UART_TBW, 且发送数据均被写入到发送缓冲器 TB7 发送数据从写入到发送到端口的数据流示意图如下所示 : UART_TBW TB7 TB6 TB1 TB0 发送移位寄存器 TXx 端口 图 5-14 UART 发送数据流示意图 当发送缓冲器 TBy 被写入数据时, 硬件自动置起 UART_TBy 寄存器的空满标志 TBFFy=1, 当发送缓冲器 TBy 的数据移到下一级缓冲器或发送移位寄存器后, 硬件自动清除空满标志 TBFFy 当缓冲器 TB7 的发送空满标志 TBFF7 为 1 时, 表示 8 级发送缓冲器和发送移位寄存器均满, 此时如果仍继续写入 UART_TBW, 则会置起写发送缓冲溢出中断标志 TBWOIF, 同时新写入的数据无效, 缓冲器数据仍保持 当字节写操作地址非最低字节, 或半字写操作地址非低半字时, 则会置起写发送缓冲错误中断标志 TBWEIF, 同时新写入的数据无效, 缓冲器数据仍保持 当发送端口正在发送数据时, 会置起发送状态位 TXBUSY=1, 当 8 级发送缓冲器和发送移位寄存器均空时, 会置起 UART_IF 寄存器的发送完成中断标志 TCIF, 并清除发送状态位 TXBUSY=0, 表示当前的数据发送进程结束 支持发送缓冲器空中断, 配置 UART_CON1 寄存器中 TBIM, 可选择中断模式 V /309

152 TBIM<1:0>=00, 为字节空产生中断, 即发送缓冲器 TB7 为空时, 会置起 UART_IF 寄存器的发送缓冲器空中断标志 TBIF; TBIM<1:0>=01, 为半字空产生中断, 即发送缓冲器 TB7 和 TB6 均为空时, 会置起 UART_IF 寄存器的发送缓冲器空中断标志 TBIF; TBIM<1:0>=10, 为字空产生中断, 即发送缓冲器 TB7~TB4 均为空时, 会置起 UART_IF 寄存器的发送缓冲器空中断标志 TBIF; TBIM<1:0>= 11, 为全空产生中断, 即发送缓冲器 TB7~TB0 均为空时, 会置起 UART_IF 寄存器的发送缓冲器空中断标志 TBIF 配置 UART_CON0 寄存器中 TBCLR, 可将写入发送缓冲器的全部数据清空, 同时清除 UART_TBy 寄存器的各发送缓冲器 TBy 的空满标志 TBFFy=0 被清空的发送缓冲器中的数据将不会被发送, 但移位寄存器中的数据仍将会被发送 UART_CON0 寄存器中配置 TRST, 可将异步发送器软件复位, 复位后 : 禁止数据发送 TXEN=0; 禁止 UART_IE 寄存器中发送相关中断 TBIE=0,TBWEIE=0; 复位 UART_IF 寄存器的相关中断标志为默认值 TBIF=1,TBWEIF=0; 清除发送忙标志 TXBUSY=0; 清除各发送缓冲器空满标志 TBFFy=0 发送数据的操作流程图示例如下 : 开始 配置 I/O 端口复用功能 配置异步发送器 : BCS,UART_BRR, TXMOD,TXFS,TBIM 使能 TXEN 写 UART_TBW TXBUSY=0 或 TBIF=1? N Y N 发送完成 Y 禁止 TXEN 结束 图 5-15 UART 发送数据操作流程图示例 V /309

153 UART 异步接收器接收数据时, 配置相应的 I/O 端口复用功能 ; 配置 UART_BRR 寄存器和 UART_CON1 寄存器的 BCS, 设定传输波特率 ; 配置 RXMOD, 选择接收的数据格式 ; 配置 RXEN, 使能数据接收, 就可以开始数据的异步接收 如果数据格式支持奇偶校验位, 硬件电路会自动判断奇偶校验位是否正确, 若不正确则会置起 UART_IF 寄存器的奇偶校验错误中断标志 PEIF 如果接收到的第 1 位停止位不为高电平, 则会置起 UART_IF 寄存器的帧错误中断标志 FEIF UART_CON0 寄存器中配置 RXP, 可选择接收端口极性 选择为正极性时, 接收端口的数据即作为接收数据 ; 选择为负极性时, 接收端口的数据取反后, 作为接收数据, 即接收端口的数据位为 1 时, 接收的数据位为 0 支持 8 级接收缓冲器 RB0~RB7 和 1 级接收移位寄存器, 可进行数据的连续接收, 直到接收缓冲器和移位寄存器全满, 最多可连续接收 9 帧数据, 再执行数据读取操作 读取接收数据寄存器 UART_RBR, 可得到接收的数据, 对应的接收缓冲器清除 UART_RBy 寄存器的满标志 RBFFy; 也可以读取接收缓冲器 RBy 得到接收的数据, 但不会清除满标志 RBFFy 接收数据寄存器 UART_RBR 为一个虚拟地址单元, 物理上不存在实际的寄存器电路, 读该寄存器地址单元时, 实际上是读取接收缓冲器 RBy 中的数据 接收数据寄存器 UART_RBR 支持 3 种读取方式 : 字节读取, 半字读取和字读取 当接收数据为 7 位和 8 位数据格式时 : 字节方式读取 UART_RBR 时, 实际是读取接收缓冲器 RB0 的数据 ; 半字方式读取 UART_RBR 时, 实际是同时读取接收缓冲器 RB0 和 RB1 的数据, 其中 RB0 中的数据为低字节 ; 字方式读取 UART_RBR 时, 实际是同时读取接收缓冲器 RB0,RB1,RB2 和 RB3, 其中 RB0 中的数据为低字节 当接收数据为 9 位数据格式时 : 只能以半字或字方式读取 UART_RBR, 且均是读取接收缓冲器 RB0 的数据 接收数据从接收端口到各级缓冲器的数据流示意图如下所示 : UART_RBR RB0 RB1 RB6 RB7 接收移位寄存器 RXx 端口 图 5-16 UART 接收数据流示意图接收缓冲器 RBy 的数据移到下一级缓冲器后, 会清除其接收满标志 RBFFy 当 8 级接收缓冲器和 1 级接收移位寄存器均满时, 如果再次接收到数据起始位, 会置起接收数据溢出中断标志 ROIF, 同时不会接收新数据, 缓冲器数据仍保持 当 8 级接收缓冲器和接收移位寄存器均空时, 会清除接收忙标志 RXBUSY, 表示当前无数据接收 支持接收缓冲器满中断, 配置 UART_CON1 寄存器的 RBIM, 可选择中断模式 RBIM<1:0>=00, 为字节满产生中断, 即接收缓冲器 RB0 为满时, 会置起 UART_IF 寄存器的中断标志 RBIF; RBIM<1:0>=01, 为半字满产生中断, 即接收缓冲器 RB0 和 RB1 均为满时, 会置起 UART_IF 寄存器的中断标志 RBIF; RBIM<1:0>=10, 为字满产生中断, 即接收缓冲器 RB0~RB3 均为满时, 会置起 UART_IF 寄存器的中断标志 RBIF; V /309

154 RBIM<1:0>= 11, 为全满产生中断, 即接收缓冲器 RB0~RB7 均为满时, 会置起 UART_IF 寄存器的中断标志 RBIF 配置 UART_CON0 寄存器 RBCLR, 可将接收缓冲器接收到的全部数据清空, 同时清除各接收缓冲器满标志 RBFFy=0, 已经在接收过程中的数据将不受影响 配置 UART_CON0 寄存器 RRST, 可将异步接收器软件复位, 复位后 : 禁止数据接收 RXEN=0;UART_IE 寄存器中禁止接收相关中断 RBIE=0,ROIE=0,FEIE=0,PEIE=0; UART_IF 寄存器中复位相关中断标志为默认值 RBIF=0,ROIF=0,FEIF=0,PEIF=0; 清除接收忙标志 RXBUSY=0; 清除各接收缓冲器满标志 RBFFy=0; 清除各接收缓冲器错误标志 FEy=0,PEy=0 接收数据的操作流程图示例如下 : 开始 配置 I/O 端口复用功能 配置异步接收器 : BCS,UART_BRR, RXMOD,RBIM 使能 RXEN RBIF=1? N Y 读取 UART_RBR N 接收完成 Y 禁止 RXEN 结束 图 5-17 UART 接收数据操作流程图示例 UART 发送调制功能发送调制模式是将 UART 传输到发送端口的信号电平, 由 T16N 产生的 PWM 信号源或 BUZ 信号进行调制后, 再从发送端口 TXx 输出 配置 TXxPS, 可配置 UART 调制模式 配置 GPIO_TXPWM 寄存器的 TXxPLV, 选择发送端口 TXx 被调制的信号电平 配置 TXx_S0 V /309

155 TXx_S1 TXx_S2 和 TXx_S3, 使能调制信号输出到端口 UART 调制功能使用的 PWM 信号源, 由 T16N 或 BUZ 提供 配置 TXxPS, 可选择与 TXx 输出端口进行调制的 PWM 信号源 TXx 原始信号 T16Nx PWM 信号 TXx 端口调制输出 图 5-18 TXx 高电平调制输出波形图 TXx 原始信号 T16Nx PWM 信号 TXx 端口调制输出 图 5-19 TXx 低电平调制输出波形图 UART 红外唤醒功能芯片支持 UART 接收端口的红外唤醒功能, 需要通过软件控制实现 使能 UART 接收复用端口 RXx 的外部端口中断 PINT 功能, 通过端口的 PINT 中断实现芯片的红外唤醒功能 对中断和唤醒的具体控制操作, 可参考外部端口中断和睡眠模式, 唤醒模式的相关章节描述 UART 端口极性配置 UART_CON0 寄存器 TXP 和 RXP, 可分别选择发送端口 TXx 和接收端口 RXx 的正负极性 选择为正极性时,UART 端口数据与传输的数据一致 ; 选择为负极性时,UART 端口数据与传输的数据相反 UART 自动波特率检测接收数据时, 配置 UART_CON0 寄存器的 BDEN 可使能自动波特率检测功能, 配置 UART_CON1 寄存器的 BDM 可选择自动波特率检测的模式 UART_CON1 寄存器中 BDM<1:0>=00, 选择模式 1, 接收数据流需以二进制 1 开始 ( 即接收数据的最低位为 1 B ), UART 检测起始位波特率 ; BDM<1:0>=01, 选择模式 2, 接收数据流需以二进制 10 开始 ( 即接收数据的最低两位为 01 B ), UART 检测起始位和数据第一位波特率 ; BDM<1:0>=10, 选择模式 3, 接收数据流需以二进制 1111_1110 开始 ( 即接收第一帧数据为 V /309

156 7F H ), UART 检测起始位及前 7 个数据位波特率 ; BDM<1:0>=11, 选择模式 4, 接收数据流需以二进制 1010_1010 开始 ( 即接收第一帧数据为 55 H ), UART 检测起始位及前 7 个数据位波特率 检测完成后, 硬件自动清除 BDEN 关闭自动波特率检测功能 若检测成功将更新波特率寄存器 UART_BRR, 并将这一帧数据写入接收缓冲器中, 用户可从接收缓冲器中读取该数据 ; 若检测超时, 将置起 UART_IF 寄存器的波特率检测错误中断标志 BDEIF=1, 但波特率寄存器将不会被更新, 接收缓冲器不会写入新的数据 若接收的数据格式为 7 位数据或者 7 位数据之后的校验位不固定为 0 时, 模式 3 和模式 4 将不适用, 必须选择模式 1 和模式 2 其它接收的数据格式只要满足各模式起始字符, 即可任意配置 自动波特率检测不受初始配置的波特率值影响, 但需要根据应用条件, 配置合适的波特率时钟预分频选择位 BCS RX RXEN BDEN BDM 0x3 UART_BRR XX A B BDCNT 0x00 A B B+1 RBFF0 软件读取 UART_RBR RB0 XX 0x55 图 5-20 自动波特率检测时序示意图 RX RXEN BDEN BDM 0x3 UART_BRR XX A BDCNT 0x00 A 0xFFFF 0x00 BDEIF 软件清零 图 5-21 自动波特率检测错误时序示意图 V /309

157 UART 空闲帧检测 接收数据时, 配置 UART_CON0 寄存器的 IDEN 可使能空闲帧检测功能, 配置 UART_CON1 寄存器的 IDM 可选择空闲帧检测的模式 IDM<1:0>=00, 将检测连续 10 个比特位空闲 ; IDM<1:0>=01, 将检测连续 11 个比特位空闲 ; IDM<1:0>=10, 将检测连续 12 个比特位空闲 ; IDM<1:0>=11, 将检测连续 13 个比特位空闲 当检测到空闲帧后, 将置起 UART_IF 寄存器的接收空闲帧中断标志位 IDIF=1 硬件在接收 到数据之后才会触发空闲帧检测, 使能空闲帧检测功能后若接收数据线始终为空闲, 则不会 影响接收空闲帧中断标志位 RX IDEN RXEN 10 bits 10 bits 10 bits IDM XX 0x0 IDIF 软件清零 RB0 XX 图 5-22 空闲帧检测时序示意图 0x UART 发送暂停和接收暂停配置 TXI 可暂停发送数据,TXx 端口将相应为空闲电平, 发送缓冲器中的数据将保持不变 若此时正在发送数据, 则待当前帧数据发送完成后才会被暂停 配置 RXI 可暂停接收数据, 接收缓冲器中的数据将保持不变 若此时正在接收数据, 则该一帧数据将被丢弃, 不会写入接收缓冲器中 接收被暂停后, 不会影响接收数据的校验位判断和接收空闲帧检测 特殊功能寄存器 UART 控制寄存器 0(UART_CON0) 偏移地址 :00 H 复位值 : _ _ _ B RXP RXMOD<3:0> IDEN BDEN RXI RBCLR RRST RXEN TXFS TXP TXMOD<3:0> TXI TBCLR TRST TXEN bit31-29 V /309

158 RXP bit28 R/W 接收端口极性选择位 0: 正极性 ( 标准 UART 极性 ) 1: 负极性 ( 反向 UART 极性 ) RXMOD<3:0> bit27-24 R/W 接收数据格式选择位 0000:8 位数据 0010:9 位数据 0100:7 位数据 1000:8 位数据 + 偶校验位 1001:8 位数据 + 奇校验位 1010:8 位数据 + 固定 :8 位数据 + 固定 :7 位数据 + 偶校验位 1101:7 位数据 + 奇校验位 1110:7 位数据 + 固定 :7 位数据 + 固定 1 其他 : 未用 bit23-22 IDEN bit21 R/W 空闲帧检测使能位 0: 禁止 BDEN bit20 R/W 自动波特率检测使能位 0: 禁止 RXI bit19 R/W 接收暂停功能使能位 0: 禁止 RBCLR bit18 W 接收缓冲器清除 0: 读取时始终为 0 1: 清除接收缓冲器 RRST bit17 W 接收器软件复位 0: 读取时始终为 0 1: 软件复位 RXEN bit16 R/W 接收使能位 0: 禁止 bit15-14 TXFS bit13 R/W 发送帧停止位选择位 0:1 位停止位 1:2 位停止位 TXP bit12 R/W 发送端口极性选择位 0: 正极性 ( 标准 UART 极性 ) 1: 负极性 ( 反向 UART 极性 ) TXMOD<3:0> bit11-8 R/W 发送数据格式选择位 V /309

159 0000:8 位数据 0010:9 位数据 0100:7 位数据 1000:8 位数据 + 偶校验位 1001:8 位数据 + 奇校验位 1010:8 位数据 + 固定 :8 位数据 + 固定 :7 位数据 + 偶校验位 1101:7 位数据 + 奇校验位 1110:7 位数据 + 固定 :7 位数据 + 固定 1 其他 : 未用 bit7-4 TXI bit3 R/W 发送暂停功能使能位 0: 禁止 TBCLR bit2 W 发送缓冲器清除 0: 读取时始终为 0 1: 清除发送缓冲器 TRST bit1 W 发送器软件复位 0: 读取时始终为 0 1: 软件复位 TXEN bit0 R/W 发送使能位 0: 禁止 UART 控制寄存器 1(UART_CON1) 偏移地址 :04 H 复位值 : _ _ _ B IDM<1:0> BDM<1:0> BCS<2:0> RBIM<1:0> TBIM<1:0> bit31-18 空闲帧检测模式选择位 00: 连续 10 个比特空闲 IDM<1:0> bit17-16 R/W 01: 连续 11 个比特空闲 10: 连续 12 个比特空闲 11: 连续 13 个比特空闲 bit15-14 BDM<1:0> bit13-12 R/W 自动波特率模式选择位 V /309

160 00: 模式 1 01: 模式 2 10: 模式 3 11: 模式 4 bit11 BCS<2:0> bit10-8 R/W 波特率时钟预分频选择位 000: 波特率时钟关闭 001:PCLK 010:PCLK/2 011:PCLK/4 1xx:PCLK/8 bit7-6 RBIM<1:0> bit5-4 R/W 接收缓冲满中断模式选择位 00: 字节满产生中断 ( 缓冲器数据多于 1 个字节 ) 01: 半字满产生中断 ( 缓冲器数据多于 2 个字节 ) 10: 字满产生中断 ( 缓冲器数据多于 4 个字节 ) 11: 全满产生中断 ( 缓冲器数据满 ) bit3-2 TBIM<1:0> bit1-0 R/W 发送缓冲空中断模式选择位 00: 字节空产生中断 ( 缓冲器 1 个字节以上为空 ) 01: 半字空产生中断 ( 缓冲器 2 个字节以上为空 ) 10: 字空产生中断 ( 缓冲器 4 个字节以上为空 ) 11: 全空产生中断 ( 缓冲器全部为空 ) 注 1:UART_CON1 寄存器中 BDM 模式操作方式如下 : 模式 1: 数据流以二进制 1 开始 ( 即接收数据的最低位为 1 B), 检测起始位波特率 ; 模式 2: 数据流以二进制 10 开始 ( 即接收数据的最低两位为 01 B), 检测起始位及数据第一位波特率 ; 模式 3: 数据流以二进制 1111_1110 开始 ( 即接收数据 7F H), 检测起始位及前 7 个数据位 ; 模式 4: 数据流以二进制 1010_1010 开始 ( 即接收数据 55 H), 检测起始位及前 7 个数据位 注 2: 若接收的数据的格式为 7 位数据或者 7 位数据之后的校验位不固定为 0 时, 模式 3 和模式 4 将不适用, 必须选择模式 1 和模式 2 其他接收数据格式只要满足各模式起始字符, 可任意配置 UART 波特率寄存器 (UART_BRR) 偏移地址 :10 H 复位值 : _ _ _ B BRINT<11:0> BRFRA<3:0> bit31-16 V /309

161 BRINT<11:0> bit15-4 R/W 传输波特率整数位 BRFRA<3:0> bit3-0 R/W 传输波特率小数位 注 1: 当 UART_BRR 表示为 16 位无符号数, 其中 4 位小数位,12 位整数位, 其数值表示的是 UART 波特率分频数 例如 :0x0104( 十进制为 260) 则表示为分频数 BRRDIV=260/16=16.25;0x0156( 十进制为 342) 则表示为分频数 BRRDIV=342/16= 注 2: 当 UART_BRR 表示的波特率分频数小于 1.0 时, 则硬件固定为 BRRDIV=1.0 注 3:UART 传输波特率计算公式如下 : Fpclk BAUD = 16 n BRRDIV 其中 Fpclk 为系统时钟频率,n 为波特率时钟预分频数, 由 UART_CON1 寄存器中 BCS<2:0> 决定 BCS<2:0>=001 时 :n = 1; BCS<2:0>=010 时 :n = 2; BCS<2:0>=011 时 :n = 4; BCS<2:0>=1xx 时 :n = 8 UART 状态寄存器 (UART_STA) 偏移地址 :14 H 复位值 : _ _ _ B PER3 FER3 PER2 FER2 PER1 FER1 PER0 FER0 RXBUSY RBOV RBPTR<3:0> TXBUSY TBOV TBPTR<3:0> bit31-24 PER3 bit23 R 当前读取的 BYTE3 校验错误位 0: 正确 1: 错误 FER3 bit22 R 当前读取的 BYTE3 帧格式错误位 0: 正确 1: 错误 PER2 bit21 R 当前读取的 BYTE2 校验错误位 0: 正确 1: 错误 FER2 bit20 R 当前读取的 BYTE2 帧格式错误位 0: 正确 1: 错误 PER1 bit19 R 当前读取的 BYTE1 校验错误位 0: 正确 1: 错误 FER1 bit18 R 当前读取的 BYTE1 帧格式错误位 V /309

162 0: 正确 1: 错误 PER0 bit17 R 当前读取的 BYTE0 校验错误位 0: 正确 1: 错误 FER0 bit16 R 当前读取的 BYTE0 帧格式错误位 0: 正确 1: 错误 bit15-14 RXBUSY bit13 R 接收状态位 0: 接收空闲 1: 正在接收 RBOV bit12 R 接收缓冲器溢出状态位 0: 未溢出 1: 溢出 RBPTR<3:0> bit11-8 R 接收缓冲器中数据字节数 0000:0 字节 1000:8 字节 bit7-6 TXBUSY bit5 R 发送状态位 0: 发送空闲 1: 正在发送 TBOV bit4 R 发送缓冲器溢出状态位 0: 未溢出 1: 溢出 TBPTR<3:0> bit3-0 R 发送缓冲器中数据字节数 0000:0 字节 1000:8 字节 UART 中断使能寄存器 (UART_IE) 偏移地址 :18 H 复位值 : _ _ _ B RBROIE RBREIE BDEIE PEIE FEIE ROIE IDIE RBIE TBWOIE TBWEIE TCIE TBIE bit31-30 RBROIE bit29 R/W 读接收缓冲溢出中断使能位 0: 禁止 V /309

163 RBREIE bit28 R/W 读接收缓冲错误中断使能位 0: 禁止 BDEIE bit27 R/W 波特率检测错误中断使能位 0: 禁止 PEIE bit26 R/W 接收校验错误中断使能位 0: 禁止 FEIE bit25 R/W 接收帧错误中断使能位 0: 禁止 ROIE bit24 R/W 接收数据溢出中断使能位 0: 禁止 bit23-18 IDIE bit17 R/W 接收空闲帧中断使能位 0: 禁止 RBIE bit16 R/W 接收缓冲器满中断使能位 0: 禁止 bit15-10 TBWOIE bit9 R/W 写发送缓冲溢出中断使能位 0: 禁止 TBWEIE bit8 R/W 写发送缓冲错误中断使能位 0: 禁止 bit7-2 TCIE bit1 R/W 发送完成中断使能位 0: 禁止 TBIE bit0 R/W 发送缓冲器空中断使能位 0: 禁止 UART 中断标志寄存器 (UART_IF) 偏移地址 :1C H 复位值 : _ _ _ B V /309

164 RBROIF RBREIF BDEIF PEIF FEIF ROIF IDIF RBIF TBWOIF TBWEIF TCIF TBIF bit31-30 RBROIF bit29 R/W 读接收缓冲溢出中断标志位 0: 读接收缓冲未溢出 1: 读接收缓冲溢出软件写 1 清除标志位, 写 0 无效 RBREIF bit28 R/W 读接收缓冲错误中断标志位 0: 读接收缓冲未错误 1: 读接收缓冲错误软件写 1 清除标志位, 写 0 无效 BDEIF bit27 R/W PEIF bit26 R/W FEIF bit25 R/W 波特率检测错误中断标志位 0: 波特率检测未错误 1: 波特率检测错误软件写 1 清除标志位, 写 0 无效接收校验错误中断标志位 0: 接收校验正常 1: 接收校验错误软件写 1 清除标志位, 写 0 无效接收帧错误中断标志位 0: 接收帧正常 1: 接收帧错误软件写 1 清除标志位, 写 0 无效 ROIF bit24 R/W 接收数据溢出中断标志位 0: 未溢出 1: 溢出软件写 1 清除标志位, 写 0 无效 bit23-18 IDIF bit17 R/W 接收空闲帧中断标志位 0: 未接收到空闲帧 1: 接收到空闲帧软件写 1 清除标志位, 写 0 无效 RBIF bit16 R 接收缓冲器满中断标志位 0: 非满 1: 满 ( 满足 RBIM 所选择的条件 ) 读 UART_RBR 寄存器可清除标志位 bit15-10 TBWOIF bit9 R/W 写发送缓冲溢出中断标志位 0: 写发送缓冲未溢出 1: 写发送缓冲溢出 V /309

165 软件写 1 清除标志位, 写 0 无效 TBWEIF bit8 R/W 写发送缓冲错误中断标志位 0: 写发送缓冲未错误 1: 写发送缓冲错误软件写 1 清除标志位, 写 0 无效 bit7-2 TCIF bit1 R/W TBIF bit0 R 发送完成中断标志位 0: 发送未完成 1: 发送已完成软件写 1 清除标志位, 写 0 无效发送缓冲器空中断标志位 0: 非空 1: 空 ( 满足 TBIM 所选择的条件 ) 写 UART_TBW 寄存器可清除标志位 注 1:UART 中断禁止时, 如果满足条件仍会置起对应的中断标志位, 只是不会产生中断请求 注 2: 对 UART_IF 寄存器中的各中断标志位, 写 0 无效, 写 1 才能清除标志位 ; 读操作时, 读取的值为 1 表示有中 断发生 UART 发送数据写入寄存器 (UART_TBW) 偏移地址 :20 H 复位值 :XXXXXXXX_XXXXXXXX_XXXXXXXX_XXXXXXXX B TBW<31:16> TBW<15:0> TBW<31:0> bit31-0 W 写入的发送数据字节写入时 : 仅允许对 UART_TBW<7:0> 写入半字写入时 : 仅允许对 UART_TBW<15:0> 写入字写入时 : 对 UART_TBW<31:0> 写入 UART 接收数据读取寄存器 (UART_RBR) 偏移地址 :24 H 复位值 : _ _ _ B RBR<31:16> RBR<15:0> V /309

166 RBR<31:0> bit31-0 R 读取的接收数据字节读取时 : 仅允许对 UART_RBR<7:0> 读取半字读取时 : 仅允许对 UART_RBR<15:0> 读取字读取时 : 对 UART_RBR<31:0> 读取 UART 发送缓冲寄存器 0(UART_TB0) 偏移地址 :40 H 复位值 : _ _ _ B TBFF0 TP0 TB0<8:0> bit31-14 TBFF0 bit13 R 发送缓冲器 0 空满标志位 0: 空 1: 满 TP0 bit12 R 发送的奇偶校验位发送缓冲器 0 对应的奇偶校验位 bit11-9 TB0<8:0> bit8-0 R 发送缓冲器 0 数据 UART 发送缓冲寄存器 1(UART_TB1) 偏移地址 :44 H 复位值 : _ _ _ B TBFF1 TP1 TB1<8:0> bit31-14 TBFF1 bit13 R 发送缓冲器 1 空满标志位 0: 空 1: 满 TP1 bit12 R 发送的奇偶校验位发送缓冲器 1 对应的奇偶校验位 bit11-9 TB1<8:0> bit8-0 R 发送缓冲器 1 数据 V /309

167 UART 发送缓冲寄存器 2(UART_TB2) 偏移地址 :48 H 复位值 : _ _ _ B TBFF2 TP2 TB2<8:0> bit31-14 TBFF2 bit13 R 发送缓冲器 2 空满标志位 0: 空 1: 满 TP2 bit12 R 发送的奇偶校验位发送缓冲器 2 对应的奇偶校验位 bit11-9 TB2<8:0> bit8-0 R 发送缓冲器 2 数据 UART 发送缓冲寄存器 3(UART_TB3) 偏移地址 :4C H 复位值 : _ _ _ B TBFF3 TP3 TB3<8:0> bit31-14 TBFF3 bit13 R 发送缓冲器 3 空满标志位 0: 空 1: 满 TP3 bit12 R 发送的奇偶校验位发送缓冲器 3 对应的奇偶校验位 bit11-9 TB3<8:0> bit8-0 R 发送缓冲器 3 数据 UART 发送缓冲寄存器 4(UART_TB4) 偏移地址 :50 H 复位值 : _ _ _ B V /309

168 TBFF4 TP4 TB4<8:0> bit31-14 TBFF4 bit13 R 发送缓冲器 4 空满标志位 0: 空 1: 满 TP4 bit12 R 发送的奇偶校验位发送缓冲器 4 对应的奇偶校验位 bit11-9 TB4<8:0> bit8-0 R 发送缓冲器 4 数据 UART 发送缓冲寄存器 5(UART_TB5) 偏移地址 :54 H 复位值 : _ _ _ B TBFF5 TP5 TB5<8:0> bit31-14 TBFF5 bit13 R 发送缓冲器 5 空满标志位 0: 空 1: 满 TP5 bit12 R 发送的奇偶校验位发送缓冲器 5 对应的奇偶校验位 bit11-9 TB5<8:0> bit8-0 R 发送缓冲器 5 数据 UART 发送缓冲寄存器 6(UART_TB6) 偏移地址 :58 H 复位值 : _ _ _ B TBFF6 TP6 TB6<8:0> bit31-14 发送缓冲器 6 空满标志位 TBFF6 bit13 R 0: 空 1: 满 V /309

169 TP6 bit12 R 发送的奇偶校验位发送缓冲器 6 对应的奇偶校验位 bit11-9 TB6<8:0> bit8-0 R 发送缓冲器 6 数据 UART 发送缓冲寄存器 7(UART_TB7) 偏移地址 :5C H 复位值 : _ _ _ B TBFF7 TP7 TB7<8:0> bit31-14 TBFF7 bit13 R 发送缓冲器 7 空满标志位 0: 空 1: 满 TP7 bit12 R 发送的奇偶校验位发送缓冲器 7 对应的奇偶校验位 bit11-9 TB7<8:0> bit8-0 R 发送缓冲器 7 数据 UART 接收缓冲寄存器 0(UART_RB0) 偏移地址 :60 H 复位值 : _ _ _ B PE0 FE0 RBFF0 RP0 RB0<8:0> bit31-16 接收缓冲器 0 数据校验错误标志位 PE0 bit15 R 0: 正确 1: 错误 接收缓冲器 0 数据帧错误标志位 FE0 bit14 R 0: 正确 1: 错误 接收缓冲器 0 空满标志位 RBFF0 bit13 R 0: 空 1: 满 V /309

170 RP0 bit12 R 接收的奇偶校验位接收缓冲器 0 对应的奇偶校验位 bit11-9 RB0<8:0> bit8-0 R 接收缓冲器 0 数据 UART 接收缓冲寄存器 1(UART_RB1) 偏移地址 :64 H 复位值 : _ _ _ B PE1 FE1 RBFF1 RP1 RB1<8:0> bit31-16 PE1 bit15 R 接收缓冲器 1 数据校验错误标志位 0: 正确 1: 错误 FE1 bit14 R 接收缓冲器 1 数据帧错误标志位 0: 正确 1: 错误 RBFF1 bit13 R 接收缓冲器 1 空满标志位 0: 空 1: 满 RP1 bit12 R 接收的奇偶校验位接收缓冲器 1 对应的奇偶校验位 bit11-9 RB1<8:0> bit8-0 R 接收缓冲器 1 数据 UART 接收缓冲寄存器 2(UART_RB2) 偏移地址 :68 H 复位值 : _ _ _ B PE2 FE2 RBFF2 RP2 RB2<8:0> bit31-16 接收缓冲器 2 数据校验错误标志位 PE2 bit15 R 0: 正确 1: 错误 V /309

171 FE2 bit14 R 接收缓冲器 2 数据帧错误标志位 0: 正确 1: 错误 RBFF2 bit13 R 接收缓冲器 2 空满标志位 0: 空 1: 满 RP2 bit12 R 接收的奇偶校验位接收缓冲器 2 对应的奇偶校验位 bit11-9 RB2<8:0> bit8-0 R 接收缓冲器 2 数据 UART 接收缓冲寄存器 3(UART_RB3) 偏移地址 :6C H 复位值 : _ _ _ B PE3 FE3 RBFF3 RP3 RB3<8:0> bit31-16 PE3 bit15 R 接收缓冲器 3 数据校验错误标志位 0: 正确 1: 错误 FE3 bit14 R 接收缓冲器 3 数据帧错误标志位 0: 正确 1: 错误 RBFF3 bit13 R 接收缓冲器 3 空满标志位 0: 空 1: 满 RP3 bit12 R 接收的奇偶校验位接收缓冲器 3 对应的奇偶校验位 bit11-9 RB3<8:0> bit8-0 R 接收缓冲器 3 数据 UART 接收缓冲寄存器 4(UART_RB4) 偏移地址 :70 H 复位值 : _ _ _ B V /309

172 PE4 FE4 RBFF4 RP4 RB4<8:0> bit31-16 PE4 bit15 R 接收缓冲器 4 数据校验错误标志位 0: 正确 1: 错误 FE4 bit14 R 接收缓冲器 4 数据帧错误标志位 0: 正确 1: 错误 RBFF4 bit13 R 接收缓冲器 4 空满标志位 0: 空 1: 满 RP4 bit12 R 接收的奇偶校验位接收缓冲器 4 对应的奇偶校验位 bit11-9 RB4<8:0> bit8-0 R 接收缓冲器 4 数据 UART 接收缓冲寄存器 5(UART_RB5) 偏移地址 :74 H 复位值 : _ _ _ B PE5 FE5 RBFF5 RP5 RB5<8:0> bit31-16 PE5 bit15 R 接收缓冲器 5 数据校验错误标志位 0: 正确 1: 错误 FE5 bit14 R 接收缓冲器 5 数据帧错误标志位 0: 正确 1: 错误 RBFF5 bit13 R 接收缓冲器 5 空满标志位 0: 空 1: 满 RP5 bit12 R 接收的奇偶校验位接收缓冲器 5 对应的奇偶校验位 bit11-9 RB5<8:0> bit8-0 R 接收缓冲器 5 数据 V /309

173 UART 接收缓冲寄存器 6(UART_RB6) 偏移地址 :78 H 复位值 : _ _ _ B PE6 FE6 RBFF6 RP6 RB6<8:0> bit31-16 PE6 bit15 R 接收缓冲器 6 数据校验错误标志位 0: 正确 1: 错误 FE6 bit14 R 接收缓冲器 6 数据帧错误标志位 0: 正确 1: 错误 RBFF6 bit13 R 接收缓冲器 6 空满标志位 0: 空 1: 满 RP6 bit12 R 接收的奇偶校验位接收缓冲器 6 对应的奇偶校验位 bit11-9 RB6<8:0> bit8-0 R 接收缓冲器 6 数据 UART 接收缓冲寄存器 7(UART_RB7) 偏移地址 :7C H 复位值 : _ _ _ B PE7 FE7 RBFF7 RP7 RB7<8:0> bit31-16 PE7 bit15 R 接收缓冲器 7 数据校验错误标志位 0: 正确 1: 错误 FE7 bit14 R 接收缓冲器 7 数据帧错误标志位 0: 正确 1: 错误 RBFF7 bit13 R 接收缓冲器 7 空满标志位 0: 空 1: 满 V /309

174 RP7 bit12 R 接收的奇偶校验位接收缓冲器 7 对应的奇偶校验位 bit11-9 RB7<8:0> bit8-0 R 接收缓冲器 7 数据 UART 应用说明芯片支持 2 个通用异步接收 / 发送器为 UART0,UART1 UART 的发送脉宽调制模式, 使用 T16N 或 BUZ 产生的 PWM 脉冲进行调制, 然后通过 TXx 端口输出调制后的信号, 与 PWM 脉冲本身是否通过 T16NxOUT0 和 T16NxOUT1 端口或 BUZ 端口输出无关, 所以对 T16N 或 BUZ 的输出调制模式, 即使芯片不支持其 I/O 端口复用功能, 仍可以在正确配置后, 产生 PWM 脉冲分别对 TX0,TX1 输出端口的信号进行调制 5. 3 增强型通用异步接收 / 发送器 (EUART0) 概述 配置为普通 UART 模式, 与 UART 功能完全兼容 配置为 7816 模式, 支持 7816 通讯协议 支持异步接收器 / 发送器支持半双工通讯模式支持 8 位数据位和 1 位奇偶校验位数据传输格式支持自动重发重收功能支持可配置内部时钟输出支持双通道通讯可配置 结构框图 APB_EUART EUART 发送器 EUART 接收器 MUX ExTX0/ExCK0 ExTX1/ExCK1 ExRX0/ExIO0 ExRX1/ExIO1 波特率时钟电路 EUART 端口复用 图 5-23 EUART 电路结构框图 EUART 复用端口 普通 UART 模式 7816 模式 V /309

175 ExTXy/ExCKy ExTXy ExCKy ExRXy/ExIOy ExRXy ExIOy 配置相应 I/O 端口的复用功能为 EUART 通讯端口复用功能 EUART_CON2 寄存器中配置 MOD=0, 选择普通 UART 模式, 通讯端口的复用功能为 ExTXy 和 ExRXy 配置 MOD=1, 选择 7816 模式, 通讯端口的复用功能为 ExCKy 和 ExIOy EUART 模块支持两个独立的内部时钟输出端口 (ExCK0 和 ExCK1) 配置 CKyE, 可使能 ExCKy 时钟端口, 输出芯片内部时钟, 配置 CKS<1:0>, 可选择输出的时钟源 EUART 模块支持两个数据端口 (ExIO0 和 ExIO1), 这两个数据端口可分时复用, 构成通讯双通道 配置 CHS, 可选择通讯时使用的 ExIOy 数据端口 普通 UART 通讯模式 EUART 模块配置为普通 UART 通讯模式后, 除不支持发送脉宽调制外, 其它功能与 UART 模块一致, 可参考与前面章节的相关内容, 此处不再描述 通讯模式的异步接收器和发送器 7816 模式为半双工通讯方式, 该模式下 EUART_CON0 寄存器中 RXEN 与 TXEN 使能位无效, 由 EUART_CON2 寄存器的 IOC 端口方向控制位交替使能接收器和发送器, 并发送或接收 ACK 应答信号, 同时控制 ExIOy 端口的输入输出状态 配置 IOC=1,EUART 发送数据, 接收 ACK 应答信号 发送数据时, 依次发送起始位 (1bit), 数据位 (8bit, 先发低位, 后发高位 ), 校验位 (1bit); 然后接收 ACK 应答信号 当对连续两帧数据进行背靠背发送时, 两帧数据间的间隔必须大于一定的时间, 该时间称为保护时间, 由通讯双方事先约定 配置 EUART_CON2 寄存器的 ETUS<7:0>, 可选择保护时间 每帧数据发送完成后,EUART 均会接收应答信号 EUART_CON2 寄存器中读取 RNACK, 可判断是否接收到 ACK 应答信号, 其中 1 为 ACK,0 为 NACK 如果在保护时间内未接收到应答信号, 还会置起 NACK 中断标志 RNAIF 配置 IOC=0,EUART 接收数据, 发送 ACK 应答信号 接收数据时, 先等待起始位, 再依次接收数据位 (8bit, 先收低位, 后收高位 ), 校验位 (1bit); 然后判断校验位是否正确, 正确则发送 ACK 应答, 否则发送 NACK, 其中 ACK=1,NACK=0 配置 TNAS<1:0>, 可选择 NACK 电平的宽度 配置 PS, 可选择数据的奇偶校验方式 发送时, 硬件电路自动计算发送数据的奇偶校验位并发送 接收时, 硬件电路自动对接收的数据进行奇偶校验, 如果校验错误, 会置起 EUART_IF 寄存器的奇偶校验错误中断标志 PEIF 支持 4 级发送缓冲器 TB0,TB1,TB2,TB3 和 1 级发送移位寄存器 发送缓冲器 TBy 为只读寄存器, 只能通过发送数据寄存器 EUART_TBW 写入 对异步发送器, 数据从写入到发送到端口的数据流示意图如下所示 : EUART_TBW TB0 TB1 TB2 TB3 发送移位寄存器 ExIOy 端口 图 通讯模式发送数据流示意图 支持 4 级接收缓冲器 RB0,RB1,RB2,RB3 和 1 级接收移位寄存器 可通过读取接收数据 V /309

176 寄存器 EUART_RBR, 得到接收的数据 对异步接收器, 数据从接收端口到各级缓冲器的数据流示意图如下所示 : EUART_RBR RB0 RB1 RB2 RB3 接收移位寄存器 ExIOy 端口 图 通讯模式接收数据流示意图 配置 EUART_CON2 寄存器的 ERST, 可将 7816 通讯模块软件复位, 复位后 : 禁止数据传输 EUART_CON0 寄存器中 TXEN=0,RXEN=0;EUART_IE 寄存器中禁止各中断 TBIE=0, TBWEIE=0,RBIE=0,ROIE=0,FEIE=0,PEIE=0,RNAIE=0;EUART_IF 寄存器中复位相关中断标志为默认值 TBIF=1,BWEIF=0,RBIF=0,ROIF=0,FEIF=0,PEIF=0,RNAIF=0; 清除发送状态标志 TXBUSY=0, 清除接收状态标志 RXBUSY=0; 置起各发送缓冲器空标志 TBEFy=1; 清除各接收缓冲器满标志 RBFFy=0; 清除各接收缓冲器错误标志 FEy=0,PEy= 通讯模式的数据格式 7816 模式通讯数据帧为 8 位数据位和 1 位奇偶校验位, 支持两种数据传输格式, 正向约定数据格式和反向约定数据格式 配置 EUART_CON2 寄存器的 DAS=0, 选择正向约定数据格式 实际发送的数据与写入到寄存器 EUART_TBW 的数据一致 举例说明正向约定数据格式 : 以字节方式向 EUART_TBW 写入数据 0x50, 传输到发送移位寄存器的值为 0x50, 并对 0x50 计算奇偶校验位,ExIOy 端口发送的数据序列依次为 0( 起始位 ) 校验位 同理, 如果 ExIOy 端口收到的数据是 0x50, 则读取寄存器 EUART_RBR, 得到的数据为 0x50 配置 EUART_CON2 寄存器的 DAS=1, 选择反向约定数据格式 实际发送的数据, 是将写入到寄存器 EUART_TBW 的数据, 先高低位互换再取反后的数据 举例说明反向约定数据格式 : 以字节方式向 EUART_TBW 写入数据 0x50, 二进制格式为 , 高低位互换后为 , 再取反后为 , 所以传输到发送移位寄存器的值为 0xF5, 并对 0xF5 计算奇偶校验位,ExIOy 端口发送的数据序列依次为 0( 起始位 ) 校验位 同理, 如果 ExIOy 端口收到的数据是 0xF5 时, 则读取寄存器 EUART_RBR, 得到的数据为 0x 通讯模式的自动重发功能 7816 模式支持数据自动重发功能 配置 EUART_CON2 寄存器的 ARTE=0, 禁止自动重发, 当收到 NACK( 即应答信号电平为 0) 时, 置起 NACK 中断标志 RNAIF, 且 RNACK=1, 然后继续发送下一个数据帧, 并在发送完成后, 根据 ACK 的状态更新 RNACK 位, 但中断标志 RNAIF 始终保持为 1, 直到 EUART 软件复位或通过软件将该标志清 0 举例说明禁止自动重发时的数据传输过程 : 发送移位寄存器中的数据为 0x55, 发送缓冲器 TB3 中的数据为 0xAA 如果数据 0x55 发送成功, 收到 ACK 应答, 则 NACK 中断标志 RNAIF=0, 且 RNACK=0, 然后继续发送数据 0xAA, 并根据发送结果更新 RNAIF 和 RNACK; 如果数据 0x55 发送失败, 未收到 ACK 应答, 则 NACK 中断标志 RNAIF=1, 且 RNACK=1, 然后继续发送数据 0xAA, 并根据发送结果更新 RNACK, 但无论数据 0xAA 发送成功与否, 中断标志 RNAIF 均保持为 1 V /309

177 配置 EUART_CON2 寄存器的 ARTE=1, 使能自动重发, 当收到 NACK( 即应答信号电平为 0) 时, 自动重发前一帧数据, 每次重发均会影响 RNACK, 但不会影响 NACK 中断标志 RNAIF, 配置 ARTS<1:0>, 可选择重发的次数 在数据重发过程中, 若某次重发后, 收到 ACK( 即应答信号电平为 1), 则停止重发 若重发次数达到设置的上限后, 数据发送依然失败, 则停止重发, 同时后续未发送的数据也被终止, 置起自动重发失败中断标志 ARTEIF, 清除发送状态标志 TXBUSY 举例说明使能自动重发时的数据传输过程 : 发送移位寄存器中的数据为 0x55, 发送缓冲器 TB3 中的数据为 0xAA, 重发次数为 2 次 如果数据 0x55 发送失败, 则发送移位寄存器中的数据依然是 0x55, 发送缓冲器 TB3 中的数据依然是 0xAA,NACK 中断标志 RNAIF=1, 且 RNACK=1,ARTEIF=0,TXBUSY=1 然后重发第 1 次, 如果收到 ACK 应答, 则 RNACK=0, RNAIF 仍保持为 1,ARTEIF=0,TXBUSY=1, 并继续发送数据 0xAA; 如果收到 NACK, 则 RNACK=1,RNAIF 保持为 1,ARTEIF=0,TXBUSY=1, 并重发第 2 次 如果第 2 次重发依然失败, 则停止重发,RNACK=1,RNAIF 保持为 1,ARTEIF=1,TXBUSY=0, 并不再继续发送数据 0xAA 通讯模式的自动重收功能 7816 模式支持数据自动重收功能 EUART_CON2 寄存器中配置 ARRE=0, 禁止自动重收, 无论接收数据的奇偶校验值是否与校验位相符, 均会在保护时间内发送 ACK( 即应答信号电平为 1) 配置 ARRE=1, 使能自动重收, 当接收数据的奇偶校验值与校验位不符时, 会在保护时间内发送 NACK( 即应答信号电平为 0) 如果发送方支持重发功能, 在收到 NACK 后会重发前一帧数据 特殊功能寄存器 EUART 控制寄存器 0(EUART_CON0) 偏移地址 :00 H 复位值 : _ _ _ B RXP RXMOD<3:0> RBCLR RRST RXEN TXFS TXP TXMOD<3:0> TBCLR TRST TXEN bit31-29 RXP bit28 R/W 接收端口极性选择 0: 正极性 ( 标准 UART 极性 ) 1: 负极性 ( 反向 UART 极性 ) RXMOD<3:0> bit27-24 R/W 接收数据格式选择位 0000:8 位数据 0010:9 位数据 0100:7 位数据 V /309

178 1000:8 位数据 + 偶校验位 1001:8 位数据 + 奇校验位 1010:8 位数据 + 固定 :8 位数据 + 固定 :7 位数据 + 偶校验位 1101:7 位数据 + 奇校验位 1110:7 位数据 + 固定 :7 位数据 + 固定 1 其他 : 未用 bit23-19 RBCLR bit18 W 接收缓冲器清除 0: 读取时始终为 0 1: 清除接收缓冲器 RRST bit17 W 接收器软件复位 0: 读取时始终为 0 1: 软件复位 RXEN bit16 R/W 接收使能位 0: 禁止 bit15-14 TXFS bit13 R/W 发送帧停止位选择 0:1 位停止位 1:2 位停止位 TXP bit12 R/W 发送端口极性选择 0: 正极性 ( 标准 UART 极性 ) 1: 负极性 ( 反向 UART 极性 ) TXMOD<3:0> bit11-8 R/W 发送数据格式选择位 0000:8 位数据 0010:9 位数据 0100:7 位数据 1000:8 位数据 + 偶校验位 1001:8 位数据 + 奇校验位 1010:8 位数据 + 固定 :8 位数据 + 固定 :7 位数据 + 偶校验位 1101:7 位数据 + 奇校验位 1110:7 位数据 + 固定 :7 位数据 + 固定 1 其他 : 未用 bit7-3 TBCLR bit2 W 发送缓冲器清除 0: 读取时始终为 0 1: 清除发送缓冲器 V /309

179 TRST bit1 W TXEN bit0 R/W 发送器软件复位 0: 读取时始终为 0 1: 软件复位发送使能位 0: 禁止 EUART 控制寄存器 1(EUART_CON1) 偏移地址 :04 H 复位值 : _ _ _ B RXBUSY TXBUSY BCS<2:0> RBIM <1:0> TBIM<1:0> bit31-18 RXBUSY bit17 R 接收状态位 0: 接收空闲 1: 正在接收 TXBUSY bit16 R 发送状态位 0: 发送空闲 1: 正在发送 bit15-11 BCS<2:0> bit10-8 R/W 波特率时钟预分频选择位 000: 波特率时钟关闭 001:PCLK 010:PCLK/2 011:PCLK/4 1xx:PCLK/8 bit7-6 RBIM <1:0> bit5-4 R/W 接收缓冲满中断模式选择位 00: 字节满产生中断 ( 缓冲器数据多于 1 个字节 ) 01: 半字满产生中断 ( 缓冲器数据多于 2 个字节 ) 1x: 全满产生中断 ( 缓冲器数据 4 字节全满 ) bit3-2 TBIM<1:0> bit1-0 R/W 发送缓冲空中断模式选择位 00: 字节空产生中断 ( 缓冲器 1 个字节以上为空 ) 01: 半字空产生中断 ( 缓冲器 2 个字节以上为空 ) 1x: 全空产生中断 ( 缓冲器 4 字节全部为空 ) EUART 控制寄存器 2(EUART_CON2) V /309

180 偏移地址 :08 H 复位值 : _ _ _ B TXFEND RNACK BGTE ETUS<7:0> CKS<1:0> ARTS<1:0> TNAS<1:0> ARRE ARTE PS DAS IOC CHS CK1E CK0E ERST MOD bit31-30 发送停止位完成标志位 TXFEND bit29 R/W 0: 未完成 1: 发送完成 接收 NACK 状态位 RNACK bit28 R/W 0: 未收到 1: 接收到 Bit27-25 数据块保护时间使能位 (22ETU) BGTE bit24 R/W 0: 禁止 ETU 保护时间选择位 0:2 个 ETU 时间 ETUS<7:0> bit23-16 R/W 1:3 个 ETU 时间 255:257 个 ETU 时间 ECKx 输出时钟源选择位 00:UBC CKS<1:0> bit15-14 R/W 01:UBC/2 10:UBC/4 11:UBC/8 自动重发次数选择位 00: 重发 1 次 ARTS<1:0> bit13-12 R/W 01: 最多重发 2 次 10: 最多重发 3 次 11: 连续重发, 直到数据发送正确为止 发送 NACK 信号宽度的选择位 TNAS<1:0> bit11-10 R/W 00:1 个 ETU 01:1.5 个 ETU 1x:2 个 ETU 自动重收使能位 ARRE bit9 R/W 0: 禁止 自动重发使能位 ARTE bit8 R/W 0: 禁止 V /309

181 PS bit7 R/W DAS bit6 R/W IOC bit5 R/W CHS bit4 R/W CK1E bit3 R/W CK0E bit2 R/W ERST bit1 W MOD bit0 R/W 奇偶校验选择位 0: 奇校验 1: 偶校验数据格式选择位 0: 正向约定 1: 反向约定 EIO 端口方向控制位 0: 接收数据, 发送应答 1: 发送数据, 接收应答 EIO 通讯通道选择位 0:ExIO0 端口 1:ExIO1 端口 ECK1 端口使能位 0: 禁止 ECK0 端口使能位 0: 禁止 7816 通讯模块软件复位 0: 读取时始终为 0 1: 软件复位 7816 通讯模式选择 0: 普通 UART 模式 1:7816 模式 注 1:UBC 为波特率预分频时钟, 由 BCS[2:0] 进行选择 EUART 波特率寄存器 (EUART_BRR) 偏移地址 :10 H 复位值 : _ _ _ B BRR<10:0> bit31-11 BRR<10:0> bit10-0 R/W 传输波特率设置位,7816 通讯模式同样需要设置波特率 注 1:EUART 传输波特率计算公式如下 : BCS<2:0>=001 时 :Fpclk/(( BRR+1)*16); V /309

182 BCS<2:0>=010 时 :Fpclk/(( BRR+1)*32); BCS<2:0>=011 时 :Fpclk/(( BRR+1)*64); BCS<2:0>=1xx 时 :Fpclk/(( BRR+1)*128) EUART 中断使能寄存器 (EUART_IE) 偏移地址 :18 H 复位值 : _ _ _ B RBREIE PEIE FEIE ROIE RBIE RNAIE ARTEIE TBWEIE TCIE TBIE bit31-29 RBREIE bit28 R/W 读接收缓冲错误中断使能位 0: 禁止 bit27 PEIE bit26 R/W 接收校验错误中断使能位 0: 禁止 FEIE bit25 R/W 接收帧错误中断使能位 0: 禁止 ROIE bit24 R/W 接收数据溢出中断使能位 0: 禁止 bit23-17 RBIE bit16 R/W 接收缓冲器满中断使能位 0: 禁止 bit15-14 RNAIE bit13 R/W 接收到错误信号中断使能位 0: 禁止 ARTEIE bit12 R/W 自动重发失败中断使能位 0: 禁止 bit11-9 TBWEIE bit8 R/W 写发送缓冲错误中断使能位 0: 禁止 V /309

183 bit7-2 TCIE bit1 R/W 发送完成中断使能位 0: 禁止 TBIE bit0 R/W 发送缓冲器空中断使能位 0: 禁止 EUART 中断标志寄存器 (EUART_IF) 偏移地址 :1C H 复位值 : _ _ _ B RBREIF PEIF FEIF ROIF RBIF RNAIF ARTEIF TBWEIF TCIF TBIF bit31-29 RBREIF bit28 R/W 读接收缓冲错误中断标志位 0: 读接收缓冲未错误 1: 读接收缓冲错误软件写 1 清除标志位, 写 0 无效 bit27 PEIF bit26 R/W FEIF bit25 R/W 接收校验错误中断标志位 0: 接收校验正常 1: 接收校验错误软件写 1 清除标志位, 写 0 无效接收帧错误中断标志位 0: 接收帧正常 1: 接收帧错误软件写 1 清除标志位, 写 0 无效 接收数据溢出中断标志位 ROIF bit24 R/W 0: 未溢出 1: 溢出 软件写 1 清除标志位, 写 0 无效 bit23-17 接收缓冲器满中断标志位 RBIF bit16 R 0: 非满 1: 满 ( 满足 UxRBIM 所选择的条件 ) 读 EUART_RBR 寄存器可清除标志位 bit15-14 RNAIF bit13 R/W 接收到错误信号中断标志位 V /309

184 ARTEIF bit12 R/W 0: 未接收到空闲帧 1: 接收到空闲帧软件写 1 清除标志位, 写 0 无效自动重发失败中断标志位 0: 自动重发未失败 1: 自动重发失败软件写 1 清除标志位, 写 0 无效 bit11-9 TBWEIF bit8 R/W 写发送缓冲错误中断标志位 0: 写发送缓冲未错误 1: 写发送缓冲错误软件写 1 清除标志位, 写 0 无效 bit7-2 TCIF bit1 R/W TBIF bit0 R 发送完成中断标志位 0: 发送未完成 1: 发送已完成软件写 1 清除标志位, 写 0 无效发送缓冲器空中断标志位 0: 非空 1: 空 ( 满足 UxTBIM 所选择的条件 ) 写 EUART_TBW 寄存器可清除标志位 注 1:EUART 中断禁止时, 如果满足条件仍会置起对应的中断标志位, 只是不会产生中断请求 注 2: 对 EUART_IF 寄存器中的各中断标志位, 写 0 无效, 写 1 才能清除标志位 ; 读操作时, 读取的值为 1 表示有 中断发生 EUART 发送数据写入寄存器 (EUART_TBW) 偏移地址 :20 H 复位值 : _ _ _ B TBW<31:16> TBW<15:0> TBW<31:0> bit31-0 W 写入的发送数据字节写入时 : 仅允许对 TBW<7:0> 写入半字写入时, 仅允许对 TBW<15:0> 写入字写入时 : 对 TBW<31:0> 写入 EUART 接收数据读取寄存器 (EUART_RBR) 偏移地址 :24 H V /309

185 复位值 : _ _ _ B RBR<<31:16> RBR<<15:0> RBR<31:0> bit31-0 R 读取的接收数据字节读取时 : 仅允许对 RBR<7:0> 读取半字读取时 : 仅允许对 RBR<15:0> 读取字读取时 : 对 RBR<31:0> 读取 EUART 发送缓冲寄存器 0/1(EUART_TB01) 偏移地址 :40 H 复位值 : _ _ _ B TBEF1 TP1 TB1<8:0> TBEF0 TP0 TB0<8:0> bit31-30 TBEF1 bit29 R 发送缓冲器 1 空标志位 0: 满 1: 空 TP1 bit28 R 发送的奇偶校验位发送缓冲器 1 对应的奇偶校验位 bit27-25 TB1<8:0> bit24-16 R 发送缓冲器 1 bit15-14 TBEF0 bit13 R 发送缓冲器 0 空标志位 0: 满 1: 空 TP0 bit12 R 发送的奇偶校验位发送缓冲器 0 对应的奇偶校验位 bit11-9 TB0<8:0> bit8-0 R 发送缓冲器 0 EUART 发送缓冲寄存器 2/3(EUART_TB23) 偏移地址 :44 H 复位值 : _ _ _ B V /309

186 TBEF3 TP3 TB3<8:0> TBEF2 TP2 TB2<8:0> bit31-30 TBEF3 bit29 R 发送缓冲器 3 空标志位 0: 满 1: 空 TP3 bit28 R 发送的奇偶校验位发送缓冲器 3 对应的奇偶校验位 bit27-25 TB3<8:0> bit24-16 R 发送缓冲器 3 bit15-14 TBEF2 bit13 R 发送缓冲器 2 空标志位 0: 满 1: 空 TP2 bit12 R 发送的奇偶校验位发送缓冲器 2 对应的奇偶校验位 bit11-9 TB2<8:0> bit8-0 R 发送缓冲器 2 EUART 接收缓冲寄存器 0/1(EUART_RB01) 偏移地址 :48 H 复位值 : _ _ _ B PE1 FE1 RBFF1 RP1 RB1<8:0> PE0 FE0 RBFF0 RP0 RB0<8:0> PE1 bit31 R 接收缓冲器 1 数据校验错误标志位 0: 正确 1: 错误 FE1 bit30 R 接收缓冲器 1 数据帧错误标志位 0: 正确 1: 错误 RBFF1 bit29 R 接收缓冲器 1 满标志位 0: 空 1: 满 RP1 bit28 R 接收的奇偶校验位接收缓冲器 1 对应的奇偶校验位 bit27-25 V /309

187 RB1<8:0> bit24-16 R 接收缓冲器 1 PE0 bit15 R 接收缓冲器 0 数据校验错误标志位 0: 正确 1: 错误 FE0 bit14 R 接收缓冲器 0 数据帧错误标志位 0: 正确 1: 错误 RBFF0 bit13 R 接收缓冲器 0 满标志位 0: 空 1: 满 RP0 bit12 R 接收的奇偶校验位接收缓冲器 0 对应的奇偶校验位 bit11-9 RB0<8:0> bit8-0 R 接收缓冲器 0 EUART 接收缓冲寄存器 2/3(EUART_RB23) 偏移地址 :4C H 复位值 : _ _ _ B PE3 FE3 RBFF3 RP3 RB3<8:0> PE2 FE2 RBFF2 RP2 RB2<8:0> PE3 bit31 R 接收缓冲器 3 数据校验错误标志位 0: 正确 1: 错误 FE3 bit30 R 接收缓冲器 3 数据帧错误标志位 0: 正确 1: 错误 RBFF3 bit29 R 接收缓冲器 3 满标志位 0: 空 1: 满 RP3 bit28 R 接收的奇偶校验位接收缓冲器 3 对应的奇偶校验位 bit27-25 RB3<8:0> bit24-16 R 接收缓冲器 3 PE2 bit15 R 接收缓冲器 2 数据校验错误标志位 0: 正确 1: 错误 FE2 bit14 R 接收缓冲器 2 数据帧错误标志位 0: 正确 V /309

188 1: 错误 RBFF2 bit13 R 接收缓冲器 2 满标志位 0: 空 1: 满 RP2 bit12 R 接收的奇偶校验位接收缓冲器 2 对应的奇偶校验位 bit11-9 RB2<8:0> bit8-0 R 接收缓冲器 EUART 应用说明 芯片支持 1 个增强型通用异步接收 / 发送器 EUART SPI 同步串口通讯控制器 (SPI0 /SPI1) 概述 支持主控模式 从动模式 支持 4 种数据传输格式 支持主控模式通讯时钟速率可配置 支持 1 到 8 位帧位宽选择 支持 4 级发送缓冲器和 4 级接收缓冲器 支持发送和接收缓冲器空 / 满中断 支持接收数据溢出中断 发送数据写错误中断 从动模式的发送数据错误中断 支持从动模式的片选变化中断 主控模式的空闲状态中断 支持主控模式延迟接收 支持主控模式发送间隔 结构框图 APB_SPI 传输时钟产生电路 数据传输电路 MUX SCKx MISOx MOSIx NSSx 图 5-26 SPI 电路结构框图 SPI 通讯模式 SPI 支持主控和从动两种通讯模式, 配置 SPI_CON 寄存器的 MS 位, 可选择通讯模式 V /309

189 通讯时钟端口为 SCKx, 从动模式下的片选信号端口为 NSSx, 数据输出端口 MISOx, 数据 输入端口 MOSIx, 主控模式下可使用普通 I/O 端口作为片外从设备的片选信号端口, 数据输 出端口 MOSIx, 数据输入端口 MISOx 具体见下表所示 : SPI 通讯端口 SPI 主控模式 SPI 从动模式 SCKx 支持 支持 MOSIx 支持 支持 MISOx 支持 支持 NSSx 支持 SPI 数据格式配置 SPI_CON 寄存器的 DFS, 可选择 SPI 通讯数据格式, 数据发送和接收时, 均是高位在前, 低位在后 如果是发送数据在先, 接收数据在后, 输出端口 MOSIx( 或 MISOx) 会在第一个 SCKx 时钟边沿, 输出数据的 MSB 位 ; 反之输出端口 MOSIx( 或 MISOx) 在第一个 SCKx 时钟边沿之前, 输出数据的 MSB 位 以下以 SPI 从动通讯模式为例, 对数据通讯时序进行说明 SPI_CON 寄存器中 DFS<1:0> = 00, 上升沿发送 ( 先 ), 下降沿接收 ( 后 ): NSSx SCKx MOSIx MSB MSB-1 LSB MISOx MSB MSB-1 LSB+1 LSB LSB MOSIx????? 图 5-27 SPI 时钟上升沿发送, 下降沿接收波形示意图 DFS<1:0> = 01, 下降沿发送 ( 先 ), 上升沿接收 ( 后 ): NSSx SCKx MOSIx MSB MSB-1 LSB MOSOx MSB MSB-1 LSB+1 LSB LSB MOSIx????? 图 5-28 SPI 时钟下降沿发送, 上升沿接收波形示意图 DFS<1:0> = 10, 上升沿接收 ( 先 ), 下降沿发送 ( 后 ): V /309

190 NSSx SCKx MOSIx MSB MSB-1 LSB+1 LSB MOSOx MSB MSB-1 LSB+1 LSB MOSIx????? 图 5-29 SPI 时钟上升沿接收, 下降沿发送波形示意图 DFS<1:0> = 11, 下降沿接收 ( 先 ), 上升沿发送 ( 后 ): NSSx SCKx MOSIx MSB MSB-1 LSB MISOx MSB MSB-1 LSB+1 LSB LSB MOSIx????? 图 5-30 SPI 时钟下降沿接收, 上升沿发送波形示意图 SPI 帧位宽 SPI 传输帧位宽可变, 配置 SPI_CON 寄存器的 DW<2:0>, 可以设置传输帧位宽为 1~8 位 SPI 模块支持同步发送器与同步接收器, 容量均为 4 个字节, 采用以下对齐方式 : SPI 帧位宽 1~8 时, 发送 / 接收缓冲器采用字节对齐方式, 每一级缓冲器中存储一帧数据, SPI 同步发送器或者同步接收器中最多可缓冲 4+1 帧数据 ; 以上对齐方式均采用低位对齐, 以上 +1 帧数据为移位寄存器中存储的一帧数据, 下文中将做详细介绍 SPI 同步发送器支持 4 级发送缓冲器 TB0,TB1,TB2,TB3 和 1 级发送移位寄存器, 可进行数据的连续发送, 直到发送缓冲器和移位寄存器全空, 最多可连续写入和发送 5 帧数据 发送缓冲器 TBy 为只读寄存器, 只能通过发送数据寄存器 SPI_TBW 写入 发送数据寄存器 SPI_TBW 为一个虚拟地址单元, 物理上不存在实际的寄存器电路, 写该寄存器地址单元时, 实际上是将发送数据写入到发送缓冲器 TBy 中, 再传输到发送移位寄存器, 通过发送数据端口 MOSIx( 或 MISOx) 进行数据发送 发送数据寄存器 SPI_TBW 支持 3 种写入方式 : 字节写入, 半字写入和字写入 字节方式写入 SPI_TBW 时, 发送数据被写入到发送缓冲器 TB0; 半字方式写入 SPI_TBW 时, 发送数据被同时写入到发送缓冲器 TB0 和 TB1, 其中低字节存放在 TB1 中 ; 字方式写入 SPI_TBW 时, 发送数据被同时写入到发送缓冲器 TB0,TB1,TB2 和 TB3, 其中低字节存放在 TB3 中 V /309

191 发送数据从写入到发送到端口的数据流示意图如下所示 ( 以主控模式为例 ): SPI_TBW TB0 TB1 TB2 TB3 发送移位寄存器 MOSIx 端口 图 5-31 SPI 发送数据流示意图 支持发送缓冲器空中断, 配置 SPI_IE 寄存器的 TBIM, 可选择中断模式 TBIM<1:0>=00, 为字节空产生中断, 即发送缓冲器 TB0 为空时,SPI_IF 寄存器会置起中断标志 TBIF; TBIM<1:0>=01, 为半字空产生中断, 即发送缓冲器 TB0 和 TB1 均为空时,SPI_IF 寄存器会置起中断标志 TBIF; TBIM<1:0>=10, 为字空产生中断, 即发送缓冲器 TB0,TB1,TB2 和 TB3 均为空时,SPI_IF 寄存器会置起中断标志 TBIF 支持发送数据寄存器 SPI_TBW 误写中断, 当对 SPI_TBW 的写入方式, 与发送缓冲器 TBy 的空闲状态冲突时, 或写入操作访问错误时,SPI_IF 寄存器会置起误写中断标志 TBWEIF SPI 同步接收器支持 4 级接收缓冲器 RB0,RB1,RB2,RB3 和 1 级接收移位寄存器, 可进行数据的连续接收, 直到接收缓冲器和移位寄存器全满, 最多可连续接收 5 帧数据, 再执行数据读取操作 读取接收数据寄存器 SPI_RBR, 可得到接收的数据,SPI_STA 寄存器中对应的接收缓冲器清除满标志 RBFFy; 也可以读取接收缓冲器 RBy 得到接收的数据, 但不会清除满标志 RBFFy 接收数据寄存器 SPI_RBR 为一个虚拟地址单元, 物理上不存在实际的寄存器电路, 读该寄存器地址单元时, 实际上是读取接收缓冲器 RBy 中的数据 接收数据寄存器 SPI_RBR 支持 3 种读取方式 : 字节读取, 半字读取和字读取 字节方式读取 SPI_RBR 时, 实际是读取接收缓冲器 RB0 的数据 ; 半字方式读取 SPI_RBR 时, 实际是同时读取接收缓冲器 RB0 和 RB1 的数据, 其中 RB0 中的数据为低字节 ; 字方式读取 SPI_RBR 时, 实际是同时读取接收缓冲器 RB0,RB1,RB2 和 RB3, 其中 RB0 中的数据为低字节 接收数据从接收端口到各级缓冲器的数据流示意图如下所示 ( 以主控模式为例 ): SPI_RBR RB0 RB1 RB2 RB3 接收移位寄存器 MOSIx 端口 图 5-32 SPI 接收数据流示意图 同步接收器的接收顺序如下 : 当同步接收器全空时, 接收移位寄存器的数据自动移入 RB0; 仅 RB1~ RB3 空时, 接收移位寄存器的数据自动移入 RB1; 仅 RB2~ RB3 空时, 接收移位寄存器的数据自动移入 RB2; 仅 RB2~ RB3 空时, 接收移位寄存器的数据自动移入 RB3 接收缓冲器 RBy 的数据移到下一级缓冲器后, 会清除其接收满标志 RBFFy 当 4 级接收缓冲器和 1 级接收移位寄存器均满时, 如果再次接收到数据位,SPI_IF 寄存器中 V /309

192 会置起接收数据溢出中断标志 ROIF, 同时不会接收新数据, 缓冲器数据仍保持 支持接收缓冲器满中断, 配置 SPI_IE 寄存器的 RBIM, 可选择中断模式 RBIM<1:0>=00, 为字节满产生中断, 即接收缓冲器 RB0 为满时,SPI_IF 寄存器中会置起中断标志 RBIF; RBIM<1:0>=01, 为半字满产生中断, 即接收缓冲器 RB0 和 RB1 均为满时,SPI_IF 寄存器中会置起中断标志 RBIF; RBIM<1:0>=10, 为字满产生中断, 即接收缓冲器 RB0,RB1,RB2 和 RB3 均为满时,SPI_IF 寄存器中会置起中断标志 RBIF SPI 通讯控制配置 SPI 通讯模式, 数据格式 ; 对主控制模式, 还需配置 SPI_CKS, 设定传输时钟速率, 并选择是否使能接收延迟和发送间隔, 对从动模式, 传输时钟由主机方提供 ;SPI_CON 寄存器中配置 EN 和 REN, 使能数据发送和接收 ; 将要发送的数据写入发送数据寄存器 SPI_TBW, 就可以开始数据的发送, 读取接收数据寄存器 SPI_RBR, 可以获得接收到的数据 SPI 主控模式下, 发送缓冲器和发送移位寄存器中的数据发送完毕后, 进入空闲状态, SPI_STA 寄存器中会置起空闲标志 IDLE, 并且 SPI_IF 寄存器中产生空闲中断标志 IDIF SPI 从动模式下, 如果发送缓冲器 TBy 和发送移位寄存器均为空时, 又收到主机提供的通讯时钟, 则 SPI_IF 寄存器中会置起发送错误中断标志 TEIF SPI 从动模式, 支持片选信号变化中断, 配置 SPI_IE 寄存器的 NSSIE, 可使能该中断 配置 SPI_CON 寄存器的 RST 位, 可将 SPI 通讯模块软件复位, 复位后 : 禁止数据通讯 EN=0; SPI_IE 寄存器中禁止相关中断 TBIE=0,TBWEIE=0,RBIE=0,TEIE=0,ROIE=0,IDIE=0, NSSIE=0;SPI_IF 寄存器中复位相关中断标志为默认值 TBIF=1,TBWEIF=0,RBIF=0, TEIF=0,ROIF=0,IDIF=0,NSSIF=0;SPI_STA 寄存器中置起空闲标志 IDLE=1; 置起各发送缓冲器空标志 TBEFy=1; 清除各接收缓冲器满标志 RBFFy= SPI 延迟接收功能 SPI 通讯时, 是利用时钟的上升 / 下降沿分别对数据的发送和接收进行同步 正常通讯时, 对主机接收数据来说, 从机送出的数据应在半个时钟周期内, 到达主机接收端口, 否则会造成主机接收数据的丢失 SPI 主控模式支持延迟接收功能, 配置 SPI_CON 寄存器的 DRE, 可使能该功能, 主机会再延迟半个时钟周期, 在下一个发送时钟边沿处, 进行数据的接收采集 所以延迟接收功能使能后, 从机发送端口和主机接收端口之间的线路延时, 最大可接近 1 个通讯时钟周期 举例说明 SPI 延迟接收功能 :SPI_CON 寄存器中 DFS<1:0>=00, 上升沿发送 ( 先 ), 下降沿接收 ( 后 ) V /309

193 NSSx SCKx MISOx MSB MSB-1 LSB+1 (????) MOSIx MSB MSB-1 LSB+1 MISOx????????? MISOx MSB LSB+2 LSB+1 LSB (????) LSB LSB 图 5-33 SPI 延迟接收功能波形示意图 SPI 数据帧发送间隔功能 SPI 主控模式支持数据帧发送间隔功能, 配置 SPI_CON 寄存器的 TME, 可使能该功能, 配置 TMP, 可设定发送间隔周期 当使能 SPI 数据帧发送间隔功能时, 每帧数据发送完成后, 会等待预先设定的发送间隔时间, 再发送下一帧数据 特殊功能寄存器 SPI 控制寄存器 (SPI_CON) 偏移地址 :00 H 复位值 : _ _ _ B RXCLR TXCLR DW<2:0> TMP<5:0> TMS TME DFS<1:0> DRE REN MS RST EN RXCLR bit31 W SPI 接收缓冲器清空控制位 0: 无效 1: 清空接收缓冲器 TXCLR bit30 W SPI 发送缓冲器清空控制位 0: 无效 1: 清空发送缓冲器 bit29-27 DW<2:0> bit26-24 R/W SPI 发送帧位宽 (1~8 位 ) 一帧数据位宽为 DW<2:0>+1 位 TMP<5:0> bit23-18 R/W SPI 帧发送间隔周期设置位 ( 仅主控模式支持 ) 详细说明见备注 V /309

194 TMS bit17 R SPI 帧发送间隔状态标志位 ( 仅主控模式支持 ) 0: 非发送间隔状态 1: 发送间隔状态 TME bit16 R/W SPI 帧发送间隔使能位 ( 仅主控模式支持 ) 0: 禁止 bit15-8 DFS<1:0> bit7-6 R/W SPI 通讯数据格式 00: 上升沿发送 ( 先 ), 下降沿接收 ( 后 ) 01: 下降沿发送 ( 先 ), 上升沿接收 ( 后 ) 10: 上升沿接收 ( 先 ), 下降沿发送 ( 后 ) 11: 下降沿接收 ( 先 ), 上升沿发送 ( 后 ) DRE bit5 R/W SPI 延迟接收使能位 ( 仅主控模式支持 ) 0: 禁止 bit4 REN bit3 R/W SPI 接收使能位 0: 禁止 ( 需 EN 同时使能 ) MS bit2 R/W SPI 通讯模式选择位 0: 主控模式 1: 从动模式 RST bit1 W SPI 软件复位 0: 读取时始终为 0 1: 软件复位, 自动清零 EN bit0 R/W SPI 通讯使能位 0: 禁止 (SPI 通讯使能, 但仅使能数据发送 ) 注 1:SPI 帧发送间隔周期计算公式如下 : TSCKx * (1 + TMP), 即时间间隔为 1~64 个通讯时钟周期 TSCKx 注 2: 由于不同的通讯数据格式对端口的初始电平要求是不同的 ( 参见上面各通讯波形示意图 ), 因此若无法确定使能 SPI 之前的 SPI 端口的初始值, 必须先配置通讯数据格式控制位, 对 SPI 端口初始电平进行自动设置 ; 然后再通过对 SPI_CON 寄存器的 EN 和 REN 置 1 来使能 SPI 发送和接收 即 SPI_CON 寄存器需要分两次写入, 否则易产生通信错误 SPI 发送数据写入寄存器 (SPI_TBW) 偏移地址 :08 H 复位值 : _ _ _ B TBW<31:16> TBW<15:0> V /309

195 TBW<31:0> bit31-0 W 写入的发送数据字节写入时 : 仅允许对 TBW<7:0> 写入半字写入时 : 仅允许对 TBW<15:0> 写入字写入时 : 对 TBW<31:0> 写入 SPI 接收数据读取寄存器 (SPI_RBR) 偏移地址 :0C H 复位值 : _ _ _ B RBR<31:16> RBR<15:0> RBR<31:0> bit31-0 R 读取的接收数据字节读取时 : 仅允许对 RBR<7:0> 读取半字读取时 : 仅允许对 RBR<15:0> 读取字读取时 : 对 RBR<31:0> 读取 SPI 中断使能寄存器 (SPI_IE) 偏移地址 :10 H 复位值 : _ _ _ B RBIM<1:0> TBIM<1:0> TBWEIE NSSIE IDIE ROIE TEIE RBIE TBIE bit31-12 SPI 接收缓冲器满中断模式选择位 00:RB0 满产生中断 RBIM<1:0> bit11-10 R/W 01:RB0 与 RB1 满产生中断 10:RB0~ RB3 全满产生中断 11: SPI 发送缓冲器空中断模式选择位 00:TB0 空产生中断 TBIM<1:0> bit9-8 R/W 01:TB0 与 TB1 空产生中断 10:TB0~TB3 全空产生中断 11: bit7 TBWEIE bit6 R/W SPI 发送数据写错误中断使能位 V /309

196 NSSIE bit5 R/W IDIE bit4 R/W ROIE bit3 R/W TEIE bit2 R/W RBIE bit1 R/W TBIE bit0 R/W 0: 禁止 SPI 片选变化中断使能位 ( 仅从动模式支持 ) 0: 禁止 SPI 空闲状态中断使能位 ( 仅主控模式支持 ) 0: 禁止 SPI 接收数据溢出中断使能位 0: 禁止 SPI 发送数据错误中断使能位 ( 仅从动模式支持 ) 0: 禁止 SPI 接收缓冲器满中断使能位 0: 禁止 SPI 发送缓冲器空中断使能位 0: 禁止 SPI 中断标志寄存器 (SPI_IF) 偏移地址 :14 H 复位值 : _ _ _ B TBWEIF NSSIF IDIF ROIF TEIF RBIF TBIF bit31-7 SPI 发送数据写错误中断标志位 0: 未发生写错误 1: 发生写错误, 可能会出现下列错误 : 对 SPI_TBW 字写入时,SPI_TBy 未全空 ; TBWEIF bit6 R/W 对 SPI_TBW 半字写入时,SPI_TBy 未半空 ; 对 SPI_TBW 字节写入时,SPI_TBy 全满 ; 对 SPI_TBW<31:16> 进行半字写入 ; 对 SPI_TBW<31:8> 进行字节写入 软件写 1 清除标志位, 写 0 无效 SPI 片选变化中断标志位 ( 仅从动模式支持 ) NSSIF bit5 R/W 0: 片选信号未发生变化 1: 片选信号发生变化 V /309

197 IDIF bit4 R/W ROIF bit3 R/W TEIF bit2 R/W RBIF bit1 R TBIF bit0 R 软件写 1 清除标志位, 写 0 无效 SPI 空闲中断标志位 ( 仅主控模式支持 ) 0: 未进入空闲状态 1: 进入空闲状态软件写 1 清除标志位, 写 0 无效 ; 或软件写寄存器 SPI_TBW 清除标志位 SPI 接收数据溢出中断标志位 0: 未溢出 1: 溢出软件写 1 清除标志位, 写 0 无效 SPI 发送错误中断标志位 ( 仅从动模式支持 ) 0: 未发生发送错误 1: 发生发送错误 : 发送缓冲器和发送移位寄存器全空时, 又收到主控方提供的通讯时钟软件写 1 清除标志位, 写 0 无效 SPI 接收缓冲器满中断标志位读 SPI_RBR 寄存器可清除中断标志位 SPI 发送缓冲器空中断标志位写 SPI_TBW 寄存器可清除中断标志位 注 1:SPI 中断禁止时, 如果满足条件仍会置起对应的中断标志位, 只是不会产生中断请求 注 2: 对 SPI_IF 寄存器中的各中断标志位, 写 0 无效, 写 1 才能清除标志位 ; 读操作时, 读取的值为 1 表示有中断 发生 SPI 发送缓冲寄存器 (SPI_TB) 偏移地址 :18 H 复位值 : _ _ _ B TB3<7:0> TB2<7:0> TB1<7:0> TB0<7:0> TB3<7:0> bit31-24 R 发送数据缓冲器 3 TB2<7:0> bit23-16 R 发送数据缓冲器 2 TB1<7:0> bit15-8 R 发送数据缓冲器 1 TB0<7:0> bit7-0 R 发送数据缓冲器 0 SPI 接收缓冲寄存器 (SPI_RB) 偏移地址 :1C H 复位值 : _ _ _ B V /309

198 RB3<7:0> RB2<7:0> RB1<7:0> RB0<7:0> RB3 bit31-24 R 接收数据缓冲器 3 RB2 bit23-16 R 接收数据缓冲器 2 RB1 bit15-8 R 接收数据缓冲器 1 RB0 bit7-0 R 接收数据缓冲器 0 SPI 状态寄存器 (SPI_STA) 偏移地址 :20 H 复位值 : _ _ _ B IDLE RBFF3 RBFF2 RBFF1 RBFF0 TBEF3 TBEF2 TBEF1 TBEF0 NSS bit31-17 IDLE bit16 R SPI 空闲标志位 ( 仅主控模式支持 ) 0: 非空闲状态 1: 空闲状态 RBFF3 bit15 R RB3 满标志位 0: 空 1: 满 RBFF2 bit14 R RB2 满标志位 0: 空 1: 满 RBFF1 bit13 R RB1 满标志位 0: 空 1: 满 RBFF0 bit12 R RB0 满标志位 0: 空 1: 满 TBEF3 bit11 R TB3 空标志位 0: 满 1: 空 TBEF2 bit10 R TB2 空标志位 0: 满 1: 空 TBEF1 bit9 R TB1 空标志位 V /309

199 0: 满 1: 空 TBEF0 bit8 R TB0 空标志位 0: 满 1: 空 NSS bit7 R SPI 片选标志位 ( 仅从动模式支持 ) 0: 选中 1: 未选中 bit6-0 SPI 波特率设置寄存器 (SPI_CKS) 偏移地址 :24 H 复位值 : _ _ _ CKS<9:0> bit31-10 CKS<9:0> bit9-0 R/W SPI 通讯波特率设置位 ( 仅主控模式支持 ) SPI 通讯波特率计算公式如下 : CKS<9:0>=0x000 时 :FPCLK; CKS<9:0>=0x001~0x3FF 时 :FPCLK/(CKS * 2) 注 1:SPI 通讯波特率计算公式如下,SPI_CKS 寄存器中 : CKS<9:0>=0x000 时 :FPCLK; CKS<9:0>=0x001~0x3FF 时 :FPCLK/(CKS * 2) SPI 应用说明 芯片支持 2 个 SPI 同步串口通讯控制器, 为 SPI0 与 SPI1 为保证 SPI 的正常通信,SPI 的配置需遵循如下要求 : 1) 选择 SPI 通讯端口使用滤波器时,SPI 的通讯时钟频率必须小于 20Mz, 为确保通讯稳定性, 建议在 SPI 通讯过程中, 使能 SPI 通讯端口滤波器 2)SPI 的帧位宽与 SPI_CKS 寄存器 CKS 的配置存在以下关系 : 当 SPI 帧位宽选择 5~8 位时,CKS >= 0; 当 SPI 帧位宽选择 2~4 位时,CKS >= 1; 当 SPI 帧位宽选择 1 位时,CKS > 2 3) 由于不同的通讯数据格式对端口的初始电平要求是不同的 ( 参见上面各通讯波形示意图 ), 因此若无法确定使能 SPI 之前的 SPI 端口的初始值, 必须先配置通讯数据格式控制位, V /309

200 对 SPI 端口初始电平进行自动设置 ; 然后再通过对 SPI_CON 寄存器的 EN 和 REN 置 1 来使能 SPI 发送和接收, 即对 SPI_CON 寄存器分两步写入 V /309

201 5. 5 I2C 总线串口通讯控制器 (I2C0) 概述 支持单主控模式支持自动重复寻呼功能支持自动发送 停止位 功能支持数据应答延迟功能支持数据帧传输间隔功能支持软件触发 起始位 支持软件触发 停止位 支持软件触发数据接收, 接收模式可配 支持从动模式支持 7 位从机地址可配支持从机地址匹配中断标志支持接收 停止位 中断标志支持时钟线自动下拉等待请求功能支持自动发送 未应答 功能 支持 4 级发送缓冲器和 4 级接收缓冲器 通讯端口 SCLx 和 SDAx, 均支持输出模式可配置 : 推挽输出或开漏输出 通讯端口 SCLx 和 SDAx 支持 16 倍速采样器可配置 支持发送和接收缓冲器空 / 满中断 支持起始位中断 停止位中断 支持接收数据溢出中断 发送数据写错误中断 结构框图 传输状态控制电路 16 倍速采样器 SCLx APB_I2C 数据传输电路 16 倍速采样器 SDAx 通讯端口主从选择 图 5-34 I2C 电路结构框图 V /309

202 I2C 总线基本原理 I2C 通讯协议 I2C 总线通讯协议, 读写操作示意图如下所示 : 启动信号 启动信号 寻呼从机地址 + 写操作 寻呼从机地址 + 读操作 应答信号 应答信号 主控器 数据字节 1 应答信号 从动器 主控器 数据字节 1 应答信号 从动器 数据字节 2 数据字节 2 应答信号 应答信号 停止信号 停止信号 图 5-35 I2C 总线通讯协议示意图 I2C 通讯由主控器发起, 发送启动信号 S 控制总线, 发送停止信号 P 释放总线 I2C 总线上可以同时有多个主控器 ( 前提是每个主控器都支持多主机仲裁机制 ), 并至少需要一个从动器, 且每一个从动器都必须有一个独立且唯一的寻呼地址 主控器在发送启动信号后, 紧接着发送寻呼从机地址和读写控制位 读写控制位 R/ W, 用于通知从动器数据传送的方向, 0 表示由主控器向从动器 写 数据, 1 表示由主控器向从动器 读 数据 I2C 通讯协议支持应答机制, 即发送方每传送一个字节的数据 ( 包括寻呼地址 ), 接收方必须反馈一个应答信号 (ACK 或 NACK), 发送方再根据应答信号进行下一步的操作 如果主控器和从动器的时钟端口 (SCL) 都使用输出开漏设计, 且主控器支持时钟线等待请求操作, 那么从动器可以在时钟线为低电平时下拉时钟线, 使主控器等待从动器, 直到从动器释放时钟线 I2C 通讯时, 每个数据字节在传输时都是高位在前, 低位在后 I2C 通讯时, 数据线 SDA 的数据信号电平, 只在时钟线 SCL 的低电平期间变化, 在 SCL 高电平期间应保持稳定 如果 SDA 电平在 SCL 高电平期间变化, 则会触发起始位或停止位, 由高到低变化触发起始位, 由低到高变化触发停止位 I2C 数据传输格式 I2C 通讯时, 根据从动器的具体设计规格, 确定实际的数据传输格式 以下只介绍一种常用的 I2C 通讯数据传输格式 : V /309

203 S Slave Address W ACK Memory Address ACK DATA0 ACK 7 位寻呼从动器地址 片内访问单元地址 写入数据 0 DATA1 ACK DATAn ACK (NACK) P 主控器接收 主控器发送 写入数据 1 写入数据 n 图 5-36 I2C 主控器写入从动器数据示意图 S Slave Address W ACK Memory Address ACK 7 位寻呼从动器地址 片内访问单元地址 R-S Slave Address R ACK DATA0 ACK 7 位寻呼从动器地址 读取数据 0 DATA1 ACK DATAn NACK P 读取数据 1 读取数据 n 主控器接收 主控器发送 图 5-37 I2C 主控器读取从动器数据示意图 I2C 通讯端口配置 I2C 通讯端口 SCLx 和 SDAx, 均支持推挽输出和开漏输出两种模式, 配置 I2C_CON 寄存器的 SCLOD 和 SDAOD, 可分别进行选择 推挽输出是 I/O 端口的标准输出, 输出数据 0 和 1 时,I/O 端口电平也分别为 0 和 1 对推挽输出模式, 存在端口电平冲突的风险 例如 : 当主控器输出 0, 而从动器输出 1 时, 会发生端口信号电平冲突, 导致端口状态不确定 开漏输出是 I2C 总线协议中的标准模式, 可以避免端口电平冲突问题 开漏输出端口的示意图如下所示 : V /309

204 VDD SDA 数据线 SCL 时钟线 SCL1_OUT SDA1_OUT SCL2_OUT SDA2_OUT SCL_IN SDA_IN SCL_IN SDA_IN 主控器 从动器 图 5-38 开漏输出端口示意图 开漏输出端口的高电平由 I2C 总线的上拉电阻提供, 而低电平由主控器与从动器共同决定 任何一方都可以将总线电平下拉到 0, 但只有当双方都释放总线后, 总线电平才能被上拉 到 I2C 时基定时器与 16 倍速采样器 通讯端口 SCLx 和 SDAx 支持 16 倍采样器, 配置 I2C_CON 寄存器的 SCLSE,SDASE 可 使能两个端口的采样器 I2C 时基定时器的计数周期, 作为 16 倍速采样器的采样周期 在 I2C 主控模式下,I2C 时基定时器还用于提供通讯传输波特率 如果需要使用 16 倍速采样器, 或使用 I2C 主控模式, 均必须使能 I2C 时基定时器 配置 I2C_CON 寄存器的 TJE, 可使能该时基定时器, 配 TJP, 可设定时基定时周期 I2C 主控模式下, 总线端口信号的时序参数如下 : 参数名称 参数符号 使能 16 倍速采样器 禁止 16 速倍采样器 启动 / 重启动位建立时间 TSU:S > Tosc x (TJP+1) x 12 Tosc x (TJP+1) x 8 启动 / 重启动位保持时间 THD:S > Tosc x (TJP+1) x 12 Tosc x (TJP+1) x 8 停止位建立时间 TSU:P > Tosc x (TJP+1) x 12 Tosc x (TJP+1) x 8 停止位保持时间 THD:P > Tosc x (TJP+1) x 12 Tosc x (TJP+1) x 8 数据 / 应答位建立时间 TSU:DA > Tosc x (TJP+1) x 4 Tosc x (TJP+1) x 4 数据 / 应答位保持时间 THD:DA > Tosc x (TJP+1) x 8 Tosc x (TJP+1) x 4 通讯时钟高电平脉宽 THIGH Tosc x (TJP+1) x 12 Tosc x (TJP+1) x 8 通讯时钟低电平脉宽 TLOW Tosc x (TJP+1) x 12 Tosc x (TJP+1) x 8 表 5-1 I2C 总线端口信号的时序参数列表 V /309

205 TSU:S TSU:DA THD:P SDAx THD:DA SCLx THD:S THIGH TLOW TSU:P 图 5-39 I2C 总线端口信号的波形示意图使能 16 倍速采样器后, 采样器对 I2C 总线进行采样, 而 I2C 总线由于上拉电阻的作用, 开始时的电平是不稳定的, 当 I2C 总线电平稳定后, 采样器的输出才能稳定 因此, 这段不稳定的时间将造成 I2C 传输波特率的下降, 下降程度取决于总线电平上升边沿的时间 I2C 主控模式下, 传输波特率计算公式如下 (Fosc 为系统时钟频率 ): 使能通讯端口的 16 倍速采样器时 :FSCL=Fosc / ((TJP+1) x 24); 禁止通讯端口的 16 倍速采样器时 :FSCL=Fosc / ((TJP+1) x 16) I2C 通讯发送器支持 4 级发送缓冲器 TB0,TB1,TB2,TB3 和 1 级发送移位寄存器, 可进行数据的连续发送, 直到发送缓冲器和移位寄存器全空, 最多可连续写入和发送 5 帧数据 发送缓冲器 TBy 为只读寄存器, 只能通过发送数据寄存器 I2C_TBW 写入 发送数据寄存器 I2C_TBW 为一个虚拟地址单元, 物理上不存在实际的寄存器电路, 写该寄存器地址单元时, 实际上是将发送数据写入到发送缓冲器 TBy 中, 再传输到发送移位寄存器, 通过数据端口 SDAx 进行数据发送 发送数据寄存器 I2C_TBW 支持 3 种写入方式 : 字节写入, 半字写入和字写入 字节方式写入 I2C_TBW 时, 发送数据被写入到发送缓冲器 TB0; 半字方式写入 I2C_TBW 时, 发送数据被同时写入到发送缓冲器 TB0 和 TB1, 其中低字节存放在 TB1 中 ; 字方式写入 I2C_TBW 时, 发送数据被同时写入到发送缓冲器 TB0,TB1,TB2 和 TB3, 其中低字节存放在 TB3 中 发送数据从写入到发送到端口的数据流示意图如下所示 : I2C_TBW TB0 TB1 TB2 TB3 发送移位寄存器 SDAx 端口 图 5-40 I2C 发送数据流示意图 支持发送缓冲器空中断, 配置 I2C_IE 寄存器的 TBIM, 可选择中断模式 TBIM<1:0>=00, 为字节空产生中断, 即发送缓冲器 TB0 为空时, 会置起 I2C_IF 寄存器的中断标志 TBIF; TBIM<1:0>=01, 为半字空产生中断, 即发送缓冲器 TB0 和 TB1 均为空时, 会置起 I2C_IF 寄存器的中断标志 TBIF; TBIM<1:0>=10, 为字空产生中断, 即发送缓冲器 TB0,TB1,TB2 和 TB3 均为空时, 会 V /309

206 置起 I2C_IF 寄存器的中断标志 TBIF 支持发送数据寄存器 I2C_TBW 误写中断, 当对 I2C_TBW 的写入方式, 与发送缓冲器 TBy 的空闲状态冲突时, 或写入操作访问错误时, 会置起 I2C_IF 寄存器误写中断标志 TBWEIF I2C 通讯接收器支持 4 级接收缓冲器 RB0,RB1,RB2,RB3 和 1 级接收移位寄存器, 可进行数据的连续接收, 直到接收缓冲器和移位寄存器全满, 最多可连续接收 5 帧数据, 再执行数据读取操作 读取接收数据寄存器 I2C_RBR, 可得到接收的数据,I2C_STA 寄存器中对应的接收缓冲器清除满标志 RBFFy; 也可以读取接收缓冲器 RBy 得到接收的数据, 但不会清除满标志 RBFFy 接收数据寄存器 I2C_RBR 为一个虚拟地址单元, 物理上不存在实际的寄存器电路, 读该寄存器地址单元时, 实际上是读取接收缓冲器 RBy 中的数据 接收数据寄存器 I2C_RBR 支持 3 种读取方式 : 字节读取, 半字读取和字读取 字节方式读取 I2C_RBR 时, 实际是读取接收缓冲器 RB0 的数据 ; 半字方式读取 I2C_RBR 时, 实际是同时读取接收缓冲器 RB0 和 RB1 的数据, 其中 RB0 中的数据为低字节 ; 字方式读取 I2C_RBR 时, 实际是同时读取接收缓冲器 RB0,RB1,RB2 和 RB3, 其中 RB0 中的数据为低字节 接收数据从数据端口到各级缓冲器的数据流示意图如下所示 : I2C_RBR RB0 RB1 RB2 RB3 接收移位寄存器 SDAx 端口 图 C 接收数据流示意图 接收缓冲器 RBy 的数据移到下一级缓冲器后, 会清除其接收满标志 RBFFy 当 4 级接收缓冲器和 1 级接收移位寄存器均满时, 会立即置起接收数据溢出中断标志 I2C_IF 寄存器中 ROIF, 同时不会接收新数据 支持接收缓冲器满中断,I2C_IE 寄存器种配置 RBIM, 可选择中断模式 RBIM<1:0>=00, 为字节满产生中断, 即接收缓冲器 RB0 为满时, 会置起 I2C_IF 寄存器的中断标志 RBIF; RBIM<1:0>=01, 为半字满产生中断, 即接收缓冲器 RB0 和 RB1 均为满时, 会置起 I2C_IF 寄存器的中断标 RBIF; RBIM<1:0>=10, 为字满产生中断, 即接收缓冲器 RB0,RB1,RB2 和 RB3 均为满时, 会置起 I2C_IF 寄存器的中断标志 RBIF I2C 通讯控制配置 I2C_CON 寄存器的 RST, 可将 I2C 通讯模块软件复位, 复位后 : 禁止数据通讯 EN=0; I2C_IE 寄存器中禁止相关中断 SRIE=0,SPIE=0,TBIE=0,TBWEIE=0,RBIE=0,TEIE=0, ROIE=0,NAIE=0;I2C_IF 寄存器中复位相关中断标志为默认值 SRIF=0,SPIF=0, V /309

207 TBIF=1,TBWEIF=0,RBIF=0,TEIF=0,ROIF=0,NAIF=0; 置起空闲标志 IDLE=1; 置起各发送缓冲器空标志 TBEFy=1; 清除各接收缓冲器满标志 RBFFy= I2C 起始位配置 SRT, 可触发 I2C 发送起始位, 启动或重启动一次传输操作, 发送寻呼从动器地址 起始位波形图如下 : SDAx SCLx S START ADRRESS R/W ACK 图 5-42 I2C 起始位波形图 I2C 主控模式, 支持自动寻呼功能 配置 I2C_MOD 寄存器的 SRAE, 可使能自动寻呼功能,I2C 主控器会自动判断 地址应答 位, 若该 地址应答 位为未应答 NACK, 则自动发送起始位, 重启动本次地址寻呼操作, 并且直到接收到应答 ACK 才停止继续重启动 在芯片应用时, 使能 I2C 自动寻呼功能前, 需确保被寻呼的地址是真实存在的, 否则会造成主控器芯片持续重启动地址寻呼 举例说明自动寻呼功能 : 芯片通过 I2C 向 EEPROM 器件写入数据时, 存在写等待时间 在 EEPROM 存储器本身写数据期间, 主控器芯片寻呼该器件时, 将收到未应答 NACK 可有两种方法解决 EEPROM 写数据期间的地址寻呼问题 : 一种是主控器芯片设定寻呼间隔, 在 EEPROM 数据写操作完成后, 再寻呼该器件 ; 另一种是主控器芯片启动自动寻呼功能, 持续寻呼该器件, 直到收到应答 ACK 为止 SDAx SCLx S S START ADRRESS R/W ACK START ADRRESS R/W ACK 图 5-43 I2C 自动寻呼波形图 I2C 停止位 配置 I2C_MOD 寄存器的 SPT, 可触发 I2C 发送停止位, 结束本次传输操作 停止位波形 图如下 : V /309

208 SDAx SCLx START ADRRESS R/W ACK 图 5-44 I2C 停止位波形图 P STOP I2C 主控模式, 支持自动结束功能 配置 I2C_MOD 寄存器的 SPAE, 可使能自动结束功能, 在发送 NACK 或接收 NACK 后, 自动发送停止位, 结束本次不成功的传输操作 自动结束功能的优先级小于自动寻呼功能 I2C 应答延迟功能 I2C 的主控模式, 支持应答延迟功能, 配置 I2C_MOD 寄存器的 ADE, 可使能该功能, 配置 ADLY, 可设定应答延迟的时间 应答延迟功能使能后,I2C 主控器将延迟发送通讯时钟 SCLx 的应答位脉冲 当从动器不能按照正常数据的通讯速率, 对应答位进行接收和发送时, 主控器可使能应答延迟功能, 并根据从动器的具体设计规格, 设定应答延迟时间 举例说明 I2C 应答延迟功能 :I2C_MOD 寄存器中 ADLY<2:0>=001, 延迟时间为 1 个 TSCLx, 通讯波形示意图如下 : SDAx SCLx *TSCLx 9 1.5*TSCLx DATA ACK DATA ACK 图 5-45 I2C 应答延迟功能波形示意图 I2C 数据帧传输间隔功能 I2C 主控模式, 支持数据帧传输间隔功能, 配置 I2C_MOD 寄存器的 TIS, 可使能该功能, 并设定间隔的时间 数据帧传输间隔时间设定后, 在当前数据帧的应答位脉冲之后,I2C 主控器将延迟一段设定的时间, 再发送下一个数据帧的通讯脉冲 当从动器不能及时读取接收到的数据, 或准备好发送的数据时, 主控器可根据从动器的具体设计规格, 设定数据帧的传输间隔 举例说明 I2C 数据帧传输间隔功能 :I2C_MOD 寄存器中 TIS<3:0>=0001, 间隔时间为 1 个 TSCLx, 通讯波形示意图如下 : V /309

209 SDAx SCLx *TSCLx *TSCLx DATA ACK DATA ACK 图 5-46 I2C 数据帧传输间隔功能波形示意图 I2C 时钟线自动下拉等待请求功能 I2C 从动模式, 支持时钟线自动下拉等待请求功能, 配置 I2C_MOD 寄存器的 CSE, 可使能该功能 为实现 I2C 时钟线的下拉等待请求功能, 还需配置 I2C_CON 寄存器的 SCLOD, 将通讯端口 SCLx 选择为开漏输出模式, 通过上拉电阻提供高电平, 使从动器可对时钟线下拉控制, 使主控器等待 在通常情况下, 从动器处于释放时钟线的状态, 时钟线 SCLx 完全由主控器控制 但当从动器出现异常情况, 短时间内无法继续进行数据传输时, 从动器可以在时钟线 SCLx 为低电平时输出 0( 不可以在高电平时输出 0, 否则会破坏数据传输过程 ), 强行使 SCLx 保持低电平, 使主控器进入通讯等待状态, 直到从动器释放时钟线 时钟线下拉等待请求波形示意图如下 : 主控器 从动器 主控器释放时钟线 从动器下拉时钟线 从动器释放时钟线 SCLx 图 5-47 I2C 时钟线下拉等待波形示意图 I2C 从动模式下, 时钟自动下拉等待请求功能使能后, 当接收到本芯片寻呼地址和读操作位时, 如果 I2C 的发送缓冲器和发送移位寄存器全空, 则会自动将时钟线下拉 ; 当接收到本芯片寻呼地址和写操作位时, 如果 I2C 的接收缓冲器和接收移位寄存器全满, 则会自动将时钟线下拉 I2C 自动发送未应答功能 I2C 从动模式, 支持自动发送未应答 NACK 功能, 配置 I2C_MOD 寄存器的 ANAE, 可使能该功能 从动器使能自动发送未应答功能时, 不会强制控制时钟线, 适用于通讯端口 SCLx 选择为推挽输出或开漏输出模式两种情况 V /309

210 I2C 从动模式下, 自动发送未应答 NACK 功能使能后, 当接收到本芯片寻呼地址和读操作位时, 如果 I2C 的发送缓冲器和发送移位寄存器全空, 则会自动发送未应答 NACK; 当接收到本芯片寻呼地址和写操作位时, 如果 I2C 的接收缓冲器和接收移位寄存器全满, 则会自动发送未应答 NACK, 通知主控器重新通讯 特殊功能寄存器 I2C 控制寄存器 (I2C_CON) 偏移地址 :00 H 复位值 : _ _ _ B SA<6:0> RW TJP<7:0> TJE SDASE SCLSE SDAOD SCLOD RST EN bit31-24 SA<6:0> bit23-17 R/W 从机地址位主控模式 : 触发 启动 / 重启动 操作时, 自动发送从动模式 : 接收到 启动 / 重启动 后用于匹配比较 I2C 读写控制位 0: 写操作 RW bit16 1: 读操作 R/W 主控模式 : 该位可读可写, 触发 启动 / 重启动 操作时, 自动发送该位从动模式 : 该位只可读, 从机地址匹配后, 硬件自动根据接收到的控制位值, 更新该位 TJP<7:0> bit15-8 R/W I2C 时基定时周期设置位 00~FF: 分别为 1~256 个 TPCLK TJE bit7 R/W I2C 时基定时器使能位 0: 禁止 bit6 SDASE bit5 R/W SDAx 端口 16 倍速采样使能位 0: 禁止 SCLSE bit4 R/W SCLx 端口 16 倍速采样使能位 0: 禁止 SDAOD bit3 R/W SDAx 端口输出模式选择位 0: 推挽输出 1: 开漏输出 V /309

211 SCLOD bit2 R/W RST bit1 W EN bit0 R/W SCLx 端口输出模式选择位 0: 推挽输出 1: 开漏输出 I2C 软件复位 0: 读取时始终为 0 1: 软件复位, 硬件自动清零 I2C 通讯使能位 0: 禁止 I2C 工作模式寄存器 (I2C_MOD) 偏移地址 :04 H 复位值 : _ _ _ B TAS BLD RDT SPT SRT TIS<3:0> ADE ADLY<2:0> SPAE SRAE ANAE CSE RDM<2:0> MS bit31-25 I2C 发送应答设置位 ( 仅从动模式支持 ) TAS bit24 R/W 0: 发送 ACK 1: 发送 NACK bit23-20 I2C 总线释放功能控制位 ( 仅主控模式支持 ) 0: 无效 BLD bit19 R/W 1:SDAx 端口为高电平,SCLx 端口发送 8 个时钟 该功能需配合 I2C 起始位和停止位使用, 达到 释放时钟线和数据线的目的 I2C 接收数据触发位 ( 仅主控模式支持 ) RDT bit18 R/W 0: 无效 1: 开始发送通讯时钟, 接收数据, 由 RDM<2:0> 配置接收数据模式 I2C 停止位触发位 ( 仅主控模式支持 ) SPT bit17 R/W 0: 无效 1: 触发停止位 I2C 起始位触发位 ( 仅主控模式支持 ) SRT bit16 R/W 0: 无效 1: 触发起始位, 产生起始位发送完成中断标志 I2C 数据帧传输间隔设置位 ( 仅主控模式支持 ) TIS<3:0> bit15-12 R/W 0000: 禁止 0001~1111: 分别为 1~15 个 I2C 通讯时钟周期 V /309

212 ADE bit11 R/W ADLY<2:0> bit10-8 R/W SPAE bit7 R/W SRAE bit6 R/W ANAE bit5 R/W CSE bit4 R/W RDM<2:0> bit3-1 R/W MS bit0 R/W I2C 应答延迟使能位 ( 仅主控模式支持 ) 0: 禁止 I2C 应答延迟时间设置位 ( 仅主控模式支持 ) 000:0.5 个 I2C 通讯时钟周期 001:1 个 I2C 通讯时钟周期 010:1.5 个 I2C 通讯时钟周期 011:2 个 I2C 通讯时钟周期 100:2.5 个 I2C 通讯时钟周期 101:3 个 I2C 通讯时钟周期 110:3.5 个 I2C 通讯时钟周期 111:4 个 I2C 通讯时钟周期 I2C 自动结束使能位 ( 仅主控模式支持 ) 0: 禁止 ( 当发送或接收 NACK 后, 自动发送停止位, 优先级小于 SRAE) I2C 自动寻呼使能位 ( 仅主控模式支持 ) 0: 禁止 ( 若寻呼地址的应答位为 NACK, 则自动重启动本次寻呼操作 ) I2C 自动发送未应答使能位 ( 仅从动模式支持 ) 0: 禁止 I2C 时钟线自动下拉等待请求使能位 ( 仅从动模式支持 ) 0: 禁止 I2C 接收模式选择位 ( 仅主控模式支持 ) 000: 接收 1 字节, 发送 ACK 001: 接收 1 字节, 发送 NACK 010: 连续接收 2 字节, 每个字节发送 ACK 011: 连续接收 2 字节, 前 1 字节发送 ACK, 后 1 字节, 发送 NACK 100: 连续接收 4 字节, 每个字节发送 ACK 101: 连续接收 4 字节, 前 3 字节发送 ACK, 后 1 字节, 发送 NACK 110: 连续接收, 每个字节发送 ACK 111: 完成该字节接收, 发送 NACK I2C 通讯模式选择位 0: 主控模式 1: 从动模式 V /309

213 I2C 中断使能寄存器 (I2C_IE) 偏移地址 :08 H 复位值 : _ _ _ B TIDLEIE RBIM<1:0> TBIM<1:0> TBWEIE NAIE ROIE TEIE RBIE TBIE SPIE SRIE bit31-13 I2C 发送空闲中断使能位 TIDLEIE bit12 R/W 0: 禁止 I2C 接收缓冲器满中断模式选择位 00: 字节满产生中断 RBIM<1:0> bit11-10 R/W 01: 半字满产生中断 10: 字满产生中断 11: I2C 发送缓冲器空中断模式选择位 00: 字节空产生中断 TBIM<1:0> bit9-8 R/W 01: 半字空产生中断 10: 字空产生中断 11: I2C 发送数据写错误中断使能位 TBWEIE bit7 R/W 0: 禁止 I2C 未应答 NACK 中断使能位 NAIE bit6 R/W 0: 禁止 I2C 接收数据溢出中断使能位 ROIE bit5 R/W 0: 禁止 I2C 发送数据错误中断使能位 TEIE bit4 R/W 0: 禁止 I2C 接收缓冲器满中断使能位 RBIE bit3 R/W 0: 禁止 I2C 发送缓冲器空中断使能位 TBIE bit2 R/W 0: 禁止 I2C 停止位中断使能位 SPIE bit1 R/W 0: 禁止 V /309

214 SRIE bit0 R/W I2C 起始位中断使能位 0: 禁止 I2C 中断状态寄存器 (I2C_IF) 偏移地址 :0C H 复位值 : _ _ _ B TIDLEIF TBWEIF NAIF ROIF TEIF RBIF TBIF SPIF SRIF bit31-13 I2C 发送空闲中断标志位 TIDLEIF bit12 R/W 0: 未产生空闲中断 1: 空闲中断标志 软件写 1 清除标志位, 写 0 无效 bit11-8 I2C 发送数据写错误中断标志位 0: 未发生写错误 1: 发生写错误, 可能会出现下列错误 : 对 I2C_TBW 字写入时,TBy 未全空 ; TBWEIF bit7 R/W 对 I2C_TBW 半字写入时,TBy 未半空 ; 对 I2C_TBW 字节写入时,TBy 全满 ; 对 I2C_TBW<31:16> 进行半字写入 ; 对 I2C_TBW<31:8> 进行字节写入 软件写 1 清除标志位, 写 0 无效 I2C 未应答中断标志位 0: 未产生未应答 NACK NAIF bit6 R/W 1: 产生未应答 NACK I2C 接收或发送 NACK 位后, 产生中断标志 软件写 1 清除标志位, 写 0 无效 I2C 接收数据溢出中断标志位 ROIF bit5 R/W 0: 未溢出 1: 溢出 软件写 1 清除标志位, 写 0 无效 I2C 发送错误中断标志位 0: 未发生发送错误 TEIF bit4 R/W 1: 发生发送错误 : 发送缓冲器和发送移位寄存器全空 时, 又收到主控方提供的通讯时钟 软件写 1 清除标志位, 写 0 无效 RBIF bit3 R I2C 接收缓冲器满中断标志位 V /309

215 TBIF bit2 R SPIF bit1 R/W SRIF bit0 R/W 0: 非满 1: 满读 I2C_RBR 寄存器可清除中断标志位 I2C 发送缓冲器空中断标志位 0: 非空 1: 空写 I2C_TBW 寄存器可清除中断标志位 I2C 停止位中断标志位 0: 未产生停止位 1: 产生停止位主控模式 : 发送停止位后产生中断标志 从动模式 : 接收停止位后产生中断标志 软件写 1 清除标志位, 写 0 无效 I2C 起始位中断标志位 0: 未产生起始位 1: 产生起始位主控模式 : 如果禁止自动寻呼, 发送完 起始位 + 地址 + 接收应答位后 产生中断标志 如果使能自动寻呼, 发送完 起始位 + 地址 + 接受应答位, 并且应答位为 ACK 时, 产生中断标志 从动模式 : 接收到 起始位 + 地址位, 且地址匹配, 发送应答位后, 产生中断标志 软件写 1 清除标志位, 写 0 无效 注 : 对 I2C_IF 寄存器中的各中断标志位, 写 0 无效, 写 1 才能清除标志位 ; 读操作时, 读取的值为 1 表示有中断发生 I2C 发送数据写入寄存器 (I2C_TBW) 偏移地址 :10 H 复位值 : _ _ _ B TBW<31:16> TBW<15:0> TBW<31:0> bit31-0 W 写入的发送数据字节写入时 : 仅允许对 TBW<7:0> 写入半字写入时 : 仅允许对 TBW<15:0> 写入字写入时 : 对 TBW<31:0> 写入 I2C 接收数据读取寄存器 (I2C_RBR) V /309

216 偏移地址 :14 H 复位值 : _ _ _ B RBR<31:16> RBR<15:0> RBR<31:0> bit31-0 R 读取的接收数据字节读取时 : 仅允许对 RBR<7:0> 读取半字读取时 : 仅允许对 RBR<15:0> 读取字读取时 : 对 RBR<31:0> 读取 I2C 发送缓冲寄存器 (I2C_TB) 偏移地址 :18 H 复位值 : _ _ _ B TB3<7:0> TB2<7:0> TB1<7:0> TB0<7:0> TB3<7:0> bit31-24 R 发送数据缓冲器 3 TB2<7:0> bit23-16 R 发送数据缓冲器 2 TB1<7:0> bit15-8 R 发送数据缓冲器 1 TB0<7:0> bit7-0 R 发送数据缓冲器 0 I2C 接收缓冲寄存器 (I2C_RB) 偏移地址 :1C H 复位值 : _ _ _ B RB3<7:0> RB2<7:0> RB1<7:0> RB0<7:0> RB3<7:0> bit31-24 R 接收数据缓冲器 3 RB2<7:0> bit23-16 R 接收数据缓冲器 2 RB1<7:0> bit15-8 R 接收数据缓冲器 1 RB0<7:0> bit7-0 R 接收数据缓冲器 0 I2C 状态寄存器 (I2C_STA) V /309

217 偏移地址 :20 H 复位值 : _ _ _ B IDLE ACK RBFF3 RBFF2 RBFF1 RBFF0 TBEF3 TBEF2 TBEF1 TBEF0 bit31-18 IDLE bit17 R I2C 空闲标志位 0: 非空闲状态 1: 空闲状态 ACK bit16 R I2C 应答位 0: 应答 ACK 1: 未应答 NACK RBFF3 bit15 R RB3 满标志位 0: 空 1: 满 RBFF2 bit14 R RB2 满标志位 0: 空 1: 满 RBFF1 bit13 R RB1 满标志位 0: 空 1: 满 RBFF0 bit12 R RB0 满标志位 0: 空 1: 满 TBEF3 bit11 R TB3 空标志位 0: 满 1: 空 TBEF2 bit10 R TB2 空标志位 0: 满 1: 空 TBEF1 bit9 R TB1 空标志位 0: 满 1: 空 TBEF0 bit8 R TB0 空标志位 0: 满 1: 空 bit I2C 应用说明 芯片支持 1 个 I2C 总线串口通讯控制器 I2C0 V /309

218 I2C 总线在连续发送数据的应用中, 利用发送空闲标志 (TIDLEIF) 进入中断的方式进行数据发送时, 要注意以下 2 点 : 1) 主控模式下, 在主程序中设置 Memory Address 之后, 发送空闲标志 (TIDLEIF) 置 1 并触发中断, 在中断服务程序中, 将数据写入 I2C_TBW 中, 并开始发送数据 ; 2) 从动模式下, 必须在主程序中等待 I2C_STA 寄存器的 IDLE 置 1 之后, 将以 Memory Address 为起始地址的第一个数据写入 I2C_TBW 中 当主机发送读命令后, 发送空闲标志 (TIDLEIF) 置 1 并触发中断, 在中断服务程序中读取接收的数据, 在主机读完数据后, 必须发送 STOP 位, 否则, 若要直接再次启动读操作, 可能导致读取命令发送错误 I2C_IE 寄存器的 TBIM( 发送缓冲器中断模式选择位 ) 会影响 TIDLEIF, 因此, 对于字节发送或半字发送, 在 I2C 开始发送数据时最好使用字空产生中断模式 (TBIM=2 b10), 否则会连续产生多个字节空中断, 容易导致发送数据出错 如果使用字节空 (TBIM=2 b00) 或者半字空 (TBIM=2 b01) 中断模式, 则发送开始时, 必须向 I2C_TBW 写满四个待发送的数据字节, 否则也会连续产生多个字节空或半字空中断 使用发送空闲标志 (TIDLEIF) 的好处在于, 在 I2C 发送空闲中断使能位 (TIDLEIE) 有效的情况下, 只需清除发送空闲标志位 (TIDLEIF), 即可达到连续发送数据的目的 5. 6 模数转换器 (ADC) 概述 支持 12 位转换结果, 有效精度为 11 位 采样速率最高支持 125ksps (kilo-samples per second) 支持 16 个模拟输入通道 支持 ADC 中断, 可唤醒睡眠模式 ( 仅在时钟源为 LRC 时唤醒 ) 支持正负向参考电压可配置 支持转换时钟可配置 支持自动转换比较功能 V /309

219 结构框图 ADVREFP ADVREFN APB_ADC ADC_DR 转换时钟选择器 模数转换器 通道选择 AIN0 AIN1 AIN2 AIN3 AIN12 AIN13 AIN14 AIN15 ADC 控制寄存器 图 5-48 ADC 内部结构图 ADC 基本配置将端口配置为 ADC 模拟输入通道的方式如下 : 配置 GPIO_PxINEB 寄存器, 关断该端口的数字输入 ; 配置 GPIO_PxDIR 寄存器, 关断该端口的数字输出 配置 ADC_CHS 寄存器的 CHS<4:0>, 选择相应的 ADC 模拟通道 ADC 正常工作时必须使能的控制位 :ADC_VREFCON 寄存器的 VREF_EN 和 IREF_EN, ADC_CON0 寄存器的 EN,ADC_CON1 寄存器的 VCMBUF_EN ADC 高精度参考电压 ADC 提供一个高精度内部 1.8V 或者 2.6V 的参考源, 用作 ADC 的参考电压 ADC 正常工作时必须使能 VREF_EN 与 IREF_EN ADC 数据转换配置 ADC_CHS 寄存器的 CHS<4:0>, 可选择 ADC 模拟通道 ; 配置 ADC_CON1 寄存器的 CLKS, 可选择工作时钟源 ; 配置 CLKDIV<2:0>, 可选择时钟源预分频 ; 配置 VREFP<1:0>, 可选择正向参考电压, 配置 VREFN, 可选择负向参考电压, 当 VREFP<1:0> 为 01 时, 必须开启 VRBUF_EN; 配置 ADC_CON0 寄存器的 EN, 使能 ADC; 最后配置 TRIG, 启动 A/D 转换, 转换完成后, 硬件电路自动将 TRIG 清零 ADC 在每次转换完成后, 会产生 ADC_IF 寄存器的中断标志 IF, 需软件清零 ; 启动下一次 A/D 转换时, 需重新配置 TRIG AD 采样时间可选择硬件或软件控制, 默认为硬件自动控制, 最快为 1 个 ADC 时钟 ( 取决于芯片的实际应用条件和 ADC 时钟源频率 ) 转换时间为 14 个 ADC 时钟 在使用 VDD 作参考电压时,ADC 最快采样速率为 125Ksps, 即每秒可输出 125K 个高精度 ADC 转换值 通过配置 ADC_CON1 寄存器的 CLKS 和 CLKDIV 寄存器来产生合适的 ADC 时钟 V /309

220 ADCLK SMPS EN Tog* SMPON 14Tadclk TRIG 采样时间 转换时间 IF 软件清零 ADC_DR 原数据 新数据 图 5-49 ADC 数据转换时序示意图 (ADC_CON1 寄存器的 SMPS=0, 软件控制采样 ) ADCLK SMPS EN Tog* 14Tadclk TRIG 采样时间 转换时间 IF 软件清零 ADC_DR 原数据 新数据 图 5-50 ADC 数据转换时序示意图 (ADC_CON1 寄存器的 SMPS=1, 硬件控制采样 ) 注 1:Tog>0; 注 2:AD 转换时钟周期 Tadclk, 可通过 ADC_CON1 寄存器的 CLKS 和 CLKDIV<2:0> 配置不同的频率 ADC 应用例程 1: 启动一次 A/D 转换 LDR R0, = ADC_VREFCON ; 使能 VREF_EN 与 IREF_EN, 选择 2.6V LDR R1, =0X07 STR R1, [R0] LDR R0, =ADC_CON1 ; A/D 时钟源选择 PCLK 的 32 分频, 选择内部 参考电压 VREF 2.6V 为正向参考电压,VREF BUF 使能, 选择硬件控制采样时间,VCM BUF 使能 且为高速模式,AD 转换高速使能 LDR R1, =0X STR R1, [R0] LDR R0, =ADC_CHS ; 选择 AIN3 LDR R1, =0X03 V /309

221 STR R1, [R0] LDR R0, =ADC_CON0 ; 使能 ADC LDR R1, =0X01 STR R1, [R0] LDR R0, =ADC_CON0 ; A/D 转换 LDR R1, =0X03 STR R1, [R0] WAIT4IF LDR R0, =ADC_IF ; 等待 ADC 中断 LDR R1, =0X01 TST R0, R1 BEQ WAIT4IF STR R1, [R0] ; 清零 ADC 中断 LDR R0, =ADC_CON0 ; 关闭 ADC LDR R1, =0X00 STR R1, [R0] 自动转换比较功能芯片提供自动转换比较功能, 可自动完成多次 AD 转换并计算出平均值, 并根据所设定的阈值进行比较产生相应的中断, 平均值和每次转换的结果均可读 配置 ADC_CON0 寄存器的 ACP_EN 为 1 时, 对 TRIG 写 1 则启动连续自动转换比较功能, 并固定为硬件控制采样时间, 对 SMPS 写 0 无效 启动此功能前必须先完成下面的配置 : 配置 ADC_CON1 寄存器的 ST 可设置采样时间, 建议采样时间大于 1us 配置 ADC_ACPC 寄存器的 TIMES, 可设置每个溢出时间周期内的 ADC 采样转换次数 配置 OVFL_TIMES, 可设置自动转换比较溢出时间, 每次计数溢出后自动计算 ADC 转换的平均值, 保存在自动转换数据寄存器 ADC_ACPMEAN 中, 如果 ADC_CON0 寄存器的 EN 关闭, 则硬件自动将溢出计数和自动转换数据寄存器清零 若溢出时间已到, 但采样转换次数 ( 由 TIMES<1:0> 设定的次数 ) 未满, 则直到完成所有 ADC 转换次数后, 才启动下一个溢出时间计算 配置 ADC_ACPC 寄存器的 CLKS 可选择溢出计数的时钟源, 为 PCLK 或者 LRC(32KHz) 256 分频 如果需要在芯片睡眠模式下, 自动转换比较模块仍保持工作, 则在进入睡眠模式之前, 需要将计数时钟源设置为 LRC 的 256 分频, 并配置 ADC_CON1 寄存器的 CLKS 选择 A/D 时钟源为 LRC 配置 ADC_ACPCMP 寄存器的 CMP_MIN, 设置自动比较的低阈值, 如果 ADC_ACPMEAN 寄存器的 MEAN_DATA 小于等于此阈值, 则中断标志 ACPMINIF 置 1 配置 ADC_ACPCMP 寄存器的 CMP_MAX, 设置自动比较的高阈值, 如果 ADC_ACPMEAN 寄存器的 MEAN_DATA 大于等于此阈值, 则中断标志 ACPMAXIF 置 1 ADC 应用例程 2: 启动一次 A/D 自动转换 LDR R0, = ADC_VREFCON ; 使能 VREF_EN 与 IREF_EN, 选择 2.6V LDR R1, =0X07 V /309

222 STR R1, [R0] LDR R0, =ADC_CON1 ; A/D 时钟源选择 PCLK 的 32 分频, 选择内部 参考电压 VREF 2.6V 为正向参考电压,VREF BUF 使能, 选择硬件控制采样,VCM BUF 使能且为 高速模式,AD 转换高速使能 LDR R1, =0X STR R1, [R0] LDR R0, =ADC_CHS ; 选择 AIN3 LDR R1, =0X03 STR R1, [R0] LDR ADC_IE, =0X07 LDR ADC_ACPCMP, =0X ; 设置自动比较的高 / 低阈值 LDR ADC_ACPC, =0x F ;ACP 模块工作时钟为 LRC, 每次溢 出时间内自动转换 8 次, 溢出时间为 32x Tacp LDR R0, =ADC_CON0 ; 使能 ADC 与自动转换比较功能 LDR R1, =0X05 STR R1, [R0] LDR R0, =ADC_CON0 ; 启动 A/D 转换 LDR R1, =0X07 STR R1, [R0] 特殊功能寄存器 ADC 参考控制寄存器 (ADC_VREFCON) 偏移地址 :40 H 复位值 : _ _ _ B IREF_EN VREF_SEL VREF_EN bit31-3 IREF_EN bit2 R/W IREF 使能控制位 0: 禁止 VREF_SEL bit1 R/W 内部 VREFP 电压选择控制位 0:1.8V 1:2.6V VREF_EN bit0 R/W 内部 VREFP 使能控制位 0: 禁止 V /309

223 注 1:A/D 正常工作时必须开启 VREF_EN 与 IREF_EN ADC 转换值寄存器 (ADC_DR) 偏移地址 :00 H 复位值 : _ _ _ B DR<11:0> bit31-12 DR<11:0> bit11-0 R A/D 转换结果 ADC 控制寄存器 0(ADC_CON0) 偏移地址 :04 H 复位值 : _ _ _ B ACP_EN TRIG EN bit31-3 ACP_EN bit2 R/W A/D 自动转换比较功能使能位 0: 关闭 1: 启动 TRIG bit1 R/W A/D 转换状态位 0:A/D 未进行转换, 或 A/D 转换已完成 ( 硬件清 0, 且硬件清 0 优先 ) 1:A/D 转换正在进行, 该位置 1 启动 A/D 转换 SMPS 为 0 时,TRIG 的写操作失效 ( 由硬件根据 SMPON 软件采样和 ADC 转换过程进行控制 ), 且不能将其读出作为 ADC 转换完成的标志 EN bit0 R/W A/D 转换使能位 (ACP_EN 为 1 时, 该位无效 ) 0: 禁止 注 1:TRIG 软件只能写 1, 且写 1 后硬件自动清零 注 2: 关闭 SMPON 时, TRIG 与 ADC_IF 寄存器的 IF 位均可作为转换完成标志 而开启 SMPON 时, 仅 ADC_IF 寄存器的 IF 位可作为转换完成标志 建议无论 SMPON 是否开启, 均通过 ADC_IF 寄存器的 IF 位来判断 ADC 是否转换完成 V /309

224 ADC 控制寄存器 1(ADC_CON1) 偏移地址 :08 H 复位值 : _ _ _ B VCMBUF_HS VCMBUF_EN ST<4:0> 保 留 HSE N SMPON SMPS VRBUF_EN VREFN VREFP<1:0> CLKS CLKDIV<2:0> bit31-26 ADC 共模电压 VCM BUF 高速模式使能控 VCMBUF_HS bit25 R/W 制位 0:, 仅作测试使用 ADC 共模电压 VCM BUF 使能控制位 VCMBUF_EN bit24 R/W 0: 禁止 bit23-21 ST<4:0> bit20-16 R/W A/D 采样时间选择位 ( 硬件控制有效 ) 采样时间 :ST*2+1 个 Tadclk bit15 AD 转换速度控制位 HSEN bit14 R/W 0:, 仅作测试使用 1: 高速 A/D 采样软件控制位 (ACP_EN 为 1 时, SMPON bit13 R/W 该位无效 ) 0: 关闭 AD 采样 1: 启动 AD 采样 A/D 采样模式选择位 (ACP_EN 为 1 时, SMPS bit12 R/W 固定为 1) 0: 软件控制 1: 硬件控制 VREF BUF 使能位 VRBUF_EN bit11 R/W 0: 禁止 A/D 负向参考电压选择位 VREFN bit10 R/W 0: 内部地电压 VSS 1: 外部参考电压 AVREFN A/D 正向参考电压选择位 VREFP<1:0> bit9-8 R/W 00: 选择芯片工作电压 VDD 01: 选择内部参考电压 VREFP( 2.6V 或 1.8V), AVREFP 端口复用作普通 I/O V /309

225 端口 10: 选择内部参考电压 VREFP( 2.6V 或 1.8V), AVREFP 端口输出内部参考电压 VREF 11: 外部参考电压 AVREFP, 该电压不能高于 VDD bit7-4 CLKS bit3 R/W A/D 时钟源选择位 0:PCLK 1:LRC(32KHz) CLKDIV<2:0> bit2-0 R/W A/D 时钟源预分频选择位 000 = 1:1 001 = 1:2 010 = 1:4 011 = 1:8 100 = 1: = 1: = 1: = 1:256 注 1: 选择内部参考电压 VREF 2.6V 或 1.8V 作为 ADC 正向参考电压时, VRBUF_EN 必须置 1; 注 2:ADC 工作时 VCMBUF_HS,VCMBUF_EN,HSEN 均必须置 1; 注 3:ADC 使用 VDD(VREFP=2 b00), 或外部参考电压 (VREFP=2 b11), 作为参考电压时, 最大转换时钟频率为 2MHz, 使用内部参考电压作为参考电压时 (VREFP=2 b01 或 2 b10), 最大转换时钟频率为 1MHz ADC 通道选择寄存器 (ADC_CHS) 偏移地址 :0C H 复位值 : _ _ _ B VDD5_FLAG_EN CHS<4:0> bit31-9 VDD5_FLAG_EN bit8 R/W VDD 检测控制 ( 如果应用系统中 VDD 电压会小于 3.7V, 则需使能该位,ADC 硬件电路根据 VDD 电压进行自调整, 以保证 ADC 的可靠性 ) 0: 禁止 bit7-5 V /309

226 CHS<4:0> bit4-0 R/W A/D 模拟通道选择位 00000: 通道 0(AIN0) 00001: 通道 1(AIN1) 00010: 通道 2(AIN2) 00011: 通道 3(AIN3) 00100: 通道 4(AIN4) 00101: 通道 5(AIN5) 00110: 通道 6(AIN6) 00111: 通道 7(AIN7) 01000: 通道 8(AIN8) 01001: 通道 9(AIN9) 01010: 通道 10(AIN10) 01011: 通道 11(AIN11) 01100: 通道 12(AIN12) 01101: 通道 13(AIN13) 01110: 通道 14(AIN14) 01111: 通道 15(AIN15) 其它 : 通道关闭 ADC 中断使能寄存器 (ADC_IE) 偏移地址 :10 H 复位值 : _ _ _ B ACPOVIE ACPMAXIE ACPMINIE IE bit31-4 ACPOVIE bit3 ADC 自动转换溢出中断使能位 0: 禁止 ACPMAXIE bit2 R/W ADC 自动转换高阈值超出中断使能位 0: 禁止 ACPMINIE bit1 R/W ADC 自动转换低阈值超出中断使能位 0: 禁止 IE bit0 R/W ADC 中断使能位 0: 禁止 ADC 中断标志寄存器 (ADC_IF) V /309

227 偏移地址 :14 H 复位值 : _ _ _ B ACPOVIF ACPMAXIF ACPMINIF IF bit31-4 ACPOVIF bit3 R/W ADC 自动转换溢出中断标志位 0: 自动转换的溢出时间未到 1: 自动转换的溢出时间已到 ( 由硬件置 1, 软件清除 ) 软件写 1 清除标志位, 写 0 无效 ACPMAXIF bit2 R/W ADC 自动转换高阈值超出中断标志位 0: 均值结果到达高阈值 1: 均值结果大于或等于高阈值 ( 由硬件置 1, 软件清除 ) 软件写 1 清除标志位, 写 0 无效 ACPMINIF bit1 R/W ADC 自动转换低阈值超出中断标志位 0: 均值结果没有到达最低阈值 1: 均值结果小于或等于低阈值 ( 由硬件置 1, 软件清除 ) 软件写 1 清除标志位, 写 0 无效 IF bit0 R/W ADC 中断标志位 0: 正在进行转换 1:A/D 转换完成 ( 由硬件置 1, 软件清除 ) 软件写 1 清除标志位, 写 0 无效 注 1:ADC 中断禁止时, 如果满足条件仍会置起对应的中断标志位, 只是不会产生中断请求 注 2: 对 ADC_IF 寄存器中的各中断标志位, 写 0 无效, 写 1 才能清除标志位 ; 读操作时, 读取的值为 1 表示有中 断发生 ADC 自动转换比较控制寄存器 (ADC_ACPC) 偏移地址 :28 H 复位值 : _ _ _ B CLKS TIMES<1:0> OVFL_TIME<11:0> bit31-21 V /309

228 CLKS bit20 R/W ACP 溢出计数的时钟源选择位 0:FPCLK/256(PCLK 的 256 分频 ) 1:FLRC/256(LRC 时钟的 256 分频 ) bit19-18 TIMES<1:0> bit17-16 R/W 自动转换比较次数选择位 ( 基于由 OVFL_TIME 设定的时间段内 ) 00:1 次 01:2 次 10:4 次 11:8 次 bit15-12 OVFL_TIME<11:0> bit11-0 R/W 每次自动转换比较的溢出时间, 可配置范围为 0~9C3 H, 计数时钟周期为 Tacp, 分别对应如下溢出时间 : 0:1 xtacp 1:2 x Tacp 2:3 x Tacp 9C3 H :2500 x Tacp Tacp 为由 CLKS 选择的 ACP 溢出计数的时钟源周期 注 1: 配置 OVFL_TIME 的值必须大于一次 A/D 采样与转换时间 ADC 自动转换比较阈值寄存器 (ADC_ACPCMP) 偏移地址 :30 H 复位值 : _ _ _ B CMP_MAX<11:0> CMP_MIN<11:0> bit31-28 CMP_MAX<11:0> bit R/W 自动比较高阈值 bit15-12 CMP_MIN<11:0> bit 11-0 R/W 自动比较低阈值 ADC 自动转换数据寄存器 (ADC_ACPMEAN) 偏移地址 :34 H 复位值 : _ _ _ B V /309

229 MEAN_DATA <11:0> bit31-12 MEAN_DATA<11:0> bit 11-0 R 自动转换结果的均值 V /309

230 5. 7 实时时钟 (RTC) 概述 仅 POR 上电复位有效, 支持程序写保护, 有效避免系统干扰对时钟造成的影响 采用外部 KHz 晶体振荡器作为 RTC 精确计时的时钟源 ; 如果应用系统对 RTC 计时精度要求不高, 还可选用内部 LRC 作为时钟源 ; 如果应用系统将 RTC 作为普通计数器使用, 还可选用 PCLK 或 PCLK 的 256 分频作为时钟源 可进行高精度数字校正, 提供高精度计时 时钟调校提供两种时间精度, 调校范围为 ±384ppm( 或 ±128ppm), 可实现最大时间精度为 ±1.5 ppm( 或 ±0.5ppm) 时间计数 ( 实现小时 分钟和秒 ) 和日历计数 ( 实现年 月 日和星期 ), BCD 格式 提供 5 个可编程定时中断 提供 2 个可编程日历闹钟 提供一路可配置时钟输出 自动闰年识别, 有效期到 2099 年 12 小时和 24 小时模式设置可选 低功耗设计 : 工作电压 VDD=5.0V 时模块工作电流典型值为 0.5μA RTC 写保护为避免程序的异常运行对 RTC 模块的误操作,RTC 写保护寄存器 RTC_WP 用于阻止程序对 RTC 模块其它寄存器的误写 ( 不包括 RTC_WP 寄存器本身 ) RTC_WP 寄存器为虚拟寄存器 要对 RTC 模块其它寄存器进行写操作时, 需先对 RTC_WP 寄存器写 0x55AAAA55, 之后可对 RTC 模块其它寄存器进行连续写操作 对 RTC_WP 寄存器写入其他值重新进入写保护状态, 写保护状态下对其他寄存器进行的写操作将被忽略 可通过读 RTC_WP 寄存器确认 RTC 模块是否处于写保护状态, 读出值为 0x55AAAA55, 表示当前可对 RTC 模块其它寄存器进行一次写操作 ; 读出值为 0x 表示 RTC 模块处于写保护状态 RTC_WP 寄存器无其它读出值 时间日期设置由于 APB 总线时钟与 RTC 时间计数器时钟异步, 因此 RTC 时间计数器不能直接读写, 只能通过缓冲器进行读写 RTC 时分秒寄存器 RTC_HMS 和 RTC 年月日周寄存器 RTC_YMDW 用于 RTC 时间计数器的写入和读取 这两个寄存器只是读写缓冲器, 而不是时间计数器本身 读时间计数器的操作步骤如下 : 1) 配置读写选择位 TMWR=0, 选择时间计数器读操作 ; 2) 配置读写触发位 TMUP=1, 触发读操作 ; 3) 读操作完成后, 时间计数器的值被分别读出到 RTC_HMS 和 RTC_YMDW, 并且 TMUP 位自动清零 写时间计数器的操作步骤如下 ( 复位或上一次时间计数器读 / 写操作完成后 ): V /309

231 1) 配置 12/24 小时模式选择位 HSWI; 2) 写入设置值到 RTC_HMS 和 / 或 RTC_YMDW 寄存器 ; 3) 配置读写选择位 TMWR=1, 选择时间计数器写操作 ; 4) 配置读写触发位 TMUP=1, 触发写操作 ; 5) 写操作完成后,RTC_HMS 和 RTC_YMDW 寄存器更新过的设置值被写入时间计数器, 并且 TMUP 位自动清零 注 1: 写时间计数器操作是将从复位或上一次读操作完成后, 更新过的 RTC_HMS 和 / 或 RTC_YMDW 寄存器的内 容写入相应时间计数器, 而对应于未更新字段的时间计数器不受写入影响 注 2: 当 TMUP 位为 1 时, 可通过将 TMWR 清零提前中止当前的写操作 被中止的写操作结果不确定 时间和日期寄存器数据格式采用 BCD 编码 秒计数范围从 00 到 59, 进位到分钟后从 59 变为 00 分钟计数范围从 00 到 59, 进位到小时后从 59 变为 00 小时计数范围根据控制 位 RTCHSWI 的设置选择 12/24 小时模式, 进位后从 PM11 到 AM12 或 AM11 到 PM12, 或 23 到 00 星期计数器为循环移位寄存器, 设置时对相应星期位写 1, 其它位均写 0 日计数按照每月最后一天加 1 进位到下月, 日计数范围按月分为 : 一 三 五 七 八 十 十二月从 1 到 31; 四 六 九 十一月从 1 到 30; 二月 ( 普通年份 ) 从 1 到 28; 二月 ( 闰年 ) 从 1 到 29; 月计数范围从 1 到 12, 进位到年后从 12 变为 1 年计数范围从 00 到 99(00,04,08,,92,96 为闰年 ),99 后不再进位到 00 12/24 小时模式对照表如下 : 24 小时模式 12 小时模式 24 小时模式 12 小时模式 (AM12) 01(AM1) 02(AM2) 03(AM3) 04(AM4) 05(AM5) 06(AM6) 07(AM7) 08(AM8) 09(AM9) 10(AM10) 11(AM11) (PM12) 21(PM1) 22(PM2) 23(PM3) 24(PM4) 25(PM5) 26(PM6) 27(PM7) 28(PM8) 29(PM9) 30(PM10) 31(PM11) 表 /24 小时模式对照表 V /309

232 RTC 中断源 RTC 模块共有 7 个中断源, 即 : 周闹钟中断 WAFG 日闹钟中断 DAFG 5 个周期中断月 日 时 分 秒中断每个中断源都有独立的使能位, 使能位影响该中断是否产生 IRQ 中断请求, 而不影响中断功能 即关闭相应中断使能, 标志位仍可用于相应功能查询 当有多个中断使能时, 各中断经过 或 逻辑产生 IRQ 中断请求 即任何一个被使能的中断产生中断事件时, 均产生 IRQ 中断请求, 且只有将所有的产生中断事件的中断标志清零后,IRQ 中断请求才解除 RTC 计时功能如果应用系统要求 RTC 精确计时, 则需要采用外部 KHz 晶体振荡器作为 RTC 计时的时钟源 此时外部时钟管脚 (OSCxI,OSCxO) 外接 KHz 晶体振荡器, 并对配置字和控制寄存器进行如下设置 : 1) 通过配置字 CFG_OSCMD 设置 XTAL 振荡器为低速振荡器 ; 2) 通过软件由寄存器 SCU_SCLKEN0 的 CLK_SEL<1:0> 位来选择系统时钟源 ; 3) 设置寄存器 SCU_SCLKEN1 的控制位 XTAL_EN=1, 使能外部时钟振荡器 4) 设置寄存器 RTC_CON 的 CLKS<1:0>=00, 将 RTC 时钟源选择为外部 KHz 振荡器时钟源 在芯片深度睡眠模式下, 如果需要 RTC 仍使用外部 KHz 晶体振荡器计时工作, 则需要设置寄存器 SCU_WAKEUPTIME 的 MOSC_EN=1, 使 XTAL 时钟在芯片深度睡眠模式下保持工作 如果应用系统对 RTC 计时精度要求不高, 则还可选用内部 LRC( 频率接近 32KHz) 作为时钟源 特殊功能寄存器 RTC 写保护寄存器 (RTC_WP) 偏移地址 :20 H 复位值 : _ _ _ B WP<31:16> WP<15:0> WP<31:0> bit31-0 R/W 0x0000_0000:RTC 模块写保护 0x55AA_AA55:RTC 模块可进行一次写操作 ( 写操 V /309

233 作完成后自动恢复到写保护状态 ) 注 1:RTC_WP 保护的寄存器为 RTC_CON,RTC_CAL,RTC_WA,RTC_DA,RTC_HMS,RTC_YMDW, RTC_IE,RTC_IF RTC 控制寄存器 (RTC_CON) 偏移地址 :00 H 复位值 : _ _ _ B PON XST CLKS<1:0> HSWI TMWR TMUP - bit PON bit7 R/W RTC 上电复位标志位 ( 软件只能将该位清 0) 0: 实时时钟正常工作 1: 监测到 RTC 上电复位 ( 必须软件清 0 后,RTC 才能开始工作 ) XST bit6 R 振荡器停振监测标志位 0: 振荡器持续工作正常 1: 振荡器有停振现象发生 CLKS<1:0> bit5-4 R/W RTC 时钟源选择位 ( 必须在写时间数据前设置 ) 00: KHz 振荡器时钟源 (RTC 精确计时 ) 01:LRC 时钟源 (RTC 非精确计时 ) 10:PCLK/256(RTC 用作普通计数器 ) 11:PCLK(RTC 用作普通计数器 ) - bit3 - - HSWI bit2 R/W 12/24 小时模式选择位 ( 必须在写时间数据前设置 ) 0:12 小时模式 1:24 小时模式 TMWR bit1 R/W 时间计数器读写选择位 0: 时间计数器读出操作 1: 时间计数器写入操作 TMUP bit0 R/W 时间计数器读写触发位 ( 程序只能写 1, 读写完成后自动清零 ) 0: 时间计数器读写操作已完成 1: 时间计数器正在进行读写操作 注 1:RTC 模块上电复位后一直处于复位状态, 只有将 PON 位清零后,RTC 才进入工作状态 注 2: 为保证精度, 建议 RTCCLKS 值设置为 00, 即选用外部 KHz 晶振 ; 对于低精度要求的运用, 可选用 LRC 时钟源 只有在 RTC 用作普通的 Timer 时, 可将 RTCCLKS 设置为 10 或 11 V /309

234 RTC 调校寄存器 (RTC_CAL) 偏移地址 :04 H 复位值 : _ _ _ B CLKC COCR<2:0> DEV CALF<7:0> - bit CLKC bit12 R/W RTC 输出脉冲端口使能位 0: 禁止 ( 端口需复用为 RTCO, 输出脉冲 ) COCR<2:0> bit11-9 R/W RTC 输出脉冲频率选择位 000:32KHz 001:1024Hz 010:32Hz 011:1Hz 100: 校正后 1Hz 时钟输出 111~101: DEV bit8 R/W 调校模式选择位 0: 每 20 秒调校一次 ( 秒数字分别为 时 ) 1: 每 60 秒调校一次 ( 秒数字为 00 时 ) CALF<7:0> bit7-0 R/W RTC 调校值 注 1: 如果 CALF<6:1>=000000, 则调校增 / 减量为 0; 如果 CALF<7>=0, 则递增调校, 增量为 ((CALF<6:0>) - 1) x 2; 如果 CALF<7>=1, 则递减调校, 减量为 ((~CALF<6:0>) + 1) x 2 注 2: 如果 RTCDEV=0, 则调校时间步长为 3.051ppm, 调校范围为 -384ppm~384ppm, 最高时间精度为 ±1.5ppm; 如果 RTCDEV=1, 则调校时间步长为 1.017ppm, 调校范围为 -128ppm~128ppm, 最高时间精度为 ±0.5ppm RTC 周闹钟寄存器 (RTC_WA) 偏移地址 :08 H 复位值 :xxxxxxxx_xxxxxxxx_xxxxxxxx _xxxxxxxx B WW6 WW5 WW4 WW3 WW2 WW1 WW0 WH20 WH10 WH08 WH04 WH02 WH01 WM40 WM20 WM10 WM08 WM04 WM02 WM01 V /309

235 bit31-23 WW6 bit22 R/W 周六闹钟位 WW5 bit21 R/W 周五闹钟位 WW4 bit20 R/W 周四闹钟位 WW3 bit19 R/W 周三闹钟位 WW2 bit18 R/W 周二闹钟位 WW1 bit17 R/W 周一闹钟位 WW0 bit16 R/W 周日闹钟位 bit15-14 WH20 bit13 R/W 24 小时模式 :20 小时位 12 小时模式 :1 代表 pm;0 代表 am WH10 bit12 R/W 10 小时位 WH08 bit11 R/W 8 小时位 WH04 bit10 R/W 4 小时位 WH02 bit9 R/W 2 小时位 WH01 bit8 R/W 1 小时位 bit7 WM40 bit6 R/W 40 分钟位 WM20 bit5 R/W 20 分钟位 WM10 bit4 R/W 10 分钟位 WM08 bit3 R/W 8 分钟位 WM04 bit2 R/W 4 分钟位 WM02 bit1 R/W 2 分钟位 WM01 bit0 R/W 1 分钟位 RTC 日闹钟寄存器 (RTC_DA) 偏移地址 :0C H 复位值 :xxxxxxxx_xxxxxxxx_xxxxxxxx _xxxxxxxx B DH20 DH10 DH08 DH04 DH02 DH01 DM40 DM20 DM10 DM08 DM04 DM02 DM01 bit31-14 DH20 bit13 R/W 24 小时模式 :20 小时位 12 小时模式 :1 代表 pm;0 代表 am DH10 bit12 R/W 10 小时位 DH08 bit11 R/W 8 小时位 DH04 bit10 R/W 4 小时位 DH02 bit9 R/W 2 小时位 DH01 bit8 R/W 1 小时位 V /309

236 bit7 DM40 bit6 R/W 40 分钟位 DM20 bit5 R/W 20 分钟位 DM10 bit4 R/W 10 分钟位 DM08 bit3 R/W 8 分钟位 DM04 bit2 R/W 4 分钟位 DM02 bit1 R/W 2 分钟位 DM01 bit0 R/W 1 分钟位 RTC 时分秒寄存器 (RTC_HMS) 偏移地址 :10 H 复位值 : _xxxxxxxx_xxxxxxxx _xxxxxxxx B H20 H10 H08 H04 H02 H01 M20 M10 M08 M04 M02 M01 S40 S20 S10 S08 S04 S02 S01 - bit H20 bit21 R/W 24 小时模式 :20 小时位 12 小时模式 :1 代表 pm;0 代表 am H10 bit20 R/W 10 小时位 H08 bit19 R/W 8 小时位 H04 bit18 R/W 4 小时位 H02 bit17 R/W 2 小时位 H01 bit16 R/W 1 小时位 - bit M40 bit14 R/W 40 分钟位 M20 bit13 R/W 20 分钟位 M10 bit12 R/W 10 分钟位 M08 bit11 R/W 8 分钟位 M04 bit10 R/W 4 分钟位 M02 bit9 R/W 2 分钟位 M01 bit8 R/W 1 分钟位 - bit7 - - S40 bit6 R/W 40 秒位 S20 bit5 R/W 20 秒位 S10 bit4 R/W 10 秒位 S08 bit3 R/W 8 秒位 S04 bit2 R/W 4 秒位 S02 bit1 R/W 2 秒位 S01 bit0 R/W 1 秒位 V /309

237 RTC 年月日周寄存器 (RTC_YMDW) 偏移地址 :14 H 复位值 :xxxxxxxx_xxxxxxxx_xxxxxxxx _xxxxxxxx B Y80 Y40 Y20 Y10 Y08 Y04 Y02 Y01 MN10 MN08 MN04 MN02 MN01 D20 D10 D08 D04 D02 D01 W06 W05 W04 W03 W02 W01 W00 Y80 bit31 R/W 80 年位 Y40 bit30 R/W 40 年位 Y20 bit29 R/W 20 年位 Y10 bit28 R/W 10 年位 Y08 bit27 R/W 8 年位 Y04 bit26 R/W 4 年位 Y02 bit25 R/W 2 年位 Y01 bit24 R/W 1 年位 - bit MN10 bit20 R/W 10 月位 MN08 bit19 R/W 8 月位 MN04 bit18 R/W 4 月位 MN02 bit17 R/W 2 月位 MN01 bit16 R/W 1 月位 - bit D20 bit13 R/W 20 日位 D10 bit12 R/W 10 日位 D08 bit11 R/W 8 日位 D04 bit10 R/W 4 日位 D02 bit9 R/W 2 日位 D01 bit8 R/W 1 日位 - bit7 - - W06 bit6 R/W 星期六位 W05 bit5 R/W 星期五位 W04 bit4 R/W 星期四位 W03 bit3 R/W 星期三位 W02 bit2 R/W 星期二位 W01 bit1 R/W 星期一位 W00 bit0 R/W 星期日位 RTC 中断使能寄存器 (RTC_IE) 偏移地址 :18 H V /309

238 复位值 : _ _ _ B WALE DALE MONIE DAYIE HORIE MINIE SCDIE bit31-10 WALE bit9 R/W 周闹钟使能位 0: 禁止 DALE bit8 R/W 日闹钟使能位 0: 禁止 bit7-5 MONIE bit4 R/W 月中断使能位 0: 禁止 DAYIE bit3 R/W 日中断使能位 0: 禁止 HORIE bit2 R/W 时中断使能位 0: 禁止 MINIE bit1 R/W 分中断使能位 0: 禁止 SCDIE bit0 R/W 秒中断使能位 0: 禁止 RTC 中断标志寄存器 (RTC_IF) 偏移地址 :1C H 复位值 : _ _ _ B WAFG DAFG MONIF DAYIF HORIF MINIF SCDIF bit31-10 WAFG bit9 R/W 周闹钟标志位 0: 闹钟事件不匹配 V /309

239 1: 闹钟事件匹配软件写 1 清除标志位, 写 0 无效 DAFG bit8 R/W 日闹钟标志位 0: 闹钟事件不匹配 1: 闹钟事件匹配软件写 1 清除标志位, 写 0 无效 bit7-5 MONIF bit4 R/W 月中断标志位 ( 中断周期为每月第一天 00 小时 00 分钟 00 秒 ) 0: 未产生月中断 1: 产生月中断软件写 1 清除标志位, 写 0 无效 DAYIF bit3 R/W 日中断标志位 ( 中断周期为每天 ) 0: 未产生日中断 1: 产生日中断软件写 1 清除标志位, 写 0 无效 HORIF bit2 R/W 时中断标志位 ( 中断周期为每小时 ) 0: 未产生小时中断 1: 产生小时中断软件写 1 清除标志位, 写 0 无效 MINIF bit1 R/W 分中断标志位 ( 中断周期为每分钟 ) 0: 未产生分钟中断 1: 产生分钟中断软件写 1 清除标志位, 写 0 无效 SCDIF bit0 R/W 秒中断标志位 ( 中断周期为每秒 ) 0: 未产生秒中断 1: 产生秒中断软件写 1 清除标志位, 写 0 无效 注 : 对 RTC_IF 寄存器中的各中断标志位, 写 0 无效, 写 1 才能清除标志位 ; 读操作时, 读取的值为 1 表示有中断 发生 RTC 应用说明 暂无特别说明 5. 8 液晶显示控制器 (LCDC) 概述 支持 8COM x 28SEG 支持灰度调节功能 支持显示闪烁功能, 闪烁频率可调 V /309

240 支持内部偏压电阻可调功能 支持 3 种时钟源选择 结构框图 LCD_D0 APB_LCDC LCD_D1 LCD_D6 LCD 控制器 MUX L C D 接口 SEG<27:0> COM<7:0> LCD 时钟源 LCD 预分频器 图 5-51 LCD 驱动模块框图 LCD 基本设置 配置 LCD 驱动模块的操作步骤如下 : 1. 设置 LCD_CON1 寄存器的 SEL, 选择 LCD 驱动器 2. 设置 LCD 工作时钟 3. 设置 LCD 驱动端口 : 配置 LCD_CON0 寄存器的 COMS<2:0> 和 LCD_SEL 寄存器的 SEG<27:0> 使能端口的公共端和段功能, 及选择偏置模式 设置 GPIO_PxINEB 寄存器, 关闭相应端口的数字输入 ; 设置 GPIO_PxDIR 寄存器, 关闭相应端口的数字输出 4. 初始化 LCD 像素数据寄存器 LCD_Dx 5. 使能 LCD 驱动模块 LCD 偏置电压选择 LCD 支持内部偏置电压和外部偏置电压可选 LCD_CON0 寄存器的 VLCDEN=0 时,LCD 使用内部偏置电压, 内部偏置电压参考源为电源电压 VDD, 可进行如下选择 : 1/2 偏置 (3 种电压等级 :VSS 1/2VBIAS 和 VBIAS) 1/3 偏置 (4 种电压等级 :VSS 1/3 VBIAS 2/3 VBIAS 和 VBIAS) 1/4 偏置 (5 种电压等级 :VSS 1/4 VBIAS 2/4 VBIAS 3/4 VBIAS 和 VBIAS) 用户只需设置所需的偏置类型, 无需进行各个偏置电压的设置, 偏置电压由内部电路自动产生 LCD_CON0 寄存器的 VLCDEN=1 时,LCD 使用外部偏置电压, 外部偏置电压从管脚 PA2~PA5 输入, 这 4 个管脚需配置为模拟管脚 外部偏置电压电阻网络必须与 LCD_CON0 控制寄存器的 BIAS<1:0> 位的偏压类型相匹配 对应于各种偏置电压,PA2~PA5 上的 VLCD1~4 偏置电压输入如下表所示 V /309

241 1/2 bias 1/3 bias 1/4 bias VLCD1(PA2) 1/2 VDD 1/3 VDD 1/4 VDD VLCD2(PA3) 1/2 VDD 2/3 VDD 2/4 VDD VLCD3(PA4) VDD VDD 3/4 VDD VLCD4(PA5) VDD 表 5-3 LCD 外部偏置电压输入配置表 VDD VLCD4 VLCD3 VLCD2 VLCD1 图 /4 VDD 外部偏置电压参考电路 LCD 像素对照表 LCD 像素寄存器的各个数值位, 与公共端 - 段的像素点对应关系如下表所示 : COM7 COM6 COM5 COM4 COM3 COM2 COM1 COM0 D6[31] D6[30] D6[29] D6[28] D6[27] D6[26] D6[25] D6[24] SEG27 D6[23] D6[22] D6[21] D6[20] D6[19] D6[18] D6[17] D6[16] SEG26 D6[15] D6[14] D6[13] D6[12] D6[11] D6[10] D6[9] D6[8] SEG25 D6[7] D6[6] D6[5] D6[4] D6[3] D6[2] D6[1] D6[0] SEG24 D5[31] D5[30] D5[29] D5[28] D5[27] D5[26] D5[25] D5[24] SEG23 D5[23] D5[22] D5[21] D5[20] D5[19] D5[18] D5[17] D5[16] SEG22 D5[15] D5[14] D5[13] D5[12] D5[11] D5[10] D5[9] D5[8] SEG21 D5[7] D5[6] D5[5] D5[4] D5[3] D5[2] D5[1] D5[0] SEG20 D4[31] D4[30] D4[29] D4[28] D4[27] D4[26] D4[25] D4[24] SEG19 D4[23] D4[22] D4[21] D4[20] D4[19] D4[18] D4[17] D4[16] SEG18 D4[15] D4[14] D4[13] D4[12] D4[11] D4[10] D4[9] D4[8] SEG17 D4[7] D4[6] D4[5] D4[4] D4[3] D4[2] D4[1] D4[0] SEG16 D3[31] D3[30] D3[29] D3[28] D3[27] D3[26] D3[25] D3[24] SEG15 D3[23] D3[22] D3[21] D3[20] D3[19] D3[18] D3[17] D3[16] SEG14 D3[15] D3[14] D3[13] D3[12] D3[11] D3[10] D3[9] D3[8] SEG13 D3[7] D3[6] D3[5] D3[4] D3[3] D3[2] D3[1] D3[0] SEG12 D2[31] D2[30] D2[29] D2[28] D2[27] D2[26] D2[25] D2[24] SEG11 V /309

242 D2[23] D2[22] D2[21] D2[20] D2[19] D2[18] D2[17] D2[16] SEG10 D2[15] D2[14] D2[13] D2[12] D2[11] D2[10] D2[9] D2[8] SEG9 D2[7] D2[6] D2[5] D2[4] D2[3] D2[2] D2[1] D2[0] SEG8 D1[31] D1[30] D1[29] D1[28] D1[27] D1[26] D1[25] D1[24] SEG7 D1[23] D1[22] D1[21] D1[20] D1[19] D1[18] D1[17] D1[16] SEG6 D1[15] D1[14] D1[13] D1[12] D1[11] D1[10] D1[9] D1[8] SEG5 D1[7] D1[6] D1[5] D1[4] D1[3] D1[2] D1[1] D1[0] SEG4 D0[31] D0[30] D0[29] D0[28] D0[27] D0[26] D0[25] D0[24] SEG3 D0[23] D0[22] D0[21] D0[20] D0[19] D0[18] D0[17] D0[16] SEG2 D0[15] D0[14] D0[13] D0[12] D0[11] D0[10] D0[9] D0[8] SEG1 D0[7] D0[6] D0[5] D0[4] D0[3] D0[2] D0[1] D0[0] SEG0 表 5-4 LCD 像素对照列表 LCD 工作时钟源 LCD 模块有 3 种工作时钟源可选择 : 1. LRC 时钟的 4 分频 : 支持睡眠模式下工作 2. LOSC 时钟的 4 分频 : 支持睡眠模式下工作 3. PCLK 时钟的 4096 分频 : 不支持睡眠模式下工作 通过配置 LCD_CON0 寄存器的 PRS<5:0>, 设置 LCD 工作时钟的预分频比 LCD 显示帧频率 LCD 的显示帧频率, 与 COM 端口复用模式, 工作时钟源频率及其预分频比有关, 描述如下 : COMS<2:0> = 001: 帧频率 = 时钟源频率 /(1 4 (PRS<5:0>+1)) COMS<2:0> = 010: 帧频率 = 时钟源频率 /(1 6 (PRS<5:0>+1)) COMS<2:0> = 011: 帧频率 = 时钟源频率 /(1 8 (PRS<5:0>+1)) COMS<2:0> = 10x: 帧频率 = 时钟源频率 /(2 2 (PRS<5:0>+1)) COMS<2:0> = 11x: 帧频率 = 时钟源频率 /(1 3 (PRS<5:0>+1)) LCD 闪烁功能配置 LCD_CON0 寄存器的 FLIK 位, 可使能 LCD 显示闪烁功能 配置闪烁时间寄存器 LCD_TWI, 可设置 LCD 闪烁时的点亮时间和熄灭时间 在使能闪烁功能之前, 应先设置 LCD_TWI 寄存器 LCD 低功耗模式 配置 LCD_CON0 寄存器的 RS<2:0>, 可控制 LCD 内部偏压电阻 偏压电阻越小, 显示效果越好但功耗越大 为了降低功耗同时保证显示效果, 提供了 LCD 内部偏压电阻自动切换功能, 用户可以根据实际 LCD 显示效果选择合适的偏压电阻 配置 LCD_CON0 寄存器的 RT<2:0>, 控制电阻切换时间 只当 LCD 配置为偏压电阻自动切换模式时,RT 控制位才有效 配置 LCD_CON0 寄存器的 BVS<3:0>, 可控制 LCD 显示灰度, 灰度电压越高, 显示效果越 V /309

243 好, 但功耗越大 用户可根据实际的 LCD 显示效果和功耗需求, 设置合适的显示灰度 LCD 时钟源 32KHZ LCD 工作频率 8KHZ 1 帧 sel_com COM0 COM1 COM2 COM... COM0 COM1 COM2 COM... A WAVE com0 com1 comx fc_en B WAVE com0 com1 comx fc_en 注 : 理论上 fc_en 正脉宽 = 占空比 *T lcd 工作时钟 ( 占空比由 RT<2:0> 决定,LCD 工作时钟为时钟源分频后时钟 ) 但由于 fc_en 正脉宽 =T 时钟源 *N (N=1,2,3...), 所以当 N 不满足整数时, 舍去小数取整, N 最小值为 1 图 5-53 快速充放电示意图 特殊功能寄存器 LCD 控制寄存器 0(LCD_CON0) 偏移地址 :00 H 复位值 : _ _ _ B BVS<3:0> PRS<5:0> RT<2:0> RS<2:0> BIAS<1:0> CLK_SEL<1:0> WFS FLIK VLCDEN COMS<2:0> V /309

244 BVS<3:0> bit31-28 R/W LCD 显示灰度控制位 ( 基于 VDD) 0000:V BIAS = VDD/2 0001:V BIAS = VDD (16/30) 0010:V BIAS = VDD (17/30) 0011:V BIAS = VDD (18/30) 0100:V BIAS = VDD (19/30) 1110:V BIAS = VDD (20/30) 1101:V BIAS = VDD (21/30) 1100:V BIAS = VDD (22/30) 1011:V BIAS = VDD (23/30) 1010:V BIAS = VDD (24/30) 1001:V BIAS = VDD (25/30) 1000:V BIAS = VDD (26/30) 0111:V BIAS = VDD (27/30) 0110:V BIAS = VDD (28/30) 0101:V BIAS = VDD (29/30) 1111:V BIAS = VDD bit27-22 PRS<5:0> bit21-16 R/W LCD 时钟源预分频比选择位 = 1: = 1: = 1: = 1:64 RT<2:0> bit15-13 R/W LCD 60k 电阻保持时间选择位 000:1/4 COM 周期 001:1/8 COM 周期 010:1/16 COM 周期 011:1/32 COM 周期 100:1/64 COM 周期其它 : RS<2:0> bit12-10 R/W LCD 内部偏压电阻总和选择位 000:225K 欧姆 (1/3 和 1/4 BIAS), 150K 欧姆 (1/2 BIAS) 001:900K 欧姆 (1/3 和 1/4 BIAS), 600K 欧姆 (1/2 BIAS) 01X:60K 欧姆 (1/3 和 1/4 BIAS), 40K 欧姆 (1/2 BIAS) 100:60K 与 225K 欧姆自动切换 (1/3 和 1/4 BIAS), 40K 与 150K 欧姆自动切换 (1/2 BIAS) 101:60K 与 900K 欧姆自动切换 (1/3 和 1/4 BIAS), 40K 与 600K 欧姆自动切换 (1/2 BIAS) 其它 : BIAS<1:0> bit9-8 R/W LCD 偏置选择位 00:1/2 BIAS V /309

245 CLK_SEL<1:0> bit7-6 R/W WFS bit5 R/W FLIK bit4 R/W VLCDEN bit3 R/W 01:1/3 BIAS 10: 11:1/4 BIAS LCD 时钟源选择位 00:LRC 时钟的 4 分频 ( 内部时钟 32KHz) 01:LOSC 时钟的 4 分频 ( 外部时钟 32KHz) 10:PCLK 时钟的 4096 分频 11: LCD 驱动波形类型选择位 0:A 型波形 ( 在每一公共端类型内改变相位 ) 1:B 型波形 ( 在每一帧边界改变相位 ) LCD 显示闪烁使能位 0: 禁止 外部偏置电压使能位 0: 禁止 COMS<2:0> bit2-0 R/W 公共端选择位 ( 参考下表 ) COMS<2:0> COM 端口复用 最大像素数 11X 1/3 (COM2~COM0) 84 10X 1/2 (COM1~COM0) /8 (COM7~COM0) /6 (COM5~COM0) /4 (COM3~COM0) 表 5-5 LCD 复用类型列表 LCD 闪烁时间寄存器 (LCD_TWI) 偏移地址 :04 H 复位值 : _ _ _ B TOFF<7:0> TON<7:0> bit31-16 TOFF<7:0> bit15-8 R/W LCD 熄灭时间 LCD 闪烁熄灭时间 =(TOFF+1)x 0.25 秒 TON<7:0> bit7-0 R/W LCD 点亮时间 LCD 闪烁点亮时间 =(TON+1)x 0.25 秒 ; V /309

246 LCD 段使能寄存器 (LCD_SEL) 偏移地址 :08 H 复位值 : _ _ _ B SEG<27:16> SEG<15:0> bit31-28 SEG<27:0> bit27-0 R/W LCD 段驱动端口使能位 0: 禁止 LCD 控制寄存器 1(LCD_CON1) 偏移地址 :10 H 复位值 : _ _ _ B RST SEL EN bit31-5 RST bit4 W LCD 驱动模块软件复位 0: 读取时始终为 0 1: 软件复位 bit3-2 SEL bit1 R/W LCD,LED 驱动器选择控制位 0: 选择 LCD 驱动器 ( 禁止 LED 驱动器 ) 1: 禁止 LCD 驱动器 ( 选择 LED 驱动器 ) EN bit0 R/W LCD 驱动模块使能位 0: 禁止 注 1:LCD 驱动模块软件复位后, LCDC 模块禁止,LCD_CON1 寄存器的 EN=0; LCD 像素寄存器 0(LCD_D0) 偏移地址 :20 H 复位值 : _ _ _ B V /309

247 D0<31:16> D0<15:0> D0<31:0> bit31-0 R/W 像素点亮位 0: 不点亮象素 ( 透明 ) 1: 点亮像素 ( 不透明 ) LCD 像素寄存器 1(LCD_D1) 偏移地址 :24 H 复位值 : _ _ _ B D1<31:16> D1<15:0> D1<31:0> bit31-0 R/W 像素点亮位 0: 不点亮象素 ( 透明 ) 1: 点亮像素 ( 不透明 ) LCD 像素寄存器 2(LCD_D2) 偏移地址 :28 H 复位值 : _ _ _ B D2<31:16> D2<15:0> D2<31:0> bit31-0 R/W 像素点亮位 0: 不点亮象素 ( 透明 ) 1: 点亮像素 ( 不透明 ) LCD 像素寄存器 3(LCD_D3) 偏移地址 :2C H 复位值 : _ _ _ B D3<31:16> V /309

248 D3<15:0> D3<31:0> bit31-0 R/W 像素点亮位 0: 不点亮象素 ( 透明 ) 1: 点亮像素 ( 不透明 ) LCD 像素寄存器 4(LCD_D4) 偏移地址 :30 H 复位值 : _ _ _ B D4<31:16> D4<15:0> D4<31:0> bit31-0 R/W 像素点亮位 0: 不点亮象素 ( 透明 ) 1: 点亮像素 ( 不透明 ) LCD 像素寄存器 5(LCD_D5) 偏移地址 :34 H 复位值 : _ _ _ B D5<31:16> D5<15:0> D5<31:0> bit31-0 R/W 像素点亮位 0: 不点亮象素 ( 透明 ) 1: 点亮像素 ( 不透明 ) LCD 像素寄存器 6(LCD_D6) 偏移地址 :38 H 复位值 : _ _ _ B D6<31:16> D6<15:0> D6<31:0> bit31-0 R/W 像素点亮位 V /309

249 0: 不点亮象素 ( 透明 ) 1: 点亮像素 ( 不透明 ) 5. 9 数码管显示控制器 (LEDC) 概述 支持 1~8 个 8 段式共阴极数码管 支持 3 种时钟源选择 结构框图 APB_LEDC LED_D0 LED_D1 LED 控制器 MUX L E D 接口 SEG<7:0> COM<7:0> LED 时钟源 LED 预分频器 图 5-54 LED 驱动模块框图 LED 基本设置 配置 LED 驱动模块的操作步骤如下 : 1. 设置 LED_CON1 寄存器的 SEL, 选择 LED 驱动器 2. 设置 LED 工作时钟 3. 配置 LED_CON0 寄存器的 MUX, 选择 LED 一帧刷新的 COM 数 4. 配置 GPIO_PxFUNCy 为普通 IO, 设置 LED 端口为输出端口 ; 设置 COM 端口为大 电流驱动 ; 配置 LED_SEL 寄存器的 COM<7:0> 和 SEG<7:0>, 使能端口的公共端和 段功能 5. 初始化 LED 像素数据寄存器 LED_Dx 6. 使能 LED 驱动模块 LED 像素对照表 LED 像素寄存器的各个数值位, 与公共端 - 段的像素点对应关系如下表所示 : SEG7 SEG6 SEG5 SEG4 SEG3 SEG2 SEG1 SEG0 D1 [31] D1 [30] D1 [29] D1 [28] D1 [27] D1 [26] D1 [25] D1 [24] COM7 D1 [23] D1 [22] D1 [21] D1 [20] D1 [19] D1 [18] D1 [17] D1 [16] COM6 D1 [15] D1 [14] D1 [13] D1 [12] D1 [11] D1 [10] D1 [9] D1 [8] COM5 D1 [7] D1 [6] D1 [5] D1 [4] D1 [3] D1 [2] D1 [1] D1 [0] COM4 V /309

250 D0 [31] D0 [30] D0 [29] D0 [28] D0 [27] D0 [26] D0 [25] D0 [24] COM3 D0 [23] D0 [22] D0 [21] D0 [20] D0 [19] D0 [18] D0 [17] D0 [16] COM2 D0 [15] D0 [14] D0 [13] D0 [12] D0 [11] D0 [10] D0 [9] D0 [8] COM1 D0 [7] D0 [6] D0 [5] D0 [4] D0 [3] D0 [2] D0[1] D0[0] COM0 表 5-6 LED 像素对照列表 LED 工作时钟源 LED 模块有 3 种模式工作时钟源 1. LRC 时钟的 4 分频 : 支持睡眠模式下工作 2. LOSC 时钟的 4 分频 : 支持睡眠模式下工作 3. PCLK 时钟的 4096 分频 : 不支持睡眠模式下工作 通过配置 LED_CON0 寄存器的 PRS<5:0>, 设置 LED 工作时钟的预分频比 LED 工作示意图 LED 时钟源 32KHZ LED 工作频率 8KHZ 1 帧 seg 0 COM0 0 COM1 0 COM2 0 COM3 0 COM0 0 COM1 0 COM2 0 COM3 T1 com0 com1 comx 注 : T1 为一个 32kHZ 时钟周期 图 5-55 LED 工作示意图 特殊功能寄存器 LED 控制寄存器 0(LED_CON0) V /309

251 偏移地址 :00 H 复位值 : _ _ _ B PRS<5:0> CLK_SEL<1:0> MUX<2:0> bit31-22 PRS<5:0> bit21-16 R/W LED 时钟源预分频比选择位 = 1: = 1: = 1: = 1:64 bit15-8 CLK_SEL<1:0> bit7-6 R/W LED 时钟源选择位 00:LRC 时钟的 4 分频 ( 内部时钟 32KHz) 01:LOSC 时钟的 4 分频 ( 外部时钟 32KHz) 10:PCLK 时钟的 4096 分频 11: bit5-3 MUX<2:0> bit2-0 R/W COM 复用选择位 000: COM0 复用 001: COM0~COM1 复用 010: COM0~COM2 复用 011: COM0~COM3 复用 100: COM0~COM4 复用 101: COM0~COM5 复用 110: COM0~COM6 复用 111: COM0~COM7 复用 LED 段使能寄存器 (LED_SEL) 偏移地址 :08 H 复位值 : _ _ _ B SEG<15:8> COM<7:0> bit31-16 SEG<7:0> bit15-8 R/W LED SEG 段驱动端口使能位 V /309

252 COM<7:0> bit7-0 R/W 0: 禁止 LED COM 端驱动端口使能位 0: 禁止 LED 控制寄存器 1(LED_CON1) 偏移地址 :10 H 复位值 : _ _ _ B RST SEL EN bit31-5 RST bit4 W LED 驱动模块软件复位 0: 读取时始终为 0 1: 软件复位 bit3-2 SEL bit1 R/W LED,LCD 驱动器选择控制位 0: 禁止 LED 驱动器 ( 选择 LCD 驱动器 ) 1: 选择 LED 驱动器 ( 禁止 LCD 驱动器 ) EN bit0 R/W LED 驱动模块使能位 0: 禁止 LED 像素寄存器 0(LED_D0) 偏移地址 :20 H 复位值 : _ _ _ B D0<31:16> D0<15:0> D0<31:0> bit31-0 R/W 像素点亮位 0: 不点亮象素 ( 透明 ) 1: 点亮像素 ( 不透明 ) LED 像素寄存器 1(LED_D1) V /309

253 偏移地址 :24 H 复位值 : _ _ _ B D1<31:16> D1<15:0> D1<31:0> bit31-0 R/W 像素点亮位 0: 不点亮象素 ( 透明 ) 1: 点亮像素 ( 不透明 ) 看门狗定时器 (WDT) 概述当配置字 CFG_WORD1 配置为 硬件看门狗使能 时, 即 CFG_WDTEN 位配置为 1, 软件不可配置 WDT_LOAD 寄存器 上电复位后看门狗立即启动 (WDT 使用 32KHz LRC 时钟计数 ),WDT 载入 CFG_WORD1 配置字中 WDTRL 参数对应的计数初值的 1/4, 并进行递减计数, 计数到 0 时, 窗口计数器加 1, 并在下一计数时钟到来时, 计数器再次载入 WDTRL 参数对应的计数初值的 1/4, 并继续递减计数 当窗口计数器计数到 2 时 (WDT 累计计数为 WDTRL 的一半 ),WDT 产生中断标志 当窗口计数器计数到 4(WDT 累计计数等于 WDTRL) 之前, 没有在相应的喂狗窗口期进行喂狗动作,WDT 模块将产生复位信号 软件只能读写 WDT_LOCK 写 WDT_INTCLR, 其它 WDT 相关特殊功能寄存器不再可写, 只能读取, 读 WDT_LOAD 得到的值为 WDTRL 参数对应的计数初值, 读 WDT_CON 将返回 0x0000_000F 当配置字 CFG_WORD1 配置为 硬件看门狗禁止 时, 即 CFG_WDTEN 位配置为 0, 上电看门狗不启动, 但软件可配置看门狗使能, 且软件可配置 WDT_LOAD 寄存器 当配置为 软件看门狗使能 时, 即软件配置 WDT_CON 寄存器的 WDTEN 为 1,WDT 计数器载入 WDT_LOAD 寄存器值的 1/4, 开始递减计数, 当计数到 0 时, 窗口计数器加 1, 并在下一个计数时钟到来时, 计数器再次载入 WDT_LOAD 寄存器值的 1/4, 并继续递减计数 当窗口计数器计数到 2 时 (WDT 累计计数为 WDT_LOAD 的一半 ),WDT 产生中断标志 当窗口计数器计数到 4(WDT 累计计数等于 WDT_LOAD) 之前, 没有在相应的喂狗窗口期进行喂狗动作, 则 WDT 模块将产生复位信号 配置 WDTCLKS, 可以选择计数时钟源 ; 配置 WDT_LOAD 寄存器, 可设置计数初值 ; 读取 WDT_VALUE, 可得到 WDT 当前计数值 写入装载值寄存器 WDT_LOAD 时, 计数器当前值寄存器被清 0 WDT 模块支持寄存器写保护, 配置寄存器 WDT_LOCK=0x1ACCE551, 可去除 WDT 寄存器的写保护状态, 进行被保护寄存器的写操作, 否则无法对被保护寄存器写入 注 1: 在 SWD 调试模式下, 需要禁止 WDT, 否则在调试过程中,WDT 会始终保持工作, 可能会产生计数溢出复 位, 导致芯片调试异常 V /309

254 特殊功能寄存器 WDT 计数器装载值寄存器 (WDT_LOAD) 偏移地址 :00 H 复位值 : _ _ _ B LOAD<31:16> LOAD<15:0> LOAD<31:0> bit31-0 W WDT 计数器重载值 计数范围 0x0000_0001~0xFFFF_FFFF 如果为 0,WDT 不计 数 WDT 计数器当前值寄存器 (WDT_VALUE) 偏移地址 :04 H 复位值 : _ _ _ B VALUE<31:16> VALUE<15:0> VALUE bit31-0 R WDT 计数器当前值 读取时返回 WDT 计数器的当前计数值 WDT 控制寄存器 (WDT_CON) 偏移地址 :08 H 复位值 : _ _ _ B CLKS RSTEN IE EN bit31-4 CLKS bit3 R/W WDT 计数时钟选择位 0:PCLK 1:LRC 时钟 ( 约 32KHz) RSTEN bit2 R/W WDT 复位使能位 0: 禁止 V /309

255 IE bit1 R/W EN bit0 R/W,WDT 计数到 0 时, 产生复位信号, 将芯片复位 WDT 中断使能位 0: 禁止,WDT 计数到 0 时, 产生中断标志 WDT 模块使能位 0: 禁止 注 1:WDT_CON 寄存器中的各个控制位, 仅在配置字 CFG_WORD1 的配置位 CFG_WDTEN=0 时才有效 WDT 中断标志清除寄存器 (WDT_INTCLR) 偏移地址 :0C H 复位值 : _ _ _ B INTCLR<31:16> INTCLR<15:0> INTCLR<31:0> bit31-0 W WDT 中断标志清 0 位 对 WDT_INTCLR 寄存器进行任意写操作,WDT 中断标志位 均被清零, 计数器重载 WDT_LOAD 寄存器值, 继续递减计数 WDT 中断标志寄存器 (WDT_RIS) 偏移地址 :10 H 复位值 : _ _ _ B WDTIF bit31-1 WDTIF bit0 R WDT 中断标志位 0: 未产生中断 1:WDT 计数器计数到 0, 产生中断写寄存器 WDT_INTCLR, 可清除 WDT 中断标志位 WDT 访问使能寄存器 (WDT_LOCK) 偏移地址 :00 H 复位值 : _ _ _ B V /309

256 LOCK bit31-1 W LOCK bit0 R/W 对 WDT_LOCK<31:0> 写 0x1ACCE551 时, 位 LOCK 为 0; 写其它值时位 LOCK 为 1 WDT 寄存器保护状态位 0:WDT 寄存器处于未保护状态 1:WDT 寄存器处于保护状态对 WDT_LOCK 寄存器写入 0x1ACCE551, 被保护的寄存器处于未保护状态 ; 写入其它值, 处于保护状态 注 1:WDT_LOCK 寄存器为只写 32 位寄存器, 其中仅 LOCK 位可读, 该寄存器必须使用字操作访问方式 注 2:WDT_LOCK 保护的寄存器为 WDT_LOAD,WDT_CON,WDT_INTCLR V /309

257 第 6 章芯片封装图 6. 1 LQFP 48-pin 封装图 标号 公制 (mm) 英制 (inch) MIN NOM MAX MIN NOM MAX A A A c D D E E b e L L θ ccc V /309

258 6. 2 LQFP 44-pin 封装图 标号 公制 (mm) 英制 (inch) MIN NOM MAX MIN NOM MAX A A A c D D E E b e L L θ V /309

259 6. 3 QFN 32-pin 封装图 V /309

260 6. 4 SOP 28-pin 封装图 标号 公制 (mm) 英制 (inch) MIN NOM MAX MIN NOM MAX A A A D E E b e L θ 0º - 8º 0º - 8º V /309

261 附录 1 Cortex-M0 内核描述 附录 1.1 Cortex-M0 指令集 Cortex-M0 指令集, 基本指令共 56 条, 其中 50 条指令为 16 位,6 条指令为 32 位, 并有多条 指令可以进行助记符扩展, 完成不同功能, 如指令运行结果是否影响条件标志位等 32 位指令是 :BL,DSB,DMB,ISB,MRS 和 MSR 指令中的符号说明 : 1) 方括号 < >, 表示括号内的任一种格式的操作数, 均可作为指令操作数 如 <Rm #imm> 表示操作数可以是寄存器 Rm, 或者立即数 #imm 2) 大括号 { }, 表示括号内的操作数或符号可选 如 :MOV{S}, 表示指令助记符可以是 MOV 或 MOVS, 区分该指令是否影响条件标志位 {Rd,}, 表示指令中的目标操作数 Rd 可有可没有, 没有时根据不同指令直接确定 助记符 操作数 描述 影响标志位 ADR Rd,Label 取 Label 地址到寄存器 - LDR Rt,Label 按字读 memory 到 Rt, 立即数寻址 - LDR Rt,[Rn,<Rm #imm>] 按字读 memory 到 Rt, 带地址偏移寻址 - LDRB Rt,[Rn,<Rm #imm>] 按字节读 memory 到 Rt,0 扩展为 32 位 - LDRH Rt,[Rn,<Rm #imm>] 按半字读 memory 到 Rt,0 扩展为 32 位 - LDRSB Rt,[Rn,Rm] 按字节读 memory 到 Rt, 符号位扩展 - LDRSH Rt,[Rn,Rm] 按半字读 memory 到 Rt, 符号位扩展 - LDM Rn{!},reglist 批量读 memory 到 reglist,rn 递增 - STR Rt,[Rn,<Rm #imm>] 按字写 memory, 带地址偏移寻址 - STRB Rt,[Rn,<Rm #imm>] 按字节写 memory,0 扩展为 32 位 - STRH Rt,[Rn,<Rm #imm>] 按半字写 memory,0 扩展为 32 位 - STM Rn!,reglist 批量写 memory,rn 递增 - PUSH Reglist 寄存器压栈 - POP Reglist 寄存器出栈 - MOV{S} Rd, <Rm #imm> 数据传送 Rd= <Rm #imm> N,Z 或 - MVNS Rd,Rm Rm 按位求反之后传送到 Rd N,Z MRS Rd,spec_reg 读特殊功能寄存器,Rd=spec_reg - MSR Spec_reg,Rm 写特殊功能寄存器,spec_reg=Rm N,Z,C,V 或 - ADCS {Rd,}Rn,Rm 带进位加法 N,Z,C,V ADD{S} {Rd,}Rn,<Rm #imm> 加法 N,Z,C,V 或 - RSBS {Rd,}Rn,#0 算术取反,Rd = 0 Rn N,Z,C,V SBCS {Rd,}Rn,Rm 带借位减法,Rd = Rn Rm C N,Z,C,V SUB{S} {Rt,}Rn,<Rm #imm> 不带借位减法 N,Z,C,V 或 - ANDS {Rd,}Rn,Rm 按位逻辑与,Rd = Rn&Rm N,Z V /309

262 指令集续助记符 操作数 描述 影响标志位 ORRS {Rd,}Rn,Rm 按位逻辑或,Rd = Rn Rm N,Z EORS {Rd,}Rn,Rm 按位逻辑异或,Rd = Rn^Rm N,Z BICS {Rd,}Rn,Rm 位清除,Rm 为掩码 N,Z ASRS {Rd,}Rn,<Rm #imm> 算术右移 N,Z,C LSLS {Rd,}Rn,<Rm #imm> 逻辑左移 N,Z,C LSRS {Rd,}Rn,<Rm #imm> 逻辑右移 N,Z,C RORS {Rd,}Rn,Rm 循环右移 N,Z,C CMP {Rn,}<Rm #imm> 比较 N,Z,C,V CMN Rn,Rm 负比较, 先将 Rm 取反, 再比较 N,Z,C,V MULS Rd,Rn,Rm 乘法, 结果为 32 位 N,Z REV Rd,Rm 按字节反转 (32 位大小端数据转换 ) - REV16 Rd,Rm 按半字反转 (2 个 16 位大小端数据转换 ) - REVSH Rd,Rm 低半字反转, 按有符号数扩展为 32 位 - SXTB Rd,Rm 低字节, 按有符号数扩展到 32 位 - SXTH Rd,Rm 低半字, 按有符号数扩展到 32 位 - UXTB Rd,Rm 低字节, 零扩展到 32 位 - UXTH Rd,Rm 低半字, 零扩展到 32 位 - TST Rd,Rm 位测试 N,Z B{cond} Label ( 条件 ) 分支短跳转到 Label 所指处 - BL Label 带链接的分支跳转, 跳转到 Label 所指处 - BX Rm 分支长跳转 - BLX Rm 带链接分支长跳转, 跳转到 Rm 所指处 - CPSID i 屏蔽中断响应,PRIMASK.PM=1 - CPSIE i 允许中断响应,PRIMASK.PM=0 - SVC #imm 管理调用, 产生 SVC 异常 - DMB - 数据存储器访问隔离 - DSB - 数据同步隔离 - ISB - 指令同步隔离 - SEV - 触发事件 - WFE - 等待事件 - WFI - 等待中断 - BKPT #imm 断点 - NOP - 空操作 - 注 1: 指令 CPSID 和 CPSIE, 分别用于禁止和允许中断请求, 指令操作码相同, 只是操作数不同, 实际为一条指令 V /309

263 附录 1.2 Cortex-M0 内核寄存器 Cortex-M0 内核寄存器如下图所示 : 图 6-1 内核寄存器 附录 通用寄存器 R0~R12 R0~R12 为 32 位通用寄存器, 用于数据操作 附录 堆栈指针寄存器 SP(R13) Cortex-M0 内核有两个堆栈指针 MSP 和 PSP, 但两者不能同时使用, 具体使用的堆栈指针与进程模式有关 在线程模式下, 配置 CONTROL 寄存器的 SPSEL 位, 可选择当前使用的堆栈指针 编写指令时, 两个堆栈指针均可通过 R13 或 SP 调用, 访问当前正在使用的堆栈指针, 也可通过 MRS/MSR 指令访问指定的堆栈指针 主堆栈指针 (MSP): 或写作 SP_main, 主要由操作系统内核, 异常 / 中断服务程序, 以及其它被授权访问的应用程序来使用, 芯片复位后缺省使用主堆栈指针 进程堆栈指针 (PSP): 或写作 SP_process, 在线程模式下, 用户可选用进程堆栈指针 ; 但在异常 / 中断服务程序中不能选用进程堆栈指针 堆栈指针的最低两位始终是 0, 即堆栈总是字 (4 个字节 ) 对齐的 对应用程序, 通常只需使用主堆栈指针 MSP, 并且 PUSH 和 POP 指令也默认使用 MSP 堆栈由一块地址连续的存储器空间, 和一个栈顶指针组成, 实现 先进后出 操作的缓冲区, 常用于在异常 / 中断处理前后, 保存和恢复一些关键寄存器的值 堆栈操作示意图如下 : V /309

东软载波 MCU 芯片使用注意事项 关于芯片的上 / 下电东软载波 MCU 芯片具有独立电源管脚 当 MCU 芯片应用在多电源供电系统时, 应先对 MCU 芯片上电, 再对系统其他部件上电 ; 反之, 下电时, 先对系统其他部件下电, 再对 MCU 芯片下电 若操作顺序相反则可能导致芯片内部元件过压

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