SH69P26/K26 6K 一次性编程 / 掩膜, I/O 型 4 位单片机 特性 基于 SH6610D 的 4 位单片机 OTP ROM: 6K X 16 位 (SH69P26) MASK ROM: 6K X 16 位 (SH69K26) RAM: 389 X 4 位 - 69 个系统控制寄存器

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1 6K 一次性编程 / 掩膜, I/O 型 4 位单片机 特性 基于 SH6610D 的 4 位单片机 OTP ROM: 6K X 16 位 (SH69P26) MASK ROM: 6K X 16 位 (SH69K26) RAM: 389 X 4 位 - 69 个系统控制寄存器 个数据存储器 工作电压 : - fosc = 30kHz - 4MHz, VDD = 2.4V - 5.5V - fosc = 4MHz - 8MHz, VDD = 4.5V - 5.5V 29 个双向 I/O 端口 8 层堆栈 ( 包括中断 ) 两个 8 位自动重载定时 / 计数器 预热计数器 内建 I/O 端口上拉电阻 中断源 : - 定时器 0 中断 - 定时器 1 中断 - 定时器 2 中断 - 外部中断 : PORTF ( 下降沿 ), CMPOUT 振荡器 ( 代码选项 ) - 晶体谐振器 : kHz, 400kHz - 8MHz - 陶瓷谐振器 : 400kHz - 8MHz - 外建 RC 振荡器 : 400kHz - 8MHz - 内建 RC 振荡器 : 2MHz, 4MHz, 6MHz - 外部时钟 : 30kHz - 8MHz 指令周期时间 (4/fOSC) 两种低功耗工作模式 : HALT 和 STOP 复位 : - 内建看门狗定时器 (WDT) ( 代码选项 ) - 内建上电复位 (POR) - 内建低电压复位 (LVR) 内建低电压复位功能, 两种监测电平 ( 代码选项 ) 内建 16 位脉冲测量定时 / 计数器 LED 数码管驱动能力 (PORTA, PORTB, PORTD 和 PORTH.1-0) 内建比较器 (CMP) ROM 数据读出列表 (RDT) 内建 2 通道音频发生器 (Tone) 内部可靠复位电路 OTP 类型和代码保护 (SH69P26) MASK 类型 (SH69K26) 28 引脚 SKINNY/28 引脚 SOP/32 引脚 DIP 封装 概述 是一种先进的 CMOS 4 位单片机 该器件集成了 SH6610D CPU 内核, RAM, ROM, 两个 8 位定时 / 计数器和一个 16 位定时 / 计数器, 比较器, 2 通道音频发生器, 振荡器时钟电路, 看门狗定时器, 低电压复位功能 适应于微波炉的应用 1 V2.2

2 2 引脚配置 /32Pin PORTG.2/CMPP4 PORTG.3/CMPP3 PORTE.3/CMPP2 PORTE.2/CMPP1 PORTE.1/CMPN PORTE.0/CMPOUT PORTC.2/T0 GND PORTA.0 PORTA.1 PORTA.2 PORTA.3 PORTD.0 PORTD.1 PORTH.0 PORTH.1 PORTB.1 PORTB.0 PORTD.3 PORTD.2 OSCI/PORTC.0 VDD PORTB.3 PORTB.2 PORTF.2 PORTF.1/T2 PORTF.0/TONE OSCO/PORTC.1 PORTG1/CMPP5 PORTG.0/CMPP6 PORTF RESET/PORTC.3 /28Pin PORTE.3/CMPP2 PORTE.2/CMPP1 PORTE.1/CMPN PORTE.0/CMPOUT PORTC.2/T0 GND PORTA.0 PORTA.1 PORTA.2 PORTA.3 PORTD.0 PORTD.1 PORTH.0 PORTH.1 PORTB.1 PORTB.0 PORTD.3 PORTD.2 OSCI/PORTC.0 VDD PORTB.3 PORTB.2 PORTF.2 PORTF.1/T2 PORTF.0/TONE OSCO/PORTC.1 PORTF RESET/PORTC.3

3 方框图 RESET/PORTC.3 Reset Circuit WDT RC Oscillator PORTC (2 bits) OSCI/PORTC.0 OSCO/PORTC.1 RAM 69 X 4 bits System Register RAM 320 X 4 bits Data Memory Watchdog Timer TONE GENERATOR2 PORTA (4 bits) PORTB (4 bits) PORTC (1 bit) PORTA.0 PORTA.1 PORTA.2 PORTA.3 PORTB.0 PORTB.1 PORTB.2 PORTB.3 PORTC.2/T0 OTP ROM 6144 X 16 bits TONE GENERATOR1 PORTD (4 bits) PORTD.0 PORTD.1 PORTD.2 PORTD.3 Timer 0 (8 Bits) PORTE (4 bits) Comparator PORTE.0/CMPOUT PORTE.1/CMPN PORTE.2/CMPP1 PORTE.3/CMPP2 VDD GND CPU Power Circuit Timer1 (8 Bits) Timer2 (16 bits) PORTF (4 bits) PORTG (4 bits) PORTH (2 bits) PORTF.0/TONE PORTF.1/T2 PORTF.2 PORTF.3 PORTG.0/CMPP6 PORTG.1/CMPP5 PORTG.2/CMPP4 PORTG.3/CMPP3 PORTH.0 PORTH.1 3

4 引脚描述 引脚编号 32 个引脚 28 个引脚 引脚命名引脚性质说明 PORTG.2 /CMPP4 PORTG.3 /CMPP3 PORTE.3 /CMPP2 PORTE.2 /CMPP1 PORTE.1 /CMPN PORTE.0 /CMPOUT PORTC.2 /T0 RESET /PORTC3 I/O I I/O I I/O I I/O I I/O I I/O O I/O I I I/O 可编程 I/O 比较器正极输入通道 4 可编程 I/O 比较器正极输入通道 3 可编程 I/O 比较器正极输入通道 2 可编程 I/O 比较器正极输入通道 1 可编程 I/O 比较器负极输入共用通道 可编程 I/O 比较器输出通道 9 7 GND P 接地引脚 10 8 PORTA.0 I/O 可编程 I/O 11 9 PORTA.1 I/O 可编程 I/O PORTA.2 I/O 可编程 I/O PORTA.3 I/O 可编程 I/O PORTD.0 I/O 可编程 I/O PORTD.1 I/O 可编程 I/O PORTH.0 I/O 可编程 I/O PORTH.1 I/O 可编程 I/O PORTD.2 I/O 可编程 I/O PORTD.3 I/O 可编程 I/O PORTB.0 I/O 可编程 I/O PORTB.1 I/O 可编程 I/O PORTB.2 I/O 可编程 I/O PORTB.3 I/O 可编程 I/O VDD P 电源引脚 可编程 I/O 定时器 0 外部时钟输入引脚 复位引脚 ( 低电压有效, 施密特触发输入 ) 可编程 I/O ( 开漏输出 ) OSCI /PORTC.0 I I/O 时钟输入引脚, 连接到晶振, 陶瓷谐振器, 外部电阻或外部输入时钟可编程 I/O 4

5 引脚描述 ( 续前表 ) 引脚编号 32 个引脚 28 个引脚 引脚命名引脚性质说明 OSCO /PORTC.1 PORTF.0 /TONE PORTF.1 /T PORTF PORTF PORTG.0 /CMPP6 PORTG.1 /CMPP5 其中, I: 输入 ; O: 输出 ; P: 电源 ; Z: 高阻 OTP 编程引脚说明 * (OTP 编程模式 ) 引脚编号 32 个引脚 28 个引脚 O I/O I/O I O I/O I I I/O I I/O I I/O I I/O I 时钟输出引脚, 连接到晶振, 陶瓷谐振器 使用 RC 振荡或外部输入时钟时, 无时钟信号输出可编程 I/O 可编程 I/O 外部中断输入 ( 下降沿 ) 音频发生器输出通道 可编程 I/O 外部中断输入 ( 下降沿 ) 定时器 2 外部时钟输入通道 可编程 I/O 外部中断输入 ( 下降沿 ) 可编程 I/O 外部中断输入 ( 下降沿 ) 可编程 I/O 比较器正极输入通道 6 可编程 I/O 比较器正极输入通道 5 引脚命名引脚性质共享说明 VDD P VDD 编程电源 (+5.5V) 8 6 VPP P RESET 编程高压电源 (+11.0V) 9 7 GND P GND 电源地 SCK I OSCI 编程时钟输入引脚 10 8 SDA I/O PORTA.0 编程数据引脚 其中, I: 输入 ; O: 输出 ; P: 电源 ; Z: 高阻 *: OTP 编程模式只对 SH69P26 有效, SH69K26 没有 OTP 编程模式 5

6 功能说明 1. CPU CPU 包含以下功能模块 : 程序计数器 (PC), 算术逻辑单元 (ALU), 进位标志 (CY), 累加器, 查表寄存器, 数据指针 (INX, DPH, DPM 和 DPL) 和堆栈 1.1. PC 程序计数器用于寻址程序 ROM 该计数器有 12 位 : 页寄存器 (PC11), 和循环递增计数器 (PC10, PC9, PC8, PC7, PC6, PC5, PC4, PC3, PC2, PC1, PC0) 程序计数器装入与该条指令相关的数据 对于目标地址大于 2K 的 ROM 空间, 可通过无条件跳转指令 (JMP) 中设置页寄存器位的值实现跳转 程序计数器只能寻址 4K 程序 ROM 空间 ( 参考 ROM 说明 ) 1.2. ALU 和 CY ALU 执行算术运算和逻辑操作 ALU 具有下述功能 : 二进制加法 / 减法 (ADC, ADCM, ADD, ADDM, SBC, SBCM, SUB, SUBM, ADI, ADIM, SBI, SBIM) 加法 / 减法的十进制调整 (DAA, DAS) 逻辑操作 (AND, ANDM, EOR, EORM, OR, ORM, ANDIM, EORIM, ORIM) 条件跳转 (BA0, BA1, BA2, BA3, BAZ, BNZ, BC, BNC) 逻辑移位 (SHR) 进位标志 (CY) 记录 ALU 算术运算操作中的进位 / 借位状态 在中断或子程序调用过程中, 进位标志被压入堆栈中并于执行 RTNI 指令时由堆栈中弹出 它不受 RTNW 指令的影响 1.3. 累加器 (AC) 累加器是一个 4 位寄存器, 用于保存算术逻辑单元的运算结果 它和 ALU 一起, 完成与系统寄存器数据存储器之间的数据传送 1.4. 查表寄存器 (TBR) 通过查表指令 (TJMP) 和常数返回指令 (RTNW) 可以实现读取保存在程序存储器中的表格数据 查表指令执行时, 查表寄存器 TBR 和 AC 中存放的是待读取 ROM 的低 8 位地址 TJMP 指令指向的 ROM 地址为 ((PC11 - PC8) X (2 8 ) + (TBR, AC)) 由 RTNW 指令将查表所得值返回至 (TBR, AC) 中 表格数据的第 7 位至第 4 位存放在 TBR 中, 第 3 位至第 0 位存放在 AC 中 1.5. 数据指针数据指针能直接寻址数据存储器 指针地址储存在寄存器 DPH (3 位 ), DPM (3 位 ) 和 DPL (4 位 ) 最大寻址范围为 3FFH 通过索引寄存器 (INX), 可以读写由 DPH, DPM 和 DPL 指定的数据存储器 1.6. 堆栈堆栈是一组寄存器, 在每次子程序调用或中断时能顺序保存 CY 和 PC (11-0) 中的值, 最高位保存 CY 值 其结构为 13 位 X 8 层 当遇到返回指令 (RTNI/RTNW) 时, 堆栈中的内容将按顺序返回到 PC 中 堆栈中的数据按照先进后出的方式处理 注意 : 堆栈嵌套包括子程序调用和中断请求子程序调用, 其最大值为 8 层 如果程序调用和中断请求的数量超过 8 层, 堆栈底部将溢出, 程序将无法正常执行 2. RAM 内建 RAM 由通用数据存储器和系统寄存器组成 由于 RAM 的静态特性, 数据存储器能在 CPU 进入 STOP 或者 HALT 方式后保持其中的数据不变 2.1. RAM 寻址用一条指令能直接访问数据存储器和系统寄存器 下列为存储器空间分配 : 系统寄存器 : $000 - $02F, $380 - $394 数据存储器 : $030 - $16F RAM 页切换如下所示 : Bank 0 B = 0 Bank 1 B = 1 Bank 2 B = 2 Bank 7 B = 7 $030 - $07F $080 - $0FF $100 - $17F $380 - $3FF 其中, B 在指令集中代表 RAM 页 6

7 2.2. 系统寄存器配置 : 参照模板 $00 IET0 IET1 IET2 IEP 读 / 写中断允许标记寄存器 $01 IRQT0 IRQT1 IRQT2 IRQP 读 / 写中断请求标记寄存器 $02 T0S T0M.2 T0M.1 T0M.0 读 / 写 $03 T0E T1M.2 T1M.1 T1M.0 读 / 写 第 2-0 位 : 器 0 模式寄存器第 3 位 : 信号源寄存器 第 2-0 位 : 器 1 模式寄存器第 3 位 : 信号沿寄存器 $04 T0L.3 T0L.2 T0L.1 T0L.0 读 / 写定时器 0 载入 / 计数器低位寄存器 $05 T0H.3 T0H.2 T0H.1 T0H.0 读 / 写定时器 0 载入 / 计数器高位寄存器 $06 T1L.3 T1L.2 T1L.1 T1L.0 读 / 写定时器 1 载入 / 计数器低位寄存器 $07 T1H.3 T1H.2 T1H.1 T1H.0 读 / 写定时器 1 载入 / 计数器高位寄存器 $08 PA.3 PA.2 PA.1 PA.0 读 / 写 PORTA 数据寄存器 $09 PB.3 PB.2 PB.1 PB.0 读 / 写 PORTB 数据寄存器 $0A PC.3 PC.2 PC.1 PC.0 读 / 写 PORTC 数据寄存器 $0B PD.3 PD.2 PD.1 PD.0 读 / 写 PORTD 数据寄存器 $0C PE.3 PE.2 PE.1 PE.0 读 / 写 PORTE 数据寄存器 $0D PF.3 PF.2 PF.1 PF.0 读 / 写 PORTF 数据寄存器 $0E TBR.3 TBR.2 TBR.1 TBR.0 读 / 写查表寄存器 $0F INX.3 INX.2 INX.1 INX.0 读 / 写索引寄存器 $10 DPL.3 DPL.2 DPL.1 DPL.0 读 / 写索引地址低位寄存器 (4 位 ) $11 - DPM.2 DPM.1 DPM.0 读 / 写索引地址中位寄存器 (3 位 ) $12 - DPH.2 DPH.1 DPH.0 读 / 写索引地址高位寄存器 (3 位 ) $13 CMPE CMPSO CMPSN CMPEN 读 / 写比较器控制寄存器 $14 CMPGO CMPSP2 CMPSP1 CMPSP0 读 / 写比较器状态寄存器 $15 T2GO DEC TM2S1 TM2S0 读 / 写 第 1-0 位 : 定时器 2 模式寄存器第 2 位 : 选择指示沿有效允许寄存器第 3 位 : 设置定时器功能启动寄存器 $16 PACR.3 PACR.2 PACR.1 PACR.0 读 / 写 PORTA 输入 / 输出控制寄存器 $17 PBCR.3 PBCR.2 PBCR.1 PBCR.0 读 / 写 PORTB 输入 / 输出控制寄存器 $18 PCCR.3 PCCR.2 PCCR.1 PCCR.0 读 / 写 PORTC 输入 / 输出控制寄存器 $19 PDCR.3 PDCR.2 PDCR.1 PDCR.0 读 / 写 PORTD 输入 / 输出控制寄存器 $1A PECR.3 PECR.2 PECR.1 PECR.0 读 / 写 PORTE 输入 / 输出控制寄存器 $1B PFCR.3 PFCR.3 PFCR.1 PFCR.0 读 / 写 PORTF 输入 / 输出控制寄存器 $1C LVR T2E T2SC - 读 / 写 $1D 保留 $1E - WDT WDT.2 - WDT.1 - WDT.0 - 读 / 写只读 第 1 位 : 定时器 2 信号源选择寄存器第 2 位 : 定时器 2 外部信号沿寄存器第 3 位 : 低电压复位标记寄存器 ( 只读和写 0) 第 2-0 位 : 看门狗定时器控制寄存器第 3 位 : 看门狗定时器溢出标记寄存器 $1F BNK0 读 / 写第 0 位 : ROM 页寄存器 $20 PGCR.3 PGCR.2 PGCR.1 PGCR.0 读 / 写 PORTG 输入 / 输出控制寄存器在 28 引脚模式下, $20 的值被保留 在应用程序中始终把 $20 的各位保持为 1, 详细情况请参照 I/O 注意事项 $ PHCR.1 PHCR.0 读 / 写第 1-0 位 : PORTH 输入 / 输出控制寄存器 7

8 系统寄存器配置 ( 续 ) $22 PG.3 PG.2 PG.1 PG.0 读 / 写 PORTG 数据寄存器在 28 引脚模式下, $20 的值被保留 在应用程序中始终把 $22 的各位保持为 0, 详细情况请参照 IO 注意事项 $ PH.1 PH.0 读 / 写第 1-0 位 : PORTH 数据寄存器 $24 PPACR.3 PPACR.2 PPACR.1 PPACR.0 读 / 写 PORTA 上拉控制寄存器 $25 PPBCR.3 PPBCR.2 PPBCR.1 PPBCR.0 读 / 写 PORTB 上拉控制寄存器 $26 - PPCCR.2 PPCCR.1 PPCCR.0 读 / 写第 2-0 位 : PORTC 上拉控制寄存器 $27 PPDCR.3 PPDCR.2 PPDCR.1 PPDCR.0 读 / 写 PORTD 上拉控制寄存器 $28 PPECR.3 PPECR.2 PPECR.1 PPECR.0 读 / 写 PORTE 上拉控制寄存器 $29 PPFCR.3 PPFCR.2 PPFCR.1 PPFCR.0 读 / 写 PORTF 上拉控制寄存器 $2A PPGCR.3 PPGCR.2 PPGCR.1 PPGCR.0 读 / 写 PORTG 上拉控制寄存器 $2B - - PPHCR.1 PPHCR.0 读 / 写 PORTH 上拉控制寄存器 $2C TV1.3 TV1.2 TV1.1 TV1.0 读 / 写音频发生器 1 音量低位寄存器 $2D TG1EN TV1.6 TV1.5 TV1.4 读 / 写 第 2-0 位 : 音频发生器 1 音量高位寄存器第 3 位 : 音频发生器 1 允许寄存器 $2E TV2.3 TV2.2 TV2.1 TV2.0 读 / 写音频发生器 2 音量低位寄存器 $2F TG2EN TV2.6 TV2.5 TV2.4 读 / 写 第 2-0 位 : 音频发生器 2 音量高位寄存器第 3 位 : 音频发生器 2 允许寄存器 $380 RDT.3 RDT.2 RDT.1 RDT.0 读 / 写 ROM 数据查表地址 / 数据寄存器 $381 RDT.7 RDT.6 RDT.5 RDT.4 读 / 写 ROM 数据查表地址 / 数据寄存器 $382 RDT.11 RDT.10 RDT.9 RDT.8 读 / 写 ROM 数据查表地址 / 数据寄存器 $383 RDT.15 RDT.14 RDT.13 RDT.12 读 / 写 ROM 数据查表地址 / 数据寄存器 $384 T2D.3 T2D.2 T2D.1 T2D.0 读 / 写定时器 2 载入 / 计数器第 3-0 位寄存器 $385 T2D.7 T2D.6 T2D.5 T2D.4 读 / 写定时器 2 载入 / 计数器第 7-4 位寄存器 $386 T2D.11 T2D.10 T2D.9 T2D.8 读 / 写定时器 2 载入 / 计数器第 11-8 位寄存器 $387 T2D.15 T2D.14 T2D.13 T2D.12 读 / 写定时器 2 载入 / 计数器第 位寄存器 $388 TG1.3 TG1.2 TG1.1 TG1.0 读 / 写音频发生器 1 音量低位寄存器 $389 TG1.7 TG1.6 TG1.5 TG1.4 读 / 写音频发生器 1 音量中位寄存器 $38A TG1.11 TG1.10 TG1.9 TG1.8 读 / 写音频发生器 1 音量高位寄存器 $38B TG2.3 TG2.2 TG2.1 TG2.0 读 / 写音频发生器 2 音量低位寄存器 $38C TG2.7 TG2.6 TG2.5 TG2.4 读 / 写音频发生器 2 音量中位寄存器 $38D TG2.11 TG2.10 TG2.9 TG2.8 读 / 写音频发生器 2 音量高位寄存器 $38E - T2SC.2 T2SC.1 T2SC.0 读 / 写第 2-0 位 : 定时器 2 预分频寄存器 $38F - CNF2 - CNF1 - CNF0 CMPOD - 只读读 / 写 第 0 位 : 比较器输出数据寄存器第 3-1 位 : 选择比较输入通道寄存器 $390 PFIEN.3 PFIEN.2 PFIEN.1 PFIEN.0 读 / 写 PORTF 中断允许标记寄存器 $ 读 / 写保留 $392 PFIF.3 PFIF.2 PFIF.1 PFIF.0 读 / 写 PORTF 中断请求标记寄存器 $ 读 / 写保留第 0 位 : CMP 输出中断允许标记寄存器 $ CMPIF CMPIE 读 / 写第 1 位 : CMP 输出中断请求标记寄存器 8

9 3. ROM ROM 能寻址 6144 X 16 位程序空间, 地址由 $000H 到 $17FFH 3.1. 矢量地址区 ($000 到 $004) 程序顺序执行 从地址 $000 到 $004 的区域是为特殊中断服务程序保留的, 作为中断服务的入口地址 地址指令说明 $000 JMP* 跳转至 RESET 服务程序 $001 JMP* 跳转至 Timer0 中断服务程序 $002 JMP* 跳转至 Timer1 中断服务程序 $003 JMP* 跳转至 Timer2 中断服务程序 $004 JMP* 跳转至 PORTF 或 CMP 服务程序 *JMP 指令能由任意指令代替 3.2. ROM 数据读出列表 (RDT) 系统寄存器 $380 RDT.3 RDT.2 RDT.1 RDT.0 读 / 写 ROM 数据查表地址 / 数据寄存器 $381 RDT.7 RDT.6 RDT.5 RDT.4 读 / 写 ROM 数据查表地址 / 数据寄存器 $382 RDT.11 RDT.10 RDT.9 RDT.8 读 / 写 ROM 数据查表地址 / 数据寄存器 $383 RDT.15 RDT.14 RDT.13 RDT.12 读 / 写 ROM 数据查表地址 / 数据寄存器 RDT 寄存器由一个 13 位的只写地址寄存器 (RDT.12 - RDT.0) 和一个 16 位只读 ROM 表数据读出寄存器组成 (RDT.15 - RDT.0) 为了读出 ROM 表数据, 用户应该写入 ROM 表地址到 RDT 寄存器 ( 先是高半字节后低半字节 ), 在一条指令后, 指定地址的数据将会自动存入 RDT 寄存器 ( 写地址的最位寄存器将会启动数据读出动作 ) 3.3. ROM 页切换程序计数器 (PC11 - PC0) 只能寻址 4K 的 ROM 空间 页切换技术用于扩展 CPU 寻址范围 CPU 地址空间的低 2K 映像为 ROM 空间的低 2K (BANK0) CPU 地址空间的高 2K 映像为 2 个页 (BNK.0 = $00 - $01) 这 2 个页位于高位 4K ROM 中 页切换映像如下所示 : CPU 地址 ROM 空间 BNK = $00 BNK = $01 低 2K 地址 $ $07FF (BANK 0) $ $07FF (BANK 0) 高 2K 地址 $ $0FFF (BANK 1) $ $17FF (BANK 2) 9

10 4. 初始状态 4.1. 系统寄存器初始状态 地址 第 3 位 第 2 位 第 1 位 第 0 位 上电复位 /Reset 引脚复位 WDT 复位 / 低电压复位 $00 IET0 IET1 IET2 IEP $01 IRQT0 IRQT1 IRQT2 IRQP $02 T0S T0M.2 T0M.1 T0M uuuu $03 T0E T1M.2 T1M.1 T1M uuuu $04 T0L.3 T0L.2 T0L.1 T0L.0 xxxx xxxx $05 T0H.3 T0H.2 T0H.1 T0H.0 xxxx xxxx $06 T1L.3 T1L.2 T1L.1 T1L.0 xxxx xxxx $07 T1H.3 T1H.2 T1H.1 T1H.0 xxxx xxxx $08 PA.3 PA.2 PA.1 PA $09 PB.3 PB.2 PB.1 PB $0A - PC.2 PC.1 PC $0B PD.3 PD.2 PD.1 PD $0C PE.3 PE.2 PE.1 PE $0D PF.3 PF.2 PF.1 PF $0E TBR.3 TBR.2 TBR.1 TBR.0 xxxx uuuu $0F INX.3 INX.2 INX.1 INX.0 xxxx uuuu $10 DPL.3 DPL.2 DPL.1 DPL.0 xxxx uuuu $11 - DPM.2 DPM.1 DPM.0 -xxx -uuu $12 - DPH.2 DPH.1 DPH.0 -xxx -uuu $13 CMPE CMPSO CMPSN CMPEN 0000 uuuu $14 CMPGO CMPSP2 CMPSP1 CMPSP uuu $15 T2GO DEC TM2S1 TM2S uuu $16 PACR.3 PACR.2 PACR.1 PACR $17 PBCR.3 PBCR.2 PBCR.1 PBCR $18 - PCCR.2 PCCR.1 PCCR $19 PDCR.3 PDCR.2 PDCR.1 PDCR $1A PECR.3 PECR.2 PECR.1 PECR $1B PFCR.3 PFCR.2 PFCR.1 PFCR $1C LVR T2E T2SC *uu- $1D $1E WDT WDT.2 WDT.1 WDT #000 $1F BNK $20 PGCR.3 PGCR.2 PGCR.1 PGCR $ PHCR.1 PHCR $22 PG.3 PG.2 PG.1 PG $ PH.1 PH $24 PPACR.3 PPACR.2 PPACR.1 PPACR $25 PPBCR.3 PPBCR.2 PPBCR.1 PPBCR $26 - PPCCR.2 PPCCR.1 PPCCR $27 PPDCR.3 PPDCR.2 PPDCR.1 PPDCR $28 PPECR.3 PPECR.2 PPECR.1 PPECR

11 系统寄存器初始状态 ( 续 ) 地址第 3 位第 2 位第 1 位第 0 位上电复位 /Reset 引脚复位 WDT 复位 / 低电压复位 $29 PPFCR.3 PPFCR.2 PPFCR.1 PPFCR $2A PPGCR.3 PPGCR.2 PPGCR.1 PPGCR $2B - - PPHCR.1 PPHCR $2C TV1.3 TV1.2 TV1.1 TV1.0 xxxx uuuu $2D TG1EN TV1.6 TV1.5 TV1.4 xxxx uuuu $2E TV2.3 TV2.2 TV2.1 TV2.0 xxxx uuuu $2F TG2EN TV2.6 TV2.5 TV2.4 xxxx uuuu $380 RDT.3 RDT.2 RDT.1 RDT.0 xxxx uuuu $381 RDT.7 RDT.6 RDT.5 RDT.4 xxxx uuuu $382 RDT.11 RDT.10 RDT.9 RDT.8 xxxx uuuu $383 RDT.15 RDT.14 RDT.13 RDT.12 xxxx uuuu $384 T2D.3 T2D.2 T2D.1 T2D.0 xxxx xxxx $385 T2D.7 T2D.6 T2D.5 T2D.4 xxxx xxxx $386 T2D.11 T2D.10 T2D.9 T2D.8 xxxx xxxx $387 T2D.15 T2D.14 T2D.13 T2D.12 xxxx xxxx $388 TG1.3 TG1.2 TG1.1 TG1.0 xxxx uuuu $389 TG1.7 TG1.6 TG1.5 TG1.4 xxxx uuuu $38A TG1.11 TG1.10 TG1.9 TG1.8 xxxx uuuu $38B TG2.3 TG2.2 TG2.1 TG2.0 xxxx uuuu $38C TG2.7 TG2.6 TG2.5 TG2.4 xxxx uuuu $38D TG2.11 TG2.10 TG2.9 TG2.8 xxxx uuuu $38E - T2SC.2 T2SC.1 T2SC uuu CMPOD $38F 0000 uuu0 CNF2 CNF1 CNF0 - $390 PFIEN.3 PFIEN.2 PFIEN.1 PFIEN $ $392 PFIF.3 PFIF.2 PFIF.1 PFIF $ $ CMPIF CMPIE 说明 : x = 不定 ; u = 未更改 ; - = 未使用, 读出值为 '0' *, #: 细节信息请参考下表 : 符号 WDT 复位 LVR 复位 WDT 复位 & LVR 复位上电复位 /Reset 引脚复位 * # 其它初始状态 其它 复位后 程序计数器 (PC) $000 CY 累加器 (AC) 数据存储器 不定 不定 不定 11

12 5. 系统时钟和振荡器 振荡器振荡产生的脉冲为 CPU 和片上电路提供系统时钟 系统时钟 fsys = fosc/ 指令周期时间 (1) 对于 kHz 的振荡器, 为 4/32.768kHz ( 122.1µs) (2) 对于 455kHz 的振荡器, 为 4/455kHz ( 8.79µs) (3) 对于 4MHz 的振荡器, 为 4/4MHz (= 1µs) (4) 对于 8MHz 的振荡器, 为 4/8MHz (= 0.5µs) 5.2. 振荡器类型 (1) 晶体谐振器 : kHz 或 400kHz - 8MHz OSCI C1 Crystal OSCO C2 (2) 陶瓷谐振器 : 400kHz - 8MHz OSCI C1 Ceramic OSCO C2 (3) RC 振荡器 : 400kHz - 8MHz OSCI ROSC VDD OSCI 1000pF (for reference only) 外部 RC 内部 RC (fosc = 2MHz 或 4MHz 或 6MHz) (4) 外部输入时钟 : 30kHz - 8MHz OSCI External clock source 注意 : - 如果选择 RC 振荡器或外部输入时钟, OSCO 引脚作为 I/O 端口 (PORTC.1) - 如果选择内部 RC 振荡器, OSCO 引脚作为 I/O 端口 (PORTC.1), 除此之外 OSCI 引脚作为 PORTC.0 12

13 5.3. 谐振器负载电容选择 陶瓷谐振器 频率 C1 C2 455kHz pF pF 3.58MHz - - 4MHz - - *- 已经内建有负载电容 晶体谐振器 频率 C1 C kHz pF pF 4MHz 8-15pF 8-15pF 8MHz 8-15pF 8-15pF 推荐型号 ZTB 455KHz ZT 455E ZTT 3.580M ZT 3.58M* ZTT 4.000M ZT 4M* 推荐型号 DT 38 (φ3 X 8) φ3 X KHz HC-49U/S 4.000MHz 49S-4.000M-F16E HC-49U/S 8.000MHz 49S-8.000M-F16E 生产厂威克创通讯器材有限公司深圳东光晶博电子有限公司威克创通讯器材有限公司深圳东光晶博电子有限公司威克创通讯器材有限公司深圳东光晶博电子有限公司生产厂 KDS 威克创通讯器材有限公司威克创通讯器材有限公司深圳东光晶博电子有限公司威克创通讯器材有限公司深圳东光晶博电子有限公司 注意事项 : 1. 表中负载电容为设计参考数据! 2. 以上电容值可通过谐振器基本的起振和运行测试, 并非最优值 3. 请注意印制板上的杂散电容, 用户应在超过应用电压和温度的条件下测试谐振器的性能 在应用陶瓷谐振器 / 晶体谐振器之前, 用户需向谐振器生产厂要求相关应用参数以获得最佳性能 请登陆 以取得更多的推荐谐振器生产厂 13

14 6. I/O 端口 提供 29 个双向 I/O 端口 端口数据为寄存器 $08 - $0D, $22 - $23 端口控制寄存器 ($16 - $21) 控制端口为输入或者输出 每个 I/O 端口包含内部上拉电阻, 通过各自端口上拉电阻控制寄存器 ($24 - $2B) 相位的值来控制 当端口被选择作为输入端口, 写 1 到各自相对的端口上拉控制寄存器 ($24 - $2B) 可以打开上拉电阻, 写 0 可以关闭上拉电阻 不论各自端口上拉控制寄存器 ($24 - $2B) 相对应位的值是多少, 当端口作为输出端口时, 上拉电阻将会自动关闭 当 PORTF 和 PORTG 被选择作为数字输入端口, 它们可以通过下降沿触发端口中断 ( 若端口中断已经允许 ) 系统寄存器 $08 - $0D, $22 - $23: 端口数据寄存器 $08 PA.3 PA.2 PA.1 PA.0 读 / 写 PORTA 数据寄存器 $09 PB.3 PB.2 PB.1 PB.0 读 / 写 PORTB 数据寄存器 $0A PC.3 PC.2 PC.1 PC.0 读 / 写 PORTC 数据寄存器 $0B PD.3 PD.2 PD.1 PD.0 读 / 写 PORTD 数据寄存器 $0C PE.3 PE.2 PE.1 PE.0 读 / 写 PORTE 数据寄存器 $0D PF.3 PF.2 PF.1 PF.0 读 / 写 PORTF 数据寄存器 $22 PG.3 PG.2 PG.1 PG.0 读 / 写 PORTG 数据寄存器 $ PH.1 PH.0 读 / 写第 1-0 位 : PORTH 数据寄存器 系统寄存器端口 $16 - $1B, $20 - $21: 端口控制寄存器 $16 PACR.3 PACR.2 PACR.1 PACR.0 读 / 写 PORTA 输入 / 输出控制寄存器 $17 PBCR.3 PBCR.2 PBCR.1 PBCR.0 读 / 写 PORTB 输入 / 输出控制寄存器 $18 PCCR.3 PCCR.2 PCCR.1 PCCR.0 读 / 写 PORTC 输入 / 输出控制寄存器 $19 PDCR.3 PDCR.2 PDCR.1 PDCR.0 读 / 写 PORTD 输入 / 输出控制寄存器 $1A PECR.3 PECR.2 PECR.1 PECR.0 读 / 写 PORTE 输入 / 输出控制寄存器 $1B PFCR.3 PFCR.2 PFCR.1 PFCR.0 读 / 写 PORTF 输入 / 输出控制寄存器 $20 PGCR.3 PGCR.2 PGCR.1 PGCR.0 读 / 写 PORTG 输入 / 输出控制寄存器 $ PHCR.1 PHCR.0 读 / 写第 1-0 位 : PORTH 输入 / 输出控制寄存器 PA (/B/C/D/E/F/G/H) CR.n, (n = 0, 1, 2, 3) 0: 设置为输入口 ( 初始值 ) 1: 设置为输出口 系统寄存器 $24 - $2B: 端口上拉控制寄存器 $24 PPACR.3 PPACR.2 PPACR.1 PPACR.0 读 / 写 PORTA 上拉控制寄存器 $25 PPBCR.3 PPBCR.2 PPBCR.1 PPBCR.0 读 / 写 PORTB 上拉控制寄存器 $26 - PPCCR.2 PPCCR.1 PPCCR.0 读 / 写第 2-0 位 : PORTC 上拉控制寄存器 $27 PPDCR.3 PPDCR.2 PPDCR.1 PPDCR.0 读 / 写 PORTD 上拉控制寄存器 $28 PPECR.3 PPECR.2 PPECR.1 PPECR.0 读 / 写 PORTE 上拉控制寄存器 $29 PPFCR.3 PPFCR.2 PPFCR.1 PPFCR.0 读 / 写 PORTF 上拉控制寄存器 $2A PPGCR.3 PPGCR.2 PPGCR.1 PPGCR.0 读 / 写 PORTG 上拉控制寄存器 $2B - - PPHCR.1 PPHCR.0 读 / 写第 1-0 位 : PORTH 上拉控制寄存器 PPA (/B/C/D/E/F/G/H) CR.n, (n = 0, 1, 2, 3) 0: 禁止内部上拉电阻 ( 初始值 ) 1: 允许内部上拉电阻 14

15 I/O 引脚的等效电路 Pull high Register I/O Control Register VDD VDD Pull high I/O Pin DATA Register GND DATA READ DATA IN READ M2T1 0 1 s 在, 每个输出端口包含一个锁存器, 用来保存输出数据 在输出模式下写端口数据寄存器 (PDR) 可以直接传输数据据到相应的焊垫 所有输入端口不包含锁存器, 所以外部输入电平要一直保持到端口读取动作完成 当某个端口被设置为输出口时, 对该端口位的读操作会读取锁存器内的数据, 而非端口外部电平 当选择一个数字 I/O 端口作为输出时, 在相应的焊垫上结合端口位的读出表示状态, 焊垫上无电压 当选择一个数字 I/O 端口作为输入时, 在相应的焊垫上结合端口位的读出表示状态 不论端口控制寄存器 (PCR) 的状态, 输出数据锁存器时钟可以写入 因此, 当使用在输入和输出混合模式下的端口时, 端口的输出锁存器的内容通过执行合乎逻辑的指令改写 所以强烈建议在改变端口控制寄存器 (PCR) 内相应位之前在端口数据寄存器 (PDR) 内写入适当的数据, 在相应的焊垫上从输入模式到输出模式避免误操作 PORTA, PORTB, PORTD 和 PORTH 可以直接驱动 LED PORTB, PORTD.3-2, PORTH 至少有 25mA 的驱动电流能力 PORTA, PORTD 至少有 200mA 的灌入电流能力 - PORTC.2 共用为 T0 输入通道 - PORTE.0 共用为比较器输出通道 - PORTE.1 共用为比较器负极输入通道 - PORTE.2 共用为比较器正极输入通道 1 - PORTE.3 共用为比较器正极输入通道 2 - PORTF.0 共用为 TONE 输出通道 - PORTF.1 共用为 T2 输入通道 - PORTG.0 共用为比较器正极输入通道 6 - PORTG.1 共用为比较器正极输入通道 5 - PORTG.2 共用为比较器正极输入通道 4 - PORTG.3 共用为比较器正极输入通道 3 - PORTC.0 共用为 OSCI 引脚 ( 如果使用内部时钟, 代码选项 ) - PORTC.1 共用为 OSCO 引脚 ( 如果使用外部时钟或 RC 振荡器, 代码选项 ) - Reset 引脚共用为 PORTC.3 ( 开漏 ) 注意事项 : 1. PORTA, PORTD.1-0 有 200mA 的灌入电流能力, 但是不能有两个或两个以上口同时灌入 200mA 左右的大电流 2. 如果外部 Reset 引脚有效 (PORTC.3 共用为 Reset 引脚 ), 将会提供更好的 EMC ( 电磁兼容 ) 性能 15

16 端口 & 比较器中断位控制端口中断 PORTF 用作端口中断源 由于 PORTF 是位可编程的 I/O, 因此只有 PORTF 用作数字输入端口时, 数字信号引脚上 VDD 到 GND 的跳变才能产生端口中断 而当 PORTF 用作模拟输入时, 无法产生中断请求 CMP 输出口上的上升或下降沿也可以产生外部中断 中断控制标志映像为系统寄存器的 $390, $392 和 $394 通过软件可以读写这两个寄存器 芯片复位后所有标志被清 0 端口中断 ( 包括 CMP 中断源 ) 可以用来将 CPU 从 HALT 或者 STOP 模式唤醒 系统寄存器 $390: 端口中断允许标记寄存器 $390 PFIEN.3 PFIEN.2 PFIEN.1 PFIEN.0 读 / 写 PORTF 中断允许标记寄存器 PFIEN.n, (n = 0, 1, 2, 3) 0: 禁止端口中断 ( 初始值 ) 1: 允许端口中断系统寄存器 $392: 端口中断请求标记寄存器 $392 PFIF.3 PFIF.2 PFIF.1 PFIF.0 读 / 写 PORTF 中断请求标记寄存器 PFIF.n, (n = 0, 1, 2, 3) 0: 端口中断不存在 ( 初始值 ) 1: 端口中断存在只写入 0 到这些位是有效的 系统寄存器 $394: CMP 中断寄存器 $ CMPIF CMPIE 读 / 写 CMPIE 0: CMP 输出中断禁止 ( 初始值 ) 1: CMP 输出中断允许 CMPIF ( 只能写 0) 0: CMP 输出中断不存在 ( 初始值 ) 1: CMP 输出中断存在 以下为端口中断功能模块图 第 0 位 : CMP 输出中断允许标记寄存器第 1 位 : CMP 输出中断请求标记寄存器 X 0 读 / 写 CMP 输出中断禁止 X 1 读 / 写 CMP 输出中断允许 0 X 读 / 写 CMP 输出中断不存在 1 X 读 / 写 CMP 输出中断存在 PORTF.n Falling Edge detector PFIEN.n CMPIE IEP PFCR.n Port Interrupt CMP Rising/Falling Edge detector CMPEN Note: n = 0, 1, 2, 3 PFIF.n CMPIF IRQP 注意 : PORT 下降沿触发有效时, PORTF 端口的任何输入从 VDD 到 GND 的下降沿将会设置 PFIF.x 为 1 如果 PFIEN.x = 1, 将会产生一个中断请求 (IRQP = 1) 端口中断可以用来将 CPU 从 HALT 或者 STOP 模式唤醒 16

17 7. 定时器 7.1. Timer0 和 Timer1 该器件有三个 Timer: 2 个 8 位 Timer (Timer0, Tiemr1) 和一个 16 位 Timer (Timer2) Timer0/Tiemr1 有下述特性 : - 8 位递增计数 - 自动重载 - 8 级预分频 - 计数值由 $FF 到 $00 时, 产生溢出中断请求 Timer0/Timer1 框图 : System clock tosc SYNC MUX T0 EOR PRESCALER T0E T0S TM.2 TM.1 TM.0 8-BIT COUNTER Timer 功能 : - 可编程定时功能 - 计数值可读 Timer0 和 Timer1 结构和操作 Timer0 和 Timer1 都由一个 8 位只写载入寄存器 (TL0L, TL0H 和 TL1L, TL1H) 和一个 8 位只读计数器 (TC0L, TC0H 和 TC1L, TC1H) 构成 每个计数器由低四位和高四位组成 将数据写入载入寄存器 (TL0L, TL0H 和 TL1L, TL1H) 就可以初始化 Timer 当高 4 位载入寄存器被写入或 Timer 计数值由 $FF 到 $00 溢出时, Timer 将自动载入预设值 由于寄存器的高 4 位控制 Timer 的读写操作, 使用中请根据以下步骤操作 : 写操作 : 先写低四位再写高四位以更新计数器读操作 : 先读高四位再读低四位 Load Reg. L Load Reg. H 8-bit timer counter Latch Reg. L Timer0 和 Timer1 模式寄存器通过设置 Timer0/Timer1 模式寄存器 (T0M, T1M) 可以使 Timer 工作在不同的模式 8 位计数器预分频器溢出输出脉冲 Timer 模式寄存器 (T0M, T1M) 为 3 位寄存器用作定时器控制如表 1 和表 2 所示 此类模式寄存器选择输入脉冲源作为定时器 表 1. Timer0 模式寄存器 ($02) T0M.2 T0M.1 T0M.0 预分频器分频比 时钟源 /2 11 系统时钟 /T /2 9 系统时钟 /T /2 7 系统时钟 /T /2 5 系统时钟 /T /2 3 系统时钟 /T /2 2 系统时钟 /T /2 1 系统时钟 /T /2 0 系统时钟 /T0 表 2. Timer1 模式寄存器 ($03) T1M.2 T1M.1 T1M.0 预分频器分频比 时钟源 /2 11 系统时钟 /2 9 系统时钟 /2 7 系统时钟 /2 5 系统时钟 /2 3 系统时钟 /2 2 系统时钟 /2 1 系统时钟 /2 0 系统时钟 17

18 外部时钟 / 事件 T0 作为 Timer0 的时钟源当外部时钟 / 事件 T0 输入作为 Timer0 的时钟源时, 它由 CPU 的系统时钟进行同步 ( 系统时钟 /4) 这个外部信号源必须符合以下条件 Timer 在一个指令周期中通过系统时钟进行采样, 因此对外部时钟高电平 ( 至少 2 tosc) 和低电平 ( 至少 2 tosc), 当预分频比选择为 /2 0, 与系统时钟输入一致 要求如下 : T0H (T0 高电平时间 ) 2 * tosc + T T0L (T0 低电平时间 ) 2 * tosc + T ; T = 20ns 当选择其它的分频比时, T0M 通过异步脉冲计数器来分频, 且预分频器的输出信号是对称的 那么 : N * T0 T0 high time = T0 low time = 2 其中 : T0 = Timer0 输入周期 N = 预分频值 (2 0, 2 1, 2 2, 2 3, 2 5, 2 7, 2 9, 2 11 ) 因此, 需要满足的条件是 : N* T0 4 * tosc + 2 * T 2 * tosc + T 或 T0 2 N 上述条件仅限于 T0 用作 Timer 输入时钟源, 对 T0 脉宽没有限制 概括如下 : 4 * tosc + 2 * T T0 = Timer0 period N Timer0 模式寄存器 : $02 $02 T0S T0M.2 T0M.1 T0M.0 读 / 写 Timer0 模式寄存器 : $03 第 2-0 位 : 定时器 0 模式寄存器第 3 位 : T0 信号源寄存器 0 X X X 读 / 写与 PORTC.2 共用端口, Timer0 源为系统时钟 1 X X X 读 / 写与 T0 输入共用端口, Timer0 源为 T0 输入时钟 $03 T0E T1M.2 T1M.1 T1M.0 读 / 写 0 X X X 读 / 写下降沿有效 1 X X X 读 / 写上升沿有效 第 2-0 位 : 定时器 1 模式寄存器第 3 位 : T0 信号沿寄存器 18

19 7.2. Timer2 Timer2 是一个 16 位定时器, 有下述特性 : - 16 位递增计数 - 自动重载 - 8 级预分频 - 计数值由 $FFFF 到 $0000 时, 产生溢出中断请求 Timer2 框图 : System Clock TSC.2 T2 CMPOUT PRESCALER TSC.1 TSC.0 EOR MUX tosc SYNC 16-BIT COUNTER 当高 4 位载入寄存器被写入或 Timer 计数值由 $FFFF 到 $0000 溢出时, Timer 将自动载入预设值 由于寄存器的高 4 位控制 Timer 的读写操作, 使用中请根据以下步骤操作 : 写操作 : 先写低四位再写高四位以更新计数器读操作 : 先读高四位再读低四位 T2E T2SC TM2S1 TM2S0 Timer2 功能 : - 可编程定时功能 - 计数值可读 Timer2 结构和操作 Time2 由一个 16 位只写载入寄存器 (T2DL, T2DML, T2DMH, T2DH) 和一个 16 位只读计数器构成 每个计数器由低四位和高四位组成 将数据写入载入寄存器 (T2DL, T2DML, T2DMH, T2DH) 就可以初始化 Timer Load Reg. L Load Reg. H 16-bit timer counter Latch Reg. L Latch Reg. H Timer2 控制寄存器 Timer2 可编程几种不同模式 : 定时器, 外部事件计数器, 外部触发器定时器和脉冲宽度测量 Timer2 控制寄存器 : $15 $15 T2GO DEC TM2S1 TM2S0 读 / 写 第 1-0 位 : 定时器 2 模式寄存器第 2 位 : 选择指示沿有效允许寄存器第 3 位 : 设置定时器功能启动寄存器 X X 0 0 读 / 写 Timer 带内部系统时钟 X X 0 1 读 / 写事件计数器带外部信号源 X X 1 0 读 / 写 Timer 带外部触发器 X X 1 1 读 / 写脉冲宽度测量 0 X X X 读 / 写定时计数器停止 ( 读 : 状态 ; 写 : 命令 ) 1 X X X 读 / 写定时计数器开始 ( 读 : 状态 ; 写 : 命令 ) Timer2 外部信号源 (ESS) 选择寄存器选择 T2 引脚输入和比较器输出 (CMPOUT) 作为 Timer2 的外部信号源 (ESS) 如果选择 T2 引脚输入作为 Timer2 的外部信号源, PORTF.1 共用为 T2 引脚, 否则 PORTF.1 共用为 I/O 当 PORTE.0 共用为 CMPOUT 时, 可选择 CMPOUT 作为 Timer2 的外部信号源 Timer2 外部信号源选择寄存器 : $1C $1C LVR T2E T2SC - 读 / 写 X X 0 X 读 / 写 X X 1 X 读 / 写 第 1 位 : 定时器 2 信号源选择寄存器第 2 位 : 定时器 2 外部信号沿寄存器第 3 位 : 低电压复位标记寄存器 ( 只读和写 0) 选择 T2 作为外部信号源 (ESS) 如果 T2SC = 0, POERTF.1 共用为 T2 选择 CMPOUT 作为外部信号源 (ESS) 如果 T2SC = 1, POERTF.1 共用为 I/O X 0 X X 读 / 写如果 Timer2 选择外部信号源, 下降沿有效 X 1 X X 读 / 写如果 Timer2 选择外部信号源, 上升沿有效 19

20 Timer 模式在此模式下, Timer2 選擇内部时钟工作 当计数器寄存器最高位 ($387) 写操作完成, Timer2 计数器寄存器 ($384 - $387) 的内容载入递增计数器 如果 Timer2 控制寄存器 ($15) 内 T2GO ( 第 3 位 ) 设置为 1, 递增计数器开始计数 如果中断允许寄存器 ($00) 第 1 位设置为 1, 递增计数器从 $FFFF 到 $0000 溢出时, Timer2 中断产生 在 Timer2 控制寄存器 ($15) 内 T2GO ( 第 3 位 ) 设置为 1 之后, Timer2 计数器寄存器 ($384 - $387) 不再影响递增计数器的工作 只有当 Timer2 控制寄存器 ($15) 内 T2GO ( 第 3 位 ) 设置为 0 且最高位 ($387) 写入时, Timer2 计数器寄存器 ($384 - $387) 才会重新载入递增计数器 Timer2 预分频器寄存器 : $38E $38E - T2SC.2 T2SC.1 T2SC.0 读 / 写第 2-0 位 : Timer2 预分频器寄存器 X 读 / 写定时器时钟 : 系统时钟 /2 11 X 读 / 写定时器时钟 : 系统时钟 /2 9 X 读 / 写定时器时钟 : 系统时钟 /2 7 X 读 / 写定时器时钟 : 系统时钟 /2 5 X 读 / 写定时器时钟 : 系统时钟 /2 3 X 读 / 写定时器时钟 : 系统时钟 /2 2 X 读 / 写定时器时钟 : 系统时钟 /2 1 X 读 / 写定时器时钟 : 系统时钟 / 外部事件计数器模式在此模式下, Timer2 作为外部信号源工作 (ESS), 由在 Timer2 外部信号源选择寄存器 ($1C) 内的 T2S 和 T2SC 选择 外部事件在 ESS 边沿计数 可通过在 Timer2 信号源选择寄存器 ($1C) 内的 T2E ( 第 2 位 ) 的状态选择任何带外部触发器控制的上升或下降沿 当计数器寄存器最高位 ($387) 写操作完成, Timer2 计数器寄存器 ($384 - $387) 的内容载入递增计数器 如果 Timer2 控制寄存器 ($15) 内 T2GO ( 第 3 位 ) 设置为 1, 递增计数器开始计数 如果中断允许寄存器 ($00) 第 1 位设置为 1, 递增计数器从 $FFFF 到 $0000 溢出时, Timer2 中断产生 在 Timer2 控制寄存器 ($15) 内 T2GO ( 第 3 位 ) 设置为 1 之后, Timer2 计数器寄存器 ($384 - $387) 不再影响递增计数器的工作 只有当 Timer2 控制寄存器 ($15) 内 T2GO ( 第 3 位 ) 设置为 0 且最高位 ($387) 写入时, Timer2 计数器寄存器 ($384 - $387) 才会载入递增计数器 外部时钟源必须符合以下条件 Timer 在一个指令周期中通过系统时钟进行采样, 因此对外部时钟的高电平和低电平至少 2 tosc 在此模式下预分频器电路不影响外部时钟输入 意味着输入时钟绕过预分频器电路, 不论编程写入的实际值为如何 外部时钟周期 (TE) 的应用限制描述如下 : TE ( 周期时间 ) 4 * tosc + 2 * T ; T = 20ns 20

21 定时器外部触发模式在此模式里, 由一个外部信号触发开始计数 触发方式是 ESS 的边沿输入 通过 Timer2 信号源选择寄存器 ($1C) 第 2 位 (T2E) 的状态可选择上升沿或者是下降沿作为触发信号 递增计数器的时钟源是一个内部系统时钟 当最高位 ($387) 写操作完成, Timer2 计数器寄存器 ($384 - $387) 的内容载入递增计数器, 只有把 Timer2 控制寄存器 ($15) T2GO ( 第三位 ) 置 1, ESS 输入一个适当的有效边沿信号才开始计数 如果中断允许寄存器 ($00) 第 1 位 (IET2) 置 1, 递增计数器从 $FFFF 到 $0000 溢出时 Timer2 产生中断, 当 Timer2 中断产生时, 递增计数器暂停, 这时, ESS 只有被输入的下一个有效边沿信号触发, 递增计数器才会重起开始计数 当 Timer2 控制计数器 ($15) 第 2 位 (DEC) 置 1 时, 允许反相边沿输入触发定时器重载, 输入边沿到反相边沿的触发会暂停当前正在执行的计数并重新载入 timer2 计数器寄存器 ($384 - $387) 的内容 输入一个适当的宽度脉冲能产生中断 当 Timer2 控制寄存器的第 2 位 (DEC) 置 0 忽略反相边沿的输入触发, Timer2 计数器寄存器不会重载, 在递增计数器溢出之前, ESS 输入的另一个同相边沿也是被忽视的 Timer2 计数器寄存器不会重载 在 Timer2 控制寄存器 ($15) 第 3 位 (T2GO) 置 1 之后, 写 Timer2 计数寄存器不再影响递增计数器的工作, 只有在 Timer2 控制寄存器 ($15) 第 3 位 (T2GO) 清零后, 当最高位 ($387) 写入时, Timer2 计数器寄存器的修订内容才会载入递增计数器 ESS 输入信号必须符合下列条件 Timer2 在一个指令周期通过系统时钟进行采样, 因此 ESS 输入信号的高电平和低点平至少 1/2Timer Clock, 在此模式里, Timer 时钟的真实值是由 Timer2 预分频寄存器的状态选择的, 所以, 外部时钟周期 (TE) 的应用限制描述如下 : TE ( 周期时间 ) 1*Timer 时钟 + 2* T ; T = 20ns TE ( 周期时间 ) (M*tosc) + 2* T 此时 M = 2 3, 2 4, 2 5, 2 6, 2 8, 2 10, 2 12 或 2 14 Timer2 控制寄存器 : $15 ( 在外部触发器定时器模式下 ) $15 T2GO DEC TM2S1 TM2S0 读 / 写 第 1-0 位 : 定时器 2 模式寄存器第 2 位 : 选择指示沿有效允许寄存器第 3 位 : 设置定时器功能启动寄存器 X 0 X X 读 / 写忽略反相边沿输入触发, 计数器不重载 X 1 X X 读 / 写允许反相边沿输入触发, 计数器重载 Timer2 预分频器寄存器 : $38E ( 在外部触发器定时器模式和脉冲宽度测量模式下 ) $38E - T2SC.2 T2SC.1 T2SC.0 读 / 写第 2-0 位 : Timer2 预分频器寄存器 X 读 / 写定时器时钟 : 系统时钟 /2 12 X 读 / 写定时器时钟 : 系统时钟 /2 10 X 读 / 写定时器时钟 : 系统时钟 /2 8 X 读 / 写定时器时钟 : 系统时钟 /2 6 X 读 / 写定时器时钟 : 系统时钟 /2 4 X 读 / 写定时器时钟 : 系统时钟 /2 3 X 读 / 写定时器时钟 : 系统时钟 /2 2 X 读 / 写定时器时钟 : 系统时钟 /2 1 Timer2 计数器寄存器 : $384 - $387 $384 T2D.3 T2D.2 T2D.1 T2D.0 读 / 写定时器 2 载入 / 计数器第 3-0 位寄存器 $385 T2D.7 T2D.6 T2D.5 T2D.4 读 / 写定时器 2 载入 / 计数器第 7-4 位寄存器 $386 T2D.11 T2D.10 T2D.9 T2D.8 读 / 写定时器 2 载入 / 计数器第 11-8 位寄存器 $387 T2D.15 T2D.14 T2D.13 T2D.12 读 / 写定时器 2 载入 / 计数器第 位寄存器 21

22 ESS Internal clock Count start Count start Up-counter FF9C FF9D FF9E FFFF 00 FF9C FF9D FF9E FF9F T2GO Timer2 INT Trigger Start (DEC = 0) ESS Internal clock Count start Count relooad Count start Up-counter F060 F061 F062 M - 1 M F060 F061 F062 FFFF 00 F060 T2GO Timer2 INT Trigger Start and Stop (DEC = 1) 脉冲宽度测量模式在此模式下, Timer2 作为在定时器模式下的一个特殊功能工作, 它在脉冲波形的边沿上开始计数, 从 ESS 输入 通过读取在脉冲转换状态下的递增计数器的值, 测量脉冲波形的宽度是可能的 通过设置在 Timer2 外部信号源选择寄存器 ($1C) 内的 T2E ( 第 2 位 ) 选择脉冲的上升或下降沿 但是递增计数器的时钟源由适当的设置在 Timer2 预分频器寄存器 ($38E) 内的 T2SC ( 第 2-0 位 ) 选择一个内部时钟 当在 Timer2 控制寄存器 ($15) 内的 T2GO ( 第 3 位 ) 设置为 1 时, 递增计数器的内容自动设置为 0000H 然后脉冲触发器递增计数器的一个上升 ( 下降 ) 沿开始计数 在下一个下降 ( 上升 ) 沿, 计数器的值单独载入 Timer2 计数器寄存器 ($384 - $387) 同时如果中断允许寄存器 ($00) 第 1 位 (IET2) 设置为 1, Timer2 中断产生 当在 Timer2 控制寄存器 ($15) 内的 DEC ( 第 2 位 ) 设置为 0 时, Timer2 为单沿捕捉操作 如果选择上升沿作为计数器触发器信号, 在下一个下降沿, Timer2 产生中断请求 同时, 递增计数器的内容必须先载入 Timer2 计数器寄存器 ($384 - $387), 然后再清除和计数器中断 当应用下一个上升沿时, 另一个测量周期的递增计数器开始计数 当在 Timer2 控制寄存器 ($15) 内的 DEC ( 第 2 位 ) 设置为 1 时, Timer2 为双沿捕捉操作 如果选择上升沿作为计数器触发器信号, 在下一个下降沿, Timer2 产生中断请求 同时, 递增计数器的内容必须先载入 Timer2 计数器寄存器 ($384 - $387), 然后计数器继续计数 当应用下一个上升沿时, Timer2 也产生中断请求 同时, 递增计数器的内容必须再次载入 Timer2 计数器寄存器 ($384 - $387), 然后再清除, 下一个测量周期的递增计数器开始计数 在此模式下, 写入 Timer2 计数器寄存器 ($384 - $387) 在任何时候不再影响递增计数器的工作 在此模式下, 脉冲信号必须符合以下条件如同在外部触发器定时器模式下 外部时钟周期 (TE) 的应用限制描述如下 : TE ( 周期时间 ) 1 * ttimer clock + 2 * T ; T = 20ns TE ( 周期时间 ) (M * tosc) + 2 * T 此时 M (Timer2 内部时钟的预分频器值 ) = 2 3, 2 4, 2 5, 2 6, 2 8, 2 10, 2 12 或 2 14 但是, 为了直接获取程序中的脉冲测量值, 相应的 Timer2 中断子程序需足够的等待周期 所以, 如果在 Timer2 控制寄存器 ($15) 内的 DEC ( 第 2 位 ) 设置为 0 时, Timer2 为单沿捕捉操作 外部时钟周期 (TE) 的应用限制描述如下 : TE ( 周期时间 ) 14 * ttsystem clock TE ( 周期时间 ) 14 * 4 * tosc 上述两个方程式中的最大值在适当应用时有效 如果在 Timer2 控制寄存器 ($15) 内的 DEC ( 第 2 位 ) 设置为 1 时, Timer2 为双沿捕捉操作 ESS 输入信号高或低电平周期的应用限制如下 : TE ( 高或低电平周期时间 ) 14 * ttsystem clock TE ( 高或低电平周期时间 ) 14 * 4 * tosc 22

23 ESS Internal clock Count start Count start Up-counter ESS counter reg M N - 1 N 0000 Capture Capture XXXX M N Timer2 INT T2GO One edge capture (DEC = 0) ESS Count start Count start Internal clock Up-counter ESS counter reg M M+1 N T - 1 T T + 1 Capture Capture Capture XXXX M N T Timer2 INT T2GO Double edge capture (DEC = 1) Timer2 控制寄存器 : $15 ( 在脉冲宽度测量模式下 ) $15 T2GO DEC TM2S1 TM2S0 读 / 写 X 0 X X 读 / 写单沿捕捉 X 1 X X 读 / 写双沿捕捉 第 1-0 位 : 定时器 2 模式寄存器第 2 位 : 选择指示沿有效允许寄存器第 3 位 : 设置定时器功能启动寄存器 23

24 8. 中断 有四个中断源 : - Timer0 中断 - Timer1 中断 - Timer2 中断 - 外部中断 ( 包括 PORTF 中断, 比较器中断 ) 中断控制位和中断服务中断控制标志位为系统寄存器的 $00 和 $01 这两个寄存器能够由软件访问和设置 芯片上电复位后, 这些标志位被清 0 系统寄存器 : $00 IET0 IET1 IET2 IEP 读 / 写中断允许标记寄存器 $01 IRQT0 IRQT1 IRQT2 IRQP 读 / 写中断请求标记寄存器 当 IEx 设置为 1 且有中断请求时 (IRQx 为 1), 中断被激活并且根据中断优先级产生相应的中断矢量地址 当发生中断时, PC 和 CY 标志将被保存在堆栈存储器中, 同时程序跳转至中断服务矢量地址处执行 在中断发生后, 所有中断允许标志 (IEx) 自动复位为 0, 因此在 IRQx = 1 时 IEx 标志再次设置为 1 时, 将可能再次产生中断 Inst.cycle Instruction Execution N Instruction Execution I1 Instruction Execution I2 Interrupt Generated Interrupt Accepted Vector Generated Stacking Fetch Vector address Reset IE.X Start at vector address 中断服务流程图 中断嵌套 在 CPU 中断服务期间, 用户可以在中断返回前设置任何中断允许标志 中断服务流程图中标示下个中断和将要发生的下一个中断嵌套 如果中断请求已经产生且执行允许允许的指令 N, 那么在两个指令周期后将执行中断程序 但是, 如果指令 I1 或指令 I2 清除中断请求或允许标志, 那么中断服务将被取消 定时器 ( 定时器 0, 定时器 1, 定时器 2) 中断 定时器 0, 定时器 1 和定时器 2 的计数时钟是以系统时钟外部时钟 / 事件 T0 为基准的而 ESS 输入以定时器 2 为基准的 定时器计数值由 $FF 到 $00 ( 定时器 2 为从 $FFFF 到 $0000) 溢出时将产生一个内部中断请求 (IRQT0, IRQT1 = 1 或者 IRQT2 = 1), 如果中断允许标志被允许 (IET0, IET1 = 1 或者 IET2 = 1) 则进入定时器中断服务程序 定时器中断同样也能用于从 HALT 模式唤醒 CPU 端口下降沿中断 只有数字输入端口可以产生端口中断 模拟输入不能产生中断请求 PORTF 端口的任何输入从 VDD 到 GND 的下降沿将产生中断请求 (IRQP = 1) 上升或下降沿在比较器输出上也能产生外部中断 端口中断 ( 包括比较器输出中断 ) 可以用来将 CPU 从 HALT 或者 STOP 模式唤醒 24

25 9. 模拟比较器 (CMP) 比较器包括 1 个负极输入, 6 个正极输入和 1 个输出 每个都能通过比较器控制寄存器 (CCR) 单独选择 当设置 CMPEN 为 1 时, 比较器允许 选择 PORTE1 输入或内部参考电压 (VDD/2) 作为比较器负极输入 必须选择一个或更多的正极输入 如果必要, PORTE0 能与比较器输出共用端口 上升沿或下降沿 ( 由 CMPE 选择 ) 将产生一个 CMP 中断 系统寄存器 $13: 模拟比较器控制寄存器 (CMPC) $13 CMPE CMPSO CMPSN CMPEN 读 / 写比较器控制寄存器 X X X 1 读 / 写允许 CMP 功能 X X X 0 读 / 写禁止 CMP 功能 X X 1 X 读 / 写选择 PORTE.1 输入作为比较器负极输入 X X 0 X 读 / 写选择内部参考电压 (VDD/2) 作为比较器负极输入 X 1 X X 读 / 写 PORTE.0 与 CMPOUT 共用端口 X 0 X X 读 / 写 PORTE.0 共用为为 I/O 1 X X X 读 / 写比较器输出上升沿产生中断 0 X X X 读 / 写比较器输出下降沿产生中断 比较器数据寄存器 : 在任何时候, 如果比较器工作, CMPOD 相当于比较器输出 比较器数据寄存器 : ($38F) CMPOD 只读第 0 位 : CMPOD: 比较器输出数据寄存器 $38F CNF2 CNF1 CNF0 - 读 / 写第 3-1 位 : CNF2-0: 选择比较输入通道寄存器 比较器数据寄存器 : ($38F) CNF2 CNF1 CNF PORTG.0 PORTG.1 PORTG.2 PORTG.3 PORTE.3 PORTE PORTG.0 PORTG.1 PORTG.2 PORTG.3 PORTE.3 CMPP PORTG.0 PORTG.1 PORTG.2 PORTG.3 CMPP2 CMPP PORTG.0 PORTG.1 PORTG.2 CMPP3 CMPP2 CMPP PORTG.0 PORTG.1 CMPP4 CMPP3 CMPP2 CMPP PORTG.0 CMPP5 CMPP4 CMPP3 CMPP2 CMPP CMPP6 CMPP5 CMPP4 CMPP3 CMPP2 CMPP CMPP6 CMPP5 CMPP4 CMPP3 CMPP2 CMPP1 比较器状态寄存器 ($14) $14 CMPGO CMPSP2 CMPSP1 CMPSP0 读 / 写比较器状态寄存器 X 读 / 写比较器正极从 CMPP1 输入通道 X 读 / 写比较器正极从 CMPP2 输入通道 X 读 / 写比较器正极从 CMPP3 输入通道 X 读 / 写比较器正极从 CMPP4 输入通道 X 读 / 写比较器正极从 CMPP5 输入通道 X 读 / 写比较器正极从 CMPP6 输入通道 X 读 / 写比较器正极从 CMPP6 输入通道 X 读 / 写比较器正极从 CMPP6 输入通道 1 X X X 读 / 写比较器输出有效 0 X X X 读 / 写比较器输出无效, 输出始终为 0 注意事项 : 1. 在允许比较器之前, 这些寄存器必须明确设置 禁止将模拟信号连接到任何数字 I/O 2. 当设置 CMPEN 为 1 时, 系统需 3µs 设置比较器, 包括内部 VDD/2 所以在设置 CMPGO 为 1 前需等待 5µs 3. 当设置 CMPGO 为 1 时, 正极输入或负极输入通道不能改变 如果必须改变正极输入或负极通道, 清除 CMPGO 位 当替换完成后, 重新设置 CMPGO 为 1 25

26 10. 双音频 音频发生器控制寄存器 有两个 12 位音频发生器 音频发生器产生带方波形音频的特殊频率 $388 TG1.3 TG1.2 TG1.1 TG1.0 读 / 写音频发生器 1 音量低位寄存器 $389 TG1.7 TG1.6 TG1.5 TG1.4 读 / 写音频发生器 1 音量中位寄存器 $38A TG1.11 TG1.10 TG1.9 TG1.8 读 / 写音频发生器 1 音量高位寄存器 $38B TG2.3 TG2.2 TG2.1 TG2.0 读 / 写音频发生器 2 音量低位寄存器 $38C TG2.7 TG2.6 TG2.5 TG2.4 读 / 写音频发生器 2 音量中位寄存器 $38D TG2.11 TG2.10 TG2.9 TG2.8 读 / 写音频发生器 2 音量高位寄存器 音频发生器音量控制寄存器 $2C TV1.3 TV1.2 TV1.1 TV1.0 读 / 写音频发生器 1 音量低位寄存器 $2D TG1EN TV1.6 TV1.5 TV1.4 读 / 写 第 2-0 位 : 音频发生器 1 音量高位寄存器第 3 位 : TG1EN: 音频发生器 1 允许寄存器 $2E TV2.3 TV2.2 TV2.1 TV2.0 读 / 写音频发生器 2 音量低位寄存器 $2F TG2EN TV2.6 TV2.5 TV2.4 读 / 写 音量控制寄存器是一个 7 位寄存器用来控制音频发生器的输出电平 TGxEN: 音频发生器 X 允许 0: 音频发生器 X 禁止 ( 初始值 ) 1: 音频发生器 X 允许注意 : X = 1 或 2 编程注意事项当音频发生器播放时, 禁止执行 HALT 或 STOP 指令 第 2-0 位 : 音频发生器 2 音量高位寄存器第 3 位 : TG2EN: 音频发生器 2 允许寄存器 26

27 音乐表格 1. 下表是在 OSC = 4MH 时, 音频发生器通道 1 ( 或通道 2) 的音乐数值参考表 注意理想频率 N TGCR (TGx.11 - TGx.0) 实际频率差错 % 注意理想频率 N (x = 1 or 2) TGCR (TGx.11 - TGx.0) 实际频率差错 % (x = 1 or 2) B E #F D5C C G D #C E #G DA D B A DC #D #A DE E B E F D C E #F #C E3D G D E #G #D E6E A F E E #A F F E9A B #F EAE C G EC #C F #G ED D A EE #D B #A EF E A B F F A C F #F AB #C F1F G B D F2B #G B4C #D F A B E F #A BCF F F4D B C0C #F F C C G F #C C7A #G F6A D CAD A F #D CDC #A F7A E D0A B F F D C F

28 音乐表格 2. 下表是在 OSC = 2MH 时, 音频发生器通道 1 ( 或通道 2) 的音乐数值参考表 注意理想频率 N TGCR (TGx.11 - TGx.0) 实际频率差错 % 注意理想频率 N TGCR (TGx.11 - TGx.0) 实际频率差错 % (x = 1 or 2) (x = 1 or 2) B E C E C #C E3D #C E D E D B #D E6E #D E E E F E9A F D #F EAE #F G EC G #G ED #G A EE A F #A EF #A F B F B C F C #C F1F #C F D F2B D #D F #D B E F E A F F4D F A #F F #F AB G F G B #G F6A #G B4C A F A B #A F7A #A BCF B F B C0C C F C C #C F8F #C C7A D F D CAD #D F9C #D CDC E FA E D0A F FA F D #F FAC #F D5C G FB G D #G FB #G DA A FB A DC #A FBD #A DE B FC B E C FC

29 11. 低电压复位 (LVR) LVR 用于监控电源电压并产生芯片内部复位 它一般用于交流供电电路或有大负载的电路, 这些电路工作时负载的启动会引起器件工作电压暂时低于电路的最低允许工作电压 LVR 功能可以通过代码选项永久开启或禁止 当 LVR 功能开启时其功能如下 : - 当 VDD VLVR 时产生系统复位 - 当 VDD > VLVR 时释放系统复位 这里, VDD: 电源电压, VLVR: LVR 检测电压, 有两档选择 ( 代码选项 ) 12. 看门狗定时器 (WDT) 看门狗定时器是一个递减计数器, 拥有独立内建 RC 振荡器作为时钟源, 因此在 STOP 模式下仍会持续运行 当定时器溢出时, WDT 将复位 CPU 通过代码选项可以允许或禁止该功能 WDT 控制位 ($1E 第 2-0 位 ) 用来选择不同的溢出时间 定时器溢出后, WDT 溢出标记 ($1E 第 3 位 ) 将由硬件自动设置为 1 通过读或者写系统寄存器 $1E, WDT 会在溢出前重新开始计数 系统寄存器 $1E: 看门狗定时器 (WDT) $1E - WDT WDT.2 - WDT.1 - WDT.0 - 读 / 写只读 第 2-0 位 : 看门狗定时器控制第 3 位 : 看门狗定时器溢出标记 X 读 / 写看门狗定时器溢出周期 = 4096ms X 读 / 写看门狗定时器溢出周期 = 1024ms X 读 / 写看门狗定时器溢出周期 = 256ms X 读 / 写看门狗定时器溢出周期 = 128ms X 读 / 写看门狗定时器溢出周期 = 64ms X 读 / 写看门狗定时器溢出周期 = 16ms X 读 / 写看门狗定时器溢出周期 = 4ms X 读 / 写看门狗定时器溢出周期 = 1ms 0 X X X 只读未发生看门狗定时器溢出复位 1 X X X 只读看门狗定时器溢出, 发生 WDT 复位 注意 : 看门狗定时器溢出周期是当 VDD = 5V 时的参考值 13. HALT 和 STOP 模式 在执行 HALT 指令后, CPU 将进入待机模式 1 (HALT) 在 HALT 模式下, CPU 将停止工作 但是其周边电路 ( 定时器 0, 定时器 1, 定时器 2, CMP 和看门狗定时器 ) 将继续工作 在执行 STOP 指令后, CPU 将进入待机模式 2 (STOP) 在 STOP 模式下, 除了看门狗定时器电路外, 整个芯片 ( 包括振荡器 ) 将停止工作 在 HALT 模式下, 发生任何中断 CPU 将被唤醒 在 STOP 模式下, 发生任何端口中断 CPU 将被唤醒 ( 包括其他外部源, 诸如 CMP 输出中断或者看门狗定时器溢出, WDT 允许 ) 29

30 14. 预热计数器 本芯片内建振荡器预热计数器, 它能消除振荡器在下列情况下起振时的不稳定状态 : 上电复位及 Reset 引脚复位 : (1) 在 RC 振荡器模式下, fosc = kHz - 6MHz, 预热计数器预分频比为 1/2 12 (4096) (2) 在晶体谐振器或陶瓷谐振器模式下, fosc = kHz - 8MHz, 预热计数器预分频比为 1/2 14 (16384) 由 STOP 模式唤醒, WDT 复位, LVR 复位 : (1) 在 RC 振荡器模式下, fosc = kHz - 6MHz, 预热计数器预分频比为 1/2 7 (128) (2) 在晶体谐振器或陶瓷谐振器模式下, fosc = kHz - 8MHz, 预热计数器预分频比为 1/2 12 (4096) 15. 代码选项 振荡器类型 : 000: 外部时钟 ( 初始值 ) 001: 内部 RC 振荡器 (2MHz) 010: 内部 RC 振荡器 (4MHz) 011: 内部 RC 振荡器 (6MHz) 100: 外部 RC 振荡器 (400kHz - 8MHz) 101: 陶瓷谐振器 (400kHz - 8MHz) 110: 晶体谐振器 (400kHz - 8MHz) 111: kHz 晶体振荡器振荡器类型 : 0: 2MHz - 8MHz ( 初始值 ) 1: 400kHz - 2MHz 看门狗定时器 (WDT): 0: 允许 ( 初始值 ) 1: 禁止低电压复位 : 0: 禁止 ( 初始值 ) 1: 允许 LVR 电压范围 : 0: 4V ( 初始值 ) 1: 2.5V Reset 引脚有效 *: 0 = 允许 ( 初始值 ) 1 = 禁止 * 注意 : 1. 引脚可以共用为 IO 2. 如果 Reset 引脚有效, 芯片 EMC 性能更佳 30

31 OTP 在系统烧写时注意事项 OTP 在系统编程时注意事项只对 OTP 芯片有效 对于用户采用 COB (Chip on Board) 组装方式时, OTP 芯片可以使用在系统编程 (In System Programming) 方式编程 使用在系统编程方式编程时, 用户必须在印制板 (PCB) 上预留出 OTP 芯片的编程接口, 以便连接 OTP 编程器进行编程 在此模式下, 用户可在 OTP 芯片编程前将包括 OTP 芯片在内的所有器件组装在 PCB 上后, 再对 OTP 芯片进行编程 当然也可以可先将 OTP 芯片组装到 PCB 上, 对 OTP 芯片编程完成后再组装其它器件 为了提高 OTP 编程的可靠性, 在编程操作时 OTP 编程信号线必须直接连接到 OTP 编程器上, 不允许有其它器件或外加电路与之并联, 所以在 PCB 上必须预留 4 组跳线或分割焊盘, 将 OTP 编程接口 (VDD, VPP, SDA, SCK) 与应用电路分隔开, 如下图所示 : Application PCB OTP Chip VPP VDD SCK SDA GND OTP Writer To Application Circuit Jumper 具体操作步骤如下 : (1) 在 OTP 芯片编程前将 4 组跳线断开 (2) 将 OTP 芯片的编程接口连接到 OTP 编程器, 完成代码编程 (3) 将用户板与 OTP 烧写器编程器断开, 将 4 组跳线短接 有关 OTP 编程的更多详细资料, 请参见 OTP 编程器的用户手册 31

32 指令集 所有的指令都是单周期和单字节的指令 具有面向存储器的操作特性 1. 以下为算术和逻辑指令 1.1. 累加器类型 助记符指令代码功能标记位改变 ADC X (, B) bbb xxx xxxx AC <- Mx + AC + CY CY ADCM X (, B) bbb xxx xxxx AC, Mx <- Mx + AC + CY CY ADD X (, B) bbb xxx xxxx AC <- Mx + AC CY ADDM X (, B) bbb xxx xxxx AC, Mx <- Mx + AC CY SBC X (, B) bbb xxx xxxx AC <- Mx + -AC + CY CY SBCM X (, B) bbb xxx xxxx AC, Mx <- Mx + -AC + CY CY SUB X (, B) bbb xxx xxxx AC <- Mx + -AC +1 CY SUBM X (, B) bbb xxx xxxx AC, Mx <- Mx + -AC +1 CY EOR X (, B) bbb xxx xxxx AC <- Mx AC EORM X (, B) bbb xxx xxxx AC, Mx <- Mx AC OR X (, B) bbb xxx xxxx AC <- Mx AC ORM X (, B) bbb xxx xxxx AC, Mx <- Mx AC AND X (, B) bbb xxx xxxx AC <- Mx & AC ANDM X (, B) bbb xxx xxxx AC, Mx <- Mx & AC 1.2. 立即数类型 SHR > AC[3], AC[0] -> CY; AC 右移 1 位 助记符指令代码功能标记位改变 ADI X, I iiii xxx xxxx AC <- Mx + I CY ADIM X, I iiii xxx xxxx AC, Mx <- Mx + I CY SBI X, I iiii xxx xxxx AC <- Mx + -I +1 CY SBIM X, I iiii xxx xxxx AC, Mx <- Mx + -I +1 CY EORIM X, I iiii xxx xxxx AC, Mx <- Mx I ORIM X, I iiii xxx xxxx AC, Mx <- Mx I ANDIM X, I iiii xxx xxxx AC, Mx <- Mx & I 1.3. 十进制调整 助记符指令代码功能标记位改变 DAA X xxx xxxx AC, Mx <- 加法的十进制调整 CY DAS X xxx xxxx AC, Mx <- 减法的十进制调整 CY CY 32

33 2. 传输指令 3. 控制指令 其中, 助记符指令代码功能标记位改变 LDA X (, B) bbb xxx xxxx AC <- Mx STA X (, B) bbb xxx xxxx Mx <- AC LDI X, I iiii xxx xxxx AC, Mx <- I 助记符指令代码功能标记位改变 BAZ X xxxx xxx xxxx PC <- X, 如果 AC = 0 BNZ X xxxx xxx xxxx PC <- X, 如果 AC 0 BC X xxxx xxx xxxx PC <- X, 如果 CY = 1 BNC X xxxx xxx xxxx PC <- X, 如果 CY 1 BA0 X xxxx xxx xxxx PC <- X, 如果 AC (0) = 1 BA1 X xxxx xxx xxxx PC <- X, 如果 AC (1) = 1 BA2 X xxxx xxx xxxx PC <- X, 如果 AC (2) = 1 BA3 X xxxx xxx xxxx PC <- X, 如果 AC (3) = 1 CALL X RTNW H, L xxxx xxx xxxx h hhh llll ST <- CY, PC +1 PC <- X ( 不包括 p) PC <- ST; TBR <- hhhh, AC <- lll RTNI CY, PC <- ST CY HALT STOP JMP X 1110p xxxx xxx xxxx PC <- X ( 包括 p) TJMP PC <- (PC11-PC8) (TBR) (AC) NOP 空操作 PC 程序计数器 I 立即数 AC 累加器 逻辑异或 -AC 累加器的反码 逻辑或 CY 进位标记位 & 逻辑与 Mx 数据存储器 bbb RAM 页 p ROM 页 B RAM 页 ST 堆栈 TBR 查表寄存器 33

34 电气特性 极限参数 * 直流供电电压 V to +7.0V 输入 / 输出电压 V to VDD + 0.3V 工作环境温度 C to +85 C 存储温度 C to +125 C * 注释如果器件的工作条件超过左列 极限参数 的范围, 将造成器件永久性破坏 只有当器件工作在说明书所规定的范围内时功能才能得到保障 器件在极限参数列举的条件下工作将会影响到器件工作的可靠性 直流电气特性 (GND = 0V, TA = 25 C, 除非另有说明 ) 工作电压 参数符号最小值典型值最大值单位条件 低电压复位电压 工作电路 待机电流 VDD VLVR IOP ISB V fosc = 8MHz V fosc = 4MHz V LVR ( 低 ) 有效 V LVR ( 高 ) 有效 ma ma ma ma 所有输出引脚无负载, WDT 关闭, CMP 禁止, LVR 关闭 ( 执行 NOP 指令 ) fosc = 8MHz, VDD = 5.0V 所有输出引脚无负载, WDT 关闭, CMP 禁止, LVR 关闭 ( 执行 NOP 指令 ) fosc = 4MHz, VDD = 5.0V 所有输出引脚无负载, WDT 关闭, CMP 禁止, LVR 关闭 (HALT 模式 ) fosc = 8MHz, VDD = 5.0V 所有输出引脚无负载, WDT 关闭, CMP 禁止, LVR 关闭 (HALT 模式 ) fosc = 4MHz, VDD = 5.0V µa 所有输出引脚无负载, WDT 关闭, CMP 禁止, LVR 关闭, VDD = 5.0V WDT 电流 IWDT µa STOP, WDT 打开, CMP 禁止, LVR 关闭, VDD = 5.0V 输入低电压 输入高电压 VIL VIH GND - VDD X 0.2 V I/O 端口, 引脚三态, VDD = 5.0V GND - VDD X 0.2 V I/O 端口, 引脚三态, VDD = 5.0V (fosc = 8MHz) GND - VDD X 0.15 V RESET, T0, T2, OSCI ( 施密特触发器输入 ), VDD = 5.0V VDD X VDD V I/O 端口, 引脚三态, VDD = 5.0V VDD X VDD V I/O 端口, 引脚三态, VDD = 5.0V (fosc = 8MHz) VDD X VDD V RESET, T0, T2, OSCI ( 施密特触发器输入 ), VDD = 5.0V 输入漏电流 IIL -1-1 µa 输入焊垫, GND < VIN < VDD 上拉电阻 RPH kω 上拉 / 下拉电阻, VDD = 5.0V 输出高电压 输出低电压 VOH VOL VDD V I/O 端口, IOH = -25mA (PORTB, PORTH, PORTD.3-2) VDD = 5.0V VDD V I/O 端口, IOH = -10mA (PORTA, PORTC, PORTD.1-0, PORTE, PORTF, PORTG), VDD = 5.0V - - GND V I/O 端口, IOL = 200mA (PORTA, PORTD.1-0), VDD = 5.0V - - GND V I/O 端口, IOL = 20mA (PORTB, PORTH, PORTD.3-2, PORTC, PORTE, PORTF, PORTG), VDD = 5.0V 34

35 交流电气特性 (VDD = 2.4V - 5.5V, GND = 0V, TA = 25 C, fosc = 30kHz - 8MHz, 除非另有说明 ) 参数 符号 最小值 典型值 最大值 单位 条件 指令周期时间 tcy µs fosc = 30kHz - 8MHz T0/T2 输入宽度 tiw (tcy + 40)/N - - ns N = 预分频器分频比, VDD = 5.0V 输入脉冲宽度 tipw tiw/2 - - ns VDD = 5.0V RESET 脉冲宽度 ( 低电平 ) treset µs VDD = 5.0V WDT 周期 twdt ms VDD = 5.0V 频率偏差 f /f % 外部 ROSC 振荡器, 包括芯片间差异, VDD = 5.0V % 外部 ROSC 振荡器, fosc = 2MHz, 4MHz, 6MHz. I 包括芯片间差异, VDD = 5.0V LVR 电压脉冲宽度 tlvr µs VDD VLVR 模拟比较器电气特性 (VDD = 4.5V - 5.5V, GND = 0V, TA = -40 C to +85 C, fosc = 30kHz - 10MHz, 选择 PORTE1 输入作为比较器的负极输入 除非另有说明 ) 参数符号最小值典型值最大值单位条件 分电压比较器输入 VIO mv VDD = 5.0V 常规模式范围比较器输入 VCM GND - VDD V VDD = 5.0V 响应时间 tres ns VDD = 5.0V 比较器允许到输出有效 tov µs VDD = 5.0V 输入漏电流 IIL µa 0 < VIN < VDD 35

36 时序波形 (a) 系统时钟时序波形 T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T1 T2 T3 T4 fosc System Clock tcy (b) T0/T2 输入波形 tipw(l) tipw(h) T0/T2 input signal tiw RC 振荡器特性图 ( 仅供参考 ) 典型 RC 振荡器电阻与频率比较 (VDD = V) Typica l RC Os cilla tor Re s is tor vs. Fre que ncy (VDD = 5V) Frequency: f OSC (MHz) Typica l RC Os cilla tor Re s is tor: R OSC (k Ω ) 36

37 应用电路 ( 仅供参考 ) AP: 部分 IO 可以直接驱动 LED 数码管 (1) 工作电压 : 5.0V (2) 振荡器 : 晶体谐振器 4MHz (3) PORTA, B, D, H: 输出 VDD C1 0.1u C2 0.1u C3 15p C4 15p R1 47k Y1 Cry VDD RESET OSCI /PORTC.0 OSCO /PORTC.1 GND PORTB.3 PORTB.2 PORTB.1 PORTB.0 PORTD.3 PORTD.2 PORTH.1 PORTH.0 PORTA.0 PORTA.1 PORTA.2 PORTA.3 PORTD.0 PORTD.1 R3 R4 R5 R6 R7 R8 R9 R10 0.2k 0.2k 0.2k 0.2k 0.2k 0.2k 0.2k 0.2k VDD SPEAKER COMPARATOR POSITIVE INPUT1 COMPARATOR POSITIVE INPUT2 CMPP1 CMPP2 TONE R2 10k Q1 37

38 订购信息 产品编号 SH69P26K SH69K26K SH69P26M SH69K26M SH69P26 SH69K26 封装 28L SKINNY 28L SKINNY 28L SOP 28L SOP 32L DIP 32L DIP 38

39 封装信息 SKINNY 28 引脚外形尺寸 单位 : 英寸 / 毫米 D E S E A A2 Base Plane L C A1 Mounting Plane B B1 e1 α ea 符号英寸单位尺寸毫米单位尺寸 A 最大值 最大值 4.45 A1 最小值 最小值 0.25 A ± ± 0.13 B B1 C D 典型值 ( 最大值 1.400) 典型值 ( 最大值 35.56) E ± ± 0.25 E ± ± 0.13 e ± ± 0.25 L ± ± 0.25 α ea ± ± 0.51 S 最大值 最大值 1.40 注意 : 1. 尺寸 D 的最大值包括边缘 2. 尺寸 E1 不包括树脂凸缘 3. 尺寸 S 包括边缘 39

40 SOP (N.B.) 28 引脚外形尺寸 单位 : 英寸 / 毫米 e1 ~ E HE L 1 b 14 Detail F D e1 c s Seating Plane e D y A1 A2 A See Detail F LE 符号英寸单位尺寸毫米单位尺寸 A 最大值 最大值 2.79 A1 最小值 最小值 0.10 A ± ± 0.13 b c D ± ± 0.51 E e ± ± 0.15 e1 正常值 正常值 9.40 HE L ± ± 0.20 LE ± ± 0.20 S 最大值 最大值 1.09 y 最大值 最大值 0.10 θ 注意 : 1. 尺寸 D 的最大值包括边缘 2. 尺寸 E 不包括树脂凸缘 3. 尺寸 e1 对于 PC 主板表面突起焊垫间距设计仅供参考 4. 尺寸 S 包括边缘 40

41 P-DIP 32 引脚外形尺寸 单位 : 英寸 / 毫米 D E1 1 S 16 E A A2 A1 C Base Plane L Seating Plane B B1 e1 α ea 符号英寸单位尺寸毫米单位尺寸 A 最大值 最大值 5.33 A1 最小值 最小值 0.25 A ± ± 0.25 B B1 C D 典型值 ( 最大值 1.670) 典型值 ( 最大值 42.42) E ± ± 0.25 E1 典型值 ( 最大值 0.562) 典型值 ( 最大值 14.27) e ± ± 0.25 L ± ± 0.25 α ea ± ± 0.89 S 最大值 最大值 2.29 注意 : 1. 尺寸 D 的最大值包括边缘 2. 尺寸 E1 不包括树脂凸缘 3. 尺寸 S 包括边缘 41

42 产品规格更改记录 更改版本记录日期 2.2 初始版本 2008 年 9 月 42