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世界流行单片机技术手册 ———日本系列 余永权 副主编 何小敏 http :// www.buaapress.com.cn

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书书书

世界流行单片机技术手册———日本系列

主 编 余永权

副主编 何小敏

http://www.buaapress.com.cn

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内 容 简 介

本书介绍日本的NEC、富士通、日立、东芝、爱普生和三菱等6家公司的单片机,包括有关单片

机的基本原理、选购指南以及实际 应 用 例 子。该 书 是 一 本 在 结 构、编 排 和 内 容 方 面 与 传 统 单 片 机

手册不同的技术手册,对广大单片机应用开发人员有较大的参考价值和实用价值。

本书可供进行单片机应用开发设计的技术人员参考使用,也可作为学生教学设计参考资料。

 图书在版编目(CIP)数据

 世界流行单片机技术手册.日本系列/余永权主编.北京:北京航空航天大学出版社,2002.11 ISBN7 81077 133 7

 Ⅰ.世… Ⅱ.余… Ⅲ.单片微型计算机—日本

手册 Ⅳ.TP368.Ⅰ-62

 中国版本图书馆CIP数据核字(2002)第067121号

世界流行单片机技术手册

   ———日本系列

余永权 主编

责任编辑 胡 敏

北京航空航天大学出版社出版发行

北京市海淀区学院路37号(100083) 发行部电话:(010)82317024 传真:(010)82328026

http://www.buaapress.com.cn

E mail:pressell@publica.bj.cninfo.net河北省涿州市新华印刷厂印装 各地书店经销

开本:787×1092 1/16 印张:31.75 字数:813千字

2002年11月第1版 2002年11月第1次印刷 印数:5000册

ISBN7 81077 133 7  定价:54.00元

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序  言

“单片机”这 个 名 字 来 自 于20世 纪80年 代 的 计 算 机 英 语 名 词“SingleChipMicrocomputer”,全称应为单片微型计算机。现在,在美国等国家 的 英 语 中 基 本

上称之为“Microcontroller”,即微控制器。由于国内已习惯了单片机这种称谓,故

某些书籍和文献仍使用“单片机”这个词汇。单片机往往是各种嵌入式系统和智能化设备的核心。在信息技术日益发展

的今天,大量的嵌入系统和智能化设备也日新月异地发展,从事单片机应用开发

的人员日益众多,单片机应用的领域、方式和项目也迅猛扩大。但是,传统的单片

机手册的内容基本上是扼要介绍单片机原理,往往难以满足开发人员需要。原因

在于单纯的简要原理介绍只能给人一个概貌,难以引导用户对同一个系列的单片

机作全面的了解,更缺乏应用的方法和示范。因此广大单片机应用、开发人员希

望拥有一套能用于单片机选型、单片机应用系统设计的参考手册。这套手册按开

发及设计的要求,应该具有如下特点:

? 能显示一个系列单片机的主要性能指标,有利于在一个系列中选择最适用

的型号。

? 能给出一个系列单片机最典型的基本原理和结构,以利于用户充分利用其

内部的功能模块以及资源。

? 能给用户启示性的设计例子,使开发人员能以这些实际例子 为 蓝 本 或 基

础,或者作为一个启发性的参考,从而有效地迅速地进行应用开发。《世界流行单片机技术手册》立足于用户需要,创意在于原理、选购指南、应用

范例的结合,从而形成了一套在形式、内容和系统性能都十分新颖,与传统单片机

手册完全不同的新型手册。这套手册有极强的实用性,它不但介绍原理和单片机

的选购,还给出各种形式的引脚、对应的开发系统、开发工具、软件等,帮助用户解

决大量在设计中所需要考虑的问题。《世界流行单片 机 技 术 手 册》一 套 共 分 三 册,即 美 国 系 列、日 本 系 列、欧 亚 系

列。其中,美国系列介绍的是美国主要的半导体生产厂家的各种系列单片机,这

些厂家包括 MOTOROLA、ATMEL、TI、MICROCHIP、NATIONALSIMECONDUTOR、ZILOG、SCENIX 等 公 司 的 产 品;日 本 系 列 介 绍 的 单 片 机 包 括 东 芝

(TOSHIBA)、日 本 电 气(NEC)、日 立(HITACHI)、富 士 通(FUJITSU)、爱 普 生

(EPSON)、三菱(MITSUBISHI)等公司的产品;欧亚系列介绍的是除了日本厂家

之外 的 亚 洲 厂 家 及 欧 洲 主 要 单 片 机 生 产 厂 家 的 系 列 单 片 机,它 包 括PHILIPS、

INFINEON、三星、华邦、义隆、凌阳、SONIX等公司的产品。

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这套手册主要是介绍8位单片机,对少量特殊的16位单片机也给以简要介

绍。所介绍的单片机型号和系列主要是在我国国内应用批量较多的机型。严格

而言,所介绍的是在中国流行的世界各种单片机型号的技术应用手册。在该手册中所介绍的型号有的已采用新的型号名称,故而在本书中特别给予

注明。这类单片机的型号名称虽然改变,但结构仍然保留不动。有的型号是在过

去流行的,但在各种设备仍然有大量应用,在手册中介绍有利于维护人员对应用

系统的维护,并采用新型号对其进行更新。但有些单片机的产品并没有收入手册

之中,例如美国的Cypress公司的产品,原因是这些单片机虽然很新,但在中国尚

未为人所知晓,不但未形成市场,更不用说流行。并鉴于本手册篇幅有限,所以只

能以“主要”和“流行”作为取舍的原则。《世界流行单片机技术手册》的篇幅选取,是充分考虑到用户的利益,尽量做

到明了简洁、实用、有效。而且每本手册不仅内容对用户十分有用,而且价格适中

而易为用户接 受,从 而 为 用 户 节 省 了 开 支。这 也 是 这 套 手 册 为 用 户 着 想 的 表 现

之一。本套手册的编者都是从事单片机开发应用,并具有丰富经验的科研、教学和

技术人员,在各个方面尽量做到尽善尽美。但由于编写的时间、水平、资源有限,编写中也可能产生各种错误,恳请读者指正。

《世界流行单片机技术手册》的出版得到北京航空航天大学出版社的大力支

持,当这套手册的创意和构思提出之后,马上得到出版社的热情帮助,并积极对作

者给予各方面的方便和支援,使得手册能顺利完成。这套书的作者们团结一致、互相合作,也是使这套手册能够顺利出版的重要因素。可以说,这套手册是集体

劳动的结晶。《世界流行单片机技术手册》出版只是一种开始,在尔后对尚未入选的单片机

希望再出版专门的手册,或者再以更新的形式出版。

广东工业大学 余永权

2002.10.1

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前  言

日本是单片机生产厂商较多的国家,其所生产的单片机在工业、交通、航运、仪器、通信、家用电器、计算机、机械制造、食品等各种领域都有广泛的应用。

为了使广大单片机用户在选用单片机时能根据自己的工作需要,结合单片机

的相关性能来选择适合实际应用的单片机,以求在实际的应用系统中取得最好的

性能价格比,构造出最优的应用系统,故而编写了这本单片机技术手册。本书是单片机应用性的技术手册,内容旨在向单片机开发及应用人员简明扼

要地介绍日本NEC、富士通等6家公司的单片机技术资料。所以,书中的每一种

单片机都重点突出三方面内容,即

1简要基本原理

2型号选择指南

3实际应用简例

很明显,这本单 片 机 技 术 手 册 和 传 统 的 单 片 机 手 册 在 构 思 和 内 容 上 是 不 同

的。传统单片机手册只介绍单片机内部结构及原理,并不涉及型号的选购,更不

会提供应用范例。这本单片机技术手册,不但给出了简明的单片机结构,还给出

了选购指南及各种简洁的应用方案举例。因而它不仅给应用开发人员提供了相

关单片机的原理、结构和性能等,有较高的实用价值;而且,也给予设计上的多种

启发。从这个角度上编写单片机手册也是一种尝试和创新,希望能达到我们所期

望的良好效果。在这本手册中,选择了6个单片机公司的产品进行介绍。这些公司是NEC、

富士通(FUJITSU)、日立(HITACHI)、东芝(TOSHIBA)、爱普生(EPSON)和三

菱(MITSUBISHI)公司,它们的产品各具特色,应用较广泛,较为流行,可供单片

机应用开发人员进行选择。这本手册由余永权负责策划并主编,何小敏任副主编。其中第1章由何小敏

编写,第2章由龙福多编写,第3章由李传芳编写,第4章由胡欣如编写,第5章由

黄英编写,第6章由汪明慧编写。这本手册在编写过程中力求准确,但由于编者水平有限,并且单片机发展也

较快,必定存在不足之处,恳请广大读者及时指正。

编者于广东工业大学

2001.8   

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书书书

目  录

第1章 NEC公司单片机

 1.1 μPD78054系列单片机基本原理 3………………………………………………………

  1.1.1 μPD78054芯片端口介绍 5…………………………………………………………

  1.1.2 CPU结构原理 8………………………………………………………………………

  1.1.3 存储器结构原理 11……………………………………………………………………

  1.1.4 接口部件结构原理 14…………………………………………………………………

  1.1.5 指令系统 46……………………………………………………………………………

 1.2 μPD78054系列单片机选购指南 51………………………………………………………

  1.2.1 型号及参数 51…………………………………………………………………………

  1.2.2 封装引脚 53……………………………………………………………………………

 1.3 应用方法 56…………………………………………………………………………………

  1.3.1 开发环境 56……………………………………………………………………………

  1.3.2 应用实例 60……………………………………………………………………………

第2章 富士通公司单片机

 2.1 F2MC-8L单片机基本原理 64……………………………………………………………

  2.1.1 CPU结构原理 65……………………………………………………………………

  2.1.2 存储器结构原理 68……………………………………………………………………

  2.1.3 接口部件结构原理 71…………………………………………………………………

  2.1.4 指令系统 108…………………………………………………………………………

 2.2 F2MC-8L单片机选购指南 121…………………………………………………………

  2.2.1 MB89120/120A系列 122……………………………………………………………

  2.2.2 MB89130/130A系列 124……………………………………………………………

  2.2.3 MB89150/150A系列 126……………………………………………………………

  2.2.4 MB89160/160A系列 131……………………………………………………………

  2.2.5 MB89170/170A系列 145……………………………………………………………

  2.2.6 MB89180系列 149……………………………………………………………………

  2.2.7 MB89190系列 155……………………………………………………………………

  2.2.8 MB89610系列 158……………………………………………………………………

  2.2.9 MB89630系列 162……………………………………………………………………

  2.2.10 MB89640系列 167…………………………………………………………………

  2.2.11 MB89650AR系列 172………………………………………………………………

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  2.2.12 MB89660系列 176…………………………………………………………………

  2.2.13 MB89820系列 179…………………………………………………………………

  2.2.14 MB89840系列 182…………………………………………………………………

  2.2.15 MB89860/850系列 185……………………………………………………………

  2.2.16 MB89870系列 188…………………………………………………………………

  2.2.17 MB89890系列 194…………………………………………………………………

  2.2.18 MB89950系列 198…………………………………………………………………

 2.3 应用方法 201………………………………………………………………………………

  2.3.1 开发环境 201…………………………………………………………………………

  2.3.2 应用实例 205…………………………………………………………………………

第3章 日立公司单片机

 3.1 H8系列8位单片机基本原理 214………………………………………………………

  3.1.1 CPU结构原理 215……………………………………………………………………

  3.1.2 存储器结构原理 220…………………………………………………………………

  3.1.3 接口部件结构原理 223………………………………………………………………

  3.1.4 指令系统 256…………………………………………………………………………

 3.2 H8/300L及 H8/300系列单片机选购指南 263…………………………………………

  3.2.1 H8/300L系列 263……………………………………………………………………

  3.2.2 H8/300系列 279……………………………………………………………………

  3.2.3 H8/300L和 H8/300系列单片机型号编码 303……………………………………

  3.2.4 H8/300L、H8/300系列单片机封装引脚 303………………………………………

 3.3 应用方法 307………………………………………………………………………………

  3.3.1 开发环境 307…………………………………………………………………………

  3.3.2 应用实例 309…………………………………………………………………………

第4章 东芝公司单片机

 4.1 东芝单片机基本原理 313…………………………………………………………………

  4.1.1 CPU结构原理 313……………………………………………………………………

  4.1.2 存储器结构原理 325…………………………………………………………………

  4.1.3 接口部件结构原理 327………………………………………………………………

  4.1.4 指令系统 344…………………………………………………………………………

 4.2 东芝单片机选购指南 363…………………………………………………………………

  4.2.1 型号及参数 363………………………………………………………………………

  4.2.2 型号编码 376…………………………………………………………………………

  4.2.3 封装引脚 376…………………………………………………………………………

 4.3 应用方法 377………………………………………………………………………………

  4.3.1 开发环境 377…………………………………………………………………………

  4.3.2 应用实例 380…………………………………………………………………………

2 世界流行单片机技术手册———日本系列

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第5章 爱普生公司单片机

 5.1 S1C88系列单片机基本原理 385…………………………………………………………

  5.1.1 CPU结构原理 387……………………………………………………………………

  5.1.2 存储器结构原理 388…………………………………………………………………

  5.1.3 接口部件结构原理 390………………………………………………………………

  5.1.4 指令系统 427…………………………………………………………………………

 5.2 S1C88系列单片机选购指南 432…………………………………………………………

  5.2.1 型号及参数 432………………………………………………………………………

  5.2.2 型号编码 433…………………………………………………………………………

  5.2.3 封装引脚 433…………………………………………………………………………

 5.3 应用方法 434………………………………………………………………………………

  5.3.1 开发环境 434…………………………………………………………………………

  5.3.2 应用实例 435…………………………………………………………………………

第6章 三菱公司单片机

 6.1 三菱公司单片机基本原理 438……………………………………………………………

  6.1.1 CPU结构原理 438……………………………………………………………………

  6.1.2 存储器结构原理 447…………………………………………………………………

  6.1.3 接口部件结构原理 449………………………………………………………………

  6.1.4 指令系统 464…………………………………………………………………………

 6.2 三菱公司单片机选购指南 468……………………………………………………………

  6.2.1 三菱4位单片机系列 469……………………………………………………………

  6.2.2 三菱8位单片机系列 471……………………………………………………………

  6.2.3 三菱16位单片机系列 480……………………………………………………………

  6.2.4 三菱32位单片机系列 485……………………………………………………………

 6.3 应用方法 486………………………………………………………………………………

  6.3.1 键盘和LED显示程序 487……………………………………………………………

  6.3.2 红外遥控信号的编码和解码 489……………………………………………………

  6.3.3 A/D转换用于键盘输入 492…………………………………………………………

  6.3.4 串行通信 493…………………………………………………………………………

3目  录

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书书书

第1章 NEC公司单片机

NEC公司(http://www.elhk.nec.com.hk)的78K系列8位单片机有78K/0、78K/0S、

78K/Ⅰ、78K/Ⅱ等系列,它们在性能上不尽相同,各有千秋。78K/0和78K/0S系列应用比较

广泛。78K/0S系列是78K/0系列的简化版,功能适当简化,价格明显降低。一般,芯片均内

嵌ROM、RAM、8位或16位定时器、串行口、A/D转换器、看门狗定时器、监视定时器等。除

了内部ROM(Flash、EPROM或PROM)、RAM 容 量 不 相 同 外,在 A/D转 换 器 或D/A转 换

器、I2C总线或IEBus控制器、PWM输出(多为14位。用于电机调速时,可以很平稳地调速;用于D/A转换时,可以达到很高的分辨率和精度)、引脚数、I/O口、直接驱动LED等方面各

有特色。

NEC单片机的各个系列几乎都是带快闪存储器的单片机。这些带快闪存储器的单片机

可以定义为该系列中任一型号的单片机。这样的好处是降低了带快闪存储器单片机的成本和

价格,也方便了使用者。

NEC带快闪存储器的单片机可以直接在电路板上通过串行通信口进行程序读/写,这对

越来越多的使用表贴芯片者来说就很方便了;电路板焊装使用后,也可以方便地改写程序。单片机的真正单芯片化、低功耗、电源电压允许宽范围波动,这是目前及可预见的未来单

片机发展的主流。单片机的单片化,将传统的接口电路基本都集成到了单片机内部,使得电路

设计越来越简单。而且,由于不使用外部并行总线,抗干扰能力先天就明显优于传统总线扩展

式单片机。同时又必然使得单片机型号明显增多,对开发应用人员来说,可以针对不同情况选

择不同型号的单片机。NEC单片机正好与此发展相一致。例如其功耗低,待机时电流可以低

到0.05~0.01μA,电源电压一般允许在1.8~5.5V间波动。

NEC单片机与国际上潮流一致,即可使用C语言编写开发程序,也可以使用汇编语言编

程。C高级语言程序设计快、可读性好、可 靠 性 高、可 移 植 性 好、代 码 转 换 质 量 高。一 般 情 况

下,完成同样的任务,使用C高级语言比用汇编语言可提高工作效率5~10倍,在调试阶段更

容易体会到这一点。为了照顾过去熟悉8051单片机的使用者,NEC公司78K0系列单片机使用时,如果按照

缺省设置,则与8051单片机没有什么区别,甚至寄存器可以使用与8051相同的名称;此外又

可以依据多种设置选项,选择使用单片机芯片内部丰富多彩的其他各种功能。

①78K/0系列下分通用系列、控制器系列、VFD驱动系列、LCD驱动系列、总线系列、汽

车仪器系列、仪表系列、变流器系列等,各系列又都提供不同性能的子系列芯片供选择。子系

列型号以Y结束的芯片支持I2C总线方式。这些按某些功能划分的系列只反映了部分典型

应用情况,实际已经有相当数量应用到了典型应用以外的其他领域。通用系列和控制器系 列 主 要 应 用 于TV、录 像 机、照 相 机、音 响、便 携 式 电 话、无 绳 电 话、

AV设备、家用电器、空调、自动售货机、打印机、与CD兼容的语音控制系统等。该系列芯片

的 各 子 系 列 包 括:μPD78014(Y)(H)、μPD78054(Y)、μPD78018、μPD780024A(Y)、

μPD780034A(Y)、μPD780058(Y)、μPD780078(Y)、μPD78078(Y)等。各 芯 片ROM 容 量 有

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8KB、16KB、24KB、32KB、40KB、48KB、60KB供选择。ROM类型有掩膜ROM或一次编

程PROM或快闪ROM。芯片内含A/D转换器、串行口,其他性能如增加I/O口线、增加D/

A转换器、增加PWM输出,串行口增加I2C总线方式。

VFD驱动系列主要应用于录像机、微型立体声音响、调协器、盒式录音机、CD播放器、功

放器、音响、微波 炉 等。该 系 列 芯 片 的 各 子 系 列 包 括:μPD78044F、μPD78044H、μPD780208、

μPD780233等。各芯片ROM容量从16~60KB不等。ROM 类型有掩膜ROM 或一次编程

PROM或FlashROM,片内含A/D转换器、串行口,此外提供VFD数据RAM区、VFD控制/驱动、PWM输出等。

LCD驱动系列主要应用于便携式电话、CD播放器、照相机、无绳电话等。该系列芯片的

各子系列包 括:μPD78064(Y)、μPD78064B、μPD780308(Y)等。各 芯 片 ROM 容 量 从16~60KB不等。ROM类型有掩膜ROM 或一次编程PROM,片内含A/D转换器、串行口,此外

提供LCD数据RAM区、LCD控制/驱动、PWM输出、串行口增加I2C总线方式、增加I/O口

线等。总线系列 主 要 应 用 于 汽 车 音 响 系 统、CD 转 换 器 等。该 系 列 芯 片 的 各 子 系 列 包 括:

μPD78098B、μPD780702Y、μPD780833Y等。ROM容量有40KB、48KB、60KB。ROM类型

有掩膜ROM或一次编程PROM或FlashROM,内含A/D转换器、串行口,增加IE总线控制

器、J1850总线接口,串行口增加I2C总线方式等。仪表控制器系列主要应用于车辆仪表控制器等。该子系列芯片 型 号 有μPD780852。计

量仪表系列主要应用于煤气气 量 表 等。该 子 系 列 芯 片 型 号 有μPD780958。变 流 器 系 列 主 要

应用于变流型空调电机控制、洗衣机控制等。该子系列芯片型号有μPD780988。

②78K/0S系列下分小规模通用系列、带A/D小规模通用系列、LCD驱动系列、PC系列、

VFD驱动系列、变流器系列等。小规模通用系列主要应用于遥控器、空调机、家用小电器、游戏机、无绳电话、汽车配件等。

该系列芯片的各子系列包括:μPD789014、μPD789026、μPD789046、μPD789074等。各芯片ROM容量有2KB、4KB、8KB、12KB、16KB供选择。ROM类型有掩膜ROM或一次编程PROM或

快闪ROM,该系列特点:具有串行口,无A/D转换器或D/A转换器,I/O口线较少等。带A/D小规模通用系列主要应用于清洁器、无钥入口、洗衣机、冰箱、电池充电器、自动升

降 窗 等。该 系 列 芯 片 的 各 子 系 列 包 括:μPD789104A、μPD789114A、μPD789124A、

μPD789134A、μPD789167(Y)、μPD789177(Y)等。芯片ROM容量从2~24KB不等。ROM类型有掩膜ROM或FlashROM,与小规模通用系列比,增加了片内乘法器和A/D转换器。

LCD驱动系列主要应用于遥控器、APS小型照相机、便携式音响、保健设备、家用烹调设

备、卡片 输 入 机 等。该 系 列 芯 片 的 各 子 系 列 包 括:μPD789306、μPD789316、μPD789407、

μPD789417、μPD789426、μPD789436、μPD789446、μPD789456、μPD789327等。芯片ROM 容

量从8~32KB不等。ROM类型有掩膜ROM或快闪ROM,内嵌A/D转换器、串行口,此外

提供LCD数据RAM区、LCD控制/驱动,增加I/O口线等。

PC系列主要 应 用 于 USB键 盘 接 口。该 子 系 列 芯 片 型 号 为μPD789800。片 内 带 USB串行口。

VFD驱动系列主要应用于DVD、VCD等设备。变流器系列主要应用于变流型空调电机控制。该子系列芯片型 号 为μPD789842。内 设

2 世界流行单片机技术手册———日本系列

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用于变流控制的定时器。

③78K/Ⅰ型号有μPD78134等。芯片ROM容量从16~32KB不等。ROM类型有掩膜

ROM或一次编程PROM,内嵌A/D转换器、串行口、PWM 输出,此外设置了自激定时器,增

加I/O口线等,某些型号的 芯 片 带 片 内 乘 法 器。78K/Ⅰ系 列 芯 片 应 用 于 录 像 机 伺 服 系 统 控

制、伺服系统软件控制应用中的多功能定时器、硬件乘法器实现的快速乘法运算、低压小电流

计数器等。

④78K/Ⅱ型号有μPD78212等。芯片ROM容量从8~32KB不等,但某些型号芯片无

片内ROM。ROM类型有掩膜ROM 或一次编程PROM,内嵌 A/D转换器、串行口,某些型

号芯片内嵌D/A转换器。此外,提供可编程上拉I/O线。78K/Ⅱ系列芯片主要特点:提供步

进电机控制的实时输出端口,它是78K系列中是具有EEPROM存储器的芯片,且数据存储器

RAM可扩展至1MB。随着集成电路工艺的发展,单片机也同步发展,不断推出新型号的单片 机。相 当 数 量 的

NEC单片机虽然功能没有改变,但采用新集成电路工艺后,性能明显提高,输入电源电压范围

展宽,功耗进一步降低,可靠性进一步提高等。为了便于区分和记忆,型号表示略有变化,只在

中间多加一个0,例如μPD780054(属于780058子系列)就是与μPD78054完全兼容的新集成

电路工艺 下 的 单 片 机 产 品 型 号。为 了 方 便,下 面 章 节 中 仍 以 μPD78054为 例 进 行 叙 述。表1 1给出了NEC公司的单片机系列产品。

表1 1 NEC单片机系列产品

单片机种类 系  列 主要应用领域

4位单片机7500系 列、75X 系 列、75XL 系 列、17K 系

列、69系列、6134系列

遥控器、小 型 家 电 控 制 器、数 字 调 频

收音机

8位单片机 78K0系列、78K0S系列 家电控制器、汽车电子

16位单片机 78K4系列 高档控制器

32位单片机 850系列、850E系列 游戏机、PDA、语音识别、图像识别

64位单片机 VR4121系列、VR5500系列、VR1000系列高档打印机、PDA、网络处理器、路由

器、工作站

1.1 μPD78054系列单片机基本原理

μPD78054系 列 单 片 机 片 内 有 大 容 量 的 ROM 和 RAM,内 部 的 程 序(ROM)容 量 为

32KB,内部高速RAM有1024B,缓冲区RAM为32B,可以通过寄存器设置内部PROM和

RAM的大小。外部存储器扩展的空间为64KB。

μPD78054系列单片机的芯片内部结构如图1 1所示。

μPD78054系列单片机有如下特点。

? 指令执行周期可从高速(最快为0.4μs)变化到超低速(最慢为122μs)。

? 所有地址空间都可以位操作,内置乘法与除法指令,共有69个I/O端口。

3第1章 NEC公司单片机

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图1 1 μPD78054芯片内部结构

4 世界流行单片机技术手册———日本系列

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?8位分辨率的A/D转换器有8个通道。

?8位分辨率的D/A转换器有2个通道。

? 共有3个通道串行接口:

3线串行I/O,SBI,2线串行I/O方式有1个通道;

3线模式(自动收发功能)有1个通道;

3线UART模式有1个通道

? 定时器有5个通道:

16位定时器/事件计数器有1个通道;

8位定时器/事件计数器有2个通道;监视定时器有1个通道;看门狗定时有1个通道。

?22个中断向量,2个测试输入。

?2个内部时钟晶振器(主系统时钟和子系统时钟)。

? 电源范围:2.0~6.0V。

μPD78054系列可用于移动手机、BP机、打印机、AV设备、空调、数码相机、模拟家电、自

动售货机等场合。

1.1.1 μPD78054芯片端口介绍

1.PORT0(P00~P07)PORT0除了可以做I/O端口外,还可用做外部中断输入、外部计数时钟输入和连接子系

统的时钟晶振。工作模式有端口模式和控制模式两种。(1)端口模式

P00和P07只能作为输入端口,而P01~P06可作为双向I/O端口。P01~P06可以通过

端口模式寄存器0(PM0)设置为输入或输出。当作为输入时,可通过上拉电阻选择寄存器L设置是否连接上拉电阻。

(2)控制模式

在该模式下,P00~P07端口可作为外部中断输入、外部时钟输入至定时器,或子系统时钟

晶振连接。INTP0~INTP6/P00~P06是外部中断输入脚(可定义为上升沿触发或下降沿触

发)。其中:

?INTP0和INTP1为16位计时器/事件计数器,用于捕捉输入信号;

? TI00用于外部计数时钟输入到16位计时器/事件计数器;

? TI01用于捕捉触发信号送至16位计时器/计数器捕捉寄存器(CR00);

? XT1/P07是子系统晶振连接脚。

2.PORT1(P10~P17)PORT1除了用做I/O端口外,还可以用做A/D转换的模拟信号输入端口。(1)端口模式

通过设置端口模式寄存器1(PM1)可以设置P1口作为输入或输出端口。当其作为输入

端口时,可通过上拉电阻选择寄存器L来设置是否连接上拉电阻。(2)控制模式

5第1章 NEC公司单片机

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PORT1可作为A/D转换的模拟信号的输入引脚。

3.PORT2(P20~P27)PORT2除了作I/O端口外,还可以作为串行接口的数 据 输 入/输 出、时 钟 的 输 入/输 出、

自动发送/接收的忙标志输入信号和选通输出信号。(1)端口模式

通过设置端口模式寄存器2(PM2)可以设置P2口作为输入或输出端口。当其作为输入

端口时,可通过上拉电阻选择寄存器L来设置是否连接上拉电阻。(2)控制模式

可作为串行接口的数据输入/输出、时钟的输入/输出、自动收/发忙标志输入和选通输出,其中:

?SI0、SI1、SO0、SO1:串行接口的数据输入或输出;

?SCK0、SCK1:串行接口时钟的输入或输出;

?SB0、SB1:NEC标准串行总线接口的输入/输出脚;

?BUSY:串行接口自动收/发忙标志输入;

?STB:串行接口自动收/发的选通输出信号。

4.PORT3(P30~P37)PORT3除了作I/O端口外,还可用于定时器输入/输出、时钟输出和蜂鸣输出。(1)端口模式

通过设置端口模式寄存器3(PM3)可以设置P3口作为输入或输出端口。当PORT3作为

输入端口时,可通过上拉电阻选择寄存器L来设置是否连接上拉电阻。(2)控制模式

? TI1、TI2:外部时钟输入到8位定时器/事件计数器。

? TO0、TO1、TO2:定时器输出。

?PCLL:时钟输出。

?BU2:蜂鸣输出。

5.PORT4(P40~P47)PORT4除了作I/O端口外,还可作地址/数据复用总线。(1)端口模式

通过设置端口模式寄存器4(PM4)可以设置P4口作为输入或输出端口。当PORT4作为

输入端口时,可通过上拉电阻选择寄存器L来设置是否连接上拉电阻。(2)控制模式

当访问外部扩展存储器时,作为地址低8位/数据复用总线。当使用该方式时,片内的上

拉电阻自动断开。

6.PORT5(P50~P57)PORT5除 了 作 为8位 的 输 入/输 出 端 口 外,还 可 以 作 为 地 址 总 线。该 端 口 可 以 直 接

驱动LED。(1)端口模式

通过设置端口模式寄存器5(PM5)可以设置P5口作为输入或输出端口。当PORT5作为

输入端口时,可通过上拉电阻选择寄存器L来设置是否连接上拉电阻。

6 世界流行单片机技术手册———日本系列

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(2)控制模式

当访问外部扩展存储器时,PORT5作为高8位地址(AB8~AB15)。在该控制模式下,上拉电阻自动断开。

7.PORT6(P60~P67)PORT6除了作为I/O端口外,在外部存储器扩展方式下还具有控制功能;另外P60~P63

可以直接驱动LED。(1)端口模式

通过设置端口模式寄存器6(PM6)可以设置P6口作为输入或输出端口。当PORT6作为

输入端口时,可通过上拉电阻选择寄存器L来设置是否连接上拉电阻。(2)控制模式

RD、WR、WAIT、ASTB:访问外部存储器时的控制信号。

8.PORT7(P70~P72)PORT7除了作为I/O端口外,还作为串行接口的数据输入/输出和时钟的输入/输出。(1)端口模式

端口7为3位的输入/输出端口,通过设置端口模式寄存器7(PM7)可以设置P7口作为输入

或输出端口。当作为输入端口时,可通过上拉电阻选择寄存器L来设置是否连接上拉电阻。(2)控制模式

?SI2、SO2:串行接口的数据输入/输出。

?SCK2:串行接口时钟的输入/输出。

? RxD、TxD:异步串行接口的数据输入/输出。

? ASCK:异步串行接口时钟的输入/输出。

9.PORT12(P120~P127)PORT12除了作为输入/输出端口外,还可作为实时输出端口。(1)端口模式

通过设置端口模式寄存器12(PM12)可以设置P12口作为输入或输出端口。当PORT12作为输入端口时,可通过上拉电阻选择寄存器 H来设置是否连接上拉电阻。

(2)控制模式

实时输出端口,由PORT12输出数据,用于同步触发。

10.PORT13(P130和P131)PORT13除了作为2位的输入或输出端口外,还可作D/A转换的模拟输出。(1)端口模式

通过设置端口模式寄存器13(PM13)可以设置P13口作为输入或输出端口。当PORT13作为输入端口时,可通过上拉电阻选择寄存器 H来设置是否连接上拉电阻。

(2)控制模式

D/A转换模拟输出。

11.芯片其他引脚

? AVREF0:A/D转换参考电压输入,如果不用A/D转换,则接VSS。

? AVREF1:D/A转换参考电压输入,如果不用D/A转换,则接VDD。

? AVDD:A/D转换的模拟电源电压,当不用A/D时,接VDD。

7第1章 NEC公司单片机

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? AVSS:A/D转换的地端,当不用A/D转换时,接VSS。

? RESET:单片机的复位信号,低电平有效。

? X1和X2:主系统时钟振荡的晶振连接脚。

? XT1和XT2:子系统时钟振荡的晶振连接脚。

? VDD:电源端。

? VSS:地端。

? VPP:PROM编程电源,连接VSS为正常模式。

1.1.2 CPU结构原理

1.处理器寄存器

控制寄存器控制程序顺序、状态和堆栈存储。程序计数器PC、程序状态字PSW 和堆栈

指针SP都是控制寄存器。(1)程序计数器PC程序计数器是一个16位寄存器,其中装有下一条执行指令的地址信息。在一般的工作方

式下,根据取指令字节数,程序计数器值自动增加。当执行转移指令时,转移的目标地址或寄

存器中表示转移地址的内容会装入程序计数器中。系统复位时,向量表中的地址0000H和0001H送往程序计数器。(2)程序状态字PSW程序状态字是一个8位寄存器(如图1 2所示),寄存器内的各个标志通过执行指令被置

位/复位。在有中断请求或执行PUSHPSW指令情况下,程序状态字自动压栈,执行RETB、

RETI和POPPSW指令后,程序状态字自动出栈。复位后,PSW的值为02H。

7 0

IE Z RBS1 AC RBS0 0 ISP CY

图1 2 程序状态字

程序状态字的各标志位功能:

① 中断允许标志位IE该标志为控制CPU的中断请求响应。IE置0,只有不可屏蔽中断请求得到响应;IE置1,

中断请求响应由在线服务优先级标志ISP、各中断源的中断屏蔽标志和优先级规定标志控制。

② 零标志Z当操作结果为0时,Z为1,其他结果为0。

③ 寄存器组选择标志RBS0和RBS1用RBS0和RBS1在四个寄存器组中选择一组。

④ 辅助进位标志AC如果操作结果在第三位进位或借位,该标志位置为1,其他则为0。

⑤ 在线服务优先级标志ISP用于管理可屏蔽中断向量响应的优先级别,当ISP为0时,由优先级标志寄存器PR规定

的优先级中断响应被禁止。ISP为1时,所有中断可以被识别。

8 世界流行单片机技术手册———日本系列

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⑥ 进位标志CY该标志存储执行加/减指令后进位或借位情况。执行循环移位指令时,存放移出的位;执

行位操作时,作为位累加器使用。(3)堆栈指针SP堆栈指针是一个16位的寄存器,用于保存堆栈区的首地址(指向堆栈的栈顶),只有内部

高速RAM可以设置为堆栈区。压栈时,SP减小;出栈时,SP增大。

2.通用寄存器

通用寄存器在数据存储器的映象地址为FEE0H~FEFFH,如图1 3所示。通用寄存器

由四个寄存器组组成,每个寄存器组有8个8位寄存器(X、A、C、B、E、D、L和 H),每个寄存

器为8位,两个8位的寄存器可配对组成16位寄存器(AX、BC、DE和HL)。这些寄存器可以

用功能名(X、A、C、B、E、D、L、H、AX、BC、DE和 HL)说明,或以及独立的绝对名字(R0~R7和RP0~RP3)说明。

图1 3 通用寄存器

3.特殊功能寄存器

特殊功能寄存器在数据存储器的映象地址为FF00H~FFFFH,每个特殊功能寄存器都

有专门的功能。特殊功能寄存器像通用寄存器一样具有操作、传送和位操作指令。位操作指

令有1位操作,8位操作和16位操作,这取决于专用寄存器的类型。具体见1.1.2小节中的

相关内容。

4.指令寻址方式

指令地址由PC的内容所决定。PC的值会根据所取指令的字节数而自动增加。当执行

转移指令时,将转移地址送入PC,程序转移到相应地址。指令的寻址方式主要有以下几种:(1)相对寻址

将指令中给出的8位偏移量与本指令所在单元的地址相加,得到的结果送入PC,使程序

转移。偏移量以8位带符号补码形式(-128~+127)给出,当执行条件转移或BR$addr16指

令时,寻址方式为相对寻址。(2)立即数寻址

把指令中的立即数作为转移地址传给PC。当执行CALL!addr16指 令 或BR!Addr16指令时,寻址为立即数寻址。低8位地址传给PC的低8位,高8位地址传给PC的高8位。

(3)表格间接寻址

把表格的内容作为分支程序的地址传给PC。指令中给出的立即数的位[1]~位[5]对表

9第1章 NEC公司单片机

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寻址,表中该位置的数据送给PC,从而使程序转移。例如,CALLT[addr5]指令,寻址方式为

表格间接寻址。(4)寄存器寻址

把指令规定的寄存器对AX中的数据送PC。如指令BRAX的寻址方式为寄存器寻址。

5.操作数寻址方式

(1)隐含寻址方式

在μPD78054系列中,下列指令采用操作数隐含寻址方式。

  MULU A作被乘数,AX保存积。

  DIVUW AX存放被除数和商。

  ADJBA/ADJBS A存放要进行十进制调整的数值。

  ROR4/ROL4 A保存要进行数字循环的数据。(2)寄存器寻址

寄存器的内容作为操作数,如:MOVA,C;把寄存器C的内容传送A。(3)直接寻址

在指令中作为一个操作数地址的立即数,被用来对存储器寻址。如:MOVA,!FE00H;其中FE00H为操作数的存储单元地址。(4)短直接寻址

指定空间 的 存 储 器 操 作 直 接 由 指 令 中 的8位 立 即 数 寻 址。该 寻 址 方 式 作 用 范 围 从

FE20H~FF1FH共256B的空间内,其中FE20H~FEFFH为内部RAM,FF00H~FF1FH为特殊功能寄存器空间。

特殊功能寄存器,如端口寄存器经常访问,采用短直接寻址,可以提高访问速度。当8位

立即数是20H~FFH时,16位有效地址第8位置0;8位立即数是00~1F时,16位有效地址

第8位置1。(5)特殊功能寄存器寻址

用一个指令字的8位立即数寻址。这种寻址方式运用于从FF00H~FFCFH和FFE0H~FFFFH,共240B,但特殊功能寄存器 从FF00~FF1F也 可 以 通 过 短 直 接 寻 址。如:MOVPM0,A指令为二字节指令,第二字节为20H,即PM0寄存器的地址FF20H的低8位。

(6)寄存器间接寻址

由寄存器组选择标志(RBS0、RBS1)选择寄存器组,用指令指定该组中的一对寄存器数据

作为操作数的地址,如:MOVA,[DE];把DE的内容作为地址访问相应存储器,取出该单元

的内容送给A。(7)基址寻址

如:MOVA,[HL+10H],以 HL的内容作为基址,加上立即数10H作为操作数的地址。(8)基址变址寻址

以 HL作为基地址寄存器,B或C作为变址寄存器,把 HL中的数据加上B或C中的数

据,其和作为操作数的地址,如:MOVA,[HL+B]。(9)堆栈寻址

堆栈区用堆栈指针SP间接寻址。当执行POP、PUSH、子程序调用和返回指令以及由于

产生中断请求寄存器保存/复位时,该寻址方式自动进行。

01 世界流行单片机技术手册———日本系列

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1.1.3 存储器结构原理

μPD78054单片机能访问64KB存储器空间,其存储器映象如图1 4所示。

图1 4 存储器映象

1.内部程序存储器

程序存储器存储程序和表格数据,一般用程序计数器PC寻址。(1)中断矢量表

存储器中,地址从0000H~003FH共64B为中断向量区域,复位输入和中断服务程序的

首地址存放在向量表中。中断向量表保存中断服务程序的16位地址,其中低8位存入偶数地

址,高8位存入奇数地址。当系统复位,程序指针指向0000H。(2)CALLT指令表区域

存储器中,地址从0040H~007FH共64B区域存放1字节的子程序调用指令CALLT的子程序入口地址。

(3)CALLF指令入口区域

存储器中,地址从0800H~0FFFH这段区域存放由2字节子程序调用指令CALLF直接

调用的子程序。

2.内部数据存储空间

(1)内部高速RAM

μPD78054有1024B数 据 存 储 空 间,可 作 数 据 暂 存 空 间 和 堆 栈 之 用。其 中 地 址 从

FEE0H~FEFFH的32B为4组通用寄存器,每组有8个8位寄存器。(2)缓冲区RAM从FAC0H~FADFH的32B区被分配为缓冲区RAM,它也可作一般的RAM使用。(3)特殊功能寄存器

11第1章 NEC公司单片机

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片内外围硬件特殊功能寄存器SFR位于FF00H~FFFFH,如表1 2所列。

表1 2 特殊功能寄存器

地 址 寄存器名 符 号 R/W操作位

1位 8位 16位复位时

FF00H Port0(端口0) P0

FF01H Port1(端口1) P1

FF02H Port2(端口2) P2

FF03H Port3(端口3) P3

FF04H Port4(端口4) P4

FF05H Port5(端口5) P5

FF06H Port6(端口6) P6

FF07H Port7(端口7) P7

FF0CH Port12(端口12) P12

FF0DH Port13(端口13) P13

FF10H

FF11H捕捉/比较寄存器0 CR00

FF12H

FF13H捕捉/比较寄存器1 CR01

R/W

O O —

O O —

O O —

O O —

O O —

O O —

O O —

O O —

O O

O O

— — O

— — O

00H

不确定

00H

不确定

FF14H

FF15H16位定时寄存器 TM0 R — O 00H 00H

FF16H 比较寄存器10 CR10

FF17H 比较寄存器20 CR20R/W

— O —

— O —不确定

FF18H 8位定时寄存器1

FF19H 8位定时寄存器2TMS

TM1

TM2R

— O

— O00H

FF1AH 串行I/O移位寄存器0 SIO0

FF1BH 串行I/O移位寄存器1 SIO1

FF1FH A/D转换结果寄存器 ADCR

R/W

— O —

— O —

— O —

不确定

FF20H 端口模式寄存器0 PM0

FF21H 端口模式寄存器1 PM1

FF22H 端口模式寄存器2 PM2

FF23H 端口模式寄存器3 PM3

FF24H 端口模式寄存器4 PM4

FF25H 端口模式寄存器5 PM5

FF26H 端口模式寄存器6 PM6

FF27H 端口模式寄存器7 PM7

FF2CH 端口模式寄存器12 PM12

FF2DH 端口模式寄存器13 PM13

R/W

O O —

O O —

O O —

O O —

O O —

O O —

O O —

O O —

O O —

O O —

FFH

21 世界流行单片机技术手册———日本系列

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续表1 2

地 址 寄存器名 符 号 R/W操作位

1位 8位 16位复位时

FF30H 实时缓冲寄存器L RTBL

FF31H 实时缓冲寄存器 H RTBH

FF34H 实时输出端口模式寄存器 RTPM

FF36H 实时输出端口控制寄存器 RTPC

FF40H 定时器时钟选择寄存器0 TCL0

FF41H 定时器时钟选择寄存器1 TCL1

FF42H 定时器时钟选择寄存器2 TCL2

FF43H 定时器时钟选择寄存器3 TCL3

FF47H 采样时钟选择寄存器 SCS

FF48H 16位定时器模式控制寄存器 TMC0

FF49H 8位定时器模式控制寄存器 TMC1

FF4AH 看门狗定时器模式控制寄存器 TMC2

FF4CH 捕捉/比较控制寄存器0 CRC0

FF4EH 16位定时器输出控制寄存器 TOC0

FF4FH 8位定时器输出控制寄存器 TOC1

FF60H 串行操作模式寄存器0 CSIM0

FF61H 串行总线接口控制寄存器 SBIC

FF62H 从地址寄存器 SVA

FF63H 中断定时规定寄存器 SINT

FF68H 串行操作模式寄存器1 CSIM1

FF69H 自动数据发送/接收控制寄存器 ADTC

FF6AH 自动数据发送/接收地址指针 ADTP

FF6BH 自动数据发送/接收间隔寄存器 ADTI

FF70H 异步串口模式寄存器 ASIM

FF71H 异步串口状态寄存器 ASIS

FF72H 串口操作模式寄存器2 CSIM2

FF73H 波特率发生器控制寄存器 BRGC

R/W

R/W

— O —

— O —

O O —

O O —

O O —

— O —

— O —

— O —

— O —

O O —

O O —

O O —

O O —

O O —

O O —

O O —

O O —

— O —

O O —

O O —

O O —

— O —

O O —

O O —

O O —

O O —

— O —

00H

88H

00H

04H

00H

不确定

00H

00H

FF74H发送移位寄存器 TXS

接收缓冲寄存器

RXBSIO2

R— O — FFH

31第1章 NEC公司单片机

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续表1 2

地 址 寄存器名 符 号 R/W操作位

1位 8位 16位复位时

FF80H A/D转换模式寄存器 ADM

FF84H A/D转换输入选择寄存器 ADIS

FF90H D/A转换数值寄存器0 DACS0

FF91H D/A转换数值寄存器1 DACS1

FF98H D/A转换模式寄存器 DAM

FFD0H~FFDFH

外部访问空间注1

FFE0H 中断请求标志寄存器0L

FFE1H 中断请求标志寄存器0HIF0

IF0L

IF0H

FFE2H 中断请求标志寄存器1L IF1L

FFE4H 中断屏蔽标志寄存器0L

FFE5H 中断屏蔽标志寄存器0HMK0

MK0L

MK0H

FFE6H 中断屏蔽标志寄存器1L MK1L

R/W

O O —

— O —

— O —

— O —

O O —

O O —

O O

O OO

O O —

O O

O OO

O O —

01H

00H

不确定

00H

FFH

FFE8H 优先级标志寄存器0L

FFE9H 优先级标志寄存器0HPR0

PR0L

PR0H

FFEAH 优先级标志寄存器1L PR1L

FFECH 外部中断模式寄存器0 INTM0

FFEDH 外部中断模式寄存器1 INTM1

R/W

O O

O OO

O O —

— O —

— O —

FFH

00H

FFF0H 存储器容量转换寄存器 ISM

FFF2H 晶振模式选择寄存器 OSMS

FFF3H 上拉电阻选择寄存器 H PUOH

FFF6H 键返回模式寄存器 KRM

FFF7H 上拉电阻选择寄存器L PUOL

FFF8H 存储器扩展模式寄存器 MM

FFF9H 看门狗定时器模式寄存器 WDTM

FFFAH 晶振稳定时间选择寄存器 OSTS

FFFBH 处理器时钟控制寄存器 PCC

R/W

— O —

— O —

O O —

O O —

O O —

O O —

O O —

— O —

O O —

注2

00H

02H

00H

10H

00H

04H

    注:1.外部存储器空间不能用特殊功能寄存器寻址访问,要用规定的16位地址的指令访问;

2.复位时,该值与产品种类有关,μPD78054芯片:C8H。

3.外部寄存器空间

通过存储器扩展模式寄存器可以访问外部存储空间,外部存储空间可存储程序、数据表格

和分配外部设备。

1.1.4 接口部件结构原理

1.时钟发生器

时钟发生器的功 能 框 图 如 图1 5所 示。时 钟 发 生 器 产 生 时 钟,提 供 给CPU 和 外 设,

μPD78054有两种类型系统时钟振荡器(其中:fx 为主系统时钟振荡频率,fxx为主系统时钟频

率,fxt为子系统时钟振荡频率)。

41 世界流行单片机技术手册———日本系列

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图1 5 时钟发生器方框图

51第1章 NEC公司单片机

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(1)μPD78054的两种系统时钟振荡器

① 主系统时钟振荡器

主系统时钟振荡器的振荡频率的范围是1.0~10.0MHz。执行STOP指令或者对处理

器时钟控制寄存器PCC进行设置可使振荡停止。

② 子系统时钟振荡器

子系统时钟振荡器振荡频率为32.768kHz。振荡不能被停止,如果子系统时钟振荡器不

用,可用处理器时钟控制寄存器将片上反馈电阻断开,用STOP方式减少功耗。(2)时钟发生器分类

? 控制寄存器:处理器控制寄存器PCC和振荡器模式选择寄存器OSMS。

? 主系统时钟振荡器和子系统时钟振荡器。

PCC寄存器设置CPU的时钟选择分频比、主系统时钟振荡器工作或停止、使用或不使用

子系统时钟振荡器反馈电阻。复位后PCC的值为04H。

PCC格式:

7 6 5 4 3 2 1 0

MCC FRC CLS CSS 0 PCC2 PCC1 PCC0

  其中

CSS:CPU时钟选择位。0为主系统时钟;1为子系统时钟

PCC2、PCC1、PCC0:分频比的设置位。

CLS:CPU时钟状态。0为主系统时钟;1为子系统时钟。

FRC:子系统时钟反馈电阻选择。0为用;1为不用。

MCC:主系统时钟振荡器控制。0为振荡;1为停振。第3位固定为0,第5位为只读位,其余为读/写位。

OSMS格式:

7 6 5 4 3 2 1 0

0 0 0 0 0 0 0 MCS

  其中

MCS:主系统时钟分频控制。0为倍分;1为不倍分。主系统的时钟可选择,当子系统的振荡频率为5.0MHz时,共有6个CPU时钟级别,即

0.4μs、0.8μs、1.6μs、3.2μs、6.4μs(12.8μs),可通过PCC的设置,分别对应PCC2、PCC1、

PCC0为000、001、010、011、100。当选用主系统时钟,有两种备用模式,即STOP和 HALT。为了减小在STOP模式下的功耗,子系统时钟反馈电阻可以被断开从而停止子系统时钟。

PCC寄存 器 可 以 用 于 设 置 子 系 统 时 钟 工 作,以 减 小 电 流,在32.768kHz振 荡 频 率 下,

CPU的时钟为122μs。当选用了子系统时钟,主系统时钟振荡可以被停止。可使用 HALT模式,但STOP模式

不能用。主系统时钟可以在被分频之后提供给外设,子系统时钟提供给16位定时器/事件计

数器,监视定时器和时钟输出功能。因而在备用模式下,16位定时器/事件计数器,监视定时

器和时钟输出功能可以正常工作。但主系统时钟停止后,外部设备没法正常工作。

61 世界流行单片机技术手册———日本系列

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主系统时钟振荡器用连到X1和X2引脚的晶体谐振器或陶瓷谐振器(标称值5.0MHz)产生振荡。外部时钟被输入到主系统时钟振荡器。X1引脚输入时钟信号,X2引脚输入反相

的时钟信号,具体如图1 6所示。当主系统时钟停止时,一些电流可能通过子系统时钟振荡

器的片内反馈电阻泄漏,为了防止电流泄漏,可由处理器时钟控制寄存器的第6位(FRC)的设

置将片内反馈电阻断开。

图1 6 主系统时钟振荡器外部电路

子系统时钟振荡器用连到XT1和XT2引脚的晶体谐振器(标称值32.768kHz)产生振

荡。外部时钟能被输入到子系统时钟振荡器。XT1引脚输入时钟信号,XT2引脚输入反相的

时钟信号。如果不需要子系统时钟用于低功耗工作和时钟操作,将XT1和XT2引脚按如下

方式连接。XT1:接到VDD或VSS;XT2:开路。(3)时钟发生器的操作

时钟发生器产生下列信号并控制CPU的操作方式,包括待机方式。

? 主系统时钟fxx。

? 子系统时钟fxt。

?CPU时钟fCPU。

? 外设硬件时钟。时钟发生器电路的功能和操作由处理器时钟控制寄存器PCC决定。

① 一旦产生复位信号,则选择主系统时钟最低速度(6.4μs,在5.0MHz下操作,PCC=04H)。在RESET引脚低电平期间,主系统时钟振荡停振。

② 用主系统时钟选择,设置PCC寄存器可对五个CPU时钟状态(0.4μs、0.8μs、1.6μs、

3.2μs、6.4μs,在5.0MHz下操作)选一。

③ 用主系统时钟选择,可选用两种待机方式:STOP方式和 HALT方式。为了在STOP方式下进一步减少功耗,在子系统时钟不用的情况下,用PCC的位[6](FRC)将子系统时钟反

馈电阻断开。

④PCC寄存器可用于选择子系统时钟,在低功耗下操作系统(122μs,在32.768kHz下

操作)。

⑤ 若选择子系统时钟,可用PCC寄存器使主系统时钟振荡停止。可以在 HALT方式,不能用STOP方式(子系统时钟振荡停不下来)。

⑥ 主系统时钟被分频之后提供给外围硬件。子系统时钟只能提供给16位定时/计数器、看门狗定时器和时钟输出。因而,时钟计时器功能和时钟输出功能在待机方式也能连续。因

为所有外围硬件操作使用主系统时钟,主系统时钟停止,外围硬件工作也会停止(除了外部时

钟以外)。

71第1章 NEC公司单片机

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(4)主系统时钟操作

当用主系统时钟操作时(处理器时钟控制寄存器PCC第5位置0),由PCC设置执行下列

操作:

① 指令执行速度取决于电源电压,指令执行周期可用PCC的第0位到第2位改变(PCC0~PCC2)。

② 如果PCC的第7位(MCC)置1,当用主系统时钟操作时,主系统时钟振荡不会停止。当PCC的第4位(CSS)置1,操作切换到子系统时钟操作(CLS=1)。在此之后,主系统时钟

停止。(5)系统时钟和CPU时钟的转换过程

系统时钟与CPU时钟的转换过程如图1 7所示。

图1 7 系统时钟与CPU时钟的转换

① 电源接通后,置RESET信号为低电平使CPU复位。此后,当RESET变为高电平时,脱

离复位状态,主系统时钟开始振荡。振荡稳定时间(216/fxx)自动保证。接着,CPU开始以主系

统时钟最小速度执行指令(6.4μs,在5.0MHz下操作)。

② 经过一段充分时间后,VDD电压增加,允许操作以最大速度进行,重新写PCC,使操作

以最大速度进行。

③ 一旦检测出VDD电压减少,产生中断,主系统时钟转换为子系统时钟(子系统时钟必须

在振荡稳定状态)。

④ 当检测出VDD电压恢复正常,产生中断,MCC置0,主系统时钟振荡开始,经过振荡稳

定阶段后,重新写PCC,恢复最大速度操作。

2.定时器

(1)定时器分类

①16位定时器/事件计数器(TM0)

TM0可用于内部计时器、PWM 输出、脉冲宽度测量、红外线遥控信号接收、外部事件计

数器、输出频率可调的方波信号或短脉冲信号。

81 世界流行单片机技术手册———日本系列

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②8位定时器/事件计数器(TM1和TM2)基本同上,两个8位定时器/事件计数器可以用做一个16位定时器/事件计数器。

③ 监视定时器(TM3)监视定时器能每0.5s置一标志,可用于定时中断。

④ 看门狗定时器(WDTM)

WDTM能执行看门狗定时器功能。

⑤ 时钟输出控制电路

该电路对主系统时钟进行分频,然后提供给其他外部设备。

⑥ 蜂鸣输出控制电路

通过对主系统时钟分频获取蜂鸣频率。(2)主要定时器介绍

①16位定时器/事件计数器

μPD78054系列单片机的16位定时器/事件计数器其结构框图如图1 8所示,包括以下

硬件:

? 定时器寄存器: TM0。

? 捕获/比较寄存器: CR00、CR01。

? 定时器输出: TO0。

? 控制寄存器、定时时钟选择寄存器:TCL0。

?16位定时器模式控制寄存器: TMC0。

? 捕捉/比较控制寄存器: CRC0。

?16位定时器输出控制寄存器: TOC0。

? 端口模式寄存器3: PM3。

? 外部中断模式寄存器: INTM0。

? 取样时钟选择寄存器: SCS。

CR0016位的寄存器,通过设置CRC0的位0来确定其工作模式。当CR00用做比较寄存器时,

可把CR00预置的常数值与16位定时寄存器TM0的计数值相比较,若匹配,则产生中断请求

INTTM00。当CR00用做捕捉寄存器,则有可以选择INTP0/TI00脚或INTP1/TI01脚作捕

捉触发。

CR0116位的捕捉计时/比较寄存器,通过设置CRC0的位[2]来确定其工作模式。当CR01用

做比较寄存器时,可把CR01预置的常数值与16位定时寄存器TM0的 计 数 值 相 比 较,若 匹

配,则产生中断请求INTTM01。当CR01用做捕捉寄存器,则有可以选择INTP0/TI00脚或

INTP1/TI00脚作捕捉触发。

TM0脉冲计数的16位寄存器。

TCL0除了设置16位计时寄存器的计时时钟,还可以设置PCL输出时钟。复位后的值为00H。

TCL0格式(地址:FF40H):

91第1章 NEC公司单片机

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图1 8 16位定时器/事件计数器结构框图

02 世界流行单片机技术手册———日本系列

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7 6 5 4 3 2 1 0

CLOE TCL06 TCL05 TCL04 TCL03 TCL02 TCL01 TCL00

  其中

TCL03、TCL02、TCL01、TCL00:PCL输出时钟选择。

TCL06、TCL05、TCL04:16位计时寄存器计时时钟选择。

CLOE:PCL输出控制。0为禁止输出;1为允许输出。

TMC0地址:FF48H,复位后的值为00H。TMC0的格式:

7 6 5 4 3 2 1 0

0 0 0 0 TMC03 TMC02 TMC01 TMC00

  其中

TMC03、TMC02、TMC01、TMC00:定时操作方式和清除方式选择。

TOC0:该寄存器设置R S触发 器(LV0)置 位/复 位,PWM 方 式 的 激 励 电 平,设 置 除 了

PWM方式外的其他方式的输出反相允许/禁止。定时器操作

16位计时器方式控制寄存器(TMC0)的位[2]和位[3](TMC2、TMC3)分别设置为1,该

计时器作为定时器使用。按照16位比较器寄存器(CR00)中作为定时时间而预置的数据重复

产生中断。当16位计时寄存器(TM0)中的数据与CR00中的设置数据相等时,TM0清0后

继续计数同时产生中断请求信号(INTTM0)。16位定时器/计数器的计数时钟可由计时器时

钟选择寄存器0(TCL0)的位[4]~位[6](TCL04~TCL06)选择。

PWM输出操作

16位计时器方式控制寄存器(TMC0)的位[1]~位[3](TMC01~TMC03)置为1、0、0产

生PWM输出。PWM脉冲由TO0/P30引脚输出,脉冲的占空比由16位比较寄存器(CR00)预置的数据决定。将PWM脉冲宽度数据送CR00的高14位。16位计时器输出控制寄存器

(TOC0)的位[1](TOC01)用于选择激励电平。PWM 脉冲为14位分辨率。将脉冲用外部低

通滤波器积分得到模拟电压。PWM脉冲是由28/fCPU决定的基本周期和214/fCPU决定的输出

周期的组合,以使外部低通滤波器的时间常数缩小。计数时钟可由TCL0的4~6位(TCL4~TCL6)。PWM输出允许/禁止用TOC0的第0位选择。

注:1.PWM操作方式应在设置CR00前选择。

2.CR00的位[0]和位[1]必须写0。

3.不要选择PWM操作方式用于TI00/P00引脚的外部时钟输入。

脉冲宽度测量操作

输入到TI00/P00和TI01/P01引脚的信号脉宽可由16位计时寄存器(TM0)测量。有两

种测量方式,分别为作自由运行方式的16位计时寄存器测量和用TI00/P00引脚输入信号有

效沿同步计时再起动测量。(a)用自由运行方式测量脉宽

当16位计时寄存器(TM0)工作时,输入外部中断方式寄存器(INTM0)规定的有效边沿,

12第1章 NEC公司单片机

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数据0送入16位捕捉寄存器(CR01),同时外部中断请求信号置位。用INTM0的第2位和第

3位(ESI0,ESI1)在3个边沿特性中任选1个:上升沿、下降沿、上升沿和下降沿。对于有效沿检测,在取样时钟选择寄存器(SCS)设置取样时间内完成取样。当检测两次

有效电平后,才完成一次捕捉操作,从而消除了窄脉冲噪音。(b)用再起动测量脉宽

当检测到INTP0/P00/TI00引脚有效沿输入时,16位计时寄存器的计数值被送入16位

捕捉存 器(CR01),TM0清0并 再 启 动 计 数 用 以 测 量 输 入 到INTP0/P00/TI00引 脚 的 信 号

脉宽。信号有效沿有3种类型可供选择:上升沿,下降沿,上升沿和下降沿。用INTM0的位[2]

和位[3](ESI0、ESI1)来规定有效沿。在有效沿检测中,由取样时钟选择寄存器(SCS)选择周期完成取样。检测两次有效电平

后完成捕捉操作,以消除窄脉冲噪音。外部事件计数器操作

用16位计时寄存器(TM0),外部事件计数器对输入到INTP0/P00/TI00引脚的外部时

钟脉冲计数。每当外部中断方式寄存器(INTM0)规定的有效沿到来时,TM0值加1。当TM0计数值

与16位比较寄存器(CR00)值相等时,TM0清0并产生中断请求信号。用INTM0的位[2]和位[3](ESI0、ESI)选择上升沿有效,下降沿有效,还是双沿有效。按取样时钟选择寄存器(SCS)选定的周期取样,检测到两次有效沿才进行操作,因而可去

除窄脉冲噪音。方波输出操作

可按设定频率输出方波。方波频率由16位比较寄存器(CR00)预置数据决定。将16位计时器输出控制寄存器的位[0]和位[1](TOE0、TOE1)置1,TO0/P30引脚输出

状态在CR00中的预定值时反转。这样,允许方波以任何设定频率输出。

② 看门狗定时器功能

看门狗定时器和间隔定时器。当程序出现死循环时,看门狗定时器会产生不可屏蔽中断,自动复位单片机。

看门狗定时器通过 WDTM的第4位置1,TCL2的TCL20~TCL22设置看门狗定时时

间。WDTM的位[7]置1,开始看门狗计时,若看门狗计数器超时,会产生RESET中断。

③ 时钟输出

? 选择输出时钟频率(设置TCL00~TCL03)。

? 将P35输出锁存器置为0。

? 将P35置为输出模式。

? 将(CLOE)定时器时钟选择寄存器0位[7]置为1。

④ 蜂鸣输出

蜂鸣输出频率有1.2kHz、2.4kHz、4.9kHz、9.8kHz方波供选择,通过TCL2可选择输

出频率。

? 选择蜂鸣器输出频率。

? 设P36的输出锁存器为0。

22 世界流行单片机技术手册———日本系列

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? 将P36置为输出模式。

3.端口功能

μPD78054共有63个上拉电阻,69个I/O引脚:2个输入端,67个输入/输出端。每个端

口支持1位操作和8位操作,每一个端口包括下面的硬件。(1)控制寄存器

? 端口模式寄存器: PMm(m=0~3、5~7、12、13)。

? 上拉电阻选择寄存器: PUOH、PUOL。

? 存储器扩展模式寄存器:MM。

? 键盘返回模式寄存器: KRM。

① 端口模式寄存器(PM0、PM1、PM2、PM3、PM5、PM6、PM7、PM12、PM13)

PM1格式:

7 6 5 …… 0

PM17 PM16 PM15 …… PM10

作输入端口时,对应位置1;作输出端口时,对应位置0,复位后其值变为FFH。

② 上拉电阻选择寄存器(PUOH、PUOL)该寄存器设置每个端口是否使用上拉电阻。当作输入端口时可设置使用上拉电阻,而作

输出端口或模拟输入端口时不能用上拉电阻。P00~P07不含有上拉电阻,此外,当PORT1、

PORT4、PORT5、P64和P67用第二双重功能时,不使用上拉电阻。

PUOH、PUOL寄存器可 用1位 或8位 存 储 器 操 作 指 令 设 置。复 位 时,PUOH、PUOL为0。

PUOH格式:

7 5 4 0

…… PUO13 PUO12 ……

PUOL格式:

7 1 0

PUO7 …… PUO1 PUO0

对应的位置0,对应端口不用上拉电阻;对应的位置1,对应端口用上拉电阻。

③ 存储器扩展模式寄存器 MM该寄存器用于设置端口4的输入/输出方式以及存储器扩展模式下总线构成。MM 寄存

器可用1位或8位存储器操作指令设置。复位时,MM为10H。

MM格式:

7 6 5 4 3 2 1 0

0 0 PW1 PW0 0 MM2 MM1 MM0

  其中PW1、PW0为等待控制,如表1 3所列。MM2、MM1、MM0的组合选择如表1 4所列。

32第1章 NEC公司单片机

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表1 3 等待控制PW1、PW0

PW1 PW0 等待控制

0 0 不等待

0 1 等待(插入一个等待周期)

1 0 禁止设置

1 1 由外部等待引脚控制等待

表1 4 MM2、MM1、MM0的组合选择

MM2 MM1 MM0 单片/存储器扩展方式选择P40~P47、P50~P57、P64~P67引脚

P40~P47 P50~P53 P54、P55 P56、P57 P64~P67

0 0 0

0 0 1单片方式

端口

方式

输入

输出端口方式

0 1 1

1 0 0

1 0 1

1 1 1

存储器

扩展方式

256B方式

4KB方式

16KB方式

全地址方式注

AD0~AD7

端口方式

A8~A11

端口方式

A12、A13端口方式

A14、A15

P64=RD

P65=WR

P66=WAIT

P67=ASTB

   注:全地址方式为除了内部ROM、RAM、SFR和禁止使用空间外,在64K地址空间中扩展。

  ④ 键盘返回模式寄存器KRM该寄存器用于设置待机方式,用键返回信号(端口4的下降端检测释放待机允许/禁止),

KRM用1位或8位存储器操作指令设置。复位时,KRM为02H。注:当端口4用下降沿检测时,必须先确认KRIF已清0(KRIF不能自动清0)。

KRM格式:

7 …… 1 0

…… KRMK KRIF

  其中

KRIF:端口4下降沿检测标志位。0为未检测到;1为检测到。

KRMK:键返回控制待机位。0为允许释放待机方式;1为禁止释放待机方式。

μPD78054芯片的69个I/O端分为10个端口:端口0~端口7、端口12和端口13。以下

介绍其中几个重要的端口功能,其余参考相关的资料。端口1(以端口1为例子介绍端口的结构与操作)

端口1是一个具有输出锁存器的8位输入/输出端口。用端口方式寄存器1,可将P10~P17引脚按位设置成输入或输出方式。当P10~P17引脚作为输入端口使用时,用上拉电阻

选择寄存器将上拉电阻按8位一组与端口引脚相连。其他功能包括作为A/D转换器模拟输

入端。复位后端口1置为输入方式。图1 9给出了端口1的方框图。注:片内上拉电阻不能用于作A/D转换器模拟输入端的情况。

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图1 9 端口1方框图

端口2端口2是一个具有输出锁存器的8位输入/输出端口,用端口方式寄存器2将P20~P27

引脚按位设置成输入或输出方式。当P20~P27引脚作为输入端口使用时,用上拉电阻选择

寄存器将上拉电阻按8位一组与端口引脚相连。其他功能包括作为串行数据输入/输出、时钟

输入/输出、自动传送/接收忙信号以及选通输出等。注:1.如果端口2作为串口使用,根据其功能设置输入/输出锁存器;

2.当在SBI方式读引脚状态时,PM2n(n=5或6)置1。

端口3端口3是一个 具 有 输 出 锁 存 器 的8位 输 入/输 出 端 口。用 端 口 方 式 寄 存 器PM3可 将

P30~P37引脚按位设置成输入方式/输出方式。当P30~P37引脚作为输入端口使用时,用上

拉电阻选择寄存器将上拉电阻按8位一组与端口引脚相连。其他功能包括作为计时器输入/输出,时钟输出以及蜂鸣器输出。端口4

端口4是一 个 具 有 输 出 锁 存 器 的8位 输 入/输 出 端 口。用 存 储 器 扩 展 模 式 寄 存 器 将

P40~P47引脚按8位一组设置成输入方式/输出方式。当P40~P47引脚作为输入端口使用

时,用上拉电阻选择寄存器将上拉电阻按8位一组与端口引脚相连。当检测到下降边沿时,测试标志(KRIF)置1。其他功能包括在外部存储器扩展方式下作为地址/数据总线。

(2)端口功能操作

端口操作取决于端口设置为输入方式还是输出方式。

① 读输入/输出端口

? 输出方式。用传送指令读输出锁存器的内容。输出锁存器的内容不改变。

? 输入方式。用传送指令读引脚状态,输出锁存器的内容不改变。

② 写输入/输出端口的操作

52第1章 NEC公司单片机

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? 输出方式。将数据写入输出锁存器,输出锁存器数据从引脚输出。一旦数据写入输出

锁存器,在下个数据到来之前,一直保留写入数据。

? 输入方式。因为输出缓冲器关,输出锁存器中的数据是不确定的,引脚状态不改变。

4.A/D转换

μPD78054共有8个A/D转换通道(ANI0~ANI7),其分辨率为8位,A/D转换采用逐次

逼近式,并把转换 结 果 保 存 在 A/D转 换 结 果 寄 存 器 ADCR中。有 两 种 方 法 控 制 启 动 A/D转换:

? 硬件控制,通过INTP3触发。

? 软件控制,通过设置A/D转换模式寄存器实现。在硬件触发启动的情况下,采集一次,A/D转换结束;而在软件启动情况下,A/D转换是

重复的,每次转换结束,会引起INTAD中断。(1)A/D转换结构

A/D转换器方框图如图1 10所示,主要包括以下硬件:

? A/D转换模式寄存器ADM。

? A/D转换输入选择寄存器ADIS。

? 外部中断模式寄存器INTM1。

? 逐次逼近寄存器SAR。

? A/D转换结果寄存器ADCR。

A/D转换模式寄存器ADM用于设置A/D转换器的模拟输入通道,转换时间,转换启动/停止,以及外部脉冲触发选择。

ADM格式:

7 6 1 0

CS TRG FR1 FR0 ADM3 ADM2 ADM1 1

  其中

ADM3~ADM1:模拟输入通道选择。

     000:ANI0001:ANI1… …

111:ANI7FR1、FR0:定义转换时间。

TRG:为外部触发选择。0为软件触发启动;1为硬件触发启动。

CS:A/D转换控制。0为结束;1为开始。

A/D转换输入选择寄存器(ADIS)用 来 确 定 ANI0/P10~ANI7/P17各 引 脚 是 否 作 为 模

拟输入端使用。未设置为模拟输入端引脚可作为输入/输出引脚使用。外部中断模式寄存器1(INTM1)用来设置INTP3~INTP6的有效触发沿。有上升沿、下

降沿、上升/下降沿和禁止这4种选择。逐次逼近寄存器SAR将模拟电压与来自串联电阻器的分压值比较,并将结果从最高有效

位 MSB开始存放,当存放 到 最 低 有 效 位LSB时,SAR中 的 数 据 被 传 送 到 A/D转 换 结 果 寄

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图1 10 A/D转换器方框图

存器。

A/D转换结果寄存器ADCR用于存放转换结果。(2)A/D转换器的基本操作

① 用A/D转换器输入选择寄存器ADIS设置模拟输入通道。

② 在ADIS设置的模拟通道中,用A/D转换器方式寄存器ADM 来选择进行A/D转换

的通道。

③ 用取样保持电路对选择的模拟输入通道进行电压取样。

④ 按规定周期取样,置取样保持电路为保持状态,以使电路在A/D转换结束前保持输入

模拟电压值。

⑤ 逐次逼近寄存器SAR的位[7]置位,分压选择器将串联电阻器分压置为(1/2)AVREF。

⑥ 串联电阻器的分压与模拟输入间的电压差用电压比较器比较。如果模拟输入电压大

于(1/2)AVREF,则SAR的 MSR保持置位。如果输入电压小于(1/2)AVREF,则 MSB复位。

⑦ 接着,SAR的位[6]置位,并进行下一步比较。根据位[7]的预置值,串联电阻器的分

压如下所述:位[7]=1:(3/4)AVREF。

  位[7]=0:(1/4)AVREF。

72第1章 NEC公司单片机

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分压电压与模拟输入电压比较,SAR的位[6]按如下情况改变:模拟输入电压≥分压电压,位[6]=1。模拟输入电压<分压电压,位[6]=0。

⑧ 上述比较过程一直进行到SAR的第0位。

⑨ 一旦完成8位比较,有效数据保留在SAR并且该数据被传送到A/D转换结果寄存器

ADCR锁存。在A/D转换结束的同时、产生中断请求信号INTAD,A/D转换持续进行,一直到ADM

的位[7](CS)用软件复位。在A/D转换期间,如果向ADM寄存器写数值,则A/D转换器作初始化;如果CS位置1,

则转换从这个起点再次启动。复位后,ADCR值不确定。(3)输入电压和转换结果

输入到模拟输入引脚(ANI0~ANI7)的模拟电压与A/D转换结果的关系用下式表达

ADCR=INT(VINAVREF×256+0.5)

其中

INT():对括号中的值取整的函数。

VIN:模拟输入电压。

AVREF:AVREF引脚电压。

ADCR:A/D转换结果寄存器ADCR中的值。(4)A/D转换器操作方式

A/D转换器的操作方式是指A/D转换选择方式。用A/D转换器输入选择寄存器ADIS和A/D转 换 器 方 式 寄 存 器 ADM,在 ANI0~ANI7中 选 择 一 个 模 拟 输 入 通 道 并 启 动 A/D转换。

以下两种方法可用于启动A/D转换。

① 硬件启动A/D转换

当ADM的位[6](TRG)和位[7](CS)置1时,设置A/D转换器处于准备状态,当外部触

发信号(INTP3)输入时,对ADM的位[1]~位[3](ADM1~ADM3)所规定引脚的模拟输入

电压开始进行A/D转换。一旦A/D转 换 结 束,转 换 结 果 存 放 在 A/D转 换 结 果 寄 存 器 ADCR并 产 生 中 断 信 号

INTAD,在一 次 A/D转 换 过 程 完 成 后,下 一 次 A/D转 换 要 待 外 部 触 发 信 号 再 次 输 入 后 才

开始。在A/D转换期间,如果对ADM寄存器的CS置1,转换器对此刻的模拟信号进行转换;

如果对ADM寄存器的CS置0,A/D转换器操作立即停止。

② 软件启动A/D转换

当A/D转换器方式 寄 存 器 ADM 的 位[6](TRG)和 位[7](CS)分 别 置0和1时,则 对

ADM的位[1]~位[3](ADM1~ADM3)规定引脚的模拟输入电压开始A/D转换。一旦A/D转换结束,结果存放在A/D转换结果寄 存 器 ADCR并 产 生 中 断 信 号INTAD。在 一 次 A/D转换过程完成之后,下一次A/D转换立即开始。在新的数据写入ADM 之前,A/D转换操作

82 世界流行单片机技术手册———日本系列

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不断地重复进行。在A/D转换期间,如果对ADM寄存器写入且CS置1,转换器暂停A/D转换操作并按新

写入的数据开始A/D转换。在A/D转换期间,如果对ADM寄存器的CS置0,A/D转换器立即停止工作。

5.D/A转换

μPD78054芯片的D/A转换器结构如图1 11所示。

图1 11 D/A转换器原理图

μPD78054的D/A转换器为2个8位分辨率的D/A转换通道。硬件结构包括:D/A转换值

设置寄存器0(DACS0)和D/A转换值设置寄存器1(DACS1)以及D/A转换模式寄存器DAM。

D/A转换值设置寄存器(DACS0和DACS1)存放对应ANO0和ANO1引脚上模拟输出

的数字值。用8位存储器操作指令设置,复位时置为0。D/A转换允许时,将DACS0、DACS1寄存器的内容转换为相应的模拟电压分别从引脚ANO0和ANO1输出。ANOn引脚上的模

拟输出由下式确定:

ANOn=AVREF1×DACSn256  (n=0或1)

D/A转换模式寄存器DAM控制D/A转换,设置允许或停止D/A转换。可用1位或8位存储器操作指令设置。复位时,DAM为0。

DAM格式:

7 0

0 0 DAM5 DAM4 0 0 DACE1 DACE0

92第1章 NEC公司单片机

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  其中

DAM4、DAM5:D/A转换通道0、1工作模式。0为正常;1为实时输出。

DACE0、DACE1:D/A 转 换 通 道0、1转 换 控 制。0为 停 止 D/A 转 换;1为 允 许 D/A转换。

当使用D/A转换功能时,双功能引脚P130/ANO0、P131/ANO1应 设 置 为 输 入 方 式,且

不接上拉电阻,转换停止时,输出为高阻。

6.串行口通道0串行口通道0结构如图1 12所示,其工作有下面4种模式:

? 操作停止方式。串行口不传送数据时,采用该方式,以降低功耗。

?3线串行I/O模式。该 方 式 使 用3线 传 送8位 数 据,采 用 串 行 时 钟SCK0,串 行 输 出

(SO0),串行输入(SI0)进行串行通信。该方式允许同时发送与接收,8位数据传输的

起始位可在 MSB和LSB间转换。

?SBI(串行总线接口)模式(主从)。该模式用于两器件或多器件间的数据传输。两根线

分别为串行时钟(SCK0)和串行数据总线(SB0或SB1)。SBI模式采用NEC的串行总

线格式,发送主机先送出“地址”,选中目标设备,然后送“命令”给目标设备,最后,送实

际的“数据”。接收者由硬件自动辨别“地址”、“指令”和“数据”。在该模式下,用于握

手的唤醒功能、应答信号和忙标志信号输出都可使用。

?2线串行I/O模式。该模式采用串行时钟(SCK0)和串行数据总线(SB0或SB1)两根

线进行数据传输。通过控制SCK0和SB0(或SB1)输出电平,能够进行任何数据格式

的串行通信。这样以往的两机或多机连接所必须的握手线就可去掉,从而增加了可利

用的输入/输出端口数。(1)串口通道0配置

串口通道0的结构如图1 12所示,其配置如表1 5所列。

表1 5串行口0的配置

项  目 配  置

寄存器串行I/O移位寄存器0(SIO0)

从地址寄存器SVA

控制寄存器

计时器时钟选择寄存器3(TCL3)

串行操作方式寄存器0(CSIM0)

串行总线接口控制寄存器SBIC

中断计时规定寄存器SINT

端口方式寄存器2(PM2)

① 串行I/O移位寄存器0(SIO0)串行I/O移位寄存器0是一个8位寄存器,用于进行串行/并行转换和进行用串行时钟同

步的串行发送/接收。SIO0用8位存储器操作指令设置。当串行操作方式寄存器0(CSIM0)的位[7](CSIE0)置1时,向SIO0写数据并开始串行操

作。发送时,写到SIO0的 数 据 被 输 出 到 串 行 输 出 线(SO0)或 输 出 到 串 行 数 据 总 线(SB0/

SB1)。接收时,从串行输入(SIO)或串行数据总线(SB0/SB1)上将数据读进SIO0。

03 世界流行单片机技术手册———日本系列

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图1 12 串口通道0方框图

13第1章 NEC公司单片机

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SBI方式和2线串行I/O方式的总线结构使引脚可以用于输入也可以用于输出。这样,在接收端,要预先向SIO0写入FFH(CSIM0的位[5]置1进行地址接收除外)。

对于SBI方式,向SIO0写数据可清除忙状态。此时,串行总线接口控制寄存器SBIC的

位[7](BUSY)不清0。复位使SIO0内容不确定。

② 从地址寄存器SVA从地址寄存器是 一 个8位 寄 存 器,用 于 设 置 与 串 行 总 线 相 连 的 从 属 器 件 的 从 属 地 址。

SVA用8位存储器操作指令设置。主器件输出从器件地址,以便在与其连接的从器件中选择要通信的从器件。地址比较器

将SVA值和由主器件输出的从地址进行比较,如果相等,从器件被选中。此时串行操作方式

寄存器(CSIM0)的位[6](COI)变为1。地址比较也可屏蔽最低位用高7位作为地址进行比较,可通过设置中断计时规定寄存器

SINT的位[4](SVAM)来实现该功能。如果接收 的 地 址 不 相 等,串 行 总 线 接 口 控 制 寄 存 器SBIC的 位[2](RELD)清0。当

CSIM0的位[5](WUP)是1,唤醒功能有效。此时,如果主器件发出的从地址与SVA值相等,才产生中断请求信号INTCSI0。由于该中断请求信号,从器件响应主器件的通讯请求,当中

断计时规定寄存器的位[5](SIC)已置为1时,即使 WUP是1,唤醒功能无效(SBI方式,总线

释放时刻产生中断请求信号)。在SBI方式或2线串行I/O方式当SVA作为主器件或从器件发送数据时,如果有错误,

可以检测出来。复位使SVA数据不确定。

③SO0锁存器

该锁存器锁存SI0/SB0/P25和SO0/SB1/P26引脚电平。在SBI方式中,该锁存器在第8个串行时钟结束时锁存数据。

④ 串行时钟计数器

在发送和接收期间,该计数器对输出和输入的串行时钟计数,并检查8位数据是否发送或

接收。

⑤ 串行时钟控制电路

该电路控制提供给串行I/O移位寄存器(SIO0)的串行时钟。当使用内部系统时钟时,该电路也控制SCK0/P27引脚的时钟输出。

⑥ 中断请求信号产生器

该电路控制中断请求信号的产生。在下列情况下,产生中断请求信号。

?3线串行I/O方式和2线串行I/O方式。每8个串行时钟,该电路产生一次中断。

?SBI方式。串行 操 作 方 式 寄 存 器0(CSIM0)的 第5位 是 唤 醒 功 能 规 定 位 WUP。当

WUP为1,处于地址侦听状态,在接收地址后当串行I/O移位寄存器0(SIO0)的值与

地址寄存器SVA的值相等时,产生中断请求信号,可以在中断服务程序中把 WUP清

0;当 WUP为0,处于数据接收状态,每8个串行时钟产生一次中断请求信号。

⑦ 忙/响应输出电路和忙释放/命令/响应检测器

上述两个电路,输出和检测SBI方式下的各种控制信号。但3线串行I/O方式和2线串

行I/O方式下不工作。

23 世界流行单片机技术手册———日本系列

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(2)串口通道0操作

① 操作停止方式

用串行操作方式寄存器0(CSIM0)的位[7](CSIE0)置0可以设置操作停止方式。

②3线串行I/O方式操作

(a)用串行操作方式寄存器0(CSIM0)和串行总线接口控制寄存器(SBIC)设置3线串行

I/O方式。(b)通讯工作。其时序如图1 13所示,3线串行I/O方式用于8位一组的数据传送/接

收。数据传送/接收用串行时钟同步按位进行。

图1 13 3线串行I/O方式时序

串行I/O移位寄存器0(SIO0)的移位操作在串行时钟(SCKO)的下降沿进行。要发送的数据锁存在SO0锁存器中,并从SO0引脚输出。接收的数据在SCK0的上升沿

锁存在SIO0中。一旦8位数据传输结束,SIO0工作自动停止,中断请求信号(CSIIF0)置位。

SO0引脚作为CMOS输出使用,并产生SO0锁存器状态。SO0引脚状态可由串口总线

接口控制寄存器(SBIC)的位[0](RELT)和位[1](CMDT)的设置来控制。不过,在串行传输

期间,不进行这种操作。

SCKO引脚输出电平由输出方式下(内部时钟方式)的P27输出锁存器的操作控制。(c)各种信号。图1 14给出了RELT和CMDT工作。

图1 14 RELT和CMDT工作

(d)MSB/LSB起始位转换。3线串行I/O方式传输起始位用 MSB或者LSB。(e)传送开始。当将串口通道0操 作 控 制 位(CSIE0)=1以 及8位 串 行 传 送 后,内 部 串 行 时 钟 停 止 或

SCK0为高电平,被传送数据送入串行I/O移位寄存器0(SIO0)开始串行传送。

33第1章 NEC公司单片机

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注:如果在数据写入SIO0后CSIE0置1,不开始传送。

③SBI方式操作

SBI方式如图1 15和图1 16所示。

SBI(串行总线接口)是与NEC串行总线格式一致的高速串行接口。

SBI具有总线配置格式,增加了计时串行I/O方法以使SBI能用两线在单主机高速串行

总线上与两个或多个器件通讯。因而,由两个或多个微控制器以及外围IC组成串行总线,所

使用的端口数、印制板的布线都会减少。主器件将从器件“地址”输出到串行总线,用于选定串行通讯的目标器件。“命令”给目标

机以指令,以及输出实际数据。从器件通过硬件将接收的数据分为“地址”、“命令”和“数据”,因而,使串口通道0的应用程序简化。

SBI合并了各种器件包括75X系列到78K系列8位和16位单片机的功能。图1 15给出了串行总线配置的例子。此处使用了具有与SBI相符合的串口的CPU和

外围IC芯片。

图1 15 SBI串行总线配置举例

在SBI方式,SB0(SB1)串行数据总线引脚为漏极开路输出,因而串行数据总线为线或状

态。串行数据总线需要上拉电阻。

SBI功能

在串行I/O方式中,当串行总线在两器件或多器件之间连接时,需要许多端口和连线用

以辨别芯片选择信号、命令/数据信号和判断忙状态,而真正有用的是数据传输功能。如果这

些功能都由软件完成,那么软件负担肯定太重。用SBI方式,串行总线由串行时钟SCK0和串行数据总线SB0(SB1)组成。因而,SBI有

效地减少了微控制器的端口数以及印刷板上的布线。

SBI功能如下所述:(a)地址/命令/数据辨别功能

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串行数据分为地址、命令、数据。(b)由发送的地址选择器件

由发送的地址,主器件对从器件进行选择。(c)唤醒功能

用唤醒功能(由软件置位/复位)使从器件很容易判断接收的地址(芯片选择判断)。当唤醒功能置位时,一旦接收到相匹配的地址,从器件就会产生中断请求信号。当两机或

多机进行通讯时,除了选定的从器件外,其他CPU可以不考虑串行通信,进行各自的工作。(d)ACK响应信号控制功能

控制检查串行数据接收的响应信号。(e)BUSY忙信号控制功能

控制报告从器件忙状态的忙信号。

SBI定义

SBI串行数据格式和信号 含 义 定 义 如 下:用SBI方 式 传 输 的 串 行 数 据 分 为 三 种 类 型:地

址、命令和数据。图1 16给出了地址、命令和数据传送的时序。

图1 16 SBI传送时序

总线释放信号和命令信号的输出由主器件控制。BUSY信号由从器件输出。ACK信号或

者由主机输出或者由从器件输出(通常由8位数据接收器输出)。从8位数据传送开始到BUSY复位,主器件的串行时钟连续输出。

(a)总线释放信号(REL)

53第1章 NEC公司单片机

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当SCK0线为高电平(不输出串行时钟)、SB0(SB1)线由低电平变为高电平时,产生总线释

放信号。总线释放信号表明,主器件将向从器件发送地址信号。从器件具有检测总线释放的硬件。(b)命令信号(CMD)当SCK0为高电平时(不输出串行时钟),SB0(SB1)线由高电平变为低电平产生命令信号,

命令信号由主器件输出。从器件具有检测命令信号的硬件。(c)地 址

地址为8位数据,由主器件通过数据总线送到从器件,以选择规定的从器件。跟在总线释放信号和命令信号后面的8位数据是地址信号。器件硬件检测该8位数据与

该机规定数据(从器件地址)是否相等。当这8位数据与从地址相等,意味选中该从器件。主

从间通信开始,一直进行到主器件停止通信。(d)命令和数据

主器件发送命令并与选定的从器件发送/接收数据。跟着命令信号的8位数据定义为命令。没有命令信号的8位数据定义为数据。做为命令

还是作为数据使用,则根据通信约定。(e)响应信号(ACK)该信号用在数据的发送和接收,以验证串行数据传送的正确性。当接收端收到发送端所发送的8位数据后,回送响应信号给发送端。如果数据发送了一

段时间,响应信号没有发回,说明发送的数据没有被从器件正确接收,此时发送端会重发数据。(f)BUSY忙信号、(READY)准备信号

忙信号通知主器件,从器件正忙于发送/接收数据。准备信号通知主器件,从器件准备发

送/接收数据。在SBI方式下,从器件置SB0(SB1)线为低电平告诉主器件此时为忙状态。从器件忙信

号在响应信号后输出。忙信号的设置/清除用SCK0下降沿同步。当忙信号清除时,主器件自

动结束输出串行时钟SCK0。当忙信号清除,SB0(SB1)变为准备状态时,主器件继续开始传送。

寄存器设置

SBI方式由串行操作方式寄存器0(CSIM0)、串行总线接口控制寄存器SBIC和中断计时

规定寄存器SINT控制。地址匹配检测方式

在SBI方式中,由主器件发出的地址信号选定从器件。地址匹配检测由硬 件 自 动 完 成。如果唤醒功能规定位 WUP=1,只有当主器件发出的从地址与SVA设定值相匹配,中断请求

标志寄存器IF0L的第6位CSIIF0置位。如果中断计时规定寄存器的位[5](SIC)置1,即使 WUP=1,唤醒功能也不起作用。SIC

清0,唤醒功能才能使用。注:从器件选中/未选中由总线释放 后(RELD=1)接 收 到 的 从 地 址 匹 配 来 检 测。匹 配 检 测 通 常 利 用 在

WUP=1产生的地址匹配中断(INTCSI0)来实现。从器件在 WUP=1时,利用从地址寄存器的值检

验选中/未选中。

如果 WUP=0,不用中断检验选中/未选中,则用预置的程序检测选中/未选 中。代 替 地

63 世界流行单片机技术手册———日本系列

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址匹配检测方式。错误检查

在SBI方式中,传送的串行总线SB0(SB1)状态被取入目标器件,即串行I/O移位寄存器

(SIO0)。因而传送错误可用下列方法检测。(a)将发送前的数据与发送后的数据进行比较的方法。在这种情况下,如果两个数据不

同,可以断定发生传送错误。(b)利用从地址寄存器SVA的方法

要发送的数据置入SIO0和SVA,并传送。在传送结束后,串行操作方式寄存器CSIM0的COI位(来自地址比较器的匹配信号)被测试。如果该位是“1”,数据传送正常,如果是“0”,可判断发生传送错误。通讯操作

在SBI方式中,主器件向串行总线输出“地址”,在两个或多个器件中,选择一个从器件作

为通讯目标。在通讯目标确定之后,传送/接收命令和数据,在主从器件之间 实 现 串 行 通 讯。移位寄存器的移位操作在串行时钟(SCK0)的下降沿进行。

发送的数据被锁存在SO0锁存器,并将 MSB设置为第1位,从SB0/P25或SB1/P26输

出数据。在SCK0上升沿,SB0(SB1)引脚接收输入数据,并将数据锁存到移位寄存器。当串行通道0操 作 控 制 位(CSIE0)=1或 在8位 数 据 传 送 之 后,内 部 串 行 时 钟 停 止 或

SCK0为高电平这两种条件下,将传送数据送入串行I/O移位寄存器0(SIO0)开始串行传送。注:1.如果数据写入SIO0后CSIE0置1,不开始传送。

2.因为N沟道晶体管在数据接收时必须关断,所以先要向SIO0写入FFH。然而,当唤醒位 WUP

=1,N沟道晶体管总是关断的,因而,不必向SIO0写FFH。

3.当从器件处于忙状态时,写入SIO0的数据不会丢失。当忙状态清除,SB0(或SB1)输入置为高电

平(READY),传输开始。

关于SBI方式注意事项

1.由总线释放后(RELD=1),接收的从地址的匹配检测决定从器件的选中或未选中。对 于 这 种 方 式 检

测,通常利用在 WUP=1时产生的地址匹配中断信号INTCSIO。这样,当 WUP=1时由从地址进行

选中/未选中检测。

2.如果由于 WUP=0而不利用中断检测 选 中 或 未 选 中 时,可 用 预 置 于 程 序 中 的 命 令 完 成 检 测 工 作,代

替采用地址匹配检测方法。

3.在BUSY信号输出期间如果 WUP置1,不清除BUSY。在SBI方式中,在下一个串行时钟SCK0的下

降沿,忙清除指令 产 生 后,BUSY信 号 连 续 输 出。在 WUP置1前,必 须 清 除 忙 信 号 然 后 检 查SB0(SB1)引脚是否为高电平。

4.对于作为数据输入/输出的引脚,在复位后串行传送第一个字节前,必须进行下列设置:

   将P25和P26输出锁存器置为1;

   将串行总线接口控制寄存器(SBIC)的位[0](RELT)置为1;

   P25和P26输出锁存器复位,由1变为0。

5.当器件工作在主器件方式时,在判断从器件是否处于忙状态,按下列步骤进行:

   检测ACK信号或中断请求信号是否产生。

   将SB0/P25(或SB1/P26)引脚的端口方式寄存器PM25(或PM26)设置为输入方式。

④2线串行I/O方式操作

73第1章 NEC公司单片机

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2线串行I/O方式能够适应任何串行的通信格式,通信基本上用串行时钟线(SCK0)和串

行数据输入输出线(SB0或SB1)进行。2线串行I/O方式用串行操作方式寄存器0(CSIM0)、串行总线接口控制寄存器SBIC和中断计时规定寄存器SINT设置。通信操作

2线串行I/O方式用于8位一组的数据发送/接收。数据发送/接收用串行时钟同步按位

进行。串行I/O移位寄存器0(SIO0)的移位操作在串行时钟(SCK0)的下降进沿进行。要发送的数据存放 在SO0锁 存 器,由 最 高 位 开 始 逐 位 从SB0/P25(或SB1/P26)引 脚 输

出。由SB0(或SB1)引脚接收的输入数据在SCK0的上升沿锁存进移位寄存器。一旦8位数

据传送结束,移位寄存器工作自动停止,中断请求标志寄存器CSIIF0置位。串行数据总线SB0(SB1)作为N沟道漏极开路的输入/输出使用,因而,引脚必须外接上

拉电阻。在接收数据的情况下,N沟道晶体管必须关断。所以预先要向SIO0写FFH。

SB0(SB1)引脚 产 生SO0锁 存 器 状 态,这 样,SB0(SB1)引 脚 的 输 出 状 态 可 由 RELT和

CMDT位设置。传送开始

当下列两个条件满足时,要传送的数据置入串行I/O移位寄存器,开始串行传送。串口通道0操作控制位CSIE0=1内部串行时钟停止或8位数据传送后SCK0为高电平。

注:1.在数据写入SIO0后,如果CSIE0置1,不开始传送。

2.因为N沟道晶体管在接收数据时必须关断,所以先要向SIO0写FFH。一旦8位传送结束,串行

传送自动停止,中断请求标志CSIIF0置位。

错误检测

在2线串行I/O方式中,由串行总线SB0(SB1)发送的数据存放入目标器件,即串行I/O移位寄存器0(SIO0),因此可用下列方式检测传送错误。

(a)将发送前的数据与发送后的数据进行比较的方法

在这种情况下,如果两个数据不同,可以断定发生传送错误。(b)利用从地址寄存器(SVA)的方法

将要传 送 的 数 据 置 入SIO0和SVA 并 传 送。在 传 送 结 束 后,串 行 操 作 方 式 寄 存 器0(CSIM0)的COI位(来自地址比较器的匹配信号)被测试。如果该位是1,数据传送正常;如果

是0,可判断发生传送错误。

7.串行口通道2串行通道2有下面三种工作模式:

? 操作停止模式。当串行传输不需要时,采用操作停止模式,可以减小功耗。

? 异步串行接口UART模式。

?3线串行I/O模式。串行口通道2硬件结构包括:发送寄存器TXS、接收寄存器RXS、接收缓冲寄存器 RXB、

串行操作模式寄存器2(CSIM2)、异步串行接口模式寄存器ASIM、异步串行接口状态寄存器

ASIS和波特率发生控制寄存器BRGC。串行通道2的操作停止模式和3线串行I/O模式与串行通道0基本一样,这里主要讲述

83 世界流行单片机技术手册———日本系列

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异步串行接口模式。异步通信的波特率由主系统时钟分频或由外部 ASCK引脚输入时钟分

频所产生。波特率发生控制寄存器BRGC格式:

7 6 1 0

TPS3 TPS2 TPS1 TPS0 MDL3 MDL2 MDL1 MDL0

当对主系统时钟进行分频时,其通信的波特率为:

RB=fxx

2n×(k+16)其中 k为由位 MDL3~MDL0设置的值(0≤k≤14)。

 n为由位PS3~TPS0设置的值(0≤n≤11)。

 fxx为主系统时钟频率。当对外部ASCK引脚输入时钟分频所产生的波特率为:

RB=fASK

2×(k+16)

 k为由位 MDL3~MDL0设置的值(0≤k≤14)。异步串行通信的帧格式由异步串行接口模式寄存器ASIM定义,包括起止位、字符位数、

校验位、停止位。串行通信速率由波特率发生控制寄存器BRGC寄存器设置,其波特率范围

从75b/s~38.4kb/s。发送操作

首先把要发送的数据送给发送寄存器TXS,而起止位、校验位和停止位会自动加上。当

数据由TXS送出后,即TXS为空时,此时会产生发送成功中断,即INTST。接收操作

当异步串行接口模式寄存器ASIM的位RXE置1时,串行接收有效,同时采样RxD的输

入。当一帧数据接收完毕,接收寄存器RXS的数据传送到接收缓冲寄存器RXB,则产生接收

完成中断INTSR。如果RXE置0,则停止串行口接收。接收错误

有三种类型的接收错误:校验错误、超限错误和帧错误(检测不到停止位)。数据接收错误时,ASIS会被自动置位,且产生接收错误中断INTSER,可以通过读ASIS

的内容知道其错误原因并作相应的处理。

8.中断功能和检测功能

μPD78054芯片的中断有下列三种类型。非屏蔽中断

即使在禁止状态,该中断也会被无条件响应。非屏蔽中断不受中断优先级控制,在所有的

中断中优先级最高。非屏蔽中断产生待机释放信号。监视定时器产生的中断为非屏蔽中断。

可屏蔽中断

该中断受屏蔽控制。可屏蔽中断由优先级规定标志寄存器(PROL、PROH)分为高优先

级组和低优先级组。高优先级中断可以作为低优先级中断使用。每个中断具有预先设置的优

93第1章 NEC公司单片机

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先等级(如表1 6所列),如果两个以上处于同优先级组的中断同时发生时,按照预先设置的

优先等级响应。可屏蔽中断包括有7个外部中断和13个内部中断。

表1 6 中断源和优先级和服务程序入口地址

中断类型 优先级别 中断源名称 触 发 向量表地址

非屏蔽中断 — INTWDT 看门狗定时器溢出(模式1) 0004H

0 INTWDT 看门狗定时器溢出(时间间隔) 0004H

1 INTP0 外部输入边沿检测 0006H

2 INTP1 外部输入边沿检测 0008H

3 INTP2 外部输入边沿检测 000AH

4 INTP3 外部输入边沿检测 000CH

5 INTP4 外部输入边沿检测 000EH

6 INTP5 外部输入边沿检测 0010H

7 INTP6 外部输入边沿检测 0012H

8 INTCSI0 串行接口0发送结束 0014H

9 INTCSI1 串行接口1发送结束 0016H

10 INTSER 串行接口2UART接收错误 0018H

11INTSR 串行接口2的UART接收结束 001AH

INTCSI2 串行接口2的3线发送结束

12 INTST 串行接口2的UART发送结束 001CH

13 INTTM3 监视定时器参考时间间隔信号 001EH

14 INTTM00 16位定时器与比较寄存器匹配 0020H

15 INTTM01 16位定时器与CR01匹配 0022H

16 INTTM1 8位定时器与事件计数器1匹配 0024H

17 INTTM2 8位定时器与事件计数器2匹配 0026H

18 INTAD A/D转换结束 0028H

软 件 — BRK BRK指令执行 003EH

测 试 —INTWT 监视定时溢出 —

(INTPT4) 端口4下降沿检测 —

软件中断

执行BRK指令,产生向量中断。即使在禁止状态,也响应软件中断。软件中断不受优先

级控制。(1)中断源及其配置

中断源共有22个,其中有非屏蔽中断、可屏蔽中断和软件中断,如表1 6所列。(2)中断功能控制寄存器

用下列6个寄存器控制中断功能:

? 中断请求标志寄存器(IF0L、IF0H)。

? 中断屏蔽标志寄存器(MKOL、MKOH)。

04 世界流行单片机技术手册———日本系列

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? 优先权规定标志寄存器(PROL、PROH)。

? 外部中断方式寄式器(INTM0、INTM1)。

? 取样时钟选择寄存器(SCS)。

? 程序状态字(PSW)

① 中断请求标志寄存器(IF0L、IF0H)中断请求标志在相应的中断请求产生或执行一条指令时置1。在中断请求响应或复位信

号输入时,中断标志清0。

② 中断屏蔽标志寄存器(MKOL、MKOH)中断屏蔽标志用于允许/禁止相应的可屏蔽中断服务。MKOL和 MKOH用1位或8位

存储器操作指令设置。当 MKOL和 MKOH一起作为16位寄存器 MKO使用时,用16位存

储器操作指令设置。

③ 优先级规定标志寄存器(PROL、PROH)优先级规定标志用于设置相应的可屏蔽中断优先级次序。PROL和PROH用1位或8

位存储器操作指令设置。当PROL和PROH一起作为16位寄存器PRO使用时,用16位存

储器操作指令设置。复位时,PROL和PROH为00H。

④ 外部中断方式寄存器INTM0、INTM1该寄存器设置INTP0~INTP6的 有 效 沿。INTM0、INTM1用8位 存 储 器 操 作 指 令 设

置。复位时,INTM0、INTM1为00H。

⑤ 取样时钟选择寄存器SCS该寄存器用于设置输入到INTP0的取样时钟。当用INTP0进行遥控数据接收时,用取

样时钟去掉数字噪声。SCS用8位存储器操作指令设置。复位后SCS为00H。当INTP0输

入电平连续激活两次时,噪声消除器将中断请求标志寄存器IF0L的第1位PIF0标志置为1。

⑥ 程序状态字(PSW)程序状态字是存储指令执行结果以及当前中断请求状态的寄存器。IE标志设置可屏蔽

中断允许或禁止,ISP标志控制多个中断服务,这些标志都被映象在程序状态字中。除8位读/写指令外,该寄存器可用位操作指令和位检测指令设置。当响应向量中断或当

执行BRK指令时,PSW自动存入堆栈,IE标志复位为0。如果响应可屏蔽中断,被响应的中

断的优先级 规 定 标 志 送 入ISP标 志。被 响 应 的 中 断 用PUSHPSW 指 令 压 栈。用 RETI、

RETB和POPPSW指令出栈。

9.外部器件扩展

(1)外部器件扩展功能

外部器件扩展功能指的是除了内部ROM、RAM、SFR以外,外部器件与单片机的连接。外部器件的连接用到端口4~端口6。端口4~端口6控制地址/数据、读/写选通、等待、地址

选通等。(2)外部器件扩展控制寄存器

外部器件存储器扩展功能由存储器扩展方式寄存器(MM)控制。MM设置等待控制和外

部扩展范围。MM用8位存储器操作指令设置。复位后 MM为01H。(3)外部器件扩展功能时序

外部器件扩展功能例子如图1 17所示。在外部存储器扩展方式下,时序控制信号输出

14第1章 NEC公司单片机

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引脚如下:

图1 17 存储器与μPD78054连接举例

① RD引脚(其他功能:P64)读选通信号输出引脚。在从外部存储器取数据和取指时,输出读选通信号。在内部存储

器取数期间,不输出读选通信号(保持高电平)。

② WR引脚(其他功能:P65)写选通信号输出引脚。数据存入外部存储器时,输出写选通信号。在内部存储器写数据

期间,不输出写选通信号(保持高电平)。

③ WAIT引脚(其他功能:P66)外部等待信号输入引脚。当外部等待功能不用时,WAIT可以作为输入/输出端口使用。

在内部存储器访问期间,不考虑外部等待信号。

④ ASTB引脚(其他功能:P67)地址选通信号输出引脚。不论是数据存取还是从外部存储器取指,该时序信号都被输出。

内部存储器访问期间,地址选通信号也输出。

⑤ AD0~AD7、A8~A15引脚(其他功能:P40~P47、P50~P57)地址/数据信号输出引脚。在取指和外存数据 访 问 期 间 作 地 址/数 据 信 号。对 内 存 访 问

时,这些信号改变(输出值不确定)。

10.待机功能

待机功能用于减小功耗,主要有两种方式。(1)HALT方式

执行 HALT指令设置 HALT方式。在 HALT方式下,CPU操作时钟停止,系统时钟振

荡器继续振荡。HALT方式的功耗比STOP方式的功耗大。HALT方式有利于一有中断请

求,立即重新启动的场合以及像时钟操作一样的间歇操作的场合。(2)STOP方式

执行STOP指令设置STOP方式。在STOP方式下,主系统时钟振荡器停止工作,整个

24 世界流行单片机技术手册———日本系列

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系统停止工作,CPU的 功 耗 很 小。数 据 存 储 器 可 以 工 作 于 低 压 存 储 方 式(VDD=2V),这 样

STOP方式在超低功耗下有效的保存了数据存储器中的数据。一旦有中断请求,STOP方式

被立即清除,该方式允许间歇操作。因为STOP方式清除后,必须要有一段等待时间,使得振

荡频率稳定,所以在一有中断必须立即处理的场合,应选用 HALT方式。寄存器、标志以及数据存储器的内容都要在待机方式前存储。端口的输出锁存器以及缓

冲器的状态也被存储。

11.复位功能

以下两项操作可以产生复位功能:

? 从RESET引脚输入外部复位信号

? 看门狗定时器超时引起的内部复位

外部复位和内部复位没有功能上的差别。两种复位,都是从0000H和0001H地址执行

复位程序。当RESET引脚输入低电平或看门狗定时器溢出时,产生复位,各寄存器的内容如表1 7

所列。

表1 7 复位后寄存器的状态

硬  件 复位后状态

程序计数器PC 0000H和0001H

堆栈指针SP 未定义

程序状态字PSW 02H

RAM数据存储器 未定义

通用寄存器 未定义

端口(输出锁存器)

端口0~端口3,端口7、12、13(P0~P3、P7、P12、P13)

00H

端口4~端口6(P4~P6) 未定义

端口模式寄存器PMn FFH

上拉电阻选择寄存器PUOH、PUOL 00H

处理机时钟控制寄存器PCC 04H

振荡模式选择寄存器OSMS 00H

存储器大小设置寄存器IMS C8H

存储器扩展模式 MM 10H

振荡器稳定时间选择OSTS 04H

16位定时器/事件计数器

定时器寄存器TM0 00H

捕捉/比较寄存器CR00、CR01 未定义

时钟选择寄存器TCL0 00H

模式控制寄存器CRC0 04H

输出控制寄存器TOC0 00H

34第1章 NEC公司单片机

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续表1 7

硬  件 复位后状态

8位定时器/事件计数器

定时寄存器TM1、TM2 00H

比较寄存器CR01、CR02 未定义

时钟选择寄存器TCL1 00H

模式控制寄存器TMC1、TMC2 00H

输出控制寄存器TOC1 00H

时钟定时器 时钟选择寄存器TCL2 00H

看门狗定时器 模式寄存器 WDTM 00H

串行口

时钟选择寄存器TCL3 88H

转换寄存器SIO1、SIO2 未定义

模式寄存器CSIM0、CSIM1、CSIM2 00H

串行总线接口控制寄存器SBIC 00H

从机地址寄存器SVA 未定义

自动数据发/收控制器ADTC 00H

自动数据发/收地址指针ADTP 00H

自动数据发/收间隔寄存器ADTI 00H

异步串行口模式ASIM 00H

异步串行口状态ASIS 00H

波特率发生控制寄存器BRGC 00H

发送寄存器TXS 00H

接收缓冲寄存器RXB FFH

中断定时寄存器SINT 00H

A/D转换

模式寄存器ADM 00H

转换结果寄存器ADCR 未定义

输入选择寄存器ADIS 00H

D/A转换模式寄存器DAM 00H

转换数值结果寄存器DACS0、DACS1 00H

实时输出端口

模式寄存器RTPM 00H

控制寄存器RTPC 00H

缓冲区寄存器RTBL、RTBH 00H

44 世界流行单片机技术手册———日本系列

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续表1 7

硬  件 复位后状态

中 断

中断请求寄存器IF0L、IF0H、IF1L 00H

屏 蔽 标 志 寄 存 器 MK0L、MK0H、

MK1LFFH

优先级标志寄存器

PR0L、PR0H、PR1LFFH

外部中断模式INTM0,INTM1 00H

键返回模式寄存器KRM 02H

采样时钟选择寄存器SCS 00H

复位期间或在复位清除后的振荡稳定期间,每个引脚为高阻态。当RESET引脚输入低电平时,复位清除,在经过一段振荡稳定时间(216/fxx)之后,开始执

行程序。由监视定时器溢出产生的复位,在复位完成后自动清除,在经过一段振荡稳定时间

(216/fxx)之后,开始执行程序。注:1.输入到RESET引脚的外部复位信号,至少低电平要持续10μs。

2.在复位期间,主系统时钟振荡停止,子系统时钟继续振荡。

3.STOP方式由复位信号清除,复位期间,STOP方式的信息被保存,端口引脚变为高阻态。

12.PROM编程

μPD78054片内具有32KB的PROM 作为程序存储器。当对μPD78054编程时,用VPP引脚和RESET引脚设置PROM的编程方式。

(1)操作方式

当VPP引脚加+5V或+12.5V电压,RESET引脚加低电平 时,μPD78054置 为 编 程 方

式。设置CE、OE和PGM引脚可以设置PROM 的工作 方 式。当CE、OE和PGM=101和010时为数据输入,001为数据输出,其他为高阻态。

(2)PROM的写过程

用以下过程向PROM写入数据,允许高速写入。

① RESET固定为低电平,VPP引脚加+5V或+12.5V电压,PROM为编程方式。

② VDD引脚加+6.5V电压,VPP引脚加+12.5V电压。

③ 送首地址。

④ 送要写的数据。

⑤ 向CE引脚送0.1ms编程脉冲(低有效)。

⑥ 校验方式,如果数据写入,进行步骤⑧,如果数据没有写入,重复步骤④~⑥。如果用

户重复25次仍不能写入数据,进行步骤⑦。

⑦ 器件损坏,停止写操作。

⑧ 送要写的数据,并重复步骤④~⑥数次。

⑨ 地址增加。

⑩ 重复步骤④~⑨,一直到末地址。

54第1章 NEC公司单片机

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(3)PROM的读过程

用以下过程将PROM数据读到外部数据总线(D0~D7)。

① RESET固定为低电平,VPP引脚加+5V电压,PROM编程方式。

② VDD、VPP引脚加+5V电压。

③ 引脚A0~A15输入地址信号。

④ 读方式。

⑤ 引脚D0~D7输出数据。

1.1.5 指令系统

本节将向用户介绍NEC公司78K/0系列8位单片机的寻址方式、指令格式和指令集。

1.寻址方式

78K系列单片机的寻址方式可分为两类:指令的寻址方式和操作数的寻址方式。(1)指令的寻址方式有:

? 相对寻址。

? 立即寻址。

? 表间接寻址。(2)操作数的寻址方式有以下9种:

? 间接寻址。

? 寄存器寻址。

? 直接寻址。

? 短直接寻址。

? 特殊功能寄存器SFR寻址。

? 寄存器间接寻址。

? 基址寻址。

? 基址间接寻址。

? 堆栈寻址。

2.指令格式

78K/0系列单片机的指令可分为单字节、双字节和三字节指令。指令格式有以下三种形式:

(1)操作码 :单字节指令。

(2)操作码 + 操作数 :双字节指令。

(3)操作码 + 操作数 + 操作数 :三字节指令。

3.指令集

78K/0系列单片机提供以下7种指令。表1 8~表1 15说明了78K/0系列单片机指令的

名称、格式、指令对标志位的影响和指令功能。指令中各个符号所表示的意义如表1 8所列。

? 数据传送指令

? 算术运算指令

? 逻辑运算指令

? 位操作指令

64 世界流行单片机技术手册———日本系列

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? 循环和移位指令

? 处理器控制指令

? 控制转移指令

表1 8 指令中各种符号的意义

符 号 表示意义

A 寄存器A

B 寄存器B

C 寄存器C

H 寄存器 H

L 寄存器L

X 寄存器X

PSW 状态寄存器

PC 程序指针

SP 堆栈指针

CY 进位位标志

AC 辅助进位位标志

Z 零标志

∧ 逻辑与

∨ 逻辑或

逻辑异或

addr16 16位立即数或地址

addr11 11位立即数或地址

符 号 表示意义

addr5 5位立即数或地址

saddr FE20H~FF1FH立即数或地址

jdisp8 8位偏移地址

word 16位立即数

— 无影响

× 置1或清0

R 恢复以前保存的值

# 立即数前辍

! 绝对地址

$ 相对地址

[] 间接地址

d 目的操作数

s 源操作数

d.dit 目的操作数的某个位

s.dit 源操作数的某个位

byte 8位立即数或地址

表1 9 数据传送指令

指令格式标志位

Z AC CY指令功能

MOV d,s — — — 8位数据传送指令:(d)→ (s)

MOV PSW,#byte × × × 8位数据传送指令:byte→PSW

MOV PSW,A × × × 8位数据传送指令:A→PSW

XCH d,s — — — 8位数据交换指令:(d)(s)

MOVW d,s — — — 16位数据传送指令:(d)→(s)

XCHW d,s — — — 16位数据交换指令:(d)(s)

MOV1 CY,s.bit — — × 位传送指令:s.bit→CY

MOV1 d.bit,CY — — — 位传送指令:CY→d.bit

MOV1 PSW.bit,CY × × — 位传送指令:CY→PSW.bit

PUSH PSW — — — 入栈指令:PSW→ [SP-1],SP-1→SP

PUSH d — — — 入栈指令:(d)→W[SP-1],SP-2→SP

POP PSW R R R 出栈指令:[SP]→PSW,SP+1→SP

POP d — — — 出栈指令:W[SP]→(d),SP+2→SP

74第1章 NEC公司单片机

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表1 10 算术运算指令

指令格式标志位

Z AC CY指令功能

ADD d,s × × × 8位加法指令:(s)+(d)→(d),CY

ADDC d,s × × × 8位带进位加法指令:(s)+(d)+C→(d),CY

SUB d,s × × × 8位减法指令:(s)-(d)→(d),CY

SUBC d,s × × × 8位带进位减法指令:(d)-(s)-C→(d),CY

CMP d,s × × × 8位比较指令:(d)-(s)

ADDW AX,#wod × × × 16位加法指令:word+AX→AX,CY

SUBW AX,#word × × × 16位减法指令:AX-word→AX,CY

CMPW AX,#word × × × 16位比较指令:AX-word

MULU X — — — 乘法指令:A×X→AX

DIVUW C — — — 除法指令:AX/C→AX,余数→C

INC d × × — 8位加1指令:(d)+1→(d)

DEC d × × — 8位减1指令:(d)-1→(d)

INCW d — — — 16位加1指令:(d)+1→(d)

DECW d — — — 16位减1指令:(d)-1→(d)

ADJBA × × × 十进制加法调整指令

ADJBS × × × 十进制减法调整指令

表1 11 逻辑运算指令

指令格式标志位

Z AC CY指令功能

AND d,s — — × 逻辑与指令:(s)∧(d)→(d)

OR d,s — — × 逻辑或指令:(s)∨(d)→(d)

XOR d,s — — × 异或指令:(d)(s)→(d)

表1 12 位操作指令

指令格式标志位

Z AC CY指令功能

AND1 CY,s.bit — — × 位与操作指令:CY∧s.bit→CY

OR1 CY,s.bit — — × 位或操作指令:CY∧s.bit→CY

XOR1 CY,s.bit — — × 位异或操作指令:CYs.bit→CY

SET1 d.bit — — — 位置1操作指令:1→d.bit

SET1 CY — — 1 位置1操作指令:1→CY

SET1 PSW.bit × × × 位置1操作指令:1→PSW.bit

CLR1 d.bit — — — 位清0操作指令:0→d.bit

84 世界流行单片机技术手册———日本系列

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续表1 12

指令格式标志位

Z AC CY指令功能

CLR1 PSW.bit × × × 位清0操作指令:0→PSW.bit

CLR1 CY — — 0 位置0操作指令:0→CY

NOT1 CY — — × 位取反操作指令:CY→CY

表1 13 循环和移位指令

指令格式标志位

Z AC CY指令功能

ROR A,1 — — ×

循环右移指令

ROL A,1 — — ×

循环左移指令

RORC A,1 — — ×

带进位循环右移指令

ROLC A,1 — — ×

带进位循环左移指令

ROR4 [HL] — — —

半字节循环右移指令

ROL4 [HL] — — —

半字节循环左移指令

表1 14 处理器控制指令

指令格式标志位

Z AC CY指令功能

SEL RBn — — — n→RBS1,0

NOP — — — 空操作指令

EI — — — 开中断指令:1→IE

DI — — — 关中断指令:0→IE

HALT — — — 处理器暂停指令

STOP — — — 处理器停机指令

94第1章 NEC公司单片机

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表1 15 控制转移指令

指令格式标志位

Z AC CY指令功能

CALL !addr16 — — — 调用指令:PC入栈,addr16→PC

CALLF !addr11 — — —调用指令:PC入栈,(000000000:addr5+1)→PCH,

(000000000:addr5)→PCL

CALLT [addr5] — — — 调用指令:PC入栈,0001→PC15-11,addr11→PC10-0

BRK — — —中断指令:PSW入栈,PC入 栈,IE←0(003FH)→PCH,

(003EH)→PCL

RET — — — 子程序返回指令

RETI — — — 中断返回指令且0→NMIS

RETB R R R 中断返回指令

BR !addr16 — — — 无条件转移指令:addr16→PC

BR $addr16 — — — 无条件转移指令:PC+2+jdisp8→PC

BR AX — — — 无条件转移指令:AX→PC

BC $addr16 — — — 条件转移指令:若CY=1,则PC+2+jdisp8→PC

BNC $addr16 — — — 条件转移指令:若CY=0,则PC+2+jdisp8→PC

BZ $addr16 — — — 条件转移指令:若Z=1,则PC+2+jdisp8→PC

BNZ $addr16 — — — 条件转移指令:若Z=0,则PC+2+jdisp8→PC

BT d.bit,$addr16 — — — 条件转移指令:若d.bit=1,则PC+3+jdisp8→PC

BT sfr.bit,$addr16 — — — 条件转移指令:若sfr.bit=1,则PC+4+jdisp8→PC

BF d.bit,$addr16 — — — 条件转移指令:若d.bit=0,则PC+4+jdisp8→PC

BF A.bit,$addr16 — — — 条件转移指令:若A.bit=0,则PC+3+jdisp8→PC

BTCLR d.bit,$addr16 — — —条件转移指令:若d.bit=1,则PC+4+jdisp8→PC,

同时0→d.bit

BTCLR A.bit,$addr16 — — —条件转移指令:若A.bit=1,则PC+3+jdisp8→PC,

同时0→A.bit

DBNZ B,$addr16 — — —条件转移指令:B-1→B,

若B≠0,则PC+2+jdisp8→PC

DBNZ C,$addr16 — — —条件转移指令:C-1→C,

若C≠0,则PC+2+jdisp8→PC

DBNZ saddr,$addr16 — — —条件转移指令:saddr-1→saddr,

若saddr≠0,则PC+3+jdisp8→PC

05 世界流行单片机技术手册———日本系列

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1.2 μPD78054系列单片机选购指南

1.2.1 型号及参数

本节将为用户提供78K/0系列中μPD78054系列和μPD78054Y系列单片机的型号和参

数,如表1 16和 表1 17所 列。表 中 列 出 了 基 本 指 令 数、最 小 指 令 执 行 时 间、指 令 周 期、

ROM容量、RAM容量、地址空间、中断功能、I/O引脚数、定时器及其输出口数量、串行口、等

待功能、工作电压范围、封装类型、汇编程序、C编译器、实时OS、器件文本和内电路仿真器等

18个方面的参数。

表1 16 μPD78054系列单片机的型号及其参数

μPD78054子系列(μPD78—)

型 号 -052 -053 -054 -P054 -055 -056 -058 -P058

基本指令数 63

最小指令

执行时间0.4μs(5.0MHz)

指令周期选择主时钟(5.0MHz):0.4μs、0.8μs、1.6μs、3.2μs、6.4μs、12.8μs选择副时钟(32.768kHz):122μs

ROM/KB 16 24 32 32(PROM) 40 48 60 60(PROM)

RAM/B 544 1056 2080

地址空间 64KB

中断功能 外部中断:7个;内部中断:15个

I/O引脚数 CMOS输入引脚:2个;CMOSI/O引脚数:63个;N沟道开漏I/O引脚数:4个

定时器16位定时器/事件计数器×1通道、监视定时器×1通道

8位定时器/事件计数器×2通道、定时器×1通道

定时器

输出口3个(PWM输出口1个)

串行口

3线/SBI/2线输出(可选):1通道;

3线(带32B自动收发功能):1通道;

3线/UART(可选):1通道

A/D转换器 8位精度×8通道

D/A转换器 8位精度×2通道

其 他 时钟输出功能、蜂鸣器输出功能

等待功能 停止/暂停

工作电压/V 2.0~6.0

封 装 ①和② ①、②和③ ① ④和⑤ ③和④

汇编程序 RA78K0

C编译器 CC78K0

15第1章 NEC公司单片机

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续表1 16

μPD78054子系列(μPD78—)

实时OS MX78K0 RX78K0、MX78K0

集成除错程序 ID78K0(或ID78K0-NS)、DF78054

内电路仿真器

IE—78001—R—A(ID78K0),IE—78K0—NS(ID78K0—NS)

IE—78001—R—A:IE—780308—R—EM,IE—78K0—NS:IE—780308—NS—EM1

IE—78001—R—A:EP—78230GC—R,EP—78054GK—R,IE—78K0—NS:NP—80GC4,NP—80GK4

备注:①80引出端塑料QFP(14mm×14mm,0.65mm间距);②80引出端塑料QFP(12mm×12mm,0.5mm间距);③80引出端陶瓷 WQFN(14mm×14mm);④80引出端陶瓷QFN(14mm×14mm);⑤80引出端陶瓷QFN(12mm×12mm)

表1 17 μPD78054Y系列单片机的型号及其参数

μPD78054Y系列(μPD78—)

型 号 -052Y -053Y -054Y -055Y -056Y -058Y -P058Y

基本指令数 63

最小指令

执行时间0.4μs(5.0MHz)

指令周期选择主时钟(5.0MHz):0.4μs、0.8μs、1.6μs、3.2μs、6.4μs、12.8μs选择副时钟(32.768kHz):122μs

ROM/KB 16 24 32 40 48 60 60(PROM)

RAM/B 544 1056 2080

地址空间 64KB

中断功能 外部中断:7个;内部中断:15个

I/O引脚数 CMOS输入引脚:2个;CMOSI/O引脚数:63个;N沟道开漏I/O引脚数:4个

定时器16位定时器/事件计数器×1通道、监视定时器×1通道

8位定时器/事件计数器×2通道、定时器×1通道

定时器

输出口3个(PWM输出口1个)

串行口

3线/I2C总线/2线(可选)∶1通道;

3线(带32B自动收发功能)∶1通道;

3线/UART(可选)∶1通道

A/D转换器 8位精度×8通道

D/A转换器 8位精度×2通道

其 他 时钟输出功能、蜂鸣器输出功能

等待功能 停止/暂停

工作电压/V 2.0~6.0

25 世界流行单片机技术手册———日本系列

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续表1 17

μPD78054Y系列(μPD78 )

封 装 ① ① ①和② ③和④

汇编程序 RA78K0

C编译器 CC78K0

实时OS MX78K0 RX78K0、MX78K0

集成除错程序 ID78K0(或ID78K0—NS)、DF78054

内电路仿真器

IE—78001—R—A(ID78K0),IE—78K0—NS(ID78K0—NS)

IE—78001—R—A:IE—780308—R—EM IE—78K0—NS:IE—780308—NS—EM1

IE—78001—R—A:EP—78230GC—R,EP—78054GK—R IE—78K0—NS:NP—80GC3,NP—80GK3

备注:①80引出端塑料QFP(14mm×14mm,0.65mm间距);②80引出端塑料QFP(12mm×12mm,0.5mm间距);③80引出端陶瓷 WQFN(14mm×14mm);④80引出端陶瓷QFN(14mm×14mm)

1.2.2 封装引脚

1.封 装

NEC公司单片机产品的外壳封装可分为两大类,即表面安装型和穿孔型。(1)表面安装型IC封装

该类型共 包 括 以 下16种:SOP、SSOP、TSSOP、TSOP、QFP、LQFP、TQFP、SVP、SOJ、

QFJ、QFN、TCP、LCD驱动器、PGA、BGA和T—BGA型,如表1 18所列。

表1 18 表面安装型IC封装形式的种类

名 称 说 明

SOP型? 全称:短引脚封装

? 引脚数有9种:8、14、16、20、24、28、32、40和44脚

SSOP型? 全称:薄型短引脚封装

? 引脚数有14种:8、14、16、20、24、26、30、36、38、42、48、62、64和70脚

TSSOP型? 全称:超薄型短引脚封装

? 引脚数有3种:8、20和26脚

TSOP型? 全称:超薄型短引脚封装

? 引脚数有12种:24、26、28、32、34、40、44、48、50、54、62和70脚

QFP型

? 全称:扁平方形封装

? 引脚数有22种:44、48、52、56、64、72、74、88、94、100、120、144、160、176、184、208、240、256、272、

304、344和376脚

LQFP型? 全称:薄型扁平方形封装

? 引脚数有11种:64、80、100、144、160、176、208、216、240、256和504脚

35第1章 NEC公司单片机

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续表1 18

名 称 说 明

TQFP型? 全称:极薄型扁平方形封装

? 引脚数有7种:48、64、80、100、120、144和168脚

SVP型? 全称:表面垂直封装

? 引脚数为32脚

SOJ型? 全称:J型短引脚封装

? 引脚数有:24、26、28、32、34、36、40、42和44脚

QFJ型? 全称:J型短引脚扁平方型封装

? 引脚数有6种:28、32、44、52、68和84脚

OFN型? 全称:扁平方形无引脚封装

? 引脚数有16种:16、18、20、22、24、28、32、44、48、64、68、74、80、84、94和100脚

TCP型? 全称:带型芯片载体

? 有三种规格:35mm、48mm和70mm

PGA型? 全称:引脚栅格阵列封装

? 引脚数为528脚

BGA型? 全称:圆孔栅格阵列封装

? 引脚数有6种:119、225、256、313、352和396脚

T—BGA型? 全称:带型圆孔栅格阵列封装

? 引脚数有6种:256、352、420、500、576和696脚

(2)穿孔式IC封装

该类型包括以下6种:DIP、SDIP、CDIP、QUIP、PPGA和PGA型,如表1 19所列。

表1 19 穿孔式IC封装形式的种类

名 称 说 明

DIP型? 全称:双列直插式封装

? 引脚数有14种:8、14、16、18、20、22、24、28、30、32、36、40、42和44脚

SDIP型? 全称:引脚密集型双列直插式

? 引脚数有12种:14、16、18、20、22、24、28、30、40、42、48和64脚

CDIP型? 全称:陶瓷双列直插式

? 引脚数有13种:8、14、16、18、20、22、24、28、32、40、42、48和64脚

QUIP型? 全称:内外双层引脚式封装

? 引脚数为64脚

PPGA型? 全称:塑料引脚栅格阵列封装

? 引脚数有9种:72、84、120、132、175、176、208、280和447脚

PGA型? 全程:引脚栅格阵列封装

? 引脚数有12种:68、72、84、132、144、176、179、208、280、364、477和528脚

45 世界流行单片机技术手册———日本系列

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2.引脚说明

下面将以μPD78054系列单片机为例,来介绍NEC8位单片机的引脚。引脚图如图1 18所示,引脚功能如表1 20所列。

图1 18 μPD78054系列芯片引脚图

表1 20 引脚功能说明

名 称 功 能

P00~P07 端口0

P10~P17 端口1

P20~P27 端口2

P30~P37 端口3

P40~P47 端口4

名 称 功 能

P50~P57 端口5

P60~P67 端口6

P70~P72 端口7

P120~P127 端口12

P130~P131 端口13

55第1章 NEC公司单片机

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续表1 20

名 称 功 能

RTP0~RTP7 实时输出端口

INTP0~INTP6 外围中断源输入

TI00、TI01、TI1、TI2 定时器输入

TO0~TO2 定时器输出

SB0~SB1 串行总线

SI0~SI2 串行输入

SO0~SO2 串行输出

SCK0~SCK2 串行时钟信号

RxD 接收数据

TxD 发送数据

ASCK 异步串行时钟信号

PCL 可编程时钟信号

BUZ 蜂鸣器时钟信号

STB 选通信号

BUSY 忙信号

AD0~AD7 地址总线低8位/数据总线

A8~A15 地址总线高8位

名 称 功 能

RD 读信号

WR 写信号

WAIT 等待信号

ASTB 地址选通信号

X1、X2 晶振(主时钟)

XT1、XT2 晶振(辅助时钟)

RESET 复位信号

ANI0~ANI7 模拟信号输入口

ANO0~ANO1 模拟信号输出口

AVDD 模拟转换电源

AVSS 模拟转换地端

AVREF0 模拟转换参考电压

VDD 电源

VPP 编程电源

VSS 地端

IC 内部已连接

1.3 应用方法

1.3.1 开发环境

NEC公司为其各系列单片机提供了完整的开发环境。μPD78054系列单片机应用系统的

开发使用下列开发工具。图1 19给出了开发工具的配置。

1.语言处理软件(如表1 21、表1 22所列)

表1 21 语音处理软件

RA78K/0汇编程序包

汇编程序把助记符编写的程序转变为微控制器可执行的目标程序代码。该汇编程序提供自动产生符号表功能和转移指令最优化功能

产品号:μSXXXXRA78K/0

CC78K/0C编辑器程序包

该软件把用C语言编写的程序转变为微控制器可执行的目标程序代码。使用CC78K/0C编辑器程序包要与RA78K/0汇编程序包配合

产品号:μSXXXXCC78K/0

CC78K/0LC程序库源文件

该文件是一个功能模块原文件配置有包含在CC78K/0C编辑器软件中的目标程序库。当

把在CC78K/0C编辑器中的目标程序库转换为用户规定的格式时,需要CC78K/0LC程

序库文件

产品号:μSXXXXCC78K/0L

   注:XXXX产品间的不同取决于使用的主机,参考表1 22。

65 世界流行单片机技术手册———日本系列

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图1 19 开发工具的配置

表1 22 产品与主机的匹配

主 机 操作系统 支持媒介 产品号中××××部分

PC—9800系列MS—DOS

(Ver3.30~5.00A注)

3.5in2HD 5A13

5in2HD 5A10

IBMPC/XTPCDOSTM

(Ver3.1)5in2HC 1B10

HP9000系列300TMHP—UXTM

(rel.7.05B)

SPARCStationTMSunOSTM

(rel.4.1.1)

EWS—4800系列TM

(RISC)EWS—UX/VTM

(rel.4.0)

盒式磁带

(QIC—24)

3H15

3K15

3M15

    注:Ver5.00/Ver5.00A版本具有任务交换功能,但该软件中不具备任务交换功能。

75第1章 NEC公司单片机

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2.语言处理软硬件(如表1 23所列)

表1 23 语言处理的软硬件

硬件

PG—1500

PROM编程器

通过编程适配器与目标 板 的 连 接,对 片 内PROM 按 独 立 或 主 机 操 作 方

式编程。典型的PROM编程范围从256K位到4M位。

PA—78P054GC注1

PA—78P054GK注1

PA—78P054KK—T注1

编程器适配器与PG—1500连接,用于μPD78P054系列:

PA—78P054GC:80引脚塑料封装QFP(14mm×14mm)

PA—78P054GK:80引脚塑料封装TQFP(12mm×12mm)

PA—78P054KK—T:80引脚陶瓷封装 WQFN(带窗口LCC)

软件 PG—1500控制器

PG—1500由主机控制,主机和PG—1500通过串口或并口连接

主 机 操作系统 支持媒介 产品名

PC—9800系列MS—DOS(Ver3.30~5.00A注2)

3.5in2HD μS5A13PG1500

5in2HD μS5A10PG1500

IBMPC/AT PCDOS(3.1) 5in2HC μS7B10PG1500

    注:1.仍在开发。

2.Ver5.00/Ver5.00A版本具有任务交换功能,但该软件中不具备任务交换功能。

3.调试工具

μPD78P054系列的调试工具为IE78000R电路内部仿真器。该系统配置如下:(1)硬件(如表1 24所列)

表1 24 调试工具的硬件配置

IE—78000—R电路内部仿真器

当系统开发应用78K/0系 列 时,用 电 路 内 部 仿 真 器 调 试 硬 件 和 软

件。该仿真器有仿真 插 头 相 连。调 试 时,应 与 主 机 和PROM 编 程

器连接

RE—78064—R—EM仿真板 μPD78064系列仿真调试板

EP—78230GC—R仿真插头

EV—9200GC—80转换插口

μPD78234系列仿真插头,为80引 脚 塑 料 QFP(14mm×14mm),

内含80引脚的转换插口EV—92000GC—80以便开发目标系统

该插口连接EP—78230GC—R和具有80引 脚 塑 料 QFP(14mm×

14mm)的用户系 统 板。使 用μPD78P054KK—T(陶 瓷 WQFN(带

窗口LCC))时,可不连接EP—78230GC—R

EP—78054GK—R仿真插头

EV—9500GK—80转换适配器

μPD78054系列仿真插头,为80引脚塑料TQFP(12mm×12mm),

内含80引脚的转换插口EV—9500GK—R以便开发目标系统

该转 换 适 配 器 连 接EP—78054GK—R和 具 有80引 脚 塑 料 TQFP(12mm×12mm)的用户系统板

  注:EV—9200GC—80以5件一组出售,EV—9500GK—80单件出售。

(2)软件(如表1 25所列)

85 世界流行单片机技术手册———日本系列

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表1 25 调试工具的软件配置

SD78KO屏幕调试器

78K/O系列屏幕调试器。通过主机的串口或并口与IE—78000—R相连,由主机

控制IE—78000—R。

主 机 操作系统 支持媒介 产品名

PC—9800系列

MS—DOS(Ver3.30~5.00A注1

3.5in2HD μS5A13SD78KO

5in2HD μS5A10SD78KO

IBMPC/ATPCDOS(Ver5.0)

5in2HC μS7B10SD78KO

DF78054器件文件注2

μPD78054系列的器件文件。使用DF78054器件文件应与SD78KO相配合。

主 机 操作系统 支持媒介 产品名

PC—9800系列

MS—DOS(Ver3.30~5.00A注1)

3.5in2HD μS5A13DF78054

5in2HD μS5A10DF78054

IBMPC/ATPCDOS(Ver5.0)

5in2HC μS7B10DF78054

      注:1.Ver5.00/Ver5.00A版本具有任务交换功能,但该软件中不具备任务交换功能;

2.仍在开发。

以上所列调试工具适用于μPD78054系列任一种产品。

4.其他电路内部仿真器升级为IE—78000—R的方法

当用户已拥有78K系列或75X系列电路内部仿真器时,通过用IE—78000—R—BK取代

内部断开板,能够把现有的仿真器作为78K/0系列的电路内部仿真器IE—78000—R使用(如

表1 26所列)。

表1 26 其他电路内部仿真器升级方法

系列名称 所拥有的电路内部仿真器 要购置的板

75系列 IE—75000—R,IE—75001—R

78K/I系列 IE—78130—R,IE—78140—R

78K/II系列IE—78230—R,IE—78230—R—A

IE—78240—R,IE—78240—R—A

78K/III系列IE—78320—R,IE—78327—R

IE—78330—R,IE—78350—R

78K/VI系列 IE—78600—R

IE—78000—R—BK

5.嵌入式软件

嵌入式软件用于高效率程序开发。(1)实时操作系统

产品号:μSXXXXRX78013ΔΔΔΔ实时操作系统RX78K/O是基于μITRON规范的实时操作系统,提供RX78K/O核心程

序和准备多重信息表工具(配置选择)。使用RX78K/O,一般与RA78K/O汇编程 序 包 联 合

使用。当购买RX78K/O时,先填写购买申请表再签署使用核准合同。

95第1章 NEC公司单片机

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产品XXXX和ΔΔΔΔ的不同取决于主机和操作系统等。(2)模糊推理开发支持系统(如表1 27所列)

表1 27 模糊推理开发支持系统

FE9000/FE9200模糊知识数据

准备工具

该程序支持模糊知识数据输入(模糊规则和成员功能)、编辑、估算(模拟)。

主 机 操作系统 支持媒介 产品名

PC—9800系列MS—DOS

(Ver3.10~3.30C)

3.5in2HD μS5A13FE9000

5in2HD μS5A10EF9000

FT9080翻译器

该程序把用模糊知识数据准备工具获得的模糊知识数据转换成用于RA78K/0的

汇编源程序

主 机 操作系统 支持媒介 产品名

PC—9800系列MS—DOS

(Ver3.10~3.30C)

3.5in2HD μS5A13FT9080

5in2HD μS5A10FT9080

FI78K0模糊推理模块

该程序完成模糊 推 理。通 过 链 接 由 翻 译 器 翻 译 得 到 的 模 糊 知 识 数 据 进 行 模 糊

推理

主 机 操作系统 支持媒介 产品名

PC—9800系列MS—DOS

(Ver3.10~3.30C)

3.5in2HD μS5A13FI78K0

5in2HD μS5A10FI78K0

FD78K0

模糊推理调试器

该软件支持利用电路内部仿真器在硬件电平上估计和调试模糊知识数据

主 机 操作系统 支持媒介 产品名

PC—9800系列MS—DOS

(Ver3.10~3.30C)

3.5in2HD μS5A13FD78K0

5in2HD μS5A10FD78K0

      注:仍在开发。

1.3.2 应用实例

1.例(1)全自动洗衣机

全自动洗衣机电路原理框图如图1 20所示。主要的部分有:(1)电源部分

通过对220V交流电进行变压、整流、滤波产生直流电压给电子电路提供直流电源。通过

过零检测的交流电的过零信号,可作为洗衣机的定时时钟。当驱动双向可控硅时也可以采用

过零触发导通,可以减少谐波干扰。(2)单片机部分(μPD78054)作为全自动洗衣机的微处理器,对各种传感信号,键盘输入,进行相应的处理,根据所选定

的程序驱动进水、洗涤和脱水。根据各种传感信号进行模糊分析,面料对不同和脏污程度不同

的衣物采用不同的洗涤程序。(3)键盘输入电路

用键盘(开关矩阵)接收用户的输入信息,包括洗衣程序和衣量等。(4)水位识别与水温传感

通过水位开关检测水位,采用温度传感器检测水温。

06 世界流行单片机技术手册———日本系列

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(5)红外发光管检测水污程度

根据透光度的变化进行模糊处理,推断衣物的脏污程度。(6)功率驱动电路

通过功率驱动电路驱动双向可控硅或继电器控制进水泵、洗衣马达的开关。(7)LED显示电路

通过LED显示洗衣机的工作状态。(8)蜂鸣器

通过蜂鸣器发声报警。

图1 20 全自动洗衣机框图

2.例(2)CD唱机

CD唱机的电路原理框图如图1 21所示。主要部分有:

? 直流电源

? 遥控信号接收

? 键盘电路

? 荧光显示

? 半导体激光器及光电检测电路

? 伺服控制电路

?CD装载机构

? 微处理器部分

3.例(3)空调

空调控制器的电路框图如图1 22所示。主要电路有:

? 微控制器

? 遥控信号接收

? 温度传感

? 功率驱动电路

16第1章 NEC公司单片机

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图1 21 CD唱机框图

? 压缩机、室内外风扇、步进电机(摇摆风)

?LED指示灯及蜂鸣器

图1 22 空调控制器电路框图

4.例(4)录像机

录像机的控制电路如图1 23所示。主要电路有:

? 微控制器

? 遥控信号接收

? 电压调谐

? 荧光显示

? 键盘电路

? 放像/录像部分

? 磁带脉冲计数等

26 世界流行单片机技术手册———日本系列

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图1 23 录像机控制电路框图

36第1章 NEC公司单片机

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书书书

第2章 富士通公司单片机

F2MC—8L系列是富士通(FUJITSU,http://www.fujitsu.com)公司的8位单片机。其

特点是指令丰富、易于开发,抗干扰强、性能可靠。该系列广泛用于各种工业、办公自动化和机

载设备的 控 制。它 特 别 适 用 于 低 电 压 和 低 功 耗 的 场 合。F2MC是 英 文FUJITSUFlexibleMicocotroller的缩写,表 示FUJITSU 是 功 能 齐 全 的 微 处 理 器。富 士 通 单 片 机 系 列 产 品 如

表2 1所列。

表2 1 富士通单片机系列产品

单片机种类 系 列

8位单片机(F2MC—8L)MB89100、MB89500、MB89600、MB89800、

MB89900

16位单片机(F2MC—16)F2MC—16L (MB90600)、F2MC—16LX

(MB90500)、F2MC—16F(MB90200)

32位单片机 FR系列、SPARClite

2.1 F2MC—8L单片机基本原理

F2MC—8L系列单片机的结构框图如图2 1所示。其CPU、存储器、I/O口及各种资源

均按模块化结构进行设计,内存大小的变化及资源的替换可以适应各种应用产品的制造。

图2 1 器件框图

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2.1.1 CPU结构原理

F2MC—8L系列单片机内部 有 一 个 功 能 很 强 的8位CPU,它 主 要 由 运 算 器 和 控 制 器 组

成。运算器主要包括算术逻辑运算部件ALU、累加器A、临时累加器T、程序状态寄存器PS、十进制调整电路等。控制器主要包括定时控制逻辑、复位电路、指令寄存器、程序计数器PC、堆栈指针SP、变址寄存器IX、附加指针EP等。

1.算术逻辑运算部件ALUALU在CPU内部控制信号的控制下,可以进行如下的一些算术/逻辑操作:

? 带进位和不带进位的加法;

? 带借位的减法;

? 两个8位无符号数的乘法和除法;

? 逻辑“与”、“或”和“异或”操作;

? 加1或减1操作;

? 按位求反操作;

? 十进制调整等操作。

2.累加器A这个16位寄存器用来临时存放操作结果。在16位操作时,全部的16位都使用;而在8

位操作时仅使用低8位,如图2 2所示。

图2 2 累加器的操作

3.临时累加器T这个16位寄存器用于存放数据传递指令被执行时原来存放在累加器中的老数据,或者是

运算过程中的操作数。当一个16位的数据被传送到累加器中时,累加器中原来的16位数据

将被自动地转存到临时累加器中;当8位数据被传送到累加器的低8位,累加器中原来低8位

的数据将被自动转存到临时累加器的低8位中(如图2 3所示)。临时累加器在16位操作时

所有的16位均用作操作数;而在8位操作时只有低8位用作操作数(如图2 4所示)。

4.程序计数器PC这个16位寄存器指向当前被执行指令的存放地址(如图2 5所示)。

5.堆栈指针SP这个16位寄存器保存中断和堆栈存储/释放指令所引用的数据地址。当前堆栈指针的值

指向最后存入堆栈的数据的地址(如图2 6所示)。

56第2章 富士通公司单片机

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图2 3 累加器和临时累加器之间的数据传送

图2 4 累加器和临时累加器之间的运算

图2 5 程序计数器的操作

图2 6 堆栈指针的操作

6.程序状态字PS这个16位寄存器被分为寄存器 组 指 针RP(高8位)和 条 件 码 寄 存 器CCR(低8位),如

图2 7所示。

66 世界流行单片机技术手册———日本系列

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图2 7 程序状态字的结构

寄存器组指针指向当前使用的寄存器组的地址。寄存器组指针的值与实际地址的换算关

系如图2 8所示。

图2 8 通用寄存器区域实际地址换算规则

条件码寄存器包括用来表示运算结果和传送数据内容的位,以及在中断发生时控制CPU操作的数据位。

H标志:当一个操作结果发生从位[3]~位[4]的进位或从位[4]~位[3]的借位时,该标志被设置;

其余的情况被清除。因为这个标志是用于十进制补偿指令,所以在除加减运算之外的其他应

用中不保证其正确性。

I标志:当该标志被设置时,中断可以被使用;被清除时,中断被禁止使用。在复位时该位设为0,

从而使中断处于屏蔽状态。

IL1、IL0:这两位表明目前使用中断的优先级(如表2 2所列)。当1个中断请求所带的值小于这

些位所表示的值时,该中断才被允许处理。

表2 2 IL1、IL0标志对应中断的优先级

IL1 IL0 中断级 高和低

0 0 0

0 1 1

1 0 2

1 1 3

最高

↓最低

N标志:当一个运算结果的最有效位为1时,该位为1;最有效位为0时,该位被清除。

Z标志:当运算结果为0时这个标志被设置,而在其他情况下被清除。

V标志:当发生2的补码溢出时这个标志被设置,不溢出时被清除。

76第2章 富士通公司单片机

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C标志:当一个结果发生了第7位进位或借位时这个标志被设置,其他情况清除。位移指令的移

出值将被保存在这个标志位中。

7.变址寄存器IX8位的偏移量连同符号位一起与这个16位寄存器的内容相加形成一个地址,如图2 9

所示。

图2 9 变址寄存器的操作

8.附加指针EP这个16位寄存器的内容表示的是地址,如图2 10所示。

图2 10 附加指针的操作

2.1.2 存储器结构原理

F2MC—8L系列CPU寻址的存储器空间大小为64KB,其中包括程序区、数据区和I/O

图2 11 内存空间

口区。I/O口区位于最低有效地址,数据区在I/O口 区 的 上 方。数 据

区又分为寄存器、堆栈和直接区域。而程序区则位于有效地址的最高

端。F2MC—8L系列CPU可寻址的内存空间结构如图2 11所示。

1.内存空间与寻址模式

F2MC—8L系列CPU在寻址时,与内存存取相关的可用寻址模式

随地址的不同而 变 化。图2 12表 示 各 种 寻 址 模 式 下 可 寻 址 的 内 存

空间。

2.通用寄存器组区

F2MC—8L系列的通用寄存器组区规定为从0100H~01FFH。通

86 世界流行单片机技术手册———日本系列

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图2 12 内存空间与寻址模式

用寄存器的号码按一定规则,通过使寄存器组指针(RP)和操作码的3个低位值被转换成实际

地址。通用寄存器是用于存放数据的8位寄存器。8位通用寄存器在内存的寄存器组中,每

组含有8个寄存器,最多可以有32个组。当前组由寄存器组指针指明,如图2 13所示。

图2 13 寄存器组配置

3.堆栈区域

当F2MC—8L系列CPU的堆栈区域批行子程序调用指令和有中断发生时,该堆栈区域

被用于存储返回地址和指定寄存器的内容。在向堆栈区域存储数据之前,将16位的堆栈指针

(SP)的值减1,然后将需要存储的数据存入SP指示的地址。在取出堆栈区域数据时,先将由

SP指示地址的数据取出,然后将SP的值减1。图2 14和图2 15分别给出了向堆栈区域中

存入和从中取出数据的例子。

图2 14 向堆栈区域中存入数据

96第2章 富士通公司单片机

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图2 15 从堆栈区域中取出数据

4.直接区域

F2MC—8L系列CPU的直接区域位于内存空间的低端,从0000H~00FFH的256B。它

主要由直接寻址模式和位直接寻址模式存取。被频繁存取的I/O口控制寄存器和RAM端口

就安排在这个区域中。直接区域的存取操作由双字节指令完成。

5.向量调用指令表

FFC0H~FFCFH的内存空间被用作向量调用指令表。F2MC—8L系列CPU的向量调

用指令根据包含在操作码中的向量号存取这块内存并使用表中作为跳转地址的数据产生1个

子程序调用。表2 3表示向量号与跳转地址的对应关系。

表2 3 CALLV跳转地址表

CALLV

#K

跳转地址表

高地址 低地址

#0 FFC0H FFC1H

#1 FFC2H FFC3H

#2 FFC4H FFC5H

#3 FFC6H FFC7H

#4 FFC8H FFC9H

#5 FFCAH FFCBH

#6 FFCCH FFCDH

#7 FFCEH FFCFH

6.复位与中断向量表

FFD0H~FFFFH的内存空间被用作指向中断或复位起始地址的表。表2 4表示中断

号或复位与参考地址的对应关系。

7.16位数据在内存空间的存放

F2MC—8L系列CPU在处理内存中存放16位数据时,把存放在低地址中的数据变为高

8位,把存放在相临高地址中的数据变为低8位,如图2 16所示。一条指令在执行过程中16位操作数的设定也是这样,靠近操作码的8位作为高字节,而

紧随其后的8位作为低字节。同样,在由操作数设定内存地址或16位直接数据时也是如此,如图2 17所示。这种数据存放规则也应用于中断数据在堆栈中的存放。

07 世界流行单片机技术手册———日本系列

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表2 4 复位与中断向量表

中断号

复 位

表地址

高位数据 低位数据

FFFEH FFFFH

FFFCH FFFDH

#0 FFFAH FFFBH

#1 FFF8H FFF9H

#2 FFF6H FFF7H

#3 FFF4H FFF5H

#4 FFF2H FFF3H

#5 FFF0H FFF1H

#6 FFEEH FFFFH

#7 FFECH FFFDH

#8 FFEAH FFFBH

#9 FFE8H FFF9H

中断号表地址

高位数据 低位数据

#10 FFE6H FFE7H

#11 FFE4H FFE5H

#12 FFE2H FFE3H

#13 FFE0H FFE1H

#14 FFDEH FFDFH

#15 FFDCH FFDDH

#16 FFDAH FFDBH

#17 FFD8H FFD9H

#18 FFD6H FFD7H

#19 FFD4H FFD5H

#20 FFD2H FFD3H

#21 FFD0H FFD1H

       注:FFFCH:保留;FFFDH:模式。实际号码依产品而定。

图2 16 16位数据在内存空间的存放

图2 17 指令执行时16位数据的存放

2.1.3 接口部件结构原理

F2MC—8L系列的输入/输出口在内存 空 间 中 处 于 最 低 有 效 地 址,最 多 具 有8组 并 行 口

(由64个口组成)。对于 MB89160/160A,端口00~07、端口10~17和端口20~27用作8位

I/O端口;端口40~47、端口50~57和端口60~67用作8位只输出端口;端口30~37用作一

个4位只输出端口;端口70~77用作一个2位只输出端口。

17第2章 富士通公司单片机

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1.I/O端口

(1)端口功能

各个端口也用作资源的I/O引脚,端口功能如表2 5所列。

表2 5 端口功能列表

引脚名 输入类型 输出类型 功 能 位[7] 位[6] 位[5] 位[4] 位[3] 位[2] 位[1] 位[0]

P00~P07CMOS

滞后CMOS推挽

并行口00~07资源

P07

INT27

P06

INT26

P05

INT25

P04

INT24

P03

INT23

P02

INT22

P01

INT21

P00

INT20

P10~P17CMOS

滞后CMOS推挽

并行口10~17资源

P17 P16 P15 P14 P13

INT13

P12

INT12

P11

INT11

P10

INT10

P20~P27CMOS

滞后CMOS推挽

并行口20~27资源

P27

PWM2

P16 P26

SCKX

P24

SO

P23

SI

P22

TO

P21 P20

EC

P30~P33 — CMOS推挽并行口30~37

资源

P33

C0

P32

C1

P31

PWM1

P30

RCO/BU7

P40~P47 — N沟道开漏并行口40~47

资源

P47

SEG23

P46

SEG22

P45

SEG21

P44

SEG20

P43

SEG19

P42

SEG18

P41

SEG17

P40

SEG16

P50~P57 模拟输入 N沟道开漏并行口40~47

资源

P57

AN7

P56

AN6

P55

AN5

P54

AN4

P53

AN3

P52

AN2

P51

AN1

P50

AN0

P60~P67 — N沟道开漏并行口60~67

资源

P67

SEG15

P66

SEG14

P65

SEG13

P64

SEG12

P63

SEG11

P62

SEG10

P61

SEG9

P60

SEG8

P70~P77 — N沟道开漏并行口40~47

资源

P71

COM2

P70

COM3

端口40~47、60~67和70~77在由掩膜选项选作端口应用时只能作为输出端口。在端

口选择作为LCDC输出的情况下,微控制器应当注意不在端口上传递任何低电平信号。在带有内置升压器的微控制器中,端口3(不包括端口30和31)用作增幅电容连接引脚。

微控制器应当注意不在端口上传递任何低电平信号。(2)端口寄存器

I/O端口包括表2 6所列的寄存器。(3)功能说明

各个端口的功能说明如下。

P00~P07:CMOS型I/O端口。

P10~P17:CMOS型I/O端口。

① 输入和输出的切换

这些端口具有对应于各位的数据方向寄存器(DDR)和端口数据寄存器(PDR)。各位的

输入和输出可以独立设置。在DDR中设置为1的引脚表示输出,设置为0的引脚表示输入。

② 输入端口操作(DDR=0)当DDR设置为0时,端口设置为输入,输出阻抗变高。因此读取PDR时,读出的是引脚

的值。

27 世界流行单片机技术手册———日本系列

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表2 6 端口寄存器

寄存器名 读/写 地 址 初始值

端口00~07数据寄存器(PDR0) R/W 000H XXXXXXXXB

端口00~07数据方向寄存器(DDR0) W 0001H 00000000B

端口10~17数据寄存器(PDR1) R/W 0002H XXXXXXXXB

端口10~17数据方向寄存器(DDR1) W 0003H 00000000B

端口20~27数据寄存器(PDR2) R/W 0004H XXXXXXXXB

端口20~27数据方向寄存器(DDR2) W 0005H 00000000B

端口30~37数据寄存器(PDR3) R/W 000CH ----1111B

端口30~47数据寄存器(PDR4) R/W 000EH 11111111B

端口50~57数据寄存器(PDR5) R/W 000FH 11111111B

端口60~67数据寄存器(PDR6) R/W 0012H 11111111B

端口60~77数据寄存器(PDR7) R/W 0013H 11111111B

③ 输出端口操作(DDR=1)当DDR设为1时,写在PDR中的值输出到引脚。读取PDR时,读出的通常是引脚的值

而不是输出锁定的内容。但是执行ReadModifyWrite指令时,无论DDR的设置状况怎样,读出的总是锁定的内容。因此,即使输入和输出混合在一起,位操作指令也可以应用。当数据

写入到PDR中时,无论DDR的设置状况怎样,写入数据都被保持在输出锁定中。

④ 复位时的状态

复位时DDR初始化为0,所有位的输出阻抗变高。复位时PDR不初始化,因此在设置

DDR为输出之前,应设置PDR的值。

⑤ 观察和停止模式的状态

在观察或停止模式下,待机控制寄存器的SPL位设置为1,无论DDR的值怎样,输出的阻

抗总是变高(如图2 18所示)。

图2 18 端口00~07和端口10~17

37第2章 富士通公司单片机

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P20~P27:N沟道开路漏极型I/O端口。

① 输入和输出的切换

这些端口具有对应于各位的数据方向寄存器(DDR)和端口数据寄存器(PDR)。各位的

输入和输出可以独立设置。在DDR中设置为1的引脚表示输出,设置为0的引脚表示输入。

② 输入端口操作

当DDR设为0时,端口设置为输入,其输出阻抗变高,因此读取PDR时读出的是引脚的

值。当通过复位将DDR初始化为0时,所有位的输出阻抗变高。由于PDR不由复位初始化,在设置DDR为输出之前应设置它的值。

③ 输出端口操作

当DDR设为1时,写在PDR中的值输出到引脚。读取PDR时,读出的通常是引脚的值

而不是输出锁定的内容。但是执行ReadModifyWrite指令时,无论DDR的设置状况怎样,读出的总是锁定的内容。因此即使输入和输出混合在一起,位操作指令也可以应用。当数据

写入到PDR中时,无论DDR的设置状况怎样,写入数据都被保持在输出锁定中。

④ 资源输出操作(DDR=1)作为资源输出时,设置通过资源使能位进行(参见各个资源的描述),即使来自资源的输出

使能,端口的读出值 也 是 有 效 的(ReadModifyWrite指 令 的 读 取 除 外),因 此 可 以 检 查 引 脚

状态。

⑤ 复位时的状态

复位时DDR初始化为0,所有位的输出阻抗变高。复位时PDR不初始化,因此在设置

DDR为输出之前应设置PDR的值。

⑥ 时钟和停止模式的状态

在时钟或停止模式下,待命寄存器的SPL设置为1,无论DDR的值怎样,输出阻抗总是变

高,如图2 19所示。

图2 19 端口20~27

P30和P31:CMOS型只输出端口(也用作资源输出),如图2 20所示。

① 输出端口操作

写在PDR中的值输出到引脚。当在该端口上读取PDR时,读到的总是输出锁定的内容,而不是引脚状态。

47 世界流行单片机技术手册———日本系列

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② 资源输出操作

当用作资源输出时,设置由资源输出使能位实施(参见各个资源的输出)。

③ 复位时的状态

复位时PDR初始化为1,所有位的输出阻抗变高。

④ 停止模式的状态

在停止模式下,当待命控制寄存器的SPL位设置为1,无论PDR的值怎样,输出阻抗总是

变高。

图2 20 端口3(P30和P31)

P32和P33:N沟道开路漏极型只输出端口,或由掩膜选项选择用作连接电容C0和C1的引脚。

P40~P47:N沟道漏极开路型只输出端口。

P60~P67:N沟道漏极开路型只输出端口。

P70~P77:N沟道漏极开路型只输出端口。端口3(P32和P33)、40~47、60~67和70~77,如图2 21所示。

图2 21 端口3(P32和P33)、40~47、60~67和70~77

① 输出端口操作

写在PDR中的值输出到引脚。当在该端口上读取PDR时,读到的总是输出锁定的内容,而不是引脚值。

57第2章 富士通公司单片机

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② 段输出

当掩膜选项选择用作段引脚时,端口4作为段输出。在这种情况下,端口4不能用作输出

端口,同时将PDR初始化为1(关闭输出晶体管)。对于带有内置升压器的微处理器(MB89160A),P32和P33用作电容连接引脚。它们不

能用作输出端口。P32和P33对上拉电阻选择不可用。

③ 复位时的状态

复位时PDR初始化为1,因此所有位的输出寄存器关闭。

④ 停止模式的状态

在停止模式下,当待命控制寄存器的SPL设置为1,无论PDR的值怎样,输出阻抗总是

变高。

P50~P57:N通道漏极开路型只输出端口(也用作模拟输入引脚),如图2 22所示。

图2 22 端口50~57

① 输出端口操作

写在PDR中的值输出到引脚。当在该端口上读取PDR时,读到的总是输出锁定的内容,而不是引脚值。

② 模拟输入

将端口P50~P57用作模拟输入引脚,需通过设置PDR为1将输出晶体管设置为关闭。如果这些引脚中的一个用作模拟引脚,所有这些引脚上的上拉选项都不能应用。

③ 复位时的状态

复位时PDR初始化为1,因此所有位的输出寄存器关闭。

④ 停止模式的状态

在停止模式下,当待命控制寄存器的SPL设置为1,无论PDR的值怎样,输出阻抗总是变高。

2.中断控制器

F2MC—8L系列的中断控制器位于CPU和各个资源中。此控制器接受来自资源的中断

请求,定出它们的优先级,并将优先级传送到CPU;它也决定同一级别中断的先后次序。其框

图如图2 23所示。(1)寄存器说明

中断控制器由中断级别寄存器(ILR1、ILR2和ILR3)和中断测试寄存器(ITR)组成。

67 世界流行单片机技术手册———日本系列

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图2 23 中断控制器内部框图

① 中断级别寄存器ILRX(如图2 24所示)

地址 位[7] 位[6] 位[5] 位[4] 位[3] 位[2] 位[1] 位[0]  名 称  (缩写) (初始值)

0007CH L31 L30 L21 L20 L11 L10 L01 L00 中断层寄存器#1(ILR1)(11111111B)

0007DH L71 L70 L61 L60 L51 L50 L41 L40 中断层寄存器#2(ILR2)(11111111B)

0007EH LB1 Lb0 LA1 LA0 L91 L90 L81 L80 中断层寄存器#3(ILR3)(11111111B)

0007FH - - - - - - ※ ※    中断层寄存器  (ITR)(---- --00B)

图2 24 中断级别寄存器

ILRX设置各个资源的中断级别(如图2 25所示)。每个位的中间一个数字对应于中断

数目。

图2 25 ILRX设置各个资源的中断级别

77第2章 富士通公司单片机

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当从1个 资 源 来1个 中 断 请 求 时,中 断 控 制 器 根 据 对 应 于 该 中 断 的、设 置 在ILRX中

位[2]的值来将中断级别传送给CPU。ILRX的位[2]和请求的中断级别中间的关系如表27所列。

表2 7 ILRX的位[2]的功能描述

LX1 LX0 请求中断层

0 × 1

1 0 2

1 1 3

② 中断测试寄存器ITR(如图2 26所示)

位[7] 位[6] 位[5] 位[4] 位[3] 位[2] 位[1] 位[0]

ITR — — — — — — ※ ※

图2 26 中断测试寄存器的格式

ITR用于测试,不要访问它。(2)操作说明

中断控制器的中断功能说明如下。

MB89160/160A系列微控制器有来自各个资源的12个中断请求输入。中断级别由对应

于各个输入的2位寄存器来设置。当一个资源提出中断请求时,中断控制器接受请求并将相

应级别寄存器的内容传送给CPU。设备中断的处理如下:

① 在资源内部产生一个中断源。

② 如果中断使能,则参照各个资源内的中断使能位,从资源中输出一个中断请求到中断

控制器。

③ 中断控制器收到中断请求后,中断控制器确定同时请求的中断的优先级别,然后将可

用中断的优先级传送给CPU。

④CPU将来自中断控制器的中断请求级别和处理器状态寄存器的IL位进行比较。

⑤ 比较之后,如果申请中断的优先级程度高于当前正在处理的中断,则检查同一处理器

状态寄存器I标志的内容。

⑥ 第5步检查之后,若I标志中断使能,则IL位的内容设置到所请求的级别。一旦当前

执行的指令中止,则CPU实施新的中断处理并将控制权转让给中断处理过程。

⑦ 当在用户中断处理程序中通过软件清除中断源时,CPU中止中断过程。图2 27概括了F2MC—8L系列微控制器的中断操作。

3.外部中断1外部中断1由外部中断控制器和外部中断标志寄存器来控制,如图2 28所示。它有4

个外部中断输入。1个中断 请 求 在 输 入 信 号 的 下 降 沿 输 出,输 入 信 号 可 以 翻 转,可 用 作 唤 醒

输入。(1)外部中断1控制寄存器EIE1外部中断1控制寄存器如图2 29所示。

87 世界流行单片机技术手册———日本系列

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图2 27 中断处理流程图

图2 28 外部中断1框图

位[7] 位[6] 位[5] 位[4] 位[3] 位[2] 位[1] 位[0]

地址:0030H SIV3 SIV2 SIV1 SIV0 IE13 IE12 IE11 IE10

(R/W) (R/W) (R/W) (R/W) (R/W) (R/W) (R/W) (R/W)

初始值

(00000000B)

图2 29 外部中断1控制寄存器格式

位[7]:SIV3。位[6]:SIV2。位[5]:SIV1。位[4]:SIV0。

97第2章 富士通公司单片机

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这些位用于翻转外部中断IE13~IE10,如表2 8所列。

表2 8 外部中断信号的翻转

0 外部中断信号没有翻转,在下降沿设置标志

1 外部中断信号翻转,在上升沿设置标志

位[3]:IE13。位[2]:IE12。位[1]:IE11。位[0]:IE10。这些位用于使能外部中断IE13~IE10,如表2 9所列。

表2 9 外部中断的使能

0 外部中断无效(边沿检测标志初始化)

1 外部中断使能

中断标志可以在1个中断使能或1个中断输入翻转之后立即打开。(2)外部中断1标志寄存器EIF1外部中断1标志寄存器如图2 30所示。

位[7] 位[6] 位[5] 位[4] 位[3] 位[2] 位[1] 位[0]

地址:0031H - - - - IE13 IE12 IE11 IE10

(R/W) (R/W) (R/W) (R/W)

图2 30 外部中断1标志寄存器格式

位[3]:IE13。位[2]:IE12。位[1]:IE11。位[0]:IE10。这些位用于探测IE13~IE10引脚的下降沿。写入时的含义如表2 10所列。

表2 10 写入时的位功能描述

0 清除下降沿检测标志

1 无操作

读取时的含义如表2 11所列。

表2 11 读取时的位功能描述

0 下降沿未检测到

1 下降沿检测到

08 世界流行单片机技术手册———日本系列

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如果外部中断1控制寄存器EIE1的中断使能位IE13~IE10为1,则当相应的下降沿检

测标志位IF13~IF10都设置为1时,1个中断请求输出到CPU。

4.外部中断2外部中断2的框图如图2 31所示。它有8个外部中断输入引脚,1个中断请求低电平输

入信号输出,也可用作唤醒输入。外部中断2主要由外部中断2控制寄存器EIE2和外部中

断2标志寄存器(EIF2)组成。

图2 31 外部中断2框图

(1)外部中断2控制寄存器EIE2外部中断2控制寄存器格式如图2 32所示。

位[7] 位[6] 位[5] 位[4] 位[3] 位[2] 位[1] 位[0]

地址:0032H IE27 IE26 IE25 IE24 IE23 IE22 IE21 IE20

(R/W) (R/W) (R/W) (R/W) (R/W) (R/W) (R/W) (R/W)

初始值

(00000000B)

图2 32 外部中断2控制寄存器格式

位[7]:IE27。位[6]:IE26。位[5]:IE25。位[4]:IE24。位[3]:IE23。位[2]:IE22。位[1]:IE21。位[0]:IE20。

18第2章 富士通公司单片机

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这些位用于使能外部中断INT27~INT20,如表2 12所列。

表2 12 外部中断的使能

0 外部中断无效

1 外部中断使能

(2)外部中断2标志寄存器EIF2外部中断2标志寄存器格式如图2 33所示。

位[7] 位[6] 位[5] 位[4] 位[3] 位[2] 位[1] 位[0]

地址:0033H - - - - - - - IF20

- - - - - - - (R/W)

初始值

(---- ---0B)

图2 33 外部中断2标志寄存器格式

位[0]:IF20。该位用于探测INT27~INT20的低电平。写入时位[0]的含义如表2 13所列。

表2 13 写入时位[0]的位功能描述

0 为检测低电平清除标志

1 无操作

读取时位[0]的含义如表2 14所列。

表2 14 读取时位[0]的位功能描述

0 无低电平输入

1 低电平输入检测列

如果外部中断2控制寄存器EIE2的中断使能位IE27~IE20为1,则当一个低电平输入

到相应于低电平探测标志位(IF20)端口时,IF20设置为1,并有一个中断请求输出到CPU。请注意,与其他资源不同,即使将外部中断2控制寄存器设置为对一个中断无效,它还是

不断产生中断,直到IF20清0。因此在屏蔽一个中断后总要清除IF20。

5.8位串行I/O8位串行I/O由串行模式寄存器(SMR)和串行数据寄存器(SDR)组成,如图2 34所示。

8位串行I/O通过时钟同步模式实现传输,数据传输可选择LSB优先或 MSB优先,可选择4种移位时钟模式(3个内部和1个外部)。

(1)串行模式寄存器SMRSMR用于控制串行I/O(如图2 35所示)。位[7]SIOF:串行I/O中断请求标志。该位用于指示串行I/O传输状态。读取时各位的含义如表2 15所列。

28 世界流行单片机技术手册———日本系列

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图2 34 8位串行I/O框图

位[7] 位[6] 位[5] 位[4] 位[3] 位[2] 位[1] 位[0]

地址:001CH SIOF SIOE SCKE SOE CKS1 CKS0 BDS SST

(R/W) (R/W) (R/W) (R/W) (R/W) (R/W) (R/W) (R/W)

初始值

(00000000B)

图2 35 串行模式寄存器的格式

表2 15 读取操作下各位的位功能描述

0 串行数据传输未终止

1 串行数据传输终止

请注意,在读校验写指令读取时读出的总是1。若当一个中断使能时(SIOE=1)设置该

位,则一个中断请求输出到CPU。写入时各位的含义如表2 16所列。

38第2章 富士通公司单片机

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表2 16 写入操作下各位的位功能描述

0 该位被清除

1 该位不变,也不影响其他位

可通过SMR的SST位(位[0])或通过该位产生传输结束判决。位[6]SIOE:串行I/O中断使能位。该位用于使能一个串行I/O中断请求(如表2 17所列)。

表2 17 位[6]的位功能描述

0 串行I/O中断输出无效

1 串行I/O中断输出使能

位[5]SCKE:移位时钟输出使能位。该位用于控制移位时钟I/O引脚(如表2 18所列)。

表2 18 位[5]的位功能描述

0 通用端口引脚(P25)或SCKX输入引脚

1 SCKX(移位时钟)输出脚

当使用P25/SCKX引脚作为外部时钟时,总是设置DDR为输入(PDR2的第5位=0)。位[4]SOE:串行数据输出使能位。该位用于控制串行I/O的输出引脚(如表2 19所列)。

表2 19 位[4]的位功能描述

0 通用端口引脚(P24)

1 SO(单行数据)输出引脚

当使用P23/SI引脚作为外部时钟时,总是设置DDR为输入(DDR2的第3位=0)。位[3]CKS1和位[2]CKS0:移位时钟选择位。这两位用于选择串行移位时钟模式(如表2 20所列)。

表2 20 位[3]和位[2]的位功能描述

CKS1 CKS0 模 式 时钟速率 SCK

0 0 内部移位时钟模式 指令周期×2 输出

0 1 内部移位时钟模式 指令周期×8 输出

1 0 内部移位时钟模式 指令周期×32 输出

1 1 外部移位时钟模式 SCKX 输入

位[1]BDS:传输方向选择位。在串行数据传输时,该位用于选择数据传送是从低字节开始进行(LSB在先),还是从高

字节开始进行(MSB在先)(如表2 21所列)。

48 世界流行单片机技术手册———日本系列

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表2 21 位[1]的位功能描述

0 LSB优先

1 MSB优先

  请注意,当数据写入到SDR之后重新写该位时,数据是非法的。位[0]SST:串行I/O传输起始位。该位用于启动串行I/O传输。传输结束时,该位自动清0(如表2 22所列)。

表2 22 位[0]的位功能描述

0 串行I/O传输停止

1 串行I/O传输开始

  启动传输之前,必须确保传输是停止的(SST=0)。(2)串行数据寄存器SDR串行数据寄存器的格式如图2 36所示。

位[7] 位[6] 位[5] 位[4] 位[3] 位[2] 位[1] 位[0]

地址:001DH

(R/W) (R/W) (R/W) (R/W) (R/W) (R/W) (R/W) (R/W)

初始值

(00010XXXB)

图2 36 串行数据寄存器的格式

这个8位寄存器用于保持串行I/O传输数据。在串行I/O操作过程中不要向该寄存器

写入数据。(3)8位串行I/O的操作说明

该模块由串行模式寄存器(SMR)和串行数据寄存器(SDR)组成。串行输出时,SDR中的

数据按位串行地输出到串行输出引脚(SO),输出在由内部或外部时钟产生的串行移位时钟脉

冲的下降沿同步进行。串行输入时,数据在串行移位时钟脉冲的上升沿从串行输入引脚(SI)按位串行输入到SDR中,如图2 37所示。

图2 37 8位串行I/O的操作

58第2章 富士通公司单片机

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串行I/O有三种内部移位时钟模式和一种外部移位时钟模式,由SMR设定。模式切换

或时钟选择应在串行I/O停止时(SMR的SST位位[0]=0)进行。

① 内部移位时钟模式

在内部时钟下进行。50%占空比的移位时钟脉冲按同步定时输出模式从SCKX引脚输

出。在每个时钟脉冲下数据按位传输,如图2 38所示。

图2 38 内部移位时钟模式波形

② 外部移位时钟模式

外部移位时钟脉冲从SCKX引脚输入,在每个时钟脉冲下数据同步地按位传输。传输速

率从DC到1/2振荡频率(两个指令周期)。当一个指令周期为20μs时(这时的主时钟振荡

频率为2MHz),传输速率高达0.25MHz,如图2 39所示。

图2 39 外部移位时钟模式波形

对于这两种模式,在串行I/O工作过程中不要向SMR和SDR写入数据。

③ 中断功能

该模块可以向CPU输出一个中断请求。为了输出一个中断请求,设置SMR的SIOE位

(位[6])为1以使能中断,然后在8位数据传输终止后设置SMR的中断标志SIOF(位[7]),如图2 40所示。

68 世界流行单片机技术手册———日本系列

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图2 40 中断功能波形

④ 启动/停止移位定时

当SMR的SST位(位[0])写入1时开始数据传输,当写入0时停 止。当 数 据 传 输 终 止

时,SST位自动清0,以停止工作。

⑤ 输入/输出移位定时

在移位时钟脉冲的下降沿数据从串行输出引脚(SO)输出,在移位时钟的上升沿数据从串

行输入引脚(SI)输入到SDR中,如图2 41所示。

图2 41 输入/输出移位定时

6.遥控载波频率发生器

遥控载波频率发生器主要由遥控寄存器1(RCR1)和遥控寄存器2(RCR2)组成。该发生

器是产生远程控制载波频率的远程控制电路;内置6位二进制计数器;可选择4种内部时钟脉

冲以设定占空和周期;该端口也用作遥控载波频率输出。其结构框图如图2 42所示。(1)遥控寄存器1(RCR1)该寄存器用于选择遥控载波频率的参考时钟和设置其占空比(如图2 43所示)。位[7]和位[6]RCK1和RCK0:为遥控载波频率选择时钟源的位。这两位用于为遥控载波频率选择时钟源(如表2 23所列)。

表2 23 位[7]和位[6]的位功能描述

RCK1 RCK0 时钟周期时间 fch=3MHz下的时间值/μs

0 0 指令周期×1/2 0.67

0 1 指令周期×1 1.33

1 0 指令周期×8 10.33

1 1 指令周期×32 42.56

78第2章 富士通公司单片机

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图2 42 遥控载波频率发生器框图

位[7] 位[6] 位[5] 位[4] 位[3] 位[2] 位[1] 位[0]

地址:0014H RCK1 RCK0 HSC5 HSC4 HSC3 HSC2 HSC1 SHC0

(R/W) (R/W) (R/W) (R/W) (R/W) (R/W) (R/W) (R/W)

初始值

(00010000B)

图2 43 遥控寄存器的格式

指令周期:通过设定系统时钟控制 寄 存 器(SYCC),可 以 在1/4~1/64主 时 钟 振 荡 之 间

选择。位[5]~位[0]HSC5~HCS0:为遥控载波频率设置占空比的位。这些位用作6位比较寄存器,用以为遥控载波频率设置占空比。为了设置此占空比,将以

二进制模式从时钟源计算出的值送到这些位。例如:为设置26.6μs占空比,选择时钟源=指

令周期×1,则将 这6位 设 为010100(1/20振 荡 周 期)。这 样 就 可 以 选 择 任 意 的26.6μs占

空比。(2)遥控寄存器2(RCR2)该寄存器用于使能遥控载波频率的输出和设置其周期(如图2 44所示)。

88 世界流行单片机技术手册———日本系列

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     地址:0015H RCR2

位[7] 位[6] 位[5] 位[4] 位[3] 位[2] 位[1] 位[0]

地址:0015H RCEN — SCL5 SCL4 SCL3 SCL2 SCL1 SCL0

(R/W) (R/W) (R/W) (R/W) (R/W) (R/W) (R/W)

初始值

(00010000B)

图2 44 遥控寄存器2的格式

位[7]RCEN:遥控载波频率使能输出位。该位用于使能遥控载波频率的输出到P30/RCO引脚。设置该位为0将使能6位计数器

清0。位[5]~位[0]SCL5~SCL0:遥控载波频率的周期设置位。这些位用作为遥控载波频率设置周期的6位比较寄存器。为了设置遥控载波频 率 的 周

期,将以二进制模式从时钟源计算出的值送到这些位。例如:为设置66.5μs周期,选择参考

时钟=指令周期×1,则将这6位设为110010B(1/50振荡周期)。这样将选定66.5μs周期。(3)操作说明

遥控寄存器1和2(RCC1和RCR2)控 制 一 个6位 计 数 器 将 遥 控 载 波 频 率 输 出 到P30/

RC0引脚。给出一个应用示例如下(如图2 45所示)。[示例]周期:15kHz占空比:1/3参考时钟:指令周期×1

图2 45 遥控寄存器1和2的应用

在设置占空比和周期时,周期设置值必须总是大于占空比设置值。

98第2章 富士通公司单片机

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7.8位PWM定时/计数器

8位PWM定时/计数器由控制寄存器1和2(CNTR1和CNTR2)以及比较寄存器1和2(COMR1和COMR2)组成。该定时器可用作8位定时器或8位分辨率的PWM控制器;可选

择四种时钟脉冲;具有两个同样功能的PWM定时器通道。其结构框图如图2 46所示。

图2 46 8位PWM定时/计数器框图

(1)寄存器说明

① 控制寄存器1(CNTR1)控制寄存器1格式如图2 47所示。

位[7] 位[6] 位[5] 位[4] 位[3] 位[2] 位[1] 位[0]

地址:001EH P/TX — P1 P0 TPE TIR OE TIE

(R/W) (R/W) (R/W) (R/W) (R/W) (R/W) (R/W)

初始值

(00X00000B)

图2 47 控制寄存器的格式

位[7]P/TX:定时器/PWM操作模式切换位

该位设为0时按定时器工作,设为1时按PWM工作(如表2 24所列)。定时器/PWM工作模式应当在计数器操作停止(TPE=0)、中断使能(TIU=0)以及中断

请求标志清除(TIR=0)时进行切换。

09 世界流行单片机技术手册———日本系列

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表2 24 位[7]的位功能描述

0 定时器

1 PWM控制器

位[5]P1和位[4]P0:时钟选择位

来自预 定 标 器 时 钟 或8位 定 时 器 输 出 的 时 钟 脉 冲 可 以 由 设 置P1和P0进 行 选 择(如

表2 25所列)。

表2 25 位[5]和位[4]的位功能描述

P1 P0 时钟周期时间 fch=3MHz时间的值/μs

0 0 1指令周期  1.3

0 1 1/16指令周期 21.3

1 0 1/64指令周期 87.3

1 1 8位定时器输出 5.4(最小,周期时间)

当计数器正在操作时不要重写这些位。位[3]TPE:计数器操作使能位

当该位设置为1时,定时器或PWM控制器开始工作(如表2 26所列)。

表2 26 位[3]的位功能描述

0 计数器停止

1 计数器启动

位[2]TIR:中断请求标志位

当产生一个中断时该位变为1,向该位写入0可清除产生的中断源。该位读数的含义如

表2 27所列。

表2 27 位[2]读取时的位功能描述

0 计数器和COMR值不匹配

1 计数器和COMR值匹配

当读—校验—写指令读取时读数始终为1。向该位写入的含义如表2 28所列。

表2 28 位[2]写入时的位功能描述

0 该位被清除

1 该位不变或不影响其他位

但在PWM操作模式下,读写值没有意义。位[1]OE:输出信号控制位

当该位为1时端口用作定时器/PWM 输出,在定时操作模式下,每当计数器和比较寄存

器相匹配时一个均翻转的信号被输出。在PWM 模 式 下,输 出PWM 信 号。定 时 器1PWM

19第2章 富士通公司单片机

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脉冲和定时器2PWM脉冲分别从P31和P27输出。若该位为1,即使DDR设为输入,端口也用作计数器/PWM引脚(如表2 29所列)。

表2 29 位[1]的位功能描述

0 通用端口(P27/P31)

1 计数器/PWM输出端口

位[0]TIE:中断使能位(定时器模式)若该位为1,当计数器和比较寄存器的值相匹配时发生中断(如表2 30所列)。

表2 30 位[0]的位功能描述

0 计数器中断输出无效

1 计数器中断输出使能

但在PWM工作模式下,不管该位值如何,都不发生中断。

② 比较寄存器1(COMR1)

COMR1用于在定时器操作模式下设置与计数器进行比较的值。当计数器的值和比较寄

存器的值相匹配时计数 器 清0。在PWM 操 作 模 式 下,由 此 寄 存 器 的 值 决 定 高 脉 冲 宽 度(如

图2 48所示)。

位[7] 位[6] 位[5] 位[4] 位[3] 位[2] 位[1] 位[0]

地址:0013H

(W) (W) (W) (W) (W) (W) (W) (W)

初始值

(XXXXXXXXB)

图2 48 比较寄存器1的格式

(2)操作说明

8位PWM定时/计数器的操作说明如下:

① 定时器操作

将CNTR的P/TX位设为0使定时器进入工作模式。当CNTR的TPE位设为1时,计

数器从00H开始递增。当计数器值与比较寄存器相匹配时,在下一计数时钟计数器清0并重新开始递增。因此,

当比较寄存器写入00H时,在计数器时钟脉冲周期内TIR位被设置且翻转输出引脚(当TPE为0时,输出引脚保持低电平);当写入FFH时,在此计数器时钟脉冲宽256倍时间中,TIR位

被设置且翻转输出引脚。如果在定时器操作模式下重写比较寄存器的值,则该值从下一周期开始有效。当计数器

值为00时,比较寄存器的值移到比较器中锁存(如图2 49所示)。若CNTR的TIE位设为1,则当计数器值与比较寄存器相匹配时发生中断。在中断处理

过程中,TIR位用作中断标志。无论TIE位怎样TIR位的值总设为1。但当计数器与比较寄

存器的值相匹配时,即使中断无效之后,TIR位也设为1。向TIR位写入0将允许清除中断源或TIR位。当读取校验号指令时,TIR位被设置,以

29 世界流行单片机技术手册———日本系列

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图2 49 定时器操作

使读数始终为1,从而防止错误清除。计数时钟脉冲可以从来自预定标器或来自由CNTR的时钟脉冲选择位P0和P1设定的

外部引脚脉冲的三个计数时钟脉冲中选择。

②PWM操作

将CNTR的P/TX位设为1提供PWM操作。COMR决定输出脉冲的占空比。输出脉

冲的分辨率为1/259,占空比范围为0%~99.6%。

COMR写入0时PWM 输出脉冲占空比为0%,写入128(80H)时 占 空 比 为50%,写 入

255(FFH)时为99.6%。当计数器的值为00H时COMR的值转移到比较器中锁存。若在PWM 操作模式下重写

COMR的值,它从下一周期开始有效。PWM波的输出如图2 50所示。

图2 50 PWM波输出

CNTR的TIR位与PWM操作无关。不管TIE位的值如何,都不会发生中断。PWM 脉

冲的周期和频率可通过切换计数时钟脉冲来改变。计数时钟脉冲可以从来自预分频器或来自

CNTR的时钟脉冲选择位P0和P1设定的外部引脚脉冲的三个计数时钟脉冲中选择。

PWM波形输出定时如图2 51所示。

39第2章 富士通公司单片机

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图2 51 PWM波形输出定时

8.8/16位定时器(定时器1和定时器2)8/16位定时器(定 时 器1和 定 时 器2)由 定 时 器1和 定 时 器2控 制 寄 存 器(T1CR和

T2CR)以及定时器1和定时器2数据寄存器(T1DR和T2DR)组成。该定时器可从3种内部

和1种外部时钟脉冲输入中选择;可以在8位2通道模式或16位1通道模式下工作;提供方

波输出功能。其结构框图如图2 52所示。

图2 52 8/16位定时器框图

(1)寄存器说明

① 定时器1控制寄存器T1CR定时器1控制寄存器如图2 53所示。

49 世界流行单片机技术手册———日本系列

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位[7] 位[6] 位[5] 位[4] 位[3] 位[2] 位[1] 位[0]

地址:0019H T1IF T1IE T1OS1 T1OS0 T1CS1 T1CS0 T1STP T1STR

(R/W) (R/W) (R/W) (R/W) (R/W) (R/W) (R/W) (R/W)

初始值

(X000XXX0B)

图2 53 定时器1控制寄存器的格式

位[7]:T1IF。该位用作请求中断标志(如表2 31所列)。当读校验写指令执行时读数始终为1。

表2 31 位[7]写入与读取时的位功能描述

写入时0 中断请求标志清除

1 无操作

读取时0 无中断请求

1 间隔中断请求

位[6]:T1IE。该位用于使能中断(如表2 32所列)。

表2 32 位[6]的位功能描述

0 中断无效

1 中断使能

位[5]:T1OS1。位[4]:T1OS0。这两位用于方波输出(如表2 33所列)。

表2 33 位[5]和位[4]的位功能描述

T1OS1 T1OS00 0 使输出端口(P20)做为通用端口

0 1 保持数据设置方波输出为低电平

1 0 保持数据设置方波输出为高电平

1 1 设定方波输出为保持值

当T1STR位为0时方波输出设置为给定值。位[3]:T1CS1。位[2]:T1CS0。这两位用于选择定时器时钟源(如表2 34所列)。

表2 34 位[3]和位[2]的位功能描述

T1CS1 T1CS0 时钟周期时间 fch=3MHz时间的值/μs0 0 指令周期×2 2.70 1 指令周期×32 42.61 0 指令周期×512 683.71 1 外部时钟

59第2章 富士通公司单片机

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位[1]:T1STP。该位是定时器终止位(如表2 35所列)。

表2 35 位[1]的位功能描述

0 计数继续,不清除计数器

1 计数挂起

位[0]:T1STR。该位是定时器起始位(如表2 36所列)。

表2 36 位[0]的位功能描述

0 终止操作

1 清除计数器,开始操作

为了在8位1通道工作模式下使用定时器,将T2CR的位2和位3设置为除11之外的任

何值。使用定时器时如果不设置该寄存器位,则会导致功能紊乱。

② 定时器2控制寄存器T2CR定时器2控制寄存器如图2 54所示。

位[7] 位[6] 位[5] 位[4] 位[3] 位[2] 位[1] 位[0]

地址:0018H T21F T21E T2OS1 T2OS0 T2CS1 T2CS0 T2STP T2STR

(R/W) (R/W) (R/W) (R/W) (R/W) (R/W) (R/W) (R/W)

初始值

(00XXX000B)

图2 54 定时器2控制寄存器格式

位[7]:T2IF。该位用作请求中断标志(如表2 37所列)。

表2 37 位[7]写入和读取时的位功能描述

写入时0 清除中断请求标志

1 无操作

读取时0 无中断请求

1 间隔中断请求

位[6]:T2IE。该位用于使能中断(如表2 38所列)。

表2 38 位[6]的位功能描述

0 中断无效

1 中断信能

位[5]:T2OS1。位[4]:T2OS0。

69 世界流行单片机技术手册———日本系列

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这两位是空白位,总是写入00。位[3]:T2OS1。位[2]:T2OS0。这两位用于选择定时器时钟源(如表2 39所列)。

表2 39 位[3]和位[2]的位功能描述

T2CS1 T2CS0 时钟周期时间 fch=3MHz时的时间值/μs

0 0 指令周期×2 2.7

0 1 指令周期×32 42.6

1 0 指令周期×512 682.7

1 1 16位模式 -

位[1]:T1STP。该位用于停止定时器(如表2 40所列)。

表2 40 位[1]的位功能描述

0 操作继续,不清除计数器

1 计数器操作挂起

位[0]:T1STR。该位用于启动定时器(如表2 41所列)。

表2 41 位[0]的功能描述

0 操作停止

1 清除计数器原操作开始

③ 定时器1和定时器2数据寄存器(T1DR和T2DR)定时器1数据寄存器的格式如图2 55所示,定时器2数据寄存器的格式如图2 56所示。

位[7] 位[6] 位[5] 位[4] 位[3] 位[2] 位[1] 位[0]

地址:001BH

(R/W) (R/W) (R/W) (R/W) (R/W) (R/W) (R/W) (R/W)

初始值

(XXXXXXXXB)

图2 55 定时器1数据寄存器的格式

位[7] 位[6] 位[5] 位[4] 位[3] 位[2] 位[1] 位[0]

地址:001AH

(R/W) (R/W) (R/W) (R/W) (R/W) (R/W) (R/W) (R/W)

初始值

(XXXXXXXXB)

图2 56 定时器2数据寄存器的格式

写入的数据是设置的间隔次数,读取的数据为计数次数。

79第2章 富士通公司单片机

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(2)操作说明

①8位内部时钟模式

在8位内部时钟模式下,可通过设置定时器控制寄存器(T1CR、T2CR)的时钟源选择位

(T1CS1和T2CS0,T2CS1和T2CS0)选择三种内部时钟输入。定时器数据寄存器(T1DR和

T2DR)用作间隔时间设定寄存器。为启动定时器,用定时器数据寄存器设置间隔时间,向定时器控制寄存器的定时器起始位

(T1STR和T2STR)写入1以将计数器清为00H,将定时数据寄存 器 的 值 置 位 到 比 较 阈 值。然后开始计数。

当计数器的值与定 时 器 数 据 寄 存 器 一 致 时,内 部 中 断 请 求 标 志(T1IF和 T2IF)设 为1。这时计数器清为00H。定时器数据寄存器的值重新置位到比较阈值,继续计数。若中断使能

位(T1IE和T2IE)设为1,一个中断请求输出到CPU。假设定时器数据寄存器的设定值为n且选择时钟,则间隔T(μs)按下式计算:

T=×(n+1)

  内部时钟模式操作说明如图2 57所示,定时器的设置流程如图2 58所示。

图2 57 内部时钟模式操作说明

图2 58 定时器设置流程

89 世界流行单片机技术手册———日本系列

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② 方波输出的初始设定

仅当定时器停止(T1STR=0)时才能设置方波输出为任意值。设置步骤如下:第一步:在 方 波 输 出 的 初 始 设 置 位(T1OS1,T1OS0)写 入 设 置 值(01,10)。该 值 如

图2 59所示保持在电平阈值器中,但不传送到任何端点(前述方波的状态将传送到端点)。

图2 59 初始设置等效电路

在初始值设置位T1OS1和T1OS0中分别写入设定值0和1。第二步:在相同的位中写入11。这将把方波输出初始化为设定值。若T1STR位为0,则

在此写入周期内引脚的方波输出设置为给定值。第一、二步的引脚方波输出状态如图2 60所示。

图2 60 描述外部时钟模式操作图

第三步:当T1STR=1时定时器启动

这些初始设置位可以由一个位处理指令来设定。

③8位外部时钟模式

在8位外部时钟模式下,可通过设置定时器1控制 寄 存 器T1CR的 时 钟 选 择 位(T1CS1和T1CS0)选择外部时钟输入。

为启动定时器,向定时器起始位T1STR写入1以清除计数器,然后开始计数。当计数器的值与定时器数据寄存器一致时,内部中断请求标志T1IF设为1。这时中断使

能位T1IE=1,一个中断请求输出到CPU。

④ 使用定时器停止位事先应注意的事项

由于当定时器通过定时器起始位停止时输入时钟脉冲保持高电平,因此计数值的改变决

定于输入时钟脉冲的状态。在用定时器停止位停止定时器之后,若同时向定时器停止和起始位写入0,则计数按1递

增。因此若计 数 器 由 定 时 器 停 止 位 停 止,则 读 取 计 数 器 然 后 向 定 时 器 起 始 位 写 入00(如

图2 61所示)。

⑤16位模式

在16位模式下,定时器控制寄存器的各位如图2 62所示。在16位模式下,向T2CR的T2CS1和T2CS0写入11,T2OS1和T2OS0写入00,定时器

由T1CR控制。定时器数据寄存器T2DR和T1DR分别对应于高位和低位字节。

99第2章 富士通公司单片机

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图2 61 定时器停止使用时的操作图

图2 62 定时器控制寄存器的格式

时钟源由T1CR的T1CS1和T1CS0位选择。为了启动定时器,在T1CR的T1STR位写

入1以清空计数器,然后开始计数。当计数器的值与定时器数据寄存器相同时,T1IF位设为1。这时若T1IE位为1,输出一

个中断请求到CPU。注:在16位模式下读取计数器的值,在使用该数据 之 前 通 常 读 两 次 以 确 认 其 合 法。它 的 工 作 流 程 图 如

图2 58所示。

9.LCD控制/驱动器

LCD控制/驱动器的组成:根据显示数据和内存数据生成段和公共信号的显示控制器,可

直接驱动LCD面板的段和公共驱动端。主要功能如下:① 直接LCD驱动;② 驱动LCD的内置升压器;③ 驱动用内置分压电阻;

④4个公共输出(COM0~COM3)和24个段输出(SEG0~SEG23);⑤12B显示数据内存;⑥1/2、1/3或1/4占空比可选;⑦ 可从时钟源中选择主时钟或子时钟;⑧SEG8~SEG23可用作

通用端口。(1)内部结构框图(如图2 63所示)(2)寄存器说明

LCD控制/驱动器具有LCDC控制寄存器LCDR(如图2 64所示)。位[7]:时钟源选择(CSS),该位用于选择一个帧周期生成时钟(如表2 42所列)。

表2 42 位[7]的位功能描述

0 主时钟

1 子时钟

001 世界流行单片机技术手册———日本系列

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图2 63 LCD控制/驱动器框图

位[7] 位[6] 位[5] 位[4] 位[3] 位[2] 位[1] 位[0]

地址:0072H CSS LCEN VSEL BK MS1 MS0 FP1 FP0

(R/W) (R/W) (R/W) (R/W) (R/W) (R/W) (R/W) (R/W)

初始值

(00010000B)

图2 64 LCDC控制寄存器(LCDR)的格式

位[6]:LCEN。该位用于在监视模式下使能LCP控制/驱动操作(如表2 43所列)。

表2 43 位[6]的位功能描述

0 终止在监视模式的操作

1 在监视模式下执行操作

位[5]:VSEL。该位用于控制LCD驱动电源(如表2 44所列)。

表2 44 位[5]的位功能描述

0 连接内部分压,电阻进入off状态

1 连接内部分压电阻进入on状态

位[4]:空白(BK)。该位用于选择显示与否(如表2 45所列)。显示空白时的段输出是一个未确认波形。位[3]:MS1。

101第2章 富士通公司单片机

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位[2]:MS0(模式选择1~0)。这两位用于选择显示模式。模式根据表2 46设定。

表2 45 位[4]的位功能描述

0 显示

1 显示空白

表2 46 位[3]和位[2]的位功能描述

MS1 MS0 显示模式 时间分数:N0 0 LCD操作停止 —

0 1 1/2占空输出模式 21 0 1/3占空输出模式 31 1 1/4占空输出模式 4

位[1]:FP1。位[0]:FP0(帧周期1~0)。这两位用于选择LCD时钟周期。帧频率如表2 47所示。根据LCD模块计算最佳帧频

率并设置寄存器。

表2 47 位[1]和位[0]的位功能描述

FP1 FP0帧频率(在fch=3MHz和fcl=32.768kHz)

CSS0 CSS1

0 0 fch/(212×N) 183Hz(N=4) fcl/(25×N) 256Hz(N=4)

0 1 fch/(213×N) 92Hz(N=4) fcl/(26×N) 128Hz(N=4)

1 0 fch/(214×N) 46Hz(N=4) fcl/(27×N) 64Hz(N=4)

1 1 fch/(215×N) 23Hz(N=4) fcl/(28×N) 32Hz(N=4)

      注:N为分时数目,fch为主时钟频率,fcl为子时钟频率。

(3)显示RAMLCD控制/驱动器包含生成段输出信号的12×8位RAM。RAM 值自动读入,并与公共

信号选择定时同步,对应于该值的波形从段输出引脚输出。

24个段信号对应于显示RAM的12个位置如图2 65所示。各个位置位与公共信号选

择定时同步:位[0]和位[4]与COM0,位[1]和位[5]与COM1,位[2]和位[6]与COM2,位[3]和位[7]与COM3。若各位值为1,信号转换为LCD电压;若为0,信号转换为非LCD,且不输

出。但是复位时COM0~COM3和SEG0~SEG23变低,以关闭LCD显示。不管CPU怎样工作,波形与公共信号选择定时同步地从段引脚输出。因此在任何 定 时

中从显示RAM读和向显示RAM写都是可能的。当把SEG8~SEG23用作通用输出端口时,高8位常用作RAM。输入外部复位信号时,

端口40~47和端口50~57的阻抗变高。(4)操作说明

首先写入通过显示 RAM 显 示 的 数 据。然 后 将 对 应 于 所 用LCD面 板 的 值 设 置 到LCR(LCD控制寄存器)。当给出时钟脉冲时,LCD驱动波形根据显示RAM中的数据输出。可选

择高速时钟或低速时钟作为时钟源。时钟源可在LCD显示过程中切换,但切换时 显 示 将 闪

201 世界流行单片机技术手册———日本系列

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烁。因此最好在切换时钟之前通过空白等方法停止显示。

地址

060H

061H

062H

063H

064H

065H

066H

067H

068H

069H

06AH

06BH

b3 b2 b1 b0

b7 b6 b5 b4

b3 b2 b1 b0

b7 b6 b5 b4

b3 b2 b1 b0

b7 b6 b5 b4

b3 b2 b1 b0

b7 b6 b5 b4

b3 b2 b1 b0

b7 b6 b5 b4

b3 b2 b1 b0

b7 b6 b5 b4

b3 b2 b1 b0

b7 b6 b5 b4

b3 b2 b1 b0

b7 b6 b5 b4

b3 b2 b1 b0

b7 b6 b5 b4

b3 b2 b1 b0

b7 b6 b5 b4

b3 b2 b1 b0

b7 b6 b5 b4

b3 b2 b1 b0

b7 b6 b5 b4

COM3 COM2 COM1 COM0

SEG00

SEG01

SEG02

SEG03

SEG04

SEG05

SEG06

SEG07

SEG08

SEG09

SEG10

SEG11

SEG12

SEG13

SEG14

SEG15

SEG16

SEG17

SEG18

SEG19

SEG20

SEG21

SEG22

SEG23

与端口60~67

复用

与端口40~47复用

图2 65 显示RAM的12个位置与24个段信号的对应

显示驱动输出有两组AC波形。表2 48和 表2 49所 示 的 偏 置 和 占 空 的 组 合 是 可 用

的,但是不要采用1/3偏置和1/2占空的组合。

表2 48 无内置升压器的微处理器的偏置和占空组合

1/2占空 1/3占空 1/4占空

1/2偏置 × × ×1/3偏置 × ◎ ◎

注:1.◎ 表示有效;

2.×表示无效。

表2 49 带有内置升压器的微处理器的偏置和占空组合

1/2占空 1/3占空 1/4占空

1/2偏置 × × ×1/3偏置 × ◎ ◎

注:1.◎ 表示有效;

2.×表示无效。

301第2章 富士通公司单片机

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在1/2占 空 模 式 下 COM2和 COM3的 输 出 波 形 是 未 确 认 波 形。在1/3占 空 模 式 下

COM3的输出波形是未确认波形。当LCD操作终止 时,公 共 输 出 和 段 输 出 都 以 低 电 平 输 出 波 形。但 是 当 由 掩 膜 选 项 将

SEG08~SEG23设定为通用端口时,段数据不输出。(5)LCD驱动输出波形

① 在1/2偏置和1/2占空组合时的波形

在1/2偏置和1/2占空组合时,对应于显示RAM数据的引脚波形示例如图2 66所示。

图2 66 对应于显示RAM数据的引脚波形示例

401 世界流行单片机技术手册———日本系列

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② 在1/3偏置和1/3占空比时的波形

在1/3偏置和1/3占空比时,对应于显示RAM数据的引脚波形示例如图2 67所示。

图2 67 对应于显示RAM数据的引脚波形示例

501第2章 富士通公司单片机

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③ 在1/3偏置和1/4占空时的波形

在1/3偏置和1/4占空比时,对应于显示RAM数据的引脚波形示例如图2 68所示。

图2 68 对应于显示RAM数据的引脚波形示例

601 世界流行单片机技术手册———日本系列

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(6)驱动LCD电源引脚(V3、V2、V1和V0)的电压设置

如表2 50所示设置LCD电源引脚(V3、V2、V1和V0)上的电压。

表2 50 LCD电源引脚电压

V3 V2 V1 V0

1/2偏置 VLCD 1/2VLCD 1/2VLCD GND

1/3偏置 VLCD 2/3VLCD 1/3VLCD GND

注:VLCD为LCD工作电压。

驱动LCD的供电电源连接示例如图2 69所示。

图2 69 驱动LCD的供电连接示例

注:1.在使用外部分压电阻(梯形电路)设置1/2占空,需短路V2和V1引脚。

2.对于带有内置升压器的微处理器(MB89160A),以上引脚用作外部电容引脚。

图2 70 内置分压电阻

① 内置分压电阻

内置分压电阻 按 图2 70所 示 的 模 式 连 接。向VSEL位写 入1将 连 接 内 置 分 压 电 阻。因 此 向

VSEL位写入1以连接电阻,写入0断开电阻。通过 芯 片 中 的 晶 体 管 V0引 脚 连 接 到 VSS。

因此当使用 外 部 分 压 电 阻 时,只 需 把 VSS连 接 到

V0引 脚 即 可 在 LCDC停 止 时 降 低 流 入 电 阻 的

电流。图中在LCD停止和监视模式(LCEN=0)时

LCDC使能位不起作用。带 有 内 置 LCD 升 压 器 的 微 处 理 器

(MB89160A系列)不包含分压电阻。

② 双倍和3倍电压的升压器(带有内置LCD升压器的微处理器 MB89160A)。

701第2章 富士通公司单片机

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无论工作电压怎样变化,参考电压发生器都将产生一个+1.5V的参考电压。如果不用

这个内部参考电压发生器,只能通过向V1引脚加载一个外部参考电压来应用升压器。升压器可按图2 71所示进行连接,以便从32.768kHz输入时钟脉冲和参考电压中生成

一个两倍或3倍参考电压。升压器可通过向V1引脚加载一个外部参考电平来应用。

图2 71 参考电压发生器和升压器外部连接图

注:仅在带有内置升压器的微处理器时升压器才起作用。当选择不带 有 内 置 升 压 器 的 微 处 理 器 时,V3

~V0作分压电阻连接引脚。电容C0和C1用作通用输出端口(P32和P31)。

2.1.4 指令系统

F2MC—8L系列富士通公司单片机具有丰富的指令系统。可以分为四大类指令,并且根

据参与运算的数据的方式不同分为10种寻址方式。

1.寻址模式

F2MC—8L系列具有下列10种寻址模式:直接寻址,扩展寻址,位直接寻址,变址寻址,指针寻址,通用寄存器寻址,立即寻址,向量寻址,相对寻址和固定寻址。

下面分别说明各种寻址模式。(1)直接寻址

这种寻址模式在指令表中用“dir”表示,被用于对0000H~00FFH内存区域的存取。在

这种模式中,高字节为00H,低字节由操作数说明。如图2 72所示举例说明。(2)扩展寻址

801 世界流行单片机技术手册———日本系列

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图2 72 直接寻址的举例

这种寻址模式在指令表中用“ext”表示,被用于对全部64KB内存区的存取。在这种模式

中,高字节由第一个操作数指定,低字节由第二操作数指定。如图2 73所示举例说明。

图2 73 扩展寻址的举例

(3)位直接寻址

这种寻址模式在指令表中用“dir:b”表示,被用于从0000H~00FFH内存区域的逐位存

取。在这种模式中,高字节为00H,低字节由操作数指定。指定地址的位置由指令代码的低3位指定。如图2 74所示举例说明。

图2 74 位直接寻址的举例

(4)变址寻址

这种寻址模式在指令中用“@IX+off”表示,被用于全部64KB内存的存取。在这种模式

中,第一个操作数经过符号扩展,并与变址寄存器(IX)的内容相加。结果就是要存取的内存

地址。如图2 75所示举例说明。

图2 75 变址寻址的举例

(5)指针寻址

这种寻址模式中指令表中用“@EP”表示,被用于全部64KB内存 的 存 取。在 这 种 模 式

中,附加指针(EP)的内容被作为要存取的内存地址。如图2 76所示举例说明。(6)通用寄存器寻址

这种寻址模式在指令表中用“Ri”表示,被用于对寄存器存储单元的存取。在这种模式中,

901第2章 富士通公司单片机

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图2 76 指针寻址的举例

存取地址的高8位是01H,低8位由寄存器组指针的内容与指令代码的低3位相加而得到。如图2 77所示举例说明。

图2 77 通用寄存器寻址的举例

(7)立即寻址

这种寻址模式在指令表中用“imm”表示,被用于获取立即数。在这种模式中,操作数就是

立即数。字节还是字由指令代码指明。如图2 78所示举例说明。

图2 78 立即寻址的举例

(8)向量寻址

这种寻址模式在指令表中用“#K”表示,被用于跳转至存于表中的子程序地址。在这种

模式中,向量寻址的信息包含在指令代码中,并建立如表2 51所列的地址。如图2 79所示

举例说明。

表2 51 跳转地址表

#K地址表

(高位跳转地址:低位跳转地址)

0 FFC0H:FFC1H

1 FFC2H:FFC3H

2 FFC4H:FFC6H

3 FFC6H:FFC7H

#K地址表

(高位跳转地址:低位跳转地址)

4 FFC8H:FFC9H

5 FFCAH:FFCBH

6 FFCCH:FFCDH

7 FFCEH:FFCFH

图2 79 向量寻址的举例说明

011 世界流行单片机技术手册———日本系列

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  (9)相对寻址

这种寻址模式在指令表中用“rel”表示,被用于通过程序计数器(PC)进行128B区域的分

支。在这种模式中,操作数的内容带着符号位一起与程序计数器的内容相加,结果存放在程序

计数器中。如图2 80所示举例说明。

图2 80 相对寻址的举例

在这个例子中,程序跳转到指令代码BNE存储的地址,导致一个死循环。(10)固定寻址

这种寻址模式在指令表中没有操作数,用于由指令代码所确定的操作。在这种模式中,各条指令的操作是不同的。如图2 81所示举例说明。

图2 81 固定寻址的举例说明

2.特殊指令

(1)JMP@A这条指令的用途是使程序跳转到由累加器A的内容所指示的内存地址。按表的模式安

排的N个跳转之一的内容被选定,并送入累加器A。执行这条指令可以完成N分支处理。如

图2 82所示举例说明。

图2 82 举例说明JMP@A的使用

(2)MOVWA,PC这条指令用于完成与JMP@A指令相反的操作,即把程序计数器中的值送到累加器 A

中去。在主程序中执行这个指令,且调用子程序时,要确认累加器中的值是子程序中的指定地

址值。如图2 83所示举例说明。

图2 83 举例说明 MOVWA,PC使用

111第2章 富士通公司单片机

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当这个指令被执行时,累加器的内容与下一条指令代码存储的地址相同,而不是与目前执

行的这条 指 令 代 码 存 储 的 地 址 相 同。在 上 面 的 例 子 中,存 储 在 累 加 器 中 的 值1234H 与

MOVWA,PC指令的一条指令代码存储地址相同。(3)MULUA这条指令用于AL中的8位数与TL中的8位数进行无符号乘法运算,16位结果存放在

累加器A中。临时累加器中的内容不变。在这个运算过程中,AH和TH的原始内容不被使

用。由于标志位不会被改变,在根据乘法结果分支跳转时要小心。如图2 84所示举例说明。(4)DIVUA这条指令用于临时累加器中的16位数与AL中的8位数进行无符号除法运算。结果以8

位形式存放于AL中。余数以8位形式存放在TL中。AH和TH都变为0。在这个运算过

程中,原来的AH值没有用。不保证结果在8位范围内。因为没有标志表示结果超出8位,所以如果您假定会发生这种情况,在执行这条指令前必须进行检查。由于不改变标志位,若用除

法结果分支跳转时必须要注意。如图2 85所示举例说明。

图2 84 举例说明 MULUA的使用 图2 85 举例说明DIVUA的使用

(5)XCHWA,PC这条指令用于交换累加器A和程序计数器PC中的内容,结果是程序跳转到原来累加器

中的值所指示的地址处。当前累加器中的值为XCHW A,PC指令下一条指令代码的存储地

址。这条指令提供了 在 主 程 序 中 建 立 一 系 列 专 用 的 表,并 在 子 程 序 中 使 用 它 们 的 办 法。如

图2 86所示举例说明。

图2 86 举例说明XCHWA,PC的使用

当这条指令被执行时,累加器的内容与下一条指令代码存储地址相同,而不是与这条指令

的代码存储地址相同。上面的例子中,存储在累加器中的值1235H与XCHWA,PC指令的下

一条指令代码存储地址一致。同时,累加器A中的内容是1235H,而不是1234H。这条指令

在汇编语言中的用法如图2 87所示。(6)CALLV#K这条指令用于跳转到登录在表中的子程序地址。在这种寻址模式下,#K的信息包含在

指令代码中,并建立如表2 51所列的表地址。程序计数器的当前值存在堆栈中,程序跳转到

211 世界流行单片机技术手册———日本系列

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图2 87 举例说明XCHWA,PC的使用

表中指定的地址。因为这条指令是1B指令,因此被用来调用频繁使用的子程序,以减少整个

程序的大小。如图2 88所示举例说明。

图2 88 举例说明CALLV#K的使用

3.指令表

F2MC—8L系列单片机的执行指令可以分为以下4类:① 传输指令;② 操作指令;③ 转

移指令;④ 其他指令。表2 52中列出的符号用于说明执行指令,表2 53用于说明传输指令,表2 54用于说

明操作指令,表2 55用于说明分支指令,其他指令列于表2 56中,表2 57用于说明指令

映象。

表2 52 指令符号

符 号 说 明

dir 直接地址(8位长)

off 偏移量(8位长)

ext 扩展地址(16位长)

#vct 矢量表数量(3位长)

#d8 立即数(8位长)

311第2章 富士通公司单片机

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续表2 52

符 号 说 明

#d16 立即数(16位长)

dir:b 位直接寻址(8位长,3位长)

rel 分支相对寻址(8位长)

@ 寄存器间址[例:@a,@IX,@EP]

A 累加器A(8位或16位长由使用的指令确定)

AH 累加器A高8位(8位长)

AL 累加器A低8位(8位长)

T 临时累加T(8位或16位长由使用的指令确定)

TH 临时累加T高位(8位长)

TL 临时累加T低位(8位长)

IX 间址寄存器IX(16位长)

EP 附加指针EP(16位长)

PC 程序计数器PC(16位长)

SP 堆栈指针SP(16位长)

PS 处理器状态PS(16位长)

dr 累加器A或间址寄存器IX(16位长)

CCR 状态码寄存器(8位长)

RP 寄存器指针RP(5位长)

Ri 通用寄存器Ri(8位长,i=0~7)

X X是立即数(8位或16位长,由使用的指令确定)

(X)X的内容将被访问

(8或16位长,由使用的指令确定)

((X))X内容的立即地址将被访问

(8或16位长,由使用的指令确定)

表2 53 传输指令

NO. 助记符 ~ # 操 作 TL TH AH NZVC 操作码

1 MOVdir,A 3 2 (dir)←(A) — — — - - - - 45

2 MOV@IX+off,A 4 2 ((IX)+off)←(A) — — — - - - - 46

3 MOVext,A 4 3 (ext)←(A) — — — - - - - 61

4 MOV@EP,A 3 1 ((EP))←(A) — — — - - - - 47

5 MOVRi,A 3 1 (Ri)←(A) — — — - - - - 48~4F

6 MOVA,#d8 2 2 (A)←d8 AL — — + + - - 04

7 MOVA,dir 3 2 (A)←dir AL - - + + - - 05

411 世界流行单片机技术手册———日本系列

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续表2 53

NO. 助记符 ~ # 操 作 TL TH AH NZVC 操作码

8 MOVA,@IX+off 4 2 (A)←((IX)+off) AL — — + + - - 06

9 MOVA,ext 4 3 (A)←(ext) AL — — + + - - 60

10 MOVA,@A 3 1 (A)←((A)) AL — — + + - - 92

11 MOVA,@EP 3 1 (A)←((EP)) AL — — + + - - 07

12 MOVA,Ri 3 1 (A)←(Ri) AL — — + + - - 08~0F

13 MOVdir,#d8 4 3 (dir)←(d8) — — — - - - - 85

14 MOV@IX+off,#d8 5 3 ((IX)+off)←(d8) — — — - - - - 86

15 MOV@EP,#d8 4 2 ((EP))←(d8) — — — - - - - 87

16 MOVRi,#d8 4 2 (Ri)←d8 — — — - - - - 88~8F

17 MOVWdir,A 4 2 (dir)←(AH),(dir+1)←(AL) — — — - - - - D5

18 MOVWdir,A 5 2((IX)+off)←(AH),

((IX)+off+1)←(AL)— — — - - - - D6

19 MOVWext,A 5 3 (ext)←(AH),(ext+1)←(AL) — — — - - - - D4

20 MOVW @EP,A 4 1 ((EP))←(AH),((EP)+1)←(AL) — — — - - - - D7

21 MOVWEP,A 2 1 (EP)←(A) — — — - - - - E3

22 MOVWA,#d16 3 3 (A)←d16 AL AH dH + + - - E4

23 MOVWA,dir 4 2 (AH)←(dir),(AL)←(dir+1) AL AH dH + + - - C5

24 MOVWA,@IX+off 5 2(AH)←((IX)+off),

(AL)←((IX)+off+1)AL AH dH + + - - C6

25 MOVWA,ext 5 3 (AH)←(ext),(AL)←(ext+1) AL AH dH + + - - C4

26 MOVWA,@A 4 1 (AH)←((A)),(AL)←((A)+1) AL AH dH + + - - 93

27 MOVWA,@EP 4 1 (AH)←((EP)),(AL)←((EP)+1) AL AH dH + + - - C7

28 MOVWA,EP 2 1 (A)←(EP) — — dH - - - - F3

29 MOVWEP,#d16 3 3 (EP)←d16 — — — - - - - E7

30 MOVWIX,A 2 1 (IX)←(A) — — — - - - - E2

31 MOVWAl,IX 2 1 (A)←(IX) — — dH - - - - F2

32 MOVWSP,A 2 1 (SP)←(A) — — — - - - - E1

33 MOVWA,SP 2 1 (A)←(SP) — — dH - - - - F1

34 MOV@A,T 3 1 ((A)←(T) — — — - - - - 82

35 MOVW @A,T 4 1 ((A)←(TH),((A)+1)←(TL) — — — - - - - 83

36 MOVWIX,#d16 3 3 (IX)←d16 — — — - - - - E6

37 MOVWA,PS 2 1 (A)←(PS) — — dH - - - - 70

38 MOVWPS,A 2 1 (PS)←(A) — — — - - - - 71

39 MOVWSP,#16 3 3 (SP)←d16 — — — - - - - E5

511第2章 富士通公司单片机

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续表2 53

NO. 助记符 ~ # 操 作 TL TH AH NZVC 操作码

40 SWAP 2 1 (AH)(AL) — — AL - - - - 10

41 SETBdir:n 4 2 (dir):n←1 — — — - - - - A8~AF

42 CLRBdir:n 4 2 (dir):n←0 — — — - - - - A0~A7

43 XCHA,T 2 1 (AT)(TL) AL — — - - - - 42

44 XCHWA,T 3 1 (A)(T) AL AH dH - - - - 43

45 XCHWA,EP 3 1 (A)(EP) — — dH - - - - F7

46 XCHWA,IX 3 1 (A)(IX) — — dH - - - - F6

47 XCHWA,SP 3 1 (A)(SP) — — dH - - - - F5

48 MOVW 2 1 (A)←(PC) — — dH - - - - F0

  注:1.字节传输到A,T←A仅用于低字节;

2.两个或更多操作指令中字被存入 MNEMONIC的排序定位器中(F2MC—8L系列的逆序顺);

3.表2 53中下列符号的意义如下(它们不在表2 52中):

MNEMONIC  指令汇编说明

~ 指令周期数,一个指令周期等于2个机器周期

# 用于指令字节计数

Operation 指令操作

TL,TH,AH 当执行TL,TH或AH指令时,其内容要发生变化,每列方向符号如下:

·—     不变

·dH     操作中数据高8位说明

·ALandAH 执行指令前AC和AL内容

·00     00

N,Z,V和C 指令改变的对应标志

OPCODE 指令码,如果使用的指令有许多代码,按如下规则说明:[例]48~4F:它指示

48,49,…4F。

表2 54 操作指令

NO. 助记符 ~ # 操 作 TL TH AH NZVC 操作码

1 ADDCA,Ri 3 1 (A)←(A)+(R1)+C — — — + + + + 28~2F

2 ADDCA,#d8 2 2 (A)←(A)+d8+C — — — + + + + 24

3 ADDCA,dir 3 2 (A)←(A)+(dir)+C — — — + + + + 25

4 ADDCA,@IX+off 4 2 (A)←(A)+((IX)+off)+c — — — + + + + 26

5 ADDCA,@EP 3 1 (A)←(A)+(EEP))+C — — — + + + + 27

6 ADDCWA 3 1 (A)←(A)+(T)+C — — dH + + + + 23

7 ADDCA 2 1 (A)←(AL)-(TL)+C — — — + + + + 22

8 SUBCA,R1 3 1 (A)←(AL)-(Ri)-C — — — + + + + 38~3F

611 世界流行单片机技术手册———日本系列

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续表2 54

NO. 助记符 ~ # 操 作 TL TH AH NZVC 操作码

9 SUBCA,#d8 2 2 (A)←(A)-d8-C — — — + + + + 34

10 SUBCA,dir 3 2 (A)←(A)-(dir)-C — — — + + + + 35

11 SUBCA,@I8X+off 4 2 (A)←(A)+((TX)+off)-C — — — + + + + 36

12 SUBCA,@EP 3 1 (A)←(A)-((EP))+C — — — + + + + 37

13 SUBCWA 3 1 (A)←(T)-(A)-C — — dH + + + + 33

14 SUBCA 2 1 (AL)←(TL)-(AL)-C — — — + + + + 32

15 INCRi 4 1 (Ri)←(Ri)+1 — — — + + + - C8~CF

16 INCWEP 3 1 (EP)←(EP)+1 — — — + + + + C3

17 INCWIX 3 1 (IX)←(IX)+1 — — — + + + + C2

18 INCWA 3 1 (A)←(A)+1 — — dH + + - - C0

19 DECRi 4 1 (Ri)←(Ri)-1 — — — + + + - D8~DF

20 DECWEP 3 1 (EP)←(EP)-1 — — — - - - - D3

21 DECWIX 3 1 (IX)←(IX)-1 — — — - - - - D2

22 DECWA 3 1 (A)←(A)-1 — — dH + + - - D0

23 MULUA 19 1 (A)←(AL)(TL) — — dH - - - - 01

24 DIVUA 21 1 (A)←(T)/(AL),MOD→(T) dL 00 00 - - - - 11

25 ANDWA 3 1 (A)←(A)∧(T) — — dH + + R- 63

26 ORWA 3 1 (A)←(A)∨(T) — — dH + + R- 73

27 XORWA 3 1 (A)←(A)(T) — — dH + + R- 53

28 CMPA 19 1 (TL)-(AL) — — — + + + + 12

29 CMPWA 21 1 (T)-(A) — — — + + + + 13

30 RORCA 3 1 — — — + + - + 03

31 ROLCA 2 1 — — — + + - + 02

32 CMPA,#d8 2 2 (A)-d8 — — — + + + + 14

33 CMPA,dir 3 2 (A)-(dir) — — — + + + + 15

34 CMPA,@EP 3 1 (A)-((EP)) — — — + + + + 17

35 CMPA,@IX+off 4 2 (A)-((IX)+off) — — — + + + + 16

36 CMPA,Ri 3 1 (A)-(Ri) — — — + + + + 18~1F

37 DAA 2 1 加法十进制调节 — — — + + + + 84

38 DAS 2 1 减法十进制调节 — — — + + + + 94

39 XORA 2 1 (A)←(AL)(TL) — — — + + R- 52

711第2章 富士通公司单片机

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续表2 54

NO. 助记符 ~ # 操 作 TL TH AH NZVC 操作码

40 XORA,#d8 2 2 (A)←(AL)d8 — — — + + R- 54

41 XORA,dir 3 2 (A)←(AL)(dir) — — — + + R- 55

42 XORA,@EP 3 1 (A)←(AL)((EP)) — — — + + R- 57

43 XORA,@IX+off 4 2 (A)←(AL)((IX)+off) — — — + + R- 56

44 XORA,Ri 3 1 (A)←(AL)(Ri) — — — + + R- 58~5F

45 ANDA 2 1 (A)←(AL)∧(TL) — — — + + R- 62

46 ANDA,#d8 2 2 (A)←(AL)∧d8 — — — + + R- 64

47 ANDA,dir 3 2 (A)←(AL)∧(dir) — — — + + R- 65

48 ANDA,@EP 3 1 (A)←(AL)∧((EP)) — — — + + R- 67

49 ANDA,@IX+off 4 2 (A)←(AL)∧((IX)+off) — — — + + R- 66

50 ANDA,Ri 3 1 (A)←(AL)∧(Ri) — — — + + R- 68~6F

51 ORA 2 1 (A)←(AL)∨(TL) — — — + + R- 72

52 ORA,#d8 2 2 (A)←(AL)∨d8 — — — + + R- 74

53 ORA,dir 3 2 (A)←(AL)∨(dir) — — — + + R- 75

54 ORA,@EP 3 1 (A)←(AL)∨((EP)) — — — + + R- 77

55 ORA,@IX+off 4 2 (A)←(AL)∨((IX)+off) — — — + + R- 76

56 ORA,Ri 3 1 (A)←(AL)∨(Ri) — — — + + R- 78~7F

57 CMPdir,#d8 5 3 (dir)-d8 — — — + + + + 95

58 CMP@EP,#d8 4 2 ((EP)-d8 — — — + + + + 97

59 CMP@IX+off,#d8 5 3 ((IX)+off)-d8 — — — + + + + 96

60 CMPRi,#d8 4 2 (R1)-d8 — — — + + + + 98~9F

61 INCWSP 3 1 (SP)←(SP)+1 — — — - - - - C1

62 DWCWSP 3 1 (SP)←(SP)-1 — — — - - - - D1

表2 55 分支指令

NO. 助记符 ~ # 操 作 TL TH AH NZVC 操作码

1 BZ/BEQrel 3 2 如果Z=1则PC←PC+rel — — — - - - - FD

2 BNZ/BNErel 3 2 如果Z=0则PC←PC+rel — — — - - - - FC

811 世界流行单片机技术手册———日本系列

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续表2 55

NO. 助记符 ~ # 操 作 TL TH AH NZVC 操作码

3 BC/BLOrel 3 2 如果C=1则PC←PC+rel — — — - - - - F9

4 BNC/BHSrel 3 2 如果C=0则PC←PC+rel — — — - - - - F8

5 BNrel 3 2 如果N=1则PC←PC+rel — — — - - - - FB

6 BPrel 3 2 如果N=0则PC←PC+rel — — — - - - - FA

7 BLTrel 3 2 如果VN=1则PC←PC+rel — — — - - - - FE

8 BGEdir:b,rel 3 2 如果VN=0则PC←PC+rel — — — - - - - FE

9 BBCdir:b,rel 5 3 如果(dir:b)=0则PC←PC+rel — — — - + - - B0~B7

10 BBSdir:b,rel 5 3 如果(dir:b)=1则PC←PC+rel — — — - + - - B8~BF

11 JMP@A 2 1 (PC)←(A) — — — - - - - E0

12 JMPext 3 3 (PC)←ext — — — - - - - 21

13 CALLV#vct 6 1 调向量 — — — - - - - E8~EF

14 CALLxt 6 3 调子程序 — — — - - - - 31

15 XCHWA,PC 3 1 (PC)←(A),(A)←(PC)+1 — — dH - - - - F4

16 RET 4 1 子程序返回 — — — - - - - 20

17 RETI 6 1 子程序返回 — — — restore 30

表2 56 其他指令

NO. 助记符 ~ # 操 作 TL TH AH NZVC 操作码

1 PUSHWA 4 1 — — — - - - - 40

2 POPWA 4 1 — — dH - - - - 50

3 PUSHWIX 4 1 — — — - - - - 41

4 POPWIX 4 1 — — — - - - - 51

5 NOP 1 1 — — — - - - - 00

6 CLRC 1 1 — — — - - - R 81

7 SETC 1 1 — — — - - -S 91

8 CLRI 1 1 — — — - - - - 80

9 SETI 1 1 — — — - - - - 90

911第2章 富士通公司单片机

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书书书

表2 57 指令映象

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F

0 NOP SWAP RET RETI PUSHWAPOPW

AMOVA,ext

MOVWA,PS CLRI SETI CLRB

dir:0BBCdir:0,rel

INCWADECW

AJMP@A

MOVWA,PC

1 MULUADIVU

AJMPaddr16

CALLaddr1

PUSHWIX

POPWIX

MOVext,A

MOVWPS,A CLRC SETC CLRB

dir:1BBCdir:1,rel

INCWSP

DECWSP

MOVWSP,A

MOVWA,SP

2 ROLCA

CMPAADDC

ASUBC

AXCHA,T

XORA

ANDA

ORA

MOV@A,T

MOV CLRBdir:2

BBCdir:2,rel

INCWIX

DECWIX

MOVWIX,A

MOVWA,IX

3 RORCACMPW

AADDCW

ASUBCW

AXCHW

A,TXORW

AANDW

AORW

AMOVW@A,T

MOVW CLRBdir:3

BBCdir:3,rel

INCWEP

DECWEP

MOVWEP,A

MOVWA,EP

4 MOVA,#d8

CMPA,#d8

ADDCA,#d8

SUBCA,#d16

XORA,#dB

ANDA,dir

ORA,#d8

DAA DAS CLRBdir:4

BCCdir:4,rel

MOVWA,ext

MOVW MOVWA,#dB

MOVWA,PC

5 MOVA,dir

CMPA,dir

ADDCA,dir

SUBCA,dir

MOVA,dir

XORA,dir

ANDA,dir

ORA,dir

MOVdir,#d8

CMPdir,#d8

CLRBdir:5

BBCdir:5,rel

MOVWA,dir

MOVW MOVWSP,#d16

XCHWA,SP

6 MOVA,@IX+d

CMPA,@IX+d

ADDCA,@IX+d

SUBCA,@IX+d

MOV@IX+d,A

XORA,@IX+d

ANDA,@IX+d

ORA,@IX+d

MOV@IX+d,#d8

CMP@IX+d,#d8

CLRBdir:6

BBCdir:6,rel

MOVWA,@IX+d

MOVW MOVWIX,#d16

XCHWA,IX

7 MOVA,@EP

CMPA,@EP

ADDCA,@EP

SUBCA,@EP

MOV@EP,A

XORA,@EP

ANDA,@EP

ORA,@EP

MOV@EP,#d8

CMP@EP,#d8

CLRBdir:7

BBCdir:7,rel

MOVWA,@EP

MOVW MOVWEP,#d16

XCHWA,EP

8 MOVA,RO

CMPA,RO

ADDCA,RO

SUBCA,RO

MOV@EP,A

XORA,RO

ANDA,RO

ORA,RO

MOVRO,#d8

CMPRO,#d8

SETBdir:0

BBSdir:0,rel

INCRO

DECRO

CALLV#0

BNCrel

9 MOVA,R1

CMPA,R1

ADDCA,R1

SUBCA,R1

MOV@EP,A

XORA,R1

ANDA,R1

ORA,R1

MOVR1,#d8

CMPR1,#d8

SETBdir:1

BBSdir:1,rel

INCR1

DECR1CALLV

#1BCrel

A MOVA,R2

CMPA,R2

ADDCA,R2

SUBCA,R2

MOV@EP,A

XORA,R2

ANDA,R2

ORA,R2

MOVR2,#d8

CMPR2,#d8

SETBdir:2

BBSdir:2,rel

INCR2

DECR2CALLV

#2BPrel

B MOVA,R3

CMPA,R3

ADDCA,R3

SUBCA,R3

MOV@EP,A

XORA,R3

ANDA,R3

ORA,R3

MOVR3,#d8

CMPR3,#d8

SETBdir:3

BBSdir:3,rel

INCR3

DECR3CALLV

#3BNrel

C MOVA,R4

CMPA,R4

ADDCA,R4

SUBCA,R4

MOV@EP,A

XORA,R4

ANDA,R4

ORA,R4

MOVR4,#d8

CMPR4,#d8

SETBdir:4

BBSdir:4,rel

INCR4

DECR4CALLV

#4BNZ

rel

D MOVA,R5

CMPA,R5

ADDCA,R5

SUBCA,R5

MOV@EP,A

XORA,R5

ANDA,R5

ORA,R5

MOVR5,#d8

CMPR5,#d8

SETBdir:5

BBSdir:5,rel

INCR5

DECR5CALLV

#5BZrel

E MOVA,R6

CMPA,R6

ADDCA,R6

SUBCA,R6

MOV@EP,A

XORA,R6

ANDA,R6

ORA,R6

MOVR6,#d8

CMPR6,#d8

SETBdir:6

BBSdir:6,rel

INCR6

DECR6CALLV

#6BGE

rel

F MOVA,R7

CMPA,R7

ADDCA,R7

SUBCA,R7

MOV@EP,A

XORA,R7

ANDA,R7

ORA,R7

MOVR7,#d8

CMPR7,#d8

SETBdir:7

BBSdir:7,rel

INCR7

DECR7CALLV

#7BLT

rel

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2.2 F2MC-8L单片机选购指南

F2MC-8L单片机具有高效指令集和丰富的外围电路,广泛适用于各种工业、办公自动化

和机载设备的控制。图2 89示出了F2MC-8L系列产品在各个领域的应用。客户可根据

用途 选 择 其 中 所 需 型 号 的 单 片 机。F2MC-8L单 片 机 可 以 分 为 三 大 组 别,即 MB89120~MB89190、MB89610~MB89670和 MB89820~MB89890这3组。

图2 89 F2MC-8L系列产品介绍

121第2章 富士通公司单片机

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2.2.1 MB89120/120A系列

MB89120系列是一组具有高效指令集的单片机,配备有丰富的外围功能,例如:定时器、串行接口及外部中断。MB89120A系列是 MB89120系列的改进 型,具 有 遥 控 载 波 频 率 和 从

待机模式中唤醒的中断通道。

1.功 能

?F2MC-8L系列CPU核。

? 低电压操作。

? 低电流消耗(允许用于双时钟)。

? 最小执行时间:4.2MHz时0.95μs。

?21位时基计数器。

?I/O口:最大36通道。

? 外部中断1:3通道。

? 外部中断2(唤醒中断功能):8通道(仅 MB89120A系列)。

?8位串行I/O:1通道。

?8~16位定时器/计数器:1通道。

? 内部遥控载波频率发生器(仅用于 MB89120A系列)。

? 低功耗模式(停止模式、睡眠模式、监视模式)。

? 封装,QFP—48(48脚塑料)。

?CMOS工艺。

2.型号规格

MB89120系列型号的规格如表2 58所列。

表2 58 MB89120系列型号规格

特 性型 号

MB89121 MB89123A MB89125A MB89P133A MB89P131

类 别批量产品

(掩膜ROM产品)

一次写入产品

(OTP产品)

ROM大小

4K×8位

(内 部 掩 膜

ROM)

8K×8位

(内 部 掩 膜

ROM)

16K×8位

(内 部 掩 膜

ROM)

8K×8位

(使 用 通 用

EPROM 编 程

器 编 程 的 内 部

PROM)

4K×8位

(使 用 通 用

EPROM 编 程

器 编 程 的 内 部

PROM)

RAM大小 128×8位 256×8位 128×8位

CPU功能

指令数:136

指令位长度:8位

指令长度:1~3B

数据位长度:1、8、16位

最小执行时间:0.9μs/4.2MHz

最小中断处理时间:8.57μs/4.2MHz

221 世界流行单片机技术手册———日本系列

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续表2 58

特 性型 号

MB89121 MB89123A MB89125A MB89P133A MB89P131

端 口

输出口(N沟道开漏):4(全部,也作为周边电路)

输出口(CMOS):8

I/O口(CMOS):24(8端口,也作为周边电路)

总计:36

定时器/计数器 2通道8位定时器/计数器或作为16位事件计数器

串行I/O 8位LSB优先/MSB优先可选

外部中断3独立通道(边沿选择、中断 向 量、源 标 志),上 升 沿/下 降 沿/两 沿 并 选,也 可 以 被 用 做 从 停

止/睡眠模式唤醒(停止模式也允许沿检测)

外部中断2(唤醒功能)

— 8通道(仅用于层中断) —

遥控传输率电路 — 1通道(脉宽和频率软件可选) —

待机模式 停止模式、睡眠模式、监视模式

工 艺 CMOS

工作电压/V2.2~4.0(双时钟选项)

2.2~6.0(单时钟选项)2.7~6.0

  注:工作电压随条件变化,例如工作频率。

3.封装形式:FPT-48P-M04MB89120系列的封装形式如表2 59所列。

表2 59 MB89120系列的封装形式

封 装 MB89121 MB89123A MB89125A M89P133 MB89P131

FPT-48P-M04 ○ ○ ○ ○ ○

    注:○可用。

4.引脚布置

MB89120系列中的FPT-48P-M04的封装引脚布置如图2 90所示。

图2 90 MB89120系列中的FPT-48P-M04的封装引脚布置

321第2章 富士通公司单片机

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2.2.2 MB89130/130A系列

MB89130/130A系列单片机除具有高效指令集外,还配备有丰富的外围功能,例如:定时

器、串行接口、A/D转 换 器 及 外 部 中 断。MB89130A系 列 还 具 有 遥 控 传 输 功 能 和 唤 醒 中 断

功能。

1.功 能

?F2MC-8L系列CPU核。

? 低电压操作(不使用A/D转换器时)。

? 低电流消耗(允许用于双时钟)。

? 最小执行时间:4.2MHz时0.95μs。

?21位时基计数器。

?I/O口:最大36通道。

? 外部中断1:3通道。

? 外部中断2(唤醒功能):8通道(仅用于 MB89130A系列)。

?8位串行I/O:1通道。

?8/16定时器/计数器:1通道。

?8位A/D转换器:4通道。

? 遥控传输输出(仅用于 MB89130A)。

? 低功耗模式(停止模式、睡眠模式、监视模式)。

? 封装QFP-48。

?CMOS工艺。

2.型号规格

MB89130/130A系列的型号规格如表2 60所列。

表2 60 MB89130/130A系列的型号规格

特 性型 号

MB89131 MB89133A MB89135A MB89P133A MB89P131

类 别 批量产品(掩膜ROM产品) 一次写入产品(OTP产品)

ROM大小4K×8位(内

部掩膜ROM)8K×8位(内

部掩膜ROM)16K×8位(内

部掩膜ROM)

8K×8位(使

用 通 用

EPROM 编 程

器 编 程 的 内 部

PROM)

4K×8位(使

用 通 用

EPROM 编 程

器 编 程 的 内 部

PROM)

RAM大小 128×8位 256×8位 128×8位

CPU功能

指令数:136

指令位长度:8位

指令长度:1~3B

数据位长度:1、8、16位

最小执行时间:0.9μs/4.2MHz

最小中断处理时间:8.57μs/4.2MHz

421 世界流行单片机技术手册———日本系列

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续表2 60

特 性型 号

MB89131 MB89133A MB89135A MB89P133A MB89P131

端 口

输出口(N沟道开漏):4(全部,也作为周边电路)

输出口(CMOS):8

I/O口(CMOS):24(8端口,也作为周边电路)

总计:36定时器/计数器 2通道8位定时器/计数器或作为16位事件计数器

串行I/O 8位LSB优先/MSB优先可选

8位A/D8位分辨率×4通道,A/D转换模式(最 小 转 换 时 间:4.2μs/4.2MHz)转 换 器,读 出 模 式:最小转换时间为11.4μs/4.2MHz,由内部定时器连续激活,基准电压输入

外部中断3独立通道(边沿选择、中断 向 量、源 标 志),上 升 沿/下 降 沿/两 沿 并 选,也 可 以 被 用 做 从 停

止/睡眠模式唤醒(停止 模式也允许沿检测)

外部中断2(唤醒功能) — 8通道(仅用于层中断) —

遥控传输输出 — 1通道(脉宽和频率软件可选) —

待机模式 停止模式、睡眠模式、监视模式

工 艺 CMOS

工作电压/V2.2~4.0(双时钟选项)

2.2~6.0(单时钟选项)2.7~6.0

  注:工作电压随条件变化,例如工作频率。

3.封装形式:FPT-48P-M04该系列的封装形式如表2 61所列。

表2 61 MB89130/130A系列的封装形式

封 装 MB89131 MB89133A MB89135A M89P133A MB89P131

FPT-48P-M04 ○ ○ ○ ○ ○

    注:○可用。

4.引脚布置

该系列的封装引脚布置如图2 91所示。

图2 91 MB89130/130A系列中的FPT-48P-M04的封装引脚布置

521第2章 富士通公司单片机

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2.2.3 MB89150/150A系列

MB89150/150A系列除了具有压缩指令外,配备有丰富的外围功能,例如:双时钟控制系

统、五级速度控制、定时器、串行接口、遥控传输输出、外部中断、LCD控制器/驱动器、LCD升

压器及监视预分频器。

1.功 能

?F2MC-8L系列CPU核。

? 双时钟系统。

? 低电压时高速处理。

? 最小执行时间:4.2MHz时0.95μs,2.2V时1.33μs。

?I/O口:最大43通道。

?21位时基计数器。

?8/16位定时器/计数器:1通道(8位×2通道)。

?8位串行I/O:1通道。

?LCD控制器/驱动器:最大36段×4公共端。

? 遥控传输输出。

? 蜂鸣器输出。

? 时钟预分频器。

? 外部中断(唤醒功能)。

? 带边沿检测功能的4个独立中断通道和8个外部中断通道。

2.型号规格

该系列型号规格如表2 62所列。

表2 62 MB89150/150A系列的型号规格

特 性型 号

MB89151/A MB89152/A MB89153/A MP89154/A MB89155/A MBP155 MB89PV150

类 别 批量产品(掩膜ROM产品)

一 次 写 入

产 品(OTP产品)

背 负 式/评

估产 品(用

于 评 估 和

开发)

ROM大小

4K×8位

(内 部 掩 膜

ROM)

6K×8位

(内 部 掩 膜

ROM)

8K×8位

(内 部 掩 膜

ROM)

12 K ×8位(内 部 掩

膜ROM)

16 K ×8位(内 部 掩

膜ROM)

16 K ×8位(使 用 通

用 PROM编 程 器 的

PROM)

32 K ×8位 (外 部

ROM)

RAM大小 128×8位 256×8位 512×8位

621 世界流行单片机技术手册———日本系列

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续表2 62

特 性型 号

MB89151/A MB89152/A MB89153/A MP89154/A MB89155/A MBP155 MB89PV150

CPU功能

指令数:136

指令位长度:8位

指令长度:1~3B

数据位长度:1、8、16位

最小执行时间:0.9μs/4.2MHz

最小中断处理时间:8.57μs/4.2MHz

端 口

I/O口(N沟道开漏):8(6口,也作为周边电路;3口,用做高电流驱动类)

输出口(N沟道开漏):18(16口,也作为段引脚;2口,作为增幅电容连接引脚)

I/O口(CMOS):16(12端口也作为外部中断口)

输出口(CMOS):1(也可用作遥控传输输出)

总计:43(最大)

定时器/计数器 2通道8位定时器/计数器或作为1通道16位事件计数器

8位串行I/O 8位LSB优先/MSB优先可选

LCD控制器/驱动器

公用输出:4

段输出:32(最大)

偏置电源引脚:4

LCD显示RAM大小:36×4位

LCD驱动升压器:内建

LCD驱动用分压电阻:内建(外部电阻选择能力)

发 生 器 及

LCD 驱 动

升压器

外 部 中 断 (唤 醒 功

能)

8通道(公用于层中断)

4通道(边沿选择能力)

蜂鸣器输出 1(软件选择7种频率)

遥控传输输出 1通道(脉宽和频率软件可选)

待机模式 停止模式、睡眠模式、监视模式

工 艺 CMOS

工作电压/V2.2~4.0(双时钟选项)

2.2~6.0(单时钟选项)2.7~6.0

EPROM

MBM27C256A

-20TV(LCC封装)

  注:工作电压随条件变化,例如工作频率和连接的ICE。

721第2章 富士通公司单片机

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3.封装形式

该系列的封装形式如表2 63所列,举例说明如图2 92所示。

表2 63 MB89150/150A系列的封装形式

封 装

MB89151/A

MB89152/A

MB89153/A

M89154/A

MB89155/A

MB89155 MB89PV150

FPT-80P-M06 ○ ○ ×

FPT-80P-M11 ○ ○ ×

FTP-80P-M05 ○ ○ ×

MQP-80C-P01 × × ○

       注:○可用;×不可用。

图2 92 MB89150/MB89150A系列封装形式举例

  4.引脚布置

MB89150/150A系列中的FPT-80P-M05的封装引脚布置如图2 93所示。

FPT-80P-M11的封装引脚布置如图2 94所示。

FPT-80P-M06的封装引脚布置如图2 95所示。

MQP-80C-P01的封装引脚布置如图2 96所示。

MQP-80C-P01的顶部引脚说明如表2 64所列。

821 世界流行单片机技术手册———日本系列

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图2 94 MB89150/150A系列中FPT-80P-M11的封装引脚布置

图2 93 MB89150/150A系列中的FPT-80P-M05的封装引脚布置

921第2章 富士通公司单片机

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图2 96 MB89150/150A系列中 MQP-80C-P01的封装引脚布置

图2 95 MB89150/150A系列中FPT-80P-M06的封装引脚布置

031 世界流行单片机技术手册———日本系列

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表2 64 MQP-80C-P01的顶部引脚说明

引脚号

81

82

83

84

85

86

87

88

引脚名

N.C.

Vpp

A12

A7

A6

A5

A4

A3

引脚号

89

90

91

92

93

94

95

96

引脚名

A2

A1

A0

N.C.

O1

O2

O3

Vss

引脚号

97

98

99

100

101

102

103

104

引脚名

N.C.

O4

O5

O6

O7

O8

CE

A10

引脚号

105

106

107

108

109

110

111

112

引脚名

OE

N.C.

A11

A9

A8

A13

14

Vcc

      注:N.C.为不连接,不使用。

2.2.4 MB89160/160A系列

MB89160/160A系列单片机除 高 效 的 指 令 集 外,还 包 含 各 种 资 源,诸 如LCD控 制/驱 动

器、A/D转换器、定时器、串行接口、PWM定时器和若干外部中断等。

1.功 能

? 与 MB89600系列相同的CPU。

? 双时钟脉冲控制。

? 最大内存空间:ROM为16KB,RAM为512KB。

? 最小指令执行时间:4.2MHz时为0.95μs。

?I/O端口:最多54个。

?21位时基计数器。

?8/16位定时器/计数器:1通道。

?8位串行I/O:1通道。

? 外部中断输入:4个引脚(边沿选择使能)和8个引脚(电平中断)。

?8位A/D转换器:8通道。

?8位PWM定时器:2通道。

?15位监视预分频器。

? 带有24个段输出×4个公共输出的LCD控制/驱动器(最大96像素)。

? 驱动LCD的内置升时器。

? 内置蜂鸣器输出电路。

? 内置遥控载波频率发生器。

? 低功率消耗模式(停止模式,睡眠模式和监视模式)。

? 封装:QFP-80、MQFP-80。

?CMOS工艺。

2.型号及规格

该系列型号及规格如表2 65所列。

131第2章 富士通公司单片机

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表2 65 MB89160/160A系列微控制器的型号和功能

芯片名称MB89161

MB89161A1MB89163

MB89163A1MB89165

MB89165A1MB89P165

MB89PV160类型MB89PV160

类 别批量产品

(掩膜ROM产品)暂时产品

(小批量产品)试验/估测产品

(开发用)

ROM尺寸4K×8位

(内部ROM)8K×8位

(内部ROM)16K×8位

(内部ROM)

16K×8位(内

部PROM,可 用

通用EPROM写

入器写入)

32K×8位

(外部ROM)

RAM尺寸 128×8位 256×8位 512×8位

CPU功能

基本指令数目:136指令位长度:8位

指令长度:1~3B数据位长度:1、8、16位

最小旨令执行时间:0.95μs/4.2MHz中断处理时间:9μs/4.2MHz

端 口

端口I/O端口(N沟道漏极开路):8个(6个也用作资源脚,3个可用作大电流驱动型)

输出端口(N沟道漏极开路):28个(16个 用 作 段 脚,2个 也 用 作 推 进 电 容 连 接 脚)(2个 也

用作公共脚,8个作为A/D输入脚)4

I/O端口(CMOS):16个(12个也用作外部中断脚)

输出端口(CMOS):2个(1个也用作资源脚)

总计:54个(最多)定时/计数器

定时器 两个8位定时计数器通道或一个16位事件计数器通道

串行I/O 8位长度,可选择低位字节在先或高位字节在先LCD控制/驱动器

公共输出:4段输出:24(最大)4

偏移电源引脚:4

LCD显示的RAM容量:24×4位

驱动LCD的内置升压器(仅用于 MB89160A)

驱动LCD的内置分压电阻(从外部电阻中选择)

驱 动LCD的 升

压 器 未 设 计 在

芯片中

A/D转换器

8位分辩率,8通道

A/D转换模式(转换时间:4.2MHz时为43μs[44个指令周期])

传感模式(转换时间:4.2MHz时为11.9μs)

由外部激活或内部定时器触发的连续启动

参考电压输入

PWM定时器 8位×2

外部中断数目4个(上升沿、下降沿或双沿可选)

8个(仅用于电平中断)

蜂鸣器输出 1(7种类型频率可编程)

远程控制载波频率 1(脉冲宽度和周期可编程)

待命模式 睡眠、停止和监视模式

处 理2 CMOS封 装 QFP—80、SQFP—80 MQFP—80

工作电压/V2.2~6.0(单时钟系统)

2.2~4.0(双时钟系统)2.7~6.0

   注:1.内置升压器(MB89160A系列);2.各种封装的细节参见芯片数据表;3.操作电压的变化由频率或其他条件所决定。低于2.2V的操作将单独提供;4.根据版本选择。

231 世界流行单片机技术手册———日本系列

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3.结构框图

该系列的结构框图如图2 97所示。

图2 97 MB89160/160A框图

4.引脚布置

MB89160/160A系列中的FPT-80P-M11的封装引脚布置如图2 98所示,FPT-80P-M06和FPT-80C-A02的封装引脚布置如图2 99所示,FPT-80P-M05的封装引脚

布置如图2 100所示。

MQP-80C-P01的引脚布置如图2 101所示。

331第2章 富士通公司单片机

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图2 99 MB89160/160A系列中FPT-80P-M06和FPT-80C-A02的封装引脚布置

图2 98 MB89160/160A系列中FPT-80P-M11的封装引脚布置

431 世界流行单片机技术手册———日本系列

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图2 101 MB89160/160A系列中 MQP-80C-P01的封装引脚布置

图2 100 MB89160/160A系列中FPT-80P-M05的封装引脚布置

531第2章 富士通公司单片机

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5.封装形式

该系列的封装形式如图2 102所示。

图2 102 MB89160/160A系列封装形式的举例

6.顶部引脚说明(仅用于 MBPV89160)MBPV89160的顶部引脚说明如表2 66所列。

表2 66 MBPV89160的顶部引脚说明

引脚号 引脚名

81 N.C.

82 Vpp

83 A12

84 A7

85 A6

86 A5

87 A4

88 A3

引脚号 引脚名

89 A2

90 A1

91 A0

92 N.C.

93 O1

94 O2

95 O3

96 Vss

引脚号 引脚名

97 N.C.

98 O4

99 O5

100 O6

101 O7

102 O8

103 CE

104 A10

引脚号 引脚名

105 OE

106 N.C.

107 A11

108 A9

109 A8

110 A13

111 14

112 Vcc

         注:N.C.为不连接,不使用。

7.引脚功能说明

表2 67列出了各引脚的功能。表2 68列出该系列外部ROM的引脚功能。

631 世界流行单片机技术手册———日本系列

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表2 67 MB89160/161A系列引脚功能描述

引脚号码

SQFP

QFP1MQFP

QFP2

引脚名称电路

类型功  能

16 18 X0

15 17 X1A 主时钟晶本振荡器引脚:带有CR振荡(仅用于掩膜产品)

18 20 MOD0

17 19 MOD1C 操作模式选择引脚:这些引脚直接连接到Vss

19 21 RSTX D

复位I/O引脚:此引脚包括带有上拉电阻的N通道开路漏极输

出和迟滞输入。此引脚 输 出 为 低 电 平。内 部 电 路 由 输 入 一 个

低电平初始化

20~27 22~29P00/INT20~

P07/INT27E

通用I/O端口:这些端口 也 用 作 外 部 中 断2输 入(唤 醒 开 关 输

入)引脚。输入是迟滞类型

28~31 30~33P10/INT10~

P13/INT13E

通用I/O端口:这些端口也用作外部中断1输入引脚。外部中

断1的输入是迟滞类型

32~35 34~37 P14~P17 F 通用I/O端口

36 38 P20/EC HN沟道开路漏极型通用I/O端口:此端口也用作定时器的外部

时钟输入引脚。资源为迟滞输入

37 39 P21 I N沟道开路漏极型通用I/O端口

38 40 P22/TO IN沟道开路漏极型通用I/O端口:此端口也用作定时器输出引

39 41 P23/SI HN沟道开路漏极型通用I/O端口:此端口也用作串行I/O数据

输入引脚。资源为迟滞输入

40 42 P24/SO IN沟道开路漏极型通用I/O端口:此端口也用作串行I/O数据

输入引脚

41 43 P25/SCKX HN沟道开路漏极型通用I/O端口:此端口也用作串行I/O时钟

输出引脚。资源为迟滞输入

42 44 P26 I N沟道开路漏极型通用I/O端口

43 45 P27/PWM2 IN沟道开路漏极型通 用I/O端 口:此 端 口 也 用 作PWM2输 出

引脚

49 51P33 J

对于无内置升压器的微控制器,此端口仅用作N沟道开路漏极

型通用输出端口

C0 — 当使用带有内置升压器的微控制器时,此端口用于连接电容

731第2章 富士通公司单片机

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续表2 67

引脚号码

SQFP

QFP1MQFP

QFP2

引脚名称电路

类型功  能

48 50

P32 J对于无内置升压器的微控制器,此端口仅用作N沟道开路漏极

型通用输出端口

C1 —对于带有内置升压器的微控制器,此端口用作电容连接引脚引

脚号码

47 49 P31/PWM1 G 通用输出端口:此端口也用作PWM1输出引脚

46 48P30/BUZ/

RCOG

通用输出端口:此端口用作蜂鸣器输出引脚或远程控制载波频

率输出引脚

14~6 16~8P57/AN7

~P50/AN0L

通用输出端口:此端口用作蜂鸣器输出引脚或远程控制载波频

率输出引脚

2~1

80~75

4~1

80~77

P47/SEG23~

P40/SEG16J/K

N沟道开路漏极型通用输出端口:这些端口也用作LCDC段输

出引脚,它们将由掩膜选项切换

74~67 76~69P67/SEG15~

P60/SEG8J/K

N沟道开路漏极型通用输出端口:这些端口也用作LCDC段输

出引脚,它们将由掩膜选项切换

66~59 68~61 SEG7~SEG0 K LCDC段输出引脚

58

57

60

59

P71/COM3

P70/COM2J/K

N沟道开路漏极型通用输出端口:这些端口也用作LCDC公共

输出引脚,它们将由掩膜选项切换

56

55

58

57

COM1

COM0K LCDC公共输出引脚

54

52

51

50

56

54

53

52

V3

V2

V1

V0

— 驱动LCD的电源供电引脚

44 46 X0A

45 47 X1AB 低速时钟脉中振荡引脚(32.768kHz)

53 55 VCC — 电源供电引脚

13 15 VSS — 电源供电(地)引脚

5 7 AVCC — A/D转换器用的电源供电引脚:在电压低于VCC时使用该引脚

4 6 AVR — A/D转换器用的参考电压输入引脚

3 5 AVSS — A/D转换器用的电源供电引脚:在电压为VSS时使用该引脚

    注:1.FPT-80P-M11;

2.FPT-80P-M06。

831 世界流行单片机技术手册———日本系列

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表2 68 MB89160/160A系列外部ROM的引脚

引脚号码

MQFP端点名称 输入/输出 功能描述

83 A12

84 A7

85 A6

86 A5

87 A4

88 A3

89 A2

90 A1

91 A0

输 出 地址输出

93 01

94 02

95 03

输 入 数据输入

96 VSS 输 出 供电(地)引脚

98 04

99 05

100 06

101 07

102 08

输 入 数据输入

103 CEX 输 出 可用ROM的芯片;在待命过程中提供高电平信号

104 A10 输 出 地址输出

105 OEX 输 出 可用ROM的输出;总提供低电平信号

107 A11

108 A9

109 A8

输 出 地址输出

110 A13 输 出 地址输出

111 A14 输 出 地址输出

112 VCC 输 出 EPROM电源端点

81

92

97

106

IC — 内部连接端点;必须开路

931第2章 富士通公司单片机

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8.MB89160/160A系列微控制器引脚状态下的功能

该系列微控器引脚状态下的功能如表2 69所列。

表2 69 MB89160/160A系列微控制器引脚状态下的功能

引脚名 正 常 睡 眠停 止

SPL=0

停 止

SPL=1复 位

P07/INT27~

P00/INT20输入/输出口 先前的状态 先前的状态

高阻抗

资源输入高阻抗

P17~P14 输入/输出口 先前的状态 先前的状态高阻抗

资源输入高阻抗

X0,X0A 振荡输入 振荡输入 高阻抗 高阻抗 振荡输入

X1,X1A 振荡输出 振荡输出 H输出 H输出 振荡输出

MOD0

MOD1模式输入 模式输入 模式输入 模式输入 模式输入

RSTX 复位输入 复位输入 复位输入 复位输入 复位输入1

P27/PWM2 输出口 先前的状态 先前的状态 高阻抗 高阻抗

P26 输出口 先前的状态 先前的状态 高阻抗 高阻抗

P25/SCK 输出口 先前的状态 先前的状态 高阻抗 高阻抗

P24/SO 输出口 先前的状态 先前的状态 高阻抗 高阻抗

P23/SI 输出口 先前的状态 先前的状态 高阻抗 高阻抗

P22/TO 输出口 先前的状态 先前的状态 高阻抗 高阻抗

P21 输出口 先前的状态 先前的状态 高阻抗 高阻抗

P20/EC 输出口 先前的状态 先前的状态 高阻抗 高阻抗

P33/C02 输出口 先前的状态 先前的状态 高阻抗 高阻抗

P32/C12 输出口 先前的状态 先前的状态 高阻抗 高阻抗

P31/PWM1 输出口 先前的状态 先前的状态 高阻抗 H输出

P30/RCO/BUZ 输出口 先前的状态 先前的状态 高阻抗 H输出

P47~P403 输出口 先前的状态 先前的状态 高阻抗 高阻抗

P57~P50 输出口 先前的状态 先前的状态 高阻抗 高阻抗

COM0~COM3 公共输出 先前的状态 先前的状态 先前的状态 L输出

SEG23~SEG0 公共输出 先前的状态 先前的状态 先前的状态 L输出

    注:1.依照选项,复位脚可用作输出脚;

2.对于带内置升压器的微控制器(MB89160A),这些脚作为电容器联接脚而不是输出口;

3.如果被选为段输出,这些脚为SEG23~SEG0。

041 世界流行单片机技术手册———日本系列

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9.电气特性

(1)绝对极限参数(如表2 70所列)

表2 70 MB89160/160A系列的绝对极限参数

参  数 符 号值

min max单 位 说  明

电源电压

VCC VSS-0.3 VSS+7.0 V

AVCC VSS-0.3 VSS+7.0 V 不得超过VCC+0.3V

AVRR VSS-0.3 VSS+7.0 V 不得超过AVCC+0.3V

LCD电源电压 V0~V3 VSS-0.3 VSS+7.0 V

输入电压VI1 VSS-0.3 VSS+0.3 V

不得超过VSS+7.0V,只有P20~

P27不选择上拉时除外

VI2 VSS-0.3 VSS+7.0 V 只有P20~P27不选择上拉时除外

输出电压

VO1 VSS-0.3 VSS+0.3 V

不得超过VSS+7.0V,只有P20~

P27、P32、P33、P40~P47、P60~

P67不选择上拉时除外

VO2 VSS-0.3 VSS+7.0 V只有 P20~P27、P32、P33、P40~

P47、P60~P67不选择上拉时除外

最大输出电流(低电平)IOL1 — 10 mA

所 有 的 脚 为 峰 值 电 平,P21、P26、

P27除外

IOL2 — 20 mA P21、P26和P27为峰值电平

平均输出电流(低电平)IOLAV1 — 4 mA

除了 P21、P26、P27和 电 源 脚 外,

都是平均电平

IOLAV2 — 8 mA P21、P26和P27为平均电平

总输出最大电流(低电平) ∑IOL — 100 mA 为峰值电平(V)

总输出平均电流(低电平) ∑IOLAV — 40 mA 为平均电平(V)

最大输出电压(高电平)IOH1 — -5 mA

除了P30、P31和电源脚外,都是峰

值电平

IOH2 — -10 mA P30和P31为峰值电平

平均输出电流(高电平)IOHAV1 — -2 mA

除了P30、P31和电源脚外,都是平

均电平

IOHAV2 — -4 mA P30和P31为平均电平

总输出最大电流(高电平) ∑IOH — -50 mA 为峰值电平

总输出最大电流(低电平) ∑IOHAV — -10 mA 为平均电平

耗散功率 PD — 300 mW

工作温度 TA -40 +85 ℃

存放温度 TSTG -55 +150 ℃

   注:AVSS=0V。如果超过极限参数运行,器件 有 可 能 损 坏。功 能 操 作 必 须 限 制 在 本 表 给 定 的 数 据 之

内,接近极限参数运行期间,会影响器件的稳定性。

141第2章 富士通公司单片机

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(2)推荐的工作参数(如表2 71所列)

表2 71 MB89160/160A系列的推荐的工作参数

参  数 符 号

min max单 位 说  明

电源电压

VCC

AVCC

AVR

2.21 6.01 V 保证的正常工作范围

2.7 6.0 V OTP保证的正常工作范围

1.5 6.0 V

2.0 AVCC V 保证的正常工作范围

LCD电源电压 V0~V3 VSS VCC V

MB89160(无 A)系 列 的 V0~V3脚在 电 压 范 围 内 向LCD供 电(优

化值由LCD确定)

COM编程电压 VPP — VSS+12.5 V MB89P165的 MOD脚

高电平输入电压

VIH 0.7VCC VCC+0.3 V P00~P07、P10~P17、P20~P27

VIHS 0.8VCC VCC+0.3 VRSTMOD0、MOD1、EC、SI、SCK

INT10~INT13、INT20~INT27

低电平输入电压

VIL VSS-0.3 0.3VCC V P00~P07、P10~P17、P20~P27

VILS VSS -0.2VCC VRSTMOD0、MOD1、EC、SI、SCK

INT10~INT13、INT20~INT27

开漏输出脚的使用电压VD1 VSS-0.3 VSS+6.02 V

无上拉 选 择 时 的P20~P27、P32、

P33、P40~P47、P60~P67

ID2 VSS-0.3 VCC+0.3 V P50~P57

工作温度 TA -40 +85 ℃

参  数 指令周期时间3

型 号

MB8916X MB8916XA MP89P165 MP89PV160说  明

最小工作

电源电压

/V

>0.95μs

>1.33μs

>2.00μs

>4.00μs

2.7 2.7

2.2 2.22.7 2.7

fch=4.2MHz,N=4

fch=3.0MHz,N=4

fch=2.0MHz,N=4

fch=1.0MHz,N=4

   注 :1.最小工作电压的随指令执行时间(批令周期时间)而变,指令执行时间由使用的频率确定,它

也与保证的模拟操作范围有关。见A/D转换器电气特性;

2.端口选择时,可用于P32、P33(MB80160,无A系列)、P40~P47、P60~P67;

3.指令周期时间=N/fch(fch=最小时钟频率和N=装置预置值=4、8、16、64)。

241 世界流行单片机技术手册———日本系列

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  (3)直流电气特性(如表2 72所列)

表2 72 MB89160/160A系列的直流电气特性

参  数 符 号 引 脚 条 件值

min 典型 max单 位 说 明

高电平输出电压VOH1 P00~P07、P10~P17 IOH=-2.0mA 2.4 — — V

VOH2 P30、P31 IOH=-6.0mA 4.0 — — V

低电平输出电压

VOL

P00~P07、P10~P17

P20~P27、P30~P33

P40~P47、P50~P57

P60~P67、P70~P71

IOL=-1.8mA — — 0.4 V

VOL2 RST IOL=4.0mA — — 0.6 V

VOL3 P21、P26、P27 IOL=8.0mA — — 0.4 V

输入漏 电 流(高

阻漏电流)IL11

P00~P27、P10~P17、

MOD0,MOD1、P30、P310.45V<V1<VCC — — ±5 μA

不 选 用 上 拉 电

阻时

开漏输出漏电流 IL01

P20~P27、P22~P33、

P40~P47、P50、P57、

P60~P67、P70、P71

0.45V<V1<VCC — — ±1 μA不 选 用 上 拉 电

阻时

上拉电阻值 RPULL

P00~P07、P10~P17、

P20~P27、P40~P47、

P50~P57、P60~P67

V1=0.0V 25 50 100 kΩ选 用 上 拉 电

阻时

公共输出阻抗 RVCOM COM0~COM3 V1-V3=5.0V — — 2.5 kΩ

段输出阻抗 RVSEG SEG0~SEG24 V1-V3=5.0V — — 15 kΩ

LCD分压电流 RLCD VCC~V0 300 500 750 kΩ用 于 MB89160(无A)系列

LCD漏电流 ILCDLV0~V3、COM0~COM3、

SEG0~SEG35— — ±1 μA

LCD升 压 输 出

电压

VOV3 V3

VOV2 V2

VOV1 V1

IIN=0μA

TBD 4.5 TBD V

TBD 3.0 TBD V用于MB89160A系列

TBD 1.5 TBD V

基 准 电 压 输 入

阻抗RRIU V0 TBD TBD TBD kΩ

输入电容 CIN 除VCC和VSS f=1MHz — 10 — pF

  注:当分别选择段和端口时,详见段引脚(SEG8~SEG24)和 端 口 引 脚(P40~P47、P50~P57、P60~P67)的 参 数。

P32和P33可用于 MB89160(无A)系列和用作 MB89160A外部连接。

高电平输出电压VOH1 P00~P07、P10~P17 IOH=-2.0mA 2.4 — — V

VOH2 P30、P31 IOH=-6.0mA 2.4 — — V

341第2章 富士通公司单片机

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续表2 72

参  数 符 号 引 脚 条 件值

min 典型 max单位 说 明

上拉电阻值 RPULL

P00~P07、P10~P17、

P20~P27、P40~P47、

P50~P57、P60~P67、

RST

VI=0.0V 50 100 150 kΩ 选用上拉时

  注:TA=-40~85℃,VCC=3.0V,VSS=0.0V。

参  数 符号 条 件

MB8916X MB8916XA

min 典型 max min 典型 max

单位 说 明

电源电流

ICCfch=3MHz,VCC=5V,

fINST=4/fch— 5.0 10.0 — 5.0 10.0 mA

最小时钟操作时

TINST=1.3μs

ICCfch=3MHz,VCC=3V,

fINST=4/fch— 3.0 5.0 — 3.0 5.0 mA

最小时钟操作时

TINST=1.3μs

ICC32fch=3MHz,VCC=3V,

fINST=64/fch— 1.5 2.0 — 1.5 2.0 mA

最小时钟操作时

TINST=21μs

ICCSfch=5MHz,VCC=3V,

fINST=4/fch— 2.5 5.0 — 2.5 5.0 mA

最小时钟睡眠时

TINST=1.3μs

ICCSfch=3MHz,VCC=3V,

fINST=4/fch— 1.0 2.5 — 1.0 2.5 mA

最小时钟睡眠时

TINST=1.3μs

ICCS32fch=3MHz,VCC=3V,

fINST=64/fch— 1.0 1.5 — 1.0 1.5 mA

最小时钟睡眠时

TINST=21μs

ICCSBfcl=32.768kHz,

VCC=3V,fINST=2/fch— 50 100 — TBD TBD μA

子时钟操作时

TINST=64μs

ICCSBS fcl=32.768kHz,VCC=3V — 25 50 — TBD TBD μA子 时 钟 睡 眠 操

作时

ICCT fcl=32.768kHz,VCC=3V — 10 15 — TBD TBD μA 定时器操作时

ICCH TA=25℃,VCC=5V — 0.1 1.0 — — — μA 停止操作时

  注:TA=-40°-85℃,VSS=0.0V外部时钟/输出脚开路时确定。fINST电指令周期时间确定。

电源电流

ICC32fch=3MHz,VCC=3V,

fINST=64/fch— 2.4 2.8 — TBD TBD μA

最小时钟操作时

TINST=21μs

ICCS32fch=3MHz,VCC=3V,

fINST=64/fch— 1.5 2.2 — TBD TBD μA

最小时钟睡眠时

TINST=21μs

ICCSBfch=32.768kHz,

VCC=3V,fINST=2/fcl— 1 3 — TBD TBD μA

子时钟操作时

TINST=64μs

   注:外部时钟/输出脚开路时确定。fINST电指令周期时间确定,其他电源电流特性见 MB8916X/16A的参数。

441 世界流行单片机技术手册———日本系列

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2.2.5 MB89170/170A系列

MB89170/170A系列单片机,除具有高效指令集外,配备有丰富的外围功能。例如:定时

器、串行接口、DTMF发生器及外部中断,它特别适用于电话机电路。

1.功 能

?F2MC-8L系列CPU。

? 最大存储器64KB。

? 最小 执 行 时 间/中 断 处 理 时 间:MB89170系 列 为1.1μs/10μs,MB89170A 系 列 为

0.6μs/5.4μs。

? 双时钟控制系统。

?I/O口:最大37通道。

?21位时基计数器。

? 监视预分频器。

? 看门狗定时器。

?8/16位这时器/计数器:1通道。

?8位串行I/O:1通道。

? DTMF发生器:振荡频率可选。

? 外部中断1:3通道,3个独立通道且有从低功耗模式唤醒的能力。

? 外部中断2:8通道,8个独立通道且有从低功耗模式唤醒的功能。

? 低功耗模式(停止、监视、睡眠和子时钟模式)。

?CMOS工艺。

2.型号规格

MB89170/170A系列的型号规格如表2 73所列。

表2 73 MB89170/170A系列的型号规格

特 性型 号

MB89173 MB89P173 MB89174A MB89P175A MB89PV170

类 别批 量 产 品 (掩 膜

ROM产品)

一 次 写 入 产 品

(EPROM产品)

批 量 产 品 (掩 膜

ROM产品)

一 次 写 入 产 品

(EPROM产品)

背 负 式/评 估 产 品

(用 于 评 估 和 开

发)

ROM大小8K×8位(内 部

掩膜ROM)

8K×8位(使 用

通 用 EPROM 编

程 器 编 程 的 内 部

PROM)

12K×8位(内 部

掩膜ROM)

16K×8位(使 用

通 用 3PROM 编

程 器 编 程 的 内 部

PROM)

32K×8位(外 部

ROM)

RAM大小 384×8位 512×8位 1K×位

541第2章 富士通公司单片机

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续表2 73

特 性型 号

MB89173 MB89P173 MB89174A MB89P175A MB89PV170

CPU功能

指令数:136

指令位长度:8位

指令长度:1~3B

数据位长度:1,8,16位

最小执行时间:

1.1~17.6μs/3.58MHz

61μs/32.768MHz

最小执行时间:

0.6~9.6μs/7.16MHz,

61μs/32.768MHz

最小中断处理时间:

10~160μs/3.58MHz

562.5μs/32.768MHz

最小中断处理时间:

5.4~86.4μs/7.16MHz

562.5μs/32.768MHz

端 口

输出口(N沟通开漏):5

输出口(CMOS):8

I/O口(CMOS):24(16也作为周边电路)

总计:37

8/16位 定 时

器/计数器

8位×二通道,16位×一通道,矩形波输出能力,4种操作时钟周期选一(1个外部时钟,3个内部时钟:

2.2μs、35.2μs、563.2μs)操作频率3.58MHz

串行I/O8位,LSB优先/MSB优先可选,4种 传 输 时 钟 选 一(1个 外 部 移 位 时 钟,3个 外 部 移 位 时 钟:2.2μs、

8.8μs、35.2μs)。操作频率3.58MHz

DTMF 发 生

输出振荡频率固定(3.58MHz)时 所 有

CCITT音调可选输出振荡频率可选(3.58MHz)时所有CCITT音调可选

外部中断13独立通道(边沿选择,中断向量,源标志)上升沿/下降沿/两沿共选能力,也用于从监视/停止/睡眠模

式,唤醒停止模式也允许边沿检测

外 部 中 断 2(唤醒功能)

8独立通道(“L”层中断),也用于监视/停止/睡眠模式唤醒(停止模式也允许边沿检测)

待机模式 子时钟模式,停止模式,睡眠模式,监视模式

工 艺 CMOS

工作电压/V 2.2~6.0 2.7~6.0 2.7~6.0 2.7~6.0

EPROMMBM27C256A -

20TV

   注:工作电压 随 条 件 变 化,例 如 工 作 频 率。MB89161/A,MB89163/A,MB89165/A产 品 内 置LCD升

压器。

3.封装形式

该系列的封装形式如表2 74所列,举例说明如图2 103所示。

641 世界流行单片机技术手册———日本系列

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表2 74 MB89170/170A系列的封装形式

封 装

MB89173

MB89P173

MB89174A

MB89175A

MB89PV160

FPT-48P-P02 ○ ×

MQP-48C-P01 × ○

       注:○可用;×不可用。

图2 103 MB89170/170A系列封装形式的举例

4.引脚布置图

该系列中FPT-48P-M02的封装引脚布置如图2 104所示。

MQP-48C-P01的封装引脚布置如图2 105所示。

MB89PV170A的封装引脚位号如表2 75所列。

图2 104 FPT-48P-M02的封装引脚布置

741第2章 富士通公司单片机

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图2 105 MQP-48C-P01的封装引脚布置

表2 75 MB89PV170A的封装引脚位号

引脚号 引脚名

49 VPP

50 A12

51 A7

52 A6

53 A5

54 A4

55 A3

56 N.C.

引脚号 引脚名

57 N.C.

58 A2

59 A1

60 A0

61 O1

62 O2

63 O3

64 VSS

引脚号 引脚名

65 O4

66 O5

67 O6

68 O7

69 O8

70 CE

71 A10

72 N.C.

引脚号 引脚名

73 OE

74 N.C.

75 A11

76 A9

77 A8

78 A13

79 A14

80 VCC

       注:N.C.不连接。

5.内部结构框图

该系列的内部结构框图如图2 106所示。

841 世界流行单片机技术手册———日本系列

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图2 106 MB89170/170A框图

2.2.6 MB89180系列

MB89180系列除具有高效指令集外,还含有丰富的外围功能。例如:双时钟控制系统、五级操作速度控制、定时器、串行接口;遥控传输输出,外部中断、LCD控制器/驱动器及监视预

分频器。

1.功 能

?F2MC-8L系列CPU核。

? 双时钟系统。

? 低电平时高速操作。

? 最小执行时间:0.95μs/2.7V,1.33μs/2.2V。

?I/O口:最大64通道。

941第2章 富士通公司单片机

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?21位时基计数器。

?8/16位定时器/计数器:1通道(8位×2通道)。

?8位串行I/O:1通道。

?LCD控制器/驱动器:最大32段输出×4公共端。

? 遥控传输输出。

? 蜂鸣器输出。

? 监视预分频器。

? 外部中断:带边沿检测功能的4个独立通道和8层中断通道。

?COMS工艺。

2.型号规格

该系列的型号规格如表2 76所列。

表2 76 MB89180系列的型号规格

特 性型 号

MB89181 MB89182 MB89183 MB89P185 MB89PV180

类 别 批量产品(掩膜ROM产品)一 次 写 入 PROM产品

背负 式/评 估 产 品

(用于评估和开发)

ROM大小4K×8位(内 部

掩膜ROM)6K×8位(内 部

掩膜ROM)8K×8位(内 部

掩膜ROM)

16K×8位(使 用

通 用 EPROM 编

程 器 编 程 的 内 部

PROM)

32K×8位(外 部

ROM)

RAM大小 128×8位 256×8位 512×8位

CPU功能

指令数:136指令位长度:8位

指令长度:1~3B数据位长度:1、8、16位

最小执行时间:0.95μs/4.2MHz最小中断处理时间:8.57μs/4.2MHz

端 口

I/O口(N沟道开漏):8(6口,也作为周边电路;3口,用做高电流驱动类)

输出口(N沟道开漏):18(16口,也作为段引脚;2口,作为增幅电容连接引脚;8口,作为A/D输入)

I/O口(CMOS):16(12口,也作为外部中断口;8口,也作为段引脚)

输出口(COMS):1(也作为遥控引脚)

总计:43(最大)

8/16位 定 时

器/计数器8位定时器/计数器×2通道或16位事件计数器×1通道

串行I/O 8位,LSB优先/MSB优先可选

LCD控制器/驱动器

公用输出:4(COM2和COM3也作为输出口)

段输出:32(最大)

偏置电源引脚:3

LCD显示RAM大小:32×4位

LCD驱动用分压电阻(外部电阻选择能力)

外部 中 断(唤

醒功能)4通道(边沿选择,也可作为段引脚)2

8通道(仅用于层中断)

蜂鸣器输出 1(软件选择7种频率)

051 世界流行单片机技术手册———日本系列

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续表2 76

特 性型 号

MB89181 MB89182 MB89183 MB89P185 MB89PV180

遥控传输输出 1通道(脉宽和频率软件可选)

待机模式 停止模式、睡眠模式、监视模式

工 艺 CMOS

工作电压/V 2.2~6.0 2.7~6.0

EPROMMBM27C256A -20TV(LCC封装)

  注:1.工作电压随条件变化,例如工作频率和连接ICE;

2.掩膜选项。

3.结构框图

该系列的结构框图如图2 107所示。

图2 107 MB89180系列框图

151第2章 富士通公司单片机

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4.封装形式

该系列的封装形式如表2 77所列,举例说明如图2 108所示。

表2 77 MB89180系列的封装形式

封 装

MB89181

MB89182

MB89183

MB89P185 MB89PV180

FPT-64P-M06 ○ ○ ×

FPT-64P-M09 ○ ○ ×

FTP-64P-M03 ○ × ×

MQP-64C-P01 × × ○

       注:○可用,×不可用。

图2 108 MB89180系列封装形式的举例

5.引脚布置

MB89PV180的顶部引脚说明如表2 78所列。该系列中FPT-64P-M03的封装引脚布置如图2 109所示,FPT-64P-M09的封装

引脚布置如图2 110所示,FPT-64P-M06的封装引脚布置如图2 111所示,MQP-64C-P01的封装引脚图如图2 112所示。

表2 78 MB89PV180的顶部引脚说明

引脚号 引脚名

65 N.C.

66 A15/VPP

67 A12

68 A7

69 A6

70 A5

71 A4

72 A3

引脚号 引脚名

73 A2

74 A1

75 A0

76 N.C.

77 O1

78 O2

79 O3

80 VSS

引脚号 引脚名

81 N.C.

82 O4

83 O5

84 O6

85 O7

86 O8

87 CE

88 A10

引脚号 引脚名

89 OE

90 N.C.

91 A11

92 A9

93 A8

94 A13

95 14

96 VCC

        注:N.C.不连接,不使用。

251 世界流行单片机技术手册———日本系列

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图2 110 FPT-64P-M09的封装引脚布置

图2 109 FPT-64P-M03的封装引脚布置

351第2章 富士通公司单片机

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图2 112 MQP-64C-P01封装引脚说明

图2 111 FPT-64P-M06的封装引脚布置

451 世界流行单片机技术手册———日本系列

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2.2.7 MB89190系列

MB89190系列微处理器含有丰富的外围功能。例如:定时器、串行接口、A/D转换器、外

部中断和遥控功能。此外,兼具F2MC系列CPU核的低电压、高速操作特性。本单片机特别

适用于小型设备,如遥控器混合压装。

1.功 能

? 最小执行时间:0.95μs/4.2MHz(VCC=2.7V)。

?F2MC-8LCPU核。

? 双定时器。

?8/16定时器/计数器。

?20位时基计数器。

? 串行接口。

?8位同步串行接口(可转换传输方向允许与多种设备通信)。

? 外部中断:边沿检测3通道,低电平中断(唤醒功能)8通道。

? A/D转换器(仅 MB89190A),8位逐次逼近型:8通道。

? 内部遥控频率发生器。

? 低功耗模式:停止模式(由于振荡器停振,几乎没有电流消耗)、睡眠模式(由于CPU停

止,电流消耗是正常的1/3)。

? 封装SOP-28,SH-DIP,DIP-28。

2.型号规格

该系列的型号规格如表2 79所列。

表2 79 MB89190系列的型号规格

特 性

型 号

MB89191MB89191A

MB89193MB89193A

MB8915MB89195A

MB89P195MB89P195A

MB89PV190MB89PV190A

类 别 批量产品(掩膜ROM产品)一 次 写 入 PROM产品

背负 式/评 估 产 品

(用于评估和开发)

ROM大小4K×8位(内 部

掩膜ROM)8K×8位(内 部

掩膜ROM)16K×8位(内 部

掩膜ROM)

16K×8位(使 用

通 用 EPROM 编

程 器 编 程 的 内 部

PROM)

32K×8位(外 部

ROM)

RAM大小 128×8位 256×8位

CPU功能

指令数:136指令位长度:8位

指令长度:1~3B数据位长度:1、8、16位

最小执行时间:0.95μs/4.2MHz最小中断处理时间:8.57μs/4.2MHz

端 口

输出口(N沟道开漏):4(也作为周边电路)或6(MB89190A)6(MB89190系列)

I/O口(CMOS):16(也作为周边电路)

总计:22或22(最大)

551第2章 富士通公司单片机

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续表2 79

特 性

型 号

MB89191MB89191A

MB89193MB89193A

MB8915MB89195A

MB89P195MB89P195A

MB89PV190MB89PV190A

定 时 器/计 数

器2通道8位定时器/计数器或16位事件计数器:操作时钟为(1.9μs,30.4μs,487.6μs)/4.2MHz和外

部时钟

串行I/O 8位LSB优先/MSB优先可选,传输器时钟:外部时钟为(1.9μs,7.6μs,30.4μs)/4.2MHz

A/DB转换器

(仅MB89190A)8位8通道:A/D转换模式,转换时间为41.9μs/4.2MHz;读出模式,转换时间为11.9μs/4.2MHz。内部定时器驱动连续有效,基准电压输入

外部中断13独立通道(边沿选择,中断向量,中断源标志),上升沿/下降沿/两沿并选,用于从停止模式/睡眠模式

唤醒(停止模式也允许沿检测)

外 部 中 断 2(唤醒功能) 8独立通道(“L”层中断)

遥 控 传 输 频

率发生器脉宽和周期软件可选

待机模式 子时钟模式,停止模式,睡眠模式,监视模式

工 艺 CMOS

工作电压/V 2.2~6.0 2.7~6.0

EPROMMBM27C256A -20TV(MES)

  注:工作电压随条件变化,例如工作频率。MB89161/A、MB89163/A、MB89165/A产品内置LCD升压器。

3.封装形式

该系列的封装形式如表2 80所列,对其举例如图2 113所示。

表2 80 MB89190系列的封装形式

封 装

MB89191

MB89P191A

MB89193

MB89193A

MB89195

MB89195A

MB89P195

MB89P195A

MB89PV190

MB89PV190A

DIP-28P-M02 ○ ○ ×

DIP-28P-M03 ○ × ×

FPT-28P-M02 ○ ○ ×

MQP-48C-P01 × × ○

      注:○可用;×不可用。

图2 113 MB89190系列封装形式的举例

651 世界流行单片机技术手册———日本系列

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4.引脚布置

该系列中 FPT-28P-M02,DIP-28P-M03、DIP-28P-M02的 封 装 引 脚 布 置 如

图2 114所示,MQP-48C-P01的封装引脚布置如图2 115所示。MP89PV190/PV190A的顶部引脚布置如表2 81所列。

图2 114 FPT-28P-M02、DIP-28P-M03、DIP-28P-M02的封装引脚布置

图2 115 MQP-48C-P01的封装引脚布置

751第2章 富士通公司单片机

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表2 81 MB89V190/PV190A的顶部引脚布置

引脚号 引脚名

49 VPP

50 A12

51 A7

52 A6

53 A5

54 A4

55 A3

56 N.C.

引脚号 引脚名

57 N.C.

58 A2

59 A1

60 A0

61 O1

62 O2

63 O3

64 VSS

引脚号 引脚名

65 O4

66 O5

67 O6

68 O7

69 O8

70 CE

71 A10

72 N.C.

引脚号 引脚名

73 OE

74 N.C.

75 A11

76 A9

77 A8

78 A13

79 A14

80 VCC

     注:N.C.不连接,不使用。

2.2.8 MB89610系列

MB89610系列已开发成一组F2MC-8L系列的通用8位单片机。除了具有F2MC-8LCPU核的低电 压 高 速 度 特 点 外,还 包 含 有 周 边 资 源,例 如:定 时 器、串 行 口 和 外 部 中 断。

MB89610系列从民品到工业设备都有广泛应用,其中包括便携式设备。

1.功 能

? 多种封装选择,包括3种QFP封装(0.5mm、0.65mm、1mm间距)、SIP封装。

? 低电压时高速操作。

? 最小执行时间:0.4μs/3.5V和0.8μs/2.7V。

? 优化指令集,包括乘除指令、16位算述运算、测试和转换指令、位操作指令等。

?8位PWM定时器(也可用作重装载定时器)。

?8位脉宽计数定时器(连续测量能力,用于遥控等)。

?16位定时器/计数器。

?20位时基定时器。

?2个串行接口,可转换传输方向,允许与多种设备通信。

? 外部中断:4通道(4个独立通道和从低功耗模式唤醒的能力)。

? 停止模式(振荡器停止,以最小化电流消耗)。

? 睡眠模式(CPU停止以减小电流消耗到正常值的1/3)。

? 总线接口功能(包括保持和准备好功能)。

2.型号规格

该系列的型号规格如表2 82所列。

851 世界流行单片机技术手册———日本系列

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表2 82 MB89610系列的型号规格

特 性型 号

MB89613 MB89615 MB89P625/W6251 MB89PV6201

类 别 批量产品(掩膜ROM产品)一 次 编 程 产 品/EPROM产品

背 负 式/评 估 产 品

(用于评估和开发)

ROM大小8K×8位(内 部 掩

膜ROM)16K×8位(内 部 掩

膜ROM)

16K×8位(使 用 通

用内 部PROM 编 程

器的内部)

32K×8 位 (外 部

ROM)

RAM大小 256×8位 512×8位 1K×8位

CPU功能

指令数:136

指令位长度:8位

指令长度:1~3B

数据位长度:1、8、16位

最小执行时间:0.4μs/10MHz

最小中断处理时间:3.6μs/10MHz

端 口

输入口:5(4口也用作周边电路)

输出口(N沟道开漏):8

I/O口(N沟道开漏):8(4也用作周边电路)

输出口(CMOS):8(所有的口也用作总线控制脚)

I/O口(CMOS):24(所有的口也用作总线脚或周边电路)

总计:53

8位PWM定时器8位重装载定时器操作(触发输出能力,操作时钟周期:0.4μs~3.3ms),8位分辩率PWM操作(转换周期:10μs~839ms)

脉宽计数定时器

8位定时器操作:溢出输出能力,操作时钟周期:0.4~12.8μs

8位重装载定时器操作:触发输出能力,操作时钟周期:0.4~12.8μs

8位脉宽测量操作:连续测量能力:“H”脉宽/“L”脉宽/从↑到↑/从↓到↓

16位 定 时 器/计 数

16位定时器操作:操作时钟周期:0.4μs

16位事件计数器操作:上升沿/下降沿/两沿并选

8位串行口1、28位LSB优先/MSB优选,可选四种 传 输 时 钟 选1:1个 外 部 移 位 时 钟,3个 内 部 移 位 时 钟

(0.8μs、3.2μs、12.8μs)

外部中断

4独立通道(边沿选择,中断向量和中断源标志)

上升沿/下降沿可选

可用于从停止/睡眠模式唤醒(停止模式也允许沿检测)

待机模式 睡眠和停止模式

工 艺 CMOS

工作电压2/V 2.2~6.0 2.7~6.0

使用EPROMMBM27C256A-20CZMBM27C256A-20TV

   注:1.一次写入产品/EPROM产品背负/评估产品可用于 MB89620系列;

2.随操作频率而变,对于 MB89PV620,其电压变化受限于ICE使用的验EPROM。

951第2章 富士通公司单片机

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3.封装形式

该系列的封装形式如表2 83所列,举例说明如图2 116所示。

表2 83 MB89610系列的封装形式

封 装MB89613

MB89615MB89P625 MB89W625 MB89PV620

DIP-64P-M01 ○ ○ × ×

DIP-64C-A06 × × ○ ×

FPT-64P-M03 ○ × × ×

FPT-64P-M06 ○ ○ × ×

FPT-64P-M09 ○ ○ × ×

MDP-64C-P02 × × × ○

MQF-64C-P01 × × × ○

   注:○可用;×不可用。

图2 116 MB89610系列封装形式的举例

4.引脚布置

该系列 中 DIP-64P-M01的 封 装 引 脚 布 置 如 图2 117所 示,FPT-64P-M03和

FPF-64P-M09的 封 装 引 脚 布 置 如 图2 118所 示,FPF-64P-M06的 封 装 引 脚 布 置 如

图2 119所示。

图2 117 DIP-64P-M01的封装引脚布置

061 世界流行单片机技术手册———日本系列

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图2 118 FPT-64P-M03、FPT-64P-M09的封装引脚布置

图2 119 FPT-64P-M06的封装引脚布置

161第2章 富士通公司单片机

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2.2.9 MB89630系列

MB89630系列已经开发成一组F2MC-8L系列的通用8位单片机。除具有高效指令集

外,还具有丰富的周边功能:如双时钟控制系统,五级操作速度控制,UART定时器,PWM 定

时器,串行接口,A/D转换器,外部中断和监视预分频器。

1.功 能

? 低电压下高速操作能力。

? 最小执行时间:0.4μs/3.5V,0.8μs/2.7V。

?F2MC-8L系列CPU核。

? 优化指令集包含乘和除指令、16位算术运算、测试和转移指令、位操作指令等。

?8位PWM定时器:2通道(也可用作重装载定时器)。

?8位脉宽计数定时器(连续测量能力,用于遥控等)。

?16位定时器/计数器。

?21位时基计数器。

? UART,CLK同步/CLK异步数据传输能力(6、7、8位)。

? 串行接口,可改变传输方向,允许与多种设备通信。

?10位A/D转换器。

? 外部中断:4个独立通道和从低功耗模式唤醒能力。

? 停止模式(振荡器停止,以最小化电流消耗)。

? 睡眠模式(CPU停止,以使电流消耗减小到正常值的1/3左右)。

? 子时钟模式。

? 监视模式。

? 总线接口功能(带保持和准备好功能)。

2.型号规格

该系列的型号规格如表2 84所列。

表2 84 MB89630系列的型号规格

特 性型 号

MB89635 MB89636 MB89637 MB89T635 MB89T637 MB89P637 MB89W637MB89PV630

类 别批量产品

(掩膜ROM产品)外部EPROM产品

一 次 写 入

PROM产

EPROM产品

背 负/评

估 产 品

(用 于 评

估 和 开

发)

ROM大小

16K×8位 (内 部

掩 膜

ROM)

24K×8位 (内 部

掩 膜

ROM)

32K×8位 (内 部

掩 膜

ROM)

固定到外部ROM

32K×8位(使 用 通 用

EPROM 编 程 器 的 内

部PROM)

32K×8位 (外 部

ROM)

RAM大小 512×8位 768×8位 1024×8位 512×8位 1024×8位

261 世界流行单片机技术手册———日本系列

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续表2 84

特 性型 号

MB89635 MB89636 MB89637 MB89T635 MB89T637 MB89P637 MB89W637MB89PV630

CPU功能

指令数:136

指令位长度:8位

指令长度:1~3B

数据位长度:1、8、16位

最小执行时间:0.4~6.4μs/10MHz、61μs/32.768kHz

中断处理时间:3.6~57.6μs/10MHz、562.5μs/32.768kHz

端 口

输入口:5(所有的口也可用作周边电路)

输出口(N沟道开漏):8(所有的口也可用作周边电路)

I/O口(N沟道开漏):4(所有的口也可用作周边电路)

输出口(CMOS):8(所有的口也用作总线控制脚)

I/O口(CMOS):28(27口用作总线脚或周边电路)

总计:53

时钟定时器 21位×1(主时钟)15位×1(32.768kHz)

8位PWM定

时器

8位重装载定时器操作(触发输出能力,操作时钟周期:0.4μs~3.3ms)×2通道

7/8位分辩率PWM操作(转换周期:51.2μs~839ms)×2通道

8 位 脉 宽 计

数定时器

8位定时器操作(溢出输出能力,操作时钟周期:0.4~12.8μs)

8位重装载定时器操作(能发输出能力,操作时钟周期:0.4~12.8μs)

8位脉宽测量操作(连续测量能力:“H”脉宽/“L”脉宽/从↑到↑/从↓到↓

16位 定 时 器

/计数器

16位定时器操作(操作时钟周期:0.4μs)

16位事件计数器操作(上升沿/下降沿/两沿并选)

8 位 串 行 器

1、2

8位LSB优先或 MSB优选

可从4种传输器时钟选1,1个外部移位时钟,3个内部移位时钟:0.8μs、3.2μs、12.8μs)

UART

软件转换两I/O系统能力

传送数据长度(6、7和8位)

传输速率(300~62500b/s,振荡10MHz)

10位A/D转

换器

10位分辩率×8通道,A/D转换模式(转换时间13.2μs),读出模式(转换时间7.2μs),可由外部激

活或内部定时器驱动连续有效

外部中断4独立通道(边沿选择,中断向量和中断源标志),上升沿/下降沿可选,可用于停止/睡眠模式唤醒停

止模式也充分沿检测)

待机模式 睡眠和停止模式

工 艺 CMOS

工作电压1/V 2.2~6.0 2.7~6.0

EPROM使用 MBM27C256A-20

   注:1.随操作条件而变,例如频率。对于B89PV630,电压变化受限于使用的EPROM。

361第2章 富士通公司单片机

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3.封装形式

该系列的封装形式如表2 85所列,举例说明如图2 120所示。

表2 85 MB89630系列的封装形式

封 装MB89635

MB89T635

MB89636

MB89637

MB89T637

MB89P637 MP89W637 MB89PV630

DIP-64P-M01 ○ ○ ○ × ×

DIP-64C-A06 × × × ○ ×

FPT-64P-M06 ○ ○ ○ × ×

FPT-64P-M09 ○ ○ × × ×

MDP-64C-P02 × × × × ○

MQP-64C-P01 × × × × ○

   注:○可用;×不可用。

图2 120 MB89630系列的封装形式的举例

4.引脚布置

该系列中DIP-64P-M01、DIP-64C-A06和 MDP-64C-P02的 封 装 引 脚 布 置 如

图2 121所示,FPT-64P-M09的 封 装 引 脚 布 置 如 图2 122所 示,当 选 用 双 时 钟 系 统 时

FPT-64P-M06和 MQP-64C-P01的 引 脚 布 置 如 图 2 123所 示。该 系 列 中 的

MB89PV630的顶部引脚说明如表2 86所列。

461 世界流行单片机技术手册———日本系列

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图2 121 DIP-64P-M01、DIP-64C-A06、MDP-64C-P02的封装引脚布置

注:当选用双时钟系统时

图2 122 FPT-64P-M09的封装引脚布置

561第2章 富士通公司单片机

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图2 123 FPT-64P-M06和 MQP-64C-P01的封装引脚布置

表2 86 MB89PV630的顶部引脚说明

引脚号 引脚名

65 N.C.

66 VPP

67 A12

68 AD7

69 AD6

70 AD5

71 AD4

72 AD3

引脚号 引脚名

73 AD2

74 AD1

75 AD0

76 N.C.

77 O1

78 O2

79 O3

80 VSS

引脚号 引脚名

81 N.C.

82 O4

83 O5

84 O6

85 O7

86 O8

87 CE

88 A10

引脚号 引脚名

89 OE

90 N.C.

91 A11

92 A9

93 A8

94 A13

95 A14

96 VCC

       注:N.C.不连接,不使用。

5.结构框图

该系列的结构框图如图2 124所示。

661 世界流行单片机技术手册———日本系列

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图2 124 MB89630系列框图

2.2.10 MB89640系列

MB89640系列已经开发成一组F2MC-8L系列的通用8位单片机。除高效指令外,还含

有丰富的周边功 能。如 双 时 钟 系 统,五 级 操 作 速 度 控 制,定 时 器,PWM 定 时 器,串 行 接 口,

A/D转换器;D/A转换器,外部中断和监视预分频器。

761第2章 富士通公司单片机

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1.功 能

?F2MC-8L系列CPU核。

? 用于控制的优化指令集,包含乘和除指令、16位算术运算指令、测试和分支指令、位控

指令等。

?8位PWM定时器,2通道(也可用作重装载定时器)。

?8位脉宽计数器(连续测量能力和遥控应用)。

?16位定时器/计数器。

?21位时基计数器。

?16位监视预分频器。

?2个8位串行I/O(可转换传输方向,允许与多种设备通信)。

?8位A/D转换器:8通道。

? 外部中断1、外部中断2:9通道。

?8位D/A转换器:2通道。

?8位R 2R型。

? 低功耗模式(停止/睡眠/监视/子时钟模式)。

? 总线接口功能,包括保持和准备好功能。

2.型号规格

该系列的型号规格如表2 87所列。

表2 87 MB89640系列的型号规格

特 性型 号

MB89643 MB89645 MB89646 MB89P647 MB89P647 MB89PV640

类 别批量产品

(掩膜ROM产品)

一 次 写 入

PROM产品

背 负/评 估

(产 品,用 于

评估和开发)

ROM大小

8 K×8 位

(内 部 掩 膜

ROM)

16K×8 位

(内 部 掩 膜

ROM)

24K×8 位

(内 部 掩 膜

ROM)

32K×8 内

部掩膜ROM32K×8位

32K×8 位

(外部ROM)

RAM大小 256×8位 512×8位 768×8位 1K×8位

CPU功能

指令数:136

指令位长度:8位

指令长度:1~3B

数据位长度:1、8、16位

最小执行时间:0.4μs/10MHz~6.4μs/10MHz

中断处理时间:3.6μs/10MHz~57.6μs/10MHz或562.5μs/32.768kHz

861 世界流行单片机技术手册———日本系列

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续表2 87

特 性型 号

MB89643 MB89645 MB89646 MB89P647 MB89P647 MB89PV640

端 口

输入口(CMOS):9(全部也可用作外部中断)

输出口(CMOS):8(全部也可用作总线控制)

I/O(CMOS):24(8口,边也可用作周边线路;16口,边也可用作总线控制)

I/O(N沟道开漏):8(全部口边可用作周边电路)

输出口(N沟道开漏):16(8口,边也可用作周边电路)

总计:65

时钟定时器 21位×1(为主时钟模式),15位×1(为32.768kHz)

8位PWM定时

8位重装载定时器操作×2通道

7/8位分辩率PWM操作×2通道

8位PPG操作×1通道

8位 脉 宽 控 制

8位定时器操作(溢出输出能力)

8位重装载定时器操作(触发输出能力)

8位脉宽测量操作(连续测量能力,“H”宽度/“L”宽度测量从↑到↓/从↓到↑能力)

16 位 定 时 器/

计数器

16位定时器操作

16位事件计数器操作

8位串行I/O8位×2通道,LSB优先/MSB优先可选,从4种 传 输 时 钟 选1(1外 部 移 位 时 钟,3内 部 移 位 时

钟:0.8μs,3.2μs,12.8μs)

8位A/D转换8位分辩率×8通道,A/D转换模 式(转 换 时 间:44指 令 周 期),读 出 模 式(转 换 时 间:12指 令 周

期),外部激活或内部定时器驱动连续有效,基准电压输入

8位D/A转换器 8位分辩率×2通道,R 2R型

外部中断1外部中断2

9通道

待机模式 监视模式、子时钟模式、睡眠模式和停止模式

工 艺 CMOS

工作电压/V 2.2~6.0 2.7~6.0

使用EPROMMBM27C256A-20TV

3.封装形式

该系列的封装形式如表2 88所列,具体的举例如图2 125所示。

表2 88 MB89640系列的封装形式

封 装

MB89643MB89645MB89646MB89P647

MB89PV640

FPT-80P-M11 ○[]×

FPT-80P-M06 ○[]×

MQP-80C-P01 ×[]○

     注:○可用;×不可用。

961第2章 富士通公司单片机

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图2 125 MB89640系列封装形式的举例

4.引脚布置

MB89640系列中FPT-80P-M11的封装引脚布置如图2 126所示,FPT-80P-M06和 MQP-80C-P01的封装引脚布置如图2 127所示。其中 MB89PV640的顶部引脚布置

如表2 89所列。

图2 126 MB89640系列中FPT-80P-M11的封装引脚布置

071 世界流行单片机技术手册———日本系列

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图2 127 MB8964系列中FPT-80P-M06和 MQP-80C-P01的封装引脚布置

表2 89 MB89PV640顶部引脚布置

引脚号 引脚名

81 N.C.

82 VPP

83 A12

84 A7

85 A6

86 A5

87 A4

88 A3

引脚号 引脚名

89 A2

90 A1

91 A0

92 N.C.

93 O1

94 O2

95 O3

96 VSS

引脚号 引脚名

97 N.C.

98 O4

99 O5

100 O6

101 O7

102 O8

103 CE

104 A10

引脚号 引脚名

105 OE

106 N.C.

107 A11

108 A9

109 A8

110 A13

111 A14

112 VCC

      注:N.C.不连接,不使用

171第2章 富士通公司单片机

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2.2.11 MB89650AR系列

MB89650AR系列已开发成一组F2MC-8L通用8位单片机。除高效指令集外,还含有

丰富的外围电路。例如:双时钟控制系统,五级操作速度控制,定时器,PWM 定时器,串行接

口,A/D转换器,LCD驱动/控制器和预视预分频器。

1.功 能

?F2MC-8L系列CPU核。

? 双时钟控制系统。

? 最大存储容量:64KB。

? 最小执行时间:0.4μs/10MHz。

? 中断处理时间:3.6μs/10MHz。

?I/O口:最大64通道。

?21位时基计数器。

?8位PWM定时器。

?8/16位定时器/计数器:4通道(16位×2)。

?8位串行I/O:1通道。

?8位A/D转换器:8通道。

? 外部中断1:4个独立通道(带边沿检测功能)。

? 外部中断2(唤醒功能)。

?12“L”层中断通道。

? 监视预分频器。

?LCD控制器/驱动器:16~32段×2~4公共端。

? 低功耗模式(子时钟模式、监视模式、睡眠模式和停止模式)。

? 封装:SQFP-100和QFP-100。

2.型号规格

该系列的型号规格如表2 90所列。

表2 90 MB89650AR系列的型号规格

特 性型 号

MB89653AR MB89655AR MB89656AR MB89657AR MB89657A MB89PV650A

类 别批量产品

(掩膜ROM产品)

一 次 写 入

PROM产品

背 负/评 估

(产 品,用 于

评估和开发)

ROM大小

8 K×8 位

(内 部 掩 膜

ROM)

16K×8 位

(内 部 掩 膜

ROM)

24K×8 位

(内 部 掩 膜

ROM)

32K×8 内

部掩膜ROM

32K×8 位

(可 用 通 用

EPROM 编

程 器 编 程 的

内部PROM)

32K×8 位

(外部ROM)

RAM大小 256×8位 512×8位 768×8位 1K×8位

LCD显示RAM 16×8位

271 世界流行单片机技术手册———日本系列

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续表2 90

特 性型 号

MB89653AR MB89655AR MB89656AR MB89657AR MB89657A MB89PV650A

CPU功能

指令数:136

指令位长度:8位

指令长度:1~3B

数据位长度:1、8、16位

最小执行时间:0.4μs/10MHz~6.4μs/10MHz、61μs/32.768kHz

中断处理时间:3.6μs/10MHz~57.6μs/10MHz、549.3μs/32.768kHz

端 口

输入口(CMOS):8(全部也可用作周边电路)

输出口(CMOS):8(全部也可用作周边电路)

I/O口(CMOS):48(全部也可用作周边电路)

总计:64

8位定时器1、2

8位定时器操作(触发输出能力,操作时钟周期为0.8~12.8μs)

16位定时器操作(触发输出能力,操作时钟周期为0.8~12.8μs)

当用作8位定时器时,允许为2个输出通道

8位定时器3、4

8位定时器操作(触发输出能力,操作时钟周期0.8~12.8μs)

16位定时器操作(触发输出能力,操作时钟周期0.8~12.8μs)

当用作8位定时器时,允许为2个输出通道

时钟定时器 21位×1(主时钟模式)/15位×1(32.768kHz)

8位PWM定 时

器1、2

8位重装载定时器操作(触发输出能力,操作时钟周期:0.4μs~3.3ms)

8位分辩率PWM操作(转换周期:102μs~839ms)

8位PWM定时器1和8位PWM定时器2同时用作两个通道输出

8位串行I/O8位,LSB优先/MSB优先可选,4个传输时钟选1(1个外部移位时钟,3个内部移位时钟:0.8μs、

3.2μs、12.8μs)

8位A/D转换8位分辩率×8通道,A/D转换模式(转换时间为18μs),读出模式(转换时间为5μs),内部定时器

驱动连续转换,从停止/睡眠模式唤醒功能(停止模式允许沿检测)

外部 中 断2(唤

醒功能)“L”层中断×12通道

待机模式 子时钟模式、睡眠模式、监视模式和停止模式

工 艺 CMOS

工作电压/V 2.2~6.0 2.7~6.0

使用EPROM MBM27C256A-20TV

   注: 随条件而变,例如操作频率。对于 MB89PV650A,电压受限于所使用的EPROM。

3.封装形式

该系列的封装形式如表2 91所列。其具体的举例如图2 128所示。

371第2章 富士通公司单片机

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表2 91 MB89650AR系列的封装形式

封 装

MB89653ARMB89655ARMB89656ARMB89657ARMB89P657A

MB89PV650A

FPT-100P-M05 ○ ×

FPT-100P-M06 ○ ×

MQP-100C-P02 × ○

     注:○可用;×不可用。

图2 128 MB89650AR系列封装形式的举例

4.引脚布置

MB89650AR系列中FPT-100P-M06的封装引脚布置如图2 129所示,FPT-100P-M05的封装引脚布置如图2 130所示,MQP-100C-P02的封装引脚布置如图2 131所示。其 MB89PV650A顶部引脚布置如表2 92所列。

表2 92 MB89PV650A顶部引脚布置

引脚号 引脚名

101 VPP

102 A12

103 A7

104 A6

105 A5

106 A4

107 A3

108 N.C.

引脚号 引脚名

109 N.C.

110 A2

111 A1

112 A0

113 O1

114 O2

115 O3

116 VSS

引脚号 引脚名

117 O4

118 O5

119 O6

120 O7

121 O8

122 CE

123 A10

124 N.C.

引脚号 引脚名

125 OE

126 N.C.

127 A11

128 A9

129 A8

130 A13

131 A14

132 VCC

       注:N.C.没有连接,不使用。

471 世界流行单片机技术手册———日本系列

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图2 130 MB89650AR系列中FPT-100P-M05的封装引脚布置

图2 129 MB89650AR中FPT-100P-M06的封装引脚布置

571第2章 富士通公司单片机

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图2 131 MB89650AR系列中 MQP-100C-P02封装引脚布置

2.2.12 MB89660系列

MB89660系列通 用8位 单 片 机,除 了 高 效 指 令 集 外,还 包 含 有 丰 富 的 外 围 功 能。例 如,

UART,串行接口,8位A/D转换器,辅入捕捉,输出比较和外部中断。MB89660系列在民品或工

业设备方面都有广泛应用。

1.功 能

?F2MC-8L系列CPU核。

? 用于控制的优化指令集,含有乘和除指令、16位算术运算、测试和分支指令、位测试指

令等。

? 三种定时器:8位PWM定时器,8/16位定时器/计数器,20位时基定时器。

? 与各种设备通信的功能:允许选择同步/异步通信的UART,传输方向可选的串行接口。

? 实时时钟控制:输入捕捉(2通道)和输出比较(2通道)。

? 外部中断:4通道(2个独立通道,可以从低功耗模式唤醒(带边沿检测功能)。

? 低功耗模式:停止模式(振荡器停振,以使电流消耗最小化)、睡眠模式(CPU停止以减小

电流消耗到正常值的1/3)、硬件待机模式(从这种模式唤醒并仅由输入脚激活)。

2.型号规格

该系列的型号规格如表2 93所列。

671 世界流行单片机技术手册———日本系列

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表2 93 MB89660系列的型号规格

特 性型 号

MB89663 MB89665 MB89W665 MB89P665

类 别 批量产品(掩膜ROM产品) EPROM产品一次写 入 产 品,也 用

于评估

ROM大小8K×8位(内部掩膜

ROM)16K×8位(内 部 掩

膜ROM)

16K×8位(使 用 通

用EPROM编程器的

内部PROM)

16K×8位(使 用 通

用EPROM编程器的

内部PROM)

RAM大小 256×8位 512×8位

CPU功能

指令数:136

指令位长度:8位

指令长度:1~3B

数据位长度:1、8、16位

最小执行时间:0.4μs/10MHz

中断处理时间:3.6μs/10MHz

端 口

输入口(CMOS):

输出口(N沟道开漏):8(全部也可用作周边电路)

I/O口(CMOS):36(19口也可用作周边电路)

总计:52

8 位 PWM 定

时器

8位重装载定时器操作(触发输出能力,操作时钟周期:0.4μs、6.4μs、25.6μs

8位分辩率PWM操作(转换周期:102μs、1.6ms、6.6ms)

8/16位定时器/

计数器

独立8位重装载定时器/计数器操作:2通道

单16位事件计数器(级联):1通道

从4种传输时钟选一(1个外部移位时钟、3个内部移位时钟:0.8μs、3.2μs、12.8μs)

UART 8位,全双工双缓冲器,同步和异步数据传输

8位串行I/O8位,LSB优先/MSB优先可选,从4种传输时钟选1(1个外部移位时钟,3个内部移位时钟:

0.8μs、3.2μs、12.8μs)

8位A/D转换器8位分辩率×8通道,A/D转换模式(转换时间10μs/10MHz),读出模式(转换时间:5μs/

10MHz),外被激活和内部定时器驱动连续有效,基准电压输入

实时I/O

16位定时器:操作时钟周期(0.4μs、0.8μs、1.6μs、3.2μs)

溢出中断

输入捕捉:16位×2通道(外部触发沿可选择)

输出比较:16位×2通道

外部中断4通道(沿选择,中断向量,源标志),上升沿/下降沿/两沿共选,也用作从停止/睡 眠 模 式 唤

醒(停止模式也允许沿选择),从硬件待机功能唤醒是不可能的

待机模式 睡眠模式、停止模式和硬件待机模式

工 艺 CMOS

工作电压/V 2.2~6.0 2.7~6.0

771第2章 富士通公司单片机

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3.封装形式

该系列的封装形式如表2 94所列,具体举例如图2 132所示。

表2 94 MB89660系列的封装形式

封 装MB89663MB89665MB89P665

MB89W665

DIP-64P-M01 ○ ×

DIP-64C-A06 × ○

FPT-64P-M06 ○ ×

     注:○可用;×不可用。

图2 132 MB89660系列封装形式的举例

4.引脚布置

MB89660系列中DIP-64P-M01和DIP-64C-A06的 封 装 引 脚 布 置 如 图2 133所

示,FPT-64P-M06的封装引脚布置如图2 134所示。

图2 133 MB89660系列中DIP-64P-M01和DIP-64C-A06的封装引脚布置

871 世界流行单片机技术手册———日本系列

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图2 134 MB89660系列中FPT-64P-M06的封装引脚布置

2.2.13 MB89820系列

MB89820系列是一组使用F2MC-8LCPU核的单片机。它具有低电压下高速操作的特

性。除 了200像 素 显 示 的 LCD 控 制 器/驱 动 器 外,还 有 丰 富 的 外 围 电 路。例 如 定 时 器,

UART,串行接口和外部中断。MB89820系列的配置特别适合于LCD显示板的控制。

1.功 能

? 最小执行时间0.8μs/5MHz(VCC=+5V)。

?F2MC-8L系列CPU核。

? 用于控制的优化指 令 集,含 有 乘 和 除 指 令、16位 算 术 运 算、测 试 和 分 支 指 令、位 控 指

令等。

?LCD控制器/驱动器(最大50段×4公共端),用于LCD电源的分压电阻。

?3种定时器:8位PWM定时器(也可用作重装置定时器)、8位脉宽计数器定时器(也可

用作重装载定时器)、20位时基计数器。

?2个串行接口:8位同步串行接口(传输方向可转换,允许与多种设备通信),UART(5、

7、8位传输能力)。

? 外部中断2:2通道(从低功耗模式唤醒能力,带边沿检测功能)。

? 低功耗模式:停止模式(振荡停止,以最小化电流消耗)、睡眠模式(CPU停止,减小电

流消耗到正常值的1/3)。

2.型号规格

该系列的型号规格如表2 95所列。

971第2章 富士通公司单片机

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表2 95 MB89820系列的型号规格

特 性型 号

MB89821 MB89823 MB89P825 MB89PV820

类 别 批量产品(掩膜ROM产品) 一次编程产品背 负 式/评 估 产 品

(用于评估和开发)

ROM大小4K×8位(内 部 掩

膜ROM)8K×8位(内 部 掩

膜ROM)

16K×8位(使 用 通

用 EPROM 编 程 器

的内部ROM)

32K×8 位 (外 部

ROM)

RAM大小 128×8位 256×8位 1024×8位

CPU功能

指令数:136

指令位长度:8位

指令长度:1~3B

数据位长度:1、8、16位

最小执行时间:0.8μs/5MHz(VCC=5.0V)

中断处理时间:7.2μs/5MHz(VCC=5.0V)

端 口

I/O口(N沟道开漏):16(全部也作周边电路)

I/O口(N沟道开漏):6

I/O口(CMOS):6(5口也可作为周边I/O)

输出口:4(1口也可作为外部中断输入)

总计:32(最大)

8 位 PWM 定

时器

8位重装载定时器操作(触发输出能力)

8位分辩率PWM操作

操作时钟(脉宽计数器定时器输出:0.8μs、12.8μs、51.2μs/5MHz)

8位 脉 宽 计 数

定时器

8位重装载定时器操作

8位脉宽计数操作(连续测量“H”宽,“L”宽能力,或单周期测量能力)

操作时钟(0.8μs、3.2μs、52.6μs/5MHz)

8位串行I/O8位,从4种传输时钟选一(1个外部移位时钟,3个内部移位时钟:1.6μs、6.4μs、25.6μs/5MHz),LSB优先/MSB优先可选

UART 8位传输能力,内部波特率发生器(最大78125bps/5MHz)

LCD控制器/驱

动器

公共输出:4,段输出;50(最大)

操作模式:1/2偏置,1/2占空;1/3偏置,1/3占空;1/3偏置,1/4占空

LCD显示RAM大小:50×4位

LCD驱动分压电阻:内建(外部电阻可选)

外部中断 2通道(沿选择)(1通道也可用作脉宽计数定时器输入)

待机模式 睡眠模式、停止模式

工 艺 CMOS

工作电压/V 2.2~6.0 2.7~6.0

使用ERPOMMBM27C256A -20TV(LCC封装)

081 世界流行单片机技术手册———日本系列

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3.封装形式

该系列的封装形式如表2 96所列,具体举例如图2 135所示。

表2 96 MB89820系列的封装形式

封 装MB89821MB89823MB89P825

MB89PV820

FPT-80P-M11 ○ ×

MQP-80C-P01 × ○

     注:○可用;×不可用。

图2 135 MB89820系列封装形式的举例

4.引脚布置

MB89820系列中FPT-80P-M11的封装引脚布置如图2 136所示,MQP-80C-P01的

封装引脚布置如图2 137所示。该系列中的 MB89PV820的顶部引脚布置如表2 97所列。

图2 136 MB89820系列中FPT-80P-M11的封装引脚布置

181第2章 富士通公司单片机

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图2 137 MB89820系列中 MQP-80C-P01的封装引脚布置

表2 97 MB89PV820顶部引脚布置

引脚号 引脚名

81 N.C.

82 VPP

83 A12

84 A6

85 A5

86 A4

87 A4

88 A3

引脚号 引脚名

89 A2

80 A1

91 A0

92 N.C.

93 O1

94 O2

95 O3

96 VSS

引脚号 引脚名

97 N.C.

98 O4

99 O5

100 O6

101 O7

102 O8

103 CE

104 A10

引脚号 引脚名

105 N.C.

106 VPP

107 A12

108 A6

109 A5

110 A4

111 A4

112 A3

       注:N.C.不连接,不使用。

2.2.14 MB89840系列

MB89840系列是使用F2MC-8LCPU核,低电压下高速操作的单片机。它包含的资源

有:定时器,串行接口,A/D转换器和外部中断。它在民品及工业设备,特别是便携设备上有

广泛的应用。

1.功 能

? 最小指令执行时间:0.5μs(8MHz振荡)。

281 世界流行单片机技术手册———日本系列

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?F2MC-8LCPU核。

? 指令系统特别适合于控制器:乘和除指令、16位算术运算、指令测试和分支指令、位控

指令等。

?4种定时器:8位定 时 器(可 用 作 重 装 载 定 时 器)、10位 MPG定 时 器(可 用 作PPG输

出、PWM输出和重装载定时器)、8/16位定时器/计数器、20位时基计数器。

? 单串行接口(传输方向可选以适应与多种设备通信)。

? A/D转换器(逐次比较型,8位分辩率)。

? 外部中断输入:2通道。2通道独立应用于取消低功耗模式,提供边沿检测功能。

? 低功耗模式:停止模式(振荡器停止,以最小化电流消耗),睡眠模式(CPU停止,以使

电流直减小到正常值的1/3左右)。

? 提供上电复位。

? 封装SDIP-64。

2.封装形式

该系列的封装形式如表2 98所列。

表2 98 MB89840系列的封装形式

特 性型 号

MB89845 MB89846 MB89W846/P846 MB89PV840

工 艺 CMOS

封 装 DIP-64P-M01(SDIP-64) MDP-64C-P01

工作电压/V 3.6~6.0 4.5~5.5

3.引脚布置

该系列的封装引脚布置如图2 138所示。

注:P57~P50、P27~20、P17~P10为通用I/O口,上拉输出可以选择两个,    通过使用上拉控制寄存器来完成

图2 138 MB89840系列的封装引脚形式

381第2章 富士通公司单片机

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4.型号规格

该系列的型号规格如表2 99所列。表2 99 MB89840系列的型号规格

特 性型 号

MB89845 MB89846 MB89W846/P846 MB89PV840

类 别 批量产品(掩膜ROM产品)一 次 编 程 产 品/EPROM产品

背 负 式/评 估 产 品

(用于评估和开发)

ROM大小16K×8位(内 部 掩

膜ROM)24K×8位(内 部 掩

膜ROM)24K×8位(内 部 掩

膜ROM)32K×8 位 (外 部

ROM背负式)

RAM大小512×8 位 (内 部

RAM)768×8 位 (内 部

RAM)768×8 位 (内 部

RAM)1024×8位(内 部

RAM)

CPU功能

指令数:136

指令位长度:8位

指令长度:1~3B

数据位长度:1、8、16位

最小执行时间:0.5μs/8MHz

中断处理时间:4.5μs/8MHz

端 口

输出口(CMOS):8(P60~P67)

I/O口(CMOS):47(P00~P07、P10~P17、P20~P27、P30、P32~P37、P40~P47、P50~P57)

I/O口(N沟道开漏):1(P31)

总计:56

时基定时器 4种间隔时间:4.10ms、16.38ms、65.54ms、262.14ms(8MHz振荡)

8位 定 时 器(定

时器1)8位定时器操作(触发输出能力,操作时钟:0.5μs~4.0μs)

10位 MPG(定

时器4)

10位分辩率PWN操作(最大转换周期:512.0~4096.0μs)

10位分辩率重装载定时器操作(触发输出能力)

10位分辩率PPG操作(最小分辩率:0.50μs)

8位定时器输出可用作操作时钟

8/16位 定 时 器

/计 数 器(定 时

器2和3)

8/16位定时器操作(操作时期周期:2μs/8MHz)

8/16位事件计数/可选上升沿/下降沿/两沿共选

内建模拟噪声滤波器(EC输入)

串行I/O8位精度×8通道

LSB优先/MSB优先可选传输时钟(外部:2.0μs、4.0μs、8.0μs)

A/D转换器

8位精度×8通道

A/D转换模式(转换时间:22μs×8MHz

读出模式(转换时间:6μs/8MHz)

外部激活或内部定时器连续激活

基准电压输入

外部中断2个独立通道(沿检测,中断 向 量,中 断 源 标 志),可 选 上 升 沿/下 降 沿/两 沿 并 选,内 建 模 拟

滤波器,用于停止或睡眠模式唤醒(即使在停止模式,也可以做沿选择)

待机模式 睡眠模式、停止模式

481 世界流行单片机技术手册———日本系列

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2.2.15 MB89860/850系列

MB89860/850系列已开发成一组F2MC-8L系列的通用8位单片机。除具有F2MC-8LCPU核的低电压高速度特点外,还包含有丰富的周边资源,例如:定时器,串行接口,外部

中断。MB89860/850系列从民品到工业都广泛应用,其中包括便携设备。

1.功 能

? 低电压下高速操作,最小执行时间:0.4μs/3.5V,0.8μs/2.7V。

?F2MC-8LCPU核。

? 用于控制的优化指令:乘和除法指令、16位算术运算、测试和分支指令、位控指令等。

?8位PWM定时器:2通道(也可用作重装载定是器)。

? UART全双工同步缓冲器(同步和异步数据传输)。

?8位串行I/O(可转换传输方向,允许与多种设备通信)。

?10位A/D转换器(转换时间13.2μs,由外部输入或定时器单元驱动激活)。

? 外部中断:4通道(4个独立通道,从低功耗模式唤醒功能,带边沿检测功能)。

? 低功耗模式:停止模式(振荡器停止,以最小化电流消耗)、睡眠模式(CPU停止,以减

小电流消耗到正常值的1/3左右)。

? 总线接口功能(包括保持和准备好功能)。

? 定时器单元(输 出 无 重 叠 三 相 波 形 去 控 制 AC换 相 电 机,也 可 用 作PWM 定 时 器,4通道)。

? 封装可选QFP封装(80脚)中的 MB89860和SDIP封装(64脚)中的 MB89850。

2.封装形式

该系列的封装形式如表2 100所列,其具体举例如图2 139所示。

表2 100 MB89860/850系列的封装形式

封 装

MB89855

MB89T855

MB89857

MB89P857

MB89W857

MB89865

MB89867

MB89P867

MB89W867

DIP-64P-M01 ○ × × ×

DIP-64C-A06 × ○ × ×

FPT-80P-M06 × × ○ ×

FPT-80C-A02 × × × ○

   注:○可用;×不可用。

图2 139 MB89860/850系列封装形式的举例

581第2章 富士通公司单片机

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3.型号规格

该系列的型号规格如表2 101所列。

表2 101 MB89860/850系列的型号规格

特 性

型 号

MB89855MB89T855

MB89865 MB89857 MB89867MB89P857MB89W857

MB89P867MB89W867

类 别 批量产品(掩膜ROM产品)一 次 编 程 产 品/EPROM 产

品,也可用于评估

ROM大小16K×8位(内部掩膜ROM)MB89T855无内

部ROM,但可用外部ROM

32K×8 位

(内 部 掩 膜

ROM)

32 K ×8 位 (使 用 通 用

EPROM 编 程 器 的 内 部

PROM)

RAM大小 512×8位 1K×8位

CPU功能

指令数:136

指令位长度:8位

指令长度:1~3B

数据位长度:1、8、16位

最小执行时间:0.4μs/10MHz

中断处理时间:3.6μs/10MHz

端 口

输入口:5(全部也可作为周边电路)

输出口(N沟道开漏):8(全部也可作为周边电路)

I/O口(N沟道开漏):15(仅 MB89860系列)

输出口(CMOS):8(全部也可作为总线控制脚)

I/O口(CMOS):32(全部也可作为总线脚或周边电路)

总计:68(MB89850系列53脚)

定时器单元

1个10位上/下计数定时器

4个带缓冲器比较寄存器

1个带缓冲器比较定时器单元透明寄存器

过零检测控制脚

4输出通道

不重叠三相波形输出

独立三相死区时间定时器

8位PWM定时

器1、28位重装载定时器操作(触发输出能力,操作时钟周期:0.4~25.6μs)

8位分辩率PWM操作(转换周期:102μs~6.528ms)

UART 8位时钟同步/异步数据传输能力

8位串行I/O8位,LSB优先/MSB优先可选,4种传输时钟选一:1个外部移位时钟、3个内部移位时钟(分别

为0.8μs、3.2μs、12.8μs)

10位A/D转换

10位分辩率×8通道

A/D转换时间:13.2μs

定时单元内外部比较0通道或内部激活驱动连续有效

外部中断4独立通道(沿选择,中断向量,源 标 志),上 升/下 降 沿 选 择 能 力,也 用 于 从 停 止/睡 眠 模 式 唤 醒

(停止模式允许沿检测)

待机模式 停止模式、睡眠模式

工 艺 CMOS

工作电压/V 2.2~6.0 2.7~5.5

681 世界流行单片机技术手册———日本系列

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4.引脚布置

MB89860/850系列中DIP-64P-M01和DIP-64C-A06的封装引脚布置如图2 140所示,FPT-80P-M06和FPT-80C-A02的封装引脚布置如图2 141所示。

图2 140 MB89860/850系列中DIP-64P-M01和DIP-64C-A06的封装引脚布置

图2 141 MB89860/850系列中FPT-80P-M06和FPT-80C-A02的封装引脚布置

781第2章 富士通公司单片机

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5.结构框图

该系列的结构框图如图2 142所示。

图2 142 MB89865/855框图

2.2.16 MB89870系列

MB89870系列单片机,除高效指令集外,还含有丰富的外围功能,例如:双时钟控制系统、五级操作速度控制、定时器、PWM定时器、串行接口、A/D转换器、外部中断、LCD控制器/驱

动器和时钟预分频器。

881 世界流行单片机技术手册———日本系列

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1.功 能

?F2MC-8L系列CPU核。

? 时钟控制系统。

? 最大存储容量64KB。

? 是小执行时间:0.4μs/10MHz。

? 中断处理时间:3.6μs/10MHz。

?I/O口:最大45通道。

?21位时基定时器。

?8位PWM定时器:1通道,1输出通道。

?8/16位定时器/计数器:2通道(16位×1通道)。

?8位串行I/O:1通道。

?10位A/D转换器:8通道。

? OP放大器:4通道。

? 外部中断(唤醒功能):8通道。

? 监视预分频器(15位)。

?LCD控制器/驱动器:16~24段×2~4公共端。

? 上电复位功能。

? 低功耗模式(子时钟,监视模式,睡眠模式和停止模式)。

? QFP-80(0.80mm间距)和SQFP-80(0.5mm间距)封装。

2.型号规格

MB89870系列的型号规格如表2 102所列。

表2 102 MB89870系列的型号规格

特 性型 号

MB89875 MB89P875 MB89PV870

类 别 批量产品(掩膜ROM产品) 一次编程产品背负式/评 估 产 品(用 于 评 估 和

开发)

ROM大小 16K×8位(内部掩膜ROM) 16K×8位(内部掩膜PROM) 32K×8位(外部ROM)

RAM大小 512×8位 1K×8位

CPU功能

指令数:136

指令位长度:8位

指令长度:1~3B

数据位长度:1、8、16位

最小执行时间:0.4μs/10MHz~6.4μs/10MHz、62.5μs/32.768kHz

中断处理时间:3.6μs/10MHz~57.6μs/10MHz、562.5μs/32.768kHz

端 口 I/O口(CMOS):45(42口,也用作周边电路;8口,也可用做N沟道开漏型)

981第2章 富士通公司单片机

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续表2 102

特 性型 号

MB89875 MB89P875 MB89PV870

8位PWM定

时器

8位重装载定时器操作(触发输出能力,操作时钟周期:0.4μs~3.3ms)×1通道

7/8位分辩率PWM操作(转换周期:51.2μs~839ms)×1

定时器8位定时器操作(操作时钟周期)×2通道

16位定时器操作(操作时钟周期)×1通道

8位串行I/O

8位

LSB优先/MSB优先可选

从4种操作时钟选1(1个外部移位时钟,3个内部移位时钟:0.8μs,3.2μs,12.8μs)

LCD控制器 24段×4公共端

10位A/D转

换器

10位分辩率×8通道

A/D转换模式(转换时间:13.2μs)

读出模式(转换时间:7.2μs)

OP放大器 4通道,其输出可用作A/D转换器输入

外部中断

8独立通道(沿检测,中断向量,源标志)

上升沿/下降沿可选(4通道)

上升沿/下降沿/两沿并选(4通道)

用于从停止/睡眠模式唤醒(停止模式也允许沿检测)

待机模式 子时钟模式、睡眠模式、监视模式和停止模式

工 艺 CMOS

工作电压/V 2.2~6.0 2.7~6.0

EPROMforuse MBM27C256A-20TV

   注: 随条件而变,例如操作频率。

3.结构框图

该系列结构框图如图2 143所示。

091 世界流行单片机技术手册———日本系列

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图2 143 MB89875结构框图

4.封装形式

该系列的封装形式如表2 103所列,其具体举例如图2 144所示。

表2 103 MB89875的封装形式

封 装MB89875MB89P875

MB89PV870

FPT-80P-M06 ○ ×

FPT-80P-M05 ○ ×

MQP-80C-P01 × ○

     注:○可用;×不可用。

191第2章 富士通公司单片机

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图2 144 MB89875系列封装形式的举例

5.引脚布置

该系列中FPT-80P-M05的封装引脚布置如图2 145所示,FPT-80P-M06的封装

引脚布置如图2 146所示,MQP-80C-P01的封装引脚布置如图2 147所示。

MB89PV870背负式和评估式的顶部引脚说明如表2 104所列。

图2 145 MB89870系列中FPT-80P-M05的封装引脚布置

291 世界流行单片机技术手册———日本系列

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图2 147 MB89870系列中 MQP-80C-P01的封装引脚布置

图2 146 MB89870系列中FPT-80P-M06的封装引脚布置

391第2章 富士通公司单片机

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表2 104 MB89PV870背负式/评估型顶部引脚说明

背负式

引脚号 引脚名 引脚号 引脚名

81 N.C 97 N.C.

82 VPP 98 04

83 A12 99 05

84 A7 100 06

85 A6 101 07

86 A5 102 08

87 A4 103 XCE

88 A3 104 A10

89 A2 105 XOE

90 A1 106 N.C.

91 A0 107 A11

92 N.C. 108 A9

93 O1 109 A8

94 O2 110 A13

95 O3 111 A14

96 VSS 112 VCC

评估式

引脚号 引脚名 引脚号 引脚名

81 N.C 97 N.C.

82 A15 98 SMD

83 A12 99 CLK

84 AD7 100 (L)

85 AD6 101 WR

86 AD5 102 IRA

87 AD4 103 RD

88 AD3 104 A10

89 AD2 105 EV

90 AD1 106 N.C.

91 AD0 107 A11

92 N.C. 108 A9

93 RST 109 A8

94 AMI 110 A13

95 ALE 111 A14

96 VSS 112 VCC

      注:N.C.不连接,不使用。

2.2.17 MB89890系列

MB89890系列是一组含有丰富外围功能的单片机,例如,双时钟控制系统、四级操作速度

控制、DTMF信号发生器、定时器、PWM定时器、串行接口、调制解调器、A/D转换器、外部中

断以及良好的压缩指令集。

1.功 能

?F2MC-8L系列CPU核。

? 双时钟控制系统。

? 最大存储容量:64KB。

? 最小执行时间:0.5μs/8MHz。

? 中断处理时间4.5μs/8MHz。

?I/O口:最大85通道。

?21位时基计数器。

?8位PWM定时器。

? DTMF发生器。

?8/16位定时器。

?8位串行I/O。

? 带1B缓冲器的串行I/O。

491 世界流行单片机技术手册———日本系列

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? A/D转换器。

? 调制解调定时器(脉宽、计数器)。

? 调制解调信号输出。

? 外部中断:16通道。

? 上电复位功能。

? 低功耗模式(子时钟模式、监视模式、睡眠模式、停止模式)。

?CMOS技术。

2.型号规格

MB89890系列的型号规格如表2 105所列。

表2 105 MB89890系列的型号规格

特 性型 号

MB89898 MB89899 MB89P899 MB89W899 MB89PV890

类 别 批量产品(掩膜ROM产品)一 次 编 程 产 品

OTPROM产品

一 次 编 程 产 品

EPROM产品

背负 式/评 估 式

(用于开发)

ROM大小48K×8位(内

部掩膜ROM)60K×8位(内

部掩膜ROM)60K×8位(内

部OTPROM)60K×8位(内

部PROM)60K×8位(外

部ROM)

RAM大小 1.5K×8位 2.0K×8位

指令位长 8位

指令长度 1~3B

数据长度 1、8、16位

指令数 136

时钟发生器 内部

最小执行时间 0.5μs/8MHz~8μs/8MHz、61μs/32.768kHz

中断处理时间 4.5μs/8MHz~72μs/8MHz、562.5μs/32.768kHz

端 口 (内 为 双 功 能

口)

输出口(N沟道开漏):21(8)

输出口(CMOS):8(0)

I/O口(N沟道开漏):8(6)

I/O口(CMOS):48(29)

总计:85(43)

PWM定时器 82位×1通道

定时器/计数器 8位×2通道或16位×1通道

串行I/O 8位×1通道/带1字节缓冲器×1通道

A/D转换器 8位×8通道

DTMF发生器CCITT所有音调输出能力(1~0、、#、A~D)

单音调输出能力

软件调制解调

接收定时器5位降噪电路+脉宽测量定时器

591第2章 富士通公司单片机

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续表2 105

特 性型 号

MB89898 MB89899 MB89P899 MB89W899 MB89PV890

软件调制解调

发送电路1200b/s,2400b/s调制输出

外部中断 16

时基定时器 21位

监视预分频器 15位

待机模式 监视模式、子时钟模式、睡眠模式和停止模式

工 艺 CMOS

工作电压/V 2.2~6.0 2.7~6.0

使用EPROM MBM27C512

   注:随条件而变,例如操作频率。

3.封装形式

该系列的封装形式如表2 106所列,其具体举例如图2 148所示。

表2 106 MB89890系列的封装形式

封 装

MB89898

MB89899

MB89P899

MB89W899 MB89PV890

FPT-100P-M06 ○ × ×

FPT-100C-A02 × ○ ×

MQP-100C-P01 × × ○

    注:○可用;×不可用。

图2 148 MB89890系列封装形式的举例

4.引脚布置

MB89890系列封装形式中FPT-100P-M06和FPT-100C-A02的 封 装 引 脚 布 置 如

图2 149所式,MQP-100C-P01的封装引脚布置如图2 150所示。MB89PV890的顶部

引脚说明如表2 107所列。

691 世界流行单片机技术手册———日本系列

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图2 150 MB89890系列中 MQP-100C-P01的封装引脚布置

图2 149 MB89890系列中FPT-100P-M06和FPT-100C-A02的封装引脚布置

791第2章 富士通公司单片机

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表2 107 MB89PV890顶部引脚说明

引脚号 引脚名

101 N.C.

102 A15

103 A12

104 A7

105 A6

106 A5

107 A4

108 A3

引脚号 引脚名

109 A2

110 A1

111 A0

112 N.C.

113 O1

114 O2

115 O3

116 VSS

引脚号 引脚名

117 N.C.

118 O4

119 O5

120 O6

121 O7

122 O8

123 CE

124 A10

引脚号 引脚名

125 OE

126 N.C.

127 A11

128 A9

129 A8

130 A13

131 A14

132 VCC

       注:N.C.不连接,不使用。

2.2.18 MB89950系列

MB89950系列是一组使用低电压下高速操作的F2MC-8LCPU核的单片机,它的外围

功能包括定时器、UART、串行接口、外 部 中 断 和168像 素LCD控 制 器/驱 动 器,特 别 适 合 于

LCD显示板。

1.功 能

? 最小执行时间:0.8μs/5MHz。

?F2MC-8LCPU核。

? 指令系统特别适合于控制:乘和除指令、16位算术运算、测试和转移指令、位控指令。

?LCD控制器/驱动器段最大42段输出×4公用段输出,内设LCD驱动器分压电阻。

?3种定时器:8位PWM定时器(可同时用作重装载和PWM 定时器)、8位脉宽计数器

定时器(可同时用作2个重装载定时器)、20位时基计数器。

? 两串行接口:8位同步串行接口,UART(5、7和8位传输)。

? 外部中断输入:2通道,可用于清除低功耗模式,每通道有边沿检测功能。

? 低功耗模式:停止模式(振荡器停止,以最小化电流消耗)、睡眠模式(CPU停止以减小

电流消耗到正常值的30%左右)。

? 封装:QFP-64(0.65mm间距)。

2.型号规格

MB89950系列的型号规格如表2 108所列。

891 世界流行单片机技术手册———日本系列

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表2 108 MB89950系列的型号规格

特 性型 号

MB89951 MB89953 MB89P959 MB89PV950

类 别 批量产品(掩膜ROM产品) 一次编程产品背 负 式/评 估 产 品

(用于评估和开发)

ROM大小4K×8位(内 部 掩

膜ROM)8K×8位(内 部 掩

膜ROM)

16K×8位(使 用 通

用 EPROM 编 程 器

的内部PROM)

32K×8 位 (外 部

ROM)

RAM大小 128×8位 256×8位 512×8位 1024×8位

CPU功能

指令数:136

指令位长度:8位

指令长度:1~3B

数据位长度:1、8、16位

最小执行时间:0.8μs/5MHz

最小中断处理时间:7.2μs/5MHz

端 口

I/O口(N沟道开漏):22(也用作段31脚)

I/O口(N沟道开漏):4(其中两个可用作LCD偏置引脚)

I/O口(CMOS):6(6也用作周边电路)

总计:33

PWM定时器

8位重装载定时器操作(触发输出能力)

8位分辩率PWM操作

操作时钟(脉宽计数定时器输出:0.8μs、12.8μs、51.2μs/5MHz)

脉宽计数器定时器

8位重装载定时器操作

8位脉宽测量(连续测量、高和低测量和单调期测量)

操作时钟(0.8μs、3.2μs、25.6μs/5MHz)

串行I/O8位,可选LSB优先或 MSB优先

传输时钟(外部,1.6μs、6.4μs、25.6μs/5MHz)

UART 5位,7位,8位传输,内部波特率发生器(最大78125bps/5MHz)

LCD控制器/驱动器

公共输出:4

段输出:42最大值

操作模式:1/2占空和1/2偏置,1/3占空和1/3偏置,1/3偏置和1/4占空

LCD控制器显示RAM大小:42×4位

LCD驱动分压电阻内建(可选用外部电阻)

外部中断 2(沿选择,其一可为脉宽计数定时器输入)

待机模式 睡眠模式和停止模式

封 装 FPT-64-M09 MQP-64C-P01

工作电压/V 2.2~6.0 2.7~6.0

EPROM 不 用MBM27C256A-25(LCC封装)

   注: 随条件而变,例如频率。

991第2章 富士通公司单片机

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3.结构框图

MB89950系列的结构框图如图2 151所示。

图2 151 MB89950结构框图

4.引脚布置

该系列的封装引脚布置如图2 152所示。

002 世界流行单片机技术手册———日本系列

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注:MB89953和 MB89P955组织上脚布置(QFP-64,引脚间距0.65mm)

图2 152 MB89950系列的封装引脚布置

2.3 应用方法

单片机的开发应用,除了根据用途选择适用型号的单片机等相应的硬件及正确连接线路

以外,更重要的方面是软件的开发。在这里,所谓软件就是适合用户用途的应用程序,所以单

片机开发的本质意义就在于,在单片机的存储器中存入满足实际应用要求的用户应用程序的

机器码。

2.3.1 开发环境

1.支持系统配置

F2MC-8L系列单片机开发的支持系统配置包含下列软件(如图2 153所示):

?C96C编译器———把用C语言写成的源程序编译成为F2MC-8L系列汇编语言的源

程序。

? ASM96汇编器———把用F2MC-8L系列汇编语言写成的源程序汇编成一个相对格式

的目标程序。

?LINK96链接器———把相对格式目标程序链接生成绝对格式目标程序。

?LIB96库管理程序———编辑和管理相对格式目标文件。

?SIM96模拟调试程序———模拟绝对格式目标程序的 MCU操作。

?ELM96仿真调试程序———在实际机器上实时测试绝对格式目标程序的运行。

102第2章 富士通公司单片机

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图2 153 支持系统配置

2.程序开发过程

使用支持系统开发程序(如图2 154所示)有下列步骤:

图2 154 开发程序过程

202 世界流行单片机技术手册———日本系列

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? 设计总功能,包括模块配置。

? 在编辑器上使用汇编语言或C语言对每一模块编写源程序。

? 使用C编译器和汇编器,或单独使用汇编器产生相对格式目标文件。

? 使用C链接器将各模块链接成绝对格式目标文件。

? 使用模拟调试程序或仿真调试程序去调试和评测产生的程序。

? 将程序写入EPROM。图2 154说明了使用支持系统开发程序的过程。使用C编译器和库管理程序。可以有

效地开发大规模的程序。C编译器特别适合于分布式的开发,因为它易于建立源程序。该库

管理程序有效地管理相对格式目标文件。为了使用模拟调试程序或仿真调试程序,要求生成绝对格式目标程序。仿真调试程序调

试检查实际硬件操作时,模拟调试程序调试软件。调试之后,绝对格式目标程序最后写入到芯片的EPROM中去。

3.F2MC-8L个人仿真器

F2MC-8L个人在线仿真器是单片机在线仿真器,特别适合于富士通公司先进的F2MC-8L系列8位单片机的在线仿真。该仿真器支持单片机设备的用户开发环境。该产品的费

用只有通用仿真器的1/3,体积较小。该产品具有如下特性:(1)高的性能价格比

本仿真器可以提供所有基本功能,如断点,跟踪和仿真存储器。作为一个高档产品,本仿

真器还增加了诸如软件质量评估的功能(CO覆盖测试)。由于功能强大且费用仅及通用仿真

器的1/3,因此这是一个高性能价格比的产品。(2)非常小的尺寸

本仿真器的尺寸类似于一本新型护照(81mm×110mm×21mm,不包括延长部分,如连

接器)。由于它不需要太多的空间,所以不必担心放置时的位置。(3)多屏显示

源代码、变量、寄存器、命令结果和命令可以在屏幕的不同部分显示出来,必要的数据类型

可以同时观看。(4)支持源码调试

本仿真器可以显示C语言或汇编语言源代码,并可在C语言级单步执行。而且,C语言

的变量类型可以自动识别。本仿真器可以提供强有力的C语言调试程序。(5)支持低电压单片机

为单片机提供2.7~5.5V的线性电源。在调试期间可使用实际电源。(6)支持多种不同型号的个人计算机

可以运行本系统的个人计算机有如下类型:

① NECPC-9801系列。

②IBMPC/AT。

③FUJITSUFMR系列。

MS-DOS版本3.1或更高。(7)高速程序卸载

302第2章 富士通公司单片机

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仿真器与个人计算机通过RS-232C口连接。同样,高速程序卸载可以使用个人计算机

的打印口。表2 109列出该产品的功能特性。

表2 109 F2MC-8L个人仿真器功能表

选择个人计算机

◆PC-9801系列 ◆IBMPC/AT兼容机 ◆FMR系列

· MS-DOS 3.1版或更高

·80286CPO或更高

选 择 个 人 计 算 机

接器

◆ RS-232C,9600或19200BPS,D型25脚凹连接器,DEC规格

◆ 并口,接头类型36脚连接器,适合于PC至仿真器数据传输

◆ 仅可使用RS-232C接口

微控制器◆ 富士通的F2MC-8L系列

◆ 为微处理器提供的线性电源电压为2.7~5.5V

仿真器存储器◆64KB

◆ 单字节单元映象

触发条件设定

◆ 点数:2

◆ 触发条件:地址、数据、状态

 对所有的条件,在以1位为单元时,可得到无关紧要的性能指标

◆ 顺序层:2层

◆ 触发通过,最大256次

断 点

◆ 多点断点(硬件定)

◆ 顺序完成断点

◆ 保护访问断点、强制断点

微控制器执行控制

◆ 连续执行

◆ 步进

◆ 中断使能/禁止

跟 踪◆ 跟踪能力、2K步

◆ 采样延长、最大2K步

CO覆盖测量

◆ 测试区

◆ 总存储器空间

◆ 测试,与访问发生无关

电 源◆ 交流电90~132V,50/60Hz,最大功率35W

◆ 使用交流适配器提供

外观尺寸

(W×D×H)

◆ 仿真单元:81mm×103mm×21.5mm

◆ 通信单元:160mm×128mm×40mm

◆ 不包括连接器部分

质 量◆ 仿真单元:200g

◆ 通信单元:300g

402 世界流行单片机技术手册———日本系列

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2.3.2 应用实例

1.遥控器发送

F2MC-8L系列中具有遥控器功能的 MCU叫做遥控器载波发生器。电可以使用遥控器

的各种数据格式,但绝大部分遥控器的0和1信号由脉宽和高低电平的变化率构成。(1)选定 MCUMB89160/160A系列,主时钟=4.194MHz,子时钟=32.768kHz。(2)硬件说明

遥控器发送硬件的具体电路如图2 155所示。

图2 155 遥控器发送硬件电路

(3)数据格式

使用如图2 156中数据格式所示的遥控器输出的载波频率为“H”脉冲。

注:1.在此周期下输出频率(40kHz);

2.基准时间(T)单位=共用脉宽(0.6ms)

图2 156 数据格式

502第2章 富士通公司单片机

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(4)通用流程

该遥控器发送的通用流程如图2 157所示。

图2 157 通用流程

(5)编程(从略)

2.遥控器接收

该遥控器可以使用各种数据格式,但绝大部分遥控器的0和1信号被构成脉宽和高低电

平的变化率。遥控器的基本功能是定时器和外部中断。示例所接收的数据格式来自遥控接收

单元,如果 MCU接到信号,它将产生外部中断,然后通过定时器确定脉宽。(1)选择 MCUMB89160/160A系列,主时钟为4.194MHz,子时钟为32.768kHz。(2)硬件说明

遥控器接收硬件电路如图2 158所示。

图2 158 遥控器接收硬件电路

602 世界流行单片机技术手册———日本系列

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(3)一般流程

该遥控器接收的一般流程如图2 159所示。

图2 159 一般流程

(4)数据格式

遥控器接收的数据格式如图2 160所示。(5)编 程

从与之接口的遥控确定“H”和“L”脉宽,MCU使用外部中断1。详细编程此处从略。

3.E2PROM接口

F2MC-8L系列具有8位时钟同步串行I/O接口。它可以选择发送方向,LSB优先或 MSB优选先,也可以选择四种时钟类型。使用这种功能,F2MC-8L系列能与其他IC作高速通信。

(1)选定 MCUMB89160/160A系列,主时钟为4.194MHz,子时钟为32.768kHz。

702第2章 富士通公司单片机

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图2 160 数据格式

(2)选定E2PROM

XicroX25020———1MHz时钟速率,256×8位,OP代码和E2PROM结构为8位。(3)访问方法

使用F2MC-8L系列 MCU8位串行I/O访问E2PROM。(4)数据格式

MSB优先(X25020规格)。(5)使用端口

① 输入口:P23/SI,从E2PROM串行数据输入口。

② 输出口:P20/EC,E2PROMCS使能口(低有效);

P25/SCK,移位时钟输出口;

P24/SO,到E2PROM串行数据输出口。(6)硬件说明

E2PROM接口的硬件电路如图2 161所示。

图2 161 硬件电路

802 世界流行单片机技术手册———日本系列

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(7)通用流程

E2PROM接口的通用流程如图2 162所示。

图2 162 通用流程

(8)编 程

使用串行I/O访问E2PROM(串行I/O类)。详细编程本处从略。

4.软件UARTF2MC-8L系列有部分产品带有UART,但是如果用户选定的产品不带有 UART,则可

以使用软件UART,该程序可以使用I/O端口实现RS-232C通信的数据接收/发送。(1)选 MCUMB89160/160A系列,主时钟=4.194MHz,子时钟=32.768kHz。(2)资源分配

① 外部中断INT10

②8位PWM定时器。(3)使用端口

使用P10/INT10、P11/INT11。(4)UART说明

① 通信速度为2400b/s;

② 协议为半双工;

③ 数据位长、可选7位、8位;

④ 停止位、可选格式、1位、2位;

⑤ 奇偶位,可选无、奇或偶。(5)硬件说明

UART的硬件电路如图2 163所示。(6)硬件特性

① 接收数据(如图2 164所示)

② 发送数据(如图2 165所示)(7)一般流程

UART的一般流程如图2 166所示。

902第2章 富士通公司单片机

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图2 163 硬件电路

图2 164 接收数据的条件

图2 165 发送数据条件

(8)编程(从略)

5.LCD时钟

F2MC-8L系列有监视模式以减少功耗,在这种模式时,MCU始终保持所有操作处于暂

停模式,直到它被使用于时钟的监视预分频器的一个周期或一个外部中断唤醒来止。(1)选定 MCUMB89160/160A系列,主时钟为4.194MHz,子时钟为32.768kHz。

012 世界流行单片机技术手册———日本系列

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图2 166 一般流程

(2)正常操作

这是一个监视模式,是保持低功耗的模式。(3)从监视模式唤醒

MCU每秒从监视模式到主模式唤醒一次,且修改时间和 MCU输出到LCD显示面板。(4)LCD面板

LCD面板为24h制(H.M.S.)。(5)LCD控制口(如图2 167所示)

P32、P33:C0、C1电容脚;

P40~P47:段输出口;

P60~P67:段输出口;

P70~P71:公用输出口;

COM0、COM1:公用输出脚;晶体管设置“OFF”于LCD控制口之前。(6)LCD段

(7)通用流程(如图2 168所示)(8)编程(从略)

112第2章 富士通公司单片机

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图2 167 LCD段

图2 168 通用流程

212 世界流行单片机技术手册———日本系列

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书书书

第3章 日立公司单片机

日立(HITACHI,http://www.hitachi.com)公司是当前世界上生 产 单 片 机 最 多 的 厂 家

之一。该公司生产的单片机具有体积小、价格低、功能强、功耗小、可靠性强和抗干扰能力强等

优点,广泛应用于控制和检测领域。该公司的单片机以优越的性能、高度的可靠性和成熟的技

术吸引 着 广 大 用 户。目 前,日 立 公 司 为 用 户 提 供4位、8位、16位 和32位 单 片 机 产 品,如

表3 1所列。

表3 1 日立单片机系列产品

单片机种类 系 列 主要应用领域

4位单片机

H40XX系列,H43XX系列,

H44XX系列,H46XX系列,

H48XX系列

低档消费类产品、通信产品等

8位单片机 H8/300系列,H8/300L系列家用电器、通 信 产 品、汽 车 电 子、仪 器 仪 表、

办公设备、视听产品等

16位单片机H8/300HTiny系 列、H8/300H系列、H8/500系列、H88系列

家电产品、通 信 产 品、办 公 设 备、汽 车 电 子、

工业设备、视听产品、仪器仪表等

32位单片机SH—1系列,SH—2系列,SH—3系列,SH-DSP系列,SH—4系列

高档视听产品、汽车电子、数字通信产品等

  4位单片机(H4XXX系列)属于价格低廉、I/O功能强的CMOS单片机,拥有十多种不同

的型号。它具有ROM、RAM、定时器、A/D转换器、D/A转换器、串行通信接口SCI、PWM 脉

冲调宽输出和I/O端口,适用于各种廉价的消费类产品和通信产品等领域中。

8位单片机(H8/300、H8/300L系 列)具 有 多 个 通 用 寄 存 器,提 供 高 速 操 作,具 有ROM、

RAM、E2POM、快闪存储器、多功能定时器、PWM脉冲调宽输出、串行通信接口SCI、I2C总线

接口、HIF主机接口、双口RAM、A/D转换器、D/A转换器、I/O端口、LCD液晶显示驱动器、

VFD荧光显示驱动器、DTMF双音多频发生器、双时钟系统和低功耗工作方式主要应用于工

业控制、计算机外设、高档家用电器、通信产品、汽车电子产品、仪器仪表、办公设备和视听产品

等领域。

16位单片机(H8/300HTiny、H8/300H、H8/500和H88系列)具有RAM、ROM、快闪存

储器、总线控制器、刷新控制器、DMA控制器、I/O端口、集成定时单元ITU、可编程定时模式

控制器TPC、看门狗定时器 WDT、串行通信接口SCI、智能卡接口、A/D转换器、D/A转换器

和时钟脉冲发生器。主要应用于高档家用电器、通信产品、办公设备、汽车电子产品、工 业 设

备、视听产品和仪器仪表产品等领域中。

32位单片机(SH-1、SH-2、SH-3、SH-4和SH-DSP系列)属于高性能、低功耗、32位RISC处理器系列,具有总线状态控制器BSC、大容量掩膜ROM、PROM、RAM、内存直接

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存取控制器DMAC、16位集成定时器脉冲单元ITU、可编程定时模式控制器TPC、看门狗定

时器 WDT、串行通信接口SCI、A/D转换器、D/A转换器、中断控制器、引脚功能控制器PEC和I/O端口。主要应用于高档视听产品、汽车电子产品和数字通信产品等领域中。

本章将以日立公司的8位单片机为例,向读者介绍其单片机的基本原理、选购方法和应用

实例。

3.1 H8系列8位单片机基本原理

日立公司8位单片机 H8系列有两大类:H8/300系列和 H8/300L系列。

H8/300是基本型8位单片机系列,其主要特性如下:

? 片内ROM:8~60KB(有片内无ROM型)。

? 片内RAM:256B~4KB。

? 片内EEPROM:8KB。

? 片内快闪存储器:32KB。

? 多功能定时器:

8位定时器:2~4个;

16位定时器:4输入捕获、2输出比较;看门狗定时器。

? A/D转换:8~16通道的8位/10位A/D转换。

? D/A转换:2通道8位D/A转换。

?PWM脉冲调宽:8~14位。

? 串行通信I/O接口:同/异步串行口。

? 主机接口 HIF及双口RAM。

? 多I/O端口:P1~P9、PA~PB并行I/O。

H8/300L是低电压、低功耗型单片机,是在 H8/300单片机上发展且与其 完 全 兼 容 的8位单片机,其主要特性如下:

? 片内ROM:16~60KB。

? 片内RAM:384B~2KB。

? 多功能定时器:

8位定时器:2~7个;时钟定时器:8位;

16位定时器:输入捕获及输出比较;看门狗定时器。

? A/D转换:8~12通道8位A/D。

? D/A转换:4通道8位。

?PWM脉冲调宽:14位。

? 串行I/O通信接口:异步、同步及32B缓冲传送。

?I2C总线接口。

? 片内LCD液晶显示驱动。

412 世界流行单片机技术手册———日本系列

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? 片内VFD荧光显示驱动。

? 片内DTMF双音多频发生器。

?I/O端口:32~80根引脚。

? 双时钟系统:子时钟为32.768kHz。

? 多种低功耗工作方式:7种方式。

? 低电压:2.5~5.5V。

? 低功耗:高速,15mA/5V;子激活,10μA/2.7V(子时钟);等待,2μA/2.7V。

H8/300L8位单片机在家用 消 费 类 应 用 领 域 中 具 有 很 强 的 竞 争 力,主 要 应 用 于 空 调、冰

箱、音响、电视机等家用产品中。H8/300L单片机系列与 H8/300单片机系列具 有 相 同 结 构

的CPU与指令系统,只是I/O功能稍有不同。H8/300L单片机具有低电压和低功耗的特点,但它的速度低于 H8/300。

3.1.1 CPU结构原理

1.H8/300L单片机CPU结构特点

H8/300L单片机的工作频率可为5MHz,其高速CPU为16位结构。H8/300L单片机

有以下几个特点:(1)通用寄存器的结构

H8/300L单片机有16个8位寄存器,也可以构成8个16位寄存器。(2)高速操作

在工作频率为5MHz时,8位或16位加减法:0.4μs;8×8位乘法:2.8μs;16÷8位除

法:2.8μs。(3)执行快速的指令系统

①55条基本指令。

② 指令长度为2B和4B。

③ 强有力的位操作和高速乘/除指令。

2.H8/300L单片机寄存器

H8/300L单片机有16个8位 通 用 寄 存 器(R0H/R0L~R7H/R7L),如 图3 1所 示,16位程序计数器PC和8位条件码寄存器CCR(ConditionCodeRegister)。堆 栈 指 针SP则 由

R7H/R7L寄存器来承担。图3 2所示为相应结构图。

通用寄存器 7 07 0

R0H R0L

R1H R1L

R2H R2L

R3H R3L

R4H R4L

R5H R5L

R6H R6L

 R7H (SP) R7L  SP:堆栈指针

图3 1 通用寄存器结构

512第3章 日立公司单片机

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图3 2 H8/300L单片机寄存器结构图

条件码寄存器CCR的各位定义如下:位[7](I):中断屏蔽位

当I=1时,即中断屏蔽;在异常处理时,该位也置为1。位[6](U):用户位

该位可通过LCD、STC、ANDC、ORC和XORC指令进行读/写。位[5](H):半进位标志

在字节操作的ADD.B、ADDX.B、SUB.B、SUBX.B或NEG.B指令执行中,使结果寄存器

位[3]产生进位或借位时,该位置1;同样,在字操作ADD.W、SUB.W或CMP.W指令执行中,使结果寄存器位[11]产生进位或借位时,也把该位置1。该位常用在DAA和DAS指令操作中。

位[4](U):用户位

其作用同位[6](U)。位[3](N):负号标志

该位表示结果寄存器最高位的符号。位[2](Z):零标志

若结果为零,Z=1;否则Z=0。位[1](V):溢出位

在算术操作时,产生溢出,则把该位置1。位[0](C):进位标志

在加法产生进位、减法产生借位或通过移位及循环移位(1移入该位)时,则C=1。该位

还具有位累加的功能,可用于位操作和位传送指令中。

3.H8/300L单片机中断与复位

H8/300L单片机的外中断可多达14个,而内中断有23个。对异常事件处理可应用中断

和复位。当条件码寄存器中I=0(即非中断屏蔽)时,若有中断请求,中断控制器裁决出最高

级中断,并把其余低级中断登记在暂存器;CPU把最高级中断时的PC和条件码寄存器CCR进栈保护,从相应的中断向量表取得中断处理地址,从而转向执行中断处理程序。中断控制器

的示意图如3 3所示。

H8/300L单片机把复位当作最高级中断来处理。当RES引脚从低电平变成高电平时,则

开始复位处理。

612 世界流行单片机技术手册———日本系列

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图3 3 中断控制器示意图

4.H8/300L单片机工作方式

(1)CPU操作状态

H8/300L单片机CPU有4种操作状态,分别为程序执行、程序暂停、异常处理和复位。

① 程序执行状态包括激活方式和子激活方式。子激活方式是在子时钟下的低功率工作

方式。

② 异常处理状态是由复位或中断所引起的操作状态。

③ 程序暂停状态包括有睡眠、等待和监视3种工作方式。

④ 复位状态即CPU进入复位。图3 4所示是这4种操作状态间的转换。

图3 4 CPU操作状态图

(2)H8/300L单片机工作方式

H8/300L单片机有8种工作方式,除了激活(高速)方式外,其余7种方式都是省电的低

功率方式。

712第3章 日立公司单片机

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① 激活(高速)方式

该方式是 H8/300L单片机的正常工作方式,晶振可为10MHz,时钟频率为5MHz。

② 激活(中速)方式

此工作方式的时钟可由系统时钟(5MHz)分频后提供,从而降低了单片机运行速度,也适

当降低了功率。

③ 子激活方式

此工作方式的时钟由子时钟来提供,32.768kHz子时钟可以2分频、4分频或8分频后提

供3种工作频率。该工作方式,工作电流仅10μA,功率可大大降低。

④ 睡眠(高速)方式

此工作方式 是 由 激 活(高 速)的 正 常 工 作 方 式 进 入 到 睡 眠 的 方 式,此 时 的 时 钟 频 率 为

5MHz,CPU停止工作,I/O仍在运行。

⑤ 睡眠(中速)方式

此工作方式是由相 应 的 激 活(中 速)工 作 方 式 进 入 到 睡 眠 的 方 式,此 时 的 时 钟 频 率 是 由

5MHz分频后提供,供I/O运行。

⑥ 子睡眠方式

此工作方式是由子激活方式进入到睡眠的方式,CPU停止工作,I/O由子时钟来驱动。

⑦ 监视方式

此工作方式是在子时钟下工作,CPU停止工作,I/O除了时钟外,其余的也停止工作。此

时,工作电流仅为3μA。

⑧ 等待方式

此工作方式是单片 机 最 省 电 的 工 作 方 式,工 作 电 流 只 有2μA。此 时,CPU和 片 内 所 有

I/O都停止工作,但片内RAM的信息仍然保持着。表3 2给出了激活、睡眠和等待几种工作方式的工作电压和工作电流。

表3 2 H8/300L单片机各种工作方式电压和电流

工作方式 等 待 监 视 子激活 睡眠(高速) 激活(高速)

系统时钟晶振 停 止 停 止 停 止 运 行 运 行

CPU 停 止 停 止 运 行 停 止 运 行

片内I/O外围模块 停 止 停止(除了时钟功能) 运 行 运 行 运 行

电流(典型) 2μA 2μA 10μA 5mA 15mA

电源电压VCC/V 2.7 2.7 2.7 5 5

单片机复位后进入激活工作方式,通过sleep指令可进入睡眠、等待或监视方式;反之,也

可通过中断回到激活工作方式。图3 5是 H8/300L单片机的8种工作方式相互间的转换。

H8/300L单片机系列共有25个 品 种,各 种 单 片 机 有 各 种 不 同 的 工 作 方 式,具 体 可 参 照

H8/300L单片机产品选购指南一节。

5.H8/300单片机系统结构简介

H8/300单片机系统结构与 H8/300L单片机系统结构基本相同,具有相同的CPU核,相

同的指令系统;ROM使用方式与 H8/300L单片机系统稍有不同,除了 H8/300L单片机的单

812 世界流行单片机技术手册———日本系列

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图3 5 H8/300L单片机工作方式间的转换

片方式外,还具有两种外扩ROM方式。(1)H8/300单片机CPU特点

H8/300单片机的CPU结构与 H8/300L单片机的CPU相同。H8/300单片机的工作频

率可达10MHz/16MHz(晶振频率为20/32MHz),故运算的速度也可提高一倍,如:

8位或16位减法:0.2μs;

8位乘/除:1.4μs。(2)H8/300单片机寄存器

H8/300单片机 与 H8/300L单 片 机 一 样 有16个8位 通 用 寄 存 器(R0H/R0L~R7H/

R7L),16位程序计数器PC和8位条件码寄存器CCR。堆栈指针SP也是由R7H/R7L寄存

器来承担。(3)H8/300单片机中断与复位

H8/300单片机的外中断有4~9个,内中断则有17~47个。

H8/300单片机的中断和复位处理的机构与 H8/300L单片机基本相同。(4)H8/300单片机工作方式

H8/300单片机由于没有32.768kHz子时钟,因此,没有像 H8/300L单片机那样的子激

活、子睡眠和监视模式等工作方式。

912第3章 日立公司单片机

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H8/300单片机的工作方式如图3 6所示,CPU有程序执行(即激活)、异常处理、复位和

掉电(程序暂停)状态。

图3 6 H8/300单片机工作方式图

掉电状态有睡眠、软件等待和硬件等待等工作方式。程序执行可通过sleep指令进入睡

眠工作方式,并可通过中断退出睡眠工作方式;程序执行是在SYSCR(系统控制寄存器)的第

7位SSBY置为1时,且通过sleep指 令 进 入 软 件 等 待 工 作 方 式,可 通 过 非 屏 蔽 中 断 NMI或

IRQ0、IRQ1、IRQ2中断退出软件等待工作方式。系统在STBY引脚为低电平时,进入硬件等

待工作方式;当STBY引脚为高电平且复位RES引脚为低电平时,退出硬件等待工作方式并进

入复位状态。

3.1.2 存储器结构原理

1.H8/300L单片机存储器

H8/300L单片机的存储空间为64KB,其RAM、ROM和I/O采用统一寻址方式。(1)存储器的数据格式

H8/300L单片机存储器的数据格式如图3 7所示。字节数据格式为:高位为高位数据 MSB,低位为低位数据LSB。字(双字节)数据格式为:偶地址是高8位数据,奇地址是低8位数据。

(2)存储器映象

H8/300L单片机存储器的最高端地址FF80H~FFFFH的128B单元为I/O地址。存储器的FD80H(FBFFH)~FF7FH为 H8/300L单片机片内512B~2KBRAM。存储器的最低端为 H8/300L单片机的中断向量存储区,其范围从0000H~0047H。而从

0000H~00FFH也是8位存储器的间接寻址区域。

022 世界流行单片机技术手册———日本系列

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图3 7 H8/300L单片机存储器数据格式

存储器的其余区域为 H8/300L单片机的16~60KB片内ROM。(3)存储器的寻址

为了提高 H8/300L单片机的存储器寻址速度,H8/300L单片机提供了两种2B指令快

速存取的寻址方式:存储器的最高端256个单元可通过8位短地址直接存取,存储器的最低端

256个单元则可用于8位存储器间接寻址。存储器的寻址方式有很多,包括存储器直接寻址、存储器间接寻址、寄存器寻址、相对寻址和自动增量(减量)寻址等寻址方式。

图3 8所示为 H8/300L单片机存储器的映象与寻址。

图3 8 H8/300L单片机存储器映象与寻址

2.H8/300单片机存储器

H8/300单片机与 H8/300L单片机一样,存储空间为64KB,其RAM、ROM 和I/O也采

122第3章 日立公司单片机

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用统一 寻 址。但 是 存 储 器 种 类 较 多,除 了 H8/300L单 片 机 RAM、掩 膜 ROM 和ZTAT型

(OTP型)EPROM外,还有EEPROM、快闪RAM 和双口RAM。另外,H8/300单片机的存

储器有3种工作方式。(1)H8/300单片机存储器工作方式

H8/300单片机根据其存储器使用形式有以下3种工作方式:

① 方式1:只外扩ROM(EPROM),无片内ROM(或片内ROM不工作)。

② 方式2:外扩ROM(EPROM),但片内ROM也允许工作。

③ 方式3:单片工作方式。

H8/300系列单片机 H8/338单片机的3种工作方式的示意图如图3 9所示。图中的单

片工作方式与 H8/300L单片机的工作方式相同,存储器的映象方式也相同。

图3 9 H8/338单片机存储器工作方式

(2)片内E2PROMH8/310X系列单片机片内有E2PROM,其存储器空间为6000H~7FFFH。该单片机主

要作智能IC卡之用。也是目前应用于IC卡的E2PROM存储容量最大的一种。(3)快闪存储器

H8/300单片机除了像 H8/300L单片机一样,提供了ZTAT型(OTP型)EPROM 外,还

提供了F-ZTAT型的快闪存储器。H8/3434F单片机提供了32KB的快闪存储器,其存储

空间为0000H~7FFFH。用 该 区 域 取 代 H8/3434单 片 机 的 掩 膜ROM,这 样 可 使 编 程 更 为

方便。

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(4)双口RAMH8/300单片机具有双口RAM。该双口RAM 具有15个8位并 行 通 信 存 储 器,故 双 口

RAM可当作I/O来使用(在I/O功能中介绍)。

3.1.3 接口部件结构原理

1.H8/300L单片机I/O功能

H8/300L单片机的I/O功能很强,有多个定时器、多通道串行I/O、PWM脉冲调宽、A/D转换、D/A转换、VFD显示驱动、LCD显示驱动和双音多频DTMF等功能。

(1)H8/300L单片机定时器

H8/300L单片机的定时器功能很丰富,有定时器A、B、C、D、E、F、G、V、X、Y和Z,以及看

门狗定时器。这些定时器具有定时、计数、自动装入、双向计数、输入捕获和辅出比较等功能。表3 3列出了这些定时器的功能。

表3 3 H8/300L单片机定时器功能

时 钟16位

再装入

8位

再装入

16位

事件

8位

事件

8位

加/减

16位

比较

8位

比较

16位

捕获

8位

捕获看门狗

定时器A ?

定时器B ? ?

定时器C ? ? ?

定时器D ?

定时器E ?

定时器F ? ? ?

定时器G ?

定时器V ?

定时器X ? ?

定时器Y ? ?

看门狗定时器 ?

① 定时器A定时器A是8位间隔定时器,用作定时钟计时。定时器A的计数时钟既可来自系统时钟

,也可来自子时钟W。定时器A的系统结构如图3 10所示,且有以下几个特性:

? 定时器 A的内部时钟频率可为系统时钟8种分频之一:/8192、/4096、/2048、

/512、/256、/128、/32、/8。

? 在子时钟W(32.768kHz)作 内 部 时 钟 时,可 提 供 四 种 溢 出 周 期:2s、1s、0.5s和

0.125s。

? 产生一个计数溢出中断IRRTA。

? 可以从TMOW端输出下列8个时钟周期:/32、/16、/8、/4、W/32、W/16、W/8、

W/4之一(只有 H8/3814、H8/3834、H8/3877和 H8/3927系列有此功能)。

② 定时器B定时器B是一个8位加1/减1计数器,有自由运行和自动装入两种工作方式。图3 11

是定时器B系统结构图。

322第3章 日立公司单片机

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图3 10 定时器A系统结构图

图3 11 定时器B系统结构图

? 定时器B的时钟源 既 可 为8种 内 部 时 钟 频 率,也 可 来 自 外 部 时 钟(可 作 为 外 部 事 件

输入)。

? 能产生一个计数器溢出中断IRRTB。

③ 定时器C定时器C也是一个8位加1/减1计数器,也有自由运行和自动装入两种工作方式,但比

定时器B多 了 一 个 能 加1/减1双 向 计 数 的 功 能(UD端 为 加1/减1计 数 器 控 制 开 关)。图3 12是定时器C系统结构图。

④ 定时器D定时器D是一个8位事件计数器,用于外部事件计数。图3 13是定时器D系统结构图。其功能有:

? 外部信号的上升沿或下降沿都可作计数。

422 世界流行单片机技术手册———日本系列

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图3 12 定时器C系统结构图

图3 13 定时器D系统结构图

? 可产生一个计数器溢出中断IRRTD。

⑤ 定时器E定时器E是一个8位 内 部 时 钟 加1的 定 时 器,有 自 由 运 行 和 自 动 装 入 两 种 工 作 方 式,

图3 14是定时器E系统结构图。其功能如下:

? 定时器E时钟可有8种选择:/8192、/4096、/2048、/512、/256、/128、/32、/8。

? 可产生一个计数器溢出中断IRRTE。

? 可输出占空比1∶1的固定频率信号,可用作预分频器,其固定频率 为:2.45kHz或

4.9kHz(当=5MHz)和0.98kHz或1.95kHz(当=2MHz)。

? 可输出占空比1∶1的任意频率方波信号,用作溢出信号或预分频器S的信号。

⑥ 定时器F定时器F是16位定时器,用于外部事件计数,具有输出比较、中断请求和触发输出。定

522第3章 日立公司单片机

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图3 14 定时器E系统结构图

时器F也可以当作两个独立的8位定时器。图3 15是定时器F系统结构图。其功能如下:

? 定时器F时钟可来自内部时钟(/32、/16、/4、/2)和外部时钟。

图3 15 定时器F系统结构图

622 世界流行单片机技术手册———日本系列

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? 具有输出比较功能。

? 当输出比较匹配或计数溢出时能产生中断IRRTFH和IRRTFL。

? 可以作为两个独立8位定时器FH和FL。

⑦ 定时器G定时器G是8位定时器,具有输入捕获功能,输入脉冲信号可以是上升沿也可以是下降

沿。图3 16是定时器G系统结构图。

图3 16 定时器G系统结构图

其功能如下:

? 定时器G时钟来自系统时钟及子时钟(/64、/32、/2048、/2和W/2)。

? 具有对输入信号上升沿及下降沿都有效的输入捕获功能。

? 可以检测两类计数器溢出。

? 具有特有的计数器清除功能。

? 在输入捕获或计数器溢出时产生相应中断IRRTG。

? 具有噪声滤波电路。

⑧ 定时器V定时器V是8位定时器,具有输出比较功能,可输出占空比不同的脉冲。图3 17是定

时器V系统结构图。其功能如下:

? 定时器V时钟可来自系统时钟(/128、/64、/32、/16、/8和/4),也可来自外部时

钟(可作为外部事件输入端)。

? 具有特有的计数器清除功能。

? 在输出比较匹配或计数器溢出时产生相应中断请求CMIA、CMIB(定时器V内有两个

比较器A和B)与OVI。

722第3章 日立公司单片机

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图3 17 定时器V系统结构图

? 计数器的计数能在外输入触发下开始。

⑨ 定时器X定时器X是16位定时器,既有输入捕获功能,也有输出比较功能。自由运行的计数器能

输出两个不同的波形。图3 18是定时器X系统结构图。其功能如下:

? 定时器X时钟可来自系统时钟(/32、/8和/2),也可来自外部时钟。

? 能输出两个不同的波形。

? 具有输入捕获功能的输入端有4个。

? 具有特有的计数器清除操作。

? 具有两个比较匹配中断OCIA与OCIB、4个输 入 捕 获 中 断ICIA、ICIB、ICIC与ICID和溢出中断FOVI。

⑩ 定时器Y定时器Y是16位定时器,能在间隔方式或自动装入方式下运行。图3 19是定时器Y

的系统结构图。其功能如下:

? 定时器Y时钟可来自内部系统时钟(/8192、/2048、/512、/256、/64、/16、/4),也可来自外部时钟(也可作外部事件输入)。

822 世界流行单片机技术手册———日本系列

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图3 18 定时器X系统结构图

? 计数器溢出产生溢出中断IRRTY。

瑏瑡 看门狗定时器

看门狗定时器是8位定时器,在系统运行出错时,该计数器会溢出,从而使系统复位重新

执行。图3 20是该系统结构图。其功能如下:

? 该定时器时钟为/8192,当计数器溢出产生复位信号 WRST。

? 溢出周期可以是1~256倍的8192/。(2)H8/300L单片机PWM脉冲调宽输出

922第3章 日立公司单片机

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图3 19 定时器Y系统结构图

图3 20 看门狗定时器结构图

H8/300L单片机大多有一个14倍的PWM 脉冲调宽输出,可用作14位D/A转换器(外

接一个低通滤波器)。图3 21是PWM系统结构图。其功能如下:

? 脉冲调宽转换周期可以从2/至32768/或1/~16384/。

? 用脉冲除法电路来减少波动。每次转换周期产生64个脉冲,脉冲宽度TH 与写入PWM数据寄存器PWDRL、PWDRH

的值相对应:

TH=(数据值+64)×t/2当PWM控制寄存器第0位PWCR0=0,t=2/;而当PWCR0=1,t=4/。当PWM数据寄存器的值为3FC0H~3FFFH时,输出为100%高电平;当PWM 数据寄

存器的值为0000H时,则输出脉冲宽度最窄。

H8/3947系列单片机有8通道8位PWM脉冲调宽输出。(3)H8/300L单片机串行通信接口SCIH8/300L单片机有3个串行通信接口:8/16位同步串行I/O,带有32B缓冲器的8位同

032 世界流行单片机技术手册———日本系列

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图3 21 PWM系统结构图

步串行I/O和8位同/异步串行I/O接口。

①8/16位同步串行I/OSCI1SCI串行I/O支持8/16位的同步串行数据通信,图3 22是SCI1串行I/O系统结构图。

图3 22 SCI1串行I/O系统结构图

其功能如下:

? 数据传送可选8位或16位。

? 串行口时钟可选用内部时钟(/1024、/256、/64、/32、/16、/8、/4和/2),也可

132第3章 日立公司单片机

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选用外部时钟。

? 在数据传送完毕或出错时,产生中断IRRS1。

② 带32B缓冲器8位同步串行I/OSCI2SCI2串行I/O带有32B缓冲器,支持1~32B的同步传送。图3 23是 H8/3614、H8/

3714、H8/3724、H8/3754系统单片机具有的SCI2串行I/O系统结构图,其功能如下:

? 自动实现多至32B的同步数据传送。

?SCI2串行I/O时钟可选用内部时钟(/8、/4和/2),也可选用外部时钟。

? 在数据传送完毕或出错时,会产生中断IRRS2。

图3 23 SCI2串行I/O系统结构图

H8/3834和 H8/3927系列单片机的SCI2功能更为丰富,其功能如下:

? 自动实现32B数据块传送。

?SCI2时钟可选用内部时钟(/256、/64、/32、/16、/8、/4和/2),也可以选用外部

时钟。

? 在数据传送完毕或出错时,会产生中断IRRS2。

? 在每字节间有一个数据间隔,该间隔可为56、24或8倍内部时钟周期。

? 数据传送可由片选端CS控制启动。

? 每一个字节传送时可输出选通脉冲STRB。

③8位同/异步串行I/OSCI3

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SCI3串行I/O支持同步和异步串行数据传送,它也可以用于多机间的通信。图3 24是

SCI3系统结构图。其功能如下:

? 数据传送可为同步方式或异步方式。

? 全双工通信。

? 双缓冲数据寄存器支持不间断的双向通信。

? 具有波特率发生器支持任意的速率。

? 串行I/O时钟可选用内部时钟,也可选用外部时钟。

? 数据传送完成会产生中断TXI,传送数据空会产生中断TEI,接收数据波会产生中断

RXT,帧出错、溢出出错和奇偶错会产生中断ERI。

图3 24 SCI3串行I/O系统结构图

(4)H8/300L单片机A/D转换器

H8/300L单片机都有8位逐次逼近A/D转换,允许多通道模拟量输入。图3 25是A/

D转换系统结构图。其功能如下:

? A/D转换分辨率为8位。

?8~12通道模拟量输入。

? 转换时间:每个通道最快为31/(晶振10MHz时,A/D转换时间为12.4μs)。

? A/D转换结束会产生中断IRRAD。

? 带有采样和保持电路。

H8/300L单片机的A/D转换情况如表3 4所列。

332第3章 日立公司单片机

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图3 25 A/D转换系统结构图

表3 4 H8/300L单片机A/D转换简介

产品系列 转换时间 通道数 外触发 VREF引脚

H8/3614系列

H8/3714系列

H8/3724系列

H8/3754系列

31/、62/ 14.8μs 8通道 不支持 不提供

H8/3814系列

H8/3834系列31/,64/ 12.4μs 12通道 支持 不提供

H8/3877系列 31/、62/、124/ 12.4μs 8通道 支持 提供

H8/3927系列 31/、62/ 12.4μs 8通道 支持 不提供

(5)H8/300L单片机D/A转换器

H8/300L单片机中只有 H8/3924系列有专用的四通道8位D/A转换(H8/300L单片机

的14位PWM也可作D/A转换之用)。图3 26是D/A转换系统结构图。其功能如下:

? D/A转换分辨率为8位。

?4个模拟量输出通道。

? 最快转换时间为3μs。(6)H8/300L单片机I/O端口

H8/300L单片机有多种功能的I/O端口:通用I/O端口、带有上位 MOS管通用I/O端

口、实时输出端口、大电流I/O端口和带有下拉 MOS管的耐压端口。

① 通用I/O端口

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图3 26 D/A转换系统结构图

每一个通用I/O端 口 内 有 数 据 寄 存 器PDR、端 口 控 制 寄 存 器PCR和 端 口 方 式 寄 存 器

PMR。端口控制寄存器决定端口数据输入/输出方向;由于端口I/O引脚信号往往与其他信

号复用,端口方向寄存器PMR确定相应引脚的功能。图3 27是通用I/O系统结构图。I/O端口有P1~P9和PA~PE,部分I/O端口与中断、定时器的输入/输出、串行I/O、A/D、PWM等其他I/O引脚复用。

② 带有上拉 MOS管的通用I/O端口

某些 H8/300L单片机具有带上拉 MOS管的通用I/O端口,下列单片机可具有这些I/O端口:

? 掩膜型单片机:H8/3614、H8/3714、H8/3724和 H8/3754系列。

? 程序控制型单片机:H8/3814、H8/3834、H8/3877和 H8/3927系列。

③ 实时输出端口

实时输出功能允许端口引脚状态立即转向。引脚输出的状态可以由输出数据触发操作或

输入/输出控制操作来说明。实时输出端口是 H8/300L单片机特有的功能。图3 28是实时

输出系统结构图。

④ 大电流I/O端口

具有大电流I/O端口能输出10mA电流(VCC=4.0~5.5V),可以直接驱动LED显示

器,这些端口也可以作为通用I/O端口。

⑤ 带下拉 MOS管高耐压端口

在 H8/3714和 H8/3724系列单片 机 中,可 承 受40V高 压,从 而 可 驱 动 VFD荧 光 显 示

器,其特性如表3 5所列。

532第3章 日立公司单片机

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图3 27 通用I/O端口结构图

图3 28 实时输出系统结构图

632 世界流行单片机技术手册———日本系列

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表3 5 带下拉 MOS管高电压端口特性

项 符 号 条 件 范 围

输出高电压 VOH

-1OH=15mA VCC~3.0V

-1OH=10mA VCC~2.0V

-1OH=4mA VCC~1.0V

输出低电压 VOL150kΩ下拉电阻

下拉电压Vdisp=VCC~40VVCC~37V

(7)H8/300L单片机荧光显示驱动VFDH8/300L单片机中的 H8/3714、H8/3724和 H8/3754系 列 内 含 荧 光 显 示 控 制/驱 动 器

VFD和高耐压与大电流引脚,从而能直接驱动荧光显示。图3 29是 H8/300L单片机VFD的结构图。其功能如下:

? 多至28段引脚和16位引脚(其中8根引脚是公共引脚)。

? 荧光显示VFD的亮度可用调光器实现8级调光。

? 显示数位能自动改变。

? 数位和段引脚可以用作高耐压通用I/O引脚。

? 可允许/禁止键扫描周期。

? 在键扫描周期开始时,产生中断IRRKS。

图3 29 H8/300L单片机VFD结构图

(8)H8/300L单片机液晶显示驱动LCDH8/300L单片机中的 H8/3834、H8/3814和 H8/3877系列单片机内含液晶显示LCD控

制器、驱动器及供电电路,从而允许这些单片机直接驱动LCD显示屏。

① H8/3834单片机的LCDH8/3834单片机的LCD结构如图3 30所示,其显示特性如表3 6所列,其功能如下:

?LCDRAM:16×32B(512位)。

?LCDRAM:可以以字(2B)方式存取。

? 段输出引脚可以当作4位I/O端口。

732第3章 日立公司单片机

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? 公共输出端由于占空度的选择而没有使用时,可以当作公共缓冲器或I/O端口。

? 除了待机方式外,其他工作方式LCD显示都工作。

? 有11种帧频率供选用。

? 内含LCD显示的电压。

图3 30 H8/3834单片机LCD结构图

表3 6 H8/3834单片机LCD特性

占空度 内部驱动器 外扩驱动器

无外扩时

静态 40段 0

1/2 40段 0

1/3 40段 0

1/4 40段 0

外扩时

静态 36段 476段

1/2 36段 220段

1/3 36段 92段

1/4 36段 92段

          注:外扩展驱动器可采用 HD66100。

  ② H8/3814单片机的LCDH8/3814单片机的LCD显示特性如表3 7所列。

832 世界流行单片机技术手册———日本系列

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表3 7 H8/3814单片机LCD特性

占空度 内部驱动器 外扩驱动器

无外扩时

静态 40段 0

1/2 40段 0

1/3 40段 0

1/4 40段 0

外扩时

静态 36段 124段

1/2 36段 44段

1/3 36段 —

1/4 36段 —

H8/3814单片机的LCD特 性 基 本 与 H8/3834单 片 机 的 LCD相 同,不 同 的 只 有 以 下

两点:

?LCDRAM:16×10B(160位)。

? 外扩展的段也有所不同。

③ H8/3877单片机的LDH8/3877单片机的LCD显示特性如表3 8所列。

表3 8 H8/3877单片机LCD特性

占空度 内部驱动器 外扩驱动器

无外扩时

静态 52段 0

1/2 52段 0

1/3 52段 0

1/4 52段 0

外扩时

静态 48段 208段

1/2 48段 80段

1/3 48段 —

1/4 48段 —

H8/3877单片机的LCD特性与 H8/3834单片机的LCD基本相同,不同处只有三点:

?LCDRAM:16×16B(256位)。

? 段引脚可达52根(H8/3834与 H8/3814为40根)。

? 外扩展的段也有所不同。(9)H8/300L单片机双音双频DTMF发生器

H8/3877单片机内含双音多频DTMF发生器,可输出DTMF信号。双音多频DTMF信号可用于电话交换设备,DTMF由两个正弦波可表示一个频率矩阵。

图3 31是DTMF发生器产生的数字和符号按键的相应组合频率。

① DTMF频率可从晶振时钟分频而得(从1.2~10MHz,变化单位为400kHz)。

② 正弦波可从高精度D/A转换器输出,从而可产生高稳定性和低失真的波形。

932第3章 日立公司单片机

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图3 31 DTMF产生的电话按键频率

③ 输出信号可以是行组/列组的组合信号,也可以单一信号。

H8/3877单片机的DTMF发生器结构图如图3 32所示。

图3 32 H8/3877单片机DTMF发生器结构图

(10)H8/300L单片机多音发生器 MTGH8/3877单片机还有多 音 发 生 器,从 而 能 产 生 任 意 频 率 的 任 意 波 形,其 特 性 如 表3 9

所列。

042 世界流行单片机技术手册———日本系列

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表3 9 H8/3877单片机多音发生器

频率范围/Hz 步长/Hz 精度/Hz

40~1000 1 ±0.05

1000~3000 1 ±0.5

3000~4000 2 ±1

? 其输出频率由帧计数器和微调计数器分频晶振时钟(fOSC)而产生。

? 其输出波形由5位D/A转换器产生,每周期有128点分辩。

? 其波形能储存在多音发生器 MTG的RAM(可达128位)之中。

H8/3877单片机的 MTG结构图如图3 33所示。

图3 33 H8/3877单片机的 MTG结构图

2.H8/300单片机I/O功能

H8/300单片机的I/O功能也很强,有多个定时器、多道串行I/O、PWM 脉冲调宽、A/D转换、D/A转换及双口RAM;但是没有 H8/300L单片机用于家用消费类的VFD显示驱动、

LCD显示驱动及DTMF等功能。(1)H8/300单片机定时器

H8/300单片机的定时器有2~4个8位定时器、1~2个16位定时器,这些定时器有的具

有输入捕获、输出比较及双向计数等功能。另外,有的单片机还具有看门狗定时器。H8/300

142第3章 日立公司单片机

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单片机的定时器较多,功能也很丰富,因此,在推出增强型 H8/350单片机时,引入了定时器网

络,其包括了9个定时器(其中一个是19位定时器)。

①8位定时器

8位定时器的系统结构图如图3 34所示,它的功能如下:

? 可选的7个计数时钟源:

6个内部时钟源:/8、/16、/32、/64、/256、/512;

1个外部时钟源:TMEI;两个独立输出比较器A与B。

图3 34 8位定时器系统结构图

242 世界流行单片机技术手册———日本系列

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在输出比较寄存器TOCRA及TOCRB的控制下实现输出比较的功能。

?3个中断请求:两个输出比较匹配中断CMIA及CMIB;

1个计数溢出中断OVI。在该8位定时器的基础上可有多个通道,从而有多个定时器的功能。

②8位双向计数器

有的单片机具有8位双向计数的功能,其系统结构图见图3 35所示,它的功能如下:

? 多个计数时钟源:

7个内部时钟源:、/2、/4、/8、/16、/64、/256;

7级分频电路:上述时钟可再1/1~1/7分频。

? 多个双向计数控制信号:外部直接电平控制:TMDI;外部电平与边沿组合控制:TMEI、MDI;内部推位方式:加1计数至FFH,而减1~00H。

? 两个独立比较器A与B。在TOCRA及TOCRB输出比较寄存器控制下既可实现输出捕获功能,也可作双向计数

匹配的事件。

? 多个中断请求:

4个比较匹配中断:CMIUA、CMIUB、CMIDA、CMIDB;两个溢出中断:OVI(上溢中断)、UDI(下溢中断)。

③16位定时器

16位定时器系统结构图如图3 36所示,它的功能如下:

? 可选的4个计数时钟源:

3个内部时钟源:/2、/8、/32;

1个外部时钟源:FTCI。

? 两个独立输出比较器A与B。在16位输出比较寄存器OCRA/B控制下实现输出比较,产生不同波形。

? 输入捕获功能:输入信号可为上升沿或下降沿;

1~4个16位独立输入捕获寄存器ICRA/B/C/D;输入捕获缓冲。

?7个中断请求:两个比较匹配中断:OCIA、OCIB;

1~4个输入捕获中断:ICIA、ICIB、ICIC、ICID;

1个计数溢出中断:FOVI。

④19位定时器

H8/350单片机还具有19位定时器,其系统结构图如图3 37所示,它的功能如下:

? 可选5个计数时钟源:

4个内部时钟源:、/2、/4、/8;

342第3章 日立公司单片机

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图3 35 8位双向计数器系统结构图

442 世界流行单片机技术手册———日本系列

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图3 36 16位定时器系统结构图

1个外部时钟源:TMIQ。

?4个独立输出比较器AX、BX、AY及BY。在16位输出比较寄存器OCRAX/BX/AY/

BY控制下实现输出比较功能,产生不同波形。

?4个16位输入捕获器ICRA/B/C/D。在输入捕获边沿选择寄存器FICESR控制下,可实现上升沿、下降沿或边沿(即上升或下降沿即可)捕获功能

?9个中断请求:

4个比较匹配中断:CMIAX、CMIBX、CMIAY、CMIBY;

542第3章 日立公司单片机

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4个输入捕获中断:ICIA、ICIB、ICIC、ICID;

1个计数溢出中断:OVI。

图3 37 19位定时器系统结构图

642 世界流行单片机技术手册———日本系列

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⑤ 看门狗定时器

有些单片机还具有8位看门狗定时器,系统结构图如图3 38所示,它的功能如下:

? 可选的8个时钟源:/2、/32、/64、/128、/256、/512、/2048、/4096。

? 两种工作模式:看门狗定时器方式;内部定时器方式。

? 两个中断请求:看门狗定时器方式时产生NMI或复位;内部定时器方式时产生OVF。

图3 38 看门狗定时器系统结构图

(2)H8/300单片机PWM脉冲调宽输出

H8/300系列单片机中绝大多数具有8位PWM,H8/350单片机则具有14位PWM 脉冲

调宽输出。

①8位PWM脉冲调宽输出

8位PWM脉冲调宽输出的系统结构如图3 39所示,它的功能如下:

? 可选8种PWM工作周期:50μs、200μs、800μs、3.2ms、6.4ms、25.6ms、51.2ms和

102.4ms(相应的时钟:/2、/8、/32、/128、/256、/1024、/2048、/4096)。

? 分辨率:1/250。

? 可选择正或负输出逻辑。

? 两个通道PWM0、PWM1。

②14位PWM脉冲调宽输出

H8/350单片机具有两个通道14位PWM脉冲调宽输出,其系统结构图如图3 40所示,它的功能如下:

742第3章 日立公司单片机

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图3 39 8位PWM脉冲调宽输出系统结构图

图3 40 14位PWM脉冲调宽输出系统结构图

842 世界流行单片机技术手册———日本系列

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  ? 可选两种工作周期:1638.4μs和3276.8μs(相应的时钟:和/2)。

? 可选 两 种 计 数 器 时 钟 周 期:T×64、T×256。为 了 减 少 作 D/A 转 换 的 纹 波,14位

PWM计数器分成0~63或0~255的修整脉冲和256或64载波(T×256或T×64)。

? 两个PWM通道:PWM0、PWM1。

? 分辨率:T(0.1μs、0.2μs)。(3)H8/300单片机串行通信接口SCIH8/300单片机提供了8位同/异步串行I/O接口和8/16位同步串行I/O接口。

①8位同/异步串行I/O接口

8位同/异步串行I/O接口系统结构图如图3 41所示,它的功能如下:

? 异步通信方式:

8位传送格式;传送率:110、150、300、600、1200、2400、4800、9600、19200、31250和38400波特。

图3 41 8位同/异步串行I/O接口系统结构图

? 同步通信方式:数据长度:8位/字符;超时错误检测;收/发时钟由片内波特率发生器或外时钟提供;传送率:250、500、1k、2.5k、5k、10k、25k、50k、100k、250k、500k、1M和2.5M

942第3章 日立公司单片机

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波特;能与 HD64180等微处理器进行同步通信。

? 全双工通信。

? 通过双缓冲数据寄存器能连续发送和接收。

? 片内有波特率发生器。

? 能检测超限、帧出错和奇偶错。

?3个中断请求:发送结束中断:TXI;接收结束中断:RXI;接收出错中断:ERI。

②8/16位同步串行I/O接口

8/16位同步串行I/O接口系统结构图如图3 42所示,它的功能如下:

? 时钟同步通信接口。

? 通过带有单移位寄存器的发送与接收缓冲寄存器,能连续发送或接收数据。

? 提供一个双线接口:对数据“1”,CTxD引脚被置为高阻状态;

CTxD引脚电平能被接收;可选择9个时钟源:8个内部时钟源:/A、/8、/16、/32、/64、/256和/512,1个外部时钟源。

?3个中断请求(同一中断向量):发送结束中断:CPL;接收结束中断:EPY;超限出错中断:ORE。

? 数据长度:8位/字符或16位/字符。

? 传送率:工作频率10MHz时:0.4μs、0.8μs、1.6μs、3.2μs、6.4μs、12.8μs、25.6μs和

51.2μs;工作频率2MHz时:2μs、4μs、8μs、16μs、32μs、64μs、128μs和256μs。

③ H8/300单片机I2C总线接口

H8/300系列单片机中有些单片机具有I2C总线接口,I2C总线接口只需SDA(数据线)和

SCL(时钟线)两根线来传送数据,因此,广泛用于外扩I/O、存储器。图3 43给出的是 H8/343X单片机的I2C总线接口系统结构图,它的功能如下:

? 自动产生起始和停止条件。

? 接收时能选择应答输出电平。

? 发送时应答位自动装入。

? 可选择8个内部时钟(主方式):/4、/8、/16、/32、/64、/128、/256和/512。

? 可选择应答方式或无应答位的串行方式。

? 等待功能:在传送应答前,在应答方式传送一个数据SCL引脚为低电平时,将插入一

个等待。

052 世界流行单片机技术手册———日本系列

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图3 42 8/16位同步串行I/O接口系统结构图

152第3章 日立公司单片机

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图3 43 I2C总线接口系统结构图

?3个中断请求:数据传送结束中断;从接收方式时,从地址匹配或公共调用地址接收中断;主发送方式时,发送应答前中断。

?PA4~PA7也能用作I2C总线接口。

④ H8/300单片机接口 HIFH8/333X和 H8/343X单片机具有主机接口 HIF。通过 HIF接口可实现与主机间的并

行接口,图3 44是主机接口 HIF的系统结构图,它的功能如下:

? 双通道的并行接口。

?4B数据寄存器。

?1B状态寄存器。

?8位双向命令/数据总线:HDB7~HDB0/XDB7~XDB0。

?3个主机中断请求:HIRQ1、HIRQ11和 HIRQ12。

? 快速A20门逻辑。

? 两个内部中断请求:IBF1、IBF2。

⑤ H8/300单片机双口RAMH8/300系列单片机中有的单片机具有双口RAM,双口RAM 也提供了另一种的主机并

行接口。

252 世界流行单片机技术手册———日本系列

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图3 44 主机接口HIF系统结构图

图3 45是双口RAM系统结构图,它的功能如下:

?15B存储容量。

? 标准的外部存储器接口。

? 主CPU可以像存储器芯片那样与双口RAM连接。

? 简单的数据传输协议。

? 能向主CPU产生中断。

⑥ H8/300单片机A/D转换器

H8/300系列单片机中大多数具有8个通道8位A/D转换(H8/350单片机则具有16个

通道8位A/D转换)。

8位A/D转换的系统结构图如图3 46所示,它的功能如下:

?8位分辨率。

?8个模拟输入端。

? 高速转换:12μs、2μs/通道(10MHz时)。

? 两种工作方式:

352第3章 日立公司单片机

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图3 45 双口RAM系统结构图

图3 46 8位A/D转换系统结构图

452 世界流行单片机技术手册———日本系列

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单独方式:单一通道A/D转换;扫描方式:各通道扫描式A/D转换。

? A/D转换可由外信号触发启动。

? 中断请求:ADI(A/D转换结束)。

⑦ H8/300单片机D/A转换器

H8/300系列单片机中有的单片机具有两个通道的8位D/A转换器。图3 47是8位D/A转换器系统结构图,它的功能如下:

?8位分辨率。

? 两个模拟输出端。

? 最大转换时间:10μs。

? 输出范围:0~AVCC。

图3 47 8位D/A转换系统结构图

⑧ H8/300单片机I/O端口

H8/300系列单片机除了 H8/310X系列外,都具有多个I/O端口。H8/32X系列具有P1~P7I/O端口,H8/33X系列和 H8/350单片机具有P1~P9I/O端口,H8/34X系列则具有

P1~P9和PA~PBI/O端口。这些I/O端口有如下特性:

? 输入/输出双向I/O。绝大多数I/O端口都具有输入/输出功能,输入/输出方向由相

应DDR寄存器决定。

? MOS上拉I/O。有些I/O端口具有输入 MOS上拉管子,它们由相应的PCR(pullup控制寄存器)位来使能。

? 大电流驱动I/O。有的I/O端口具有10mA电流吸入功能,可以直接驱动LED显示管。

? 总线缓冲。有的I/O引脚可有总线缓冲功能,从而可作I2C总线接口。

H8/300单片机种类很多,各I/O端口也都有所不同,因此,各单片机I/O端口的定义和

功能也不会相同。

552第3章 日立公司单片机

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3.1.4 指令系统

1.H8/300L单片机指令系统

H8/300L单片机有55条基本指令,8种寻址方式。指令执行速度快,一般只需2~4个状

态。H8/300L单片机可使用大量通用寄存器,支技强有力的位操作。(1)H8/300L单片机寻址方式

H8/300L单片机有寄存器寻址(Rn)、寄存器间接寻址(@Rn)、带有偏移的寄存器间接寻址

(@(d:16,Rn))、加1/预减1的寄存器间接寻址(@-Rn和@Rn+)、立即数寻址(#××:8以及

#××:16)、直接(绝对)寻址(@aa:8以及@aa:16)、PC相对寻址(@(d:8,PC))和存储器间接寻

址(@@aa:8)等8种寻址方式。表3 10是H8/300L单片机8种寻址的示意表。

表3 10 H8/300L单片机寻址方式

652 世界流行单片机技术手册———日本系列

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续表3 10

  注:1.reg:通用寄存器;2.d:偏移量;3.OP:操作码;4.#IMM:立即数;5.aa:绝对地址;6.PC:程序计数器。

(2)H8/300L单片机指令系统

H8/300L单片机的指令一般都为2B,而带有16位位移的寄存器间接寻址、16位立即数

寻址和直接寻址指令为4B。

H8/300L单片机的指令一般形式如下:

752第3章 日立公司单片机

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H8/300L单片机指 令 系 统 可 分 为 数 据 传 送 类(MOV、PUSH、POP等),算 术 类(ADD、

INC、DAA、SUB、DEC、DAS、CMP、MUL和DIV等),逻辑类(AND、OR、XOR和 NOT等),移位类(SHAL、SHAR、SHLL、SHLR、ROTXL、ROTXR、ROTL和 ROTR等),位 操 作 类

(BSET、BCLR、BNOT、BTST、BLD、BILD、BST、BIST、BAND、BIAND、BOR、BIOR、BXOR和BIXOR等),转移类(BRA、BRN、JMP、BSR、JSR和RTS),还有系统控制类(SLEEP、LDC、

STC、ANDC、ORC、XORC和NOP等)指令。表3 11是 H8/300L单片机指令系统。

表3 11 H8/300L单片机指令系统

助记符

操  作

寻址方式/指令长度

#××:

Rn@Rn

@(

d:16,Rn)

@-Rn/@Rn+

@aa:

@(

d:8,PC)

@@aa

条 件 码

I H N Z V C

MOV.BRs,Rd B Rs8→Rd8 2 — —

0 — 2

MOV.B#××:8,Rd B #××:8→Rd8 2 — —

0 — 2

MOV.B@Rs,Rd B @Rs16→Rd8 2 — —

0 — 4

MOV.B @ (d:16,Rs),Rd

B @(d:16,Rs16)→Rd8 4 — —

0 — 6

MOV.B@Rs+,Rd B @Rs16→Rd8Rs16+1→Rs16

2 — —

0 — 6

MOV.B@aa:8,Rd B @aa:8→Rd8 2 — —

0 — 4

MOV.B@aa:16,Rd B @aa:16→Rd8 4 — —

0 — 6

MOV.BRs,@Rd B Rs8→@Rd16 2 — —

0 — 4

MOV.BRs,@(d:16,Rd)

B Rs8→@(d:16,Rd16) 4 — —

0 — 6

MOV.BRs,@-Rd BRd16-1→Rd16Rs8→@Rd16

2 — —

0 — 6

MOV.BRs,@aa:8 B Rs8→@aa:8 2 — —

0 — 4

MOV.BRs,@aa:16 B Rs8→@aa:16 4 — —

0 — 6

MOV.WRs,Rd W Rs16→Rd16 2 — —

0 — 2

MOV.W @Rs,Rd W @Rs16→Rd16 2 — —

0 — 4

MOV.W @ (d:16,Rs),Rd

W @(d:16,Rs16)→Rd16 4 — —

0 — 6

MOV.W @Rs+,Rd W @Rs16→Rd16Rs16+2→Rs16

2 — —

0 — 6

MOV.W @aa:16,Rd W @aa:16→Rd16 4 — —

0 — 6

MOV.WRs,@Rd W Rs16→@Rd16 2 — —

0 — 4

MOV.W Rs,@ (d:16,Rd)

W Rs16→@(d:16,Rd16) 4 — —

0 — 6

852 世界流行单片机技术手册———日本系列

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续表3 11

助记符

操  作

寻址方式/指令长度

#××:

Rn@Rn

@(

d:16,Rn)

@-Rn/@Rn+

@aa:

@(

d:8,PC)

@@aa

条 件 码

I H N Z V C

MOV.WRs,@Rd WRd16→2→Rd16Rs16→@Rd16

2 — —

0 — 6

MOV.WRs,@aa:16 W Rs16→@aa:16 4 — —

0 — 6

MOV.W#××:16,Rd W #××:16→Rd 4 — —

0 — 4

POPRd W @SP+→Rd 2 — —

0 — 6

PUSHRs W Rs→@→SP 2 — — 0 — 6

EEPMOV B

若R4L≠0,重复@R5→@R6R5+1→R5,R6+1→R6R4L-1→R4L直到R4L=0else否则下一条

指令

4 — — — — — — ④

ADD.B#××:8,Rd B Rd8+#××:8→Rd8 2 —

ADD.BRs,Rd B Rs8+Rd8→Rd8 2 —

ADD.WRs,Rd W Rs16+Rd16→Rd16 2 — ①

ADDX.B#××:8,Rd B Rd8+#××:8+C→Rd8 2 —

ADDX.BRs,Rd B Rd8+Rs8+C→Rd8 2 —

ADDS.W #1,Rd W Rd16+1→Rd16 2 — — — — — — 2

ADDS.W #2,Rd W Rd16+2→Rd16 2 — — — — — — 2

INC.BRd B Rd8+1→Rd8 2 — —

— 2

DAA.BRd B Rd8十进制调整→Rd8 2 —

③ 2

NEG.BRd B 0-Rd→Rd 2 —

SUB.BRs,Rd B Rd8-Rs8→Rd8 2 —

SUB.WRs,Rd W Rd16-Rs16→Rd16 2 — ①

SUBX.B#××:8,Rd B Rd8-#××:8-C→Rd8 2 —

SUBX.BRs,Rd B Rd8-Rs8→Rd8 2 —

SUBS.W #1,Rd W Rd16-1→Rd16 2 — — — — — — 2

SUBS.W #2,Rd W Rd16-2→Rd16 2 — — — — — — 2

DEC.BRd B Rd8-1→Rd8 2 — —

— 2

DAS.BRd B Rd8十进制调整→Rd8 2 —

— 2

CMP.B#××:8,Rd B Rd8-#××:8 2 —

CMP.BRs,Rd B Rd8-Rs8 2 —

CMP.WRs,Rd W Rd16-Rs16 2 — 1

MULXU.BRs,Rd B Rd8×Rs8→Rd16 2 — — — — — — 14

DIVXU.BRs,Rd BRd16÷Rs8→Rd16(RdH:余数,RdL:商数

2 — — 5 6 — — 14

952第3章 日立公司单片机

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续表3 11

助记符

操  作

寻址方式/指令长度

#××:

Rn@Rn

@(

d:16,Rn)

@-Rn/@Rn+

@aa:

@(

d:8,PC)

@@aa

条 件 码

I H N Z V C

AND.B#××:8,Rd B Rd8∧#××:8→Rd8 2 — —

0 — 2

AND.BRs,Rd B RdB∧Rs8→Rd8 2 — —

0 — 2

OR.B#××:8,Rd B Rd8∨#××:8→Rd8 2 — —

0 — 2

OR.BRs,Rd B Rd8∨Rs8→Rd8 2 — —

0 — 2

XOR.B#××:8,Rd B Rd8#××:8→Rd8 2 — —

0 — 2

XOR.BRs,Rd B Rd8Rs8→Rd8 2 — —

0 — 2

NOT.BRd B Rd→Rd 2 — —

0 — 2

SHAL.BRd B 2 — —

SHAR.BRd B 2 — —

SHLL.BRd B 2 — —

SHLR.BRd B 2 — —

ROTXL.BRd B 2 — —

ROTXR.BRd B 2 — —

ROTL.BRd B 2 — —

ROTR.BRd B 2 — —

BSET#××:3,Rd B (#××:3ofRd8)←1 2 — — — — — — 2

BSET#××:3,@Rd B (#××:3of@Rd16)←1 4 — — — — — — 8

BSET#××:3,@aa:8 B (#××:3of@aa:8)←1 4 — — — — — — 8

BSETRn,Rd B (Rn8ofRd8)←1 2 — — — — — — 2

BSETRn,@Rd B (Rn8of@Rd16)←1 4 — — — — — — 8

BSETRn,@aa:8 B (Rn8of@aa:8)←1 4 — — — — — — 8

BCLR#××:3,Rd B (#××:3ofRd8)←1 2 — — — — — — 2

BCLR#××:3,@Rd B (#××:3of@Rd16)←0 4 — — — — — — 8

BCLR#××:3,@aa:8 B (#××:3of@aa:8)←0 4 — — — — — — 8

BCLRRn,Rd B (Rn8ofRd8)←0 2 — — — — — — 2

BCLRRn,@Rd B (Rn8of@Rd16)←0 4 — — — — — — 8

BCLRRn,@aa:8 B (Rn8of@aa:8)←0 4 — — — — — — 8

BNOT#××:3,Rn B(#××:3ofRd8)←(#××:3ofRd8)

2 — — — — — — 2

BNOT#××:3,@Rd B(#××:3of@Rd16)←(#××:3of@Rd16

4 — — — — — — 8

062 世界流行单片机技术手册———日本系列

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续表3 11

助记符

操  作

寻址方式/指令长度

#××:

Rn@Rn

@(

d:16,Rn)

@-Rn/@Rn+

@aa:

@(

d:8,PC)

@@aa

条 件 码

I H N Z V C

BNOT #× ×:3,@aa:8

B(#××:3of@aa:8)←(#××:3of@aa:8)

4 — — — — — — 8

BNOTRn,Rd B (Rn8ofRd8)←(Rn8ofRd8) 2 — — — — — — 2BNOTRn,@Rd B (Rn8of@Rd16)←(Rn8ofRd16) 4 — — — — — — 8BNOTRn,@aa:8 B (Rn8of@aa:8)←(Rn8of@aa:8) 4 — — — — — — 8BTST#××:3,Rd B (#××:3ofRd8)→Z 2 — — —

— — 2BTST#××:3,@Rd B (#××:3of@Rd16)→Z 4 — — —

— — 6BTST#××:3,@aa:8 B (#××:3of@aa:8)→Z 4 — — —

— — 6BTSTRn,Rd B (Rn8ofRd8)→Z 2 — — —

— — 2BTSTRn,@Rd B (Rn8of@Rd16)→Z 4 — — —

— — 6BTSTRn,@aa:8 B (Rn8of@aa:8)→Z 4 — — —

— — 6BLD#××:3,Rd B (#××:3ofRd8)→C 2 — — — — —

2BLD#××:3,@Rd B (#××:3of@Rd16)→C 4 — — — — —

6BLD#××:3,@aa:8 B (#××:3of@aa:8)→C 4 — — — — —

6BILD#××:3,Rd B (#××:3ofRd8)→C 2 — — — — —

2BILD#××:3,@Rd B (#××:3of@Rd16)→C 4 — — — — —

6BILD#××:3,@aa:8 B (#××:3of@aa:8)→C 4 — — — — —

6BST#××:3,Rd B C→(#××:3ofRd8) 2 — — — — — — 2BST#××:3,@Rd B C→(#××:3of@Rd16) 4 — — — — — — 8BST#××:3,@aa:8 B C→(#××:3of@aa:8) 4 — — — — — — 8BIST#××:3,Rd B C→(#××:3ofRd8) 2 — — — — — — 2BIST#××:3,@Rd B C→(#××:3of@Rd16) 4 — — — — — — 8BIST#××:3,@aa:8 B C→(#××:3of@aa:8) 4 — — — — — — 8BAND#××:3,Rd B C∧(#××:3ofRd8)→C 2 — — — — — — 2BAND#××:3,@Rd B C∧(#××:3of@Rd16)→C 4 — — — — — — 6BAND#××:3,@aa:8 B C∧(#××:3of@aa:8)→C 4 — — — — — — 6BIAND#××:3,Rd B C∧(#××:3ofRd8)→C 2 — — — — — — 2BIAND#××:3,@Rd B C∧(#××:3of@Rd16)→C 4 — — — — — — 6BIAND#××:3,@aa:8 B C∧(#××:3of@aa:8)→C 4 — — — — — — 6BOR#××:3,Rd B C∨(#××:3ofRd8)→C 2 — — — — — — 2BOR#××:3,@Rd B C∨(#××:3of@Rd16)→C 4 — — — — — — 6BOR#××:3,@aa:8 B C∨(#××:3of@aa:8)→C 4 — — — — — — 6BIOR#××:3,Rd B C∨(#××:3ofRd8)→C 2 — — — — — — 2BIOR#××:3,@Rd B C∨(#××:3of@Rd16)→C 4 — — — — — — 6BIOR#××:3,@aa:8 B C∨(#××:3of@aa:8)→C 4 — — — — — — 6BXOR#××:3,Rd B C(#××:3ofRd8)→C 2 — — — — — — 2BXOR#××:3,@Rd B C(#××:3of@Rd16)→C 4 — — — — — — 6RIOR#××:3,@aa:8 B C(#××:3of@aa:8)→C 4 — — — — — — 6BIXOR#××:3,Rd B C(#××:3ofRd8)→C 2 — — — — — — 2BIXOR#××:3,@Rd B C(#××:3of@Rd16)→C 4 — — — — — — 6BIXOR#××:3,@aa:8 B C(#××:3of@aa:8)→C 4 — — — — — — 6

162第3章 日立公司单片机

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续表3 11

助记符

操  作

寻址方式/指令长度

#××:

Rn@Rn

@(

d:16,Rn)

@-Rn/@Rn+

@aa:

@(

d:8,PC)

@@aa

条 件 码

I H N Z V C

BRA(BT) —

BRN(BF) —

BHI —

BLS —

BCC(BHS) —

BCS(BLO) —

BNE —

BEQ —

BVC —

BVS —

BPL —

BMI —

BGE —

BLT —

BGT —

BLE —

JMP@Rn. —

JMP@aa:16 —

JMP@@aa:8 —

BSR —

JSR@Rn —

JSR@aa:16 —

JSR@@aa:8 —

RTS —

PC←PC+d:8

PC←PC+2

若真,则PC←PC+d:8否 则 下 一 条 指

CVZ=0

CVZ=1

C=0

C=1

Z=0

Z=1

V=0

V=1

N=0

N=1

NV=0

NV=1

ZV(NV)=0

ZV(NV)=1

PC←Rn16

PC←aa:16

PC←@aa:8

SP-2→SPPC→@SPPC←PC+d:8

SP-2→SPPC→@SPPC←Rn16

SP-2→SPPC→@SPPC←aa:16

SP-2→SPPC→@SPPC←@aa:8

PC←@SPSP+2→SP

2 — — — — — — 4

2 — — — — — — 4

2 — — — — — — 4

2 — — — — — — 4

2 — — — — — — 4

2 — — — — — — 4

2 — — — — — — 4

2 — — — — — — 4

2 — — — — — — 4

2 — — — — — — 4

2 — — — — — — 4

2 — — — — — — 4

2 — — — — — — 4

2 — — — — — — 4

2 — — — — — — 4

2 — — — — — — 4

2 — — — — — — 4

4 — — — — — — 6

2 — — — — — — 8

2 — — — — — — 6

2 — — — — — — 6

4 — — — — — — 8

2 — — — — — — 8

2 — — — — — — 8

262 世界流行单片机技术手册———日本系列

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续表3 11

助记符

操  作

寻址方式/指令长度

#××:

Rn@Rn

@(

d:16,Rn)

@-Rn/@Rn+

@aa:

@(

d:8,PC)

@@aa

条 件 码

I H N Z V C

RTE —

CCR←@SPSP+2→SPPC←@SPSP+2→SP

SLEEP — 切换到低功耗模式 2 — — — — — — 2LDC@××:8,CCR B #××:8→CCR 2

2LDCRs,CCR B Rs8→CCR 2

2STCCCR,Rd B CCR→Rd8 2 — — — — — — 2ANDC#××:8,CCR B CCR∧#××:8→CCR 2

2ORC#××:8,CCR B CCR∨#××:8→CCR 2

2XORC#××:8,CCR B CCR#××:8→CCR 2

2NOP — 无操作数 2 — — — — — — 2

2.H8/300单片机指令系统

H8/300单片机与 H8/300L单片机的CPU结构相同。因此,H8/300单片机指令系统与

H8/300L单片机指令系统基本相同,可参阅表3 11。由于 H8/300系列单片机中有的单片

机具有E时钟输出功能,故 H8/300指令系统中专门增加了 MOVFPE和 MOVTPE指令:

MOVFPE@aa:16,Rd;(EAs)→Rd(E时钟同步输入)

MOVTPERS,@aa:16;Rd→(EAd)(E时钟同步输出)

3.2 H8/300L及H8/300系列单片机选购指南

3.2.1 H8/300L系列

表3 12列出了 H8/300L单 片 机 的 功 能。从 表 中 可 以 看 出,H8/300L单 片 机 内ROM(EPROM)可达60KB,片内RAM可达2KB;其定时器功能丰富,有的单片机片内有10个定

时器、3个通道串行口;另外,还具有PWM脉冲宽度调整、8位A/D转换及大电流驱动I/O等

功能。有的单片机则还具有VFD显示驱动、LCD显示驱动、双音多频DTMF和4通道8位

D/A转换等功能。不过除了 H8/3927系列外,似乎都缺少看门狗定时器功能。H8/300L单

片机系列有很多品种,大致可以分为通用型(包括A/D、D/A转换)、VFD荧光显示驱动器型

(包括通信及DTMF双音多频)和ASSP专用应用型。

1.通用型单片机

分为三类:基本类、增强类、I2C总线类。(1)基本类

H8/3612、H8/3613、H8/3614单片机都属于基本类单片机。它们都含有A/D转换器、多

功能定时器、两个串行通信接口,16/24/32KB片内ROM、512B/1KB片内RAM,封装引脚

为64脚。图3 48是 H8/3614单片机的系统结构图。

362第3章 日立公司单片机

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书书书

表3 12 H8/300L单片机功能表

ROM/KB

RAM/B

ROM形

工作/V,频率/MHz

定 时 器 串行接口

时钟定时器︵8位︶ 

重装入定时器︵8位︶

事件计数器︵8位︶ 

事件加/减计数器

 

输出比较

     

输入捕获

     

看门狗定时器

   

14位

PWM

32字

I2C总

线

8位

A/D转

8位

D/A转

VFD控

器    (

×位    )

LCD控

器    (

×位    )

DTDF发

中 断

I/O 封

H8/3612 16 512 M

H8/3613 24 1K M

H8/3614 32 1K MZ

2.7~5.5,4.19 1 3 2 1 — — —

11 1 — — 8 — — — — — 9 6 54

DIP—64SFP—64A

H8/3712 16 384 M

H8/3713 24 384 M

H8/3714 32 512 MZ

2.7~5.5,4.19 1 3 2 1 — — — 1 1 1 — — 8 — 24×16 — — — 10 454(33)

DIP—64SFP—64A

H8/3723 24 384 M

H8/3724 32 512 MZ

H8/3725 40 640 M

H8/3726 48 1K MZ

2.7~5.5,4.19 1 3 2 1 — — — 1 1 1 — — 8 — 28×16 — — — 10 670(38)

FP—80AFP—80B

H8/3812 16

H8/3813 24

H8/3814 32

512

2.7~5.5,5 1 — 1 —16位

(1)

8位

(1)— — 1 — 1 — 12 — — 40×4 — — 16 13 84

FP—100AFP—100B

H8/3833 24 1K M

H8/3834 32 1K MZ

H8/3835 40 2K M

H8/3836 48 2K M

H8/3837 60 2K MZ

2.7~5.5,5 1 2 2 116位

(1)

8位

(1)— 1 1 1 1 — 12 — — 40×4 — — 20 13 84

FP—100AFP—100BTFP—100B

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续表3 12

ROM/KB

RAM/B

ROM形

工作/V,频率/MHz

定 时 器 串行接口

时钟定时器︵8位︶ 

重装入定时器︵8位︶

事件计数器︵8位︶ 

事件加/减计数器

 

输出比较

     

输入捕获

     

看门狗定时器

   

14位

PWM

32字

I2C总

线

8位

A/D转

8位

D/A转

VFD控

器    (

×位    )

LCD控

器    (

×位    )

DTDF发

中 断

I/O 封

H8/3875 40

H8/3876 48

H8/3877 60

2K

MZ

2.7~5.5,5 1 — 1 —16位

(1)

8位

(1)— — 1 — 1 — 8 — — 52×41112 17 14 80

FP—100AFP—100BTFP—100B

H8/3875N 40

H8/3876N 48

H8/3877N 60

2K

MZ

2.7~5.5,54 1 — 1 —16位

(1)

8位

(1)— — 1 — 1 — 8 — — — 1112 17 14 80

FP—100AFP—100BTFP—100B

H8/3924 32

H8/3925 40

H8/3926 48

H8/3927 60

1K

MZ

2.7~5.5,5 1

16位

(1)

8位

(3)

1 1

16位

(2)

8位

(2)

16位

(4)1 1 1 1 — — 8 4 — — — — 23 13 68

FP—80BTFP—80F

H8/3945 40

H8/3946 48

H8/3947 60

2K

MZ

2.7~5.5,5 1 4 3 1

16位

(1)

8位

(2)

8位

(1)— 83 — — 1 2 12 — — — — — 24 14 86 FP—100A

  注:1.1.2~10MHz;2.40~4kHz;3.8位PWM;4.0~75℃;M:掩膜ROMZ:ZTAT型PROM。

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图3 48 H8/3614单片机系统结构图

  ? 片内ROM:16KB、24KB和32KB。

? 片内RAM:512B、1KB。

? 多功能定时器:定时器A、B、C、D、E。

? 串行通信接口:

8/16位同步传送SCI1;带32B缓冲区的8位同步传送SCI2。

?14位PWM脉冲调宽。

? A/D转换:8×8位。

?I/O端口:44根I/O(其中6根为PMOS开漏电路)和10根输入引脚。

? 中断:IRQ0、IRQ1、IRQ2、IRQ3、IRQ4和IRQ56个外部中断和9个内部中断。

? 低功耗方式:睡眠、等待、监视和子激活方式(后两种采用32kHz子时钟)。

662 世界流行单片机技术手册———日本系列

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? 时钟晶振系统:系统时钟晶振(2~8.38MHz)和子时钟晶振(32.768kHz)。产品的型号如表3 13所列。

表3 13 H8/3614系列单片机产品

产品型号 封  装 ROM形式

HD6433612P

HD6433612H

DP-64S

FP-64A掩膜ROM

HD6433613P

HD6433613H

DP-64S

FP-64A掩膜ROM

HD6433614P

HD6433614H

DP-64S

FP-64A掩膜ROM

HD6473614P

HD6473614H

DP-64S

FP-64APROM

(2)增强类

H8/3924、H8/3925、H8/3926、H8/3927单 片 机 都 是 属 于 增 强 类 的 单 片 机。H8/3927系

列单片机与 H8/3614系列单片机相比,增加了D/A转换器、多功能定时器增加至9个、还具

有看门狗定时器、片内ROM可增至60KB、片内RAM都为1KB、I/O引脚更多,有7种低功

耗工作方式。图3 49是 H8/3927系列单片机系统结构图。其功能如下:

? 片内ROM:32KB、40KB、48KB和60KB。

? 片内RAM:1KB。

? D/A转换:4×8位。

? 多功能定时器:定时器A、B1、B2、B3、C、D、E、V、X、Y共10个。

? 看门狗定时器。

? 串行通信接口:8/16位同步传送SCI1和带32B缓冲区的8位同步传送SCI2。

? A/D转换:8×8位。

? 中断:NM1、IRQ0~IRQ3、INT0~INT713个外部中断和23个内部中断。

?I/O端口:56根I/O(其中8根为实时输出端口)和12根输入引脚。

? 低功耗方式:睡 眠(高 速)、睡 眠(中 速)、等 待、监 视、子 睡 眠、子 激 活 和 激 活(中 速)等

方式。

? 时钟晶振系统:系统时钟晶振(1~10MHz)和子时钟晶振(32.768kHz)。产品的型号如表3 14所列。(3)I2C总线类

H8/3945、H8/3946、H8/3947单片机都属于I2C总线类单片机。它们具有两个I2C总线

串行接口、一个8位同/异步通信接口SCI3、8个多功能定时器、8通道8位PWM 脉冲调宽,

12通道8位A/D转换、40~60KB片内ROM、2KB片内RAM。图3 50是 H8/3947单片机的系统结构图。

762第3章 日立公司单片机

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图3 49 H8/3927系列单片机系统结构图

表3 14 H8/3927系列单片机产品

产品型号 封  装 ROM形式

HD6433924F FP-80B 掩膜ROM

HD6433925F FP-80B 掩膜ROM

HD6433926F FP-80B 掩膜ROM

HD6433927F FP-80B 掩膜ROM

HD6473927F FP-80B PROM

? 片内ROM:40KB、48KB和60KB。

? 片内RAM:都为2KB。

? 多功能定时器:定时器A、B1、B2、B3、C、F、G和 H共8个。

862 世界流行单片机技术手册———日本系列

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图3 50 H8/3947单片机系统结构图

? 串行接口:

8位同/异步通信接口SCI3;两个I2C总线串行接口I2C1和I2C2。

?PWM脉冲调宽:8通道8位PWM,输出可至12V(可作8位D/A之用)。

? A/D转换:8×8位。

?I/O端口:

69根I/O引脚(其中8根为NMOS开漏输出引脚和7根大电流输出引脚);

962第3章 日立公司单片机

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17根输入引脚。

? 中断:外部中断:14个(NMI、IRQ0~IRQ4、WKP0~WKP7);内部中断:24个。

? 低功耗工作方式:睡眠、等待、监视、子睡眠、子激活和激活(中速)方式。

? 时钟晶振系统:系统时钟晶振(1~10MHz);子时钟晶振:32.768kHz。

产品的型号如表3 15所列。

表3 15 H8/3947系列单片机产品

产品型号 封 装 ROM形式

HD6433945F FP-100A 掩膜ROM

HD6433946F FP-100A 掩膜ROM

HD6433947F FP-100A 掩膜ROM

HD6473947F FP-100A PROM

2.VFD荧光显示驱动型单片机

VFD荧光显示驱动型单片机有64引脚封装的基本类和80引脚封装的增强类两种。(1)基本类

H8/3712、H8/3713及 H8/3714单片机属此类型单片机。它们内含荧光显示驱动器,此

外,还有脉冲高宽(PWM)、A/D转换、多功能定时器,两个串行通信接口,16/24/32KB片内

ROM,834/512KB片内RAM。图3 51是 H8/3714系列单片机系统结构图。

? 片内ROM:16KB、24KB和32KB。

? 片内RAM:384B和512B。

? VFD荧光显示驱动:

1~16数位、1~24段引脚(其中8根引脚及数位引脚合用);

8级调光功能。

? 多功能定时器:定时器A、B、C、D、E共5个。

? 串行通信接口:8/16位同步传送SCI1和带32B缓冲区的8位同步传送SCI2。

?14位PWM脉冲调宽。

? A/D转换:8×8位。

?I/O端口:

32根耐高压I/O引脚;

1根耐高压输入引脚;

12根通用I/O引脚;

9根通用输入引脚。

? 中断:

072 世界流行单片机技术手册———日本系列

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图3 51 H8/3714系列单片机系统结构图

外部中断:IRQ0、IRQ1、IRQ4和IRQ5;内部中断:10个。

? 低功耗方式:睡眠、等待、监视和子激活方式(后两种方式采用32kHz子时钟)。

? 时钟晶振系统:系统时钟晶振:2~8.38MHz;子时钟晶振:32.768kHz。

H8/3814系列单片机产品如表3 16所列。

172第3章 日立公司单片机

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表3 16 H8/3714系列单片机产品

产品型号 封  装 ROM形式

HD6433712P

HD6433712H

DP-64S

FP-64A掩膜ROM

HD6433713P

HD6433713H

DP-64S

FP-64A掩膜ROM

HD6433714P

HD6433714H

DP-64S

FP-64A掩膜ROM

HD6473714P

HD6473714H

DP-64S

FP-64APROM

(2)增强类

H8/3723、H8/3724、H8/3725、H8/3726和 H8/3753、H8/3754单 片 机 属 于 此 类 型 单 片

机。它们的功能与 H8/3714系列单片机功能基本相 同,只 是 VFD显 示 段、片 内RAM、片 内

ROM及I/O端口有所增强:

? 片内ROM:24KB、32KB、40KB、48KB。

? 片内RAM:384B、512B、640B、1KB。

? VFD荧光显示驱动:1~16数位,1~28段引脚(其中8根引脚及数位引脚合用)。

?I/O端口:

36根耐高压I/O引脚;

1根耐高压输入引脚;

24根通用I/O引脚;

9根通用输入引脚。图3 52是 H8/3726系列单片机系统结构图。

H8/3753、H8/3754单 片 机 与 H8/3726系 列 单 片 机 VFD及I/O 功 能 相 同,只 是 片 内

RAM及 片 内 ROM 稍 有 不 同,分 别 为:24KB、32KBROM 和1KBRAM。H8/3726及

H8/3754系统单片机产品如表3 17所列。

表3 17 H8/3726系列单片机产品

产品型号HD6433723H/24H/25H/26H/53H/54H

HD6433723F/24F/25F/26F/53F/54F

HD6473724H/26H

HD6473724F/26F

封 装 FP-80A FP-80B FP-80A FP-80B

ROM形式 掩膜ROM 掩膜ROM PROM PROM

272 世界流行单片机技术手册———日本系列

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图3 52 H8/3726系列单片机系统结构图

3.LCD液晶显示驱动型单片机

LCD液晶显示驱动型单片机有基本类、通信类和DTMF类三种。

(1)基本类

H8/3812、H8/3813、H8/3814单片机属此类型单片机。它们统为 H8/3814系列单片机,内含LCD液晶驱动器,此外还有A/D转换、定时器、两个串行通信接口,16KB/24KB/32KB片内ROM,512B片内RAM。图3 53是 H8/3814系列单片机系统结构图。

? 片内ROM:16KB、24KB、32KB。

372第3章 日立公司单片机

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图3 53 H8/3814系列单片机系统结构图

? 片内RAM:512B。

?LCD液晶显示驱动:

40段和2公共引脚。

4种占空度:静态、1/2、1/3和1/4。外部段扩展(占空度只可静态和1/2)。段引脚能以4根引脚形式作通用I/O端口。

472 世界流行单片机技术手册———日本系列

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? 定时器:定时器A、定时器F和定时器G。

? 串行通信接口:

8/16位同步传送SCI1;带32位字节缓冲区的8位同步传送SCI2。

? A/D转换:8×8位。

?I/O端口:

71根输入/输出引脚;

13根输入引脚。

? 中断:外部中断:13个(IRQ0~IRQ4和WKP0~WKP7);内部中断:16个。

? 低功耗方式:睡眠、等待、监视、子睡眠、子激活和激活(中速)等方式。

? 时钟晶振系统:系统时钟晶振:1~10MHz;子时钟晶振:32.768kHz。

H8/3814系列单片机产品如表3 18所列。

表3 18 H8/3814系列单片机产品

产品型号 封  装 ROM形式

HD6433812HHD6433812F

FP-100BFP-100A

掩膜ROM

HD6433813HHD6433813F

FP-100BFP-100A

掩膜ROM

HD6433814HHD6433814F

FP-100BFP-100A

掩膜ROM

HD6473834HHD6473834F

FP-100BFP-100A

PROM

(2)通信类

H8/3834、H8/3836、H8/3837单片机属此类单片机,统称为 H8/3837系列单片机。此系

列单片机与 H8/3814系列单片机一样内含LCD液晶显示驱动器,此外,其他的功能要比 H8/

3814系列单片机强得多。如串行通信I/O口有3个,定时器增至5个,增加了14位PWM 脉

冲调宽,片内ROM可达60KB和片内RAM可达2KB等。图3 54是H8/3837系列单片机

系统结构图。

? 片内ROM:32KB、48KB、60KB。

? 片内RAM:1KB、2KB。

?LCD液晶显示驱动:

40段和4公共引脚;

4种占空度:静态、1/2、1/3和1/4;外部段扩展;段引脚能以4根引脚形式作通用I/O端口。

572第3章 日立公司单片机

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图3 54 H8/3837系列单片机系统结构图

? 多功能定时器:5个定时器A、B、C、F和G。

? 串行通信接口:

8/16位同步传送SCI1;带32字节缓冲区的8位同步传送SCI2;

8位同/异步传送SCI3(多机通信功能)。

?14位PWM脉冲调宽。

672 世界流行单片机技术手册———日本系列

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? A/D转换:8×8位。

?I/O端口:

71根输入/输出I/O引脚;

13根输入引脚。

? 中断:外中断13个(IRQ0~IRQ4和WKP0~WKP7);内中断:20个。

? 低功耗方式:睡眠、等待、监视、子睡眠、子激活和激活(中速)等方式。

? 时钟晶振系统:系统时钟晶振:1~10MHz;子时钟晶振:32.768kHz。

H8/3837系列单片机产品如表3 19所列。

表3 19 H8/3837系列单片机产品

产品型号 HD6433834H/36H/37H HD6433834F/36F/37F HD6473834H/37H HD6473834F/37F

封  装 FP-100B FP-100A FP-100B FP-100A

ROM形式 掩膜ROM 掩膜ROM PROM PROM

(3)DTMF类

H8/3875、H8/3876和 H8/3877单片 机 属 此 类 型 单 片 机,统 称 为 H8/3877系 列 单 片 机。它们内含LCD液晶显示驱动器,此外,还有DTMF双音多频发生器和 MTG多音发生器。其

他的功能和H8/3814系列单片机功能差不多。图3 55是H8/3877系列单片机系统结构图。

? 片内ROM:40KB、48KB和60KB。

? 片内RAM:2KB。

? DTMF双音多频发生器:拨号音晶振:1.2~10MHz(变化为400kHz)。

? MTG多音发生器:任意频率和任意波形(40Hz~4kHz(晶振为10MHz时))。

?LCD液晶显示驱动:

52段和4公共引脚;

4种占空度:静态、1/2、1/3和1/4;外部段扩展(占空度仅为静态和1/2);段引脚能以4根引脚方式作通用I/O端口。

? 定时器:定时器A、F、G共3个。

? 串行通信接口:

8/16位同步传送SCI1;

8位同/异步传送SCI3(包括多机通信功能)。

? A/D转换:8×8位。

?I/O端口:

72根输入/输出I/O引脚;

8根输入引脚。

772第3章 日立公司单片机

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图3 55 H8/3877系列单片机系统结构图

? 中断:外部中断14个(NMI、IRQ0~IRQ4和WKP0~WKP7);内部中断17个。

? 低功能方式:睡眠、等待、监视、子睡眠、子激活和激活(中速)等方式。

? 时钟晶振系统:系统时钟晶振:1~10MHz;子时钟晶振:32.768kHz。

872 世界流行单片机技术手册———日本系列

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H8/3877系列单片机产品如表3 20所列。

表3 20 H8/3877系列单片机产品

产品型号 封  装 ROM形式

HD6433875H

HD6433876H

HD6433877H

FP-100B 掩膜ROM

HD6473877H FP-100B PROM

3.2.2 H8/300系列

H8/300系列 单 片 机 品 种 很 多,表3 21列 出 H8/300系 列 单 片 机 各 品 种 的 功 能。

H8/300系列单片机产品大致上可以分为通用型和专用型两大类。通用型又可分简易型、基本

型、增强型、A/D转换型和D/A转换型;专用型也可分主机接口型、I2C卡型和快闪存储器型。

1.简单型单片机

H8/322、H8/323、H8/324、H8/325、H8/3256、H8/3257都属于简易型单片机。这些单片

机无A/D及D/A转换以及PWM脉冲调宽等功能,只有8位及16位定时器、两个通道串行

通信接口、P1~P7I/O端口、256B/512B/1KB/2KBRAM 和8/16/24/32/48/60KB片内

ROM,封装引脚为64/68脚。图3 56是 H8/325系列单片机的系统结构图。

? 片内ROM:8/16/24/32/48KB和60KB。

? 片内RAM:256B/512B/1KB/2KB。

? 多功能定时器:两个通道8位定时器;两个输出的16位定时器:输入捕获、输出比较。

? 两通道串行通信接口SCI:8位同/异步。

?I/O端口:

P1~P7端口;输入/输出:53根(16根能大电流驱动);所有输入端口都可上拉。

? 中断:NM1、IRQ0、IRQ1和IRQ24个外部中断和7个内部中断。

? 低功耗方式:睡眠、软件等待和硬件等待方式。

? 时钟晶振系统:片内时钟晶振和E时钟输出。

H8/325系列单片机的型号如表3 22所列。

972第3章 日立公司单片机

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书书书

表3 21 H8/300单片机系列功能

单片机型号 ROM/KB

RAM/B

ROM型式

工作电压/V,频率/MHz

16位

定 时 器

16位

加/减

8位

8位

PWM

串行

SCI

8/16位

HIF

8位

A/D转

8位

D/A转

中 断

I/O 1∶1晶

H8/310

H8/3101

H8/3102

10 256

(EEPROM8K)

16 512

(EEPROM8K)

4.5~5.5,10

2.7~3.3,54.5~5.5,10

— — — — — — — — — — — — — — —

1 — Chip

2 — Chip,COB

H8/322 8 256 MZ

H8/323 16 512 MZL

H8/324 24 1K M

H8/325 32 1K MZL

H8/3256 48 2K MZ

H8/3257 60 2K MZ

4.5~5.5,10

2.7~5.5,54.5~5.5,10

1 2 1 — — 2 — — 2 — — — — 17 4 53 —

DP-64SFP-64ACP-68DC-64S

H8/326 8 256 M

H8/327 16 512 MZL

H8/328 24 1K M

H8/329 32 1K MZL

2.7~3.5,54.5~5.5,10

1 2 4 — — 2 — — 1 — — 8 — 18 4 51 —

DP-64SFP-64ACP-68DC-64S

H8/3292 16 512 M

H8/3294 32 1K Mz

H8/3296 48 2K M

H8/3297 60 2K MZ

2.7~3.6,104.5~5.5,16

1 2 4 1 — 2 — 1 1 — — 81 — 19 4 51 Yes

DP-64SFP-64ADC-64STFP-80C

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续表3 21

单片机型号 ROM/KB

RAM/B

ROM型式

工作电压/V,频率/MHz

16位

定 时 器

16位

加/减

8位

8位

PWM

串行

SCI

8/16位

HIF

8位

A/D转

8位

D/A转

中 断

I/O 1∶1晶

H8/330 16 512 MZL 4.5~5.5,10 1 2 4 — — 2 2 — 1 — — 8 — 19 9 66 —FP-80ACP-84CG-84

H8/3315 32 4K MZ

H8/3318 60 4K MZ

2.7~3.6,104.5~5.5,16

2 4 5 — — 2 — 1 2 — — 8 — 33 9 58 YesFP-80ACP-8FCG-84

H8/3332 16 512 MZ

H8/3334 32 1K MZ

2.7~3.6,54.5~5.5,10

1 2 4 — — 2 2 1 1 — 2 8 — 21 9 66 —FP-80ACP-84CG-84

H8/3334Y 32 1K MZ

H8/3334YF 32 1K F

H8/3336Y 48 2K M

H8/3337Y 60 2K MZ

2.7~3.6,104.5~5.5,16

1 2 4 — — 2 2 1 2 — 2 8 2 26 9 66 Yes

FP-80ACP-84CG-84TFP-80C

H8/336 24 1K M

H8/337 32 1K MZL

H8/338 48 2K MZL

2.7~3.3,54.5~5.5,10

1 2 4 — — 2 2 — 2 — — 8 2 22 9 66 —FP-80ACP-84CG-84

H8/3394 32 1K M

H8/3396 48 2K M

H8/3397 60 2K M

2.7~3.6,104.5~5.5,16

1 2 4 — — 2 2 1 2 — — 8 — 26 9 66 YesFP-80ACP-84TFP-80C

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续表3 21

单片机型号 ROM/KB

RAM/B

ROM型式

工作电压/V,频率/MHz

16位

定 时 器

16位

加/减

8位

8位

PWM

串行

SCI

8/16位

HIF

8位

A/D转

8位

D/A转

中 断

I/O 1∶1晶

H8/3434 32 1K MZ

H8/3434F 32 1K F

H8/3436 48 2K M

H8/3437 60 2K MZ

2.7~3.6,104.5~5.5,16

1 2 4 — — 2 2 1 2 — 2 8 2 26 9 82 YesFP-100BTFP-100B

H8/350 32 512 MZ 4.5~5.5,10 1 4 4 2 2 4 23 — 1 1 — 16 — 47 9 66 —FP-80ACP-84CG-84

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图3 56 H8/325系列单片机系统结构图

表3 22 H8/325系列单片机产品

产品型号(5V系列) 产品型号(3V系列) 封  装 ROM形式

HD6473257HD6473257PHD6473257FHD6473257CP

HD6473257HD6473257VPHD6473257VFHD6473257VCP

DC-64SDP-64SFP-64ACP-68

PROM

HD6433257PHD6433257FHD6433257CP

HD6433257VPHD6433257VFHD6433257VCP

DP-64SFP-64ACP-68

掩膜ROM

HD6473256PHD6473256FHD6473256CP

HD6473256VPHD6473256VFHD6473256VCP

DP-64SFP-64ACP-68

PROM

HD6433256PHD6433256FHD6433256CP

HD6433256VPHD6433256VFHD6433256VCP

DP-64SFP-64ACP-68

掩膜ROM

HD6473258CHD6473258PHD6473258FHD6473258CP

DC-64SDP-64SFP-64ACP-68

PROM

382第3章 日立公司单片机

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续表3 22

产品型号(5V系列) 产品型号(3V系列) 封  装 ROM形式

HD6433258PHD6433258FHD6433258CP

DP-64SFP-64ACP-68

掩膜ROM

HD6413258PHD6413258FHD6413258

DP-64SFP-64ACP-68

无片内ROM

HD6433248PHD6433248FHD6433248CP

DP-64SFP-64ACP-68

掩膜ROM

HD6473238PHD6473238FHD6473238CP

DP-64SFP-64ACP-68

PROM

HD6433238PHD6433238FHD6433238CP

DP-64SFP-64ACP-68

掩膜ROM

HD6413238PHD6413238FHD6413238CP

DP-64SFP-64ACP-68

无片内ROM

HD6473228PHD6473228FHD6473228CP

DP-64SFP-64ACP-68

PROM

HD6433228PHD6433228FHD6433228CP

DP-64SFP-64ACP-68

掩膜ROM

   注:1.DC-64S:64引脚带窗口的紧缩型双列直插SDIP封装;

2.DP-64S:64引脚紧缩型双列直插SDIP封装;

3.FP-64A:64引脚QFP封装;

4.CP-68:68引脚PLCC封装。

2.基本型单片机

H8/330单片机是 H8/300系列单片 机 中 最 具 代 表 性 的 基 本 型 单 片 机。H8/330单 片 机

内含8通道8位A/D、两通道的8位PWM、两通道8位定时器、1个16位定时器、1个串行通

信接口、双口RAM、P1~P9I/O端口、512B片内RAM 和16KB片内ROM,80/84引脚封

装。图3 57是 H8/330单片机系统结构图。

? 片内ROM:16KB? 片内RAM:512B? 多功能定时器:

两通道8位定时器;

4输入2输出16位定时器:输入捕获、输出比较。

? 串行通信接口SCI:8位异/同步。

? 双口RAM:15B。

482 世界流行单片机技术手册———日本系列

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图3 57 H8/330单片机系统结构图

?I/O端口:

P1~P9端口;输入/输出:58根(其中16根能直接驱动LED);输入:8根。

?PWM脉冲调宽:2×8位。

? A/D转换:8×8位。

? 中断:外中断:NMI、IRQ0~IRQ7共9个;内中断:19个。

? 低功耗方式:睡眠、软件等待和硬件等待方式。

? 时钟晶振系统:片内时钟晶振或外时钟,E时钟输出。

H8/330单片机的型号如表3 23所列。

582第3章 日立公司单片机

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表3 23 H8/330单片机产品

产品型号 封  装 ROM形式

HD6473308F

HD6473308CP

HD6473308CG

FP-80A

CP-84

CG-84

PROM

HD6433308F

HD6433308CP

FP-80A

CP-84掩膜ROM

HD6413308CP

HD6413308F

CP-84

FP-80A无片内ROM

     注:CG—84表示84引脚带窗口的LCC封装。

3.增强型单片机

H8/350单片机是 H8/300系列单片 机 中 定 时 器 功 能 最 强 的 单 片 机。H8/350单 片 机 内

含16通道8位A/D、两通道14位PWM、9个定时器、两通道串行通信接口、P1~P9I/O端

口、80/84引脚封装。图3 58是 H8/350单片机系统结构图。

? 片内ROM:32KB。

? 片内RAM:512B。

? A/D转换:16×8位。

? 多功能定时器:

4通道8位定时器:TMR0~TMR3;两通道8位双向计数/定时器:TMR4、TMR5;两通道16位定时器:TMR6、TMR7;

1个19位时定器:FRT;定时器网络:FNWF,可产生各种波形。

? 串行通信接口:

1个8/16位同步串行通信接口:VSCI;

1个8位同/异步串行通信接口:CSCI。

?I/O端口:

P1~P9端口;输入/输出:50根(其中16根能直接驱动LED);输入:16根。

? 中断:外中断:NMI、IRQ0~IRQ3、EDG4~EDG7共9个;内中断:47个。

? 低功耗方式:睡眠、软件等待和硬件等待方式。

? 时钟晶振系统:片内时钟晶振(最高为20MHz)。

H8/350单片机的型号如表3 24所列。

682 世界流行单片机技术手册———日本系列

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图3 58 H8/350单片机系统结构图

表3 24 H8/350单片机产品

产品型号 封  装 ROM形式

HD6473558F

HD6473558CP

HD6473558CG

FP-80A

CP-84

CG-84

PROM

HD6433558F

HD6433558CP

FP-80A

CP-84掩膜ROM

782第3章 日立公司单片机

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4.A/D转换型单片机

H8/300系列单片机中绝大多数都有 A/D转换。本 节 主 要 介 绍8位 A/D的 H8/326~H8/329和10位A/D的 H8/3292~H8/3297。

(1)H8/329系列单片机

H8/326、H8/327、H8/328、H8/329属 此 系 列 单 片 机,统 称 H8/329系 列 单 片 机。它 是

64/68引脚封装。图3 59是 H8/329系列单片机系统结构图。

图3 59 H8/329系列单片机系统结构图

? 片内ROM:8KB、16KB、24KB和32KB。

? 片内RAM:256B、512B和1KB。

? A/D转换:8×8位。

? 多功能定时器:两通道8位定时器;

4输入2输出16位定时器:输入捕获、输出比较。

?1个串行通信接口SCI:8位同/异步。

882 世界流行单片机技术手册———日本系列

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?I/O端口:

P1~P7端口;输入/输出:43根(其中16根能直接驱动LED);输入:8根。

? 中断:外中断:NMI、IRQ0、IRQ1和IRQ2共4个;内中断:18个。

? 低功耗方式:睡眠、软件等待和硬件等待方式。

? 时钟晶振系统:片内时钟晶振。

H8/329系列单片机的型号如表3 25所列。

表3 25 H8/329系列单片机产品

产品型号(5V系列) 产品型号(3V系列) 封  装 ROM形式

H8/329

HD6473298CHD6473298PHD6473298FHD6473298CP

HD6473298VCHD6473298VPHD6473298VFHD6473298VCP

DC-64SDP-64SFP-64ACP-68

PROM

HD6433298PHD6433298FHD6433298CP

HD6433298VPHD6433298VFHD6433298VCP

DP-64SFP-64ACP-68

掩膜ROM

HD6413298PHD6413298FHD6413298CP

HD6413298VPHD6413298VFHD6413298VCP

DP-64SFP-64ACP-68

片内无ROM

H8/328HD6433288PHD6433288FHD6433288CP

HD6433288VPHD6433288VFHD6433288VCP

DP-64SFP-64ACP-68

掩膜ROM

H8/327

HD6473278CHD6473278PHD6473278FHD6473278CP

HD6473278VCHD6473278VPHD6473278VFHD6473278VCP

DC-64SDP-64SFP-64ACP-68

PROM

HD6433278PHD6433278FHD6433278CPHD6413278PHD6413278FHD6413278CP

HD6433278VPHD6433278VFHD6433278VCPHD6413278VPHD6413278VFHD6413278VCP

DP-64SFP-64ACP-68DP-64SFP-64ACP-68

片内无ROM

H8/326HD6433268PHD6433268FHD6433268CP

HD6433268VPHD6433268VFHD6433268VCP

DF-64SFP-64ACP-68

掩膜ROM

(2)H8/3297系列单片机

H8/3292、H8/3294、H8/3296、H8/3297都属此系列单片机。它们统称为 H8/3297系列

单片机,64/80引脚封装。图3 60是 H8/3297单片机系统结构图。

? 片内ROM:24KB、32KB、48KB、60KB。

? 片内RAM:512B、1KB、2KB。

982第3章 日立公司单片机

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图3 60 H8/3297单片机系统结构图

? A/D转换:8×10位。

? 多功能定时器:两通道8位定时器;

4输入2输出16位定时器:输入捕获、输出比较;

1个看门狗定时器。

?1个串行通信接口SCI:8位同/异步。

?I/O端口:

P1~P7端口;输入/输出:43根(其中16根能直接驱动LED);输入:8根。

? 中断:外中断:NMI、IRQ0、IRQ1、IRQ2共4个;内中断:19个。

092 世界流行单片机技术手册———日本系列

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? 低功耗方式:睡眠、软件等待和硬件等待方式。

? 时钟晶振系统:片内时钟晶振(最高可达32MHz)。

H8/3297系列单片机的型号如表3 26所列。

表3 26 H8/3297系列单片机产品

产品型号(5V/16MHz) 产品型号(3V/10MHz) 封  装 ROM形式

H8/3297ZTAT

HD6473297C16HD6473297P16HD6473297F16HD6473297TF16

HD647329C16HD6473297P16HD6473297F16HD6473297TF16

DC-64SDP-64SFP-64ATFP-80C

PROM

H8/3297

HD6433297P16HD6433297P12HD6433297F16HD6433297F12HD6433297TF16HD6433297TF12

HD6433297VP10

HD6433297VF10

HD6433297VTF10

DP-64S

FP-64A

TFP-80C

掩膜ROM

H8/3296

HD6433296P16HD6433296P12HD6433296F16HD6433296F12HD6433296TF16HD6433296TF12

HD6433296VP10

HD6433296VF10

HD6433296VTF10

DP-64S

FP-64A

TFP-80C

掩膜ROM

H8/3294ZTAT

HD6473294P16HD6473294F16HD6473294TF16

HD6473294P16HD6473294F16HD6473294TF16

DP-64SFP-64ATFP-80C

PROM

H8/3294

HD6433294P16HD6433294P12HD6433294F16HD6433294F12HD6433294TF16HD6433294TF12

HD6433294VP10

HD6433294VF10

HD6433294VTF10

DP-64S

FP-64A

TFP-80C

掩膜ROM

H8/3292

HD6433292P16HD6433292P12HD6433292F16HD6433292F12HD6433292TF16HD6433292TF12

HD6433292VP10

HD6433292VF10

HD6433292VTF10

DP-64S

FP-64A

TFP-80C

掩膜ROM

5.D/A转换单片机

H8/336、H8/337、H8/338都属此类型单片 机,统 称 为 H8/338系 列 单 片 机。H8/338系

列单片机为80/84引脚封装。图3 61是 H8/338系列单片机系统结构图。

? 片内ROM:24KB、32KB、48KB。

? 片内RAM:1KB、1KB、2KB。

? A/D转换:8×8位。

? D/A转换:2×8位。

? 多功能定时器:两通道8位定时器;

192第3章 日立公司单片机

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图3 61 H8/338系列单片机系统结构图

4输入2输出16位定时器:输入捕获、输出比较。

? 两通道串行通信接口:8位同/异步

?I/O端口

P1~P9端口;输入/输出:58根(其中16根能驱动LED);输入:8根。

? 中断:外中断:NMI、IRQ0~IRQ1共9个;内中断:22个。

? 低功耗方式:睡眠、软件等待和硬件等待方式。

? 时钟晶振系统:片内时钟晶振。

292 世界流行单片机技术手册———日本系列

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H8/338系列单片机型号见表3 27所列。

表3 27 H8/338系列单片机产品

产品型号(5V系列) 产品型号(3V系列) 封  装 ROM形式

H8/338

HD6473388CG

HD6473388CP

HD6473388F

HD6473388VCG

HD6473388VCP

HD6473388VF

CG-84

CP-84

FP-80A

PROM

HD6433388CP

HD6433388F

HD6433388VCP

HD6433388VF

CP-84

FP-80A掩膜ROM

HD6413388CP

HD6413388F

HD6413388VCP

HD6413388VF

CP-84

FP-80A片内无ROM

H8/337

HD6473378CG

HD6473378CP

HD6473378F

HD6473378VCG

HD6473378VCP

HD6473378VF

CG-84

CP-84

FP-80A

PROM

HD6433378CP

HD6433378F

HD6433378VCP

HD6433378VF

CP-84

FP-80A掩膜ROM

HD6413378CP

HD6413378F

HD6413378VCP

HD6413378VF

CP-84

FP-80A片内无ROM

H8/336HD6433368CP

HD6433368F

HD6433368VCP

HD6433368VF

CP-84

FP-80A掩膜ROM

6.主机接口型单片机

主机接口型单片机分为3类:普通类、IKAP智能键盘类、多引脚类单片机。(1)普通类

H8/3332、H8/3334单片机属此 类 单 片 机,它 为80/84引 脚 封 装。图3 62是 H8/3332单片机系统结构图。

? 片内ROM:16KB、32KB。

? 片内RAM:512B、1KB。

? A/D转换:8×8位。

?PWM脉冲调宽:2×8位。

? 多功能定时器:两通道8位定时器;

4输入2输出16位定时器:输入捕获、输出比较;看门狗定时器。

? 主机接口 HIF:双通道的并行接口;两套寄存器组;

3个主机中断请求:HIRQ1、HIRQ11、HIRQ12;

392第3章 日立公司单片机

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图3 62 H8/3332单片机系统结构图

8位双向命令/数据总线:HDB7~HDB0/XDB7~XDB0。

? 键盘控制器:键扫描、输入、唤醒中断等。

?1个串行通信接口SCI:8位同/异步。

?I/O端口:

P1~P9端口;输入/输出:58根(其中16根能驱动LED);输入:8根。

? 中断

外中断:NMI、IRQ0~IRQ7共9个;内中断:21个。

? 低功耗方式:睡眠、软件等待和硬件等待方式。

? 时钟晶振系统:片内时钟晶振。

H8/3332、H8/3334单片机型号如表3 28所列。

492 世界流行单片机技术手册———日本系列

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表3 28 H8/3332、H8/3334单片机产品

产品型号(5V系列) 产品型号(3V系列) 封  装 ROM形式

H8/3334

HD6473334CG

HD6473334F

HD6473334CP

HD6473334VCG

HD6473334VF

HD6473334VCP

CG-84

FP-80A

CP-84

PROM

HD643334F

HD643334CP

HD643334VF

HD643334VCP

FP-80A

CP-84掩膜ROM

H8/3332

HD6473332F

HD6473332CP

HD6473332VF

HD6473332VCP

FP-80A

CP-84PROM

HD6433332F

HD6433332CP

HD6433332VF

HD6433332VCP

FP-80A

CP-84掩膜ROM

(2)多引脚类

H8/3434、H8/3436、H8/3437都属此类单片机,统为 H8/3437系列单片机,共 有100根

引脚,称 为 多 引 脚 单 片 机。其 中 H8/3434F还 带 有32KB快 闪 存 储 器,100引 脚 封 装。图3 63是 H8/3437系列单片机的系统结构图。

? 片内ROM:32KB、48KB、60KB。

? 片内RAM:1KB、2KB。

? A/D转换:8×10位。

? D/A转换:2×8位。

?PWM脉冲调宽:2×8位。

? 两通道串行通信接口SCI:8位同/异步。

? 多功能定时器:两通道8位定时器;

4输入2输出16位定时器:输入捕获、输出比较;看门狗定时器。

? 主机接口 HIF:双通道的并行接口;两套寄存器组;

3个主机中断请求:HIRQ1、HIRQ11、HIRQ12;

8位双向命令/数据总线:HDB7~HDB0/XDB7~XDB0。

? 键盘控制器:键扫描、输入、唤醒中断。

?I2C总线接口。

?I/O端口:

P1~P9、PA、PB端口;输入/输出:74根(16根能驱动LED);输入:8根。

592第3章 日立公司单片机

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图3 63 H8/3437系列单片机系统结构图

? 中断:外中断:NMI、IRQ0~IRQ7共9个;内中断:26个。

? 等待控制:3种。

? 低功耗方式:睡眠、软件等待和硬件等待方式。

? 时钟晶振系统:片内时钟晶振(最高可达32MHz)。

H8/3437系列单片机型号如表3 29所列。

692 世界流行单片机技术手册———日本系列

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表3 29 H8/3437系列单片机产品

产品型号(5V/16MHz) 产品型号(3V/10MHz) 封  装 ROM形式

H8/3437

ZTAT

HD6473437F16

HD6473437TF16

HD6473437F16

HD6473437TF16

FP-100B

TFP-100BPROM

H8/3437

HD6433437F16

HD6433437F12

HD6433437VF10 FP-100B掩膜ROM

HD6433437TF16

HD6433437TF12

HD6433437VTF10 TFP-100B

H8/3436

HD6433436F16

HD6433436F12

HD6433436VF10 FP-100B

HD6433436TF16

HD6433436TF12

HD6433436VTF10 TFP-100B

掩膜ROM

H8/3434

F-ZTAT

HD64F3434F16

HD64F3434TF16

HD64F3434F16

HD64F3434TF16

FB-100B

TFB-100B快闪存储器

H8/3434

ZTAT

HD6473434F16

HD6473434TF16

HD6473434F16

HD6473434TF16

FB-100BPROM

H8/3434

HD6433434F16

HD6433434F12

HD6433434VF10 FB-100B

HD6433434TF16

HD6433434TF12

HD6433434VTF10 TFB-100B

掩膜ROM

   注:1.在 掩 膜 ROM 形 式 中,若 需 有I2C总 线 接 口,产 品 型 号 插 入 个 W,如 HD6433437WTF12、

HD6433434WF16;

2.TFB-100B:100引脚TQFP封装。FB-100B:100引脚QFP封装。

(3)IKAP智能键盘类

H8/3337Y与 H8/3397系 列 单 片 机 属 于 此 类 单 片 机。H8/3337Y 系 列 单 片 机 是 在

H8/3334系列单片机基础上增强某些功能,而 H8/3397系列单片机是 H8/3337Y系列单片机

的简化。图3 64与图3 65分别是 H8/3337Y单片机和 H8/3397单片机的系统结构图。

? 片内ROM:32KB、48KB、60KB。

? 片内RAM:1KB、2KB。

? A/D转换:8×10位。

?PWM脉冲调宽:2×8位。

? 多功能定时器:两通道8位定时器;

4输入2输出16位定时器:输入捕获、输出比较;看门狗定时器。

792第3章 日立公司单片机

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图3 64 H8/3337Y单片机系统结构图

? 主机接口 HIF(H8/3397系列无此功能):双通道的并行接口;两套寄存器组;

3个主机中断请求:HIRQ1、HIRQ11、HIRQ12;

8位双向命令/数据总线:HDB7~HDB0/XDB7~XDB0。

? 键盘控制器:键扫描、输入、唤醒中断等。

?1个串行通信接口SCI:8位同/异步。

?I2C总线接口(H8/3397系列无此功能)。

? D/A转换:2×8位(H8/3397系列无此功能)。

?I/O端口:

P1~P9端口;

892 世界流行单片机技术手册———日本系列

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图3 65 H8/3397单片机系统结构图

输入/输出:60根(其中16根能驱动LED);输入:6根。

? 中断:外中断:NMI、IRQ0~IRQ7共9个;内中断:26个。

? 低功耗方式:睡眠、软件等待和硬件等待方式。

? 时钟晶振系统:片内时钟晶振(最高可达32MHz)。

H8/3337Y系列和 H8/3397系列单片机型号如表3 30所列。

992第3章 日立公司单片机

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表3 30 H8/3337Y和H8/3397系列单片机产品

产品型号(5V/16MHz) 产品型号(3V/10MHz) 封  装 ROM形式

H8/3337YZTAT

HD6473337YF16HD6473337TF16HD6473337YCP16HD6473337CG16

FP-80ATFP-80CCP-84CG-84

PROM

H8/3337YH8/3397

HD6433337YF16HD6433337YF12HD6433337F16HD6433337F12

HD643333YVF10

HD6433337VF10

FP-80A

HD6433337YTF16HD6433337YTF16HD6433337TF16HD6433337TF12HD6433337YCP16HD6433337YVCP12HD6433397CP15HD6433387CP12

HD6433337YVTF10

HD6433337VTF10

HD6433397YVCP10

HD6433397VCP16

TFP-80C

CP-84

掩膜ROM

H8/3336YH8/3396

HD6433336YF16HD6433336YF12HD6433396F16HD6433396F12

HD6433336YVF10

HD6433396VF10

FP-80A

HD6433336YTF16HD6433336YTF12HD6433396TF16HD6433396TF12

HD6433336YVTF10

HD64333396VTF10

TFP-80C

HD6433336YCP16HD6433336YCP12HD6433396CP16HD6433396CP12

HD6433336YVCP10

HD6433396VCP10

CP-84

掩膜ROM

H8/3334YF-ZTAT

HD64F3334YF16HD64F3334YTF16HD64F3334YCP16

FP-80ATFP-80CCP-84

快闪

存储器

H8/3334YZTAT

HD6473334YF16HD6473334YTF16HD6473334YCP16

FP-80ATFP-80CCP-84

PROM

H8/3334YH8/3394

HD6433334YF16HD6433334YF12HD6433394F16HD6433394F12

HD6433334YVF10

HD64333394VF10

FP-80A

HD6433334YTF16HD6433334YTF12HD6433394TF16HD6433394TF12

HD6433334YVTF10

HD64333394VTF10

TFP-80C

HD6433334YCP16HD6433334YCP12HD6433394CP16HD6433394CP12

HD6433334YVCP10

HD64333394VCP10

CP-84

掩膜ROM

003 世界流行单片机技术手册———日本系列

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7.I2C卡型单片机

H8/300系列单片机有专门的 H8/310X系列作I2C卡之用。H8/310X系列单片机的特

性如表3 31所列。

表3 31 H8/310X系列单片机特性

H8/310 H8/3101 H8/3102

CPU H8/300    CPU

存储器

掩膜ROM/KB 10 10 16

EEPROM/KB 8 8 8

RAM/B 256 256 512

I/O端口 1 2 3

工作电压/V 5.0 5.05.0(5MHz)

3.0(2.5MHz)

工作频率(内部)/MHz 5 5 5

电  流运 行/mA 40/50MHz 20/5MHz 20/5MHz

睡 眠/μA — 100 100

裸片(Die)尺寸 5.2mm×5.2mm 5.2mm×5.2mm 3.47mm×5.21mm

封  装Die、COB

Wafer

Die、COB

Wafer、Sop-10

Die、COB

Wafer

     注:1.Die:裸片;

2.Wafer:大圆片集成电路。

H8/310X系列单片机的特性如下:

? 片内E2PROM:

8KB;可用EEPMOV指令写入;页(32B)写与擦除;写与擦除保护;片内充电泵电路。

? 片内ROM:10KB、16KB。

? 片内RAM:256B、512B。

?I/O:2个(H8/310只有1个)。

? 中断:1个。

? 低功能方式:睡眠。图3 66是 H8/3101单片机系统结构图。

8.快闪存储器单片机

H8/300系列单片机中,H8/3434F和 H8/3337YF单片机有32KB快闪存储器取代片内

ROM。其余的特性同 H8/3434和 H8/3334Y单片机相同。图3 67是 H8/3434F单片机中快闪存储器的系统结构图,它具有以下特点:

? 操作方式:

103第3章 日立公司单片机

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图3 66 H8/3101单片机系统结构图

图3 67 H8/3434F单片机快闪存储器系统结构图

编程方式;编程———验证方式;擦除方式;擦除———试验方式;预写———验证方式。

? 块擦除标志:大块:4块,4~8KB/块;小块:8块,128B~1KB/块。

203 世界流行单片机技术手册———日本系列

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? 编程和擦除时间:编程时间:50μs/B;擦除时间:1s/B。

? 擦除———编程周期:擦除和再编程次数为100次。

? 板上编程方式(用于编程、擦除和验证):自举方式;用户编程方式。

? 自动位速率调整(在自举方式数据传送):至主机的位速率自动调整为9600b/s。

? 用RAM仿真快闪存储器。部分RAM区域能重叠至快闪存储器,从而实时仿真快闪

存储器。

⑧PROM方式:可用通用PROM编程器来编程和擦除。

3.2.3 H8/300L和H8/300系列单片机型号编码

H8/300L和 H8/300系列单片机型号编码如图3 68所示。

图3 68 H8/300L和H8/300系列的型号编码

3.2.4 H8/300L、H8/300系列单片机封装引脚

图3 69~图3 72为 H8/300系列单片机封装引脚示意图。

303第3章 日立公司单片机

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图3 69 H8/300系列单片机封装引脚之一

(H8/325、324、323、322的DIP封装引脚)

403 世界流行单片机技术手册———日本系列

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图3 71 H8/300系列单片机封装引脚之三

(H8/330的FP封装引脚)

图3 70 H8/300系列单片机封装引脚之二

(H8/325、324、323、322的FP封装引脚)

503第3章 日立公司单片机

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图3 72 H8/300系列单片机封装引脚之四

(H8/330的CP、CG封装引脚)

603 世界流行单片机技术手册———日本系列

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3.3 应用方法

3.3.1 开发环境

日立单片机的开发工具有各种仿真器及开发软件(C语言及汇编等)。

1.8位单片机仿真器E10008位单片机仿真器E1000主要用来仿真 H8/300和 H8/300L系列的单片机。如图3 73

所示,通过PC机并行连接,能直接仿真8位单片机。

图3 73 8位单片机仿真器E1000

? 仿真对象:H8/300和 H8/300L系列单片机。

? 仿真存储器:64KB。

? 全速实时仿真。

? 断点:硬断点:1~4个;软断点:50个;组合断点。

? 实时跟踪:1024~8192总线周期。

? 单步。

? 存储器、寄存器、I/O存取、修改及显示。

? 仿真监视器:显示每隔500ms的执行状态。

? 符号化窗口调试。

? 支持C语言及汇编调试。

? 支持低工作电压:2.7~5.0V。

2.SLE300仿真器

SLE300是日立公司与复旦大学共同研制的多功能仿真 器,采 用 独 特 的 单CPU仿 真 方

式,通过 更 换 不 同 的 仿 真 芯 片 来 仿 真 H8/300系 列 单 片 机。在PC机 的 RS-232C串 行 口

(19200波特)支持下直接仿真。

? 仿真对象:H8/300系列单片机,支持单片机两种扩展工作方式。

? 仿真存储器:64KB(有8种映象方式)。

703第3章 日立公司单片机

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? 全速实时仿真。

? 断点:全速断点:6个;夭折处理;非法地址、非法写入等断点。

? 软件跟踪。

? 单步。

? 存储器、寄存器、I/O存取、修改及显示。

? 符号化调试。

? 窗口菜单式调试软件:命令、程序、CPU、存储器、I/O及断点窗口。

? 汇编及反汇编。

3.其他的开发工具

? H系列(H8/300、H8/500)汇编器。

? H系列(H8/300、H8/500)软件仿真/调度器。

? H8/300系列C编译器V2.0。

4.日立微机开发流程图

日立微机 H8/300和 H8/300L系列单片机的开发流程图如图3 74所示。

图3 74 H8/300、H8/300L系列单片机的开发流程

803 世界流行单片机技术手册———日本系列

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3.3.2 应用实例

1.H8/300单片机在柜式空调中的应用

图3 75是 H8/3297单片机在柜式空调应用的系统结构图。H8/3297单片机具有8通

道10位A/D转换、多功能定时器、看门狗定时器、2KB片内RAM和60KB片内ROM。

图3 75 H8/3297单片机在柜式空调应用

在图3 75中,H8/3297的8通道A/D转换用于室内温度、室外温度及水温度的测量,8位定时器用来控制压缩机的电机,用PWM的功能来控制空气混合值,串行SCI接口作为诊断

之用;另外,H8/3297单片机多I/O端口分别用于键盘、开关、LCD显示(通过LCD驱动器)、步进电机驱动(出风的位置变化、新鲜再循环空气变化)、继电器控制(离合器及加热器)及指示

灯等。由于片内的RAM及ROM都很大,因此,可实现柜式空调的各种功能。

2.H8/300单片机在键盘中应用

图3 76是 H8/3337Y单片机在PC机键盘中应用的系统结构图。H8/3337Y单片机具

有8通道10位A/D转换、HIF主机接口、键盘控制器、多功能定时器、看门狗定时器、PWM脉冲调宽、2KB片 内 RAM 和60KB片 内 ROM。适 合 于 作PC机 的 键 盘 控 制;由 于 H8/

3337Y能在3V电压下运行,故特别适合于作便携式PC机键盘控制。在图3 76中,H8/3337Y单片机的HIF主机接口作PC机主机的并行接口,8通道10位

A/D转换作电池电压、温 度 的 输 入 及 电 源 电 压 管 理,串 行 通 信 接 口SCI作RS—232C接 口,

PWM作LED显示控制,I/O端口用于键盘扫描(16×8)、外键盘接口及鼠标的接口,中断用

于键盘中断及命令中断。H8/3337Y单片机是专门为PC机键盘设计的IKAP智能键盘型单

片机。

903第3章 日立公司单片机

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图3 76 H8/3337Y单片机在PC机键盘应用

3.H8/300单片机在LBP电机中应用

图3 77是 H8/338单片机在LBP电机中应用的系统结构图。H8/338单片机具有8通

道8位A/D转换、双通道D/A转换、多功能定时器、双通道PWM、双通道串行通信接口SCI、

2KB片内RAM和48KB片内ROM。

图3 77 H8/338单片机在LBP马达应用

4.H8/300L系列单片机的应用

(1)LCD液晶显示驱动单片机的应用

带LCD液晶显示驱动器单片机有 H8/3814和 H8/3834单片机系列。这些单片机特点

如下:

①LCD液晶显示驱动器/控制器。

013 世界流行单片机技术手册———日本系列

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?40根段引脚和4根公共引脚可显示多至160段(1/4占空度时)。

? 段显示可外扩:

H8/3814系列能至160段(静态或1/2占空度时);

H8/3834系列能至512段(静态1/2、1/3和1/4空度时)。

②40根段引脚也可作为标准的I/O引脚。

③ 低功耗工作方式:睡眠方式、等待方式、监视方式、子睡眠方式、子激活方式和激活(中

速)方式。

④ 低电压工作:2.7~5.5V工作电压。此外,还有16~60KB的片内ROM,512B~2KB片内RAM,12通道8位A/D转换,2

个串行通信接口(H8/3814系列单片机)或3个串行通信接口(H8/3834系列单片机)等功能。带LCD液晶显示驱动单片机可以应用于照相机、音响、随身带CD唱机、无绳电话和摄像

机等需LCD显示的家用消费类产品。图3 78是应用于随身带的CD唱机的一个实例,采用 H8/3834系列单片机,LCD直接

驱动显示,片内的定时器用于时钟和遥控接收,三个串行通信接口分别用于信号处理、伺服IC控制和其他AV设备,12通道8位A/D转换用于通过各种传感器的数据采集(如音量控制)。

图3 78 H8/3834单片机在CD唱机中应用

(2)音调发生器和LCD显示单片机的应用

H8/3877系列单片机具有DTMF双音效频和 MTG多音发生器电路,其特点如下:

? DTMF双音多频和 MTG多音发生器:可输出高精度DTMF信号;可输出任意频率任意波形的音调。

113第3章 日立公司单片机

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?LCD液晶显示驱动/控制器。

52根段引脚和4根公共引脚可显示多至208段(1/4占空度时);可以外扩至256段显示(静态或1/2占空度)

? 低功耗工作方式:睡眠方式、等待方式、监视方式、子睡眠方式、子激活方式和激活(中

速)方式。

? 低电压工作:2.7~5.5V工作电压。此外,H8/3877系列单片机还具有40~60KB片内ROM,2KB大容量的片内RAM,三

种类型定时器,2个串行通信接口和8通道8位A/D转换器等功能。

H8/3877系列单片机特别适合应用于无绳电话、传呼机(BP机)、大哥大和多功能电话等

通信设备之中。图3 79是 H8/3877系列单片机应用于大哥大的一个实例。单片机的LCD驱动电路能

直接驱动LCD显示屏;由于音频发生器能同时输出DTMF信号和任意音频,故可以省去以前

需外接去噪音器件,从而可以降低系统成本;片内三个定时器用于系统基本定时、时钟、日历、发送/接收控制和报警等;2个串行通信接口用作无线电控制通信;A/D转换器用于转换从传

感器来的模拟量。由于单片机具有大容量的片内ROM 和片内RAM,因此,可胜任大哥大系

统控制、时钟和LCD显示等各种功能。

图3 79 H8/3877单片机在大哥大中应用

213 世界流行单片机技术手册———日本系列

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书书书

第4章 东芝公司单片机

东芝(TOSHIBA,http://www.toshiba.com.cn)单片机是世界上主流单片机之一。它拥

有较先进的设计和复杂的指令集(CISC)。它提供了几百种标准产品,广泛用于工业应用领域

和消费电子产品领域。同时它还提供了高性能的外围电路,包括LCD和VFT驱动器、A/D、

D/A、UART、I2C、计数器、存储控制器和发动机控制器,并 且 支 持 多 种 开 发 环 境。表4 1给

出了东芝公司的单片机系列产品。

表4 1 东芝单片机系列产品

单片机种类 系 列 主要应用领域

4位单片机TLCS-470A系 列,TLCS-470系 列,TLCS-47系 列,

TLCS-47E系列小家电、电池驱动设备

8位单片机 TLCS-870X系列,TLCS-870系列,TLCS-870/C系列 家电、电视、音响、电话

16位单片机TLCS-900/H 系 列,TLCS-900系 列,TLCS-900/L

DVD、HDD系列

打 印 机、传 真 机、摄 像 机、移 动

电话、PDA

32位单片机 TLCS-900/H2系列,TX19、TX39系列电信、汽 车、袖 珍 PC、数 码 相 机、

数码录相机

64位单片机 TX49系列 网络、STB、DVD

4.1 东芝单片机基本原理

TLCS-870系列是东芝单片机的主流8位机型。本章以TLCS-870为例进行介绍。

4.1.1 CPU结构原理

TLCS-870是一个高性能的8位单片机系列,该系列有几十种类型的单片机产品。各种

型号单片机都有一个相同的标准CPU模块,内部其他资源随型号而异。程序存储器容量为

4~60KB,RAM为256B~2KB,I/O口线最多有90位。具 有 串 行 口、多 功 能 定 时 器/计 数

器、A/D转换器、LCD液晶驱动器、LED发光显示器驱动器、VFT荧光显示驱动器、OSD屏幕

显示器等特殊I/O模块,为不同的单片机选用。其中TMP87C800是TLCS-870系列单片机

的标准型产品,其内部结构框图如图4 1所示。

1.程序计数器PC程序计数器PC是一个16位寄存器,存放将要执行的指令地址。复位后取出存放在向量

表(地址FFFFH和FFFEH)单元中的内容送入PC,使CPU从用户填入FFFFH、FFFEH单

元的复位向量入口开始执行程序。TLCS-870系列单片机是利用流水线处理方式(预存取),因此PC始终是首先指向超前2个指令字节的地址。例如,当正在执行C123H地址单元的一

字节指令时,PC中的值是C125H。

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图4 1 TMP87C800结构框图

2.通用寄存器组

TLCS-870系列单片机具有16个通用寄存器组,每个寄存器组有8个8位寄存器:W、

A、B、C、D、E、H、L。该组位于地址0040H~00BFH数据存储区内,其结构如图4 2所 示。

CPU即可对一个8位的寄存器进行操作,也可对一个16位的寄存器对 WA、BC、DE、HL进

行操作。

图4 2 通用寄存器组结构图

(1)A、WA寄存器组

TLCS-870系列单片机的每个寄存器组有一个8位的累加器 A和一个16位的累加器

WA(W 是高8位,A 是 低8位),以 支 持8位 或16位 的 操 作,通 常 存 放 一 个 操 作 数 和 操

作结果。

413 世界流行单片机技术手册———日本系列

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(2)HL、DE寄存器组

在寄存器间接寻址方 式 中,16位 的 寄 存 器 组 HL、DE用 作 存 储 器 地 址 指 针。利 用 HL、

DE这两个地址指针可实现成组的数据传送及程序后进先出(LIFO)处理等。

TLCS-870系列可在存储器和存储器之间直接传送数据,以及对存储器数据直接进行操

作,这有利于程序块处理。(3)B、C、BC寄存器组

寄存器B和C可作为8位缓冲器/计数器使用。BC寄存器组可作为16位缓冲器/计数

器使用。C寄存器可作为寄存器加偏移量间接寻址的偏移量寄存器,以及可作为除法指令中

的除数寄存器(DIVgg,C)。由4位的寄存器组选择器RBS选择通用寄存器组。在复位期间,RBS初始化为“0”。由

RBS选中的寄存器组叫做当前寄存器组。

3.程序状态字PSW程序状态字PSW由 一 个 寄 存 器 组 选 择 器 RBS和4个 标 志 位 组 成。PSW 位 于 地 址 为

003FH的特殊功能寄存器SFR内,格式如下:

7 6 5 4 3 2 1 0

JF ZF CF HF RBS

在存储器存取指令期间,RBS可进行 读/写 操 作,但 标 志 位 只 可 进 行 读 操 作。当 对PSW进行写操作时,对标志位没影响。

例如,执行LD(003FH)、05H指令时,即将“05H”写到PSW 时,“5”写到RBS,标志位JF置1,其他标志位没影响。

(1)寄存器组选择器RBS寄存器组选择器RBS是一个4位寄存器,用来选择通用寄存器组。PSW.3~PSW.0为

寄存器组选择位,RBS=0~15,对应于CPU当前使用0组~15组 通 用 寄 存 器 组。例 如,当

RBS=2时,选中第2组。CPU复位后,RBS被初始化为0。(2)标志位

标志位由选择器的高4位组成:

① 零标志位ZF当操作结果或传送的 数 据 为 零,或 位 操 作(SET、CLR和CPL)指 定 位 的 值 为0,或 乘 法

(MUL)运算的高8位为0,或除法(DIV)运算的除数为0时标志位ZF置1;否则,ZF清0。

② 进位标志位CF加法运算的最高位产生 进 位 或 减 法 运 算 的 最 高 位 产 生 借 位,则CF置1;否 则,CF清0。

除法运算的除数为零,或除法运算的商大于100H时,则CF置1;否则,CF清0。另外,位移指令(SHLC、SHRC、ROLC和RORC)也可影响该进位标志位。

③ 半进位标志位 HF加法运算的低4位向高4位产生进位,减法运算的低4位向高4位产生借位时,则 HF置

1;否则,HF清0。HF主要用于加法和减法的十进制调整(DAAr或DASr)。

④ 跳转状态标志位JF

513第4章 东芝公司单片机

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在执行传送、交换、半字节交换移位、跳转指令后,JF置1。例如,表4 2为累加器和标志位执行下列指令后的状态,当 WA、HL寄存器对,数据存

储器地址为00C5H,进位标志位和半进位标志位内容分别为219AH、00C5H、D7H、1和0。

表4 2 累加器和标志位状态

指 令累加器

结 果

标志位

JF ZF CF HF

ADD A,(HL) 72 1 0 1 1

SUBB A,(HL) C2 1 0 1 0

CMP A,(HL) 9A 0 0 1 0

AND A,(HL) 92 0 0 1 0

LD A,(HL) D7 1 0 1 0

ADD A,66H 00 1 1 1 1

指 令累加器

结 果

标志位

JF ZF CF HF

INC A 9B 0 0 1 0

ROLC A 35 1 0 1 0

RORC A CD 0 0 0 0

ADDWA,0F508H 16A2 1 0 1 0

MULW,A 13DA 0 0 1 0

SET A,5 BA 1 1 1 0

4.堆栈和堆栈指针

(1)堆 栈

堆栈是一种先进后出的缓冲器区。CPU响应中断时PSW、PCH、PCL自动依次进栈,返

回时PSW、PCH、PCL依次自动退栈;而调用子程序和从子程序返回时仅PCH、PCL进栈和

退栈。堆栈可位于RAM中寄存器以外的任意区域。子程序调用占堆栈的2个字节,中断响

应占3个字节。堆栈深度只受自由数据存储区大小的限制。(2)堆栈指针

16位的堆栈指针SP指向堆栈区下一个空单元,对SP装入初值,就指定了堆栈区。进栈

时,数据→(SP)单元,(SP)→1-SP;退栈时,(SP)+1→SP,(SP)指出单元内容退栈。

5.系统时钟控制器

系统时钟控制器由时钟发生器、时序发生器、等待控制器组成。其结构如图4 3所示。

图4 3 系统时钟控制器结构图

(1)时钟发生器

时钟发生器产生基本时钟,提供给CPU内核和外围硬件设备。它包括两个振荡电路:高频

时钟发生器fc 和低频时钟发生器fs。将系统时钟控制器切换为低频时钟方式,可降低功耗。

fc 和fs 分别由XIN、XOUT和XTIN、XTOUT之间接一个晶振或陶瓷振荡器获得,时钟输入可

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由外 部 振 荡 器 提 供。此 时,外 部 时 钟 接 入 XIN/XTIN 输 入 端,XOUT/XTOUT 端 悬 空。

87C800/H00系列不提供RC振荡电路。时钟电路外部元件的连接图如图4 4所示。

图4 4 时钟电路接元件图

(2)时序发生器

时序发生器结构图如图4 5所示,机器周期如图4 6所示,时序发生器产生多种系统时

钟供给CPU和外围电路功能如下:

? 产生主系统时种。

? 使DVO输出分频脉冲。

? 产生基本定时时钟源。

? 产生监视定时器时钟源。

? 产生多功能定时器/计数器TC1~TC4的内部时钟源。

? 产生串行接口SIO1和SIO2的内部时种源。

? 产生退出STOP方式的时钟。

? 产生释放复位输出的时钟。

图4 5 时序发生器结构图

713第4章 东芝公司单片机

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图4 6 机器周期

① 时序发生器的结构

时序发生器由一个21级的分频器(带有4预分频器)、主系统时钟发生器和机器周期计数

器组成。分频器第7级 的 输 入 时 钟 取 决 于 操 作 方 式 以 及DV7CK(TBTCB第4位)的 状 态。在复位和STOP方式期间分频器清0,而预分频器不清0。

? 单时钟方式:高频时钟的256分频(fc/28)输入至分频器的第7级。

? 双时钟方式:在NORMAL2或IDLE2方式(SYSK=0),第7级分频器的输入时钟取

决于DV7CK的fc/28或fs 的状态。在SLOW或SLEEP方式(SYSCK=1),自动选择fs 作为第7级分频器的输入。

② 机器周期

指令执行与外部 操 作 和 主 系 统 时 钟 同 步。最 小 的 指 令 执 行 的 时 间 叫 做“机 器 周 期”。

TLCS-870系列单片机有10类不同的指令,所需的时间范围是1~10个机器周期。一个机

器周期由4个状态(S0~S3)组成,一个状态对应一个主系统时钟。

③ 等待控制器

等待控制器控制高频(fc)和低频(fs)时钟电路的启动和停止,切换系统总线时钟为不同的

工作频 率。它 有 两 种 操 作 方 式:单 时 钟 方 式 和 双 时 钟 方 式。它 们 是 由 系 统 控 制 寄 存 器

(SYSCR1、SYSCR2)来控制的,其位功能描述分别如表4 3和表4 4所列,二者的格式如下

所示:

SYSCR1(0038H)

7 6 5 4 3 2 1 0

STOP RELM RETM OUTEN WUT — —

SYSCR2(0039H)

7 6 5 4 3 2 1 0

XEN XTEN SYSCK IDLE — — — —

表4 3 SYSCR1位功能描述

STOP 启动停机方式0:CPU和外围部件工作

1:CPU和外围电路停止工作(开始STOP方式)

RELM 退出STOP方式控制位0:STOP输入上升沿触发退出STOP方式

1:STOP输入高电平时退出触发方式

RETM退出STOP方 式 后 的 工 作 方 式

控制位

0:退回到正常工作方式

1:退到慢速方式

读/写

813 世界流行单片机技术手册———日本系列

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续表4 3

OUTEM 停止方式时I/O输出控制位0:I/O口为高阻

1:保持不变

WUT 退出STOP方式时热启时间00:3×219/fc或3×219/fs01:219/fc或213/fs1:保留

读/写

    注:SYSCR1的最低两位为保留。

表4 4 SYSCR2位功能描述

XEN 高频振荡器控制位0:停止

1:工作

XTEN 低频振荡器控制位0:停止

1:工作

SYSCK 主系统时钟选择0:高频时钟

1:低频时钟

IDLE 启动空闲方式0:CPU和看门狗定时器工作

1:CPU和看门狗定时器停止工作,进入空闲状态

读/写

   注:XTEN复位后的操作模式:0为单时钟方式(NORMAL1);1为双时钟方式(NORMAL2)

TLCS-870系列单片机的工作状态有单时钟的正常运行方式(NORMAL1)、空闲 方 式

(IDLE1)、停机方式(STOP1)以及双时钟的正常工作方式(NORMAL2)、空闲方式(IDLE2)、慢速方式(SLOW)、睡眠方式(SLEEP)和停机方式(STOP2)。表4 5列出了TLCS-870系

列单片机操作方式转换方法。

表4 5 操作方式转换方法

操作方式频 率

高 频 低 频CPU 片内外设

机器周

期时间

RESET1

NORMAL1

IDLE1

STOP1

启动振荡

停止振荡

停止振荡

复位

操作

停止

复位

操作

停止

4/fc

RESET2

NORMAL2

IDLE2

SLOW

SLEEP

STOP2

启动振荡

停止振荡

启动振荡

停止振荡

复位

高频

停止

低频

停止

复位

操作

低频

停止

4/fc

4/fc

6.中断控制器

87C800/H00单片机有15个中断源:外部中断6个,内部中断9个。有优先权的嵌套中

断控制是允许的。其中两个内部中断源是不可屏蔽中断,其余的全部是可屏蔽中断。中断源

锁存器IL锁存 除 软 件 中 断 外 的 所 有 中 断 源 请 求 标 志,1有 效。除 软 件 中 断 和 监 视 定 时 器

(WDT)中断不可屏蔽以外,其他中断源是否被允许中断是由中断使能寄存器EIR的相应位

控制 的,其 中IMF为 CPU 中 断 允 许 标 志 位,IMF 为1时 允 许 中 断,为0时 禁 止 中 断。

TMP87C800的中断源如表4 6所列。中断控制器的内部逻辑图如图4 7所示。

913第4章 东芝公司单片机

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图4 7中断控制器的内部逻辑方框图

023 世界流行单片机技术手册———日本系列

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表4 6 TMP87C800的中断源

中断源 使能条件 中断锁存器 向量地址 优先级

外部/内部 复 位 非屏蔽 — FFFEH 最高0

内 部 INTSW(软件中断) 伪非屏蔽 — FFFCH 1

内 部 INTWDT(看门狗定时器中断) 伪非屏蔽 IL2 FFFAH 2

外 部 INT0(外部中断) IMF=1,INOEN=1 IL3 FFF8H 3

内 部 INTTC1(16位TC1中断) IMF·EF4=1 IL4 FFF6H 4

外 部 INT1(外部中断1) IMF·EF5=1 IL5 FFF4H 5

内 部 INTTBT(基本定时器中断) IMF·EF6=1 IL6 FFF2H 6

外 部 INT2(外部中断2) IMF·EF7=1 IL7 FFF0H 7

内 部 INTTC3(8位TC3中断) IMF·EF8=1 IL8 FFEEH 8

内 部 INTSIO1(串行接口1中断) IMF·EF9=1 IL9 FFECH 9

内 部 INTTC4(8位TC4中断) IMF·EF10=1 IL10 FFEAH 10

外 部 INT3(外部中断3) IMF·EF11=1 IL11 FFE8H 11

外 部 INT4(外部中断4) IMF·EF12=1 IL12 FFE6H 12

内 部 INTSIO2(串行接口2中断) IMF·EF13=1 IL13 FFE4H 13

内 部 INTTC2(16位TC2中断) IMF·EF14=1 IL14 FFE2H 14

外 部 INT5(外部中断5) IMF·EF15=1 IL15 FFE0H 最低15

(1)中断锁存器IL15~IL2除软件中断外,中断 锁 存 器 为 每 一 个 中 断 源 提 供 中 断 锁 存。当 产 生 一 个 中 断 请 求 并 向

CPU申请中断响应时,锁存器置1。在中断响应后,该锁存器清0;在复位期间,所有中断锁存

器初始化为0。中断锁存器的地址是SFR中的003CH和003DH。每个锁存器均可由指令单独清0,然

而,读、写、修改指令,诸如位操作和操作指令不能被使用。每个中断请求可由程序删除和初始

化。中断锁存器不能用指令置1。中断锁存器的内容可通过指令读出,因此,可用软件测试中断请求。中断控制器结构如下

所示:

ILH(003DH)

15 14 13 12 11 10 9 8

IL15 IL14 IL13 IL12 IL11 IL10 IL9 IL8

ILL(003CH)

7 6 5 4 3 2 1 0

IL7 IL6 IL5 IL4 IL3 IL2 — —

(2)中断使能寄存器EIR除不可屏蔽中断(软件中断和定时器中断)外,其余中断均可由中断使能寄存器EIR允许

和禁止。不可屏蔽中断的允许与中断使能寄存器的EIR的内容无关。然而,不可屏蔽中断不

123第4章 东芝公司单片机

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能同时进行多个嵌套。例如,在软件中断服务的同时,不允许定时器中断。

EIR由一个中断总使能标志IMF和单独的中断使能标志EF组成。这些寄存器赋值到

SFR的003AH和003BH,并通过指令可进行读、写(包括诸如位操作的读、写、修改指令)。其

格式分别如下所示:

EIRH(003BH)

15 14 13 12 11 10 9 8

EF15 EF14 EF13 EF12 EF11 EF10 EF9 EF8

EIRL(003AH)

7 6 5 4 3 2 1 0

EF7 EF6 EF5 EFL4 — — — IMF

① 中断总使能标志IMF除非屏蔽中断外,中断总使能标志IMF可允许和禁止所有中断响 应。标 志 位 清0,IMF

禁止所有可屏蔽中断响应;置1时,IMF允许中断响应。

② 独立的中断使能标志EF15~EF4除外部中断0外,中断使能标志可允许和禁止单个可屏蔽中断响应。若置位相应的中断

使能标志为1,则允许中断响应;置为0则禁止中断响应。(3)中断过程

中断请求一旦发生就将保持有效,直到该中断被CPU接收或由指令或复位使中断锁存

器清0为止。在执行完 当 前 指 令 后,中 断 接 收 过 程 需 要8个 机 器 周 期。执 行 中 断 返 回 指 令

RETI或RETN后,即可结束中断服务程序。中断接收过程如下,其时序图如图4 8所示。

图4 8 中断接收过程和返回指令的时序图

① 中断总使能标志IMF清0,同时禁止接收下一个可屏蔽中断。当接收非屏蔽中断时,立即禁止接收后续的其他中断。

② 与响应的中断源对应的中断锁存器IL被清0。

③ 程序计数器的内容(返回地址)和程序状态字自动压入堆栈。

223 世界流行单片机技术手册———日本系列

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④ 从向量地址表读中断服务程序的入口地址,并将该入口地址装入程序计数器。

⑤ 贮存在中断服务程序入口地址处的指令被执行。(4)外部中断

TMP87C800/H00有6个外部中断引脚输入,即INT0、INT1、INT2、INT3、INT4、INT5、如表4 7所列。其中INT1~INT4有数字噪声抑止电路,并且可以选择上升沿或下降沿两种

不同的触发方式。

表4 7 外部中断特性一览

中断源 引 脚 第二功能引脚 使能条件 触发方式

INT0 INT0 P10 IMF=1,INT0NE=1 下降沿

INT1 INT1 P11 IMF·EF5=1

INT2 INT2 P12/TC1 IMF·EF7=1

INT3 INT3 P50/TC3 IMF·EF11=1

INT4 INT4 P51/TC4 IMF·EF12=1

下降沿

上升沿

INT5 INT5 P20/STOP IMF·EF15=1 下降沿

(5)软件中断INTSW执行SWI指令后会产生软件中断,并立即开始中断处理,此时,INTSW 是优先级最高的

中断。但是,若CPU正在执行非屏蔽中断,执行SWI指令后却不会产生软件中断,其结果相

当于执行NOP指令。SWI指令主要用于检测地址错误或调试程序。触发方式选 择、噪 声 抑 止 电 路 和INT0/P10引 脚 功 能 选 择 由 外 部 中 断 控 制 寄 存 器I

(EINTCR)(0037H)完成。外部中断控制寄存器(EINTCR)的位功能描述如表4 8所列,其

格式如下所示:

EINTCR(0037H)

7 6 5 4 3 2 1 0

INT4ES INT4ES — INT4ES INT3ES INT2ES INT1ES —

表4 8 EINTCR的位功能描述

INT1NC 噪声抑制电路选择位0:抑制时间小于63/fc

1:抑制时间15/fc

INT0EN P10/INT0引脚配置选择位0:P10为普通输入/输出口

1:P10为外部中断INT0引脚

INT4ES

INT3ES

INT2ES

INT2ES

INT4中断触发方式选择位0:上升沿触发

1:下降沿触发

   写

323第4章 东芝公司单片机

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  7.看门狗定时器 WDT系统看门狗定时器能迅速发现CPU故障,如死循环等,并能重新启动使系统正常工作。

典型的TMP87C800单片机看门狗定时器结构如图4 9所示。

图4 9 监视定时器结构图

(1)看门狗定时器操作

看门狗定时器控制寄存器 WDTCR1、WDTCR2控制 WDT的工作,WDTCR1的位功能

描述如表4 9所列,其格式如下所示:

WDTCR1(0034H)

7 6 5 4 3 2 1 0

— — — — WDTEN WDTT WDTOUT

表4 9 WDTCR1的位功能描述

WDTEN 看门狗定时器使能位0:禁止

1:允许

WDTT 看门狗定时器监测时间位

00:时间为225/fc或217/fs;

01:时间为223/fc或215/fs;

10:时间为221/fc或213/fs;

11:时间为219/fc或211/fs;

WDTOUT看门狗定时器溢出时功能

选择位

0:产生中断

1:输出复位信号

 写

WDTCR2的功能描述如表4 10所列,其格式如下所示:

423 世界流行单片机技术手册———日本系列

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WDTCR2(0035H)

7 6 5 4 3 2 1 0

— — — — — — — —

表4 10 WDTCR2的位功能描述

WDTCR2看门狗定时器控制方式

只写寄存器

4EH: 清 WDT

BIH: 禁止 WDT其他值:无效

 写

  (2)看门狗定时器中断INTWDT若允许看门狗定时器中断,初始化程序必须对栈指针SP初始化,在 WDT溢出时产生中断。不管EIR内容为何,非屏蔽中断能够响应。如果看门狗定时器中断或软件中断已响应,

但是,新的看门狗定时器中断必须等到先前的非屏蔽中断过程完成。(3)看门狗定时器复位

若允许 WDT复位,则 WDT溢出时产生内部复位,并在RESET输出宽度为220/fc 的负脉

冲,使内部 硬 件 和 外 部 有 关 电 路 复 位,重 新 起 动 系 统 工 作。当 看 门 狗 定 时 器 复 位 发 生 在

SLOW 模式时,高频时钟振荡器也能接通。

8.复位电路

87C800/H00系列单片机有以下4种复位方式,典型的上电复位电路如图4 10所示。

图4 10 典型的上电复位电路

(1)外部复位输入

在时钟工作稳定后,在RESET引脚上加上大于3个机器

周期的低电平时使CPU复位。(2)地址陷阱复位

当CPU状态故障和PC指向RAM或SFR区域时,产生

地址陷阱复位,RESET引脚输出变低,使系统重新开始工作。(3)监视定时器复位

监视定时器信号作为检测状态故障时,能选择作为复位

输出或非屏蔽中断请求。(4)系统时钟复位

当XEN和XTEN都为零,高频fc 和低频fs 时钟电路都停止工作时产生复位。

除外部复位以外,其他3种内部复位电路使RESET中输出宽度为220/fc 的脉冲,使外部

相关电路也复位。

4.1.2 存储器结构原理

1.存储器地址映象

TLCS-870系列单片机有64KB存储空间,分成ROM 程序存储器、RAM 数据存储器、特殊功能寄存器和DBR数据缓冲寄存器4个地址区域。图4 11所示为TMP87C800/H00存储器地址映象图。

2.程序存储器ROM87C800有8K×8位ROM,地 址 区 域 在E000H~FFFH 范 围 内;87CH00有16×8位

523第4章 东芝公司单片机

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图4 11 TMP87C800/H00的存储器地址映象图

ROM,地址区域在C000H~FFFH范围内。ROM 中的FF00H~FFFFH区域为特殊用途区

域。TMP87C800/H00程序存储地址分配如图4 12所示。

① 中断/复位向量表(地址范围FFE0H~FFFFH)。

② 向量调用指令的向量表(地址范围FFC0H~FFDFH)。

③ 页面调用入口区域(地址范围FF00H~FFFFH)。

图4 12 TMP87C800/H00程序存储器地址分配

623 世界流行单片机技术手册———日本系列

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3.数据存储器RAM每个87C800/H00有256B的数据存储器(即静态存储器,地址从0040H~013FH),地址

0000H~00FFH作为直接寻址空间,利用这个寻址模式来增强指令。因此,数据存储器地址

0040H~00FFH能用于用户标志和用户计数器。公用寄存器区(8个寄存器×16行)也可指

定地址0040H~00BF的128B。当用于寄存器时,0040H~00BFH甚至也可作为存取数据存

储器。例如,当读取地址为0040H的数据存储单元的内容时,在0行的累加器的内容也被读

出。除了寄存器区外,堆栈可以设在数据存储器的任何地址空间。堆栈的大小由可用存储空

间限制,有关堆栈的详细说明,请看4.1.1小节中的堆栈和堆栈指针。

87C800/H00不能执行存在数据存储器中的程序。当程序计数器指示一个数据存储地址

时,将产生总线出错并使地址陷阱复位,同时,复位RESET脚出现低电平。

4.特殊功能寄存器SFR和数据缓冲器DBRTCLS-870系列单片机将 所 有 外 围 模 块 中 的 控 制 寄 存 器、状 态 寄 存 器 和 锁 存 器 安 排 在

0000H~003H的特殊化功能寄存器区域内;串行口的接收/发送数据缓冲器、LCD液晶显示

器的显示数据缓冲器等安排在数据缓冲区域DBR(0F80H~0FFFH)内。不同型号的单片机

SFR和DBR中的实际存在的寄存器名称和数量是不同的。

4.1.3 接口部件结构原理

TLCS-870系列单片机内部有很多功能特别强的外围电路,使大多数的TLCS-870系

列单片机应用系统为真正的单片机系统(即不扩展外部RAM/IO等模块的基本系统)。

1.并行I/O口

TLCS-870系列单片机的I/O口有34~90位,绝大部分I/O口可编程。可作为输入或

输出,有些口具有多种功能。所有的输出端口有一位输出锁存,而输入是没有锁存 的。双 向

I/O口有一位方向控制寄存器,复位以后,为输入方式,编程为1时为输出方式。典型的一位

I/O口结构如图4 13~图4 18所示的几种类型。

图4 13 双向I/O结构

723第4章 东芝公司单片机

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图4 14 具有第二输入/输出功能的双向I/O口结构

图4 15 具有多种功能的双向I/O结构

823 世界流行单片机技术手册———日本系列

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图4 16 大电流输出准双向I/O结构

图4 17 具有第二输入/输出功能准双向口结构

923第4章 东芝公司单片机

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图4 18 可编程内接拉高电阻的I/O结构

  2.基本定时器TBT基本定时器用于产生定时器中断,通过对TBTCR编程,设定基本的定时时间,为键盘扫

描和动态显示等提供定时基础。也可产生基本 定 时 器 中 断INTTBT,TBT是 由 控 制 寄 存 器

TBTCR控制的。如图4 19所示。

图4 19 基本定时器基本结构图

基本定时器控制寄存器位功能描述如表4 11所列,其格式如下所示:

TBTCR(0036H)

7 6 5 4 3 2 1 0

(DVOEN) (DVOCK) (DV7CK) TBTEN TBTCK

033 世界流行单片机技术手册———日本系列

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表4 11 TBTCR的位功能描述

TBTEN 基本定时器使能位0:禁止

1:允许

TBTCK 基本定时器中断选择

000:fc/223或fs/215

001:fc/221或fs/213

010:fc/216或fs/28

011:fc/214或fs/26

100:fc/213或fs/25

101:fc/212或fs/24

110:fc/211或fs/23

111:fc/29 或fs/22

  写

3.分频输出DVO分频输出电路输出占空比为50%的脉冲。该脉冲用于驱动电压系数蜂鸣器。分频输出

来自P13(DVO)引脚。P13输出锁存器应先置1。然后P13应设置为输出方式。分频器输出电路由TBTCR控制寄存器控制(注意:TBTCR是只写寄存器),其内部结构

如图4 20所示。

图4 20 分频输出结构

分频输出控制寄存器的位功能描述如表4 12所列,其格式如下所示:

TBTCR(0036H)

7 6 5 4 3 2 1 0

DVOEN DVOCK (DV7CK) (TBTEN) (TBTCK)

表4 12 分频输出控制寄存器的位功能描述

DVOEN 脉冲输出使能位0:禁止

1:允许

DVOCK DVO输出脉冲频率选择

00:fc/213或fs/25(Hz)01:fc/213或fs/25

10:fc/213或fs/25

11:fc/213或fs/25

 写

133第4章 东芝公司单片机

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  4.16位多功能定时器/计数器1(TC1)(1)结构图(如图4 21所示)

图4 21 定时器TC1结构图

(2)控制器

TC1由定 时 器/计 数 器1控 制 寄 存 器 TC1CR和 两 个16位 数 据 寄 存 器 TREG1A 和

TREG1B控 制,复 位 不 影 响 TREG1A 和 TREG1B。其 控 制 器 的 位 功 能 如 表4 13所 列。

TREG1A、TREG1B和TC1CR的格式如下所示:

TREG1A(0010H、0011H)

15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

TREG1AH(0011H) TREG1AL(0010H)

TREG1B(0012H、0013H)

15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

TREG1BH(0013H) TREG1BL(0012H)

TC1CR(0014H)

7 6 5 4 3 2 1 0

TFF1

SCAP

MCAP1

METT1

MPPG1

TC1S TC1CK TC1M

233 世界流行单片机技术手册———日本系列

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表4 13 TC1位功能描述

TC1MTC1方式选择

00:定时器/外部触发定时器/事件计数方式

01:窗口模式

10:脉冲宽度测量方法

11:脉冲发生器输出方式

TC1CKTC1时钟选择

00:内部时钟fc/211或fs/22(HZ)

01:内部时钟fc/27

10:内部时钟fc/23

11:外部时钟(TC1脚输入)

TC1STC1启动控制

00:停止并计数器清0

01:命令启动

10:保留

11:外部触发启动

SCAP1 软件捕捉控制 0:— 1:触发软件捕捉

MCAP1 脉冲宽度测量控制 0:双边捕捉 1:单边捕捉

METT1 外部触发定时器控制 0:触发启动 1:触发启动和停止

MPPG1 脉冲发生器输出控制 0:连续脉冲 1:单脉冲

TFF1 脉冲发生器方式中定时器F/F1控制 0:清0 1:置位

    写

(3)功能描述

定时器/计数器1有6种工作方式。

① 定时器方式

TC1由内部时钟加1计数,同时,TREG1A的内容与计数器的内容比较,若两者相同,则

产生INTTC1中断,并且将TC1清0。以后恢复计数过程,通过置SCAP1(TC1CR的第6位)为1,可使TC1的内容传送到TREG1B(软件捕捉功能)。在捕捉完成后,SCAP1自动清0。

② 外部触发定时器方式

由TC1输入引脚上的跳变信号启动TC1,通过EINTCR中的INT2ES可选择上升沿或

下降沿触发方式。TREG1A的内容与计数器比较,若两者相同,则产生INTTC1中断,并将计

数器清0,计数器停止计数。通过选择TC1引脚输入的跳变沿重新启动计数器。

③ 事件计数方式

由TC1输入引脚上的跳变信号启动计数器,通过EINTCR中的INT2ES选择是上升或

下降沿触发方式。TREG1A中的内容与计数器内容相比较,若两者相同,则产生INTTC1中

断,并将计数器清0。最大可用频率是fc/24(NORMAL1/L2或IDLE1/2方式)和(SLOW 或

SLEEP方式)。

SCAP1置1,可将计数器内容传送至TREG1B,在捕捉之后,自动将SCAP1清0。

④ 窗口模式

在TC1引脚输入端为高电平和低电平时,TC1由内部时钟计数。若TREG1A的内容和

计数器中的内容相等,则产生INTTC1中断,并将计数器清0。用INT2ES可选择TC1引脚

333第4章 东芝公司单片机

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输入为正逻辑或负逻辑。SCAP1置1,则可将计数器的当前内容传送至TREG1B。

⑤ 脉冲宽度测量方式

此方式采用外部触发信号启动计数功能。触发信号可以是TC1引脚输入的上升沿或下

降沿,时钟源是内部时钟。发生一个下跳变时,计数器的内容传到TREG1B,产生中断。若求

下降沿(或上升沿)的“捕捉值”,必须在检测到上升沿(或下降沿)之前,读出TREG1B。

⑥ 可编程脉冲发生器(PPG)输出方式

由TC1引脚输入的边沿(上升沿或下降沿)或一个命令可启动计数器,时钟源采用内部时

钟。TREG1B的内容与计数器的内容相比较,若两者相同,定时器F/F1输出取反。TREG1A中内容与计数器内容相同时,F/F1发生跳变,并将计数器清0,此时产生INTTC1中断。定时

器F/F1输出连到P14(PPG)引 脚,在 这 种PPG输 出 方 式 中,应 置 位P14输 出 锁 存 器 并 用

P1CR4设定为输出。在复位期间,F/F1清0,F/F1的 值 可 由 程 序 设 定 为 正 或 负 的 逻 辑 脉 冲

输出。

5.16位定时器/计数器2(TC2)(1)结构图(如图4 22所示)

图4 22 定时器计数器2(TC2)

(2)控制器

TC2是由TC2的控制寄存器(TC2CR)和16位定时寄存器2(TREG2)控制。复位不影

响TREG2。TC2CR位功能描述如表4 14所列。TREG2和TC2CR的具体格式如下所示:

TREG2   (0016H、0017H)

15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

TREG2H(0017H) TREG2L(0016H)

TC2CR(0015H)

7 6 5 4 3 2 1 0— — TC2S TC2CK — TC2M

433 世界流行单片机技术手册———日本系列

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表4 14 TC2CR位功能描述

TC2M定时器/计数器2操作方式选择

0:定时器/事件计数器方式

1:窗口模式

TC2CK定时器/计数器2时钟源选择

000:内部时钟  fc/223orfs/215Hz

001:内部时钟  fc/213orfs/25

010:内部时钟  fc/28

011:内部时钟  fc/23

100:内部时钟  fc

101:内部时钟  fs

110:保留

111:外部时钟

TC2S定时器/计数器2启动控制

0:停止和计数器清0

1:启动

      写

(3)功能描述

TC2有三种工作方式:定时器、事件计数器和窗口模式。TC2也可用做从SLOW模式切

换到NORMAL2模式的唤醒信号。

① 计数器方式

在这种方式下,内部时钟用于计数。TREG2的内容和计数器中的内容相比较,若两者相

同,则产生INTTC2中断,并将计数器清0。在计数器清0后,又恢复计数过程。

② 事件计数方式

在这种方式下,事件记数是对TC2引脚输入的上升沿次数进行计数。TREG2和计数器

的内容相比较,若两者相同,则产生INTTC2中断,并将计数器清0。TC2引脚最大计数频率

在NORMAL1/2或IDLE1/2方式下为fc/24Hz。在SLOW或SLEEP方式下为fs/24Hz。

③ 窗口模式

在这种方式下,TC2引脚输入和内部时钟相与的上升沿进行加1计数,内部时钟由TC2CK选择。TREG2和计数器的内容相比较,若两者相同,则产生INTTC2中断,并将计数器清0。

6.8位定时器/计数器3(TC3)(1)结构图(如图4 23所示)(2)控制器

TC3是由TC3控制寄存器TC3CR和两个8位定时寄存器TREG3A与TREG3B控制。

TREG3A与 TREG3B不 受 复 位 影 响。TC3CR 位 功 能 描 述 如 表4 15所 列,TREG3A、

TREG3B和TC3CR的具体格式如下所示:

TREG3A(0018H)

7 6 5 4 3 2 1 0

— — — — — — — —

TREG3B(0019H) — — — — — — — —

TC3CR(001AH)

7 6 5 4 3 2 1 0

— SCAP — TC3S TC3CK — —

533第4章 东芝公司单片机

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图4 23 TC3的内部结构图

表4 15 TC3CR位功能描述

TC3M 工作方式选择0:定时器/计数器

1:捕捉方式

TC3CK 计数时钟源

00:内部时钟fc/212或fs/24

01:内部时钟fc/210或fs/22

10:内部时钟fc/27

11:外部时钟TC3端输入脉冲

TC3S 启动计数控制0:停止计数并清TC31:启动计数

SCAP 软件捕捉控制0:—1:软件捕捉

    写

(3)功能描述

① 计数器方式

功能和TC1相同,只是计数器为8位。

② 事件计数方式

在这种方式下,TC3引脚输入脉冲用于计数操作。用EINTCR的第3位INT3ES可选择

上升沿计数或下 降 沿 计 数。TREG3A的 内 容 和 计 数 器 的 内 容 相 比 较,若 两 者 相 同,则 产 生

INTTC3中断,并将计数器清0。最大频率在NORMAL1/2或IDLE1/2方式下为fc/24 Hz。

在SLOW 或SLEEP方式下为fs/24Hz。脉宽的高电平和低电平应大于等于2个周期。置位

SCAP可使计数器当前内容装入TREG3B,在捕捉过后SCAP位自动清0。

③ 捕捉模式

在这种方式下,可测量TC3引脚输入的脉冲宽度,周期和占空比,也适合于摇控信号的解

633 世界流行单片机技术手册———日本系列

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码。计数器依靠内部时钟加1计数,在TC3引脚输入的上升沿(下降沿)处将计数器的当前内

容装入TREG3A,然后将计数器清“0”并产生INTTC3中断。在TC3引脚输入的下降沿(上

升沿)处将计数器的当前内容装入TREG3B。上述两个过程依次循环。若在跳变出现之前,计数器发生溢出,则FFH置入TREG3A,并产生溢出中断(INTTC3)。在中断发 生 之 后,捕

捉和溢出检测停止,直到读出TREG3A为止。而计数器继续工作,

7.8位定时器/计数器4(TC4)(1)结构图(如图4 24所示)

图4 24 TC4的内部结构图

(2)控制器

TC4是由控制寄存器TC4CR和定时寄存器TREG1控制,复位不影响TREG4。TC4CR的位功能描述如表4 16所列。TREG4和TC4CR的格式如下所示:

TREG4(001BH)

7 6 5 4 3 2 1 0

— — — — — — — —

TC4CR(001CH)

7 6 5 4 3 2 1 0

TFF4 — TC4S TCC4CK TC4M

表4 16 TC4CR位功能描述

TC4M TC4操作方式选择

00:定时器/事件计数模式

01:保留

10:可编程分频输出(PDO)方式

11:脉冲宽度调制输出(PDO)方式

TC4CK TC4时钟源选择

00:内部时钟fc/211或fs/23Hz

01:内部时钟fc/27

10:内部时钟fc/23

11:外部时钟(TC4引脚输入)

   写

733第4章 东芝公司单片机

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续表4 16

TC4S TC4启动控制0:停止或清01:启动

TFF4 定时器F/F4控制

00:清001:取反

10:置111:保留

  写

(3)功能描述

TC4有4种工作方式:定时器、事件计数器、可编程分频输出以及PWM输出方式等。

① 定时器方式

在这种方式下,内部时钟用于加1计数操作。TREG4的内容和计数器内容相比较,若两

者相同,则产生TC4中断(INTTC4),并将计数器清0。在计数器清0后,又恢复计数过程。

② 事件计数方式

在这种方式下,TC4引脚输入(外部时钟)脉冲作为计数脉冲源。用TC4ES(EINTCR的

4位)可选择上升 沿 或 下 降 沿。若TREG4的 内 容 与 计 数 器 的 内 容 相 同,则 产 生INTTC4中

断,并将计数器清0。最大频率在NORMAL1/2或IOLE1/2方式下,为fc/24 Hz。在SLOW或SLEEP方式下为fs/24Hz。脉冲宽度的高,低电平要求至少大于等于两个机器周期。

③ 可编程分频输出(PDO)方式

在这种方式下,内部时钟用于加1计数操作。若TREG4的内容和计数器的内容相同时,定时器F/F4输出取反,并将计数器清0。当F/F4输出取反时,从PDO(P55)引脚输出。定时器

F/F4可被软件初始化,并且在复位期间初始化为0。在PDO输出取反时,则产生INTTC4中断。

④ 脉冲宽度调制PWM输出方式

在这种方式下,可输出8位PWM信号,内部时钟用于计数过程。TREG4的内容和计数

器的内容相比较,若两者相同,定时器F/F4输出取反。计数器继续计数。当发生溢出时,定

时器发生跳变,并将计数器清0。F/F4输出取反,并从PWM(P55)引脚输出。当发生溢出时,将产生一次INTTC4中断。

8.串行口SIO1、SIO2TCLS-870系列的大多数单片机都有时钟同步串行口SIO,主要用于器件之间的通信。

典型的TMP87C800单片机有两个功能相同的时钟同步8位串行接口SIO1和SIO2,每个串

行口都有一个8个字节的传送和接收数据缓冲区,能自动、连续地传送高达64位数据其结构

如图4 25所示。(1)结构图

SIO1和SIO2结构相同,只是控制寄存器/状态寄存器和缓冲寄存器的地址/位不同。(2)控制器

串行接口由SIO控制寄存器(SIO1CR或SIO2CR)和等待控制 寄 存 器(SIOWCR)控 制。串行接口的状态可由SIO状态寄存器(SIO1SR或SIO2SR)的读操作决定。

传送和接收数据缓冲器是由SIO缓冲器控制寄存器(SIOBCR)控制的,数据缓冲器的地

址位于0FF0H~0FF7H(SIO1)和0FF8H~0FFFH(SIO2),并且一次可连续传送8字节。当

指定的几个字节已经传送完成时,产生缓冲区变空(在传送方式)或缓冲区充满(在接收方式或

833 世界流行单片机技术手册———日本系列

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图4 25 串行口SIO结构图

传送/接收方式)产生中断(INTSIO1或SINTSIO2)。当使用内部时钟作为串行时钟时,在8位接收方式和8位发送和接收方式中,对于每一个

字节传送过程,在串行时钟中提供了一个固定的间隔等待,用SIOWCR可选择以下4种不同

的等待时间。

①SIO2控制寄存器位功能描述如表4 17所列,SIO1具体格式如下:

SIO1CR(0020H)

7 6 5 4 3 2 1 0

SIOS SIOINH SIOM SCK

表4 17 SIO2控制寄存器的位功能描述

SIO2CR(0021H) SIOS 数据传送启/停控制

0:停止

1:启动

SIOINH 继续/终止传送控制0:继续传送

1:终止传送(终止后自动清0)

SIOM 发送方式选择

000:8位传送方式

001:4位传送方式

010:8位传送/接收或接收方式

110:4位接收方式

SCK 串行时钟选择

000:内部时钟fc/213或fs/25Hz001:内部时钟fc/28

010:内部时钟fc/26

110:内部时钟fc/2

烍烌

烎5

SCK引脚输出

110:外部时钟(SCK引脚输入)

     写

②SIO1、SIO2状态寄存器位功能描述如表4 18的所列,具体格式如下所示:

SIO1SR(0020H)SIO2SR(0021H)

7 6 5 4 3 2 1 0

SIOF SEF — — — — — —

933第4章 东芝公司单片机

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表4 18 SIO1SR和SIO2SR位功能描述

SIOF串行传送操作

状态监视

0:传送终止

1:传送过程

SEF 移位操作状态监视0:换档操作终止

1:换档操作过程

 读

③SIO1、SIO2等待控制寄存器。SIOWCR的位功能描述如表4 19所列,其具体格式如

下所示:

SIOWCR(0023H)

7 6 5 4 3 2 1 0

— ERM2 WAIT2 ERM1 WAIT1

表4 19 SIOWCR的位功能描述

ERM1 SIO18位传送/接收方式控制

ERM2 SIO28位传送/接收方式控制

WAIT1 SIO1等待控制

WAIT2 SIO2等待控制

0:传送/接收方式

1:接收方式

00:T=TD

01:Tf=2TD

10:Tf=4TD

11:Tf=8TD

  写

④SIO1、SIO2缓冲控制寄存器。SIOBCR位功能描述如表4 20所列,其具体格式如下

所示:

SIOBCR(0022H)

7 6 5 4 3 2 1 0

— BUF2 — BUF1

表4 20 SIOBCR位功能描述

BUF1SIO1传送字节数

BUF2SIO2传送字节数

传送字节数 SIO1的缓冲区地址 SIO2的缓冲区地址

000:1B

001:2B

010:3B

011:4B

100:5B

101:6B

110:7B

111:8B

0FF0H   

0FF0H~0FF1H

0FF0H~0FF2H

0FF0H~0FF3H

0FF0H~0FF4H

0FF0H~0FF5H

0FF0H~0FF6H

0FF0H~0FF7H

0FF8H   

0FF8H~0FF9H

0FF8H~0FFAH

0FF8H~0FFBH

0FF8H~0FFCH

0FF8H~0FFDH

0FF8H~0FFEH

0FF8H~0FFFH

     写

串行时钟时 钟 源 可 以 是 外 部 时 钟 和 内 部 时 钟,并 由 SIO 控 制 寄 存 器 的SCK位 确 定

(如表4 21所列)。

043 世界流行单片机技术手册———日本系列

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表4 21 串行时钟速率

串行时钟

NORMAL1/L2,IDLE1/2方式

DV7CK=0 DV7CK=1

SLOW方式

SLEEP方式

最大传输数率/(kb·s-1)

fc=8MHz fs=32.768kHz

fc/213 fs/25 fs/25  0.95 1

fc/28 fs/28 — 30.5 —

fc/26 fs/26 — 122 —

fc/25 fs/25 — 244 —

(3)传送方式

SIOM和ERM1/ERM2用于选择发送,接收或传送/接收方式。

①4位和8位传送方式

在这种方式下,SIO1CR/SIO2CR和SIOWCR被设定为传送方式,要传 送 的 数 据 首 先 写

入数据缓冲寄存器(DBR)。在数据写完之后,置位SIOS为1并启动发送过程。然后数据从

SO引脚顺序输出,并与串行时钟保持同步。输出时低位在先。一旦低位有输出,数据就从数

据缓冲寄存器传送至移位寄存器。当最后一位数据传送完毕,数据缓冲寄存器为空,产生INTSIO(缓冲器空)中断,请求下一个要发送的数据。

当使用内部时钟时,若BUF指定的几个字节数据已发送,而下一个要发送的数据并未装

入数据缓冲寄存器,则串行时钟将停止并进入自动等待状态。此时,即使向数据缓冲区写一个

数据,也会取消自动等待状态。因此,在发送两个或两个以上数据时,总是在先前传送的数据

完成前,写下一个数据。当使用外部时钟时,在移位下一个数据之前,该数据必须先写入数据缓冲寄存器。因此,

传输速率取决于产生中断请求到数据写入数据缓冲寄存器(在中断服务程序中完成)这两者之

间的最大延时时间。

②4位和8位接收方式

在设定控制寄存器为接收方式后,置位SIOS为1并启动接收过程随后,数据经由S1引

脚传送互移位寄存器,并与串行时钟同步。当接收到一个数据后,该字节从移位寄存器传送至

数据缓冲寄存器(DBR)。当指定的几个字节均已收到后,就产生下一个INTSIO(缓冲区满)中断,请求CPU将这些数据读走。在中断服务程序中可从数据缓冲寄存器读取上述数据。

当SIOS清0时,结束接收过程,则当前的数据被传送到缓冲区中。当接收过程完成时,

SIOF标志位清0,因此可用程序判断接收过程是否结束。当使用外部时钟时,移位操作与外部时钟同步。因此,在下一个数据传送到数据缓冲寄存

器之前,必须先读走前一个数据。如果前一个数据还未读走,那么下一个数据将不会传送到数

据缓冲寄存器,并且取消其它任何数据接收过程。当外部时钟使用时最大的传输速率取决于

产生中断请求到从数据缓冲寄存器读走数据这两者之间的延时时间。当使用内部时钟时,若在下一个数据接收之前没有即时从数据缓冲寄存器读走前一个数

据,那么串行时钟将停止并进入自动等待状态,直到该数据读走才启动。

③8位发送/接收方式

在设定控制寄存 器 为8位 发 送/接 收 方 式 后,先 要 把 发 送 的 数 据 写 入 数 据 缓 冲 寄 存 器

143第4章 东芝公司单片机

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(DBR)中,然后置位SIOS为1并启动发送过程。在发送过程中,数据在串行时钟的前沿 从

SO引脚输出,在接收过程中,数据在串行时钟的后沿从SI引脚输入。8位数据从移位寄存器

传送与数据缓冲寄存器当BUF指定的几个字节均已传送完毕后,则产生一个INTSIO中断。在中断服务程序中从数据缓冲寄存器读取刚接收到的数据,然后再写要发送的数据至DBR。数据缓冲寄存器用来作为传送和接收。

当使用内部时钟时一直处于等待状态,直到读走已接收到的数据并且向数据缓冲寄存器

写入一个数据为止。当使用外部时钟时,移位操作与外部时钟同步。因此在下一次移位操作之前,先读走已接收到

的数据,再写入一个要发送的数据。传输速率取决于产生中断请求到读走已接收到的数据并向数

据缓冲寄存器写入一个要发送的数据(在中断服务程序中完成)这两者之间的最大延时时间。当传送开始,在SIOF置1后,并一直保持到从SO引脚输出的最后数据的最后一位,直到

SCK的下降沿为止。

SIOS清0后,可允许发送方式,且当前数据被传送到数据缓冲寄存器。当完成传送过程后,发送方式结束;当接收过程结束时,SIOF标志位清0。因此可用程序监测接收过程是否已结束。

9.I2CBUS串行总线口

TCLS-870系列单片机的部分单片机串行口既支持时钟同步串行口通信,又支持流行的

I2CBUS串 行 总 线 口 通 信。典 行 的 TMP87CM36单 片 机SBI具 有 时 钟 同 步 串 行 口 通 信 和

I2CBUS串行总线口通信两种方式。其结构如图4 26所示。

图4 26 TMP87CMM36SBI结构图

10.A/D转换器

TLCS-870系列中很多单片 机 有6位 和8位 或10位 逐 次 逼 近 式 A/D转 换 器。典 型 的

TMP87CX46/47D单片机的转换器结构如图4 27所示,这是一个带采样保持的8路8位A/D。

11.液晶显示器驱动器

TLCS-870系列中有10多种单片机具有LCD液晶显示器驱动模块。液晶显示器具有

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图4 27 TMP87CX46/47A/D结构图

功耗低、体积小、显示信息多等优点,但驱动电路比较复杂,具有LCD驱动器的单片机使LCD的软硬件设计变的非常简单。典行的TMP87CX20单片机的驱动器结构如图4 28所示。

图4 28 TMP87CX20LCD驱动器结构图

12.屏幕显示电路OSDTLCS-870系列中有些单片机具有屏幕显示电路OSD,这类单片机主要用于电视机中的控

制屏上字符和符号的显示。典行的TMP87CM36单片机的OSD结构图如图4 29所示。

343第4章 东芝公司单片机

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图4 29 TMP87CM360SD结构图

13.其他外围电路

TLCS-870系列单片机还有可直接驱动发光显示器LED的大电流输出口,可驱动荧光

显示器VFT的耐压30V以上的输出口UART,高速输出口线,摇控信号检测电路,用于D/A转换的可编程脉冲宽度输出PWM等。

4.1.4 指令系统

TLCS-870系 列 单 片 机 具 有412条 指 令,129种 类 型,41指 令 助 记 符,指 令 长 度 为1~4B。表4 22列出了TLCS-870系列的指令系统的分类情况。表4 23列出了TLCS-870指令符号的说明,其中r和g的说明如表4 24所列,rr和gg的说明如表4 25所列,pp的说

明如表4 26所列。

表4 22 TLCS-870系列的指令系统分类

传 送

交 换

8位数据传送、交换 9种 46条

16位数据传送、交换 6种 16条

寄存器区切换 1种 1条

数 据

操 作

8位操作

16位操作

乘除法

比 较

增量(+1)、减量(-1)算术运算

逻辑运算

十进制调整

比 较

增量(+1)、减量(-1)算术运算

逻辑运算

6种 30条

4种 18条

20种 92条

15种 69条

2种 4条

2种 2条

2种 2条

8种 8条

6种 6条

2种 4条

移 位

循 环

半字节操作

移 位 2种 4条

循 环 2种 4条

半字节交换、半字节循环 3种 14条

位操作 置1,清0求反 17种 53条

标志操作 3种 3条

跳 转 跳 转 5种 18条

调 用

返 回

调 用 5种 9条

返 回 3种 3条

其 他进栈、退栈 4种 4条

软中断、空操作 2种 2条

总 数 129种 412条

443 世界流行单片机技术手册———日本系列

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表4 23 TLCS-870指令符号说明

符 号 说  明

A A寄存器(8位累加器)

W W寄存器

B B寄存器

C C寄存器(除法指令中,除数)

D D寄存器

E E寄存器

H H寄存器

L L寄存器

WA WA寄存器对(16位累加器)

BC BC寄存器对

DE DE寄存器对

HL HL寄存器对

PC 程序计数器

SP 堆栈指针

PSW 程序状态字

RBS 寄存器区选择

JF 转移状态字

ZF 零标志

CF 进位标志内容求反

HF 半进位标志

CF 进位标志

IMF 中断允许标志

r,g 寄存器(如表4 24所列)

符 号 说  明

rr,gg 寄存器对(如表4 25所列)

pp 寄存器对(如表4 26所列)

n 4位或8位立即数

mn 16位立即数

d 有符号的5位或8位偏移量(-16~+15/-128~+127)

b 位序号

x,y 8位直接地址(0000H~00FFH)

(xx) 存储器xx单元中的内容

(xx+1,xx) 存储器xx地址开始单元中的内容

.b b位内容

← 传 送

交 换

+ 加

- 减

× 乘

÷ 除

∧ 按位逻辑与

∨ 按位逻辑或

按位逻辑异或

null 空操作

$ 本指令起始地址

(src) 源存储单元

(dst) 目标存储单元

表4 24 r,g说明

r,g 寄存器 r,g 寄存器

0 A 4 E

1 W 5 D

2 C 6 L

3 B 7 H

表4 25 rr,gg说明

rr,gg 寄存器对

0 WA

1 BC

2 DE

3 HL

表4 26 pp说明

pp 寄存器对

0 DW

1 HL

  TCLS-870有13种寻址方式

? 寄存器间接寻址(Register Indirect)。

? 直接寻址 (Indexed)。

? 寄存器寻址 (Direct)。

? 隐含寻址 (Register)。

? 立即寻址 (Immediate)。

? 相对寻址 (Relative)。

? 绝对寻址 (Abolute)。

543第4章 东芝公司单片机

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? 向量寻址 (Vector)。

? 页面寻址 (Page)。

? 寄存器位寻址 (RegisterBit)。

? 存储器位寻址 (MemoryBit)。

? 寄存器间接位寻址 (RegisterIndirectBit)。

TCLS-870系列的指令助记符和操作如表4 27所列,标志位的说明如表4 28所列。

表4 27 TLCS-870指令助记符和操作

助记符 操  作

ADD 加 法

ADDC 带进位加法

AND 逻辑与

CALL 调 用

CALLP 页面调用

CALLV 向量调用

CLR 清0字节/位

CMP 比 较

CPL 求 反

DAA 十进制加法调整

DAS 十进制减法调整

DEC 减 1

DI 禁止(屏蔽)中断

DIV 除 法

EI 允许中断

INC 加 1

J 条件转移

JP 绝对转移

JR 相对转移

JRS 短相对转移

LD 读取字/字节/位

LDW 读取字

汇编扩展指令

助记符 操  作

MCMP 屏蔽比较

MUL 乘 法

NOP 空操作

OR 逻辑或

POP 退 栈

PUSH 进 栈

RET 从子程序返回

RETI 从可屏蔽的中断返回

RETN 从不可屏蔽的中断返回

ROLC 带进位左环移

ROLD 左环移

RORC 带进位右环移

RORD 右环移

SET 置 位

SHLC 逻辑带进位左移

SHRC 逻辑带进位右移

SUB 减 法

SUBB 带进位减法

SWAP 半字节交换

SWI 软中断

TEST 测试位

XCH 字/字节交换

XOR 逻辑异或

表4 28 标志位说明

操作所确定的数据

零检测标志ZF

数据传送 若源数据为0X00,则ZF置1;否则ZF清0

数据交换 若交换指令执行前,寄存器g或源操作数的内容为0X00,则ZF置1;否则,ZF清0

数据操作(1)若算术、逻辑的结果为0X00,则ZF置1;否则,ZF清0(2)乘法运算结果高8位或除法运算结果为0X00,则ZF置1;否则ZF清0

移位、循环 若移位、循环指令执行后,寄存器的内容为0,则ZF置1;否则ZF清0

其 他 表示设置ZF的数据也同时设置JF

643 世界流行单片机技术手册———日本系列

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续表4 28

操作所确定的数据

进位标志CF

加法运算 最高位进位标志

减法运算 最高位借位标志

除法运算 若除数为0X00或者商大于等于0X100,则CF置1;否则,CF清0

其 它 表示设置CF的数据也同时设置JF

C 进位示志CF取反

半进位标志 HF

加法运算 第3位向高4位进位,则 HF置1;否则,HF清0

减法运算 第3位向高4位借位,则 HF置1;否则 HF清0

J 转移状态字JF取反

1 置10 清0U 未定义数据

- 标志位CF不受影响,指令执行前的数据被保存

本节中以表格形式给出TLCS-870的指令系统。指令分以下几类:

? 数据传送,交换指令(如表4 29所列)。

? 算数和逻辑运算指令(如表4 30所列)。

? 移位,循环和半字节操作指令(如表4 31所列)。

? 位操作指令(如表4 32所列)。

? 标志位操作指令。

? 跳转指令(如表4 33所列)。

? 调用,返回操作指令(如表4 34所列)。

? 其他控制操作指令(如表4 35所列)。

? 汇编扩展指令(如表4 36所列)。

? 条件转移指令(如表4 37所列)。

表4 29 数据传送,交换指令

助记符 目标码(二进制) 操  作标 志

JF ZF CFHF

周期数

LD A,r 0101 0rrr A←r 1 Z — — 1

LD r,A 010 1rrr r←A 1 Z — — 1

LD r,g 1110 1ggg 0101 1rrr r←g 1 Z — — 2

LD rr,gg 1110 10gg 0001 01rr rr←gg 1 — — — 2

LD SP,gg 1110 10gg 1110 1010 SP←gg 1 — — — 3

LD gg,SP 1110 10gg 1111 1011 gg←SP 1 — — — 3

LD A,(x) 0010 0010 xxxx xxxx A←(x) 1 Z — — 3

LD r,(x) 1110 0000 xxxx xxxx r←(x) 1 Z — — 4

0101 1rrr

743第4章 东芝公司单片机

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续表4 29

助记符 目标码(二进制) 操  作标 志

JF ZF CFHF

周期数

LD A,(HL) 0010 0011 A←(HL) 1 Z — — 2

LD r,(pp) 1110 001p 0101 1rrr r←(pp) 1 Z — — 3

LD r,(HL+) 1110 0110 0101 1rrr r←(HL):HL←HL+1 1 Z — — 4

LD r,(-HL) 1110 0111 0101 1rrr HL←HL-1:r←(HL) 1 Z — — 4

LD r,(HL+d) 1110 0100 dddd dddd r←(HL+d) 1 Z — — 5

0101 1rrr

LD r,(HL+C) 1110 0101 0101 1rrr r←(HL+C) 1 Z — — 5

LD r,(PC+A) 1110 0001 0101 1rrr r←(PC+A) 1 Z — — 5

LD rr,(x) 1110 0000 xxxx xxxx rr←(x+1,x) 1 — — — 5

0001 01rr

LD rr,(pp) 1110 001p 0001 01rr rr←(pp+1,pp) 1 — — — 4

LD rr,(HL+d) 1110 0100 dddd dddd rr←(HL+d+1,HL+d) 1 — — — 6

0001 01rr

LD rr,(HL+C) 1110 0101 0001 01rr rr←(HL+C+1,HL+C) 1 — — — 6

LD rr,(PC+A) 1110 0001 0001 01rr rr←(PC+A+1,PC+A) 1 — — — 6

LD (x),A 0010 1010 xxxx xxxx (x)←A 1 — — — 3

LD (x),r 1111 0000 xxxx xxxx (x)←r 1 — — — 4

0101 0rrr

LD (HL),A 0010 1011 (HL)←A 1 — — — 2

LD (pp),r 1111 001p 0101 0rrr (pp)←r 1 — — — 3

LD (HL+),r 1111 0110 0101 0rrr (HL)←r:HL←HL+1 1 — — — 4

LD (-HL),r 1111 0111 0101 0rrr HL←HL-1:(HL)←r 1 — — — 4

LD (HL+d),r 1111 0100 dddd dddd (HL+d)←r 1 — — — 5

0101 0rrr

LD (x),rr 1111 0000 xxxx xxxx (X+1,X)←rr 1 — — — 5

0001 00rr

LD (pp),rr 1111 001p 0001 00rr (pp+1,pp)←rr 1 — — — 4

LD (HL+d),rr 1111 0100 dddd dddd (HL+d+1,HL+d)←rr 1 — — — 6

0001 00rr

LD (x),(y) 0010 0110 yyyy yyyy (x)←(y) 1 Z — — 5

xxxx xxxx

LD (x),(pp) 1110 001p 0010 0110 (x)←(pp) 1 U — — 5

xxxx xxxx

LD (x),(HL+d) 1110 0100 dddd dddd (x)←(HL+d) 1 U — — 7

xxxx xxxx

LD (x),(HL+C) 1110 0101 0010 0110 (x)←(HL+C) 1 U — — 7

xxxx xxxx

LD (X),(PC+A) 1110 0001 0010 0110 (x)←(PC+A) 1 U — — 7

xxxx xxxx

843 世界流行单片机技术手册———日本系列

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续表4 29

助记符 目标码(二进制) 操  作标 志

JF ZF CFHF

周期数

LD (HL),(x) 1110 0000 xxxx xxxx (HL)←(x) 1 Z — — 5

0010 0111

LD (HL),(pp) 1110 001p 0010 0111 (HL)←(pp) 1 Z — — 4

LD (HL),(HL+d) 1110 0100 dddd dddd (HL)←(HL+d) 1 Z — — 6

0010 0111

LD (HL),(HL+C) 1110 0101 0010 0111 (HL)←(HL+C) 1 Z — — 6

LD (HL),(PC+A) 1110 0001 0010 0111 (HL)←(PC+A) 1 Z — — 6

LD r,n 0011 0rrr nnnn nnnn r←n 1 — — — 2

LD rr,mn 0001 01rr nnnn nnnn rr←mn 1 — — — 3

mmmm mmmm

LD SP,mn 1111 1010 nnnn nnnn SP←mn 1 — — — 3

mmmm mmmm

LD RBS,n 0000 1111 0000 nnnn RBS←n(0≤n≤15) 1 — — — 2

CLR (x) 0010 1110 xxxx xxxx (x)←0 1 — — — 4

LD (x),n 0010 1100 xxxx xxxx (x)←n 1 — — — 4

nnnn nnnn

CLR (HL) 0010 1111 (HL)←0 1 — — — 2

LD (HL),n 0010 1101 nnnn nnnn (HL)←n 1 — — — 3

LD (BE),n 1111 0010 0010 1100 (DE)←n 1 — — — 4

nnnn nnnn

LD (HL+),n 1111 0110 0010 1100 (HL)←n:HL←HL+1 1 — — — 5

nnnn nnnn

LD (-HL),n 1111 0111 0101 1100 HL←HL-1:(HL)←n 1 — — — 5

nnnn nnnn

LD (HL+d),n 1111 0100 dddd dddd (HL+d)←n 1 — — — 6

0010 1100 nnnn nnnn

LDW (x),mn 0010 0100 xxxx xxxx (x+1,x)←mn 1 — — — 6

nnnn nnnn mmmm mmmm

LDW (HL),mn 0010 0101 nnnn nnnn (HL+1,HL)←mn 1 — — — 5

mmmm mmmm

XCH r,g 1110 1ggg 1010 1rrr rg 1 Z — — 3

XCH rr,gg 1110 10gg 0001 00rr rrgg 1 — — — 3

XCH r,(x) 1110 0000 xxxx xxxx R(x) 1 Z — — 5

1010 1rrr

XCH r,(pp) 1110 001p 1010 1rrr r(pp) 1 Z — — 4

XCH r,(HL+) 1110 0110 1010 1rrr r(HL):HL←HL+1 1 Z — — 5

XCH r,(-HL) 1110 0111 1010 1rrr HL←HL-1:r(HL) 1 Z — — 5

XCH r,(HL+D) 1110 0100 dddd dddd r(HL+d) 1 Z — — 6

1010 1rrr

XCH r,(HL+C) 1110 0101 1010 1rrr r(HL+C) 1 Z — — 6

XCH r,(PC+A) 1110 0001 1010 1rrr r(PC+A) 1 Z — —

943第4章 东芝公司单片机

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表4 30 算数和逻辑运算指令

助记符 目标码(二进制) 操  作标 志

JF ZF CFHF

周期数

CMP A,g 1110 1ggg 0110 0111 A-g Z Z C H 2CMP g,A 1110 1ggg 0110 1111 g-A Z Z C H 3CMP WA,gg 1110 10gg 0011 0111 WA-gg Z Z U H 4CMP A,(x) 0111 1111 xxxx xxxx A-(x) Z Z C H 4CMP A,(pp) 1110 001p 0111 1111 A-(pp) Z Z C H 3CMP A,(HL+) 1110 0110 0111 1111 A-(HL):HL←HL+1 Z Z C H 4CMP A,(-HL) 1110 0111 0111 1111 HL←HL-1:A-(HL) Z Z C H 4CMP A,(HL+d) 1110 0100 dddd dddd A-(HL+d) Z Z C H 5

0111 1111CMP A,(HL+C) 1110 0101 0111 1111 A-(HL+C) Z Z C H 5CMP A,(PC+A) 1110 0001 0111 1111 A-(PC+A) Z Z C H 5CMP (x),(HL) 1110 0000 xxxx xxxx (x)-HL) Z Z C H 6

0110 0111CMP (pp),(HL) 1110 001p 0110 0111 (pp)-(HL) Z Z C H 5CMP (HL+d),(HL) 1110 0100 dddd dddd (HL+d)-(HL) Z Z C H 7

0110 0111CMP (HL+C),(HL) 1110 0101 0110 0111 (HL+C)-(HL) Z Z C H 7CMP (PC+A),(HL) 1110 0001 0110 0111 (PC+A)-(HL) Z Z C H 7CMP A,n 0111 0111 nnnn nnnn A-A Z Z C H 2CMP g,n 1110 1ggg 0111 0111 g-n Z Z C H 3

nnnn nnnnCMP gg,mn 1110 10gg 0011 1111 gg-mm Z Z C U 4

nnnn nnnn mmmm mmmmCMP (x),N 1110 0000 xxxx xxxx (x)-n Z Z C H 5

0111 0111 nnnn nnnnCMP (pp),n 1110 001p 0111 0111 (pp)-n Z Z C H 4

nnnn nnnnCMP (HL+),n 1110 0110 0111 0111 (HL)-n:HL←HL+1 Z Z C H 5

nnnn nnnnCMP (-HL),n 1110 0111 0111 0111 HL←HL-1:(HL)-n Z Z C H 5

nnnn nnnnCMP (HL+d),n 1110 0100 dddd dddd (HL+d)-n Z Z C H 6

0111 0111 nnnn nnnnCMP (HL+C),n 1110 0101 0111 0111 (HL+C)-n Z Z C H 6

nnnn nnnnCMP (PC+A),n 1110 0001 0111 0111 (PC+A)-n Z Z C H 6

nnnn nnnnMCMP (x),n 1110 0000 xxxx xxxx (x)∧n-A Z Z C H 6

0010 1111 nnnn nnnnMCMP (pp),n 1110 001p 0010 1111 (pp)∧n-A Z Z C H 5

nnnn nnnnMCMP (HL+),n 1110 0110 0010 1111 (HL)∧n-A:HL←HL+1 Z Z C H 6

nnnn nnnnMCMP (-HL),n 1110 0111 0010 1111 HL←HL-1:(HL)∧n-A Z Z C H 6

nnnn nnnnMCMP (HL+d),n 1110 0100 dddd dddd (HL+d)∧n-A Z Z C H 7

0010 1111 nnnn nnnn

053 世界流行单片机技术手册———日本系列

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续表4 30

助记符 目标码(二进制) 操  作标 志

JF ZF CFHF

周期数

MCMP (HL+C),n 1110 0101 0010 1111 (HL+C)∧n-A Z Z C H 7

nnnn nnnn

MCMP (PC+A),n 1110 0001 0010 1111 (PC+A)∧n-A Z Z C H 7

nnnn nnnn

INC r 0110 0rrrr r←r+1 C Z — — 1

INC rr 0001 00rr rr←rr+1 C Z — — 2

INC (x) 0010 0000 xxxx xxxx (x)←(x+1) C Z — — 5

INC (HL) 0010 0001 (HL)←(HL+1) C Z — — 4

INC (DE) 1110 0010 0010 0000 (DE)←(DE)+1 C Z — — 4

INC (HL+1) 1110 0110 0010 0000 (HL)←(HL)+1:HL←HL+1 C Z — — 5

INC (-HL) 1110 0111 0010 0000 HL←HL-1:(HL)←(HL)+1 C Z — — 5

INC (HL+d) 1110 0100 dddd dddd (HL+d)←(HL+d)+1 C Z — — 6

0010 0000

INC (HL+C) 1110 0101 0010 0000 (HL+C)←(HL+C)+1 C Z — — 6

INC (PC+A) 1110 0001 0010 0000 (PC+A)←(PC+A)+1 C Z — — 6

DEC r 0110 1rrrr r←r-1 C Z — — 1

DEC rr 0001 10rr rr←rr-1 C Z — — 2

DEC (x) 0010 1000 xxxx xxxx (x)←(x)-1 C Z — — 5

DEC (HL) 0010 1001 (HL)←(HL-1) C Z — — 4

DEC (DE) 1110 0010 0010 1000 (DE)←(DE)-1 C Z — — 4

DEC (HL+) 1110 0110 0010 1000 (HL)←(HL)-1:HL←HL+1 C Z — — 5

DEC (-HL) 1110 0111 0010 1000 HL←HL-1:(HL)←(HL)-1 C Z — — 5

DEC (HL+d) 1110 0100 dddd dddd (HL+d)←(HL+d)-1 C Z — — 6

0010 1000

DEC (HL+C) 1110 0101 0010 1000 (HL+C)←(HL+C)-1 C Z — — 6

DEC (PC+A) 1110 0001 0010 1000 (PC+A)←(PC+A)-1 C Z — — 6

ADD A,g 1110 1ggg 0110 0001 A←A+g C Z C H 2

ADD g,A 1110 1ggg 0110 1001 g←g+A C Z C H 3

ADD WA,gg 1110 10gg 0011 0001 WA←WA+gg C Z C U 4

ADD A,(x) 0111 1001 xxxx xxxx A←A+(x) C Z C H 4

ADD A,(pp) 1110 001p 0111 1001 A←A+(pp) C Z C H 3

ADD A,(HL+) 1110 0110 0111 1001 A←A+(HL):HL←HL+1 C Z C H 4

ADD A,(-HL) 1110 0111 0111 1001 HL←HL-1:A←A+(HL) C Z C H 4

ADD A,(HL+d) 1110 0100 dddd dddd A←A+(HL+d) C Z C H 5

0111 1001

ADD A,(HL+C) 1110 0101 0111 1001 A←A+(HL+C) C Z C H 5

ADD A,(PC+A) 1110 0001 0111 1001 A←A+(PC+A) C Z C H 5

ADD (x),(HL) 1110 0000 xxxx xxxx (x)←(x)+(HL) C Z C H 7

0110 0001

ADD (pp),(HL) 1110 001p 0110 0001 (pp)←(pp)+(HL) C Z C H 6

ADD (HL+d),(HL) 1110 0100 dddd dddd (HL+d)←(HL+d)+(HL) C Z C H 8

0110 0001

ADD (HL+C),(HL) 1110 0101 0110 0001 (HL+C)←(HL+C)+(HL) C Z C H 8

ADD (PC+A),(HL) 1110 0001 0110 0001 (PC+A)←(PC+A)+(HL) C Z C H 8

153第4章 东芝公司单片机

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续表4 30

助记符 目标码(二进制) 操  作标 志

JF ZF CFHF

周期数

ADD A,n 0111 0001 nnnn nnnn A←A+n C Z C H 2

ADD g,n 1110 1ggg 0111 0001 g←g+n C Z C H 3

nnnn nnnn

ADD gg,mn 1110 10gg 0011 1001 gg←gg+mn C Z C U 4

nnnn nnnn mmmm mmmm

ADD (x),n 1110 0000 xxxx xxxx (x)←(x)+n C Z C H 6

0111 0001 nnnn nnnn

ADD (pp),n 1110 001p 0111 0001 (pp)←(pp)+n C Z C H 5

nnnn nnnn

ADD (HL+),n 1110 0110 0111 0001 (HL)←(HL)+n:HL←HL+1 C Z C H 6

nnnn nnnn

ADD (-HL),n 1110 0111 0111 0001 HL←HL-1:(HL)←(HL)+n C Z C H 6

nnnn nnnn

ADD (HL+d),n 1110 0100 dddd dddd (HL+d)←(HL+d)+n C Z C H 7

0111 0001 nnnn nnnn

ADD (HL+C),n 1110 0101 0111 0001 (HL+C)←(HL+C)+n C Z C H 7

nnnn nnnn

ADD (PC+A),n 1110 0001 0111 0001 (PC+A)←(PC+A)+n C Z C H 7

nnnn nnnn

ADDC A,g 1110 1ggg 0110 0000 A←A+g+CF C Z C H 2

ADDC g,A 1110 1ggg 0110 0000 g←g+A+CF C Z C H 3

ADDC WA,gg 1110 10gg 0011 0000 WA←WA+gg+CF C Z C U 4

ADDC A,(x) 0111 1000 xxxx xxxx A←A+(x)+CF C Z C H 4

ADDC A,(pp) 1110 001p 0111 1000 A←A+(pp)+CF C Z C H 3

ADDC A,(HL+) 1110 0110 0111 1000 A←A+(HL)+CF:HL←HL+1 C Z C H 4

ADDC A,(-HL) 1110 0111 0111 1000 HL←HL-1:A←A+(HL)+CF C Z C H 4

ADDC A,(HL+d) 1110 0100 dddd dddd A←A+(HL+d)+CF C Z C H 5

0111 1000

ADDC A,(HL+C) 1110 0101 0111 1000 A←A+(HL+C)+CF C Z C H 5

ADDC A,(PC+A) 1110 0001 0111 1000 A←A+(PC+A)+CF C Z C H 5

ADDC (x),(HL) 1110 0000 xxxx xxxx (x)←(x)+(HL)+CF C Z C H 7

0110 0000

ADDC (pp),(HL) 1110 001p 0110 0000 (pp)←(pp)+(HL)+CF C Z C H 6

ADDC (HL+d),(HL) 1110 0100 dddd dddd (HL+d)←(HL+d)+(HL)+CF C Z C H 8

0110 0000

ADDC (HL+C),(HL) 1110 0101 0110 0000 (HL+C)←(HL+C)+(HL)+CF C Z C H 8

ADDC (PC+A),(HL) 1110 0001 0110 0000 (PC+A)←(PC+A)+(HL)+CF C Z C H 8

ADDC A,n 0111 0000 nnnn nnnn A←A+n+CF C Z C H 2

ADDC g,n 1110 1ggg 0111 0000 g←g+n+CF C Z C H 3

nnnn nnnn

ADDC gg,mn 1110 10gg 0011 1000 gg←gg+mn+CF C Z C U 4

nnnn nnnn mmmm mmmm

253 世界流行单片机技术手册———日本系列

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续表4 30

助记符 目标码(二进制) 操  作标 志

JF ZF CFHF

周期数

ADDC (x),n 1110 0000 xxxx xxxx (x)←(x)+n+CF C Z C H 60111 0000 nnnn nnnn

ADDC (pp),n 1110 001p 0111 0000 (pp)←(pp)+n+CF C Z C H 5nnnn nnnn

ADDC (HL+),n 1110 0110 0111 0000 (HL)←(HL)+n+CF:HL←HL+1 C Z C H 6nnnn nnnn

ADDC (-HL),n 1110 0111 0111 0000 HL←HL-1:(HL)←(HL)+n+CF C Z C H 6nnnn nnnn

ADDC (HL+d),n 1110 0100 dddd dddd (HL+d)←(HL+d)+n+CF C Z C H 70111 0000 nnnn nnnn

ADDC (HL+C),n 1110 0101 0111 0000 (HL+C)←(HL+C)+n+CF C Z C H 7nnnn nnnn

ADDC (PC+A),n 1110 0001 0111 0000 (PC+A)←(PC+A)+n+CF C Z C H 7nnnn nnnn

SUB A,G 1110 1ggg 0110 0011 A←A-g C Z C H 2SUB g,A 1110 1ggg 0110 1011 g←g-A C Z C H 3SUB WA,gg 1110 10gg 0011 0011 WA←WA-gg C Z C U 4SUB A,(x) 0111 1011 xxxx xxxx A←A-(x) C Z C H 4SUB A,(pp) 1110 001p 0111 1011 A←A-(pp) C Z C H 3SUB A,(HL+) 1110 0110 0111 1011 A←A-(HL):HL←HL+1 C Z C H 4SUB A,(-HL) 1110 0111 0111 1011 HL←HL-1:A←A-(HL) C Z C H 4SUB A,(HL+d) 1110 0100 dddd dddd A←A-(HL+d) C Z C H 5

0111 1011SUB A,(HL+C) 1110 0101 0111 1011 A←A-(HL+C) C Z C H 5SUB A,(PC+A) 1110 0001 0111 1011 A←A-(PC+A) C Z C H 5SUB (x),(HL) 1110 0000 xxxx xxxx (x)←(x)-(HL) C Z C H 7

0110 0011SUB (pp),(HL) 1110 001p 0110 0011 (pp)←(pp)-(HL) C Z C H 6SUB (HL+d),(HL) 1110 0100 dddd dddd (HL+d)←(HL+d)-(HL) C Z C H 8

0110 0011SUB (HL+C),(HL) 1110 0101 0110 0011 (HL+C)←(HL+C)-(HL) C Z C H 8SUB (PC+A),(HL) 1110 0001 0110 0011 (PC+A)←(PC+A)-(HL) C Z C H 8SUB A,n 0111 0011 nnnn nnnn A←A-n C Z C H 2SUB g,n 1110 1ggg 0111 0011 g←g-n C Z C H 3

nnnn nnnnSUB gg,mn 1110 10gg 0011 1001 gg←gg-mn C Z C U 4

nnnn nnnn mmmm mmmmSUB (x),n 1110 0000 xxxx xxxx (x)←(x)-n C Z C H 6

0111 0011 nnnn nnnnSUB (pp),n 1110 001p 0111 0011 (pp)←(pp)-n C Z C H 5

nnnn nnnnSUB (HL+),n 1110 0110 0111 0011 (HL)←(HL)-n:HL←HL+1 C Z C H 6

nnnn nnnnSUB (-HL),n 1110 0111 0111 0011 HL←HL-1:(HL)←(HL)-n C Z C H 6

nnnn nnnn

353第4章 东芝公司单片机

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续表4 30

助记符 目标码(二进制) 操  作标 志

JF ZF CFHF

周期数

SUB (HL+d),n 1110 0100 dddd dddd (HL+d)←(HL+d)-n C Z C H 70111 0011 nnnn nnnn

SUB (HL+C),n 1110 0101 0111 0011 (HL+C)←(HL+C)-n C Z C H 7nnnn nnnn

SUB (PC+A),n 1110 0001 0111 0011 (PC+A)←(PC+A)-n C Z C H 7nnnn nnnn

SUBB A,g 1110 1ggg 0110 0010 A←A-g-CF C Z C H 2SUBB g,A 1110 1ggg 0110 1010 g←g-A-CF C Z C H 3SUBB WA,gg 1110 10gg 0011 0011 WA←WA-gg-CF C Z C U 4SUBB A,(x) 0111 1010 xxxx xxxx A←A-(x)-CF C Z C H 4SUBB A,(pp) 1110 001p 0111 1010 A←A-(pp)-CF C Z C H 3SUBB A,(HL+) 1110 0110 0111 1010 A←A-(HL)-CF:HL←HL+1 C Z C H 4SUBB A,(-HL) 1110 0111 0111 1010 HL←HL-1:A←A-(HL)-CF C Z C H 4SUBB A,(HL+d) 1110 0100 dddd dddd A←A-(HL+d)-CF C Z C H 5

0111 1010SUBB A,(HL+C) 1110 0101 0111 1010 A←A-(HL+C)-CF C Z C H 5SUBB A,(PC+A) 1110 0001 0111 1010 A←A-(PC+A)-CF C Z C H 5SUBB (x),(HL) 1110 0000 xxxx xxxx (x)←(x)-(HL)-CF C Z C H 7

0110 0010SUBB (pp),(HL) 1110 001p 0110 0010 (pp)←(pp)-(HL)-CF C Z C H 6SUBB (HL+d),(HL) 1110 0100 dddd dddd (HL+d)←(HL+d)-(HL)-CF C Z C H 8

0110 0010SUBB (HL+C),(HL) 1110 0101 0110 0010 (HL+C)←(HL+C)-(HL)-CF C Z C H 8SUBB (PC+A),(HL) 1110 0001 0110 0010 (PC+A)←(PC+A)-(HL)-CF C Z C H 8SUBB A,n 0111 0010 nnnn nnnn A←A-n-CF C Z C H 2SUBB g,n 1110 1ggg 0111 0010 g←g-n-CF C Z C H 3

nnnn nnnnSUBB gg,mn 1110 10gg 0011 1010 gg←gg-mn-CF C Z C U 4

nnnn nnnn mmmm mmmmSUBB (x),n 1110 0000 xxxx xxxx (x)←(x)-n-CF C Z C H 6

0111 0010 nnnn nnnnSUBB (pp),n 1110 001p 0111 0010 (pp)←(pp)-n-CF C Z C H 5

nnnn nnnnSUBB (HL+),n 1110 0110 0111 0010 (HL)←(HL)-n-CF:HL←HL+1 C Z C H 6

nnnn nnnnSUBB (-HL),n 1110 0111 0111 0010 HL←HL-1:(HL)←(HL)-n-CF C Z C H 6

nnnn nnnnSUBB (HL+d),n 1110 0100 dddd dddd (HL+d)←(HL+d)-n-CF C Z C H 7

0111 0010 nnnn nnnnSUBB (HL+C),n 1110 0101 0111 0010 (HL+C)←(HL+C)-n-CF C Z C H 7

nnnn nnnnSUBB (PC+A),n 1110 0001 0111 0010 (PC+A)←(PC+A)-n-CF C Z C H 7

nnnn nnnnAND A,g 1110 1ggg 0110 0100 A←A∧g Z Z - - 2AND g,A 1110 1ggg 0110 1100 g←g∧A Z Z - - 3

453 世界流行单片机技术手册———日本系列

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续表4 30

助记符 目标码(二进制) 操  作标 志

JF ZF CFHF

周期数

AND WA,gg 1110 10gg 0011 0100 WA←WA∧gg Z Z — — 4AND A,(x) 0111 1100 xxxx xxxx A←A∧(x) Z Z — — 4AND A,(pp) 1110 001p 0111 1100 A←A∧(pp) Z Z — — 3AND A,(HL+) 1110 0110 0111 1100 A←A∧(HL):HL←HL+1 Z Z — — 4AND A,(-HL) 1110 0111 0111 1100 HL←HL-1:A←A∧(HL) Z Z — — 4AND A,(HL+d) 1110 0100 dddd dddd A←A∧(HL+d) Z Z — — 5

0111 1100AND A,(HL+C) 1110 0101 0111 1100 A←A∧(HL+C) Z Z — — 5AND A,(PC+A) 1110 0001 0111 1100 A←A∧(PC+A) Z Z — — 5AND (x),(HL) 1110 0000 xxxx xxxx (x)←(x)∧(HL) Z Z — — 7

0110 0100AND (pp),(HL) 1110 001p 0110 0100 (pp)←(pp)∧(HL) Z Z — — 6AND (HL+d),(HL) 1110 0100 dddd dddd (HL+d)←(HL+d)∧(HL) Z Z — — 8

0110 0100AND (HL+C),HL 1110 0101 0110 0100 (HL+C)←(HL+C)∧(HL) Z Z — — 8AND (PC+A),HL 1110 0001 0110 0100 (PC+A)←(PC+A)∧(HL) Z Z — — 8AND A,n 0111 0100 nnnn nnnn A←A∧n Z Z — — 2AND g,n 1110 1ggg 0111 0100 g←g∧n Z Z — — 3

nnnn nnnnAND gg,mn 1110 10gg 0011 1100 gg←gg∧mn Z Z — — 4

nnnn nnnn mmmm mmmmAND (x),n 1110 0000 xxxx xxxx (x)←(x)∧n Z Z — — 6

0111 0100 nnnn nnnnAND (pp),n 1110 001p 0111 0100 (pp)←(pp)∧n Z Z — — 5

nnnn nnnnAND (HL+),n 1110 0110 0111 0100 (HL)←(HL)∧n:HL←HL+1 Z Z — — 6

nnnn nnnnAND (-HL),n 1110 0111 0111 0100 HL←HL-1:(HL)←(HL)∧n Z Z — — 6

nnnn nnnnAND (HL+d),n 1110 0100 dddd dddd (HL+d)←(HL+d)∧n Z Z — — 7

0111 0100 nnnn nnnnAND (HL+C),n 1110 0101 0111 0100 (HL+C)←(HL+C)∧n Z Z — — 7

nnnn nnnnAND (PC+A),n 1110 0001 0111 0100 (PC+A)←(PC+A)∧n Z Z — — 7

nnnn nnnnOR A,g 1110 1ggg 0110 0110 A←A∨g Z Z — — 2OR g,A 1110 1ggg 0110 1110 g←g∨A Z Z — — 3OR WA,gg 1110 10gg 0011 0110 WA←WA∨gg Z Z — — 4OR A,(x) 0111 1110 xxxx xxxx A←A∨(x) Z Z — — 4OR A,(pp) 1110 001p 0111 1110 A←A∨(pp) Z Z — — 3OR A,(HL+) 1110 0110 0111 1110 A←A∨(HL):HL←HL+1 Z Z — — 4OR A,(-HL) 1110 0111 0111 1110 HL←HL-1:A←A∨(HL) Z Z — — 4OR A,(HL+d) 1110 0100 dddd dddd A←A∨(HL+d) Z Z — — 5

0111 1110OR A,(HL+C) 1110 0101 0111 1110 A←A∨(HL+C) Z Z — — 5OR A,(PC+A) 1110 0001 0111 1110 A←A∨(PC+A) Z Z — — 5

553第4章 东芝公司单片机

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续表4 30

助记符 目标码(二进制) 操  作标 志

JF ZF CFHF

周期数

OR (x),HL 1110 0000 xxxx xxxx (x)←(x)∨(HL) Z Z — — 7

0110 0110

OR (pp),(HL) 1110 001p 0110 0110 (pp)←(pp)∨(HL) Z Z — — 6

OR (HL+d),(HL) 1110 0100 dddd dddd (HL+d)←(HL+d)∨(HL) Z Z — — 8

0110 0110

OR (HL+C),(HL) 1110 0101 0110 0110 (HL+C)←(HL+C)∨(HL) Z Z — — 8

OR (PC+A),(HL) 1110 0001 0110 0110 (PC+A)←(PC+A)∨(HL) Z Z — — 8

OR A,n 0111 0110 nnnn nnnn A←A∨n Z Z — — 2

OR g,n 1110 1ggg 0111 0110 g←g∨n Z Z — — 3

nnnn nnnn

OR gg,mn 1110 10gg 0011 1110 gg←gg∨mn Z Z — — 4

nnnn nnnn mmmm mmmm

OR (x),n 1110 0000 xxxx xxxx (x)←(x)∨n Z Z — — 6

0111 0110 nnnn nnnn

OR (pp),n 1110 001p 0111 0110 (pp)←(pp)∨n Z Z — — 5

nnnn nnnn

OR (HL+),n 1110 0110 0111 0110 (HL)←(HL)∨n:HL←+1 Z Z — — 6

nnnn nnnn

OR (-HL),n 1110 0111 0111 0110 HL←HL-1:(HL)←(HL)∨n Z Z — — 6

nnnn nnnn

OR (HL+d),n 1110 0100 dddd dddd (HL+d)←(HL+d)∨n Z Z — — 7

0111 0110 nnnn nnnn

OR (HL+C),n 1110 0101 0111 0110 (HL+C)←(HL+C)∨n Z Z — — 7

nnnn nnnn

OR (PC+A),n 1110 0001 0111 0110 (PC+A)←(PC+A)∨n Z Z — — 7

nnnn nnnn

XOR A,g 1110 1ggg 0110 0101 A←Ag Z Z — — 2

XOR g,A 1110 1ggg 0110 1101 g←gA Z Z — — 3

XOR WA,gg 1110 10gg 0011 0101 WA←WAgg Z Z — — 4

XOR A,(x) 0111 1101 xxxx xxxx A←A(x) Z Z — — 4

XOR A,(pp) 1110 001p 0111 1101 A←A(pp) Z Z — — 3

XOR A,(HL+) 1110 0110 0111 1101 A←A(HL):HL←HL+1 Z Z — — 4

XOR A,(-HL) 1110 0111 0111 1101 H1←HL-1:A←A(HL) Z Z — — 4

XOR A,(HL+d) 1110 0100 dddd dddd A←A(HL+d) Z Z — — 5

0111 1101

XOR A,(HL+C) 1110 0101 0111 1101 A←A(HL+C) Z Z — — 5

XOR A,(PC+A) 1110 0001 0111 1101 A←A(PC+A) Z Z — — 5

653 世界流行单片机技术手册———日本系列

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续表4 30

助记符 目标码(二进制) 操  作标 志

JF ZF CFHF

周期数

XOR (x),(HL) 1110 0000 xxxx xxxx (x)←(x)(HL) Z Z — — 7

0110 0101

XOR (pp),(HL) 1110 001p 0110 0101 (pp)←(pp)(HL) Z Z — — 6

XOR (HL+d),(HL) 1110 0100 dddd dddd (HL+d)←(HL+d)(HL) Z Z — — 8

0110 0101

XOR (HL+C),(HL) 1110 0101 0110 0101 (HL+C)←(HL+C)(HL) Z Z — — 8

XOR (PC+A),(HL) 1110 0001 0110 0101 (PC+A)←(PC+A)(HL) Z Z — — 8

XOR A,n 0111 0101 nnnn nnnn A←An Z Z — — 2

XOR g,n 1110 1ggg 0111 0101 g←gn Z Z — — 3

nnnn nnnn

XOR gg,nn 1110 10gg 0011 1101 gg←ggmn Z Z — — 4

nnnn nnnn mmmm mmmm

XOR (x),n 1110 0000 xxxx xxxx (x)←(x)n Z Z — — 6

0111 0101 nnnn nnnn

XOR (pp),n 1110 001p 0111 0101 (pp)←(pp)n Z Z — — 5

nnnn nnnn

XOR (HL+),n 1110 0110 0111 0101 (HL)←(HL)n:HL←HL+1 Z Z — — 6

nnnn nnnn

XOR (-HL),n 1110 0111 0111 0101 HL←HL-1:(HL)←(HL)n Z Z — — 6

nnnn nnnn

XOR (HL+d),n 1110 0100 dddd dddd (HL+d)←(HL+d)n Z Z — — 7

0111 0101 nnnn nnnn

XOR (HL+c),n 1110 0101 0111 0101 (HL+C)←(HL+C)n Z Z — — 7

nnnn nnnn

XOR (PC+A),n 1110 0001 0111 0101 (PC+A)←(PC+A)n Z Z — — 7

nnnn nnnn

DAA A 0000 1010 十进制加法调整 C Z C H 2

DAA g 1110 1ggg 0000 1010 十进制加法调整 C Z C H 3

DAS A 0000 1010 十进制减法调整 C Z C H 2

DAS g 1110 1ggg 0000 1011 十进制减法调整 C Z C H 3

MUL W,A 0000 0010 WA←W×A Z Z — — 7

MUL B,C 1110 1001 0000 0010 BC←B×C Z Z — — 8

MUL D,E 1110 1010 0000 0010 DE←D×E Z Z — — 8

MUL H,L 1110 1011 0000 0010 HL←H×L Z Z — — 8

DIV WA,C 0000 0011 A←WA÷C,W←余数 Z Z C — 7

DIV DE,C 1110 1010 0000 0011 E←DE÷C,D←余数 Z Z C — 8

DIV HL,C 1110 1011 0000 0011 L←HL÷C,H←余数 Z Z C — 8

753第4章 东芝公司单片机

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表4 31 移位,循环和半字节操作指令

助记符 目标码(二进制) 操  作标 志

JF ZF CFHF

周期数

SHLC A

SHLC g

0001

1110

1100

1ggg 0001 1100

SHRC A

SHRC g

0001

1110

1101

1ggg 0001 1101

ROLC A

ROLC g

0001

1110

1110

1ggg 0001 1110

RORC A

RORC g

0001

1110

1111

1ggg 0001 1111

SWAP A

SWAP g

0000

1110

0001

1ggg 0000 0001(Swapupperandlowernibbles)

ROLD A,(x)

ROLD A,(pp)

ROLD A,(HL+)

ROLD A,(-HL)

ROLD A,(HL+d)

ROLD A,(HL+C)

1110

0000

1110

1110

1110

1110

0000

1110

0000

1000

001p

0110

0111

0100

1000

0101

xxxx

0000

0000

0000

dddd

0000

xxxx

1000

1000

1000

dddd

1000

(nibblerotateleft)

注:(HL+)HL←HL+1(-HL)HL←HL-1

RORD A,(x)

RORD A,(pp)

RORD A,(HL+)

RORD A,(-HL)

RORD A,(HL+d)

RORD A,(HL+C)

1110

0000

1110

1110

1110

1110

0000

1110

0000

1001

001p

0110

0111

0100

1001

0101

xxxx

0000

0000

0000

dddd

0000

xxxx

1001

1001

1001

dddd

1001

(nibblerotateleft)

注:(HL+)HL←HL+1(-HL)HL←HL-1

表4 32 位操作指令

助记符 目标码(二进制) 操  作标 志

JF ZF CFHF

周期数

CLR g.b 1110 1ggg 0100 1bbb ZF←g.b:g.b←0 Z — — 3

CRL (x).b 0101 1bbb xxxx xxxx ZF←(x).b:(x).b←0 Z — — 5

CLR (pp).b 1110 001p 0100 1bbb ZF←(pp).b:(pp).b Z — — 4

CLR (HL+).b 1110 0110 0100 1bbb ZF←(HL).b:(HL).b←0:HL←HL+1 Z — — 5

CLR (-HL).b 1110 0111 0100 1bbb HL←HL-1:ZF←(HL).b:(HL).b←0 Z — — 5

CLR (HL+d).b 1110 0100 dddd dddd ZF←(HL+d).b:(HL+d).b←0 Z — — 6

0100 1bbb

853 世界流行单片机技术手册———日本系列

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续表4 32

助记符 目标码(二进制) 操  作标 志

JF ZF CFHF

周期数

CLR (HL+C).b 1110 0101 0100 1bbb ZF←(HL+C).b:(HL+C).b←0 Z — — 6

CLR (PC+A).b 1110 0001 0100 1bbb ZF←(PC+A).b:(PC+A).b←0 Z — — 6

CLR (pp).g 1110 1ggg 1000 101p ZF←(pp).g2-0:(pp).g2-0←0 Z — — 5

SET g.b 1110 1ggg 0100 0bbb ZF←(g.b:g.b←1 Z — — 3

SET (x).b 0100 0bbb xxxx xxxx ZF←(x).b:(x).b←1 Z — — 5

SET (pp).b 1110 001p 0100 0bbb ZF←(pp).b:(pp).b←1 Z — — 4

SET (HL+).b 1110 0110 0100 0bbb ZF←(HL).b:(HL).b←1:HL←HL+1 Z — — 5

SET (-HL).b 1110 0111 0100 0bbb HL←HL-1:ZF←(HL).b:(HL).b←1 Z — — 5

SET (HL+d).b 1110 0100 dddd dddd ZF←(HL+d).b:(HL+d).b←1 Z — — 6

0100 0bbb

SET (HL+C).b 1110 0101 0100 0bbb ZF←(HL+C).b:(HL+C).b←1 Z — — 6

SET (PC+A).b 1110 0001 0100 0bbb ZF←(PC+A).b:(PC+A),b←1 Z — — 6

SET (pp).g 1110 1ggg 1000 001p ZF←(pp).g2-0:(pp).g2-0←1 Z — — 5

CPL g.b 1110 1ggg 1100 0bbb ZF←g.b:g.b←g.b Z — — 3

CPL (x).b 1110 0000 xxxx xxxx ZF←(x).b:(x).b←(x).b Z — — 5

1100 1bbb

CPL (pp).b 1110 001p 1100 0bbb ZF←(pp).b:(pp).b←(pp).b Z — — 4

CPL (HL+).b 1110 0110 1100 0bbb ZF←(HL).b:(HL).b←(HL).b:HL←HL+1 Z — — 5

CPL (-HL).b 1110 0111 1100 0bbb HL←HL-1:ZF←(HL).b:(HL).b←(HL).b Z — — 5

CPL (HL+b).b 1110 0100 dddd dddd ZF←(HL+d).b:(HL+d).b←(HL+d).b Z — — 6

1100 0bbb

CPL (HL+C).b 1110 0101 1100 0bbb ZF←(HL+C).b:(HL+C).b←(HL+C).b Z — — 6

CPL (PC+A).b 1110 0001 1100 0bbb ZF←(PC+A).b:(PC+A).b←(PC+A).b Z — — 6

CPL (pp).g 1110 1ggg 1001 001p ZF←(pp).g2-0:(pp).g2-0←(pp).g2-0 Z — — 5

LD CF,g.b 1110 1ggg 1101 1bbb CF←g.b C — — — 2

LD CF,(x).b 1101 1bbb xxxx xxxx CF←(x).b C — — 4

LD CF,(pp).b 1110 001p 1101 1bbb CF←(pp).b C — — 3

LD CF,(HL+).b 1110 0110 1101 1bbb CF←(HL).b:(HL)←HL+1 C — — 4

LD CF,(-HL).b 1110 0111 1101 1bbb HL←HL-1:CF←(HL).b C — — 4

LD CF,(HL+d).b 1110 0100 dddd dddd CF←(HL+d).b C — — 5

1101 1bbb

LD CF,(HL+C).b 1110 0101 1101 1bbb CF←(HL+C).b C — — 5

LD CF,(PC+A).b 1110 0001 1101 1bbb CF←(PC+A).b C — — 5

LD CF,(pp).g 1110 1ggg 1001 111p CF←(pp).g2-0 C — — 4

LD g.b,CF 1110 1ggg 1100 1bbb g.b←CF 1 — — — 2

LD (x).b,CF 1110 0000 xxxx xxxx (x).b←CF 1 — — — 5

1100 1bbb

LD (pp).b,CF 1110 001p 1100 1bbb (pp).b←CF 1 — — — 4

LD (HL+).b,CF 1110 0110 1100 1bbb (HL).b←CF:HL←HL+1 1 — — — 5

953第4章 东芝公司单片机

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续表4 32

助记符 目标码(二进制) 操  作标 志

JF ZF CFHF

周期数

LD (-HL).b,CF 1110 0111 1100 1bbb HL←HL-1:(HL).b←CF 1 — — — 5

LD (HL+d).b,CF 1110 0100 dddd dddd (HL+d).b←CF 1 — — — 6

1100 1bbb

LD (HL+C).b,CF 1110 0101 1100 1bbb (HL+C).b←CF 1 — — — 6

LD (PC+A).b,CF 1110 0001 1100 1bbb (PC+A).b←CF 1 — — — 6

LD (pp).g,CF 1110 1ggg 1001 101p (pp).g2-0←CF 1 — — — 5

XOR CF,(pp).g 1110 1ggg 1101 0bbb CF←CFg.b C — — 2

XOR CF,(x).b 1110 0000 xxxx xxxx CF←CF(x).b C — — 4

1101 0bbb

XOR CF,(pp).b 1110 001p 1101 0bbb CF←CF(pp).b C — — 3

XOR CF,(HL+).b 1110 0110 1101 0bbb CF←CF(HL).b:HL←+1 C — — 4

XOR CF,(-HL).b 1110 0111 1101 0bbb HL←HL-1:CF←CF(HL).b C — — 4

XOR CF,(HL+d).b 1110 0100 dddd dddd CF←CF(HL+d).b C — — 5

1101 0bbb

XOR CF,(HL+C).b 1110 0101 1101 0bbb CF←CF(HL+C).b C — — 5

XOR CF,(PC+A).b 1110 0001 1101 0bbb CF←CF(PC+A).b C — — 5

表4 33 跳转指令

助记符 目标码(二进制) 操  作标 志

JF ZF CFHF

周期数

JRS T,a

JRS F,a

100d

101d

dddd

dddd—

ifJF=1,thenPC←PC+d(a=$+2+d)elsenull

ifJF=0,thenPC←PC+d(a=$+2+d)elsenull

—4/2

4/2

JR T,a 1101 0110 dddd dddd ifJF=1,thenPC←PC+d(a=$+2+d)elsenull 1 — — — 4/2

JR F,a 1101 0111 dddd dddd ifJF=0,thenPC←PC+d(a=$+2+d)elsenull 1 — — — 4/2

JR EQ,a/Z,a 1101 0000 dddd dddd ifZF=1,thenPC←PC+d(a=$+2+d)elsenull 1 — — — 4/2

JR NE,a/NZ,a 1101 0001 dddd dddd ifZF=0,thenPC←PC+d(a=$+2+d)elsenull 1 — — — 4/2

JR CS,a/LT,a 1101 0010 dddd dddd ifCF=1,thenPC←PC+d(a=$+2+d)elsenull 1 — — — 4/2

JR CC,a/GE,a 1101 0011 dddd dddd ifCF=0,thenPC←PC+d(a=$+2+d)elsenull 1 — — — 4/2

JR LE,a 1101 0100 dddd dddd if(CF∨ZF)=1,thenPC←PC+delsenull 1 — — — 4/2

JR GT,a 1101 0101 dddd dddd if(CF∨ZF)=0,thenPC←PC+delsenull 1 — — — 4/2

JR a 1111 1011 dddd dddd PC←PC+d(a=$+2+d) 1 — — — 4

JP mn 1111 1110 nnnn nnnn PC←mn 1 — — — 4

mmmm mmmm

JP gg 1110 10gg 1110 1110 PC←gg 1 — — — 3

JP (x) 1110 0000 xxxx xxxx PC←(x=1,x) 1 — — — 6

1111 1110

JP (pp) 1110 001p 1111 1110 PC←(pp+1,pp) 1 — — — 5

JP (HL+d) 1110 0100 dddd dddd PC←(HL+d+1,HL+d) 1 — — — 7

1111 1110

JP (HL+C) 1110 0101 1111 1110 PC←(HL+C+1,HL+C) 1 — — — 7

JP (PC+A) 1110 0001 1111 1110 PC←(HL+A+1,PC+A) 1 — — — 7

063 世界流行单片机技术手册———日本系列

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表4 34 调用,返回操作指令

助记符 目标码(二进制) 操  作

标 志

JF ZF CFHF

周期数

CALV n 1100 nnnn—

(SP,SP-1)←PC-1:SP←SP-2

PC←(n×2+FFC1H,n×2+FFCOH

— — — — 7

 

CALLP n 1111 1101 nnnn nnnn (SP,SP-1)←PC:SP←SP-2:PC←FFOOH+n — — — — 6

CALL mn1111

mmmm

1100

mmmmnnnn nnnn (SP,SP-1)←PC+1:SP←SP-2:PC←mn — — — — 6

CALL gg 1110 10gg 1111 1100 (SP,SP-1)←PC:SP←SP-2:PC←gg — — — — 6

CALL (x) 1110

1111

0000

1100

xxxx xxxx (SP,SP-1)←PC+1:SP←SP-2:

PC←(x+1,x)

— — — — 9

 

CALL (pp) 1110 001p 1111 1100 (SP,SP-1)←PC:SP←SP-2:PC←(pp+1,pp) — — — — 8

CALL (HL+d) 1110 0100 dddd dddd (SP,SP-1)←PC+1:SP←SP-2: — — — — 10

1111 1100 PC←(HL+d+1,HL+d)

CALL (HL+C) 1110 0101 1111 1100 (SP,SP-1)←PC:SP←SP-2:

PC←(HL+C+1,HL+C)

— — — — 10

 

CALL (PC+A)

 

1110 0001 1111 1100 (SP,SP-1)←PC:SP←SP-2:

PC←(HL+A+1,PC+A)

— — — — 10

 

RET 0000 0101 — SP←SP+2:PC←(SP,SP-1) — — — — 6

RETI 0000 0100 —SP←SP+3:PC←(SP-1,SP-2):PSW←(SP)从中断服务标志返回

RETN 1110 1000 0000 0100SP←SP+3:PC←(SP-1,SP-2):PSW←(SP)从非中断服务标志返回

163第4章 东芝公司单片机

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表4 35 其他控制操作指令

助记符 目标码(二进制) 操  作

标 志

JF ZF CFHF

周期数

PUSH PSW 0000 0111 — SP←PSW:SP←SP-1 — — — — 2

PUSW gg 1110 10gg 0000 0111 (SP,SP-1)←gg:SP←SP-2 — — — — 4

POP PSW 0000 0110 SP←SP+1:PSW←(SP) 3

POP gg 1110 10gg 0000 0110 SP←SP+2:gg←(SP,SP-1) — — — — 5

SWI 1111 1111 —(SP)←PSW:(SP-1,SP-2)←PC-1:

SP←SP-3:IMF←0:PC←(FFFDH,FFFCH)— — — — 9/1

NOP 0000 0000 — 空操作 — — — — 1

表4 36 汇编扩展指令

助记符 目标码(二进制) 操  作

标 志

JF ZF CFHF

周期数

TEST g.b 1110 1ggg 1101 1bbb JF←g.b — J — 2

TEST (x).b 1101 1bbb xxxx xxxx JF←(x).b — J — 4

TEST (pp).b 1110 001p 1101 1bbb JF←(pp).b — J — 3

TEST (HL+).b 1110 0110 1101 1bbb JF←(HL).b:HL←HL+1 — J — 4

TEST (-HL).b 1110 0111 1101 1bbb HL←HL-1:JF←(HL).b — J — 4

TEST (HL+d).b 1110 0100 dddd dddd HL←(HL+d).b

TEST (HL+C).b 1101 1bbb 1101 1bbb JF←(HL+C).b — J — 5

TEST (PC+A).b 1110 0101 1101 1bbb JF←(PC+A).b — J — 5

1110 0001

TEST (pp).g 1110 1ggg 1001 111p JF←(pp).g2-0 — J — 4

DI 0110 1000 0011 1010 ZF←IMF,IMF←0 Z — — 5

EI 0100 1000 0000 1010 ZF←IMF,IMF←1 Z — — 5

263 世界流行单片机技术手册———日本系列

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表4 37 条件转移指令

J条件转移指令 JR、JRS或JP指令

J T,a JRS T,a或JRT,a

J F,a JRS F,a或JRF,a

J EQ,a/Z,a JR EQ,a/Z,a

J NE,a/NZ,a JR NE,a/Nz,a

J CS,a/LT,a JF CS,a/LT,a

J CC,a/GE,a JR CC,a/GE,a

J LE,a JR LE,a

J GT,a JR GT,a

J条件转移指令 JR、JRS或JP指令

J a JR a

J mn JP mn

J gg JP gg

J (x) JP (x)

J (pp) JP (pp)

J (HL+d) JP (HL+d)

J (HL+C) JP (HL+d)

J (PC+A) JP (PC+A)

4.2 东芝单片机选购指南

4.2.1 型号及参数

东芝单片机具有如下特点:

? 品种多,在功能上能满足各种不同应用领域的需要

? 开发方便,每一种单片机都有相应的OTP(一次性编程)产品,开发工具功能强,所开

发的产品可以用OTP单片机小批量试生产,也可以定制掩膜大批量生产。

? 可靠性高、耗电低、性能价格比高

1.4位单片机的应用

4位单片机是东芝公司最早推出的单片机,已得到了广泛的应用,产量大价格低,主要应

用于消费领域。例如:微波炉、电饭煲、吸尘器、洗衣机、空调机、激光唱机、音响设备、电视机、电话机、照

像机等。

2.8位单片机

TLCS-870、870X系列8位单片机主要应用于中高档次的消费领域、也可应用于一般的

工业控制和仪器仪表。例如:模糊洗衣机、变频洗衣机、变频空调器、电油加热器、总线式彩色电视机、无绳电话。

各种温度控制器、各种测试仪表。

TLCS-90系列8位单片机主要应用于工业控制,也可应用于中高档消费产品。

3.16位单片机

TLCS-900、TLCS-9000/16等待6位单片机主要应用于较复杂的、功能要求高的工业

控制、通信、汽车、航空等领域。表4 38~表4 44分别列出了东芝单片机的47系列、470A系列、870系列、90系列和

900系列单片机的内部资源和功能特性。

363第4章 东芝公司单片机

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书书书

表4 38 47E系列产品选购指南

ROM/KB

RAM(nibble)

型 号

最小指令时间/μs

驱动器 SIO

LEDVFT4位8位

AD转换器

脉冲输出

监视定时器

EEPROM

双时钟

保持功能

I/O口数目

宽温度范围性能

电源电压/V

工作温度/℃

OTP型 封 装

64

128

192

128

256

TMP47C101P/M

TMP47C101IP 

TMP47C102P/M

TMP47C103N/M

TMP47E186M

TMP47E187M

TMP47C201P/M

TMP47C201IP 

TMP47C202P/M

TMP47C203N/M

TMP47C222N/F

TMP47C241N/M

TMP47C241IN/IM

TMP47C241WM

TMP47C243N/M/DM

TMP47C243IN/IM

TMP47C422N/F

TMP47C443N/M/DM

TMP47C443IN/IM

1.3

1.0(244)

1.3

1.0

1.0(244)

1.0

? ?

? ?

? ? ?

? ? ? ?

? ? ?

? ? ?

? ?

? ?

? ? ?

? ? ? ?

? ? ? ? ? ? ?

? ? ? ? ?

? ? ? ? ?

? ? ? ? ?

? ? ? ? ? ?

? ? ? ? ? ?

? ? ? ? ? ? ?

? ? ? ? ? ?

? ? ? ? ? ?

11

15

23

11

15

23

22

21

23

22

23

?

?

?

?

?

?

2.2~5.5(note2)

2.0~5.5

2.7~5.5

2.2~5.5(Note2)

2.2~5.5

2.7~6.0

2.2~5.5

-30~70

-40~85

-30~70

-40~85

-40~85

-30~70

-40~85

-40~110

-30~70

-40~85

-30~70

-40~85

TMP47P201VP

TMP47P202VP/VM

TMP47P403VN/VM

TMP47P186M

TMP47P187M

TMP47P201VP

TMP47P202VP/VM

TMP47P403VN/VM

TMP47P422VN/VF

TMP47P241VN/VM

TMP47P443VN/

VM/VDM

TMP47P422VN/VF

TMP47P443VN/

VM/VDM

DIP16/SOP16

DIP20/SOP20

SDIP28/SOP28

SOP16

DIP16/SOP16

DIP20/SOP20

SDIP28/SOP28

SDIP42/QFP44

SDIP28/SOP28

SDIP28/SOP28/SSOP30

SDIP42/QFP44

SDIP28/SOP28/SSOP30

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表4 39 47系列产品选购指南

ROM/KB

RAM(nibble)

型 号

最小指令执行时间/μs

驱动器 SIO

LED LCD VFT 4位

8位

AD转换器

AD转换输入

脉冲输出

遥控脉冲探测器

监视定时器

高速事件计数器

DTMF发生器

双时钟

保持功能

I/O口数目

电源电压/V

工作温度/℃

OTP型 封 装

128

192

128

256

768

256

768

TMP47C200BN/BF

TMP47C210AN/AF

TMP47C212AN

TMP47C221ADF

TMP47C231AN

TMP47C233AN

TMP47C242BN

TMP47C400BN/BF

TMP47C407AN/AF

TMP47C410AN/AF

TMP47C412AN

TMP47C421ADF

TMP47C423ADF

TMP47C433AN

TMP47C440BN/BF

TMP47C441AN/AF

TMP47C446ADF

TMP47C451BN

TMP47C452BN/BF

TMP47C453AN/AF

TMP47C454AN

TMP47C456ADF

1.9

2.1

1.9

1.9(244)

16.7

8.3

2.1

8.3(244)

? ? ?

? ? ?

? ? ?

? ? ?

? ? ? ? ?

? ? ?

? ? ? ? ?

? ? ?

? ? ? ?

? ? ?

? ? ?

? ? ?

? ? ? ? ?

? ? ?

? ? ? ? ?

? ? ? ? ?

? ? ? ? ?

? ? ?

? ? ? ?

? ? ? ?

? ? ?

? ? ? ? ? ?

36

35

28

24

36

23

36

35

36

35

28

36

34

24

23

35

23

34

2.7~6.0

4.5~6.0

2.7~6.0

4.5~6.0

2.7~5.5

4.5~6.0

2.2~6.0

2.7~6.0

-30~70

-30~60

-30~70

-30~60

TMP47P400VN/VF

TMP47P410AN/AF

TMP47P421ADF

TMP47P242VN

TMP47P400VN/VF

TMP47P407VN/VF

TMP47P410AN/AF

TMP47P421ADF

TMP47P440VN/VF

TMP47P441AN/AF

TMP47P446VDF

TMP47P451VN

TMP47P452VN/VF

TMP47P453VN/VF

TMP47P454VN

SDIP42/QFP44

SDIP42

QFP64

SDIP30

SDIP42

SDIP30

SDIP42/QFP44

SDIP42

QFP64

SDIP42

SDIP42/QFP44

QFP64

SDIP30

SDIP42/QFP44

SDIP30

QFP80

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表4 40 470A系列产品选购指南

ROM/KB

RAM(nibble)

型 号

最小指令执行时间/μs

驱动器

LEDLCD VFT

SIO8位

AD转换器

AD转换输入

脉冲输出

MW

ESLUP

遥控脉冲探测器

监视定时器

高速事件计数器

DTMF发生器

OSD特性

双时钟

保持功能

I/O口数目

电源电压/V

工作温度/℃

OTP型 封 装

12

16

768

384

512

384

1024

768

512

768

512

768

TMP47C457N/F

TMP47C623F

TMP47C637N

TMP47C823F

TMP47C837N

TMP47C853N/F

TMP47C857N/F

TMP47C1220F

TMP47C1237N

TMP47C1238AN

TMP47C1260N/F

TMP47C1270AN

TMP47C1620F

TMP47C1637N

TMP47C1638AN

TMP47C1660N/F

TMP47C1670AN

2.1(244)

1.3(244)

8.3(244)

2.1(244)

1.3(244)

? ? ? ? ? ?

? ? ? ? ? ? ? ?

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35

32~28

32

32~28

32

35

36

32

41

56

53

36

32

41

56

53

2.7~6.0

4.5~6.0

2.7~6.0

4.5~6.0

2.2~6.0

2.7~6.0

4.5~6.0

2.7~6.0

4.5~6.0

2.7~6.0

4.5~6.0

-30~60

-40~70

-30~70

-40~70

-30~70

-30~60

-40~70

-30~70

-40~70

-30~70

-40~70

TMP47P857VN/VF

TMP47P823VF

TMP47P1637VN

TMP47P823VF

TMP47P1637VN

TMP47P853VN/VF

TMP47P857VN/VF

TMP47P1620VF

TMP47P1637VN

TMP47P1638VN

TMP47P1660VN/VF

TMP47P1670VN

TMP47P1620VF

TMP47P1637VN

TMP47P1638VN

TMP47P1660VN/VF

TMP47P1670VN

SDIP42/QFP44

QFP64

SDIP42

QFP64

SDIP42

SDIP42/QFP44

QFP80

SDIP42

SDIP54

SDIP64/QFP64

SDIP64

QFP80

SDIP42

SDIP54

SDIP64/QFP64

SDIP64

Page 375: 世界流行单片机技术手册idl.hbdlib.cn/book/00000000000000/pdfbook2/018/017/...北京市海淀区学院路37号(100083) 发行部电话:(010)82317024 传真:(010)82328026

表4 41 470系列产品选购指南BK/MOR

)elbbin(

MAR

型 号

最小指令执行时间/μs

驱动器

LEDLCD VFT

SIO8位

UARTA/D

转换器

A/D转换输入

脉冲输出

MW

GP

ESLUP

遥控脉冲探测器

监视定时器

高速事件计数器

DTMF

发生器

接收器

OSD特性

双时钟

保持功能

I/O口数目

高温度范围性能

电源电压/V

工作温度/℃

OTP型 封 装

128

256

384

896

384

512

1024

512

TMP47C215N

TMP47C216F

TMP47C415N

TMP47C416F

TMP47C434AN/AF

TMP47C620DF

TMP47C634AN/AF

TMP47C640N/F

TMP47C647F

TMP47C655F

TMP47C660AN/AF

TMP47C662AN

TMP47C670N

TMP47C800N/F

TMP47C820DF

TMP47C834N/F

TMP47C840N/F

TMP47C847F

TMP47C850N/F

TMP47C855F

TMP47C858F

TMP47C860AN/AF

TMP47C862AN

TMP47C870N

TMP47E885IF

TMP47E885WF

1.0(244)

1.9

1.3(244)

1.9

1.3(244)

8.3(244)

1.3(244)

1.9

1.3(244)

2.23(244)

8.3(244)

1.3(244)

1.3

? ? ? ? ? ? ?

? ? ? ? ? ? ?

? ? ? ? ? ? ?

? ? ? ? ? ? ?

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36

38

36

38

28

36

28

34

35

36

56

55

53

36

28

34

35

52

36

56

55

53

36?

?

4.5~5.5

2.7~6.0

4.5~6.0

2.7~6.0

2.7~5.5

4.5~6.0

2.2~6.0

2.7~5.5

4.5~6.0

2.7~5.5

4.5~6.0

4.5~5.5

2.2~6.0

2.7~6.0

2.7~5.5

4.5~6.0

4.5~5.5

-30~70

-40~70

-30~70

-40~70

-30~60

-40~70

-30~70

-40~70

-30~60

-40~70

-40~85

-40~110

TMP47P415VN

TMP47P416VF

TMP47P415VN

TMP47P416VF

TMP47P834N/F

TMP47P820VDF

TMP47P834N/F

TMP47P840VN/VF

TMP47P847VF

TMP47P855VF

TMP47P860VN/VF

TMP47P862VN

TMP47P870N

TMP47P800N/F

TMP47P820VDF

TMP47P834N/F

TMP47P840VN/VF

TMP47P847VF

TMP47P850VN/VF

TMP47P855VF

TMP47P860VN/VF

TMP47P862VN

TMP47P870N

TMP47P885F

SDIP42

QFP44

SDIP42

QFP44

SDIP42/QFP44

QFP80

SDIP42/QFP44

SDIP42/QFP44

QFP80

SDIP64/QFP64

SDIP64

SDIP42/QFP44

QFP80

SDIP42/QFP44

QFP80

SDIP64/QFP64

QFP80

QFP100

SDIP64/QFP64

SDIP64

QFP44

Page 376: 世界流行单片机技术手册idl.hbdlib.cn/book/00000000000000/pdfbook2/018/017/...北京市海淀区学院路37号(100083) 发行部电话:(010)82317024 传真:(010)82328026

书书书

表4 42 870系列产品选购指南BK/MOR

)elbbin(

MAR

型 号

最小指令执行时间/μs

驱动器 串行 A/D转换器

DEL

DCL

TFV

 

  

道通

OIS

 道

通TRAU

I2C总线通道

高速串行输出

8位通道

10位通道

A/D转换输入

D/A转换器

定时器/计数器

18位通道

16位通道

8位通道

遥控脉冲探测器

监视定时器

OSD

双时钟

变时钟

I/O口数目

宽温度范围性能

电源电压/V

工作温度/℃

OTP型 封 装

12

256

512

256

512

256

512

TMP87C408M/N

TMP87C408LM/LN

TMP87C444N

TMP87C446N

TMP87C447U

TMP87C800N/F/DF

TMP87C807U

TMP87C808M/N

TMP87C808LM/LN

TMP87C814N/F

TMP87C840N/F

TMP87C840IN/IF

TMP87C841N/F/U

TMP87C844N

TMP87C846N

TMP87C847U

TMP87C847IU

TMP87C847LU

TMP87C874F

TMP87CC20F

0.500.950.95

0.50

0.50/1220.95/122

0.500.950.95

0.50/1220.95/122

0.50

0.50/1220.95/122

0.95/122

0.50/1220.95/122

? ? 2 ? ?

? 1 ? 2 ? ?

1 1 ? ? 2 ?

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1 1 ? ? 2 ?

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? 1 ? ? 2 2 ? ?

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22

34

35

37

58

37

22

55

56

34

35

37

71

45

?

?

4.5~5.52.7~5.51.8~4.0

4.5~5.5

4.5~5.52.7~5.5

4.5~6.02.7~6.0

4.5~5.52.7~5.5

1.8~4.04.5~5.52.7~5.5

4.5~6.02.7~6.0

4.5~5.52.7~5.5

4.5~5.5

4.5~5.52.7~5.5

1.8~4.04.5~5.52.7~5.54.5~6.02.7~6.0

-30~70

-40~85

-30~70

-40~85

-30~70

TMP87P808M/N

TMP87P808LM/LN

TMP87P844N

TMP87PH46N

TMP87PH47U

TMP87PH00N/F/DF

TMP87PH47U

TMP87P808M/N

TMP87P808LM/LN

TMP87PM14N/F

TMP87PH40AN/AF

TMP87PM41N/F/U

TMP87P844N

TMP87PH46N

TMP87PH47U

TMP87PH47LU

TMP87PM74F

TMP87PH20F

SOP28/SDIP28

SDIP42

μQFP44(10×10mm)SDIP64/QFP64μQFP44(10×10mm)

SOP28/SDIP28

SDIP64/QFP64

SDIP64/QFP64/μQFP64(10×10mm)

SDIP42

μQFP44(10×10mm)

QFP80

Page 377: 世界流行单片机技术手册idl.hbdlib.cn/book/00000000000000/pdfbook2/018/017/...北京市海淀区学院路37号(100083) 发行部电话:(010)82317024 传真:(010)82328026

续表4 42BK/MOR

)elbbin(

MAR

型 号

最小指令执行时间/μs

驱动器 串行 A/D转换器

DEL

DCL

TFV

 

  

道通

OIS

 道

通TRAU

I2C总线通道

高速串行输出

8位通道

10位通道

A/D转换输入

D/A转换器

定时器/计数器

18位通道

16位通道

8位通道

遥控脉冲探测器

监视定时器

OSD

双时钟

变时钟

I/O口数目

宽温度范围性能

电源电压/V

工作温度/℃

OTP型 封 装

12

16

256

512

256

512

1K

256

1K

512

TMP87CC31N

TMP87CC40N/F

TMP87CC41N/F/U

TMP87CC78F

TMP87CH00N/F/DF

TMP87CH00LF

TMP87CH14N/F

TMP87CH20F

TMP87CH21F/DF

TMP87CH29U

TMP87CH31NTMP87CH34BNTMP87CH36NTMP87CH38NTMP87CH40N/FTMP87CH40IN/IF

TMP87CH41N/F/U

TMP87CH46NTMP87CH47UTMP87CH47IUTMP87CH47LU

0.50/1220.95/122

0.50/1220.95/122

0.50

0.50/1220.95/122

0.500.95/122

? ? 2 2 ? ? ?

? 2 ? 2 2 ? ?

? 2 ? 2 2 ? ?

? 2 ? 2 2 ? ?

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34

56

89

58

55

45

52

43

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56

35

37

?

?

4.5~5.54.5~6.02.7~6.0

4.5~5.52.7~5.5

4.5~6.02.7~6.04.5~5.51.8~5.54.5~5.52.7~5.54.5~6.02.7~6.0

4.5~5.52.7~5.5

4.5~5.5

4.5~6.02.7~6.0

4.5~5.52.7~5.5

1.8~4.0

-30~70

-40~85

-30~70

-40~85

-30~70

-40~85-30~70

TMP87PM36N

TMP87PH40AN/AF

TMP87PM41N/F/U

TMP97PM78F

TMP87PH00N/F/DF

TMP97PH00LF

TMP97PM14N/F

TMP7PH20F

TMP87PP21F/DF

TMP87PM29U

TMP87PM36NTMP87PM34ANTMP87PM36NTMP87PS38N

TMP87PH40AN/AF

TMP87PM41N/F/U

TMP87PH46N

TMP87PH47U

TMP87PH47LU

SDIP42SDIP64/QFP64SDIP64/QFP64/μQFP64(10×10mm)

QFP100SDIP64/QFP64

QFP64

SDIP64/QFP64

QFP80

QFP80/QFP80(12×12mm)

μQFP64(10×10mm)

SDIP42

SDIP64/QFP64

SDIP64/QFP64/μQFP64(10×10mm)

SDIP42

μQFP44(10×10mm)

Page 378: 世界流行单片机技术手册idl.hbdlib.cn/book/00000000000000/pdfbook2/018/017/...北京市海淀区学院路37号(100083) 发行部电话:(010)82317024 传真:(010)82328026

续表4 42BK/MOR

)elbbin(

MAR

型 号

最小指令执行时间/μs

驱动器 串行 A/D转换器

DEL

DCL

TFV

 

  

道通

OIS

 道

通TRAU

I2C总线通道

高速串行输出

8位通道

10位通道

A/D转换输入

D/A转换器

定时器/计数器

18位通道

16位通道

8位通道

遥控脉冲探测器

监视定时器

OSD

双时钟

变时钟

I/O口数目

宽温度范围性能

电源电压/V

工作温度/℃

OTP型 封 装

16512

TMP87CH48U

TMP87CH53F

TMP87CH70BFTMP87CH74FTMP87CH75FTMP87CH78F

0.50/1220.95/122

? 1 1 ? 2 2 ? ?

? 1 1 ? 2 2 ? ? ?

? 1 ? ? 2 2 ? ?? ? 1 1 ? 2 2 ? ?? ? 1 1 ? 2 2 ? ?

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56

72

7371

89

2.7~5.5

4.5~5.52.2~5.5

4.5~5.52.7~5.5

-40~85

-30~70

TMP87PH48U

TMP87PM53F

TMP87PM70FTMP87PM74FTMP87PM75FTMP87PM78F

μQFP64(10×10mm)

QFP80

QFP100

24

32

1K

512

1K

2K

1K

TMP87CK14N/F

TMP87CK20AF

TMP87CK29U

TMP87CK34BNTMP87CK36NTMP87CK38N

TMP87CK40N/F

TMP87CK41N/F/U

TMP87CK43N

TMP87CK78F

TMP87CM14N/FTMP87CM20AF

TMP87CM21F/DF

TMP87CM23F

TMP87CM24F

TMP87CM29U

0.50/1220.95/122

0.50

0.50/1220.95/122

0.50/122

0.50/1220.95/122

? 1 ? 2 2 ? ?

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55

45

43

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56

35

89

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52

70

69

43

4.5~5.52.7~5.5

4.5~5.5

4.5~6.02.7~6.0

4.5~5.52.7~5.5

4.5~5.54.5~5.52.7~5.5

4.5~5.52.7~5.5

4.5~5.52.2~5.54.5~5.52.7~5.5

-30~70

-40~85

-30~70

TMP87PM14N/F

TMP87PM20F

TMP87PM29U

TMP87PM34ANTMP87PM36NTMP97PS38N

TMP87PH40AN/AF

TMP87PM41N/F/U

TMP87PM43N

TMP87PM78F

TMP87PM14N/FTMP87PM20F

TMP87PP21F/DF

TMP87PP23F

TMP87PP24F

TMP87PM29U

SDIP64/QFP64QFP80μQFP64(10×10mm)

SDIP42

SDIP64/QFP64SDIP64/QFP64/μQFP64(10×10mm)

SDIP42

QFP100

SDIP64/QFP64QFP80QFP80/QFP80(12×12mm)

QFP100QFP100(14×14mm)QFP64(10×10mm)

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续表4 42BK/MOR

)elbbin(

MAR

型 号

最小指令执行时间/μs

驱动器 串行 A/D转换器

DEL

DCL

TFV

 

  

道通

OIS

 道

通TRAU

I2C总线通道

高速串行输出

8位通道

10位通道

A/D转换输入

D/A转换器

定时器/计数器

18位通道

16位通道

8位通道

遥控脉冲探测器

监视定时器

OSD

双时钟

变时钟

I/O口数目

宽温度范围性能

电源电压/V

工作温度/℃

OTP型 封 装

32

40

48

60

1K

5121.5K

1K

1.5K

2K

1.5K

2K

TMP87CM34BNTMP87CM36NTMP87CM38N

TMP87CM39N

TMP87CM40AN/AF

TMP87CM41N/F/U

TMP87CM43N

TMP87CM53F

TMP87CM64F

TMP87CM70BFTMP87CM71FTMP87CM75FTMP87CM78FTMP87CN71FTMP87CP23FTMP87CP38N

TMP87CP39N

TMP87CP64FTMP87CP71FTMP87CS38N

TMP87CS39N

TMP87CS64FTMP87CS71F

0.50

0.50/122122

0.50/1220.95/122

0.50/122

0.50/1220.95/122

0.500.50/122122

0.50/1220.95/122

0.500.50/122122

0.50/1220.95/122

? 2 ? 2 2 ? ? ?? 1 ? 2 2 ? ? ?? 2 ? 2 2 ? ? ?

? 2 ? 2 2 ? ? ? ?

? 2 ? 2 2 ? ?

? 2 ? 2 2 ? ?

2 ? 2 2 ? ?

? 1 1 ? 2 2 ? ? ?

? 3 ? 2 3 ? ?

? 1 ? ? 2 2 ? ?? 1 ? ? 2 2 ? ?

? ? 1 1 ? 2 2 ? ?? 2 ? 2 2 ? ?? 1 ? ? 2 2 ? ?

? ? 2 ? 2 2 ? ?? 2 ? 2 2 ? ? ?

? 2 ? 2 2 ? ? ? ?

? 3 ? 2 3 ? ?? 1 ? ? 2 2 ? ?

? 2 ? 2 2 ? ? ?

? 2 ? 2 2 ? ? ? ?

? 3 ? 2 3 ? ?? 1 ? ? 2 2 ? ?

333433

55

56

35

72

90

73

89

737033

55

907333

55

9073

4.5~5.5

4.5~5.52.7~5.54.5~6.02.7~6.0

4.5~5.52.7~5.5

4.5~5.54.5~5.52.2~5.54.5~5.52.7~5.5

4.5~5.52.7~5.5

4.5~5.5

4.5~5.52.7~5.5

4.5~5.5

4.5~5.52.7~5.5

-30~70

-40~85

-30~70

TMP87PM34ANTMP87PM36NTMP87PS38N

TMP87PS39N

TMP87PM40AN/AF

TMP87PM41N/F/U

TMP87PM43N

TMP87PM53F

TMP87PS64F

TMP87PM70FTMP87PS71FTMP87PM75FTMP87PM78FTMP87PS71FTMP87PP23FTMP87PS38N

TMP87PS39N

TMP87PS64FTMP87PS71FTMP87PS38N

TMP87PS39N

TMP87PS64FTMP87PS71F

SDIP42

SDIP64

SDIP64/QFP64SDIP64/QFP64/μQFP64(10×10mm)

SDIP42

QFP80

QFP100

QFP80

QFP100

QFP80QFP100SDIP42

SDIP64

QFP100QFP80SDIP42

SDIP64

QFP100QFP80

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书书书

表4 43 90系列产品选购指南BK/MOR

)elbbin(

MAR

型 号

最小指令执行时间/μs

串行接口

同步

异步

同步/异步

I2C总线

8位AD转换器

FlashAD转换器

8位DA转换器

定时器/计数器

8位16位

监视定时器

高速PWM

时基计数器

定时脉冲发生器

步进马达控制器

VCR待服控制器

OSD

MMU

DRAM控制器

高速DMA

ecafretnisu

bevalS

热敏打印头控制器

实时时钟

双时钟

电源电压/V

工作温度/℃ OTP型 封 装

16

24

32

40

56

60

128

256

512

320

640

512

640

1K

768

1K

2K

TMP90C400N/F

TMP90C800N/F

TMP80C802AP/AM

TMP90C840AN/AF

TMP90C844AN/AF

TMP90C848F

TMP90CH02P/M

TMP91C640N/F

TMP91C642AN/AF

TMP90CH42DF

TMP90CH44N/F

TMP90CK42DF

TMP90CK76DF

TMP90CM36F/T

TMP90CM38F/T

TMP90CM40AN/AF

TMP90CN72DF

TMP90CR74ADF

TMP90CS74DF

TMP90CS36F/T

TMP90CS38F/T

320

250

400

250

320

400

320

250

320

250

320

250

1 4

1 4

1 4 ?

1 6 4 1 ? ?

1 4 4 1 ? ? ?

1 16 4 1 ? 8 ?

1 4 ?

1 6 4 1 ? ?

2 12 4 ? 3 ? ? ?

2 6 3 ? 3 ? ? ?

1 4 4 1 ? ? ?

2 6 3 ? 3 ? ? ?

2 12 4 ? 3 ? ? ? ? ?

1 1 1 8 2 4 1 ? ? ? ?

1 1 8 4 1 ? ? ?

1 6 4 1 ? ?

2 12 4 ? 3 ? ? ? ? ? ?

2 1 12 4 ? 3 ? ? ? ? ? ?

2 1 12 4 ? 3 ? ? ? ? ? ?

1 1 1 8 2 4 1 ? ? ? ?

1 1 8 4 1 ? ? ?

4.5~

5.5

-20~

70

TMP90P800N/F

TMP90P802AP/AM

TMP91P640N/F

TMP90PH44N/F

TMP90PH48F

TMP90PH02P/M

TMP91P640N/F

TMP91P642N/F

TMP90PM42DF

TMP90PH44N/F

TMP90PM42DF

TMP90PR74ADF

TMP90PM36F/T

TMP90PM38F/T

TMP90PM40E/N/F

TMP90PR74ADF

TMP90PS74DF

TMP90PS36F

TMP90PS38F

SDIP64,QFP64

DIP40,SOP40

SDIP64,QFP64

QFP80DIP40,SOP40

SDIP64,QFP64

QFP100SDIP64,QFP64

QFP100

MFP80,PLCC84

SDIP64,QFP64

QFP100

QFP100

MFP80,PLCC84

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续表4 43BK/MOR

)elbbin(

MAR

型 号

最小指令执行时间/μs

串行接口

同步

异步

同步/异步

I2C总线

8位AD转换器

FlashAD转换器

8位DA转换器

定时器/计数器

8位16位

监视定时器

高速PWM

时基计数器

定时脉冲发生器

步进马达控制器

VCR待服控制器

OSD

MMU

DRAM控制器

高速DMA

ecafretnisu

bevalS

热敏打印头控制器

实时时钟

双时钟

电源电压/V

工作温度/℃ OTP型 封 装

No

128

256

512

1K

2K

4K

TMP90C051F

TMP90C041AN/AF

TMP90C401N/F

TMP90C801N/F

TMP90C803AP/AM

TMP90C841AN/AF

TMP90C845AN/AF

TMP90CH03P/M

TMP91C641N/F

TMP90CH45N/F

TMP90C141N/F

TMP90CM37F/T

TMP90CM39F/T

TMP90CS37F/T

TMP90CS39F/T

TMP90C441N/F

250

320

250

320

250

320

250

2 4 ? ? ? ? ? ?

1 6 4 1 ? ?

1 4

1 4

1 4 ?

1 6 4 1 ? ?

1 4 4 1 ? ? ?

1 4 ?

1 6 4 1 ? ?

1 4 4 1 ? ? ?

1 8 4 1 ? ?

1 1 1 6 4 1 ? ? ? ?

1 1 8 2 4 1 ? ? ?

1 1 1 8 4 1 ? ? ? ?

1 1 8 2 4 1 ? ? ?

1 6 4 1 ? ?

4.5~

5.5

-20~

70—

QFP80

SDIP64,QFP64

DIP40,SOP40

SDIP64,QFP64

DIP40,SOP40

SDIP64,QFP64

MFP80,PLCC84

SDIP64,QFP64

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表4 44 900系列产品选购指南

ROM/KB

RAM/B

型 号

最小指令执行时间/μs

5V±10% 3V±10%

乘法器/加法器

TRAUOIS

OIS/

线总C

2  I

器制

控MARD

AD转换器

8位10位

8位DA转换器

定时器/计数器

8位16位20位

产生器

8位PWM定时器

CS/WAIT控制器

监视定时器

双时钟

变时钟

I/O口

工作温度/℃

OTP型 封 装

900系列

No

32

No

No

1K

No

TMP96C041AF

TMP96C141AF

TMP96CM40F

TMP96C031ZF

200 -

- 2 - - - 4 - 2 2 - 2 2 3 ? - - 47

- 2 - - - 4 - 2 2 - 2 2 3 ? - - 47

- 2 - - - 4 - 2 2 - 2 2 3 ? - - 65

- 2 - 1 4 - - 4 1 - 2 - 4 ? - - 37

-40~85

TMP96PM40F

QFP80

QFP64

900/L系列

32

64

No

64

128

No

128

64

No

64

2K

4K

2K

TMP93CM40F

TMP93CS40F/DF

TMP93CS41F/DF

TMP93CS42AF

TMP93CW40DF

TMP93CW41DF

TMP93CW46AF

TMP93CS32F

TMP93CS44F

TMP93CS45F

TMP93FS80WF

200

400

320

320

- 2 - - - 8 - 2 2 - 2 2 3 ? ? ? 79

- 2 - - - 8 - 2 2 - 2 2 3 ? ? ? 79

- 2 - - - 8 - 2 2 - 2 2 3 ? ? ? 61

- 2 - - - 5 - 2 2 - 2 3 ? - ? 80

- 2 - - - 8 - 2 2 - 2 2 3 ? ? ? 79

- 2 - - - 8 - 2 2 - 2 2 3 ? ? ? 61

- 5 - - - 8 - 2 2 - 2 3 ? ? ? 79

- 2 - - - 6 - 4 2 - - - - ? - ? 49

- 2 1 - - 8 - 4 2 - - - - ? ? ? 62

- 2 1 - - 8 - 4 2 - - - - ? ? ? 44

- 3 - - - 16 - - 6 1 2 - 3 ? - ? 99

-40~85

-40~110

TMP93PS40F/DF

TMP93PS42AF

TMP93PW40DF

TMP93PW46AF

TMP93PW32F

TMP93PS44F

QFP100

QFP64

QFP80

QFP120

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续表4 44

ROM/KB

RAM/B

型 号

最小指令执行时间/μs

5V±10% 3V±10%

乘法

器/加法器

TRAUOIS

OIS/

线总C

2  I

器制

控MARD

AD转换器

8位10位

8位DA转换器

定时器/计数器

8位16位20位

产生器

8位PWM定时器

CS/WAIT控制器

监视定时器

双时钟

变时钟

I/O口

工作温度/℃

OTP型 封 装

900/H系列

No

64

No

No

2K

TMP95C001F

TMP95C1061AFTMP95C061BF

TMP95C063F

TMP95CS64F

TMP95CS65F

TMP95C243F

160

125

320

400

- - - - - - - - - - - - 4 - - - 0

- 2 - 1 - 4 - 4 2 - 2 - 4 ? - - 56

- 2 - 2 - 8 2 8 2 - 2 - 4 ? - - 91

- 3 - - - 8 2 8 2 - - - 4 ? - - 81

- 3 - - - 8 2 8 2 - - - 4 ? - - 55

? 2 - - - 8 - - 4 - - - 3 ? - - 42

-20~70

-40~85

TMP95PS64F

QFP64

QFP100

QFP144

QFP100

QFP80

900/H2系列

No 2K TMP94C241F 50 - - 2 - 2 - 8 2 4 4 - - - 6 ? - - 64 -20~70 - QFP160

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4.2.2 型号编码

以TLCS-870系列单片机为例,图4 30所示为TCLS-870系列单片机编码法则。

图4 30 TCLS-870系列单片机编码法则

4.2.3 封装引脚

TMP87CX00的封装引脚如图4 31所示。

图4 31 TMP87CX00的封装引脚

673 世界流行单片机技术手册———日本系列

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图4 31 TMP87CX00的封装引脚(续)

4.3 应用方法

4.3.1 开发环境

东芝公司为开发各种单片机,推出了多种型号的实时仿真器RTE(RealTimeEmulator),同时为了便于用户开发应用产品,提供了相应的应用软件RAS(ReferenceApplicationSoftware)。

1.实时仿真系统

实时仿真系统有RTE、RTE-10和RTE-20三类,每一类都有主机、仿真控制器、在线

实时仿真控制器构成,同一类中仿真控制器相同,但仿真器随开发的产品型号而异。各类仿真

系统的应用如表4 45所列。

773第4章 东芝公司单片机

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表4 45 各类仿真系统的应用

型 号 仿真对象 仿器对象 跟踪存储器 事件/触发 功 能

RTE   4位/8位 单 片 机:TCLS-47E/

47、TLCS-470/470A、TCLS-90和TLCS-Z80J及 TMP68HC11系列单片机

60KB 2048帧 2个事件检测(每 个 有

16位总线计数)

断 点/单 步 等

功能调试等

RTE-10 4位/8位 单 片 机:TLCS-870、

TLCS- 90 及 TLCS - 47A/

470/47E

64KB 4096帧 4个事件检测 断 点、定

时 触 发、跟 踪 及 事 件

匹配

断 点/单 步 等

功能调试等

RTE-20 8位/16位 单 片 机:TLCS-870/

X、TLCS-900/900H/900L、TLCS

-9000及部分TLCS-90系列

1MB 8192帧 8个事件检 测16位 总

线计数 器、断 点、定 时

触 发、跟 踪 及 事 件

匹配

断 点/单 步 等

功能调试等

2.开发工具选择

(1)TLCS-47E开发工具(如表4 46所列)

表4 46 TLCS-47E的开发工具

工 具型  号

RTE10型系统(控制器BM1022R0A) RTE系统(控制器BM1020A)

语言处理软件

MS-DOSVersion

汇编: SW471E0-ZZE

C LINK编译器:SW471E0-ZZE

汇编: SW471E0-ZZE

C LINK编译器:SW471E0-ZZE

调试器

MS-DOSVersion

源程序级调试器:SW477E1-ZZE符号化调试器: SW473E1

源程序级调试器:SW477E0-ZZE符号化调试器: SW473E0-ZZE

开发对象 TMP47C222N、TMP47C222F、TMP47C243N等 TMP47C101M、TMP47C101P、TMP47201P

(2)TLCS-47开发工具(如表4 47所示)

表4 47 TLCS-47的开发工具

工 具

型  号

RTE-10型系统(控制器BM1020A)

语言处理软件

MS-DOSVersion

汇编: SW471E0-ZZE

C LINK编译器:SW476E0-ZZE

调试器

MS-DOSVersion

源程序级调试器:SW477E0-ZZE

符号化调试器: SW473E0-ZZE

开发对象TMP47C200B、TMP47C400BN、TMP47C200BE

TMP47C4400BF、TMP47C407AN

873 世界流行单片机技术手册———日本系列

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  (3)TLCS-470开发工具(如表4 48所列)

表4 48 TLCS-470开发工具

工 具型  号

RTE 10型系统(控制器BM1022R0A) RTE系统(控制器BM1020A)

语言处理软件

MS-DOSVersion

汇编: SW471E0-ZZE

C LINK编译器:SW471E0-ZZE

汇编: SW471E0-ZZE

C LINK编译器:SW471E0-ZZE

调试器

MS-DOSVersion

源程序级调试器:SW477E1-ZZE符号化调试器: SW473E1

源程序级调试器:SW477E0-ZZE符号化调试器: SW473E0-ZZE

开发对象 TMP47C222N、TMP47C222F、TMP47C243N等 TMP47C101M、TMP47C101P、TMP47201P

(4)TLCS-470A开发工具(如表4 49所列)

表4 49 TLCS-470A开发工具

工 具型  号

RTE型系统(控制器BM1022R0A) RTE系统BM1020A)

语言处理软件

MS-DOSVersion

汇编: SW471E0-ZZE

C LINK编译器:SW471E0-ZZE

汇编: SW471E0-ZZE

C LINK编译器:SW471E0-ZZE

调试器

MS-DOSVersion

源程序级调试器:SW477E1-ZZE符号化调试器: SW473E1-ZZE

源程序级调试器:SW477E0-ZZE符号化调试器: SW473E0-ZZE

开发对象

 

TMP47C62F、TMP47C823F、TMP47C1220F、

TMP47C1620F

TMPP477C85、TMPC457N、TMP857F、

TMP47C16388AN等

(5)TLCS-870/X开发工具(如表4 50所列)

表4 50 TLCS-870/X的开发工具

工 具

型  号

RET25型系统(控制器BM1055R0A)

语言处理软件

MS-DOS版本

UNIX版本

汇编: SW88AE0-ZZE

C LINK编译器:SW88LE0-ZZE

C编译器: SW88CE0-ZZE

汇编: SW88AS0-APE

C LINK编译器:SW88LE0-TPE

C编译器: SW88CS0-TPE

UDE调试器UNIX版本 SW88DT9-TNE

开发对象TMP88CK49、TMP88CM49N、TMP88CK49

TMP88CM49F

973第4章 东芝公司单片机

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  (6)TLCS-90开发工具(如表4 51所列)

表4 51 TLCS-90开发工具

工 具型  号

RTE-25型系统(控制器BM1022R0A) RTE-10型系统(控制器BM1022R0A)

语言处理软件

MS-DOS版本

UNIX版本

汇编: SW90AE0-ZZE

C编译器: SW90CE0-ZZE

汇编: SW90AE0-ZZE

C编译器: SW90CE0-ZZE

汇编: SW90AS0-TPE

C编译器: SW90CS0-TPE

汇编: SW90AS0-TPE

C编译器: SW90CS0-TPE

调试器

MS-DOS版本

源程序级调试器:SW90DE2-ZZE符号化调试器: AttachedtoPOD

源程序级调试器:SW90DE1

 

开发对象TMP90C845AN、TMP90C845AF、

TMP90C051F

TMP91C640N、TMP90C840AN、

TMP90C441N

另:RET型系统(控制器BM1020A)源程序级调试器:SW90DE0-ZZE;开发对象TMP91C640N、TMP91C641N、TMP90C840AN。

(7)TLCS-900开发工具(如表4 51所列)

表4 51 TLCS-900的开发工具

工 具型  号

RTE-25型系统(控制器BM1055R0A(ES)) RTE-20型系统(控制器BM1050R0B)

语言处理软件

MS-DOS版本

UNIX版本

汇编: SW96AE0-ZZE

C编译器:SW96CE0-ZZE

汇编: SW96AE0-ZZE

C编译器: SW90CE0-ZZE

汇编: SW96AS0-TPE

C编译器:SW96CS0-TPE

汇编: SW90AS0-TPE

C编译器: SW90CS0-TPE

调试器

MS-DOS版本

SW96DT9-TNJ 源程序级调试器:SW966DE2-ZZE符号化调试器:Attacchedasstannndardtopod

开发对象TMP96C141AF、TMP93CM40F、

TMP93CS40F

TMP96C141AN、TMP93CM40F、

TMP95C061AF

4.3.2 应用实例

1.TLCS-47E/47/470/470A系列单片机的应用

该系列单片机广泛应用于高级智能玩具、家用电器、通信、仪器仪表等领域。该系列单片机

具有价格低廉、品种齐全、可靠性高、开发方便等优点。下面为一些实际产品可选用的单片机。

? 电话机:TMP47C451BN/452BN/452BF;

? 冰箱:TMP47C1660N;

? 音响:TMP47422/421/820,TMP47C415/416/412;

? 无绳电话:TMP47C203M/400BF;

? 洗衣机:TMP477C1260N;

? 微波炉:TMP47C441AN/662AN/862AN;

? 电饭煲:TMP47CC847;

083 世界流行单片机技术手册———日本系列

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(1)无绳电话

无绳电话由母机和子机组成,一般采用单片机作为无绳电话的控制器,以利于减小体积、节省耗电、增强功能。图4 32为无绳电话子机的逻辑框图,图4 33为无绳电话母机的逻辑

框图。

图4 32 无绳电话子机的逻辑框图

图4 33 无绳电话母机的逻辑框图

183第4章 东芝公司单片机

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(2)微波炉

单片机控制的微波炉具有功能强、结构简单、操作方便、省电等优点。用单片机来控制设

置和显示煮食 的 方 式 参 数、控 制 蒸 食 的 时 间 温 度、检 测 食 物 的 形 状、大 小、温 度 和 重 量 等。如图4 34所示。

图4 34 微波炉控制器原理框图

2.TLCS-870系列单片机的应用

TLCS-870系列是功能 很 强 的 一 类 单 片 机,可 广 泛 应 用 于 工 业 控 制、仪 器 仪 表、家 用 电

器、通信等领域。下面为一些实际产品可选用的单片机:

? 汽车:TMP87CX440IN/IF/WN,TMP87CX47IUN;

? 电视机:TMP87CX31N/36N/37N/38N/39N;

? 音响:TMP87CX14,TMP87CX70,TMP87CX20;

283 世界流行单片机技术手册———日本系列

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? 无绳电话:TMP87C447U,TMP87C847U,TMP87C804M/N;

? 洗衣 机、冰 箱 等 家 用 电 器:TMP87CX40N/41/46N,TMP87CX70(X=8、H、K 等 由

ROM容量定)。(1)全自动模糊控制洗衣机

控制框图如图4 35所示

控制范围:

① 从洗涤到脱水全过程;

② 自动孔制水流速度和洗涤时间,以适应不同衣料和不同的油污程度;

③ 根据水的透明度控制漂洗。可选用:TMP87CH46N、TMP87CH40N或TMP87CK41N等内部具有A/D转换器的单

片机。

图4 35 全自动模糊控制洗衣机控制框图

(2)I2C总线控制的彩色电视机

控制框图如图4 36所示。可选用:具有I2CBUS串行总线接口、OSD屏幕显示控制器的TMP87CX31N/36N/37N/

38N/39N等单片机。特点:由I2CBUS器件组成的彩电控制器结构简单、功能强。

383第4章 东芝公司单片机

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图4 36 I2C总线的彩电控制框图

483 世界流行单片机技术手册———日本系列

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书书书

第5章 爱普生公司单片机

爱普生(EPSON,http://www.epson.com.cn)公司生产的单片机以低电压、低功耗和内

置LCD驱动器等特点著名于世,广泛应用于工业控制、医疗设备、家用电器、仪器仪表、通信设

备和便携式消费类产品中。目前,爱普生公司可为用户提供4位、8位和32位单片机。

4位单片机(S1C60/62/63系列)拥有50多种专用芯片,提供多个I/O端口和外围接口电

路。含有多个定时器/计数器,A/D转换器的分辨率达到1/6552,含有模拟电压放大和比较

器、同步/异步串行口和红外线发射控制电路、声音发生器和SVD电路。4位单片机可用于数

据采集与检测、智能仪表、家电产品、遥控器、低速过程控制等领域。

8位单片机(S1C88系列)的CPU提供16位内部数据总线,具有6MB的寻址空间,提供

608条指令,具有低电压、低功耗特性,提供多种外围接口模式,如完善的I/O端口、可编程定

时器/计数器和秒表定时器、完善的电源系统、LCD驱动电源、LCD驱动控制器、红外遥控、模

拟比较器、电源电压监测电路、A/D和D/A转换器、触摸屏控制器、音响电路等。8位单片机

广泛用于打印机、传真机、传呼机、移动电话、磁卡/IC卡系统、电子笔记本、英汉翻译机、家用

电器、便携式仪器仪表和工业控制中。

32位单片机(S1C33系列)使用28位地址线,具有256MB寻址空间、105条指令(指令执

行速度高达33MHz)、16个优先级中断系统、16个32位通用寄存器,提供5个32位专用寄存

器、8个10位的A/D转换器(转换时间为10μs)、2个8位D/A转换器、6个16位可编程定时

器/计数器和2个DMA控制器等外围接口电路。32位单片机主要用于高档相机(如数码相

机)、多媒体产品(如多媒体投影仪)和通信设备等产品中。本章将以爱普生公司的8位单片机为例,向读者介绍爱普生公司单片机的基本原理、选购

方法和应用实例。表5 1为爱普生公司单片机的系列产品。

表5 1 爱普生单片机系列产品

单片机种类 系 列 主要应用领域

4位单片机 S1C60系列、S1C62系列、S2C63系列 钟表电话、温/湿度计等便携式电子产品

8位单片机 S1C8800系列、S1C88300系列、S1C88800系列 信息电话、股票机、门径等

32位单片机 S1C33系列 PDA、手机、信息电话、GPS、家庭网关等

5.1 S1C88系列单片机基本原理

本节将介绍S1C88系列单片机的CPU、存储器和接口部件的结构和基本原理,TMS370

爱普生单片机型号S1CXX即代表原型号EOCXX。

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系列单片机的基本结构如图5 1所示(以S1C88408型号为例)。

图5 1 S1C88系列单片机的结构

S1C88系列单片机提供的外围接口有:监测定时器、输 入 口(K接 口)、输 出 口(R接 口)、

I/O口(P接口)、串行口、红外线通信接口、时钟定时器接口、秒表定时器接口、可编程定时器/计数器接口、LCD驱动器与控制器接口、声音发生器接口、模拟比较器接口、触摸屏控制器接

口、A/D转换器接口和D/A转换器接口。该系列单片机还提供系统控制器、振荡电路和电源

电压检测电路。

S1C88系列单片机提供4个系列共12种型号。它们分别是:

①S1C881XX:S1C88104、S1C88112。

②S1C883XX:S1C88308、S1C88312、S1C88316、S1C88332、S1C88348、S1C88364、

S1C88365。

683 世界流行单片机技术手册———日本系列

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③S1C884XX:S1C88408、S1C88409。

④S1C885XX:S1C88532。

5.1.1 CPU结构原理

S1C88系列单片机的CPU由逻辑运算部件ALU、寄存器组和控制器三部分组成。控制

器用于控制CPU正常运行。

1.算术逻辑运算部件ALU和寄存器组

算术逻辑运算部件可进行8位和16位 算 术 逻 辑 运 算。它 利 用 暂 存 器TEMP0、TEMP1和TEMP2来存放参加运算的两个操作数和运算结果。

寄存器组可分为基本寄存器(用于方式0~3)和扩展寄存器(用于方式2、方式3),这些寄

存器的名称和作用如表5 2所列。其中系统标志寄存器SC的结构如图5 2所示。

表5 2 寄存器组的功能

名 称 功  能

数据寄存器A、B 8位。用于进行8位数据操作。寄存器BA可当作16位寄存器使用

变址寄存器 HL

16位。用于存放存储器地址,或进行16位数据操作。寄存器 H和L可单独作为8位

数据寄存器。当寄存器IX和IY用于页内间接寻址时,8位寄存器L用于存放地址的

偏移量

变址寄存器IX、IY 16位。用于存放数据存储器的间接地址和进行16位数据操作

程序指针PC 16位。用于表示下一条即将执行的指令在程序存储器中的低位地址

堆栈指针SP 16位。用于表示堆栈的页内地址或16位数据操作

基址寄存器BR 8位。用于表示页内高8位直接地址

系统标志寄存器SC8位。用于表示指令的执行状态和结果。该寄存器提供8种标志:溢出标志V、零标志

Z、负标志N、进位标志C、中断0标志I0、中断1标志I1、非压缩标志U和十进制标志D

用户标志寄存器CC4位。用于表示外部设备的状态。标志F0~F3分别对应4路终端的状态。每个终端

通过接口对其相应标志位进行设置,标志位的值用于判断是否执行跳转或调用指令

新库码寄存器NB 8位。用于表示程序存储器的库别。当CPU工作于方式2和3时,8位数据将存入NB

库码寄存器CB8位。用于表示程序存储器的当前库别。在方式2和3中,将接收CB中的数据,并选

择程序存储器的8位新库码

扩展页寄存器EP 8位。当采用 HL寻址或立即数寻址时,EP表示数据存储器的24位地址的页号

IX扩展寄存器XP 8位。采用IX间接寻址时,XP用于表示访问存储器的页号

IY扩展寄存器YP 8位。采用IY间接寻址时,YP用于表示访问存储器的页号

2.CPU的工作方式

CPU具有16MB的寻址能力,可为用户提供四种工作方式。每种工作方式所包含的寻

址空间大小、是否执行乘除运算、采用的操作方式及相应的编程空间如表5 3所列。

783第5章 爱普生公司单片机

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图5 2 系统标志寄存器SC的结构

表5 3 CPU的工作方式

CPU工作方式 寻址空间 乘除法指令 操作方式 编程空间/KB

方式0 64KB 无效最小方式 64

最大方式 8

方式1 64KB 有效最小方式 64

最大方式 8

方式2 15MB 无效 — —

方式3 16MB 有效 — —

5.1.2 存储器结构原理

S1C88系列单片机具有16MB的寻址空间。其存储器分为两大类:程序存储器(ROM)和数据存储器(RAM)。存储器的结构如表5 4所列。

当CPU工作在方式0和方式1时,程序存储器和数据存储器的寻址空间都是64MB。程

序存储器占用0库和1库;数据存储器只占用0页的64KB空间。当CPU工作在方式2和方式3时,程序存 储 器 将 地 址 为000000H~7FFFFFH的8MB

物理空间分成256个库(编号为0库~255库),每库的容量为32KB,利用库码寄存器CB来

表示所使用的库编号。程序存储器的容量在最大方式时为256库;在最小方式时的存储空间

只有64KB,占用两个库:一个库是具有固定地址空间(000000H~007AAH)的0库,另一个

库是由程序从008000H~7FFFFFH所包含的255个库中指定的一个库。数据存储器都使用

256页,占用000000H~FFFFFFH的16MB地址空间。

883 世界流行单片机技术手册———日本系列

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表5 4 存储器的结构

地 址方式0和方式1 方式2和方式3(最小) 方式2和方式3(最大)

ROM、RAM、I/O接口 ROM、RAM、I/O接口 ROM、RAM、I/O接口

000000H

007FFFH

008000H

00FFFFH

010000H

017FFFH

018000H

01FFFFH

020000H

7EFFFFH

7F0000H

7F7FFFH

7F8000H

7FFFFFH

800000H

80FFFFH

810000H

81FFFFH

820000H

FEFFFFH

FF0000H

FFFFFFH

0库(32KB)

1库(32KB)0页(64KB

0库(32KB)

X库(32KB)

255库

(32KB)

0页(64KB)

1页(64KB)

127页(64KB)

128页(64KB)

129页(64KB)

255页(64KB)

0库(32KB)

1库(32KB)

2库(32KB)

3库(32KB)

254库(32KB)

255库(32KB

0页(64KB)

1页(64KB)

127页(64KB)

128页(64KB)

129页(64KB)

255页(64KB)

数据存储器采用统一的寻址法,即液晶显示存储器、I/O控制寄存器、外围电路等各种接

口电路,统一进行RAM编址。

S1C88系列单片机具有24条地址线。其中高8位表示物理地址的页码,低16位表示逻

辑地址。每页中所包含64KB的地址,由变址寄存器、寄存器对 HL或立即数指定。当CPU工作在方式2和方式3时,页地址由寄存器EP、XP和YP指示。

S1C88系列单片机采用存储器映象I/O寻址方式,即存储器与I/O共用一个地址空间。每个I/O设备占用一个地址。所不同的是存储器和I/O设备占用同一个空间中的不同地址。因此,单片机对I/O设备的访问,是通过访问存储器中相应的 存 储 单 元 来 进 行 的。这 种I/O寻址方式,扩大了I/O设备的寻址范围,可得到更多的指令访问I/O设备,更方便用户对I/O设备的使用。

983第5章 爱普生公司单片机

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5.1.3 接口部件结构原理

在这一部分中,将向用户介绍S1C88系列单片机的21种接口部件的结构原理。这些接

口部件分别是:电源、复位电路、系统控制器和总线控制、振荡电路、监测定时器、输入口(K接

口)、输出口(R接口)、I/O口(P接口)、串行口、红外线通信接口、时钟定时器、秒表定时器、可

编程定时器/计数器、LCD驱动器与控制器、声音发生器、模拟比较器、触摸屏控器、A/D转换

器、D/A转换器、电源电压检测电路和中断系统。

1.电 源

S1C88系列单片机在不同的操作方式下采用不同的电源电压:

? 低功耗方式为1.8~3.5V;

? 正常方式为2.4~5.5V;

? 高速方式为3.5~5.5V。电源电路由振荡系统电压调整电路和LCD驱动电压发生系统两大部分组成,如图5 3

所示。

图5 3 电源的结构图

振荡系统电压调整电路负责产生电压VD1。在程序的控制下,对于三种不同的操作方式,电压VD1产生相应的工作电压和工作频率。对于不同型号的芯片,三种VD1电压值会有略微的

不同。就大多数芯片而言,这三种电压通常是:1.3V、2.2V和3.3V。

LCD驱动电压发生系统利用LCD系统电压调整电路产生基本电压VC1和VC2。另外,当偏压系数为1/5时,它还利用LCD系统电压升压器产生电压VC3、VC4和VC5。这五种电压通

过相应的接口输出,可供外围扩展的LCD驱动器使用。

S1C88系列单片机能在低电压、低功耗的方式下运行,程序控制的开关电路用于改变时钟

093 世界流行单片机技术手册———日本系列

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的主频率。当电源电压低于所要求的工作电压时,电源电压检测电路将会使单片机自动复位,但此功能需要在掩膜时设置好。当引脚VDD和VSS接入相应的电源时,单片机就会根据用户的

设置,自动产生工作电压和LCD驱动电压。

2.复位电路

当S1C88系列单片机被复位时,它就会从程序存储器0库 地 址 为000000H和000001H单元中读出初始化程序的首地址,然后让CPU执行初始化程序。复位电路的结构如图5 4所示。单片机初始化后CPU内部寄存器的初始值如表5 5所列。

S1C88系列单片机进入初始化复位操作,可通过三种途径:

? 在引脚RESET上输入低电平;

? 在输入口K00~K03上输入低电平;

? 电源检测电路SVD检测到电源电压过低。

图5 4 复位电路

表5 5 复位后各寄存器的初值

寄存器名称 长 度 初 值

累加器A 8位 未定

累加器B 8位 未定

变址/数据寄存器L 8位 未定

变址/数据寄存器 H 8位 未定

变址寄存器IX 16位 未定

变址寄存器IY 16位 未定

程序指针PC 16位 未定

基址寄存器BR 16位 未定

新库码寄存器NB 8位 01H

库码寄存器CB 8位 未定

扩展页寄存器EP 8位 00H

IX扩展页寄存器XP 8位 00H

IY扩展页寄存器YP 8位 00H

寄存器名称 初 值 初 值

扩展页寄存器EP 00H 00H

IX扩展页寄存器XP 00H 00H

IY扩展页寄存器YP 00H 00H

零标志Z 0 0

进/借位标志C 0 0

溢出标志O 0 0

负标志N 0 0

十进制标志D 0 0

非压缩标志U 0 0

中断0标志I0 1 1

中断1标志I1 1 1

193第5章 爱普生公司单片机

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  (1)在引脚RESET上输入低电平

采用这种方法复位时,必须保证该引脚上输入低电平的时间应足够长,这样才能保证初始

化复位的可靠性。用户可在掩膜时选择是否接入上拉电阻。(2)在输入口K00~K03上输入低电平

采用这种方法复位时,因为复位电路中包含有时间检测电路,所以低电平输入时间必须保

持在2s以上,才能保证系统可靠地复位。当单片机处于睡眠或等待振荡器稳定的期间,这种

复位方法也同样适用。用户可在掩膜时,选择以下4种不同的复位方式:① 不用K00~K03接口复位;② 当K00和

K03同时输入低电平时复位;③ 当K00~K02同时输入低电平时复位;④ 当K00~K03同时输

入低电平时复位。若采用这种方式,当单片机正常运行时,不能将这4个口同时置为低电平。采用最后一种方法复位时,需要注意以下两点:

① 单片机处于睡眠状态时,因为复位电路中包含有时间检测电路,当输入口K0的低电平

撤消后,必须等到时钟的主频率稳定和SVD电路(若有此功能)采样结束后,系统才能恢复正

常工作。

② 单片机处于非睡眠状态时,当输入口K上保持了1~2s的低电平后,即可触发复位电

路产生初始化复位信号。但在型号S1C88316单片机中,即使输入口K的低电平未撤消,CPU也能开始工作。

(3)电源检测电路SVD检测到电源电压过低

当电源检测电路连续4次检测到当前工作电压低于LEVEL0时,单片机就会输出复位控

制信号,直到电源电压高于LEVEL2。用户可在掩膜时,选择是否使用这种复位方法。

3.系统控制器

系统控制属于管理部件,它具有以下五个功能:

? 设置总线方式。

? 设置片选输出信号。

? 设置总线请求/响应信号。

? 设置堆栈的页地址。

? 设置外部扩展存储器的等待状态。(1)总线方式

系统控制器可设置4种总线方式,如表5 6所列。总线方式的设置是 通 过 设 置 地 址 为

00FF00H单元的D6(BSMD0)和D7(BSMD1)来完成的。

表5 6 总线方式

D7 D6 总线方式 外部扩展存储器

0 0 单片方式 MCU或任一种 MPU方式 MCU方式、MPU方式

0 1 扩展64KB方式 ROM + RAM ≤64KB

1 0 扩展512KB/4MB最小方式 ROM + RAM>64KB

1 1 扩展512KB/4MB最大方式 ROM + RAM>64KB

293 世界流行单片机技术手册———日本系列

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  S1C88系列单片机的工作方式可分为 MCU方式和 MPU方式。所谓 MCU方式,是指单片方式。设置该方式的方法是将引脚 MCU/MPU置为高电平。

在这种方式下,片外存储器无效,片内程序存储器的寻址空间为32KB。当CPU访问片内存

储器时,片选信号CE、读信号RD和写信号WR均无输出,数据总线D0~D7呈高阻状态。所谓 MPU方式,是指多片方式。设置该方式的方法是将引脚 MCU/MPU置为低电平。

在这种方式下,片内存储器无效。当CPU访问片外存储器时,片选信号CE、读信号RD和写信

号WR均有效,用于控制对外部存储器的访问。引脚 MCU/MPU只能置为高电平或低电平,而且在操作中不能被读出。(2)设置片选输出信号

S1C88系列单片机最多可以设置4个片选信号。在初始化程序中,必须对4个片选信号

CE0、CE1、CE2和CE3进行设置,方法是:在程序中对输出口R30~R33中相应的位置1。每个

片选信号所 控 制 的 地 址 空 间,可 通 过 设 置 位 于 地 址 FF00H 的 控 制 寄 存 器 的 CEMD0和

CEMD1两个位的值。复位后,CEMD0和CEMD1两个位(D5D4)均被置为1。扩展64KB方 式 + MCU 方 式(S1C881XX/316)的4个 片 选 信 号 对 应 的 地 址 空 间 如

表5 7的A栏所列;扩展64KB方式 + MCU方式(S1C88308)的4个片选信号对应的地址

空间如表5 7的B栏所列;扩展64KB方式 + MPU方式(S1C883XX/1XX)的4个片选信

号对应的地址空间如表5 7的C栏所列。扩展512KB(4M)的最大方式或最小方式与控制寄存器CEMD位的值无关。它们的扩

展方式是由控制位BSMD来选择和决定地址范围的。

表5 7 片选地址空间分配

D5D4 容 量 CE0 CE1 CE2 CE3

11 64KB 004000H~00EFFFH

10 32KB 004000H~00EFFFH 008000H~00EFFFH

01 16KB 004000H~007FFFH 008000H~00BFFFH 00C000H~00EFFFH

00 8KB 008000H~009FFFH 00A000H~00BFFFH 004000H~005FFFH 006000H~007FFFH

11 64KB 002000H~00EFFFH

10 32KB 002000H~007FFFH 008000H~00EFFFH

01 16KB 002000H~003FFFH 004000H~007FFFH 008000H~00BFFFH 00C000H~00EFFFH

00 8KB 008000H~009FFFH 002000H~003FFFH 004000H~005FFFH 006000H~007FFFH

11 64KB 000000H~00EFFFH

10 32KB 000000H~007FFFH 08000H~00EFFFH

01 16KB 000000H~003FFFH 004000H~007FFFH 008000H~00BFFFH 00C000H~00EFFFH

00 8KB 000000H~001FFFH 002000H~003FFFH 004000H~005FFFH 00600H~007FFFH

(3)设置总线请求/响应信号

若系统采用DMA方式,则必须先设置总线请求信号BREQ和响应信号BACK。因为当初

始化复位时,K11和R51两个接口被分别设置为输 入 口 和 输 出 口。所 以 必 须 将 控 制 位EBR置为1(如表5 8所列),完成对DMA方式控制位、总线请求和响应的设置。请注意:型号为

393第5章 爱普生公司单片机

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S1C88308没有总线请求/响应功能。

表5 8 S1C316/308振荡电路控制位的功能和设置方法

位 名 称 功 能 1 0 初 值 R/W

D7 EBR总线释放允许寄存器

(K11和R51接口说明)

K11 BREQ 输入口

R51 BACK 输出口0 R/W

D6 WT2

D5 WT1

D4 WT0

等待控制寄存器

WT2 WT1 WT0 插入状态数量

1 1 1 14

1 1 0 12

1 0 1 10

1 0 0 8

0 1 1 6

0 1 0 4

0 0 1 2

0 0 0 无等待

0 R/W

D3 CLKCHG CPU操作频率切换 OSC3 OSC1 0 R/W

D2 OSCC OSC3振荡器电路控制接通/断开 接通 断开 0 R/W

D1 VDC1

D0 VDC0

操作方式选择

VDC1 VDC0 操作方式

1 × 高速

0 1 低功耗

0 0 正常

0 R/W

备注:地址为00FF02H

(4)堆栈的页地址

堆栈可设置在RAM中的任意位置。堆栈的具体位置是通过设置位于地址为00FF01H的寄存器SPP来实现。当初始化时,寄存器SPP的值为00H,表示堆栈位于存储器的0页。

注意:第一,对于内部RAM区和单片方式,堆栈区都设在0页;第二,对于扩展64KB方

式,扩展存储器的地址空间设在最开始的64KB中,堆栈区设置在RAM 区的最高地址段,堆

栈指针应为00F800H(S1C88316)或00F100H(S1C88308);第三,对于扩展512KB方式,堆栈

区可以设在扩展RAM区中的任一页,但需要对寄存器SPP进行预先设置。型号为S1C884XX的单片机的页地址范围是从00H~FFH,S1C881XX/3XX的单片机的

页地址范围是从00H~27H,因此写入寄存器SPP的数值必须在扩充RAM区中。

4.振荡电路

S1C88系列单片机具有两个振荡器OSC1和OSC3。振荡器的结构如图5 5所示。

OSC1工作在典型状 态 下,振 荡 频 率 为32.768kHz。S1C88365的 OSC1的 振 荡 频 率 从

32.768~153.6kHz分为5档,在掩膜时 选 择 设 置。当 单 片 机 处 于 高 速 运 行 时,选 用 振 荡 器

OSC3,其最高频率为8.2MHz。初始化复位后,振荡器OSC1工作,OSC3停振。

493 世界流行单片机技术手册———日本系列

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图5 5 振荡电路的结构

OSC1和OSC3可以选择4种振荡源:石英振荡器、陶瓷振荡器、RC振荡器或外部振荡电

路。但用 户 必 须 在 掩 膜 时 选 择 振 荡 方 式。当 选 择 石 英 振 荡 器 时,石 英 晶 体 X′tall(32.768kHz)接在引脚OSC1和OSC3之间,微调电容CG1接在引脚OSC1和VSS之间,电容

的可调范围是:5~25pF。当选择RC振荡器时,振荡电阻RCR1接 在 引 脚 OSC1和 OSC3之

间。当选择外部振荡电路时,振荡电压直接接在引脚OSC1上。当OSC3振荡器工作时,不允许在正常方式和高速方式之间互相切换,否则将会造成误操

作。当进行操作方式切换时,应先关断OSC3的电源(使OSCC位为“0”),恢复到方式1后,才能切换到需要的电源电压(通过设置控制位VDC0和VDC1完成)。S1C316/308振荡电路控

制位的功能和设置方法如表5 8所列。系统在进行不同操作方式之间转换时,必须按照正确的执行顺序来完成,否则系统将会出

现误操作。当地址为00FF02H的控制寄存器的OSCC位为“1”时,表示接通OSC3振荡器的

电源,并且需要等待数十毫秒,使OSC3振频稳定后,用CLKCHG控制位置“1”,以接通CPU主时钟。在三种不同的操作方式下单片机所采用的工作频率如表5 9所列。

表5 9 不同操作方式的工作频率

操作方式 VDIC1VDIC0S1C88400

操作电压/V 主频率/MHz

S1C88100/300

操作电压/V 电源电压/V 主频率

正常方式 0 0 2.4 0.03~6 2.2 2.4~5.5 4.2MHz

低功耗方式 0 1 1.6 0.03~1 1.3 1.8~3.5 50kHz

高速方式 1 X 3.2 0.03~8 3.3 3.5~5.5 8.2MHz

5.监测定时器

监测定时器的任务是负责监测程序是否正常工作。当程序正常工作时,它会定时给分频

器复位。当程序出现故障而不能输出复位信号时,分频器就会连续工作。直到当分频器溢出

时,便输出不可屏蔽中断请求信号NMI,用于强制系统初始化。监测定时器由多级分频器组

成,其结构如图5 6所示。监测定时器控制位的功能和设置方法如表5 10所列。

图5 6 监测定时器的结构

593第5章 爱普生公司单片机

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表5 10 监测定时器控制位的功能和设置方法

位 名 称 功 能 1 0 初 值 R/W

D7 — — — — — —

D6 FOUT2

D5 FOUT1

D4 FOUT0

FOUT频率选择

FOUT2 FOUT1 FOUT0 频率

0 0 0 fOSC1/1

0 0 1 fOSC1/2

0 1 0 fOSC1/4

0 1 1 fOSC1/8

1 0 0 fOSC3/1

1 0 1 fOSC3/2

1 1 0 fOSC3/4

1 1 1 fOSC3/8

— — 0 R/W

— — 0 R/W

— — 0 R/W

D3 FOUTON fOUT输出控制 接通 断开 0 R/W

D2 WDRST 监视定时器复位 复位 空操作 — W

D1 TMRST 时钟复位 复位 空操作 — W

D0 TMRUN 时钟运行/停止控制 运行 停止 0 R/W

备注:地址为00FF40H;对D7、D2和D1位进行读操作时,只能读到0

型号为S1C881XX/3XX的监测定时器由两位二进制码分频器组成。当连续工作时,每隔

4s分频器就溢出,输出NMI信号。因此,在程序中,每执行约3s的时间,地址为00FF40H的

监测定时器的 WDRST控制位就会被置1,使监测定时器复位。若程序失去控制,监测定时器

不能复位,就会强制系统进行初始化复位。型号为S1C884XX的监测定时器由12位计数器组成。输入脉冲可选用OSC1或OSC3

输出,经过16次分频后,送入程序开关。通过程序选择其中一个送入监测定时器中。可供选

择的频率为:32.768kHz~8MHz,经过分频后获得的相应的监测时间为:8ms~0.5s。这为

用户提供了广阔的选择,提高了监测程序执行的可靠性。当单片机处于暂停状态,监测定时器仍会继续工作。工作时间超过4s时,监测定时器就

会强制CPU执行异常处理子程序。当单片机处于睡眠状态,监测定时器就会停止工作。不可屏蔽中断请求信号NMI的优先

级高于其他中断源的优先级,中断向量的起始地址为000004H。当地址为00FF40H的控制

寄存器的 WDRST位被置1时,监测定时器立即复位并重新运行;当该位被置0时,系统就会

执行空操作。WDRST位只能写入,读出的值恒为0。

6.输入口(K接口)(1)结 构

输入口的结构如图5 7所示。在S1C88系列单片机中,型号不同的芯片的输入口数量是

不同的,如表5 11所列。

693 世界流行单片机技术手册———日本系列

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图5 7 输入口(K接口)的结构

表5 11 不同型号单片机输入口的数量

数量型号S1C88-XXX

-104 -112 -308 -312 -316 -332 -348 -364

输入口(位) 10 10 9 10 10 10 10 10

输出口(位) 34 34 30 31 34 34 34 31

I/O口(位) 16 16 16 16 16 16 16 16

输入口K既可用于输入信息,又可用作其他功能。如K10接口还可用于接收CTC的计

数输入信号EVIN;K11接口还可用于接收总线请求信号BREQ(S1C88308有此功能),但此时

K11接口不能作普通的输入口使用。每个输入口均可在掩膜时选择设置是否接入上拉电阻。当选择上拉电阻时,输入口可用

于键盘输入或开关量的输入。但是,增加了上拉电阻,则将使脉冲信号产生延迟,延迟时间由

上拉电阻的阻值和接口电容值决定,必要时可在程序中设置等待时间。当没有选择上拉电阻

时,输入口适用于滑动开关输入或与集成电路级联。但此时不允许输入口开路。当输入口不

使用时,应该接入上拉电阻。(2)中断功能

输入口K均有中断功能。我们将输入口分成三组:① K00~K03(K0L);② K04~K07(K0H);③ K10和 K11(K1)。这 三 组 的 中 断 向 量 地 址 分 别 为00000EH、00000CH 和

00000AH。每组都有相应的中断标志寄存器(FK0L、FK0H和FK1)、中断允许寄存器(EK0L、EK0H

和EK1)和中断优先级寄存器(PK00、PK01、PK10和PK11),各组的中断功能通过与软件对

相应的中断寄存器进行设置。当产生中断信号时,相应 的 中 断 标 志 寄 存 器 会 被 置1,否 则 清0;当 中 断 允 许 寄 存 器 置1

时,表示允许相应的输入口接收中断请求信号;否则禁止中断。中断优先级寄存器可用于设置

相应的输入口的中断优先级别,设置方法请参阅“中断系统”一节。中断选择寄存器SIK用于设置允许或禁止相应的输入口接收中断请求信号。若SIK置1,

表示允许中断;若SIK清0,表示禁止中断。中断比较寄存器KCP用于确定发生中断的电平极

性。若SIK允许中断且KCP置1时,表示在输入信号的下降沿出现时产生中断信号。输入口控制位的功能和设置方法如表5 12所列。

793第5章 爱普生公司单片机

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表5 12 输入口控制位的功能和设置方法

地 址 位 名 称 功 能 1 0 初 值 R/W

00FF20H

D7 PK01

D6 PK00

D5 PSIF1

D4 PSIF0

D3 PSW1

D2 PSW0

D1 PTM1

D0 PTM0

K00~K07中断优先级控制位

串行口中断优先级控制位

秒表定时器中断优先级控制位

时钟定时器中断优先级控制位

PK01 PK00

PSIF1 PSIF0

PSW1 PSW0

PTM1 PTM0

优先级

1 1 LEVEL3

1 0 LEVEL2

0 1 LEVEL1

0 0 LEVEL0

0 R/W

0 R/W

0 R/W

0 R/W

0 R/W

0 R/W

0 R/W

0 R/W

00FF21H

D7~D6 —

D3 PPT1

D2 PPT0

D1 PK11

D0 PK10

定时 器/计 数 器 中 断 优 先 级 控

制位

K10、K11中断优先级寄存器

— —

PPT1 PPT0

PK11 PK10优先级

1 1 LEVEL3

1 0 LEVEL2

0 1 LEVEL1

0 0 LEVEL0

— —

0 R/W

0 R/W

0 R/W

0 R/W

00FF23H

D7 EPT1 定时器/计数器1中断允许位 允许 禁止 0 R/W

D6 EPT0 定时器/计数器0中断允许位 允许 禁止 0 R/W

D5 EK1 K10、K11中断允许位 允许 禁止 0 R/W

D4 EK0H K04~K07中断允许位 允许 禁止 0 R/W

D3 EK0L K00~K03中断允许位 允许 禁止 0 R/W

D2 ESERR 串行口错误中断允许位 允许 禁止 0 R/W

D1 ESREC 串行口接收中断允许位 允许 禁止 0 R/W

D0 ESTRA 串行口发送中断允许位 允许 禁止 0 R/W

00FF25H

D7 EPT1 定时器/计数器1中断标志位 有(R) 无(R) 0 R/W

D6 EPT0 定时器/计数器0中断标志位 有(R) 无(R) 0 R/W

D5 EK1 K10、K11中断标志位 有(R) 无(R) 0 R/W

D4 EK0H K04~K07中断标志位 有(R) 无(R) 0 R/W

D3 EK0L K00~K03中断标志位 复位(W) 空操作(W) 0 R/W

D2 ESERR 串行口错误中断标志位 复位(W) 空操作(W) 0 R/W

D1 ESREC 串行口接收中断标志位 复位(W) 空操作(W) 0 R/W

D0 ESTRA 串行口发送中断标志位 复位(W) 空操作(W) 0 R/W

00FF50H D7~D0 SIK07~SIK00 K07~K00中断选择寄存器 允许 禁止 0 R/W

00FF51HD7~D2 — — — — — —

D1~D0 SIK11~SIK10 K11~K10中断选择控制位 允许 禁止 0 R/W

00FF52H D7~D0 KCP07~KCP00 K07~K00中断比较寄存器 下降沿有效 上升沿有效 1 R/W

893 世界流行单片机技术手册———日本系列

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续表5 12

地 址 位 名 称 功 能 1 0 初 值 R/W

00FF53HD7~D2 — — — — — —

D1~D0 KCP11~KCP10 K11~10中断选择比较控制位 下降沿有效 上升沿有效 0 R/W

00FF54 D7~D0 K07D~K00D K07~K00输入口数据 高电平有效 低电平有效 — R

00FF55D7~D2 — — — — — —

D1~D0 K11D~K10D K11~K10输入口数据 高电平有效 低电平有效 0 R/W

备注:1.对地址为00FF21H的D7~D4位、00FF51H、00FF53H和00FF55H的D7~D2进行读操作时,只能读到0;

2.对于S1C88308芯片,地址为00FF51H和00FF55H的D1位恒为1;

3.对于S1C88508芯片,地址为00FF53H的D1位恒为0

7.输出口(R接口)(1)结 构

输出口的结构如图5 8所示。在S1C88系列单片机中,型号不同的芯片的输入口数量是

不同的,如表5 11所列。输出口控制位的功能和设置方法如表5 13所列。

图5 8 输出口(R接口)的结构

表5 13 输出口控制位的功能和设置方法

地 址 位 名 称 功 能 1 0 初 值 R/W

00FF10H

D7~D5 — — — — — —

D4 LCCLK 扩展LCD驱动CL输入控制 接通 断开 0 R/W

D3 LCFRM 扩展LCD驱动FR输入控制 接通 断开 0 R/W

D2 DTFNT LCD点阵选择 5×5点阵 5×8点阵 0 R/W

D1 LDUTY LCD驱动占空比 1/16 1/32 0 R/W

D0 SGOUT R/W寄存器 1 0 0 R/W

00FF30H

D7~D5 — — — — — —

D4 MODE16 8/16位方式选择 16位×1 8位×2 0 R/W

D3 CHSEL TOUT输出通道选择 定时器1 定时器0 0 R/W

D2 PTOUT TOUT输出控制 接通 断开 0 R/W

D1 CKSEL1 分频器1源时钟选择 fOSC3 fOSC1 0 R/W

D0 CESEL0 分频器0源时钟选择 fOSC3 fOSC1 0 R/W

993第5章 爱普生公司单片机

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续表5 13

地 址 位 名 称 功 能 1 0 初 值 R/W

00FF44H

D7 — — — — — —

D6 BZSTP 单次蜂鸣器强迫停止 停止 空操作 0 R/W

D5 BZSHT 单次蜂鸣器触发状态R 忙 准备

W 触发 空操作0 R/W

D4 SHTPW 单次蜂鸣器持续时间选择 125ms 3125ms 0 R/W

D3 ENRTM 包络线衰减时间 1s 0.5s 0 R/W

D2 ENRST 包络线复位 复位 空操作 — R/W

D1 ENON 包络线控制 增加 不增加 0 R/W

D0 BZON 蜂鸣器输出控制 接通 断开 0 R/W

00FF70H

B7 HZR51 R51高阻抗控制

D6 HZR50 R50高阻抗控制

D5 HZR4H R/W控制位

D4 HZR4L R/W控制位

D3 HZR1H R14~R17高阻抗控制

D2 HZR1L R10~R13高阻抗控制

D1 HZR0H R04~R7高阻抗控制

D0 HZR0L R00~R03高阻抗控制

高阻抗 互补输出

1 0

高阻抗 互补输出

0 R/W

0 R/W

0 R/W

0 R/W

0 R/W

00FF71H D7~D0 HZR27~HZR20 R27~R20高抗阻控制 高抗阻 互补输出 0 R/W

00FF72H D7~D0 HZR77~HZR30 R37~R30高抗阻控制 高抗阻 互补输出 0 R/W

00FF73H D7~D0 R07D~R00D R07~R00输出口数据 高 低 1 R/W

00FF74H D7~D0 R17D~R10D R17~R10输出口数据 高 低 1 R/W

00FF75H D7~D0 R27D~R20D R27~R20输出口数据 高 低 1 R/W

00FF76H D7~D0 R37D~R30D R37~R30输出口数据 高 低 1 R/W

00FF77H D7 R47D R/W输出口数据 1 0 1 R/W

00FF77H D7~D0 R47D~R40D R/W寄存器 1 0 1 R/W

00FF78H D7~D2 — — — — — —

00FF78H D1 R51D(3) R51输出口数据 高 低 1 R/W

00FF78H D0 R50D R50输出口数据 高 低 0 R/W

备注:1.R47D~R40D是备用寄存器;

2.对地址为00FF10H和00FF30H的D7~D5位、地址为00FF44H的D7位、地址为00FF78H的D7~D2位

进行读操作时,读到0;

3.对于地址为00FF10H的D1位,当通过掩膜选择1/8占空比时,设置此位无效;

4.对于地址为00FF44H的D1位,在单次输出期间,复位为0;

5.对 于S1C88308芯 片,HZR51、HZR4L、HZR37、HZR36、HZR35、HZR35、R37D、R36D和 R35D位 都 是

R/W;

6.地址为00FF70H的D5D4位和地址为00FF77H的D7~D0位都是备用位,地址为00FF10H的D0位是保

留位

004 世界流行单片机技术手册———日本系列

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根据系统所采用的总线方式的不同,输出口的设置亦会不同。输出口R00~R07及R10~R17可在掩膜时,选择设置为互补输出或N型漏极开路输出。所有输出口都可以用软件选

择设置为高阻抗输出。对输出口的数据寄存器置1时,输出口输出高电平;对该寄存器清0时,输出口输出低电

平。当输出口从高阻转变为互补输出后,输出口输出的数据就是数据寄存器中的内容。(2)特殊功能

输出口R25~R27、R34和R50除了可用作通用的数据输出口,还可用于由软件控制的五

种特殊功能中。即:输出口R25可用作CL输出、输出口R26可用作FR输出、输出口R27可

用作TOUT输 出、输 出 口 R34可 用 作FOUT输 出、输 出 口 R50可 用 作BZ输 出。请 注 意:

S1C884XX和S1C881XX单片机没有输出行同步信号CL和帧同步信号FR的功能。

S1C883XX系列单片机中的LCD驱动器可直接驱动液晶显示器。为了提高显示器的显

示质量,可对LCD显示器的行同步信号CL和帧同步信号FR进行设置。利用TOUT输出的特殊功能,可使单片机向外围设备提供稳定的时钟信号。该时钟信号

是由单片机内部的可编程定时器产生,并由输出口R27负责输出。利用FOUT输出的特殊功能,可使单片机将振荡器OSC1或OSC3的分频信号从输出口

R34输出给外围设备。对FOUT信号的输出频率的确定,是通过设置控制寄存器FOUT0~FOUT2来完成的。在振荡器OSC3输出分频信号之前,必须先接通振荡器OSC3的电源,等

待约百毫秒后,振荡器OSC3才能稳定输出分频信号FOUT。利用BZ输出的特殊功能,可使单片机由输出口R50输出蜂鸣信号BZ。蜂鸣信号BZ是

由单片机内部的声音发生器提供的。蜂鸣信号控制寄存器BZSHT、BZSTP和BZON用于设

置BZ信号的输出类型。

8.I/O口(P接口)I/O口的结构如图5 9所示。在S1C88系列单片机中,型号不同的芯片的输入口数量是

不同的,如表5 11所列。

图5 9 I/O口(P接口)的结构

I/O口可用作通用的数据输入或数据输出口。P10~P17除了用作通用I/O口外,还具有

104第5章 爱普生公司单片机

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第二功能。即P10~P13可用于串行口数据通信中;P14~P17可用作模拟比较器的输入端。当I/O口设置为数据总线或串行I/O口时,数据寄存器和I/O控制寄存器均可用作通用

的读/写寄存器。使用这些寄存器时,不影响I/O口的输入输出状态。

16位I/O口可在掩膜时选择设置为上拉电阻或直接驱动。若采用上拉电阻,当输入电压

信号出现上升沿时,就会产生上升延迟。延迟时间由上拉电阻阻值和接口电容的容值决定。

I/O控制位的功能和设置方法,如表5 14所列。I/O功能还根据总线方式的不同而不

同,如表5 15所列。系统复位后,数据寄存器的内容全为1,控制寄存器的内容全为0。数据寄存器的地址为:

00FF62H(P0)、00FF63H(P1)。

表5 14 I/O控制位的功能和设置方法

地 址 位 名 称 功 能 1 0 初 值 R/W

00FF60H D7~D0 IOC07~IOC00 P07~P00的I/O控制 输出 输入 0 R/W

00FF61H D7~D0 IOC17~IOC10 P17~P10的I/O控制 输出 输入 0 R/W

表5 15 I/O口功能与总线方式

数据寄存器地址 I/O口 位

总线方式

单片方式 扩展64KB方式 扩展512KB方式

00FF62H P00~P07 D0~D7 I/O口 数据总线D0~D7

00FF63H

P10 D0 I/O口(SIN)

P11 D1 I/O口(SOUT)

P12 D2 I/O口(SCLK)

P13 D3 I/O口(SRDY)

P14 D4 I/O口(CMPP0)

P15 D5 I/O口(CMPM0)

P16 D6 I/O口(CMPP1)

P17 D7 I/O口(CMPM1)

9.串行口

(1)结 构

S1C88系列单片机的全双工数据通信串行口的结构如图5 10所示。串行口对应的接口

P10~P13的功能分别为SIN、SOUT、SCLK和SRDY。I/O控制寄存器的IOC00~IOC17位

无效。P10~P13接口可在掩膜时选择设置上拉电阻。进行串行通信时,各个接口不能悬空。串行口控制位的功能和设置方法如表5 16所示。

204 世界流行单片机技术手册———日本系列

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图5 10 串行口的结构

表5 16 串行口控制位的功能和设置方法

地 址 位 名 称 功  能 1 0 初 值 R/W

00FF48H

D7 — — — — — —

D6 EPR 奇偶允许位 有奇偶位 无奇偶位 0 R/W

D5 PMD 奇偶方式选择位 奇数 偶数 0 R/W

D4 SCS1

D3 SCS0

时钟源选择

SCS1 SCS0 时钟源

1 1 定时器/计数器

1 0 fOSC3/4

0 1 fOSC3/8

0 0 fOSC3/16

0 R/W

D2 SMD1

D1 SMD0

串行口方式选择

SMD1 SMD0 方式

1 1 异步8位

1 0 异步7位

0 1 时钟同步从片式

0 0 时钟同步主片式

0 R/W

0 R/W

D0 ESIF 串行口允许寄存器 串行口 I/O口 0 R/W

304第5章 爱普生公司单片机

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续表5 16

地 址 位 名 称 功  能 1 0 初 值 R/W

00FF49H

D7 — — — — — —

D6FER 帧错误标志

R 错误 无错

W 复位(0) 控操作0 R/W

D5PER 奇偶错误标志

R 错误 无错

W 复位(0) 空操作0 R/W

D4OER 溢出错误标志

R 错误 无错

W 复位(0) 空操作0 R/W

D3RXTRG 接收触发/状态

R 正在接收 停止

W 触发 空操作0 R/W

D2 RXEN 接收允许 允许 停止 0 R/W

D1TXTRG 发送允许

R 正在发送 停止

W 触发 空操作0 R/W

D0 TXEN 发送允许 允许 禁止 0 R/W

00F4AD7~ TRXD7~ 发送/接收数据D7~D0 高 低 × R/W

D6 TXRD0

备注:1.对地址为00FF48H的D7位、00FF49H的D7位进行读操作时,只能读到“0”;

2.EPR、PMD、FER、PER和OER位仅用于异步方式;

3.SCS1和SCS0位在时钟同步从片方式下,需要扩展时钟

(2)通信方式

串行 口 提 供 以 下 四 种 通 信 方 式。这 些 方 式 由 控 制 寄 存 器 的SMD1和SMD0两 个 位 来

设置。

? 同步主控方式:在这种方式中,片内时钟用作数据通信的同步时钟,由引脚SCLK(P12口)输出给外设。联络信号READY从K口输入,输出口P13用作I/O口。

? 同步从属方 式:主 控 设 备 的 同 步 时 钟 从 引 脚SCLK(P12口)输 入,时 钟 选 择 寄 存 器

SCS1和SCS0无效。联络信号SRDY从接口P13输出到主控设备中。

? 异步7位通信方式:此方式不需 要 同 步 时 钟 信 号SCLK和 联 络 信 号SRDY。接 口P12和P13用作通用I/O口,异步输出7位数据。

? 异步8位通信方式:此方式不需 要 同 步 时 钟 信 号SCLK和 联 络 信 号SRDY。接 口P12和P13用作通用I/O口,异步输出8位数据。

(3)同步时钟

当单片机作为主片时,可采用4种同步时钟频率,即振荡器OSC3的/16、1/8、1/4和CTC的溢出信号。同步时钟频率的选择由选择寄存器SCS1和SCS0来设置。

当单片机作为从片时,同步时钟由外 部 输 入。选 择 寄 存 器SCS1和SCS0无 效。当 选 择

CTC作为同步时钟时,因 为CTC溢 出 时,只 会 改 变 输 出 电 压 的 极 性,所 以 同 步 时 钟 频 率 是

CTC溢出频率。数据通信的速率可在150b/s~960b/s之间分为7档,由RLD00、RLD01、

PSC10和PSC11进行选择设置。

404 世界流行单片机技术手册———日本系列

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(4)数据发送和接收过程

串行口含有数据接收移位寄存器和数据发送移位寄存器。在异步通信中,数据的发送和

接收可以同时进行。在发送允许位TXEN、发送控制位TXTRG、接收允许位RXEN、接收控

制位RXTRG和联络信号SRDY的共同控制下,实现数据的发送和接收。

① 发送数据

将发送的数据写入位于地址为00FF4AH的数据寄存器的TRXD0~TRXD7,在同步时

钟信号的作用下,经移位寄存器转换成串行数据,由串行输出口SOUT(P11口)输出。

② 接收数据

数据由输入口SIN(P10口)输入,经移位寄存器转换为并行数据,然后写入接收数据缓冲

器中,供CPU读取。在同步通信中,接收到的每一帧数据都必须在接收下一帧之前读出。(5)异步通信和同步通信的操作

① 异步通信操作

异步串行通信的数据传输格式有4种,如图5 11所示。

图5 11 异步串行通信的数据传输格式

异步通信的初始化工作由五个部分组成:

? 设P10口为串行输入口,P11为串行输出口,P12口和P13口为通用I/O口。

? 利用通信方式寄存器的SMD1和SMD0位来设置异步7位或8位数据通信方式。

? 利用奇偶校验允许寄存器EPR来设置奇偶校验位。

? 利用始终选择寄存器的SCS1和SCS0位来设置时钟频率。

? 若选择CTC作为时钟源时,必须先设置CTC的初值;若选择OSC3作为时钟源,必须

在数据通信前接通振荡器OSC3。

② 同步通信操作

作为主片的单片机进行串行数据通信时,先利用时钟选择寄存器的OSC1和OSC0位选

择时钟源,然后经过16分频产生同步时钟,最后由时钟信号输出口SCLK传送给从片。作为

从片的单片机的同步时钟信号使用来自主片的同步时钟信号SCLK,该信号由接口P12输入,

用于控制数据的通信。同步时钟不能同时控制发送和接收数据,所以同步通信只能采用半双

工方式。发送和接收的字符均为8位,先传输低位再传输高位。整个数据通信过程都是在同

步时钟信号的作用下进行的,直到数据块传送完毕。(6)中断功能

串行通信具有三个中断源,即发送完毕中断、接收完毕中断和发生错误中断。它们的中断

504第5章 爱普生公司单片机

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向量地址分别为000014H和000015H、000012H和000013H、000010H和000011H。

① 发送完毕中断

当移位寄存器中的数据发送完毕时,中断标志寄存器的FSTRA位被置1。当中断允许

寄存器ESTRA为1,同时中断优先级寄存器的PSIF1和PSIF0位设置的优先级别高于中断

标志I1和I0时,串行口产生中断信号,使CPU执行相应的中断服务子程序。在连续发送数

据时,由中断服务子程序负责控制数据发送的全过程。

② 接收完毕中断

当数据接收完毕时,中断标志寄存器的FSREC位被置1。当中断优先级寄存器的PSIF1和PSIF0位设置的优先级别高于中断标志I1和I0时,串行口产生中断信号。当产生奇偶检

验错误时,中断标志寄存器FSREC位也被置1。中断服务子程序将读取接收数据缓冲器中的

数据。

③ 发生错误中断

接收数据时,当发生帧错误、溢出错误或奇偶检验错误时,中断标志寄存器FSRRR位被

置1。若与此同时,中断优先级寄存器的PSIF1和PSIF0位设置的优先级别高于中断标志I1和I0时,串行口产生用于表示串行口出错的中断信号。

产生中断操作时,中断标志寄存器FSXXX被置1。中断允许寄存器ESXXX的值用于决

定是否接收中断请求信号。串行口提供0~3共4个优先级别,中断优先级寄存器PSIF1和

PSIF0用于设置中断的优先级别。在中断服务子程序中,可以利用奇偶错误标志位PER、帧错误标志位FER和溢出错误标

志位OER来判断当前产生的是何种错误,进而使CPU转去执行相应的错误处理子程序。

10.红外线通信接口

S1C88408/409单片机的串行口中含有PPM调制解调器,用于与红外线通信模块(如 HPHSDL-1000)配合,组成红外线通信遥控系统。

(1)结 构

红外线 通 信 接 口 的 结 构 如 图5 12所 示。S1C88408/408单 片 机 的 红 外 线 通 信 电 路,

IRDA标准进行设置。调制解调器 适 用 于 异 步 通 信 方 式。利 用 红 外 线 通 信 时,单 片 机 的I/O口P14和P15分别用作接收口和发送口。控制位IRST1和IRST0用于设置调制解调器的工

作状态,控制位IRIL和IRTL用于设置发送和接收信号的有效极性。异步通信中的输出、输入信号,经过调制、解调之后,将信号的脉宽压缩、扩展。串行口在

发送时将输出的脉宽压缩为3/16,接收时将脉宽扩展为16/3。(2)接收和发送过程

红外线通信系统采用异步串行数据通信方式。根据红外线通信电路的结构,在整个接收

和发送的过程中,需要增加以下两个内容:第一,要接入调制 解 调 器。即 将 控 制 位IRST1和IRST0都 置1,并 在 串 行 口 和 输 出 口

SOUT(P15口)之间接入PPM调制器,在输入口SIN(P14口)和串行口之间接入PPM 解调

器。从而使发送和接收的信号经过调制解调处理。第二,要确定有效的极性。因为红外线通信模板通常采用的是负逻辑,故需要在串行口内

改变极性。方法是:使控制发送和接收极性的位IRIL和IRTL置1。若红外线通信模板采用

正极性,则将控制位IRIL和IRTL清0。

604 世界流行单片机技术手册———日本系列

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图5 12 红外线通信接口结构

11.时钟定时器

S1C88系 列 单 片 机 提 供 两 种 定 时 器。最 低 的 频 率 为 1 Hz和 1/60 Hz。型 号 为

S1C88104/112/308/312/316的单片机提供的最长定时时间为1s;型号为S1C88365/4XX的

单片机提供的最长定时时间为60s。(1)结 构

型号为S1C88104/112/308/312/316的单片机的定时器结构如图5 13所示。其中8位

2分频器 的 输 出 频 率 依 次 分 别 为128Hz、64Hz、32Hz、16Hz、8Hz、4Hz、2Hz和1Hz。

CPU既能够随时通过数据总线读取8位数据,又能通过中断系统产生定时信号。时钟定时器

控制位的功能和设置方法如表5 17所列。

图5 13 时钟定时器的结构

在型号为S1C88365/4XX的定时 器 中,其60s定 时 器 由 两 位7级BCD码 计 数 器 组 成。计数范围从0~59s。CPU通过总线读/写BCD码数据(TMMD0~TMMD6)。当计数值达

到预设的计数值,便产生定时信号。

704第5章 爱普生公司单片机

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表5 17 时钟定时器控制位的功能和设置方法

地 址 位 名 称 功  能 1 0 初 值 R/W

00FF40H

D7 — — — — — —

D6 FOUT2

D5 FOUT1

D4 FOUT0

FOUT频率选择

FOUT2 FOUT1 FOUT0 频率

0 0 0 fOSC1/1

0 0 1 fOSC1/2

0 1 0 fOSC1/4

0 1 1 fOSC1/8

1 0 0 fOSC1/1

1 0 1 fOSC1/2

1 1 0 fOSC1/4

1 1 1 fOSC1/8

X X 0 R/W

X X 0 R/W

X X 0 R/W

D3 FOUTON FOUT输出控制 On Off 0 R/W

D2 WDRST 监测定时器复位 复位 空操作 — W

D1 TMRST 时钟定时器复位 复位 空操作 — W

D0 TMRUN 时钟定时器启动/停止控制 启动 停止 0 R

00FF41H

D7 TMD7 时钟定时器数据1Hz 高 低 0 R

D6 TMD6 时钟定时器数据2Hz 高 低 0 R

D5 TMD5 时钟定时器数据4Hz 高 低 0 R

D4 TMD4 时钟定时器数据8Hz 高 低 0 R

D3 TMD3 时钟定时器数据16Hz 高 低 0 R

D2 TMD2 时钟定时器数据32Hz 高 低 0 R

D1 TMD1 时钟定时器数据64Hz 高 低 0 R

D0 TMD0 时钟定时器数据128Hz 高 低 0 R

00FF22H

D7 — — — — — —

D6 ESW100 秒表定时器100Hz中断允许位 允许 禁止 0 R/W

D5 ESW10 秒表定时器10Hz中断允许位 允许 禁止 0 R/W

D4 ESW1 秒表定时器1Hz中断允许位 允许 禁止 0 R/W

D3 ETM32 时钟定时器32Hz中断允许位 允许 禁止 0 R/W

D2 ETM8 时钟定时器8Hz中断允许位 允许 禁止 0 R/W

D1 ETM2 时钟定时器2Hz中断允许位 允许 禁止 0 R/W

D0 ETM1 时钟定时器1Hz中断允许位 允许 禁止 0 R/W

00FF24H

D7 — — — — — —

D6 FSW100 秒表定时器100Hz中断标志位 有(R) 无(R) 0 R/W

D5 FSW10 秒表定时器10Hz中断标志位 有(R) 无(R) 0 R/W

D4 FSW1 秒表定时器1Hz中断标志位 有(R) 无(R) 0 R/W

D3 FTM32 时钟定时器32Hz中断标志位 有(R) 无(R) 0 R/W

D2 FTM8 时钟定时器8Hz中断标志位 复位(W) 空操作(W) 0 R/W

D1 FTM2 时钟定时器2Hz中断标志位 复位(W) 空操作(W) 0 R/W

D0 FTM1 时钟定时器1Hz中断标志位 复位(W) 空操作(W) 0 R/W

804 世界流行单片机技术手册———日本系列

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(2)中断功能

时钟定时器可提供4个中断源,分别对应于输出频率为32Hz、8Hz、2Hz和1Hz的脉

冲信号。这4个 中 断 源 的 向 量 地 址 分 别 为:00001CH 和00001DH、00001EH 和00001FH、

000020H和000021H、000022H和000023H。当这 些 脉 冲 信 号 的 下 降 沿 出 现 时,时 钟 定 时 器 产 生 中 断 信 号,同 时,相 应 的 中 断 标 志

FTM32、FTM8、FTM2和FTM1被 置1。中 断 发 生 后,中 断 允 许 寄 存 器 中 相 应 的ETM32、

ETM8、ETM2和ETM1位用于控制允许(置1时)或禁止(清0时)响应中断请求信号。中断

优先级寄存器的PTM1和PTM0位用于设置中断信号的优先级别。

12.秒表定时器

(1)结 构

秒表定时器用于输出十进制秒表定时信号:1/10s和1/100s。振荡器OSC1的128次分

频信号输入到秒表定时器。秒表定时器由两组4位BCD码计数器和反馈分频电路组成,其结

构如图5 14所示。

图5 14 秒表定时器的结构

(2)中断功能

秒表定时器可提供3个中断源,分别对应于输出频率为100Hz、10Hz和1Hz脉冲信号。当这些脉冲 信 号 的 下 降 沿 出 现 时,便 产 生 中 断 信 号。这3个 中 断 源 的 向 量 地 址 分 别 为:

000016H和000017H、000018H和000019H、00001AH和00001BH。当产生中断信号时,相应的中断标志位FSW 置1。当中断允许寄存器ESW 置1或清0

时,表示允许或禁止CPU响应该中断请求信号。中断优先级控制 寄 存 器 的PSW1和PSW0位用于设置中断源的优先级别。秒表定时器控制位的功能和设置方法如表5 18所列。

表5 18 秒表定时器控制位的功能和设置方法

地 址 位 名 称 功 能 1 0 初 值 R/W 备 注

00FF42

00FF43

D7~D2

D1

D0

D7~D4

D3~D0

SWRST

SWRUN

SWD7~SWD4

SWD3~SWD0

秒表定时器复位

秒表定时器运行

秒表定时器数据(BCD1/10s)

秒表定时器数据(BCD1/100s)

— — — —

复位 空操作 — W运行 停止 0 R/W— —

0 R

读时

为0

904第5章 爱普生公司单片机

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13.可编程定时器/计数器

可编程定时器/计数器可用于定时、计数和为外围设备提供同步时钟信号。S1C88系列单

片机可为用户提供以下三种定时器/计数器:

?8位可编程定时器:S1C88408/409;

?8位/16位可编程定时器/计数器:S1C88104/112/308/312/365;

? 带比较控制的8位/16位可编程定时器/计数器:S1C88408/409。(1)8位可编程定时器

① 结 构

8位可编程定时器的结构如图5 15所示。在图中,8位时间常数寄存器RLD将其中的

时间常数写入8位减1计数器,计数器在振荡器OSC3分频信号的作用下,进行减1操作。当

减到0时,产生溢出中断信号和串行口的同步时钟信号。同时,寄存器RLD中的时间常数重

新写入减1计数器,新的计数操作开始。

CPU可以随机地读取用于反映减1计数器当前值的数据缓冲器PTD的内容,预分频电

路用于对输入的OSC3振荡器频率fOSC3,在控制位PST22、PST21和PST20的作用下,进行相

应的分频处理。控制位RUN用于控制该定时器的启动和停止。OSC3的振荡频率可被分为

从1/2、1/4、1/8、1/16、1/32、1/64、1/128和1/256共8个档次。

图5 15 8位定时器的结构(S1C88408/409)

② 中断功能

当减1计数器溢出时,中断标志寄存器的FTU2位被置1。若中断允许寄存器的ETU2位也设置为1,则中断请求信号就可以进入中断优先级判别检测电路。中断优先级寄存器的

PTM21和PTM20位用于设置8位定时器的中断优先级别。当中断优先级寄存器的PTM21和PTM20位设置的优先级别高于中断标志I1和I0时,该中断信号才能送CPU处理。

(2)8位/16位可编程定时器/计数器CTC在型号为S1C88104/112/308/312/365单片 机 中,含 有 两 个8位 可 编 程 定 时 器/计 数 器。

这两个定时器/计数器也可共同用作一个16位可编程定时器/计数器。

① 结 构

8位/16位可编程定时器/计数器的结构如图5 16所示。在图中,输入口K10用作进行

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外部事件计数的输入端口。定时器/计数器的溢出信号可用作串行数据通信的同步时钟信号,由输出口R27输出。时间常数寄存器RLD、8位计数器和数据缓冲器PTD的作用和工作过

程与8位定时器相同。图中上下两个8位定时器/计数器,既可独立工作,也可传接成16位定

时器/计数器工作。CTC控制位的功能和设置方法(S1C881XX/3XX)如表5 19所列。

图5 16 8位/16位定时器/计数器的结构

作为定时器使用时,计数器对设置的时间常数进行减1计数,溢出时产生定时中断信号。利用定时方式下,还 可 以 测 量 由 K10口 输 入 的 脉 冲 宽 度。作 为 计 数 器 使 用 时,计 数 器 对 由

K10口输入的脉冲信号进行计数。

②CTC的操作方法

? 控制位EVCNT用于设置CTC的工作方式。当该置1时,CTC用作计数器;当该位清

0时,CTC用作定时器。

? 在CTC工作之前,时间常数写入时间常数寄存器RLD。

? 当控制位PSET置1时,寄存器RLD的时间常数写入8位减1计数器。

? 当控制位PRUN置1时,启动CTC工作。

? 控制位CONT用于设置CTC的操作方式。当该位置1时,CTC采用连续计数方式;当该位清0时,CTC采用单次计数方式。

? 控制位 MODE16用于设置两个CTC的工作状态。当该位置1时,两个CTC分别独

立运行;当该位清0时,两 个CTC串 接 使 用(定 时 器1和 定 时 器2分 别 作 为 高、低8位)。

114第5章 爱普生公司单片机

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表5 19 CTC控制位的功能和设置方法(S1C881XX/3XX)

地 址 位 名 称 功 能 1 0 初始值 R/W 备注

00FF30

D7 — — — — —

D6 — — — — —

D5 — — — — —

D4 MODE16 8/16位方式选择 16位×1 8位×2 0 R/W

D3 CHSEL TOUT输出通道选择 定时器1 定时器0 0 R/W

D2 PTOUT TOUT输出控制 接通 断开 0 R/W

D1 CKSEL1 时钟源选择器1 fOSC3 fOSC1 0 R/W

D0 CKSEL0 时钟源选择器0 fOSC3 fOSC1 0 R/W

读时为0

00FF31

D7 EVCNT

D6 FCSEL

D5 PLPOL

D4 PSC01

D3 PSC00

D2 CONT0

D1 PSET0

D0 PRUN0

定时器0方式选择

定时器0功能选择

定时方式

事件计数方式

定时器0脉冲极

性选择

事件计数方式

(输入口K10)

脉冲宽度测量方式

(输入口K10)

定时器0分频比例选择

PSC01 PSC00 分频比例

1100

1010

时钟源/64时钟源/16时钟源/4时钟源/1

定时器0连续/单次选择

定时器0预置

定时器0运行/停止控制

事件计数 定时

脉冲宽度

测量

正常

方式

能够

抗干扰

不能

抗干扰

上升沿 下降沿

测量高

电平宽度

测量低

电平宽度

连续 单次

预置 空操作

运行 停止

0 R/W

0 R/W

0 R/W

0 R/W

0 R/W

0 R/W

- W

0 R/W 读时为0

00FF32

D7 -

D6 -

D5 -

D4 PSC11

D3 PSC10

D2 CONT1

D1 PSET1

D0 PRUN1

定时器分频比例选择

PSC11 PSC10 分频比例

1100

1010

时钟源/64时钟源/16时钟源/4时钟源/1

定时器1连续/单次选择

定时器1预置

定时器1运行停止控制

- - -

- - -

- - -

0 R/W

0 R/W

连续 单次 0 R/W

预置 空操作 - W

运行 停止 0 R/W

读时为0

读时为0

00FF33H D7~D0 RLD07~RLD00 定时器0时间常数寄存器 高 低 1 R/W

00FF34H D7~D0 RLD17~RLD10 定时器1时间常数寄存器 高 低 1 R/W

00FF35H D7~D0 PTD07~PTD00 定时器0计数器数据缓冲寄存器 高 低 1 R

00FF36H D7~D0 PTD17~PTD10 定时器1计数器数据缓冲寄存器 高 低 1 R

214 世界流行单片机技术手册———日本系列

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  ? 在8位定时方式中,控制位CKSEL用于设置时钟源的类型。当该位置1时,选择振荡器

OSC3作为时钟源;当该位清0时,选择振荡器OSC1作为时钟源。在16位定时方式中,定时器1的控制位CKSEL1无效,时钟源的类型由控制位CKSEL0来设置。所选时钟脉

冲信号经预分频后,进入计数器,并由控制位PSC0和PSC1来设置分频比例。

? 在计数方式中,外部计数脉冲通过输入口K10输入到定时器0计数器。对于8位计数

器,定时器0用作计数方式、定时器1用作定时方式;对于16位计数方式,定时器0的

输入时钟设置无效。控制位PLPOL用于设置计数输入脉冲的触发方式。当该位置1时,选择上升沿触发方式;当该位清0时,选择下降沿触发方式。

?CTC具有的抗干扰功能,可以提高计数的可靠性。当FCSEL位置1时,表示选择使

用该功能。在此功能下,输入的计数脉冲需要经过始终的下降沿两次采样,才能使计

数器减1。所以输入的计数脉宽必须大于2个时钟周期。当时钟频率为2048Hz时,计数脉宽必须大于0.98ms。所有小于0.49ms的计数脉冲,都会被视为干扰电压,计数器封闭。

? 功能选择位FCSEL置1时,用于将定时器设为脉宽测量方式。用定时器0的8位计

数器测量时,定时器1用作8位定时器。也可将计数器串接组成16位计数器来测量

脉宽。

? 极性选择位PLPOL用于设置测量脉宽的极性。当该位置1时,选择测量高电平的脉

宽;当该位清0时,选择测量低电平的脉宽。

?CTC输出的TOUT的 信 号 可 供 外 围 设 备 或 串 行 通 信 的 时 钟 源。通 道 选 择 控 制 位

CHSEL用于设置信号源。当该位置1时,定时器1作为信号源;当该位清0时,定时

器0作为信号源。TOUT信号频率是溢出频率的一半。当CTC工作于16位计数器

方式时,信号只由定时器1,控制位CHSEL无效。控制位PTOUT用于设置R27口

的输出信号。当该位置1时,R27口输出TOUT信号;当该位清0时,R27口输出DC信号。

③ 中断功能

CTC提供两个中断源定时器1和定时器0。这两个中断源的向量地址分别为000006H和000007H、000008H和000009H。

当计数器溢出时,中断标志位FPT1和FPT0被置1。若中断允许位EPT1和EPT0置1时,将产生中断信号。中断优先级控制位PPT0和PPT1位用于中断优先级别。

(3)带比较控制的8位/16位可编程定时器/计数器

① 结 构

S1C88408/409单片机的CTC结构如图5 17所示。这种CTC保留了8位和16位CTC的全部功能,并增加了比较数据寄存器和比较器。

比较数据寄存器CDR中的数据,与计数器中的数据,在比较器中进行比较。当两者的数

据相同时,产生比较相同的中断信号。该中断信号由TOUT输出,供外围设备或串行口使用。电路中保留了原来的溢出中断,以及溢出中断从TOUT输出的功能。

② 中断功能

带比较控制的8位/16位可编程定时器/计数器提供4个中断源:CTC0溢出中断、CTC0相等中断、CTC1溢出中断和CTC1相等中断。这4个中断源的向量地址分别为000010H和

314第5章 爱普生公司单片机

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图5 17 带比较控制的8位/16位定时器/计数器的结构

000011H、000012H和000013H、000014H和000015H、000016H和000017H。当比较相等或 计 数 器 溢 出 时,中 断 标 志 位FTC和FTU 置1。若 中 断 允 许 位 ETC和

ETU也为1时,中 断 信 号 就 可 以 进 入 中 断 优 先 判 别 电 路。当 优 先 级 别 寄 存 器 的 两 位 数 据

TPM大于I1和I0时,CPU响应该中断信号,从相应的中断向量地址中取出相应的中断服务

子程序入口地址。

③ TOUT输出

当CTC计数器溢出或比较相等时,输出TOUT信号。溢出脉冲信号的下降沿触发产生

TOUT脉冲信号的上升沿;比较相等脉冲的下降沿触发产生TOUT脉冲信号的下降沿。当改变时间常数RDR和比较数据CDR的初值时,当RDR>CDR且CDR≠0时,TOUT

信号的输出频率 和 占 空 比 会 发 生 变 化。当 RDR≤CDR时,TOUT信 号 为 固 定 的 直 流 电 压

信号。由CTC0和CTC1输出的TOUT信号,分别由输出口R40和R41输出。当使用16位计

数器时,CTC1用作高8位,TOUT信号由R41口输出。

TOUT信号控制位的功能和设置方法如表5 20所列,CTC控制位的功能和设置方法如

表5 21所列,CTC时钟分频比的控制位和设置方法如表5 22所列。

414 世界流行单片机技术手册———日本系列

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表5 20 TOUT控制位的功能和设置方法

地 址 位 名 称 功 能 1 0

00FF30H D3 PTOUT0 CTC0的TOUT控制

00FF31H D3 PTOUT1 CTC1的TOUT控制输出TOUT 断

00FFD4H D0 HZR40 R40阻抗控制

00FFD4H D1 HZR41 R41阻抗控制高阻输出 输出TOUT

00FFD9H D0 R40D R40输出数据控制

00FFD9H D1 R41D R41输出数据控制输出TOUT 输出低电平

表5 21 CTC控制位的功能和设置方法(S1C884XX)

地 址 位 名 称 功 能 1 0

00FF30H D7 MODE16 8位/16位选择 16位计数器 8位计数器

00FF30H D0 CKSEL0 计数脉冲选择 K10输入 内部始终输入

00FF31H D0 CKSEL1 计数脉冲选择 K11输入 内部始终输入

00FF12H D0 PRTF0 CTC0时钟选择 OSC1 OSC3

00FF12H D1 PRTF1 CTC1时钟选择 OSC1 OSC3

00FF10H D3 PRPRT0 CTC0定时时钟控制

00FF10H D7 PRPRT1 CTC1定时时钟控制接通时钟脉冲 断开时钟脉冲

00FF15H D0 PK10ON CTC0计数脉冲控制

00FF15H D1 PK11ON CTC1计数脉冲控制接通计数脉冲 断开计数脉冲

00FF30H D1 PSET0 计数器置位 RDR0进入计算器

00FF31H D1 PSET1 计数器置位 RDR1进入计数器无效

00FF30H D2 PTRUN0 CTC0启动/停止控制 启动CTC0 停止CTC0

00FF31H D2 PTRUN1 CTC1启动/停止控制 启动CTC1 停止CTC1

表5 22 CTC时钟分频比的控制位和设置方法

控制位及CTC时钟 地 址 位 PST位状态与时钟分频比

PST02/12 00FF10H D2/D6 0 0 0 0 1 1 1 1

PST01/11 00FF10H D1/D5 0 0 1 1 0 0 1 1

PST00/10 00FF10H D0/D4 0 1 0 1 0 1 0 1

OSC3CLKCH 00FF01H D2=1

OSCC 00FF01H D3=11/2 1/8 1/32 1/64 1/128 1/256 1/10241/4096

OSC1CLKCH 00FF01H D2=0

OSCC 00FF01H D3=01/1 1/2 1/4 1/8 1/16 1/32 1/64 1/128

514第5章 爱普生公司单片机

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14.LCD驱动器与控制器

(1)LCD驱动器

① 结 构

S1C883XX系列单片机的LCD驱动器可直接驱动点阵式LCD显示屏。其LCD驱动器

结构如 图5 18所 示。S1C88312/316、S1C88308和S1C88365可 分 别 驱 动 像 素 的 数 量 为

1632、1312和1440。S1C881XX系列单片机内部没有LCD驱动器,但可在芯片外部扩展。

LCD有三种占空比:1/32、1/16和1/8。在 掩 膜 时,可 以 选 择 设 置 前 两 种 或 第 三 种 占 空

比。当掩膜时选择前两种占空比,则控制位LDUTY用于选择设置占空比。当该位置“1”时,选择1/16占空比;当该位清0时,选择1/32占空比。

图5 18 LCD驱动器的结构

②LCD电源

LCD接收5种驱动电压VC1~VC5。这些电压的选择可在掩膜时设置。若选择由内部电

压调节器和升压器产生驱动电压,则还需通过TYPEA(4.5V)和TYPEB(5.5V)选择。内部电源产生的驱动电压适用于小面积的LCD显 示 屏。若 需 驱 动 大 面 积 的LCD显 示

屏,或外接扩展的LCD驱动器,必须采用外部电源产生VC1~VC5。当不需要驱动LCD时,引脚VIN要接VSS或接高电组。

③LCD驱动器

LCD驱动器驱动像素的数量与所选的占空比有关。当占空比为1/32时,S1C88316芯片

614 世界流行单片机技术手册———日本系列

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驱 动51SEG×32COM =1623个像素;S1C88308芯片驱动41SEG×32COM=1312个像素。当占空比为1/16时,S1C88316芯片驱动67SEG×32COM =1072个像素;S1C88308芯片驱

动57SEG×16COM =912个像素。当占空比为1/8时,S1C88316芯片驱动67SEG×8COM=536个像素;S1C88308芯片驱动57SEG×8COM =456个像素。

占空比与显示像素的关系如表5 23所列。每个显示点的电压由背电极COM和段电板

SEG确 定。当 该 电 压 超 过 显 示 阀 值 时,显 示 点 亮。图 中 所 示 的 是COM0、COM1、SEG0和

SEG1在帧频同步FR控制下的电压波形。

表5 23 占空比与显示像素的对应关系

LDUTY位 掩膜选择占空比 COMMON口 SEGMENT口 最多显示像素

0 1/32 COM0~COM31 SEG0~SEG50 1632

1 1/16 COM0~COM15 SEG0~SEG66 1072

X 1/8 COM0~COM7 SEG0~SEG66 536

0 1/32 COM0~COM31 SEG0~SEG40 1312

1 1/16 COM0~COM15 SEG0~SEG56 912

X 1/8 COM0~COM7 SEG0~SEG56 456

④ 显示存储器

在S1C883XX系 列 单 片 机 中,设 置 了 LCD专 用 显 示 存 储 区。地 址 是 从00FX00H~00FX42H共402B,其中X表示8~D。显示存储区的地址空间随占空比、显示点阵、显示段

和公共端COM变化而变化。当显示存储区的地址与外部扩展存储器的地址重合时,外部扩

展存储器无效。因为显示数据分为5×8和5×5两种点阵,所以可利用软件,在显示存储器中设置两个显

示区。控制位DSPAAR用于设置显示区号。当该位置1时,选择显示区1;当该位清0时,选择显示区0。控制位DTFNT用于设置显示点阵类型。当该位置1时,选择5×5点阵;当该

位清0时,选择5×8点阵。当对显示位置1时,对应的显示像素亮;当对显示位清0时,对应

的显示像素暗。

⑤ 显示控制

LCD控制位的功能和设置方法如表5 24所列。控制位LCDC1和LCDC0用于控制显

示。像素的亮和灭是在合成电压超过或低于显示电压阀值时产生的。显示是用固定的二进制

数据来控制电压VC5~VSS输出来完成的。输出驱动电压的帧频是OSC1振荡器的分频信号,因此,COM和SEG的输出口可用于对

OSC1频率的监测。像素的显示和驱动是动态进行的,不会影响显示存储器中的数据。控制

位LC0~LC3用于设置显示的对比度。若在掩膜时选择由外部电路提供驱动器电压,则这些

控制位无效。为了提供LCD的显示质量,输出口R25和R26分别输出行同步CL和帧同步信号FR。

当控制位LCCLK置1时,且R25D也置1,则R25口输出行同步信号CL;当该位清0时,R25口输出DC信号。当控制位LCFRM置1时,且R26D也置1,则R26口输出帧同步信号FR;当该位清0时,R26口输出DC信号。

714第5章 爱普生公司单片机

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LCD控制位的功能和设置方法如表5 24所列。同步信号CL、FR的频率,随所选占空

比而变化,如表5 25所列。

表5 24 LCD控制位的功能和设置方法

地 址 位 名 称 功 能 1 0 初始值 R/W 备 注

00FF10

D7 - - - - -

D6 - - - - -

D5 - - - - -

D4 LCCLK 扩展LCD驱动CL输出控制 接通 断开 0 R/W

D3 LCFRM 扩展LCD驱动FR输出控制 接通 断开 0 R/W

D2 DTFNT LCD点阵选择 5×5点阵 5×8点阵 0 R/W

D1 LDUTY LCD驱动占空比选择 1/16 1/32 0 R/W

D0 SGOUT R/W寄存器 1 0 0 R/W

读时为0

保留寄存器

00FF11

D7 -

D6 DSPAR

D5 LCDC1

D4 LCDC0

D3 LC3

D2 LC2

D1 LC1

D0 LC0

LCD显示存储器区选择

 LCD显示控制 LCDC1 LCDC0 LCD显示

 1  1 全点亮

 1  0 全熄灭

 0  1 正常显示

 0  0 驱动关闭

 LCD显示对比度调整 LCD3LC2LC1LC0对比度

 1  1  1  1  弱

 1  1  1  0  0  0  0  0  弱

- - -

显示区1 显示区0 0 R/W

0 R/W

0 R/W

0 R/W

0 R/W

0 R/W

0 R/W

读时为0

当执行

SLEEP指令

时,D4,D5复位为0,0

  注: 当通过掩膜方式选择1/8占空比时,设置此寄存器无效。

表5 25 占空比与CL、FR频率

占空比 fCL/Hz fFR/Hz

1/32 2048 32

1/16 1024 32

1/8 1024 64

(2)LCD控制器

① 结 构

LCD控制器的结构如图5 19所示。LCD控制器可驱动中规模的LCD模板(240×100点)。但需要在片外接公共驱动器和段驱动器。对于段驱动器SED1606和SED1570,前者的

价格低廉,后者的功耗极小。

LCD控制器还可驱动4电 平 的 葛 莱 码 和 黑 白LCD显 示 屏。用 软 件 控 制 采 用 上 卷 式 显

示。在黑白方式中,某位的显示存储值为1时该位亮,为0时灭。在葛莱码定标方式中,显示

存储器中每两位对应显示屏上的一点。当这两位数为00时,对应的显示点灭。数据显示的亮

度可分为01B、10B和11B三个级别。

814 世界流行单片机技术手册———日本系列

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图5 19 LCD控制器的结构

② 显示方式和控制

利用LCD控制器进行LCD操作控制时,首先应该选择以下内容。

? 两种显示方式:葛莱码方式和黑白方式。

? 三种数据输出方式:连续、单次和硬件输出方式。

? 显示存储器及其地址:由片内256B~1792B的数据存储器和3584B~2058B的显

示存储器组成。

? 帧频选择:由OSC1振频经分频后产生帧频。

? 黑白颠倒显示:由控制位REV来设置。

③ 中断功能

LCD控制器只 在 单 次 输 出 方 式 中 产 生 中 断 信 号。当 单 次 传 输 完 毕 时,中 断 发 生 标 志

FLCD置1时,若中断允许标志ELCD也置1时,中断信号就可进入中断优先权检测电路。中

断优先权寄存器数据PLCD1和PLCD0大于中断标志I1和I0时,CPU便可响应中断信号。

15.声音发生器

S1C88系列单片机的声音发生器的结构如图5 20所示。该发生器的BZ信号由R50口

914第5章 爱普生公司单片机

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输出。对声音发生器的控制可分为4个方面,即蜂鸣器输出控制、蜂鸣器的频率和声级控制、数字包络信号的输出和单次输出。声音发生器控制位的功能和设置方法如表5 26所列。

图5 20 声音发生器的结构

在蜂鸣器输出控制中,控制位BZON、BZSHT和BZSTP分别用作蜂鸣器的输出控制位、单次输出触发位和单次输出强制停止位。在蜂鸣器的频率和声级控制中,蜂鸣器的输出频率

可分为从1170.5~4096Hz共8种档次,由控制位BZFQ2、BZFQ1和BZFQ0设置。8个声

音级别的设置可通过软 件 控 制BZ信 号 频 率 和 改 变 占 空 比 来 实 现。在 数 字 包 络 信 号 的 输 出

中,当BZ输出脉冲的重复频率选定后,输出脉冲电压的占空比会随着时间的变化而变化,此

时就会输出数字包络信号。需要使用的控制位有:ENON、BZON、ENRST和ENRTM。在单

次输出中,BZ信号可配合键盘操作,输出与键盘同步的单次音响信号。

表5 26 声音发生器控制位的功能和设置方法

地 址 位 名 称 功 能 1 0 初始值 R/W 备 注

00FF44

D7 - - - - -

D6 BZSTP 单次输出蜂鸣器强迫停止 强迫停止 空操作 - W读时为0

D5 BZSHT 单次蜂鸣器触发/状态R 忙 准 备

W 触 发 空操作0 R/W

D4 SHTPW 单次蜂鸣器持续时间选择 125ms 31.25ms 0 R/W

D3 ENRTM 包络线衰减时间 1s 0.5s 0 R/W

D2 ENRST 包括线复位 复 位 空操作 - W 读时为0

D1 ENON 包络线控制 增 加 不增加 0 R/W

D0 BZON 蜂鸣器输出控制 接 通 断 开 0 R/W

024 世界流行单片机技术手册———日本系列

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续表5 26

地 址 位 名 称 功 能 1 0 初始值 R/W 备 注

00FF45

D7 -

D6 DUTY2

D5 DUTY1

D4 DUTY0

D3 -

D2 BZFQ2

D1 BZFQ1

D0 BZFQ0

   蜂鸣器信号占空比率选择   DUTY2-0 蜂鸣器频率

  4096.03276.82730.72340.62102048.01638.41365.31170.30008/16 8/20 12/24 12/280017/16 7/20 11/24 11/280106/16 6/20 10/24 10/280115/16 5/20 9/24 9/281004/16 4/20 8/24 8/281013/16 3/20 7/24 7/281102/16 2/20 6/24 6/281111/16 1/20 5/24 5/28

     蜂鸣器频率选择     BZFQ2 BZFQ1 BZFQ0 频率/Hz0 0 0 4096.00 0 1 3276.80 1 0 2730.70 1 1 2340.61 0 0 2018.01 0 1 1638.41 1 0 1365.31 1 1 1170.3

- -

0 R/W

0 R/W

0 R/W

- - -

0 R/W

0 R/W

0 R/W

读时为0

读时为0

  注:.在单次输出期间,复位为0。

16.模拟比较器

S1C88系列单片机含有双通道 MOS模拟比较器,其结构如图5 21所示。每个模拟比

图5 21 模拟比较器的结构

124第5章 爱普生公司单片机

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较器提供两个输入端:CMPM端(负端)和CMPP端(正端)。模拟比较器的4个输入端分别

与4个I/O口复用:CMPP0~P14;CMPM0~P15;CMPP1~P16;CMPM1~P17。使用模拟比较器时,必须 先 将 控 制 位IOC14~IOC17清0,使P14~P17口 设 为 输 入 口。

在进行掩膜设置时,应该设置为直接驱动(Gatedirect)。模拟比较器控制位的功能和设置方

法如表5 27所列。

表5 27 模拟比较器控制位的功能和设置方法

位 名 称 功 能 1 0 初 值 R/W

D7~D4 — — — — — —

D3 CMP1ON 运行/停止模拟比较器1

D2 CMP0ON 运行/停止模拟比较器0

D1 CMP1DT 模拟比较器1的数据

D0 CMP0DT 模拟比较器0的数据

运行 停止

正端>负端 正端>负端

R/W

R/W

备注:控制位的地址为00FF13H;读取D7~D4时,只能读到0

对模拟比较器的操作是这样的:模 拟 比 较 器 的 运 行/停 止 位CMP1ON或CMP0ON置1时,相应的模拟比较器运行。在鉴别输入电压幅值时,若正端输入电压CMPP大于负端输入

电压CMPM时,比较器输出高电平,否则输入低电平。从启动比较器到比较器正常工作,需要3ms的延迟时间。因此,在读取比较结果之前,必

须设置延迟时间。当CMP1ON或CMP0ON清0时,模拟比较器停止工作。比较结果锁存在

比较器数据位中,供CPU读取。被锁存的结果将保持到下次启动模拟比较器。不进行模拟

电压比较时,应该及时关闭比较器,以便降低功耗。

17.触摸屏控制器

S1C88系列单片机的触摸屏控制器结构如图5 22所示。在图中,控制器从P22、P23、

P20和P21输出信号BXH、BXL、BYH和BYL,分别用于控制触摸屏的X和Y坐标。控制器

通过两路10位的A/D转换器来检 测 由P30和P31口 输 入 的 触 摸 屏 触 摸 点 的 坐 标X和 Y。触摸屏由X和Y坐标检测板组成,并各自接入电源。

触摸屏控制器的操作可分为7个方面。第一,是对A/D转换器的控制;第二,是对下笔和

抬笔时触摸!输出电平的检测;第三,是对下笔坐标的检测;第四,是对抬笔坐标的检测;第五,是对走笔速度的检测;根据走比速度的变化,A/D转换器的转换时间可分为恒定速度方式和

通用速度方式;第六,是对噪声抑制和检测。触摸屏控制器设有噪声抑制电路,用于抑制下笔

检测中产生的噪声;第七,是对等待时间的设置。需用软件设置两种等待时间:等待电压稳定

时间和A/D转换间隔时间。若设置的等待时间段,A/D转换速度快,则耗电增多。因此,应

根据走笔的速度,选择恰当的等待时间,以获得可靠的数据。触摸屏控制器提供两个中断源:一是下笔起点时产生中断信号的中断源,二是A/D转换

完毕后坐标值写入数据寄存器时产生中断信号的中断源。这两种中断源的向量地址分别为

000020H和000021H、000022H和000023H。产生中断信号时,相应的中断标志位FTPPD和FTPDR被置1。中断允许位ETPPD和

ETPDR用于设置允许或禁止中断。当中断优先权寄存器数据PTP1和PTP0大于中断标志

224 世界流行单片机技术手册———日本系列

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图5 22 触摸屏控制器的结构

I1和I0时,CPU便可响应中断信号。

18.A/D转换器和D/A转换器

A/D转换器和D/A转换器的结构如图5 23和图5 24所示。

图5 23 A/D转换器的结构

A/D转换器的分辨率为10位,采用逐次逼近法,内含采样与保持电路,可采用5种分频

后的OSC3频率信号,可输入8路模拟电压信号,最小的转换时间11μs(2MHz主频时),转

换结果自动写入10位数据寄存器,同时产生中断信号。此时,中断标志位FAD被置1,若中

断允许位EAD也置1,并且当中断优先权寄存器数据PAD1和PAD0大于中断标志I1和I0

324第5章 爱普生公司单片机

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图5 24 D/A转换器的结构

时,CPU便可响应中断信号。8路模拟输入通道与I/O口的P30~P37复用。

D/A转换器采用R2RT网络输出两路模拟电压信号,具有8位分辨率,最大的转换时间

为30μs,输出电压在从0V到参考电压之间分为256个档次,输出电压与P36和P37口复用。从启动A/D转换器到输出模拟电压的最大时间为30μs。需要转换的数据写入数据寄存器

DADR后,控制位DAE被置1,D/A转 换 器 启 动,转 换 的 模 拟 信 号 由PAD6或PAD7输 出。当控制位DAE清0时,P36/P37口输出电压AGND。D/A转换器的输出没有缓冲器,需要外

接缓冲放大器。放大器的输入电流应该小于1μA。

19.电源电压检测电路SVDS1C88系列单片机提供两种SVD电路,即用A/D转换器检测的SVD电路和用比较器检

测的SVD电路。这两种检测电路的结构分别如图5 25和图5 26所示。

图5 25 用A/D转换器检测的SVD电路的结构

在用A/D转换器检测的SVD电路中,SVD电路检测电源电压。当电源电压低于最低电

压LEVEL0时,SVD电路产生初始化复位操作。该电路采样4位逐次逼近的A/D转换器来

检测电源电压。SVD电路的采样方式可分为连续采样和1/4Hz的自动采样两种方式。从启

动SVD电路到检测结果锁存,需要约7.8ms。

20.中断系统

S1C88系列单片机的中断系统电路结构如图5 27所示。

424 世界流行单片机技术手册———日本系列

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图5 26 用比较器检测的SVD电路的结构

图5 27 中断系统的结构

524第5章 爱普生公司单片机

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S1C883XX/1XX系列单片机提供6种15个中断源。属于外部中断源的有3路输入口中

断源:K00~K03、K04~K07和 K10~K11。属 于 内 部 中 断 源 的 有:4路 时 钟 中 断 源(1Hz、

2Hz、8Hz、32Hz);3路秒表定时器中断源(1Hz、10Hz、100Hz);2路可编程定时器/计数器

中断源和3路串行口中断源(发送、接收、出错)。每种中断源在产生中断时,各中断标志位置1。每个中断源都有各自的中断允许控制位

和中断优先级别控制位。CPU只响应优先级别高的中断请求信号。各个中断源的向量地址、中断标志位、允许控制位和中断优先响应顺序如表5 28所列。

表5 28 中断源的中断标志位和允许控制位

中断源 向量地址 中断标志位的名称、地址和位置 中断允许位的名称、地址和位置

复 位 000000H — — — — — —

除 零 000002H — — — — — —

监测定时器 000004H — — — — — —

定时/计数器1 000006H FPT1 00FF25H D7 EPT1 00FF23H D7

定时/计数器0 000008H FPT0 00FF25H D6 EPT0 00FF23H D6

输入口K10/K11 00000AH FK1 00FF25H D5 EK1 00FF23H D5

输入口K04~K07 00000CH FK0H 00FF25H D4 EK0H 00FF23H D4

输入口K00~K03 00000EH FK0L 00FF25H D3 EK0L 00FF23H D3

串行口接收错误 000010H FSERR 00FF25H D2 ESERR 00FF23H D2

串行口接收完毕 000012H FSREC 00FF25H D1 ESREC 00FF23H D1

串行口发送完毕 000014H FSTRA 00FF25H D0 ETRA 00FF23H D0

秒表定时器100Hz 000016H FSW100 00FF24H D6 ESW100 00FF22H D6

秒表定时器10Hz 000018H FSW10 00FF24H D5 ESW10 00FF22H D5

秒表定时器1Hz 00001AH FSW1 00FF24H D4 EDW1 00FF22H D4

时钟定时器32Hz 00001CH FTM32 00FF24H D3 ETM32 00FF22H D3

时钟定时器8Hz 00001EH FTM8 00FF24H D2 ETM8 00FF22H D2

时钟定时器2Hz 000020H FTM2 00FF24H D1 ETM2 00FF22H D1

时钟定时器1Hz 000022H FTM1 00FF24H D0 ETM1 00FF22H D0

中断优先响应顺序复位的优先级最高,然后优先级依次降低,时钟定时器1Hz的优先级最低

向量地址000024H无用、000026H~0000FFH为软件中断源的向量地址,没有优先权

中断标 志 位I1和I0用 于 管 理 中 断 优 先 级 别,中 断 优 先 级 和 中 断 标 志 对 应 的 关 系 如

表5 29所列。CPU响应中断后,会将中断标志I1和I0置位为高一级的可接受中断,以防止

再次发生同级中断。每种中断源都有各自的中断优先级控制位。复位后所有中断标志位都被

清0。当CPU从中断服务程序返回时,相应的中断标志位被清0。

624 世界流行单片机技术手册———日本系列

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表5 29 中断优先级和中断标志对应的关系

I1 I0 CPU可接收的中断源

1 1 LEVEL4(NMI)

1 0 LEVEL4、LEVEL3(IRQ3)

0 1 LEVEL4、LEVEL3、LEVEL2(IRQ2)

0 0 LEVEL4、LEVEL3、LEVEL2、LEVEL1(IRQ1)

5.1.4 指令系统

S1C88系列单片机共有608条指令,其中还包括有16位算术运算和传送指令。

1.寻址方式

S1C88系列单片机提供以下9大类寻址方式:

?8位和16位立即寻址

? 寄存器寻址

? 寄存器间接寻址

? 带偏移量的寄存器间接寻址

? 带变址的寄存器间接寻址

?8位和16位直接地址寻址

?8位和16位间接直接地址寻址

?8位和16位PC相对寻址

? 隐含寻址

2.指令格式

S1C88系列单片机的指令的操作码可分为单字节和双字节两种。16位算术、传送和堆栈指

令都是双字节操作码,其第一操作码为CFH;其他双字节操作码的一个操作码都为CEH。指令格式有以下六种形式:

(1)操作码 :单字节指令。

(2)操作码 + 操作码 :第一操作码为CEH或CFH的双字节指令。

(3)操作码 + 操作数 :双字节指令。

(4)操作码 + 操作码 + 操作数 :第一操作码为CEH或CFH。

(5)操作码 + 操作数 + 操作数 :3B指令。

(6)操作码 + 操作码 + 操作数 + 操作数 :4B指令。

3.指令系统

S1C88系列单片机提供了以下9种指令。表5 30说明了S1C88系列单片机指令的格式、操作码、操作数、标志位的状态值和指令功能。指令中各个符号所表示的意义如表5 31所列。

?8位传送指令

?16位传送指令

?8位算术与逻辑运算指令

?16位算术与逻辑运算指令

724第5章 爱普生公司单片机

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? 辅助运算指令

? 循环和移位指令

? 堆栈控制指令

? 分支指令

? 系统控制指令

表5 30 指令中各种符号的意义

符 号 表示意义 符 号 表示意义

A 寄存器A [hhll] 地址为hhll的存储单元的内容

AH 寄存器A高4位 Z 零标志

AL 寄存器A低4位 C 进位标志

HL 变址寄存器 HL V 溢出标志

SC 系统条件寄存器 N 负标志

SP 堆栈指针 D 十进制数标志

PC 程序指针 U 非压缩标志

PCH 程序指针高8位 I0 中断0标志

PCL 程序指针低8位 I1 中断1标志

nn 8位无符号数 F0 用户条件标志F0

#nn 8位立即数 F1 用户条件标志F1

hh 直接地址的高8位(无符号数) F2 用户条件标志F2

ll 直接地址的低8位(无符号数) F3 用户条件标志F3

dd 8位偏移量 ∧ 逻辑与

rr 8位相对地址(带符号数) ∨ 逻辑或

kk 向量d地址(无符号数) 逻辑异或

[kk] 地址为kk的存储单元的向量 ★ 允许十进制运算与非压缩指令的操作

hhll 16位无符号数地址 —

qqrr 16位相对地址(带符号数) ↑

表5 31 S1C88系列单片机指令集

指令格式SC

I1 I0 U D N V C Z指令功能

ADC d.s — — ★ ★ ↑ ↑ ↑ ↑ 8位带进位加法指令:(s)+(d)+C→(d)

ADC d.s — — — — ↑ ↑ ↑ ↑ 16位带进位加法指令:(s)+(d)+C→(d)

ADD d.s — — ★ ★ ↑ ↑ ↑ ↑ 8位加法指令:(s)+(d)→(d)

ADD d.s — — — — ↑ ↑ ↑ ↑ 16位加法指令:(s)+(d)→(d)

AND d.sc — — — — ↑ — — ↑ 逻辑与指令:(s)∧(d)→(d)

AND SC.#nn ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ 逻辑与指令:SC∧#nn→SC

BIT d.s — — — — ↑ — — ↑ 目的操作数的位测试:(s)∧(d)

CALL [hhrr] — — — — — — — — 调用指令:[hhrr]→PCL,[hhrr]+1→PCH

CARL qqrr — — — — — — — — 调用指令:PC+qqrr+2→PC

CARL C.qqrr — — — — — — — — 条件调用指令:若C=1,转移到qqrr

CARL NC.qqrr — — — — — — — — 条件调用指令:若C=0,转移到qqrr

CARL Z.qqrr — — — — — — — — 条件调用指令:若Z=1,转移到qqrr

824 世界流行单片机技术手册———日本系列

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续表5 31

指令格式SC

I1 I0 U D N V C Z指令功能

CARL NZ.qqrr — — — — — — — — 条件调用指令:若NZ=1,转移到qqrr

CARS rr — — — — — — — — 调用指令:PC+rr+1→PC

CARS C.rr — — — — — — — — 条件调用指令:若C=1,转移到rr

CARS NC.rr — — — — — — — — 条件调用指令:若C=0,转移到rr

CARS Z.rr — — — — — — — — 条件调用指令:若Z=1,转移到rr

CARS NZ.rr — — — — — — — — 条件调用指令:若NZ=1,转移到rr

CARS LT.rr — — — — — — — — 条件调用指令:若NV=1,转移到rr

CARS LE.rr — — — — — — — — 条件调用指令:若Z∨(NV)=1,转移到rr

CARS GT.rr — — — — — — — — 条件调用指令:若Z∨(NV)=0,转移到rr

CARS GE.rr — — — — — — — — 条件调用指令:若NV=0时,转移到rr

CARS V.rr — — — — — — — — 条件调用指令:若V=1,转移到rr

CARS NV.rr — — — — — — — — 条件调用指令:若V=0,转移到rr

CARS P.rr — — — — — — — — 条件调用指令:若N=1,转移到rr

CARS M.rr — — — — — — — — 条件调用指令:若N=0,转移到rr

CARS F0.rr — — — — — — — — 条件调用指令:若F0=1,转移到rr

CARS F1.rr — — — — — — — — 条件调用指令:若F1=1,转移到rr

CARS F2.rr — — — — — — — — 条件调用指令:若F2=1,转移到rr

CARS F3.rr — — — — — — — — 条件调用指令:若F3=1,转移到rr

CARS NF0.rr — — — — — — — — 条件调用指令:若F0=0,转移到rr

CARS NF1.rr — — — — — — — — 条件调用指令:若F1=0,转移到rr

CARS NF2.rr — — — — — — — — 条件调用指令:若F2=0,转移到rr

CARS NF3.rr — — — — — — — — 条件调用指令:若F3=0,转移到rr

CP d.s — — — — ↑ ↑ ↑ ↑ 比较指令:(d)-(s)

CPL d — — — — ↑ — — ↑ 取反指令:NOT(d)→(d)

DEC d — — — — — — — ↑ 减1指令:(d)-1→(d)

DIV — — — — ↑ ↑ 0 ↑ 除法指令:HL/A→L,余数→H

DJR NZ,rr — — — — — — — — 条件转移指令:若B=0,转移到rr

EX d.s — — — — — — — — 交换指令:ds

HALT — — — — — — — — 处理器暂停指令

INC d — — — — — — — ↑ 加1指令:(d)+1→(d)

INT /[kk] — — — — — — — — 中断指令

JP HL/[kk] — — — — — — — — 无条件转移指令:HL→PC,或w[00kkh]→PC

JRL qqrr — — — — — — — — 转移指令:PC+qqrr+2→PC

JRL C.qqrr — — — — — — — — 条件转移指令:若C=1,转移到qqrr

JRL NC.qqrr — — — — — — — — 条件转移指令:若C=0,转移到qqrr

924第5章 爱普生公司单片机

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续表5 31

指令格式SC

I1 I0 U D N V C Z指令功能

JRL Z.qqrr — — — — — — — — 条件转移指令:若Z=1,转移到qqrr

JRL NZ.qqrr — — — — — — — — 条件转移指令:若NZ=1,转移到qqrr

JRS rr 无条件转移指令:PC+rr+1→PC

JRS C.rr — — — — — — — — 条件转移指令:若C=1,转移到rr

JRS NC.rr — — — — — — — — 条件转移指令:若C=0,转移到rr

JRS Z.rr — — — — — — — — 条件转移指令:若Z=1,转移到rr

JRS NZ.rr — — — — — — — — 条件转移指令:若NZ=1,转移到rr

JRS LT.rr — — — — — — — — 条件转移指令:若NV=1,转移到rr

JRS LE.rr — — — — — — — — 条件转移指令:若Z∨(NV)=1,转移到rr

JRS GT.rr — — — — — — — — 条件转移指令:若Z∨(NV)=0,转移到rr

JRS GE.rr — — — — — — — — 条件转移指令:若NV=0时,转移到rr

JRS V.rr — — — — — — — — 条件转移指令:若V=1,转移到rr

JRS NV.rr — — — — — — — — 条件转移指令:若V=0,转移到rr

JRS P.rr — — — — — — — — 条件转移指令:若N=1,转移到rr

JRS M.rr — — — — — — — — 条件转移指令:若N=0,转移到rr

JRS F0.rr — — — — — — — — 条件转移指令:若F0=1,转移到rr

JRS F1.rr — — — — — — — — 条件转移指令:若F1=1,转移到rr

JRS F2.rr — — — — — — — — 条件转移指令:若F2=1,转移到rr

JRS F3.rr — — — — — — — — 条件转移指令:若F3=1,转移到rr

JRS NF0.rr — — — — — — — — 条件转移指令:若F0=0,转移到rr

JRS NF1.rr — — — — — — — — 条件转移指令:若F1=0,转移到rr

JRS NF2.rr — — — — — — — — 条件转移指令:若F2=0,转移到rr

JRS NF3.rr — — — — — — — — 条件转移指令:若F3=0,转移到rr

LD d.s — — — — — — — — 传送指令:(d)→(s)

LD BR.A/#nn ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ 传送指令:A/#nn→(BR)

MLT — — — — ↑ 0 0 ↑ 减法指令:L"A→HL

NEG d — — ★ ★ ↑ ↑ ↑ ↑ 求补指令:0-d→d

NOP — — — — — — — — 空操作指令

OR d.s — — — — ↑ — — ↑ 逻辑或指令:(s)∧(d)→(d)

OR SC.#nn ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ 逻辑或指令:SC∧#nn→SC

PACK — — — — — — — — 压缩指令:     B-m

  A-n →

Amn

POP d — — — — — — — — 出栈指令:[SP]→d,SP+1→SP

POP SC — — — — — — — — 出栈指令:[SP]→SC,SP+1→SP

PUSH — — — — — — — — 入栈指令:d→[SP-1],SP-1→SP

034 世界流行单片机技术手册———日本系列

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续表5 31

指令格式SC

I1 I0 U D N V C Z指令功能

RET — — — — — — — — 子程序返回指令

RETE ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ 中断返回指令

RETS — — — — — — — — 中断返回指令

RL d — — — — ↑ — ↑ ↑

带进位循环左移指令

RLC d — — — — ↑ — ↑ ↑

循环左移指令

RR d — — — — ↑ — ↑ ↑

带进位循环右移指令

RRC d — — — — ↑ — ↑ ↑

循环右移指令

SBC d.s — — ★ ★ ↑ ↑ ↑ ↑ 8位带进减法指令:(d)-(s)-C→(d)

SBC d.s — — — — ↑ ↑ ↑ ↑ 16位带进位减法指令:(d)-(s)-C→(d)

SEP — — — — — — — —

符号位

扩展指令:B 

 

A0.......

1.......

B00000000

11111111

A0.......

1.......

SUB d.s — — ★ ★ ↑ ↑ ↑ ↑ 8位减法指令:(s)-(d)→(d)

SUB d.s — — — — ↑ ↑ ↑ ↑ 16位减法指令:(s)-(d)→(d)

SLA — — — — ↑ ↑ ↑ ↑

算术左移指令

SLL — — — — ↑ — ↑ ↑

逻辑左移指令

SLP — — — — — — — — 处理器睡眠指令

SRA — — — — ↑ 0 ↑ ↑

算术右移指令

134第5章 爱普生公司单片机

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续表5 31

指令格式SC

I1 I0 U D N V C Z指令功能

SRA — — — — 0 — ↑ ↑

逻辑右移指令

SWAP A或(HL) — — — — — — — — 交换指令:AH→AL或 H→L

UPACK — — — — — — — —解缩指令:

Am n →  A0 m

   B0 n

XOR d.s — — — — — — — — 异或指令:(d) (s)→(d)

XOR SC.#nn ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ 异或指令:SC #nn→(d)

5.2 S1C88系列单片机选购指南

5.2.1 型号及参数

爱普生公司S1C88系列单片机的各种型号及其参数如表5 32所列。表5 32总结了

S1C88系列单片机的ROM 容 量、RAM 容 量、总 线 位 数、输 入 口 个 数、输 出 口 个 数、I/O口 个

数、串行口个数、LCD驱动参数、电源电流值、A/D转换器、D/A转换器及可编程定时器/计数

器个数。

表5 32 S1C88系列单片机的型号及其参数

ROM/KB

RAM/B

/位

/位

I/O口

/位LCD

/V

电源电流

/mA

/μA

A/D转

D/A转

定时器

计数器

串行

S1C88104 4 256 10 34 16

S1C88112 12 256 10 34 16

S1C88308 8 256 9 30 16

S1C88312 12 1K 10 31 16

S1C88316 16 2K 10 34 16

S1C88332 32 2.5K 10 34 16

S1C88348 48 2K 10 34 16

S1C88364 12 1K 10 31 16

S1C88365 64 3K 10 42 16

S1C88408 8 3.75K 12 30 28

S1C88409 8 3.75K 12 30 28

57×1641×32

67×1651×32

80×18

LCD点阵

控制器

1.8~5.5

2.2~5.5

1.8~5.5

1.9 2.0

2 10待定 待定

2 10

1.5 10

0.014 3

0.014 3

— — —

— — —

— — —

— — —

— — —

— — —

— — —

— — —

— — —

— — —

10位

8路8位

2路—

1路

S1C88532 32 1K 20 0 32 2.2~5.5 6 510位

8路8位

2路

8位和

16位

各2路

3路

同步

异步

234 世界流行单片机技术手册———日本系列

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5.2.2 型号编码

S1C88系列单片机的型号编码方法如图5 28所示。

图5 28 S1C88系列单片机的型号编码方法

5.2.3 封装引脚

爱普生公司的S1C系列单片机产品的外壳封装有14种形式,即DIP型、PLCC型、LCC型、VQFP型、QFP型、SOIC型、SSOP型、G型、I型、C型、D型、K 型、T型 和 E型,如 表

5 33所列。

表5 33 S1C系列单片机的封装形式

名 称 说 明

塑料DIP型

全称:双列直插式封装

有3种形式:① 塑料DIP式。引脚数有12种:8、14、16、18、20、22、24、28、32、40、42和48脚

② 塑料收缩DIP式。引脚数有2种:28和64脚

③ 塑料超小型DIP式。引脚数有1种:24脚

塑料PLCC型 全称:塑料方形无引脚芯片载体。引脚数有3种:44、68和84脚

塑料PQFP型全称:塑料扁平方形封装。引脚 数 有20种:44、46、48、52、60、64、80、100、120、128、144、160、

176、184、196、208、232、240、256和304脚

塑料LQFP型全称:薄型扁平方形塑 料 封 装。引 脚 数 有12种:48、64、80、100、120、、128、144、160、176、

184、208、256脚

塑料TQFP型 全称:极薄型扁平方形塑料封装。引脚数有2种:100和128脚

塑料SOP型 全称:塑料短引脚封装。引脚数有6种:8、14、16、24、28和32脚

塑料SSOP型 全称:塑料薄型短引脚封装。引脚数有2种:16和20脚

塑料TSOP型 全称:塑料超薄型短引脚封装。引脚数有2种:28和32脚

陶瓷PGA型 全称:陶瓷矩阵排列封装。引脚数有3种:64、72和132脚

塑料PGA型 全称:塑料矩阵排列封装。引脚数有7种:89、132、133、176、177、208和240脚

SOT89型 全称:立式扁型。引脚数有2种:3和5脚

334第5章 爱普生公司单片机

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5.3 应用方法

5.3.1 开发环境

1.开发系统组成概述

S1C88系列单片机开发系统工具是由个人计算机、内置电路仿真器ICE88R、外围电路板

PRC88XXX、目标板和专 用 的 开 发 软 件 组 成 的,如 图5 29所 示。其 中 个 人 计 算 机 可 使 用

EPSON公司生产的PC-286、PC-386和PC-486,NEC公司生产的PC-98系列,IBM公司

生产的PC及其兼容机。下面列出对IBM-PC机的要求。

? 型号:IBM-PC/AT或更高,及其兼容机。

? DOS:PC-DOSV3.3或更高;MS-DOSV3.3或更高;Windows3.1。

? RAM容量:640KB。

? 硬盘驱动器:容量应大于719KB。

? 软盘驱动器:3.5in、1.44MB。

?CRT及图形板:EGA、VGA。

? 打印机:一般。

? 其他软件:Editor软件。

图5 29 S1C88系列单片机开发系统的组成

434 世界流行单片机技术手册———日本系列

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2.软硬件开发工具

S1C88系列单片机开发工具提供两种汇编语言开发软件包,它们分别是S1C88系列结构

汇编器软件包和S1C88XXX开发工具软件包。硬件开发部件包括内电路仿真器ICE88R和外围电路板。内电路仿真器ICE88R用于仿真S1C88系列单片机的CPU。它适用于S1C88系列单片

机中的任何型号。它有一块PRC接口板,用于插入主计算机的I/O扩展槽。ICE88R占用主

计算机16MB的存储区。内电路仿真器带有两个3.5in的安装盘,适用于所有S1C88系列单

片机。外围电路板上装有LED显示器,用于监视内部的运行状态。此板是插在内电路仿真器中

的,内有I/O接口与用户的目标系统连接。对于不同型号的单片机,有不同型号的外围电路

板。有些外围电路板可用于几种型号的单片机,如型号为PRC88316的外围电路板可用于型

号为S1C88316、S1C88112和S1C88104的单片机。

5.3.2 应用实例

S1C88系列单片机具有性能价格比高、低电压、低功耗等特点,指令丰富、寻址能力强。其

所具备的多种接口电路,使用灵活,便于操作开发。由于耗电极低,更适用于供电困难的环境。同时也适用于智能化仪表、工业控制系统、过程控制系统和各种家电产品中。

下面将介绍S1C88系列单片机的三个应用实例:

?IC卡电子门锁。

? 手持式交通卡读写器。

? 高档股票信息机方面的应用实例。

1.IC卡电子门锁

采用型号为S1C88104单片机制成的IC卡电子门锁的系统结构图如图5 30所示。电子

门锁由机械门控电路、IC卡读写电路、接近感应电路、音响显示电路、电源系统和电源备份部

件以及电子钥匙组成。IC卡可采用接触式、TM卡、感应卡等多种类型。电子门锁系统运用实时时钟,能准确地完成主台的各项要求。SVD电路按照要求检测电

源电压。当电池耗尽时,会发出声、光报警。运用监测定时器,来监测电路和程序是否正常运

行。主台 通 过 串 行 口 与 电 子 锁 交 换 信 息。电 子 锁 有 电 机 和 电 磁 铁 两 种 兼 容 控 制 方 式。

S1C88104单片机 工 作 于 MCU方 式,系 统 通 常 处 于 HALT状 态,耗 电 量 小 于30μA。利 用

4节5号电池,可确保系统工作一年。电路工作十分稳定可靠。

2.手持式交通卡读写器

交警手持读写器、司机携带IC卡(交通卡)。交通卡上记载了司机的姓名、身 份 证 号 码、驾驶执照号码、车型、领证日期、交通违法行为记录、备用金额等个人资料。当司机违章时,交

警将司机的IC卡插入读写器,读写器可自动显示出司机的个人资料,并即时扣除罚金。利用型号为S1C88104制作的IC卡读写器的结构如图5 31所示。单片机工作在 MPU

方式,利用19条地址线和4条片选线CE0~CE3,扩展FLASHROM 程序存储器和随机存储

器各512KB。液晶显示器选用ECM-A0978模块,每帧显示4行×8个汉字。芯片主要由

SED1565LCD控制驱动器组成,显示存储器容量为166×65位。ECM-A0978模块低功耗、低电压工作、单电源、操 作 方 便。为 节 省 程 序 时 间,选 用RTC4553实 时 时 钟,内 含30×4位

534第5章 爱普生公司单片机

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图5 30 IC卡电子门锁的结构

RAM,实时地显示记录时间。系统与交通管理总机通过RS-232串行口交换信息。单片机

的主时钟频率,选用32.768kHz和4.19MHz两种。一般情况低速操作,只在LCD屏显示数

据时才采用高速时钟。SVD电路监测电源电压,当电源电压低于某个定值时,单片机输出BZ信号报警。读写器提供生硬发生信号,在按键或报警时发出声音。

图5 31 IC卡读写器的结构

634 世界流行单片机技术手册———日本系列

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3.高档股票信息机

利用S1C88112单片 机 制 做 的 高 档 股 票 信 息 机,具 有 多 种 功 能 的 图 形 显 示。其 结 构 如

图5 32所示。股票信息机接收股票信息时的串行数据传输速率为512b/s和1200b/s。该

机可选择设置数字或中文寻呼信息。快闪存储器存放大盘指数、近一个月的所有交易数据和

技术分析数据。处理后的信息可在TCM-A0822大屏幕上显示出来,可同时显示9个股票的

交易价位、成交量和升跌百分比。对所有股票可按代码、自选股、涨幅、振幅、成交量进行排需,也可按指定顺序显示。自动生成显示深、沪股市各10种大盘指数的3min分时走势图。自动

生成显示深、沪股市各15种自选股的3min分时走势图。也可自动生成计算和显示深、沪股

市大盘指数和股票的日均线与5日均线、10日均线、30日均线及 MACD、BIAS、KD、RSI、%R等5项股票技术分析指标的数据和图形。存储用户所有股票的交易记录,计算用户的每种股

票当前成本和盈亏情况。接收并显示丰富的文字信息,最多可分96个栏目,方便用户选择阅

读,栏目设定由寻呼台动态修改。可与PC机交换数据,通过市话网进行可视交易委托和上互

联网浏览(需附加配件)。最多有20条私人寻呼信息和最大能点播200个汉字信息。

图5 32 股票信息机的结构

股票信息机由存储器、液 晶 显 示 器、LCD显 示 板、键 盘、压 电 蜂 鸣 器 和 射 频 接 收 机 组 成。射频信号接收放大后,经混频器转换为中频信息,送解调器和解码器,最终通过系统的串行口

将数字信号送入单片机。单片机工作在 MPU方式。主程序存储在扩展的ROM中,ROM还用于存放汉字字库和

显示图形的点阵信息。FLASH存储器用于存放寻呼控制信息和股票的历史数据。RAM 中

存放着最新接收的股票信息和私人传呼信息。LCD控制器SED1351最多控制显示524288个像素,适用于大中型图形显示,可与多种接口兼容。在SED1351控制下,显示数据和图形。声音发生器直接驱动压电蜂鸣器。秒表定时器实时地记录着股票交易的具体时间。SVD电

路定时检测电源电压。单片机可在高速、正常、暂停和睡眠工作状态之间切换。

734第5章 爱普生公司单片机

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书书书

第6章 三菱公司单片机

三菱(MITSUBISHI,http://www.mehk.com)公 司 是 世 界 著 名 的 半 导 体 厂 商 之 一。三

菱单片机有4位、8位、16位和32位,种类型号丰富,性能卓越,在世界单片机市场中占有相当

大的份额,是值得推荐给广大单片机用户的优选片种。三菱公司单片机已广泛地应用于数字

音响、数字录像机、蜂窝电话、家用空调、洗衣机、PC设备、汽车电子、工业控制等各个方面。本章将对三菱公司主流产品通用型8位单片机作较详尽的介绍,也概要地介绍其他系列,

并提供若干应用实例。三菱单片机系列产品如表6 1所列。

表6 1 三菱单片机系列产品

单片机类型 系 列 主要应用领域

4位单片机 4500系列、720系列 音响、家电、游戏机、遥控器、PC外设工业自动化设备

8位单片机3800系列、740系 列、760系列

电视、摄(录)像机、数字音响、家电、(数字)照相机、游戏机、遥控器、

办公室自动化设备、PC外设、通信、工业自动化设备、汽车电子

16位单片机7700系 列、7900 系 列、

M16C系列

电视、摄(录)像机、数字音响、家电、(数字)照相机、游戏机、遥控机、

办公室自动化设备、PC外设、通信、工业自动化设备、汽车电子

32位单片机 M32R系列电视、摄(录)像机、数字音响、家电、(数字)照相机、游戏机、遥控机、

办公室自动化设备、PC外设、通信、工业自动化设备、汽车电子

6.1 三菱公司单片机基本原理

6.1.1 CPU结构原理

1中央处理器(CPU)的系统结构

三菱所有 的8位 单 片 机 具 有 相 同 的CPU内 核。以3850系 列 单 片 机 为 例,可 掌 握 三 菱

8位单片机的主要的性能特点和应用方法。

3850系列单片机中央处理器内有6个寄存器,称为CPU寄存器(如图6 1所示)。它们是:(1)累加器A累加器是一个8位寄存器,常用于数据的传送和暂存、算术运算、逻辑操作、程序的条件转

移等,是使用最频繁的寄存器。(2)变址寄存器X和Y变址寄存器X和Y都是8位寄存器,可用于变址寻址。寻址时把操作数的内容加上X或

Y寄存器的内容作为实际的访问地址。当处理器状态寄存器中T标志置1时,变址寄存器中

的内容就用做第二个操作数的地址。(3)堆栈指针S堆栈指针是一个8位寄存器。在调用子程序和发生中断时,通常需把程序的当前地址暂

时存到内部RAM中的堆栈区,中断时还同时把处理器状态寄存器的内容压入堆栈。堆栈低

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图6 1 CPU寄存器的组成

8位地址是堆栈指针中内容,堆栈高8位地址由CPU模式寄存器(CPUM)的堆栈页选择位确

定。若堆栈页选择位为0,则堆栈位于RAM区的页0;若该位为1,则堆栈位于RAM 区的页

1。图6 2为调用子程序和发生中断时压栈和出栈的工作情况。累加器的压栈和出栈,则需通过指令实现,PHA和PLA分别是 累 加 器 压 栈 和 出 栈 的 指

令。对处理器状态寄存器可用PHP和PLP指令实现压栈和出栈操作。堆栈指针在复位后是不确定的,必须进行初始化,以免压栈时破坏RAM区中的数据。(4)程序计数器PC程序计数器是一个16位寄存器,由两个8位寄存器PCH和PCL组成。它指向下一条要执

行指令的 地 址。硬 件 复 位 后,PC高8位 的 内 容 从FFFDH 单 元 读 取,PC低8位 的 内 容 从

FFFCH单元读取。(5)处理器状态寄存器PS这是一个8位寄存器,包含有一些说明算术运算结果的标志。其中,进位标志C、零标志

Z、溢出标志V或负数标志N可用于实现分支转移。在十进制模式下,Z标志、V标志、N标志

无意义。复位后禁止中断标志I为1,其他所有标志均是不确定的。由于X变址模式标志T和十

进制模式标志D会直接影响算术运算的结果,所以在程序的开头,必须对T标志和D标志进

934第6章 三菱公司单片机

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图6 2 调用子程序和发生中断时压栈和出栈的操作

行初始化。

① 进位标志C若在做“加”运算时无进位,或在做“减”运算时发生借位,就使C标志清0,否则置1。在执

行循环和移位指令时也会使C标志改变。

② 零标志Z若算术运算的结果为0或传送的数据为0时,零标志置1,否则清0。

③ 禁止中断标志I禁止中断标志I为1时,除由BRK指令可引起中断外,所有中断均被禁止。进入中断后,

该位自动置1,可以防止产生其他中断。直到中断结束,该位恢复为0。

④ 十进制模式标志DD标志用来表明做加减运算时,使用二进制模式还是十进制模式。当D标志为0时,按二进

制方式进行运算;当D标志为1时,按压缩的BCD码作十进制运算,自动实现十进制调整。

⑤BRK标志BB标志可用来识别当前的中断是否为BRK指令引起的中断。处理器状态寄存器中B标

志通常总是为0。当用BRK指令产生中断时,会把处理器状态寄存器压栈,并将其中B标志

内容改为1。这是B标志惟一被置1的地方。在发生其他中断时,压入栈中的处理器状态寄

存器的B标志内容仍为0。

⑥ X变址模式标志T当T标志为0时,算术运算只在累加器和存储器之间进行,两个数的运算结果存在累加

器中;当T标志为1时,可以不通过累加器直接在存储器之间做算术运算或数据传送,也可以

044 世界流行单片机技术手册———日本系列

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在存储器与I/O口之间或在两个I/O口之间进行这种操作。做算术运算时,存储器1由变址

寄存器X指定,存储器2由操作数指定,运算结果存在存储器1中。这就大大缓解了一切运

算都通过累加器A所造成的“瓶颈效应”。

⑦ 溢出标志VV标志用于单字节有符号数的加减运算中。如果运算结果超出-128~+127的范围,V

标志置1。当执行累加器和存储器按位“与”的BIT指令时,则把被操作的存储器的位[6]存到

溢出标志位中。

⑧ 负数标志N当算术运算或数据传送的结果为负数时,N标志置1。在执行BIT指令时,把被操作的存

储器的位[7]存到负数标志位中。对处理器状态寄存器中的一些标志位,允许进行清0和置位

操作,所用设置指令如表6 2所列。

表6 2 标志设置指令

C标志 Z标志 I标志 D标志 B标志 T标志 V标志 N标志

置位指令 SEC — SEI SED — SET — —

清0指令 CLC — CLI CLD — CLT CLV —

CPU的工作情况用CPU模式寄存器(CPUM)控制,该寄存器的地址为003BH。CPU模

式寄存器各位的作用如表6 3所列。

表6 3 CPU模式寄存器(CPUM)的组成

位 名 称 功 能 复位状态 R W

0、1 处理器模式位

b1b0:

0 0:单片模式

其他:不使用

00 ○ ○

2 堆栈页选择位0:页0

1:页10 ○ ○

3 此位不使用 1 ○ ×

4 XCIN、XCOUT接通选择位0:P20、P21(辅时钟停止)

1:XCIN、XCOUT0 ○ ○

5 主时钟(XIN-XOUT)停止位0:振荡

1:停止0 ○ ○

6、7 内部系统时钟选择位

b7 b6:

0 0:=f(XIN)/2(高速模式)

0 1:=f(XIN)/8(中速模式)

1 0:=f(XCIN)/2(低速模式)

1 1:不使用

01 ○ ○

注:×表示不能往该位写“0”;○表示允许执行该种操作。

144第6章 三菱公司单片机

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2.CPU核心的其他功能单元

(1)振荡器配置选择

3850型单片机内含有主时钟和辅时钟两个振荡电路。

① 振荡电路

(a)时钟电路

时钟电 路 控 制 振 荡 器 的 工 作,并 产 生 内 部 系 统 时 钟供 CPU 及 内 置 接 口 单 元 使 用,图6 3为时钟电路的方框图。

图6 3 时钟电路的方框图

在XIN和XOUT两端(或XCIN和XCOUT两端)接一个陶瓷谐振子或石英晶体即可构成一个振

荡电路(如图6 4所示)。电路中的元件参数可按制造谐振元件的厂商给出的推荐值选取。使用石英晶体时,电路中的电容值一般取为30~50pF;用陶瓷谐振子时,电容值一般取

为100pF。在辅时钟振荡电路中,在引脚两端需并接一个反馈电阻Rf。振荡电路可以工作在起振和停振两种情况,上电复位后只有主时钟电路产生振荡,经8分

频后得到内部系统时钟。(b)外时钟输入电路

主振荡电路也可使用外部时钟。外时钟加到XIN端,外时钟可用占空比为1/2的方波信

号。这时引脚XOUT应断开。图6 5为一个使用外时钟的电路图。

244 世界流行单片机技术手册———日本系列

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辅时钟振荡不能用外部时钟,因此在XCIN和XCOUT两端必须外接谐振器。

② 工作时钟的选择

内部时钟有4种工作方式:中速模式、高速模式、低速模式和低功耗工作模式。各种工作

方式用CPU模式寄存器进行控制。

图6 4 振荡电路的原理图 图6 5 使用外时钟的振荡电路图

(a)中速模式

复位后进入中速模式,系统时钟是主时钟振荡频率f(XIN)的8分频。(b)高速模式

系统时钟是主时钟振荡频率f(XIN)的2分频,此时CPU模式寄存器的位[7]和位[6]均设为0。

(c)低速模式

内部时钟是辅时钟振荡频率f(XCIN)的2分频,此时CPU模式寄存器的位[7]设为1,位[6]则为0。

注意,在转换到低速模式时,必须先使主时钟振荡和辅时钟振荡达到稳定,特别是在上电时

和从停止模式返回时更须留意。主时钟频率应比辅时钟频率大3倍以上,即f(XIN)>3f(XCIN)。(d)低功耗工作模式

在低速模式时,把CPU模式寄存器的位[5]设置为1,即可使主时钟振荡停止,进入低功

耗工作模式。当使主时钟重新开始振荡时,要给予足够的时间,使主时钟振荡达到稳定。

③ 工作状态的控制

(a)停止模式

执行STP指令后,主时钟振荡和辅时钟振荡均停止,系统时钟停止在“高”电平。从停

止状态返回时,振荡 稳 定 时 间 用 中 速 模 式 寄 存 器(MISRG)的 位0设 定。当 该 位 的 值 设 为0时,将预分频器12设为“FFH”,定时器1设为01H。这就自动设定了等待振荡稳定的时间。当该位的值为1,时,则不对预分频器12和定时器1设置,它们保留执行STP指令前的值。这

些值应保证CPU在振荡稳定后,再开始执行程序。当产生一个外中断时,振荡器开始起振,系统时钟仍停在高电平位置。无论是使用主时

钟还是辅时钟,都经过16分频后加到预分频器12作为计数脉冲。分频后的脉冲送到定时器

1,等到定时器计数溢出后,系统时钟才送到CPU。这种延迟可使需要较长振荡稳定时间的陶

瓷谐振子振荡器也能达到振荡的稳定。

344第6章 三菱公司单片机

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当振荡器是通过复位重新起振时,在振荡达到稳定前,复位引脚上要加一个有足够时间的

低电平,因为此时没有那种等待振荡稳定的延迟。(b)等待模式

若执行 WIT指令,内部时钟同样停在“高”电平,但振荡器不停振。在复位或产生一个

中断后,系统时钟恢复工作。由于振荡器未停振,在时钟恢复后,可立即开始正常运行。为了保证能够接响应中断,应退出停止和等待状态。在执行STP和 WIT指令之前,必须

先对那些中断的允许位置1。当从停止状态返回时,预分频器12和定时器1将对f(XIN)的16分频计数。因此在执行

STP指令前,应对定时器1的中断允许位清0。(c)中速模式的自动切换

中速模式寄存器(MISRG)用来控制中速模式的工作情况,其地址是0038H。该寄存器各

位的作用如表6 4所列。

表6 4 中速模式寄存器(MISRG)的组成

位 名 称 功 能 复位状态 R W

0退出停 止 状 态 时 的 振 荡 稳 定 时

间设置位

0:自动设置注1

1:不自动设置0 ○ ○

1 中速模式自动切换设置位0:不做自动切换

1:允许自动切换0 ○ ○

2中速模 式 自 动 切 换 等 待 时 间 设

置位

0:4.5~5.5个机器周期

1:6.5~7.5个机器周期0 ○ ○

3中速模式自动切换启动位(用 程

序启动)0:无效

1:开始自动切换0 ○ ○

4~7 不使用,读时得到0 ○ ×

注:1.自动将定时器1设为“0H”,预分频器12设为“FFH”;

2.○表示允许执行该种操作;×表示不允许。

在低速模式工作时,若对中速模式寄存器的位[7](中速模式自动切换设置位)置1,则允

许进行中速模式的自动切换。此时通过程序将中速模式寄存器的位[3](中速模式自动切换启

动位)置1,则使主时钟振荡电路起振,并自动切换到中速模式工作。切换所需等待时间用中

速模式寄存器的位[2](中速模式自动切换等待 时 间 设 置 位)选 择。当 该 位 为0时,需4.5~5.5个低速模式时的机器周期;当该位为1时,需6.5~7.5个低速模式时的机器周期。

(2)复 位

当电源电压在规定的数值范围内(2.7~5.5V),且振荡已达到稳定,在RESET端,加上低

电平2μs以上时,可使单片机复位。当RESET端变高时,开始复位释放过程。图6 6是复位

释放后的内部处理过程。从复位情况退出后,单片机开始运行程序,起始地址的高8位与低8位分别取自地址为

FFFDH和FFFCH存储器的内容。复位后内部各控制寄存器的状态如图6 7所示。

444 世界流行单片机技术手册———日本系列

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图6 6 复位释放后的内部处理过程

(3)监视定时器 WDT监视定时器,即看门狗定时器可在程序出现死循环时,进入复位状态,使系统重新启动。监

视定时器由两个8位定时器:看门狗定时器L和看门狗定时器H组成,其方框图如图6 8所示。复位时,若未对 WDT控制寄存器(地址为0039H)进行 写 操 作,监 视 定 时 器 处 在 停 止 状

态。当对 WDT控制寄存器写任何一个数时,两个监视定时器的初值都被置为FFH,定时器

开始工作,进行减计数。当看门狗定时器 H出现下溢,产生内部复位。因此,只要在出现下溢之前,对 WDT控制寄存器重写一次,就可以使两个监视定时器的

值重新变为FFH,从头开始计数,使下溢不能产生,程序即可正常执行。当对 WDT控制寄存器进行读操作时,读得的是看门狗定时器H的高6位时STP指令禁

止位和看门狗定时器 H的计数源选择位。WDT控制寄存器各位的作用如表6 5所列。

表6 5 WDT控制寄存器(WDTCON)的组成

位 名 称 功 能 复位状态 R W

0~5只能写1,读时为看门狗定时器 H的

高6位111111 ○ ○

6 STP指令禁止位0:STP指令允许

1:STP指令禁止0 ○ ○

7看门狗定时 器 H 的 计 数 源 选

择位

0:看门狗定时器L的下溢信号

1:f(XIN)/16或/f(XCIN)/160 ○ ○

    注:○表示允许执行该种操作。

544第6章 三菱公司单片机

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(1)P0口传送方向寄存器(P0D)

(2)P1口传送方向寄存器(P1D)

(3)P2口传送方向寄存器(P2D)

(4)P3口传送方向寄存器(P3D)

(5)P4口传送方向寄存器(P4D)

(6)串行口状态寄存器(SIOSTS)

(7)串行口控制寄存器(SIOCON)

(8)UART控制寄存器(UARTCON)

(9)PWM控制寄存器(PWMCON)

(10)预分频器12(PRE12)

(11)定时器1(T1)

(12)定时器2(T2)

(13)定时器XY模式寄存器(TM)

(14)预分频器X(PREX)

(15)定时器X(TX)

(16)预分频器Y(PREY)

(17)定时器Y(TY)

(18)定时器计数源选择寄存器(TCSS)

(19)A/D控制寄存器(ADCON)

(20)中速模式寄存器(HISRG)

(21)看门狗定时器控制寄存器(WDTCON)

(22)中断边沿选择寄存器(INTEDGE)

(23)CPU模式寄存器(CPUM)

(24)中断请求寄存器1(REQ1)

(25)中断请求寄存器2(REQ2)

(26)中断控制寄存器1(CON1)

(27)中断控制寄存器2(CON2)

(28)处理器状态寄存器

(29)程序计数器

地址 寄存器内容

0001H 00H

0003H 00H

0005H 00H

0007H 00H

0009H 00H

0019H 1 0 0 0 0 0 0 0

001AH 00H

001BH 1 1 1 0 0 0 0 0

001DH 00H

0020H FFH

0021H 01H

0022H 00H

0023H 00H

0024H FFH

0025H FFH

0026H FFH

0027H FFH

0028H 00H

0034H 0 0 0 1 0 0 0 0

0038H 00H

0039H 0 0 1 1 1 1 1 1

003AH 00H

003BH 0 1 0 0 1 0 0 0

003CH 00H

003DH 00H

003EH 00H

003FH 00H

(PS) × × × × × 1 × ×

(PCH) FFFDH内容

(PCL) FFFCH内容

    注:图中×表示未规定

图6 7 复位后各寄存器的状态

644 世界流行单片机技术手册———日本系列

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  WDT控制寄存器的位[7]用来选择看门狗定时器 H的计数源。当该位为0时,用看门狗

定时器L的下溢信号作计数源。当系统时钟为主时钟f(XIN)=8MHz时,监测的时间为131.072ms。这时每131.072ms

应对 WDT控 制 寄 存 器 写 一 次。当 系 统 时 钟 为 辅 时 钟f(XIN)=32kHz,则 监 测 的 时 间 为

32.768s。

图6 8 监视定时器方框图

当该位为“1”时,WDT定时器 H的计数源是f(XIN)或f(XCIN)的16分频,相应的监测时

间为512μs(对应f(XIN)=8MHz)和128ms(对应f(XCIN)=32kHz)。复位时 WDT定时器

H的计数源选择位的值为0。

WDT控制寄存器的位[6]的作用是在监视定时器工作时,禁止用STP指令进 入 停 止 状

态。当该位为0时,允许STP指令起作用,即可进入停止状态。此时监视定时器继续计数。当该位为1时,禁止STP指令。一旦执行STP指令,就自动发生内部复位,退出停止状

态。当该位置1后,不能再用程序清0,该位只能通过复位清0。

6.1.2 存储器结构原理

3850系列单片机中的ROM、RAM、I/O及各种控制寄存器采 用 统 一 编 址 方 式。程 序 计

数器为16位,具有64KB访问地址0000H~FFFFH。地址最小的256B组成“零页”,地址为

0000H~00FFH。在零页内有一个专用寄存器区(SFR),地址为0000H~0040H。地址最大的256B组成

“专用页”,地址为FF00H~FFFFH;其中有一个中断矢量区,地址为FFDCH~FFFDH。零

页和专用页可使用特定的寻址方式,用两字节指令进行访问。图6 9是3850系列单片机存

储器配置图。下面以 M38503M4单片机为例作一说明。

744第6章 三菱公司单片机

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(1)RAM区

RAM区为512B,其地址为0040H~023FH。RAM 区用做数据的存储区和堆栈区。使

用时需注意别让堆栈进入数据存储区,造成数据的破坏。(2)专用寄存器SFR专用寄存器在零页内,地址为0000H~0040H。I/O口、定时器、串行口、A/D转换器及中

断等所需的各种控制寄存器均位于此区域内(如图6 10所示)。(3)ROM区

16KB的片内ROM所在的地址为C000H~FFFFH,用来存放程序和数据表格。其中,最初的128B和最 后 的2B是 器 件 测 试 的 保 留 区。此 外,还 有 一 个 中 断 矢 量 区(FFDCH~FFFDH),存放复位和发生中断时程序的转移地址。

  RAM区

RAM大小/B 地址XXXXH

192 00FFH

256 013FH

384 01BFH

512 023FH

640 02BFH

768 033FH

896 03BFH

1024 043FH

1536 063FH

2048 083FH

3072 0C3FH

4032 0FFFH

  ROM区

RAM大小/B 地址YYYYH 地址ZZZZH4096 F000H F080H8192 E000H E080H12288 D000H D080H16384 C000H C080H20480 B000H B080H24576 A000H A080H28672 9000H 9080H32768 8000H 8080H36864 7000H 7080H40960 6000H 6080H45056 5000H 5080H49152 4000H 4080H53248 3000H 3080H57344 2000H 2080H61440 1000H 1080H

图6 9 存储器的配置

844 世界流行单片机技术手册———日本系列

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0000H

0001H

0002H

0023H

0004H

0005H

0006H

0007H

0008H

0009H

000AH

000BH

000CH

000DH

000EH

000FH

0010H

0011H

0012H

0013H

0014H

0015H

0016H

0017H

0018H

0019H

001AH

001BH

001CH

001DH

001EH

001FH

P0口(P0)

P0口传送方向寄存器(P0D)

P1口(P1)

P1口传送方向寄存器(P1D)

P2口(P2)

P2口传送方向寄存器(P2D)

P3口(P3)

P3口传送方向寄存器(P3D)

P4口(P4)

P4口传送方向寄存器(P4D)

保留

保留

保留

发送/接收缓冲器(TB/RB)

串行口状态寄存器(SIOSTS)

串行口控制寄存器(SIOCON)

UART控制寄存器(UARTCON)

波特率生成器(BRG)

PWM控制寄存器(PWMCON)

PWM预分频器(PREPWM)

PWM寄存器(PWM)

0020H

0021H

0022H

0023H

0024H

0025H

0026H

0027H

0028H

0029H

002AH

002BH

002CH

002DH

002EH

002FH

0030H

0031H

0032H

0033H

0034H

0035H

0036H

0037H

0038H

0039H

003AH

003BH

003CH

003DH

003EH

003FH

预分频器(PREPWM)

定时器1(T1)

定时器2(T2)

定时器XY模式寄存器(TM)

预分频器X(PREX)

定时器X(TX)

预分频器X(PREY)

定时器Y(TY)

定时器计数源选择寄存器(TCSS)

保留

保留

保留

保留

保留

保留

A/D转换控制寄存器(ADCON)

A/D转换寄存器L(ADL)

A/D转换寄存器 H(ADH)

中速模式寄存器(MISRG)

监视定时器控制寄存器(WDTCON)

中断边沿选择寄存器(INTEDGE)

CPU模式寄存器(CPUM)

中断请求寄存器1(IREQ1)

中断请求寄存器2(IREQ2)

中断控制寄存器1(IREQ1)

中断控制寄存器2(IREQ2)

    注:不要往该地址写“1”

图6 10 专用寄存器(SFR)的影射图

6.1.3 接口部件结构原理

1.I/O端口

3850系列单片机的输入/输出端口有:

?I/O口(P0~P4)。

? 复位输入端(RESET)。

? 时钟输入/输出端(XIN、XOUT、XCIN、XCOUT)。

? A/D的参考电压输入端(VREF)。

944第6章 三菱公司单片机

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? 工作模式控制端(CNVSS)。

? 电源接入端(VCC,VSS,AVSS)。

3850系列单片机有34个I/O引脚,包括P0、P1、P2三个8位口,P3、P4两个5位口。每

个引脚可以独立设置,工作在输入或输出方式。有的引脚还兼有其他的功能。表6 6列出了

3850型单片机I/O口的功能。

表6 6 I/O口的功能

引 脚 I/O口的结构 其他功能 控制寄存器 电 路

P00~P07

P10~P17

P20/XCOUT

P21/XCIN

CMOS兼 容 输 入 电

平三态CMOS输出

(1)

辅时钟电路 CPU模式寄存器(2)

(3)

P22

P23

CMOS兼 容 输 入 电

平,N沟道开漏输出(4)

P24/RxD

P25/TxD

P26/SCLK

P27/CNTR0/SRDY

P30/AN0~P34/AN4

P40/CNTR1

P41/INT0~P43/INT2

P44/INT3/PWM

CMOS兼 容 输 入 电

平三态CMOS输出

串行口 串行口控制寄存器

(5)

(6)

(7)

串行口定时器X串行口控制寄存器定时器XY模式寄存器

(8)

A/D转换输入端 A/D控制寄存器 (9)

定时器Y 定时器XY模式寄存器 (10)

外中断输入端 中断边沿选择寄存器 (11)

外中断输入端

PWM输出端

中 断 边 沿 选 择 寄 存 器 PWM控制寄存器

(12)

(1)I/O口的读/写

每个I/O口对应一个口寄存器,这些寄存器位于专用寄存器中。

① 读I/O口

对设成输入方式的I/O口,若要读取引脚的状态,可以用执行读与该I/O口对应的口寄

存器的指令得到。此时若对口寄存器写数据,只改变口寄存器中的内容,不会影响到引脚的

状态。

② 写I/O口

对设成输出方式的I/O口,写到寄存器的值,同时通过输出管加到引脚。此时若去读该

口的寄存器,读出的是写入到口寄存器的值,而不是读引脚的状态。因此当输出的高电平被外

电路强制拉到低或输出的低电平被强制拉到高时,仍可从口寄存器正确地读到先前输出的值。图6 11是I/O口读写的电路原理图。

输出电路为三态CMOS输出,上方是P沟道场效应管,当栅极为低电平时导通。下方是

N沟道场效应管,当栅极为高电平时导通。当口的传送方向寄存器信号为0时,两管均不导

通,端口处在输入状态。当口的传送方向寄存器信号为1时,两管中总有一个管导通,端口处

在输出状态。

054 世界流行单片机技术手册———日本系列

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图6 11 I/O口读写

(2)输入/输出方式的选择

I/O口各位的输入/输出方式可用该口的传送方向寄存器选择。Pi口(i=0,1,2,3,4)传

送方向寄存器的组成如表6 7所列。各寄存器的地址分别为0001H,0003H,0005H,0007H,

0009H。复位时,各寄存器的初始值为“00H”,即复位时各口处在输入状态。

表6 7 Pi口传递方向寄存器(PiD)的组成

位 名 称 功 能 复位状态 R W

0 Pi0口传送方向控制位0:Pi0口为输入

1:Pi0口为输出0 ○ ○

1 Pi1口传送方向控制位0:Pi1口为输入

1:Pi1口为输出0 ○ ○

2 Pi2口传送方向控制位0:Pi2口为输入

1:Pi2口为输出0 ○ ○

3 Pi3口传送方向控制位0:Pi3口为输入

1:Pi3口为输出0 ○ ○

4 Pi4口传送方向控制位0:Pi4口为输入

1:Pi4口为输出0 ○ ○

5 Pi5口传送方向控制位0:Pi5口为输入

1:Pi5口为输出0 ○ ○

6 Pi6口传送方向控制位0:Pi6口为输入

1:Pi6口为输出0 ○ ○

7 Pi7口传送方向控制位0:Pi7口为输入

1:Pi7口为输出0 ○ ○

      注:1.P3、P4口的位[5]、位[6]和位[7]不使用;

2.○表示允许执行该种操作。

(3)端口的电路

各个端口的电路基本相同,但不同的端口还兼有一些其他的功能,因此其结构各有一些特

殊的部分。各个端口的原理方框图,如图6 12、图6 13和图6 14所示。

154第6章 三菱公司单片机

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图6 12 P0口、P1口、P20~P23的原理方框图

图6 13 P24~P27的原理方框图

254 世界流行单片机技术手册———日本系列

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图6 14 P3口~P4口的原理方框图

(4)使用要点

①I/O口寄存器内容的修改

当口寄存器的内容用位操作指令SEB和CLB修改时,需注意未被指定的位也可能被改

变。这是因为位操作指令SEB和CLB是一种读—修改—写指令,是以字节为单位进行操作

的。因此当对寄存器的某一位进行操作时,实际上是对所有的位均进行了操作。对设置成输入方式的位,CPU读的是引脚的状态,经修改后重新写到该位。对设置成输

出方式的位,CPU读取口寄存器中该位的值,修改后重写到该位。因此需注意在输出口改成输入口后,其口寄存器中仍保留其输出的值。若一个口的某位

处于输入情况时,即使所用的位操作指令并非修改该位。但由于口寄存器中锁存的内容和引脚所处状态不同,指令执行后就可能会使口寄存器中

的值发生变化,不再是原先输出的值。

② 待机工作时端口输入电平的固定

当执行停机指令STP或等待指令 WIT后,单片机进入待机工作状态。为使其功耗最小,应使端口的输入电平固定为高或低。特别是对于工作在N沟道开漏输出的I/O口,若口寄存

器中锁存的内容为1,则输出管截止,该口处于高阻状态,其电平由外电路决定。这时,加到输入缓冲器的输入电平是不确定的,电平的变化会引起电流变化,故应通过电

阻把它接到VCC或地。确定电阻值时,应检查一下对外电路的影响和正常工作时输出电平有

无改变。

③ 未使用引脚地端接

对未使用的引脚按表6 8进行端接。

354第6章 三菱公司单片机

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注意各个输入端不要开路,而要分别通过电阻连到VCC或VSS,不要直接连到VCC或VSS,也不要把几个引脚连到一起后,用一个电阻接到VCC或VSS。

对开路输出端须注意,复位后该口处在输入状态,直到通过软件将其切换到输出 状 态 为

止。此段时间内,可能会因引脚所处电位的不稳定,造成电流的增加。传送方向寄存器由于程序出错或受干扰后,可能会使引脚的输入输出状态发生改变。为

增加可靠性,可 周 期 性 地 重 复 进 行 设 置。所 有 端 接 的 引 线 应 尽 可 能 短,以 减 小 外 来 干 扰 的

影响。

表6 8 未使用引脚的端接

端 口 端 接 方 法

P0~P4设成输入端时,通过一个1~10kΩ电阻 接 到 VCC或 VSS,设 成 输 出

端时,开路,呈现高或低电平

VREF 接到VSS(GND)

AVSS 接到VSS(GND)

XOUT 当使用外时钟时,开路

2定时器

(1)概 述

3850系列单片机内部有4个定时器(定时器X、定时器Y、定时器1和定时器2)。每个定

时器带一个定时器锁存器。当对定时器赋n值时,同时也给定时器锁存器赋n值,此时定时器

对输入脉冲作n+1次分频(n=0~250)。定时器电路有3个预分频器(预分频器X、预分频器Y和预分频器12)对送到定时器的计

数脉冲进行预分频。定时器X和定时器Y分别使用预分频器X和预分频器Y,定时器1和定时器2共用一个

预分频器12。每个预分频器带一个预分频锁存器。当对预分频器赋n值时,也对预分频锁存

器赋同样的值,预分频器对输入脉冲作n+1次分频。各个定时器的内部结构框图,如图6 15所示。定时器X和定时器Y的工作方式,可用定时器XY模式寄存器设置,有4种工作方式:

? 定时方式;

? 脉冲输出方式;

? 事件计数方式;

? 脉冲宽度测量方式。定时器1和定时器2只能工作在定时方式。定时器XY模式寄存器(TM)的地址为0023H,其各位的作用如表6 9所列。

454 世界流行单片机技术手册———日本系列

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图6 15 定时器X、定时器Y、定时器1和定时器2的方框图

554第6章 三菱公司单片机

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表6 9 定时器XY模式寄存器(TM)的组成

位 名 称 功 能 复位状态 R W

0,1 定时器X工作方式位

b1,b00,0 定时方式

0,1 脉冲输出方式

1,0 事件计数方式

1,1 脉冲宽度测量方式

00 ○ ○

2 CNTR0边沿选择位

0:下降沿触发中断

在事件计数方式中

设置为对上升沿计数

1:上升沿触发中断

在事件计数方式中

设置为对下降沿计数

0 ○ ○

3 定时器X计数停止位0:启动计数

1:停止计数0 ○ ○

4,5 定时器Y工作方式位

b5,b40,0 定时方式

0,1 脉冲输出方式

1,0 事件计数方式

1,1 脉冲宽度测量方式

00 ○ ○

6 CNTR1边沿选择位

0:下降沿触发中断

在事件计数方式中

设置为对上升沿计数

1:上升沿触发中断

在事件计数方式中

设置为对下降沿计数

0 ○ ○

7 定时器Y计数停止位 0:启动计数

1:停止计数0 ○ ○

     注:○表示允许执行该种操作。

在定时方式中加到各个定时器预分频器的计数脉冲用定时器计数源选择寄存器设置。定

时器计数源选择寄存器(TCSS)的地址为0028H,其各位的作用如表6 10所列。

表6 10 定时器计数源选择寄存器(TCSS)的组成

位 名 称 功 能 复位状态 R W

0 定时器X计数源选择位

0:f(XIN)/16低速模式时为f(XCIN)/16

1:f(XIN)/2低速模式时为f(XCIN)/2

0 ○ ○

1 定时器Y计数源选择位

0:f(XIN)/16低速模式时为f(XCIN)/16

1:f(XIN)/2低速模式时为f(XCIN)/2

0 ○ ○

2 定时器12计数源选择位

0:f(XIN)/16低速模式时为f(XCIN)/16

1:f(XIN)0 ○ ○

3~7 不使用,读得的值为0 0 ○ ○

     注:○表示允许执行该种操作。

654 世界流行单片机技术手册———日本系列

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(2)定时器1和定时器2定时器1和定时器2都是8位计数器,地址分别是0021H和0022H。经过预分频后的计

数脉冲加到定时器输入端时,定时器进行减计数;当定时器值达到00H时,再来一个计数脉冲

就产生下溢,相应的定时器锁存器中的值重加载到定时器,继续计数,并对相应的中断请求位

置1。复位后,定时器1的内容为01H,定时器2的内容为FFH,开始计数工作。其计数脉冲

源来自芯片内部的主时钟振荡器或辅时钟振荡器,可用CPU模式寄存器和定时器计数源选

择寄存器选取,如表6 11所列。复位时,取f(XIN)/16为计数脉冲源。计数脉冲先送到预分频器12进行预分频,预分频器12(PRE12)也是一个8位减计数器

其地址是0020H。复位时其值设为FFH,即进行256分频。分频后的脉冲同时送到定时器1和定时器2。

定时器1和定时器2只能工作在定时方式,主要用来产生一个时间间隔,或执行周期性的

操作。其设置步骤如下:

① 禁止相应的定时器中断,定时器中断请求位清0。

② 选取计数脉冲源。

③ 设置预分频器的初始值。

④ 设置定时器的初始值。

⑤ 相应的定时器中断允许位置1,禁止中断标志清0。

表6 11 设置定时器1和定时器2的计数脉冲源

脉冲源CPU模式寄存器 定时器计数源选择寄存器

位[7] 位[6] 位[5] 位[4] 位[2]

f(XIN)/16 0 - 0 - 0

f(XCIN)

f(XCIN)/161 0 - 1

(3)定时器X和定时器Y定时器X和定时器Y都是8位计数器,地址分别是0025H和0027H。复位后,定时器X

和定时器Y的内容均为FFH。定时器X和定时器Y的计数脉冲源的选择如表6 12所列。复位时,取f(XIN)/16为计

数脉冲源。

表6 12 定时器X(定时器Y)的计数脉冲源

脉冲源CPU模式寄存器(CPUM)

位[7] 位[6] 位[5] 位[4]定时器计数源选择寄存器(TCSS)

位[0](位[1])f(XCIN)/2f(XCIN)/16

0 - 0 -10

f(XCIN)/2f(XCIN)/16

1 0 - 110

计数脉冲先送到预分频器X、预分频器Y进行预分频,预分频器X(PREX)和预分频器Y(PREY)都是8位 减 计 数 器,地 址 分 别 是0024H 和0026H。复 位 时 其 值 设 为FFH,即 进 行

256分频。分频后的脉冲送到各自对应的定时器。

754第6章 三菱公司单片机

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定时器X和定时器Y有4种工作方式,下面分别加以说明。

① 定时方式

定时器X和定时器Y在设置成定时方式时,其工作情况与定时器1和定时器2相似。但

定时器X和定时器Y可通过对相应的停止计数位置1,停止计数。

② 脉冲输出方式

当定时器X(或定时器Y)设为脉冲输出方式工作,定时器的内容达到00H时,从CNTR0(或CNTR0)引脚输出的信号电平就反转一次。如果CNTR0(或CNTR1)触发沿选择位为0,则起始输出电平为“高”;若该位为1,则起始输出电平为“低”。使用脉冲输出方式时,P27口

或P40口)应设成输出方式。

③ 事件计数方式

定时 器 工 作 在 事 件 计 数 方 式 时 与 定 时 工 作 方 式 相 同,只 是 计 数 脉 冲 来 自 CNTR0(或

CNTR1)引脚。当CNTR0(或CNTR1)触发沿选择位为0时,对CNTR0(或CNTR1)输入的

上升沿进行计数。当该位的值为1时,对下降沿进行计数。

④ 脉冲宽度测量方式

脉冲宽度测量方式可用来测量加到CNTR0(或CNTR1)引脚的外部脉冲的“高”电平或

“低”电平的宽度。当CNTR0(或CNTR1)触发沿选择位为0时;若CNTR0为“高”,则允许定

时器计数;若CNTR0为“低”则禁止定时器计数,且由CNTR0的下降沿给出中断请求。用定

时器X(或 定 时 器 Y)中 的 恒 的 变 化 即 可 测 量 出“高”电 平 的 宽 度。反 之,将 CNTR0(或

CNTR1)触发沿选择位设为1时,可测量“低”电平的宽度。

3.A/D转换器

(1)概 述

3850系列单片机内部 配 备 有 A/D转 换 器,有5路 模 拟 输 入,其 输 入 引 脚 与 R口 共 用,

A/D转换采用逐次逼近法,位数为10位。图6 16为A/D转换器方框图。

图6 16 A/D转换器的方框图

854 世界流行单片机技术手册———日本系列

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一个用电阻梯形网络组成的分压器,把VREF和AVSS间的电压分隔成1024份。是参考电

压输入端,可在0.5VCC/VCC之间选取,不小于2V。AVSS是模拟接地端。分压器的输出为一

个由D/A转换得出的比较电压VREF,此电压送到比较器,与模拟输入端P3/AN0~P34/AN4的输入电压比较,逐次比较的结果存入A/D转换寄存器的各位。使比较电压与输入电压相等

就可根据比较电压的值得出输入电压 A/D转换后的数字量。A/D转换寄存器(ADL,ADH)是两个8位寄存器,只能读,不能写。ADL 存放转换结果的低8位位[0]~位[7],ADH 存放转

换结果的高两位位[8]和位[9]。它们的地址分别是0035H和0036H。(2)转换过程

A/D转换的内部工作过程如下:

① 转换开始后,A/D转换寄存器清0;

② 把A/D转换寄存器的最高有效位位[9]置1;

③ 此时送到比较器的比较电压VREF,由A/D转换寄存器的内容n及参考电压VREF加到

电阻梯形网络生成,其值为

VREF=n×VREF/1024

④ 对比较电压VREF和模拟输入电压进行比较。根据比较结果,设定A/D转换寄存器的

位[9]。如VREF=VIN,则位[9]取为“1”;如VREF>VIN,则位[9]取为0。

⑤ 接着把A/D转换寄存器的次高位位[8]置“1”,重复前述过程,设定A/D转换寄存器

的位[8]。重复这个步骤,直到最后设定A/D转换寄存器的最小有效位[M]。表6 13列出

了A/D转换过程中A/D转换寄存器中内容的变化。

表6 13 A/D转换过程中A/D转换寄存器各位的变化

A/D转换寄存器的变化 比较电压的值

转换开始时 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

第一次比较 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 VREF2

第二次比较 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 VREF2 ±VREF4

第三次比较 1 2 1 0 0 0 0 0 0 0 VREF2 ±VREF4 ±VREF8

第十次比较完成后A/D转换结果

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10VREF2 ±VREF4 ±…±VREF1024

    注:1~10:第1次到第10次比较的结果。

⑥ A/D转换完成后,A/D控制寄存器的位4置1,同时产生一个中断请求,使A/D转换

中断请求位置1。完成A/D转换需要61个工作时钟,当f(XIN)=8MHz时,转换时间为15.25μs,其工作

时序如图6 17所示。A/D转换结果可在A/D控制寄存器的位3置1后,从A/D转换寄存

器读出。要先读出ADH中高2位,再读出ADL中的低8位。若只需要取8位的转换值,舍

掉低两 位,则 可 跳 过 读 ADH 这 一 步,直 接 去 读 ADL(0035H),即 可 读 得 高8位 的 A/D转

954第6章 三菱公司单片机

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换值。

图6 17 A/D转换的工作时序

(3)A/D转换的控制

A/D转换控制寄存器(ADCON)(地址为0034H)用来控制A/D转换器的工作,其各位的

作用如表6 14所列。A/D转换控制器的位[0]~位[2]用来选择模拟输入端。位[4]是转换

启动和状态表示位。用对位[4]写0来启动A/D转换。在A/D转换期间,该位一直保持为0,一直等到A/D转换完成后,该位才变为1。

表6 14 A/D转换控制寄存器(ADCON)的组成

位 名 称 功 能 复位状态 R W

0~2 A/D输入端选择位

位[2],位[1],位[0]

0,0,0 P30/AN0

0,0,1 P31/AN1

0,1,0 P32/AN2

0,1,1 P33/AN3

1,0,0 P34/AN4

000 ○ ○

3 不使用,读得的值为0 0 ○ ×

4 A/D转换结束位0:正在转换

1:转换结束1 ○ ○

5~7 不使用,读得的值为0 000 ○ ×

     注:○表示允许执行该种操作;×表示不允许。

图6 18所示的是A/D转换器的等效电路,送到A/D转换器的模拟电压是通过电容耦

合输入的,工作速度过低时,将会使转换误差增大。因此A/D转换时,主振频率f(XIN)不能低

于500kHz,A/D转换误差小于±4LSB。另外,在A/D转换期间不要执行STP和 WIT指令。(4)A/D转换的设置

A/D转换的设置步骤如下:

① 中断请求寄存器的A/D中断请求位清0。

② 若使用A/D中断,把A/D中断允许位置1。

③ 用A/D控制寄存器的A/D输入端选择位选取模拟输入端。

064 世界流行单片机技术手册———日本系列

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图6 18 A/D转换的等效电路

④ 对A/D转换结束位置0,此时A/D转换开始工作。转换期间不要去读A/D转换寄存器。若在转换期间对A/D转换结束位置0,则A/D转

换中止当前转换过程,从头开始。可用下列任何一条检验转换是否已结束:

① A/D转换结束位的状态。

② A/D转换中断请求位的状态。

③ 进入A/D中断服务子程序。转换结束后可用10位方式或8位方式去读A/D转换寄存器,即可得转换结果。

4.中 断

3850型单片机有6个外部中断源,7个内部中断源和1个软件中断

(1)中断和控制

中断受中断请求位、中断允许位和禁止中断标志控制,BRK引起的中断除外,当中断请求

位为1,中断允 许 位 为1,禁 止 中 断 标 志 为“0”时,就 进 入 中 断。中 断 控 制 的 逻 辑 原 理 图 如

图6 19所列。中断允许位需用软件来置1或清0。中断允许寄存器ICON1和ICON2用来控制各种中

断是否允许产生。中断允许寄存器各位的作用如图6 20所示。中断请求位能用软件来清0,但不能用软件来置1。中断请求寄存器IREQ1和IREQ2的

各位表示有无中断请求。中断请求寄存器各位的作用如图6 21所示。

BRK指令无相应的中断允许标志,除了BRK指令中断、禁止中断标志I不能 影 响 软 件

中断。

164第6章 三菱公司单片机

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图6 19 中断控制的逻辑原理图

图6 20 中断请求寄存器IREQ1和IREQ2

当多个中断请求同时发生时,则进入优先级高的中断。表6 15列出了各个中断的优先

级及其矢量地址。

264 世界流行单片机技术手册———日本系列

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图6 21 中断请求寄存器IREQ1和IREQ2

表6 15 中断矢量地址和优先级

中断源

矢量地址

高位 低位中断请求产生状态 备 注

复 位 1 FFFDH FFFCH 在复位时 不能屏蔽

INT0 2 FFFBH FFFAH在INT0引 脚 上 检 测 到 上 升 沿

或下降沿时外部中断,边沿极性可选

保 留 3 FFF9H FFF8H 保留

INT1 4 FFF7H FFF6H在INT1引 脚 上 检 测 到 上 升 沿

或下降沿时

INT2 5 FFF5H FFF4H在INT2引 脚 上 检 测 到 上 升 沿

或下降沿时

INT3 6 FFF3H FFF2H在INT3引 脚 上 检 测 到 上 升 沿

或下降沿时

外部中断,边沿极性可选

保 留 7 FFF1H FFF0H 保留

定时器X中断 8 FFEFH FFEEH 在定时器X溢出时

定时器Y中断 9 FFEDH FFECH 在定时器Y溢出时

定时器1中断 10 FFEBH FFEAH 在定时器1溢出时 用作STP释放的延迟

定时器2中断 11 FFE9H FFE8H 在定时器2溢出时

串行口接收中断 12 FFE7H FFE6H 在接收到1B时

串行口发送中断 13 FFE5H FFE4H 在发送完1B时外部中断,边沿极性可选

364第6章 三菱公司单片机

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续表6 15

中断源

矢量地址

高位 低位中断请求产生状态 备 注

CNTR0 14 FFE3H FFE2H在CNTR0引 脚 上 检 测 到 上 升

沿或下降沿时

CNTR1 15 FFE1H FFE0H在CNTR1引 脚 上 检 测 到 上 升

沿或下降沿时

外部中断,边沿极性可选

A/D 16 FFDFH FFDEH 在A/D转换结束时

BRK 17 FFDDH FFDCH 在执行BRK指令时 不能屏蔽的软中断

   注:复位可看作最高优先级中断。

(2)中断的工作过程

响应中断时,下列操作将自动完成:

① 把程序计数器和处理器状态寄存器内容依次自动压入堆栈;

② 中断请求位自动清0禁止中断标志置1;

③ 取相应的矢量地址送到程序计数器中。(3)注意事项

当外部中断(INT0~INT3,CNTR0,CNTR1)的触发沿被设定,相应的中断请求位也被设

置,因此,按以下步骤:

① 禁止中断。

② 改变中断边沿选择寄存器(对于CNTR0和CNTR1中断,用定时器XY模式寄存器选

择触发沿极性),中断边沿选择寄存器各位的作用如图6 22所示。

③ 中断请求位清0。

④ 相应中断

图6 22 中断边沿选择寄存器

6.1.4 指令系统

3850系列单片机是740族单片机的一个部分,具有与族内其他成员一样的CPU内核,并使

用相同的指令系统和汇编语言。其指令系统是利用固有的硬件特性设计的,具有如下的特点:

? 高效率的指令集和各种寻址方式,能更有效地使用ROM空间。

? 对累加器、存储器或I/O口能执行相同的位处理、测试与转移指令。

464 世界流行单片机技术手册———日本系列

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? 具有独立中断向量的多种中断提供了灵活的服务功能。

? 使用变址寻址方式可以方便地实现字节处理和查表功能。

? 具有十进制模式,进行十进制操作时无需再用调整指令。

? 不通过累加器,可直接在存储器之间、I/O口之间或存储器与I/O口之间操作。

3850系列单片机有71条指令。按指令在ROM中的字节数分类,有1个字节、2个字节和3个

字节这三种指令。每种指令的第一个字节叫“操作码”,它是指令的基本部分,说明进行什么操作;第二和第三个字节叫“操作数”,用来规定操作所需的数据或运算结果存放在哪个存储器。一条指令

可以没有操作数部分,这时使用的是缺省值。3850系列单片机的71条指令,按其功能可分为:

? 数据传送指令;

? 运算指令;

? 位操作和标志设置指令;

? 转移、分支和返回指令;

? 软中断指令;

? 待机指令。指令中所用符号的意义如表6 16所列。

表6 16 指令和指令说明中所用符号的意义

符 号 意 义

A 累加器

Ai 累加器的位iPC 程序计数器

PCL 程序计数器低位字节

PCH 程序计数器高位字节

P 处理器状态寄存器

S 堆栈指针

X X变址寄存器

Y Y变址寄存器

M 存储器

Mi 存储器的位iC 进位标志

Z 零标志

I 禁止中断标志

D 十进制模式标志

B 软件中断标志

T X变址模式示志

V 溢出标志

N 负数标志

REL 相对地址

BADRS 断点地址

符 号 意 义

hh 数据高位字节的地址

0~255ll 数据低位字节的地址

0~255zz 零页地址0~255nn 数0~255i 数0~7 程序计数器的内容

△ 制表符或空格

# 立即数模式

\ 专用页模式

$ 16进制符号

+ 加

- 减

× 乘

÷ 除

∧ 逻辑与

∨ 逻辑或

逻辑异或

() 寄存器或标志的内容

← 数据传送方向

① 数据传送可以在各个寄存器之间进行,或在寄存器和存储器之间进行,或子不同的存

储器之间进行。数据传送指令的类型如表6 17所列,可分为下列四类:

? 加载指令;

? 存储指令;

? 传送指令;

? 堆栈操作。

564第6章 三菱公司单片机

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② 运算指令包括算术运算、逻辑运算、比较和移位等指令,运算指令的类型如表6 18所

列,分为下列五类:

? 加减指令;

? 乘除指令;

? 逻辑操作指令;

? 比较指令;

? 移位指令。

表6 17 数据传送指令

指 令 操作内容

加 载

LDA 存储器内容送到累加器或由变址寄存器X指定的存储器

LDX 存储器内容送到变址寄存器X

LDY 存储器内容送到变址寄存器Y

LDM 立即数送到存储器

存 储

STA 累加器内容送入存储器

STX 变址寄存器X的内容送入存储器

STY 变址寄存器Y的内容送入存储器

传 送

TAX 累加器内容送变址寄存器X

TXA 变址寄存器X的内容送累加器

TAY 累加器内容送变址寄存器Y

TYA 变址寄存器Y的内容送累加器

TSX 堆栈指针的内容送变址寄存器X

TXS 变址寄存器X的内容送堆栈指针寄存器

堆栈

操作

PHA 累加器内容压入堆栈

PHP 处理器状态寄存器内容压入堆栈

PLA 从堆栈取数送累加器

PLP 从堆栈取数送处理器状态寄存器

表6 18 运算指令

指 令 操作内容

加 减

ADC 把存储器内容和进位C加到累加器或由变址寄存器X指定存储器

SBC 从累加器或由变址寄存器X指定的存储器减去存储器的内容和进位的反珚C

INC 存储器和累加器的内容加1

DEC 存储器或累加器的内容减1

INX 变址寄存器X的内容加1

DEX 变址寄存器X的内容减1

INY 变址寄存器Y的内容加1

DEY 变址寄存器Y的内容减1

乘 除

MUL 累加器内容与由变址寄存器X指定的存储器的内容相乘

DIV由变址寄存器X指定的零页连续两个地址内容组成 的 十 六 位 数 除 以 累 加 器

的内容。商送到累加器,余数的“反”压入堆栈

664 世界流行单片机技术手册———日本系列

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续表6 18

指 令 操作内容

逻辑

操作

AND 对存储器和累加器的内容按位进行“与”操作

ORA 对存储器和累加器的内容按位进行“或”操作

EOR 对存储器和累加器的内容按位进行“异或”操作

COM 对存储器内容做“求反”操作

BIT 对存储器和累加器的内容按位做“与”操作,结果只影响标志,不保存

TST 测试存储器的内容为0否

比 较

CMP 对存储器与累加器或由变址寄存器X指定的存储器的内容作比较

CPX 对存储器与变址寄存器X的内容进行比较

CPY 对存储器与变址寄存器Y的内容进行比较

移 位

ASL 存储器或累加器的内容左移1位,最低位补0

LSR 存储器或累加器的内容右移1位,最高位补0

ROL 存储器或累加器的内容带进位标志C循环左移1位

ROR 存储器或累加器的内容带进位标志C循环右移1位

RRF 存储器的内容循环右移4位

③ 位操作和标志设置指令是对累加器、存储器和处理器状态寄存器中的某位进行操作,其允许操作的类型如表6 19所列。

表6 19 位操作和标志设置指令

指 令 操作内容

位操作CLB 对累加器或存储器中的指定位清0

SEB 对累加器或存储器中的指定位置1

标志

设置

CLC 进位标志C清0

SEC 进位标志C置1

CLD 十进制模式标志D清0

SED 十进制模式标志D置1

CLI 禁止中断标志I清0

SEI 禁止中断标志I置1

CLT X变址模式标志T清0

SET X变址模式标志T置1

CLV 溢出标志V清0

④ 转移、分支和返回指令是用来改变程序的流向,如表6 20所列。

⑤ 软中断指令(BRK),执行此指令时进入软件中断。

764第6章 三菱公司单片机

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BRK:(B)←,(PC)←(PC)+2,(M(S))←(PCH),(S)←(S)-1,(M(S))←(PCL),(S)←(S)-1,(M(S))←(PS),(S)←(S)-1,(I)←1,(PC)← 中断地址

检查中断服务程序中B标志的状态可以判断是否为BRK指令引起的中断。因为当中断

请求位为1,且中断允许位为1时,若禁止中断位I被置为1,不能进入中断。这时若执行BRK指令,则取消禁止中断标志,进入中断使能状态。结果原先的中断请求就会得到响应。

表6 20 转移、分支和返回指令

指 令 操作内容

转 移

JMP 转移到新的位置

BRA 转移到新的位置

JSR 转移到新的位置,并储存返回地址

NOP 不做任何运算

分 支

BBC 累加器或存储器的指定位为0则转移

BBS 累加器或存储器的指定位为1则转移

BCC 进位标志为0则转移

BCS 进位标志为1则转移

BNE 零标志为0则转移

BEQ 零标志为1则转移

BPL 负数标志为0则转移

BMI 负数标志为1则转移

BVC 溢出标志为0则转移

BVS 溢出标志为1则转移

返 回RTI 退出中断服务子程序

RTS 退出子程序

B标志的状态可用读在堆栈中的处理器状态寄存器(PS)得到。这时它保存在堆栈 M(S+1)中,执行一条PLP指令就可从堆栈中恢复原来的PS。

但执行PLP指令后需插一条NOP指令,再检查标志B的状态。若B=1,则说明是通过

BRK指令进入的中断。

⑥ 待机指令 WIT和STP管理CPU的运行速度。

WIT:使CPU进入等待模式。此时内部时钟源停止工作,退出等待模式需要通过复位或

产生中断。

STP:使CPU进入停止模式。此时振荡停止,唤醒停止模式需通过复位或相应的中断输入。

6.2 三菱公司单片机选购指南

三菱单片机有4位、8位、16位和32位,种类型号丰富。本节将对三菱单片机各系列一一

介绍,希望用户一定能够从众多三菱单片机中选择出最适合自己产品要求的单片机。

864 世界流行单片机技术手册———日本系列

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6.2.1 三菱4位单片机系列

1.三菱4位单片机的分类

三菱4位单片机有720系列和4500系列两大类。按其功能大体可分为以下4种:

? 用于各种产品控制的通 用 型,如4570,4580型,以 及 内 置10位 A/D变 换 器 的4501、

4502、4506、4507、4513、4514、4515型。

? 可驱动液晶面板的内置LCD驱动器型,如4520、4551、4555型。

? 适应电池驱动的1.1V超低工作电压的低电压型,如4561型。

? 专用于遥控器的可输出各种载波的遥控器型,如4551、4570、4280型。

2.三菱4位单片机的性能特点

? 低电压工作及低功耗。

? ROM效率出众的指令系统。4500系列为10位,720系列为9位。

? 小型封装。

? 高性能外围电路,如看门狗定时器、电压过低检测电路等。

? 提供OTP型芯片,包含20个引脚的小封装。

? 高性能外围电路,如看门狗定时器、电压过低检测电路等。

? 提供OTP型芯片,包含20个引脚的小封装。

? Windows开发环境(对4500系列)。三菱4位单片机机主要用于遥控器、微型家电、PC机和游戏机的外围设备、电池充电器

等,可提供极细致的支持,内置各种周边电路可减少外部零件的数量。下列表6 21、表6 22、表6 23分别为三菱4位单片机分类、型号及主要功能表。

表6 21 通用型4位单片机

功 能型 号

4250 4570 4580

CPU核 720 4500

片内

存储器

ROM/(字×10位) 2048注1 4096 8192 16384 2048 4096

RAM/(字×4位) 64 128   

I/O口

/个

N沟道形漏输出 16(耐压7V:8个) 10 -

N沟道开漏输出/输入 - 12 14

输 入 - -

定时器/(位数×个数) 8位×1 10位×1、8位×2 8位×2

A/D转换器/(分辨率×通道数) -

串行I/O口 -

中断源 2(外部×1) 4(外部×1) 3(外部×1)

辅时钟电路 -

RAM保持功能 有

键唤醒功能/个数 8 13 12

其他功能 LED驱动

LED驱动

电压过低复位电路

监视定时器

载波生成电路

LED驱动

电压过低复位电路

监视定时器

多路电压比较器

964第6章 三菱公司单片机

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续表6 21

功 能型 号

4250 4570 4580

封 装 20引脚SOP 36引脚SSOP 20引脚SOP

工作电压/V 22~55注2 20~55注2 VRST~55注3

最短指令执行时间/μs 1(4MHz) 075(4MHz) 068(44MHz)

工作温度/℃ -20~85 -20~70 -20~85

基本指令数 70 99 108

   注:1ROM(字×9位);2EPROM/FlashROM型工作电压为25~55V;3.VRST为掉电检测电压;4.为新产品。

表6 22 通用型4位单片机(内置10位A/D转换器)

功 能型 号

4501 4502 4513 4514 4515

CPU核 4500

片内

存储器

ROM/(字×10位) 2048 4096 2048 4096 2048 4096 6144 8192 6144 8192 4096

RAM/(字×4位) 128 256 128 256 128 256 384 384 256

I/O口

/个

N 沟 道 开 漏

输出-

N 沟 道 开 漏

输出/输入14 18

18(耐压12V:8个)

28(耐压

12V:8个)18(耐压

12V:6个)

输 入 - 3 2

定 时 器/(位 数 × 个

数) 8位×2 8位×48位×112位×1

A/D转换 器/(分 辨 率

×通道数) 10位×2 10位×4 10位×8 10位×12

串行I/O口 - 有 -

中断源 4(外部×1) 8(外部×2) 4(外部×1)

辅时钟电路 -

RAM保持功能 有

键唤醒功能/个数 12 10 9

其他功能LED驱动

电压过低复位电路

监视定时器

LED驱动

电压过低复位电路

监视定时器

电压比较器

LED驱动

电 压 过 低 复

位电路

监视定时器

封 装 20引脚SOP 24引脚SSOP 32引脚LQFP32引脚SDIP32引脚LQFP

42引脚SSOP 36引脚SSOP

工作电压/V VRST~5.5 20~55注

最短指令执行时间/μs 068(44MHz) 071(42MHz) 075(4MHz)

工作温度/℃ -20~85

基本指令数 111 113 123 128 103

   注:1.EPROM/FlashROM型工作电压为25~55V;

2.为新产品。

074 世界流行单片机技术手册———日本系列

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表6 23 LCD驱动/低电压型4位单片机

功 能

型 号

LCD驱动

4520

LCD驱动

4551

LCD驱动

4555

低电压型

4561

CPU核 4500

片内

存储器

ROM/(字×10位) 6144 8192 4096 8192 4096 6144

RAM/(字×4位) 384 280 256

I/O口

/个

N沟道形漏输出 8

N沟道开漏输出/输入19

(耐压12V:10个)8

39(耐压36V:15个 )

输 入 12 4 8

定时器(位数×个数) 8位×4 8位×1,14位×1 8位×3

A/D转换器(分辨率×通道数) 8位×8 -

串行I/O口 有 - 有

中断源 8(外部×2) 3(外部×1) 6(外部×2)

辅时钟电路 有 -

RAM保持功能 有

键唤醒功能/个数 9 8 9

其他功能

过零检测输入

实时输出

LCD驱动电路

  段数27

  公共端4监视定时器

电压过低复位电路

监视定时器

LCD驱动电路

  段数20

  公共端4载波生成电路

RC振荡器

电压过低复位电路

监视定时器

LCD驱动电路

段数20公共端4

电压过低复位电路

瞬时掉电恢复电路

监视定时器

封 装64引脚SDIP

64引脚QFP48引脚QFP 64引脚LQFP

工作电压/V 22~55注1 22~55注1 22~55 09~36

最短指令执行时间/μs 075(4MHz) 15(2MHz) 3(1MHz)

工作温度/℃ -20~85注2 -20~70 -10~70

基本指令数 129 92 115

   注:1EPROM/FlashROM型工作电压为25~55V。

2M34520E8SS和 M34520E8FS的工作温度为-20~70℃。

6.2.2 三菱8位单片机系列

所有三菱8位 单 片 机 具 有 相 同 的CPU内 核,构 成740族,其 主 要 成 员 有740、38000和

7600等系列。它们具有适合于控制用的指令集、高性能的周边功能、低功耗等特点,能满足各

种各样控制系统的需要。740族单片机具备丰富的功能和多种型号,其特点为:

? 适应各种用途的产品型号。

174第6章 三菱公司单片机

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? 引脚兼容的多种ROM/RAM容量的产品系列。

? 提供EPROM型和OTP型芯片。

? 高速化、周边功能的高性能化。

? 高性能的软件开发环境。

1.概 况

下面按其功能分类说明8位单片机的概况。(1)通用型(少引脚型)它能满足产品的体积小、重量轻及成本低的要求,并将8位单片机的功能和性能集成在小

型封装中。另外,内置有进行同步/异步通信的串行I/O、进行模拟信号输入的A/D变换器,最适合用于小型家电产品中。

常用于遥控器、录像机、音响、空调、洗衣机、电话、娱乐产品等。

3850系列是近几年推出的该型单片机中的一种。(2)通用型(多引脚型)具有标 准 的CMOS输 入/输 出 端 口、64~80个 引 脚 的 通 用 型 单 片 机。存 储 容 量 种 类 丰

富,封装形式多样,具备A/D变换器、D/A变换器、多功能定时器、串行I/O等周边功能,并已

构成了广泛的产品系列。常用于音响、空调、洗衣机、电话、娱乐产品和办公自动化设备(OA)。(3)内置高耐压端口型

这是一种具有可直接驱动荧光显示管的高耐压输出端口的产品,最适合在录像 机、微 波

炉、音响等产品中作荧光显示用。3850系列内置有高自由度的驱动荧光显示管的自动显示电

路(耐压VCC为-45V)。常用于录像机、音响等。(4)内置LCD驱动型

它用于控制LCD显示屏。对应于段显型 及 点 阵 型 的LCD显 示 有 不 同 的 产 品 系 列。另

外,它的辅时钟电路、键入唤醒功能、低功耗等特点使之适合用于便携式产品。常用于遥控器、音响、电话、照相机等。下列表6 24~表6 30为三菱8位单片机分类、型号及主要功能表。

表6 24 通用型8位单片机(小封装)

功 能型 号

7531 7540 3850(H) 3851

片内

存储器

ROM/KB 8 16 16 32 8 16 24 16 24

RAM/B 256 384 512 768 512 512 640 512 640

I/O口/个

COMS输入 -

CMOS输入/输出 29 25 29 25 32

N沟道开漏 - - 2

定时器/(位数×个数) 8位×38位×4

16位×18位×4

274 世界流行单片机技术手册———日本系列

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续表6 24

功 能型 号

7531 7540 3850(H) 3851

串行

I/O口

时钟同步/UART - 8位×1

时钟同步 8位×1 (8位×1)

UART 8位×1 -

A/D转换器/(分辨率×通道数)10位×810位×610位×810位×6 10位×5

外部中断 4 3 6 7 5 4

辅时钟电路 - - 有

键唤醒功能/个数 8 -

其他功能监视定时器

RC振荡器

监视定时器

RC振荡器

监视定时器

8位PWM

I2C总线(3851)

封 装36引脚

SSOP

32引脚

SDIP

32引脚

LQFP

36引脚

SSOP

32引脚

LQFP

32引脚

SDIP

42引脚SSOP

42引脚SDIP

工作电压/V 22~55 22~55 27~55

工作温度/℃ -20~85

最短指令执行时间/μs 05(8MHz)

基本指令 69 71

   注:开发中的产品。

表6 25 通用型8位单片机(多引脚)

功 能型 号

3803 3804 3886 3807

片内

存储器

ROM/KB 16 24 32 48 60 16 24 32 48 60 32 48 60 0 16 32 48 60

RAM/B 640 1K 2K 640 1K 2K 1K 2K 2K 5121K15K2K

I/O口

/个

CMOS输入 - 2

CMOS输入/输出 54 64 68

N沟道开漏 2 8 -

定时器/(位数×个数)8位×4

16位×18位×4

8位×3

16位×4

串行

I/O口

时钟同步/UART 8位×2 8位×1

时钟同步 8位×1

A/D转换 器/(分 辨 率×通

道数)10位×16 10位×8 8位×13

D/A转换器(通道数) 8位×2 8位×4

374第6章 三菱公司单片机

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续表6 25

功 能型 号

3803 3804 3886 3807

外部中断 8 9 9 8

辅时钟电路 有 有

键唤醒功能/个数 - 8 -

监视定时器 有 有

PWM/(位数×个数) 8位×1 14位×2

I2C总线 有 可选 -

其他功能 -比较器×8总线接口

实时输出

封 装64引脚SDIP,64引脚QFP

64引脚LQFP

80引脚QFP

80引脚LQFP80引脚QFP

工作电压/V27~55

(Flash型:40~55)

2.7~55(Flash型:

40~55)2.7~5.5

工作温度/℃ -20~85 -20~85-20~85

(D型:-40~85)

最短指令执行时间/μs0.24

(16.8MHz)0.4

(10MHz)0.5

(8MHz)

基本指令数 71

  注:1.新产品;

2.开发中的产品;

3.D型:宽工作温度范围(7451,3800,3802,3806型);

4.A型:高速型(3806,3886型)。

表6 26 VFD驱动型8位单片机

功 能型 号

3812 38B5 3819 38B7

片内

存储器

ROM/KB 8 16 24 32 48 24 48 60 40 48 60 60

RAM/B 384 512 1K 1K 2K 1K 15K 2K 2K

I/O口

/个

CMOS输入 2 1 2 -

CMOS输入/输出 18 27 34 39

N沟道开漏 4 8 -

高耐压P沟道开漏 28 36 52

TTL电平输入 4 16 4 40

定时器/(位数×个数) 8位×68位×6

16位×18位×6

8位×6

16位×1

串行

I/O口

时钟同步/UART - 8位×1 - 8位×1

时钟同步 8位×1 - 8位×2 1

时钟同步(自动传送) - 8位×1 1

474 世界流行单片机技术手册———日本系列

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续表6 26

功 能型 号

3812 38B5 3819 38B7

A/D转 换 器/(分 辨 率×通

道数)8位×8 10位×12 8位×16 10位×16

FLD控制/驱动 - 40(控制输出) 段16~42 字16~16 56(控制输出)

外部中断 5

辅时钟电路 有

键唤醒功能/个数 -

PWM(位数×个数) 8位×1 8位×1,14位×1 8位×1 8位×1,4位×1

其他功能 过零检测输入

中断间隔测定电路

中等耐压口×8显示亮度控制

蜂鸣器输出

中断间隔测定电路

过零检测输入

8位D/A转换器×1

中 断 间 隔 测 定

电路

8位 D/A 转 换

器×1显示亮度控制

蜂鸣器输出

封 装64引脚SDIP

64引脚QFP80引脚QFP 100引脚QFP

工作电压/V 40~55

工作温度/℃ -10~85 -20~85 -10~85 -20~85

最短指令执行时间/μs 0.63(6.3MHz) 0.48(4.2MHz) 0.48(8.4MHz) 0.4(4.2MHz)

基本指令数 71

  注: 为新产品

表6 27 LCD驱动型8位单片机

功 能型 号

38C2 3820 3822 38C3 3825 7529 38C8

片内

存储器

ROM/KB 16 24 48 60 8 16 32 8 16 24 48 16 24 48162432 48 60 20 60 60

RAM/B 640 2K 512 1K3845126401K5126401K 640 1K15K2K512 2K 2K

I/O口

/个

CMOS输入 - 9 5 1

CMOS输

入/输出51 43 49

57(TTL输入8)

44 44 35

CMOS输出 - 8 -

定 时 器/(位 数×个数)

8位×4

16位×28位×3,16位×2

8位×6

16位×18位×3,16位×2

串行

I/O口

时钟同步

/UART8位×2 8位×1 - 8位×1 8位×2 8位×1

时钟同步 - 8位×1 - 8位×1 --

A/D转 换 器 (分

辨率×通道数)10位×8 - 8位×8 10位×8 8位×8 - 10位×8

574第6章 三菱公司单片机

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续表6 27

功 能型 号

38C2 3820 3822 38C3 3825 7529 38C8

LCD驱动控制段数24

公共端4

段数40公共端

段数32公共端4

段数40公共端4

(带升压电路)

段数36/

52,公共端

36/16(带

升压电路)

段数52/68公共端32/

16(带 升 压

电路)

外部中断 6 7 8 6 8 5

辅时钟电路 有

键唤醒功能/个数 8

监视定时器 有 -

封 装

64引脚

QFP

64引脚

LQFP

80引脚QFP

100引脚QFP

100引脚LQFP

100引脚TQFP

100引脚

QFP

144引脚

LQFP

工作电压/V

1.8~5.5

Flash型:

2.5~5.5

22~55(L型:22

~55)

(D型:30

~55)

22~55(L型:22~55)

25~55(M型:22~55)

(D型:30~55)25~55

2.2~5.5(注)

工作温度/℃ -20~85

-20~85(D型:-40

~85)-20~85

-20~85(D型:-40~85)

-20~85

最 短 指 令 执 行 时

间/μs0.25(8MHz) 0.5(8MHz)

基本指令数 71

  注:1. 开发中的产品;

2. 为新产品;

3.EPROM和OTP型的工作电压为25~55V;

4.D型:宽工作温度范围(3820型、3825型);

5.L、M型:低电压型(3820,3822,38C3,3825型)。

表6 28 通信型8位单片机

功 能型 号

7508 3874 7630

片内

存储器

ROM/KB 48 60 16 24 32 48 60 16

RAM/B 1K 2K 1K 1K 1K 1K 1K 512

I/O口

/个

CMOS输入 1

CMOS输入/输出 72 35

N沟道开漏 -

674 世界流行单片机技术手册———日本系列

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续表6 28

功 能型 号

7508 3874 7630

定时器/(位数×个数) 8位×3  16位×2

串行

I/O口

时钟同步/UART 8位×1 -

时钟同步 8位×1

时钟 同 步(任 意 位 长

传送/自动传送)8位×1 -

UART 8位×1

A/D转 换 器/(分 辨 率×通 道

数)8位×8

D/A转换器(通道数) 8位×2 -

外部中断 9 6

辅时钟电路 有 -

键唤醒功能/个数 8

监视定时器 有

其他功能 M3BUS通信控制电路 数据链路层通信控制电路 CAN2.0控制器

封 装 80引脚QFP 44引脚QFP

工作电压/V 3.0~55 4.0~5.5

工作温度/℃ -40~85

最短指令执行时间/μs 0.32(6.4MHz) 0.2(10MHz)

基本指令数 71

  注:1.开发中的产品;

2. 为新产品;

3.D、E、F、T型:宽工作温度范围(7508、3874、7630、7632型)。

表6 29 键盘控制和智能充电型8位单片机

功 能型 号

3881 3886 7515 7516

片内

存储器

ROM/KB 16 0 32 48 60 16 16 24

RAM/B 512 1K 2K 512 512 640

I/O口

/个

CMOS输入 -

CMOS输入/输出 40 64 38

N沟道开漏 6 8 2

定时器/(位数×个数) 8位×3 8位×4 8位×4

串行

I/O口

时钟同步/UART 8位×1 8位×1

时钟同步 - - 8位×1

UART -

USB/UART -

774第6章 三菱公司单片机

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续表6 29

功 能型 号

3881 3886 7515 7516

A/D转换器/(分辨率×通道数) - 10位×8

D/A转换器(通道数) - 8位×2 10位×8

外部中断 8 9 7

PWM/(位数×个数) - 4位×2 8位×1

辅时钟电路 - 有

键唤醒功能/个数 8 -

4位电压比较器 8

总线接口 有

其他功能I2C总线(可选)

监视定时器  

封 装 64引脚LQFP80引脚QFP

80引脚LQFP48引脚LQFP

工作电压/V 2.7~5.52.7~5.5

(Flash型:4.0~5.5)2.7~5.5

工作温度/℃ -20~85

最短指令执行时间/μs 0.5(8MHz) 0.4(10MHz) 0.5(8MHz)

基本指令数 71

  注:1. 为新产品;

2.A型:高速型(3886型)。

表6 30 其他类型8位单片机

功 能型 号

7532 7536 7640 3826 7513 7528

片内

存储器

ROM/KB 8 16 8 16 32 32 32 60 40

RAM/B 256 384 256 384 1K 1K 1K 2K 1K

I/O口

/个

CMOS输入 - 1 7

VMOS输入/输出 28/24 33 66 55 57

N沟道开漏 - 1 - 8

CMOS输出 8 -

定时器/(位数×个数) 8位×38位×3

16位×2

8位×3

16位×2

串行

I/O口

时钟同步/UART - 8位×1

时钟同步 8位×1 8位×1 -

UART 7/8/9位×2 -

A/D转换 器/(分 辨 率×通

道数)10位×8/

10位×610位×6 - 8位×8 10位×8 10位×12

D/A转换器(通道数) - 8位×1

外部中断 3 2 4 8 7 8

PWM/(位数×个数) - 8位×1

874 世界流行单片机技术手册———日本系列

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续表6 30

功 能型 号

7532 7536 7640 3826 7513 7528

辅时钟电路 - 有 有

键唤醒功能/个数 8 8

其他功能低速USB

USB上拉电源输出口

全速SUB10

USB上 拉 电 源

输出口

DMAC×2

DTMP/CTC

SS

LDC 驱 动 控

制 段 数 40 公 共 端 4(带

升压电路)

LCD 驱 动 控

制 段 数 40 公 共 端 4(带

升压电路)

LCD 驱 动 控 制

段数28 公共端4

DC DC升压电

复位电路

封 装36引脚SSOP

32引脚LQFP44引脚SDIP 80引脚QFP

100引脚QFP

100引脚LQFP

100引脚LQFP

100引脚TQFP100引脚QFP

工作电压/V 4.1~5.5 4.15~5.25 2.2~5.5注 2.2~5.5 2.2~5.5注

工作温度/℃ -20~85

最短指令执行时间/μs 0.34(6MHz) 0.083(24MHz) 0.34(6MHz) 0.083(24MHz)

基本指令数 69 71 69 71

  注:1.EPROM/FlashROM型的工作电压为2.5~5.5V;

2. 为新产品。

2.封装引脚

下面将介绍8位单片机的封装引脚,以通用型8位单片机中的3850系列单片机为例。其

芯片外形结构有42引脚的小型双列直插封装(SDIP)和扁平贴装(SSOP)两种形式,其引脚的

分配如图6 23所示。

图6 23 3850型单片机引脚图

974第6章 三菱公司单片机

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各个引脚的功能如下:

① 电源VCC,VSS,AVSS。电源电压可取为2.7~5.5V,VSS为接地端。AVSS是模拟接地端。

② 参考电压输入VREF。其上可加0.5VCC~VCC的电压,提供A/D变换所需的基准电压。

③ 工作模式控制CNVSS。正常工作时,此引脚接地。芯片工作在单片模式。

④ 复位RESET。复位输入端,低电平有效。

⑤ 时钟XIN,XOUT。时钟电路的输入端和输出端。当此两端接上石英晶体或陶瓷谐振子

时,即可产生振荡。当使用外时钟时,从XIN端输入时钟脉冲,XOUT端断开。

⑥P0口(P01~P07),P1口(P11~P17)。PO口和P1口都是8位输入/输出口,其中每

一位都可通过传送方向寄存器编程,分别设置为输入或输出。输入电平与CMOS兼容。输出

电路为三态的CMOS结构。其中P13~P17允许有较大的输出电流驱动发光二极管LED。

⑦P2口(P20~P27)。P2口也是一个8位输入/输出口。其每一位也可以工作在输入或

输出方式,通过编程进行设置。P20,P21,P24~P27的输出为三态的CMOS结 构。而P22,

P21则为N沟道的开漏输出。P2口的一些引脚还具有其他功能。P20和P21端还可分别用

做辅时钟电路的输入/输出端XCOUT,XCIN。在此两端接上谐振器,即可产生辅时钟振荡。P24和P25端还可分别用做异步串行通信的接收和发送端RxD,TxD。P26和P27可分别用于同

步串口通信中的SCLK和SRDY,P27还可作定时器X的计数输入端CNTR0。

⑧P3口(P30~P34)。P3口 作 输 入/输 出 口 使 用 时,其 功 能 与PO口 相 同。它 还 可 用 做

A/D转换的输入端AN0~AN4。

⑨P4口(P40~P44)。P4口作输入/输出口使用时,其功能与P0口相同。P40还可作定

时器Y的计数输入端CNTR1。P41~p44可用做外部中断的信号输入端INT0~INT4,P44还可输出PWM信号。

6.2.3 三菱16位单片机系列

近年来为满足高速数字处理的需要,16位单片机的应用得到了迅速发展,其市场份额将

和8位机不相上下。三菱16位单片机由 M16C族单片机和7700族单片机两部分组成。下面

以 M16C单片机为例作一说明。

1性能特点

(1)处理速度高

M16C单片机有内置乘法器,进行16位×16位的乘法只需5个机器周期。具有很多功能

强大的指令,其指令周 期 很 短,71%的 操 作 指 令 在 三 个 周 期 内 完 成(对16MHz振 荡 频 率 为

0.2μs),因此其处理速度高。(2)编程效率高

由于 M16C单片机既有一般的指令格式,又有紧凑的指令格式,无论是面向计算类应用,还是面向控制类应用,程序都可以做到简洁紧凑。使用C语言编程时,其目标程序的效率很

高,达到同领域内最高水准。(3)功能强大的指令

高速的乘法运算、增强的存储器与存储器之间的操作、增强的按位处理功能、高效的对4位和8位的操作、高速的16位处理能力,使处理速度大大加快。

084 世界流行单片机技术手册———日本系列

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(4)地址空间大

Ml6C族(M16C/80除外)提供1MB的无64KB边界限制的线性存储空间。对 Ml6C/80系列则扩大到16MB。

(5)内置多种功能电路模块

考虑到多样化的应用,片内具有多种接口功能。内置大容量存储器、DMAC电路、多功能

的串行I/O、CRC校验电路等。(6)工作电压,低功耗

在3V电压,7MHz工作频率,1等待方式工作时,功耗为18mW。(7)外部干扰能力强

采取了多种抗噪措施,在必要的地方加入抗噪滤波器,对所有的引脚作适当的安排。如在

时钟输入端(XIN、输出端XOUT)引脚上的噪声常会引发误操作,就将这两个端口用Vcc、Vss和

RESET引脚包围起来。这些引脚的电平常保持恒定,可作为噪声的屏障。XIN和XOUT被VSS端分开,使振荡电路部分印制板的布线变得容易。这些措施使抗噪声干扰能力提高到原有的

2~4倍。可以使它用在电磁工作环境恶劣的地方,如汽车等。(8)对外界干扰弱

辐射噪声比先前产品降低20dB,因而可应用于对电磁辐射有严格要求的领域,如移动电话等。(9)程序纠正功能

M16C单片机可用地址匹配中断来纠正程序的缺损,至少可纠正两处缺损,该两地址用外

部EEPROM 中的内容来代替。这样,无需因出错重新作掩膜,从而降低了纠错所花 费 的 成

本,并缩短了交付产品的时间。(10)提供Flash型产品

M16C单片机有多种使用Flash存储器的型号,加快了产品走向市场的速度。(11)改善的系统开发环境

配备有软件模拟器和各种级别的硬件仿真器,具有集成调试环境,易学易用。表6 31为三菱16位单片机分类、型号及主要功能表。

表6 31 M16C/60系列16位单片机

功 能型 号

M16C/51 M16C/62(100引脚) M16C/62(80引脚)

片内

存储器

ROM/KB - 32 64 96 128 - 32 64 96 12825632 64 96 128256

RAM/KB 4104 4104105103103 41051051020 3 41051051020

I/O口

/个

CMOS输入 1

CMOS输入/输出 85 67

N沟道开漏 2

DMA控制器(通道数) 2

定时器(16位)/个数 5+3 5+6

CRC计算电路 1

串行

I/O口

时钟同步/UART 3 2

时钟同步 - 2

UART - 1

184第6章 三菱公司单片机

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续表6 31

功 能型 号

M16C/51 M16C/62(100引脚) M16C/62(80引脚)

A/D转换器/(分辨率×通道数) 10位×(8+2)

D/A转换器(通道数) 8位×2外部中断 5 8 5监视定时器 有

封 装100引脚QFP(100P6S—A)

100引脚LQFP(100P6Q—A)100引脚QFP(100P6S—A)

100引脚LQFP(100P6Q—A)80引脚QFP(80P6S—A)

工作电压/V40~55(10MHz)

27~55(7MHz等待)

42~55(16MHz):掩膜ROM/内置FlashROM型

45~55(16MHz):一次可编程PROM

27~55(10MHz1等待):掩膜ROM/内置FlashROM型

27~55(7MHz1等待):一次可编程PROM(内置FlashROM型中L型22~36)

工作温度/℃ -28~85、-40~85最短指令执行时间/μs 100(10MHz) 62.5(16MHz)

基本指令数 91

2封装引脚

下面将介绍16位单片机的封装引脚,以 M16C/62系列单片机为例。图6 24、图6 25示

出两种QFP封装形式100P6S—A和100P6Q—A的引脚结构。其引脚说明如表6 32所列。

图6 24 100P6S—A的引脚结构

284 世界流行单片机技术手册———日本系列

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图6 25 100P6Q—A的引脚结构

表6 32 引脚说明

引脚名 信号名 I/O类型 功 能

VCC、VSS 电源输入 VCC接2.7~5.5V电压(按不同产品),VSS引脚接0V

CNVSS CNVSS 输 入此脚用于切换处理器模式。在单片或存储器扩充模式中,它与

VSS引脚相连;在微处理器模式中,它连到VCC引脚

RESET 复位输入 输 入 输入低电平时使微机复位

XIN

XOUT

时钟输入

时钟输出

输 入

输 出

这些引脚用于主时钟 生 成 电 路。在 两 个 引 脚 间 接 入 陶 瓷 谐 振

器或石英 晶 体。若 使 用 外 部 驱 动 时 钟,时 钟 加 到 XIN引 脚,

XOUT引脚开路

BYTE外部数据总线

宽度选择输入输 入

此引脚用来选择外部数 据 总 线 宽 度。当 输 入 为 低 时,选16位

宽度;输入为高时,选8位 宽 度。此 输 入 端 必 须 固 定 到 高 或 低

电平。在单片模式下,将它与VSS引脚连接

AVCC 模拟电源输入此引脚为A/D转换器的电源输入端。

将它与VCC引脚连接

384第6章 三菱公司单片机

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续表6 32

引脚名 信号名 I/O类型 功 能

AVSS 模拟电源输入此引脚是A/D转换器的电源输入端。

将它与VSS引脚连接

VREF 参考电压输入输 入 此引脚是A/D转换器的参考电压输入端

 

P00~P07

D0~D7

I/O口P0 输入/输出

8位CMOSI/O口。具 有 输 入/输 出 方 向 寄 存 器,允 许 用 户 将

每个引脚单独设为输入或输出。当设为输入时,用户可以通过

软件以四位为单位指 定 是 否 接 上 拉 电 阻。在 存 储 器 扩 充 和 微

处理器模式下,不能选取内置上拉电阻

当设为独立总线时,由这些引脚输入和输出数据(D0~D7)

P10~P17

D8~D15

I/O口P1 输入/输出

这是一个与P0口相当的8位I/O口,这 个 端 口 的 引 脚 也 可 以

由软件选择用作外部中断引脚

当设为独立总线时,由这些引脚输入和输出数据(D8~D15)

P20~P27

A0~A7

A0/D0~A7/D7

A0、A1/D0~A7/D6

I/O口P2

输入/输出

输 出

输入/输出

输 出

输入/输出

这是一个与P0口相当的8位I/O口

由这些引脚输出低8位地址(A0~A7)

如果外部总线设为8全复用总线。这些引脚用于存取数据(D0

~D7),并输出低8位地址(A0~A7),时分复用

如果外部总线 设 为16位 复 用 总 线。这 些 引 脚 用 于 存 取 数 据

(D0~D6),并输出地址(A1~A7),时分复用。(A0)输出地址

P30~P37

A8~A15

A8/D7、A9~A15

I/O口P3

输入/输出

输 出

输入/输出

输 出

此8位I/O口与P0相当

输出中8位地址(A8~A15)

如果外部总线设为16位复用总线,P30脚用于存取数据(D7),

并输出地址(A8),时分复用。其他引脚输出地址(A9~A15)

P40~P47

CS0~CS3

A16~A19

I/O口P4

输入/输出

输 出

输 出

此8位I/O口与P0相当

由这些引脚 输 出CS0~CS3信 号 和 A16~A19,CS0~CS3是 用

于指定访问空间的片选信号,A16~A19是高四位地址

P50~P57

WRL/WR

WRH/BHE,

RD

BCLK,HLDA,

HOLD,

ALE,

RDY

I/O口P5

输入/输出

输 出

输 出

输 出

输 出

输 出

输 出

输 入

此8位I/O与P0相当。在单 片 模 式 中,由 软 件 选 择 从P57输

出XIN的8分频或32分频或与XCIN同频的时钟

输出WRL,WRH(WR和BHE),RD,BCLK,HLDA和 ALE信

号。WRL与WRH,BHE与WR用那一组可用软件控制

? 选取WRL,WRH和RD

用16位外部数据总 线。数 据 在WRL为 低 时,写 到 偶 地 址。

在WRH为低时,写到奇地址。RD为低时,读数据

? 选取WR,BHE和RD

WR为低时,写数 据。RD为 低 时,读 数 据。BHE为 低 时,访

问奇地址。当使用8位外部数据总线时,用此模式。

当HOLD引脚输入低电平时,微机处于保持状态。此状态下

HLDA输出低电平,ALE引 脚 用 于 锁 存 地 址。当RDY引 脚

输入 低 电 平 时,微 机 处 于 准 备 状 态。从BCLK引 脚 输 出 周

期与内部时钟相同的时钟

484 世界流行单片机技术手册———日本系列

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续表6 32

引脚名 信号名 I/O类型 功 能

P60~P67 I/O口P6 输入/输出

此8位I/O与P0口相当,当此口用作输入时,这个端口可按4位 为 单 位 由 软 件 设 置 是 否 接 通 上 拉 电 阻,这 些 引 脚 也 可 用 作

UART0和UART1的I/O口,由软件选择

P70~P77 I/O口P7 输入/输出

此8位I/O口相当于P6口。P70和P71为 N沟 道 开 漏 输 出。

这些引脚也用于定时器A0~A3,定时器B5或用作UART2的

I/O引脚,由软件选择

P80~P84

P86

P87

P85

I/O口P8

I/O口P85

输入/输出

输入/输出

输入/输出

输 入

P80~P84,P86和P87是功能与P6相 当 的I/O口。可 由 软 件

选择将 它 们 用 于 定 时 器 A4的I/O引 脚 和 外 部 中 断 的 输 入 引

脚。P86和P87可 用 软 件 设 为 辅 时 钟 生 成 电 路 的I/O口,此

时,要在P86(XCOUT和P87(XCIN)之间外接一个石英谐振器

P85只能用作输入口,也用于非屏蔽中断NMI的 输 入。当 此 引

脚输入从高到低的跳变时,会产生NMI中断。NMI功能不能用

软件禁止。引引脚不能设置上拉电阻

P90~P97 I/O口P9 输入/输出

此8位I/O口与P6口 相 当。此 口 引 脚 也 可 用 作SI/O3,4的

I/O口,定时 器B0~B2的 输 入 引 脚,D/A 转 换 器 输 出 引 脚,

A/D转 换 器 扩 充 输 入 引 脚 和 A/D的 触 发 输 入 引 脚,由 软 件 选

P100~P107 I/O口P10 输入/输出此8位I/O口与P6相 当。此 口 的 引 脚 也 用 作 A/D转 换 器 输

入引脚。另外,P104~P107也用作键输入中断的输入引脚

6.2.4 三菱32位单片机系列

M32R族单片机是新一代高性能32位RISC单片机。其性能特点如下:

? 采用5段流水线结构的32位RISC单片机。多数常用的指令在一个机器周期内完成。

? 共83条指令,有16位字长和32位字长两种,代码效率高。

? 具有DSP功能,内置乘积求和运算器(32位×16位乘法器+56位累加器)。

? 在芯片内集成有大容量2MB(16M位)存储器,4KB高速缓冲器。

? 理论的地址空间为4GB。

? 在CPU与内存之间使用宽带的内部总线(128位,66.6MHz),内置时钟倍频电路,具

有高速的数据处理功能。与外部接口采用16位,最高传送频率为16.65MHz。此芯片是为便携式PDA、数字相机及多媒体应用而开发的。最近还推出了相应的Flash

产品 M32R/E系列,内置128~512KB快闪存储器。表6 33为三菱32位单片机分类、型号及主要功能表。

584第6章 三菱公司单片机

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表6 33 三菱32位单片机分类、型号及主要功能表

项产 品

M32170FxVFP/WG M32171FxVFP

CPU核 M32RCPU核

内部工作频率/MHz 40、32(包括时钟同步器:×4)

内存ROM(快闪存储器)/

KB 768 512 384 512 384

RAM/

KB 40 32 32 16 16

  围

  部

  件

(MJT)

输出 35 11

I/O/ch 10

16位输入/ch 11 8

32位输入/ch 8

A/D转换器/ch 32(10位) 16(10位)

DMAC/ch 10

串行I/O/ch 6 3

实时调试器(RTD)/ch 1

中断控制器 内部外围部件的中断管理I/Os:8个中断优先级可选(包括中断关闭状态)

等待控制器 外部扩展区的 Wait控制:可由(1~4)和外部信号扩展

CAN/ch 1

边界扫描 有效

在线调试电路(SDI) 有效

电源电压/V 3.3(内部),5(I/O)

封 装 240脚QFP,255脚FBGA 144脚LQFP

工作环境温度 -40~85℃(@40MHz),-40~125℃(@32MHz)注

   注:1.不能保证在125℃下连续工作。关于在125℃下系统开发操作的细节请 与 授 权 的 三 菱 半 导 体

产品代理商联系;

2. 正在开发中。

6.3 应用方法

单片机在各种系统中用得越来越多,一方面是由于其功能不断增强,在片上集成了各种硬

件资源,使用起来更方便;另一方面是一种芯片通过编程,可以实现多种不同功能,可使用于各

种不同的场合,非常灵活,且能随时适应环境的变化。在应用单片机时必须同时考虑其硬件和软件的特点,才能获得最大的效益。一方面要充

分应用片内的硬件资源,如一个空闲的A/D变换输入口可用来实现多个按键的检测。另一方

面通过软件编程可实现多种功能,如一个I/O口可用来实现键盘的扫描检测,也可用做LED的动态显示,或与E2PROM进行的串口通信等,这就节省了对硬件资源的需求,可使成本大幅

度降低。因此,系统应用程序的设计对性能有很大的影响。

684 世界流行单片机技术手册———日本系列

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一般应用程序的设计步骤如下:

① 明确系统的功能要求,并将其转换成具体的技术指标,如存储器的大小、I/O端口的数

目、A/D变换的位数和个数等。

② 确定系统的硬件组成,如CPU的选取、存储器的选取、各种接口电路的组成。

③ 分析系统的工作过程,用模块化方法构成程序流程图。对复杂的模块还可进一步给出

模块的流程图。

④ 对存储器的资源进行初步分配,如各程序段存放的地址、各种工作寄存器的地址、明确

各I/O端口的意义和作用。

⑤ 按功能逐块编制程序,在关键的地方要加注释,提高程序的可读性,也便于以后对程序

进行修改和维护。

⑥ 对程序进行调试和修改。要全面检查可能发生的各种工作情况,包括受干扰后程序运

行可能出错的情况,必须保证系统能可靠、有效地工作。下面给出几个实际应用程序设计例子,供大家参考。

6.3.1 键盘和LED显示程序

键盘输入和LED显示是单片机应用系统中使用最多的数据输入输出方式。本例中键盘

由15个键组成一个3行5列的键盘矩阵,其电路如图6 26所示。第一行、第二行为“0~9”数字键,第三行依次为“加”、“减”、“乘”、“除”及“等号”键。

图6 26 键盘矩阵电路

从P13~P17输出扫描键盘所需的低电平信号,五根列线轮流变低;每1ms改 变 一 次,

5ms循环扫描一遍;P30~P32设成输入端,用来检测有无键按下,由于端口上拉电阻的作用,无键按下时,此三行均为高电平。当按下其中某个键,该键所在列线为低电平时,该键所在行

线即被拉到低电平。由此即可识别出哪个键被按下。电路中二极管D1~D5起隔离作用。当一行有两个键同时按下时,如“1”、“2”两个数字键

同时接通,若无隔离二极管,则当P16线变低时,就会影响P15的高电平输出;当接上二极管

后,此时二极管D3处在导通状态,行线P30被拉为低电平,但由于二极管D3处在关断状态,

784第6章 三菱公司单片机

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所以“2”键按下不会影响到P15的高电平输出。

LED显示电路如图6 27所示,由6个共阳极的八段LED显示器组成。从P00~P05经

由达林顿驱动电路 M54564P输出高电平,加到LED的公共端,进行位选。所有LED对应段

的电极并接在一起,由P10~P17输出低电平。这时公共端为高电平的那个LED的对应段就

被点亮LED采用动态显示方式,6个LED轮流点亮,每个LED点亮1ms。

图6 27 LED动态显示电路

由于键盘和LED显示共用P1口,所以需采用分时工作方式。5ms用于扫描键盘,6ms用做LED动态显示,每个循环需11ms。由于每11ms点亮LED一次,所以不会觉察到LED有闪烁。在程序中选取f_time作标志位。当f_time为0时,进入LED显示阶段,此时不去读

P3口,即不进行键盘检测。当f_time为1时,进入键盘扫描阶段。先从 m口输出低电平,使

所有LED全处在“暗”的状态,P1口再进行键盘扫描,这时无论P1口的电平为高或为低,均不

影响LED的显示为“暗”。为了消除键抖动的影响,需接连两次循环都检测到有某个键按下时,才予以确认。在检测

到有键按下时,将该键值送工 作 缓 冲 区。当 再 次 检 测 到 有 同 样 的 键 按 下 时,表 明 经 过11ms后,该键仍按着且没有其他键按下,即确认该键,同时开始该键所对应的操作,并把键已处理的

标志f_kp置1。这样,当下一次循环重又检测到该键时,由于f_kp标志已为1,将不再处理该

键,从而避免了重复操作。当键释放后,接连20次读P3口均未检测到有键按下(即在4次循

环中均无键按下),则将工作缓冲区内容置为FFH,并对标志f_kp清0。此次数存在count单

元中。双键抑制采用如下对策。若在键确认前有双键按下,则接连两次检测到的键值不同,不予

确认。等到只有一个键按下且其他键均释放时,才会接连两次检测到相同的键,这时才能确

认。若在键确认后,前一个键未释放又按下另一个键,则后一个键判为无效,因为该次按键过

程已处理过,标志f_kp已被置为1。等到所有键均释放后,标志f_kp被清0,才能开始对另一

次按键的处理。

884 世界流行单片机技术手册———日本系列

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选用定时器1作1ms定时,已 知 主 振 频 率f(XIN)为4MHz,选 取 定 时 器1的 计 数 源 为

f(XIN)/16,定时器:和预分频器12的设置值都取为15,则定时器1约1ms溢出一次。采用中

断工作方式,每次中断扫描键盘的一列或显示一位LED。键盘和显示程序的流程图如图6 28所示。此程序的功能为按键后,即在LED上显示该

键的键号。

图6 28 键盘和显示程序的流程图

6.3.2 红外遥控信号的编码和解码

红外遥控器现已广泛用于电视、录像机、VCD、空调等家用电器中。红外遥控信号由一串

脉冲调幅 信 号 组 成,本 例 中 信 号 的 载 波 频 率 约 为40kHz,包 括 一 个8ms宽 的 头 脉 冲,两 个

4ms宽的分隔段,以及一个用户码和一个数据码,如图6 29所示。

图6 29 典型的红外遥控信号

用户码为一个8位的二进制数,用N_CSTM 表示。数据码也是8位,存放在w_code单

元中,不 同 的 数 据 对 应 不 同 的 控 制 操 作。用 户 码 和 数 据 码 中 每 位0和1信 号 的 构 成 如

图6 30所示。调制脉冲的宽度均为0.5ms,0信号的无载波空隙也为0.5ms,而“1”信号的

无载波空隙为1.5ms。

984第6章 三菱公司单片机

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图6 30 “0”和“1”信号的结构

此载波信号以60ms为周期重复产生,由P40口输出,经放大后激励一个红外发光二极

管,产生波长为940nm的红外遥控信号。此信号送到接收端,由红外接收模块放大、解调,得到一串视频脉冲信号,加到P41端进

行信号检测,如图6 31所示。

图6.31 红外遥控的接口电路

在发送程序中,用定时器2得出信号的时间基准,使定时器2每0.5ms溢出一次。已知

系统的主振频率f(XIN)为4MHz,选取f(XIN)/16作为定时器2的计数源。预分频器12的设

置值取为15,即对加到定时器2的计数脉冲作16次预分频。定时器2初值取为7,即作8次

分频,得到0.5ms的时间间隔。取c_wait60作60ms计数器。使定时器Y工作在脉冲输出

方式,来得到约40kHz的载波。定时器Y的计数源取为f(XIN)/2,设预分频器Y为0,即不

进行预分频。定时器Y的初值取为24,即每12.5μs定时器Y溢出一次,使P40口输出电平

反转一次,发送时先发送低位,再依次发送高位。取w_tcode作发送码缓冲器。红外遥控信号发送子程序的流程图如图6 32所示。在红外遥控信号的接收端,信号经光电转换、放大和检波后加到P41口,接收到的信号是

发送信号的“反”,无信号时处在高电平状态,有载波时为低电平。在程序中用标志位f_state表示本次检测到的电平,标志位f_pstate表示上一次检测到的电平。“1”表示高电平;“0”表示

低电平。

094 世界流行单片机技术手册———日本系列

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图6 32 发送子程序的流程图

整个接收过程分为六个阶段:接收开始,头脉冲检测,第一分隔段检测,用户码检测,第二

分隔段检测,数据码检测。用c_stage单元中的数0~5表示接收过程当前所处的阶段。用定时器X每0.25ms溢出一次,产生中断,对P41口的输入电平进行检测。当检测到

电平有变化时,测量脉冲信号的宽度。用c_state单元作信号宽度计数器。无 信 号 时 为 高 电

平,当测得一个低电平时,即认为是头脉冲的开始,使c_stage=1。若一直无低电平来,高电平

的持续时间超过60ms,则进行初始化,对c_state单元和其他工作寄存器清0,并置c_stage=1,继续准备接收头脉冲。当测得的脉冲宽度大于7ms且小于9ms时,则认为该脉冲是头脉

冲,继续检测其后的分隔段。若脉冲宽度小7ms或大于9ms,则以为该脉冲是干扰脉冲,使

所有工作寄存器复位,重新开始接收头脉冲。在检测分隔段时,同样要求测到的分隔段宽度应

在3~5ms之间,若不符合也重新开始接收。在检测用户码和数据码各位的信息时,检测到码的脉冲高电平宽度应满足0.5ms脉冲宽

度≤2.5ms;若测到的脉冲高电平宽度小于0.5ms或大于2.5ms,则认为检测失败,码值缓

冲器w_code置为FFH,结束标志f_finish置1。当高电平宽度在0.5~2.5ms之间时,若宽

度≥1.5ms,则判为“1”信号,若宽度<1.5ms,判为0信号。程序中用c_data单元中内容来

表示被测信号脉冲的前后 两 部 分,当c_data为1时,测 前 半 部 分 低 电 平 的 宽 度;c_data为2时,测后半部分高电平 的 宽 度。用c_bit单 元 计 算 已 检 测 的 位 数。当 测 完8位 后,结 束 标 志

194第6章 三菱公司单片机

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f_finish置1,对c_bit清0,并将码值存放到w_code单元中。对于数据码,还需确认一次,即本

次测得的码值若与上一 次 测 得 的 值 相 同,才 判 为 有 效,把 码 值 转 存 到 w_ecode单 元 中,并 用

LED显示键号。接收部分程序的功能为接收到红外遥控信号后,在最后一位的LED上显示其键号,其中

定时器X中断服务子程序的流程图如图6 33所示。

图6 33 红外信号接收的流程图

6.3.3 A/D转换用于键盘输入

当I/O口资源紧缺时,用一个A/D转换输入口来检测多个按键就显得必要了。只要使不

同的键按下时,A/D转换输入端的电压不同,就可识别出该键。其接口电路的结构如图6 34所示。

无键按下时,P34端为电源电压VCC,当K1键按下时,P34端电压最低,是电阻R1和R2的分压。适当选择各个分压电阻的值,可使K1、K2、K3、K4这4个键分别与A/D转换结果的

高4位值1、2、4、8相对应。即当按下一个键时,只使高4位中某位置1,其他位为0,这样可使

键检测程序简化。低位的值由于分压电阻值的离散性和电源电压不稳定,而呈现不确定性,在识别按键时应将其忽略。同样,接连两次测到某个键按下时,才确认该键。

294 世界流行单片机技术手册———日本系列

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图6 34 键检测电路

6.3.4 串行通信

目前,对单片机应用系统功能要求日益复杂,对输入输出的需求也不断增多,若使用并行

接口,势必使芯片的引脚个数迅猛增加,系统体积过大;而串行通信接口具有占用的I/O端口

少,体积小的优点,同步串行通信更具有传输速率较高的优点。因此,在单片机之间或单片机

与外设芯片之间使用串行接口也越来越广泛。下面给出一个在两个单片机之间实现串行通信的例子,其电路的连接 如 图6 35所 示。

甲机用3850单片机实现,当按下接在外中断引脚INT0上的按键K时,从甲机向乙机发送一

串字符码,字符串的内容存放在以data1开始的存储单元中。若甲机未收到乙机送来的低电

平接收准备好信号SRDY,则此次按键无效,不进行发送。待传送的字符串可用LED显示,该部

分与应用实例6.3.1小节中所示相同。在发送字符时,显示关闭。发送完成后显示下一个待

发送字符串。图6 36给出了甲机的主程序和字符串发送子程序的程序流程图。在程序中定时器X每

1ms中断一次,去显示一位字符。全部显示一遍后,f_time置1转发送字符段程序。进入发

送段后,对f_time清0,检查按键标志f_key=1,若有键按下,即进入发送子程序。再去检查接

收准备好信号f_srdy,若准备好,则发送字符串;若未准备好,则退出发送。同步通信的传输速

率取为125kHz,由甲机输出相应频率的时钟信号,作为同步时钟。图6 37给出了乙机的主程序和字符串接收子程序的程序流图。乙机的工作过程是,开

机后显示“HI”,并把显示的第一个字符送到发送缓冲区,作为与甲机交换的数据,这时向甲机

394第6章 三菱公司单片机

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图6 35 串行通信接线图

图6 36 通信发送的流程图

发出接收准备好信号SRDY。定 时 器X每1ms中 断 一 次,显 示 一 位 字 符。全 部 显 示 一 遍 后,

f_time置1,程序转去执行接收段程序。进入接收段后,对f_time清0,初始化串行口,用检查

接收中断请求位f_srr判别接收到字节否。若f_srr=1表示己接收到一个字节,则进入接收

字符串子程序,从接收缓冲器读取字符,送到相应的显示缓冲器。加载下一个待交换的字符,接着收下一个字符,直到完成整个字符串的接收,再退出接收子程序。在接收字符串期间,关

闭定时器X的中断,用存储器work计算定时器X溢出的次数,测量字符串接收的时间。若接

收时间超过6ms,则认为本次接收失败,对f_time清0,退出接收子程序,重新开始一次字符

串的接收过程。由于程序每次从显示段进入接收段时,接收中止时间已超过6ms,所以对串

行口初始化一次,消除在不进行字符串传送期间时钟线上干扰脉冲所造成的起始错位的影响。同步通信传输速率取为125kHz,乙机采用由甲机送来的外时钟信号作同步时钟。

494 世界流行单片机技术手册———日本系列

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图6 37 串行通信接收的流程图

594第6章 三菱公司单片机

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参 考 文 献

  1 μPD78054Series8BitSinglechipMicrocomputer(NECUSER’SMANUAL).JAPAN,1993

2 日本电气(NEC)公司编.μPD78054系列8位 单 片 微 控 制 器,(NEC单 片 机 用 户 手 册).周 端,江 明 霞,

杨银堂译.北京:电子工业出版社,1997

3 李剑波,刘东华,夏万利编著.NEC75X/75XL系列单片机应用大全.北京:新时代出版社,1998

4 μPD78054Series8BitSingleChipMicrocomputer.NECCorporation,1998

5 78K/0Series8BitSingleChipMicrocontroller.NECCorporation,1995

6 78K/0Series8BitSingleChipMicrocontroller,InstructionsforAll78K/0Series.NECCorporation,

1995

7 SemiconductorSelectionGuide.NECCorporation,1998

8 ProductGuide[General].FUJITSULimited,1996

9 F2MC—8LFamilyMicrocontrollers.FUJITSULimited,1996

10 F2MC8位微控制器选择指南.FUJITSULimited,1996

11 Microcontroller.FUJITSULimited,1996

12 HITACHI8BitSingleChipMicrocomputer.HITACHILtd.,1998

13 HITACHIMicrocomputers.HITACHILtd.,1998

14 HITACHIMicrocomputerSelectionGuide.HITACHILtd.,1998

15 李勋,卢景山,李新民等.日立 H8/3048系列单片机应用技术.北京:北京航空航天大学出版社,1996

16 日立公司.日立单片机应用指南.上海:复旦大学出版社,1996

17 复旦大学计算机科学系微机实验室.东芝单片机应用指南.上系:复旦大学出版社,1996

18 湛清平等.东芝单片机原理及其在家用电器中的应用.北京:北京航天航天大学出版社,2000

19 东芝’97家电用半导体技术研讨会.TOSHIBACorporation,1997

20 TOSHIBATodayCorporateProfile.TOSHIBACorporation,1996

21 MicrocomputerProductGuide.TOSHIBACorporation,1998

22 TOSHIBAMicrocontroller.TOSHIBACorporation,1998

23 薛棕祥等.EPSON8位单片机原理与应用.北京:北京航空航天大学出版社,1999

24 宋建国等.EPSON单片机原理与应用.北京:北京航空航天大学出版社,1998

25 EPSONCMOSLSIsProductCatalog,1998/1999.SeikoEPSONCorporation.1999

26 陆延丰,常清璞.三菱3805系列单片机原理和应用.北京:北京航空航天大学出版社,1999

27 陈章龙.三菱单片机应用指南.上海:复旦大学出版社,1998

28 陆延丰,常清璞,朱璇.三菱 M16C/62系列单片机原理和应用.北京:北京航空航天大学出版社,2000

694 世界流行单片机技术手册———日本系列

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单片机应用技术从书

单片机应用系统的功率接口技术 余永权 10.8

低功耗单片微机系统设计 何为民 9.5

I2C总线应用系统设计 何立民 15.5单片机的C语言应用程序设计  马忠梅 24.5

单片机应用程序设计技术 周航慈 7.3单片机应用系统抗干扰技术 王幸之 38.5

单片机应用程序设计

单片机的C语言应用程序设计 (修订版) 马忠梅 24.5

单片机应用程序设计技术   (修订版) 周航慈 26.0

从C到嵌入式C编程语言———入门、实用、深入 梁合庆 350

单片机C高级语言程序设计及其应用 袁 涛 18.0

MCS51/196单片机浮点程序和实用程序 张克彦 21.0

如何使用KEIL8051C编译器 金奎焕译即将

出版

书  名 作 者 定价

单片机器件实用手册系列

单片机外围器件实用手册—电 源 器 件 分 册 关德新 57.0单片机外围器件实用手册—存 储 器 分 册 窦振中 55.0

单片机外围器件实用手册—数据传输接口器件分册 邬宽明 54.0单片机外围器件实用手册—输 入 通 道 器 件 分 册 纪宗南 48.0单片机外围器件实用手册—输 出 通 道 分 册 窦振中

即 将

出 版

单 片 机 &DSP外 围———数字IC技术手册 李朝青 89.0

世界流行单片机器件手册———日本篇 余永权 54.0

单片机应用技术选编系列单片机应用技术选编 (1)~(8) 何立民

选编(1)~(8)的 价 格 分 别 为:46.0、32.0、52.0、48.0、49.0、52.0、55.0、59.5单片机在各领域的应用

智能化测量控制仪表原理与设计 徐爱钧 32.0单片微机测控系统设计大全 王福瑞 38.0PC机及单片机数据通信技术 李朝青 280从神经元芯片到控制网络 凌志浩 21.0电动机的单片机控制 王晓明 24.0

MCX314运动控制芯片与数控系统设计 叶佩青 22.0

MCS 51/96/196/251单片机系列

8098单片机原理及实用接口技术 李杏春 38.0嵌入式单片机8XC251用户指南 王 勇 22.0

MCS51系列单片机接口电路与应用程序实例 沈德金 13.0

MCS51/96系列单片机原理及应用 孙涵芳 16.0

MCS51/96系列单片机原理及应用 (修订版) 孙涵芳 35.0

MCS51系列单片机应用系统设计 何立民 35.0

MCS51系列单片机实用接口技术 李 华 40.0

Intel16位单片机 孙涵芳 53.0

Intel16位单片机 (修订版) 孙涵芳 35.0

Intel80C196单片机应用实践与C语言开发 程 军 320

PHILIPS单片机系列80C51系列微处理器系统原理、功能集成与应用 邬宽明 17.580C51系列小型微控制器原理、应用和开发 邬宽明 19.080C51、XA十六位微控制器系统设计、器件和应用 邬宽明 27.5PHILIPS51LPC系列单片机原理及应用设计 周航慈 19.0

ATMEL单片机系列(AVR,AT89)AVR高速嵌入式单片机原理与应用(修订版) 耿德根 35.0

AVR单片机应用技术 李 勋 23.0

AVR单片机应用设计 丁化成 22.0

ATMEL89系列单片机应用技术 余永权 32.0

PIC单片机系列

PIC系列单片机原理和程序设计 窦振中 29.0

PIC系列单片机应用设计与实例 窦振中 45.0

PIC系列单片机的开发应用技术 武 锋 23.0

Page 506: 世界流行单片机技术手册idl.hbdlib.cn/book/00000000000000/pdfbook2/018/017/...北京市海淀区学院路37号(100083) 发行部电话:(010)82317024 传真:(010)82328026

书  名 作 者 定价

PIC系列单片机接口技术及应用系统设计 王有绪 36.0

PIC16F87x数据手册—28/40脚8位FLASH单 片 机 刘和平 22.0

PIC16F87x单片机实用软件与接口技术———汇 编 语 言 及 其 应 用 (含 光 盘)

刘和平 39.0

PIC16F87x单片机实用软件与接口技术———C语 言 及 其 应 用 (含 光 盘)

刘和平 32.0

PIC单片机实用教程———基础篇 李学海 29.5

PIC单片机实用教程———提高篇 李学海 34.0

TI公司 MSP430单片机系列

MSP430系列超低功耗16位单片机原理与应用 胡大可 29.5

MSP430系列FLASH型超低功耗16位单片机 胡大可 30.0MSP430系列单片机接口技术及系统设计实例(含光盘) 魏小龙 45.0

MSP430系列单片机C语言程序设计与开发 胡大可即 将

出 版

MOTOROLA单片机系列

Motorola单片机及专用集成芯片应用系统设计 陈粤初 29.0

MC68332单片机结构与应用 张 宁 28.0

MotorolaM68HC05系列单片机及其应用基础 刚寒冰 25.0

MotorolaJ,K系列廉价单片机原理及应用 余永权 19.5

Motorola单片机应用技术 张 辉 15.0

Motorola单片机原理及应用系统开发技术 谢宋和 26.0

EPSON单片机系列

EPSON单片机原理与应用 宋建国 33.0

EPSON8位单片机原理与应用 薛宗祥 20.0

EPSON图形液晶显示控制器系列SED135X和SED1374 郭 强 20.0

EPSON单片系列液晶显示器及其应用 李维讠是 20.0

其它公司单片机系列

日立 H8/3048系列单片机应用技术 李 勋 29.5

东芝单片机原理及其在家用电器中的应用 谌清平 29.5

三菱3850系列单片机原理和应用 陆延丰 25.0

三菱 M16C/62单片机原理与应用 陆延丰 39.0

ADμC8xx系列单片机原理与应用技术 李 刚 18.0

亿恒(西门子)C166系列16位单片机原理与开发(含光盘) 程 军 40.0

EM78447B单片机应用研究与制作 (含光盘) 黄 勇 23.0

EM78系列单片机原理与应用设计 沈小丰 20.0

C8051Fxxx高速SOC单片机原理及应用 潘琢金 27.0

C8051Fxxx单片机应用解析 潘琢金 40.0

书  名 作 者 定价

青少年单片机系列从书少儿单片机工程师 盛焕鸣 7.0DP801单片机系统入门 车金相 7.0当代美猴王———少年单片机应用与开发 胥筱汀 17.0青少年机器人初级教程—太空穿梭机LOGO,QBASIC语言编程

卢燕林 10.0

单片机模糊技术应用选编系列模糊技术与神经网络技术选编(1)~(5) 刘增良

(1)~(5)的价格分别为:50.0、56.0、50.0、50.0、50.0计算机模糊控制原理及应用 戎月莉 75模糊信息优化处理技术及其应用 黄崇福 160模糊专家系统原理与设计 刘有才 180单片机模糊逻辑开发软件 余永权 16.8模糊逻辑控制技术及应用 窦振中 23.0模糊逻辑与神经网络———理论研究与探索 刘增良 330单片机模糊逻辑与模糊控制 余永权 40.0神经模糊系统及其应用 王士同 280模糊控制技术与模糊家用电器 余永权 230单片机综合类

单片机微型计算机应用和开发系统 徐爱卿 12.0单片机总线扩展技术 尤一鸣 10.5单片机现场可编程外围芯片PSD的原理及应用 孙涵芳 39.5单片机人机接口实例集 公茂法 17.0

计算机语音技术 (修订版) 朱民雄 37.0

会议文集及杂志合订本《单片机与嵌入式系统应用》杂 志2001年(1~6)合 订 本 42.0《单片机与嵌入式系统应用》杂志2001年(7~12)合订本 42.0《单片机与嵌入式系统应用》杂 志2002年(1~6)合 订 本 45.0

2001嵌入式及单片机国际学术交 流 会 议 论 文集 (中文) 沈绪榜 150

USB、现场总线、EDA大规模可编程逻辑器件与数字系统设计 杨 晖 13.5复杂数字电路与系统的VerilogHDL设计 夏宇闻 12.0数字通信系统的SystemView仿真与分析 青 松 25.0

LabVIEW———易学易用的图形化编程语言 李 刚 26.0

EDA技术与数字系统设计 包 明 21.0

VerilogHDL实践与应用系统设计 常晓明即 将

出 版

CAN总线原理和应用系统设计 邬宽明 25.0

现场总线技术应用选编 (上册) 邬宽明 55.0

EZUSB2100系列单片机原理、编程及应用 颜荣江 39.0

EZUSBFX系 列 单 片 机———USB外 围 设 备 设计与应用 (含光盘) 许永和 65.0

注:表中反白者为2001年10月~2002年10月新书。

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