
- •Однокристальная микроЭвм
- •Содержание
- •1. Введение.
- •1.1 Характеристики.
- •1.2 Общее описание.
- •1.3 Программная модель.
- •1.4 Характеристики представителей семейства mc68hc11.
- •2. Описание сигналов и режимы работы.
- •2.1 Описание выводов.
- •2.1.1 Выводы питания (vdd) и земли (vss).
- •2.1.2 Сброс (reset/).
- •2.1.3 Входы внешней синхронизации (xtal и extal).
- •2.1.4 Вывод тактовой частоты синхронизации e (e).
- •2.1.5 Запрос прерывания (irq/).
- •2.1.6 Немаскируемое прерывание (xirq/).
- •2.1.7 Выводы moda/lir/ и modb/vstby.
- •2.1.8 Опорные напряжения ацп (vrLи vrh).
- •2.1.9 Строб b и чтение/запись (strb / r/w/).
- •2.1.10 Строб a и строб адреса (stra/as)
- •2.1.11 Сигналы портов.
- •2.2 Режимы работы.
- •2.2.1 Однокристальный режим.
- •2.2.2 Расширенный режим.
- •2.3 Специальный режим загрузки.
- •Примечание
- •Примечание
- •2.2.4 Дополнительные опции загрузчика программ.
- •2.2.5 Специальный режим теста.
- •3. Внутренняя память.
- •3.1 Карта памяти.
- •3.2 Озу и регистр отображения памяти (init).
- •3.5 Эсппзу.
- •3.5.1 Регистр управления эсппзу (pprog).
- •3.5.2 Регистр защиты эсппзу (bprot).
- •3.5.3 Программирование/стирание внутреннего эсппзу.
- •3.5.4 Регистр конфигурации системы (config).
- •Примечание: в этот момент недопустим сброс контроллера!!!
- •4. Параллельный ввод/вывод.
- •4.1 Порты ввода/вывода общего назначения (c и d).
- •4.2 Порты с фиксированным направлением ввода/вывода (a, b и e).
- •4.3 Простой стробируемый ввод/вывод.
- •4.3.1 Стробируемый ввод-порт c.
- •4.3.2 Стробируемый вывод-порт b.
- •4.4 Ввод/вывод с полным квитированием установления связи.
- •4.4.1 Протокол режима ввода с полным квитированием установления связи.
- •4.4.2 Протокол режима вывода с полным квитированием установления связи.
- •4.5 Регистр управления вводом/выводом (pioc).
- •5. Последовательный интерфейс связи (sci).
- •5.3 Особенности при работе в системах с несколькими приемниками.
- •5.4 Принимаемые данные (RxD).
- •5.5 Распознавание старт-бита.
- •5.6 Передаваемые данные (TxD).
- •5.7 Фунциональное описание.
- •5.8 Регистры sci.
- •5.8.1 Регистр данных последовательной связи (scdr).
- •5.8.2 Регистр управления 1 (sccr1).
- •5.8.3 Регистр управления 2 (sccr2).
- •5.8.4 Регистр статуса последовательной связи (scsr).
- •5.8.5 Регистр скорости приема/передачи (baud).
- •Примечание
- •Примечание
- •6. Последовательный периферийный интерфейс.
- •6.1 Общий обзор и характеристики.
- •6.2 Описание сигналов spi.
- •6.2.1 Вход ведущего-выход ведомого (miso).
- •6.2.2 Выход ведущего-вход ведомого (mosi).
- •6.2.3 Сигналы синхронизации (sck).
- •6.2.4 Выбор ведомого устройства (ss/).
- •6.3 Функциональное описание.
- •6.4 Регистры spi.
- •6.4.1 Регистр управления периферийным интерфейсом (spcr).
- •6.4.2 Регистр статуса поеледовательного периферийного интерфейса (spsr).
- •6.4.3 Регистр ввода/вывода spi.
- •7. Аналого-цифровой преобразователь.
- •7.1 Процесс преобразования.
- •7.2 Назначение каналов.
- •7.4 Работа в многоканальном режиме.
- •7.5 Работа в режимах stop и wait.
- •7.6 Регистр управления и статуса ацп (adctl).
- •Примечание:
- •Примечание:
- •7.7 Регистры результатов преобразований 1,2,3 и 4 (adr1, adr2, adr3 и adr4).
- •7.8 Подача питания на ацп и выбор источника синхронизации.
- •8. Программируемый таймер, прерывания реального времени и счетчик импульсов.
- •8.1 Программируемый таймер.
- •8.1.1 Счетчик.
- •8.1.2 Входная фиксация.
- •8.1.3 Выходное сравнение.
- •8.1.4 Управление вводом/выводом выходного сравнения 1.
- •8.1.5 Регистр принудительного сравнения таймера (cforc).
- •8.1.6 Регистр 1 маскирования выходного сравнения (oc1m).
- •8.1.7 Регистр данных выходного сравнения 1 (oc1d).
- •8.1.8 Регистр 1 управления таймером (tctl1).
- •8.1.9 Регистр 2 управления таймером (tctl2).
- •8.1.10 Регистр 1 маскирования прерываний таймера (tmsk1).
- •Примечание:
- •8.1.11 Регистр 1 флагов прерывания таймера (tflg1).
- •Примечание:
- •8.1.12 Регистр 2 маскирования прерываний таймера (tmsk2).
- •8.1.13 Регистр 2 флагов прерываний таймера (tflg2).
- •8.2 Прерывания реального времени.
- •8.3 Счетчик импульсов.
- •8.4 Регистр управления счетчиком импульсов (pactl).
- •9. Сброс, прерывания и режимы с пониженным потреблением энергии.
- •9.1 Варианты сброса.
- •9.1.1 Внешний вывод reset/.
- •9.1.2 Сброс при включении питания.
- •9.1.3 Сброс, вызываемый системой слежения.
- •9.1.4 Сброс тактового монитора.
- •9.1.5 Регистр выбора конфигурации (option).
- •9.2 Прерывания.
- •9.2.1 Программное прерывание (swi).
- •Примечание
- •9.2.2 Прерывание по неверному коду команды.
- •9.2.3 Биты маскирования прерываний регистра условий.
- •9.2.4 Структура приоритетов.
- •9.2.5 Регистр наивысшего приоритета I-прерывания (hprio).
- •9.3 Режимы пониженного энергопотребления.
- •9.3.1 Команда wait.
- •9.3.2 Команда stop.
- •10. Центральный процессор, режимы адресации и система команд.
- •10.1 Регистры цп.
- •10.1.1 Аккумуляторы a и b.
- •10.2 Режимы адресации.
- •10.2.1 Непосредственная адресация.
- •10.2.2 Прямая адресация.
- •10.2.3 Расширенная адресация.
- •10.2.4 Индексная адресация.
- •10.2.5 Неявная адресация.
- •10.2.6 Относительная адресация.
- •10.2.7 Байт префикса.
- •10.3 Система команд.
- •11. Электрические характеристики.
- •11.1 Максимальные диапазоны.
- •11.2 Температурные характеристики.
- •11.3 Энергопотребление.
- •11.4 Электрические характеристики.
- •11.5 Синхронизация.
- •11.7 Характеристики системы ацп.
- •11.8 Временные диаграммы шины расширенния.
- •11.9 Временные характеристики spi.
- •11.10 Характеристики эсппзу.
- •12. Корпус.
- •12.1 Расположение выводов.
- •12.2 Размеры корпуса.
4.3.1 Стробируемый ввод-порт c.
В этом режиме существует два адреса, по которым возможно чтение данных из порта C: регистр данных порта C PORTC и регистр - защелка PORTCL. Регистр управления направлением управляет направлением передачи всех линий порта C. Даже при выборе режима стробируемого ввода любые линии порта C все еще могут использоваться для ввода/вывода общего назначения.
Линия STRA используется как вход по фронту сигнала и бит выбора фронта стробирования порта A (EGA) регистра PIOC определяет, положительный или отрицательный фронт используется для стробирования. При обнаружении на линии STRA выбранного фронта текущее состоянее битов порта C копируется в регистр PORTCL и в регистре PIOC устанавливается флаг стробирования A (STAF). Если в регистре PIOC установлен бит разрешения прерываний по стробу A, производится запрос внутреннего прерывания. При чтении регистра PIOC (с установленным флагом STAF) и последующим чтением регистра PORTCL флаг STAF автоматически сбрасывается. В регистр PORTCL данные помещаются независимо от того, был ли флаг STAF ранее очищен или нет.
4.3.2 Стробируемый вывод-порт b.
В этом режиме вывод STRB является выходом сигнала стробирования, на который при каждой записи в порт B в течение двух периодов тактовой частоты E подается активный уровень. Бит INVB регистра PIOC управляет полярностью активного уровня на линии STRB.
4.4 Ввод/вывод с полным квитированием установления связи.
Этот режим параллельного ввода/вывода использует порт C и линии STRA и STRB. Существуют два основных режима (ввод и вывод) и дополнительно к ним вариант режима вывода с квитированием установления связи, который допускает работу порта C в трех состояниях. Во всех режимах с полным квитированием установления связи вывод STRA является входом, работающей по фронту, а STRB - выходом.
Когда установлен протокол квитирования установления связи, также сохраняется возможность работы порта C, как порта ввода/вывода общего назначения. Здесь возможны две особенности взаимодействия режима вывода с полным квитированием установления связи и ввода общего назначения. Первая: в режиме вывода с полным квитированием установления связи линии порта C являются выходами всякий раз, когда появлется активный уровень на STRA независимо от состояния битов регистра направления. Здесь потенциально возможен конфликт с любым внешним устройством, пытающимся управлять портом C за исключением тех внешних устройств, которые имеют выходы с открытым стоком. Вторая: величина, возвращаемая при чтении порта C, является состоянием внутреннего триггера вывода порта C независимо от состояния бит регистра направления, так что данные, записанные для вывода с полным квитированием установления связи могут быть прочитаны даже если выводы находятся в третьем (высокоимпедансном) состоянии.
4.4.1 Протокол режима ввода с полным квитированием установления связи.
В этом протоколе регистр C является портом ввода, STRA - линия стробирования ввода данных в порт C из внешней системы и линия STRB - линия вывода сигнала готовности, управляемая логикой микроконтроллера.
При определении сигнала готовности, внешнее устройство помещает данные на линии порта C, после чего оно подает импульс на линию STRA. По активному фронту на линии STRA данные на входе порта C копируются в регистр PORTCL, устанавливается флаг STAF (не обязательно вызывая прерывание) и сбрасывается сигнал готовности на линии STRB. Сброс сигнала готовности автоматически препятствует стробированию внешними устройствами новых данных в порт C. Чтение порта C (независимо от состояния флага STAF) устанавливает сигнал готовности на линии STRB, сигнализируя о том, что в порт C можно записывать новые данные.
Линия STRB может быть настроена (битом управления PLS) как импульсный выход (импульсный режим) или статический выход (статический режим).
Те биты регистра направления регистра C, которые используются для ввода с квитированием, должны быть очищены. Однако, некоторые линии порта C можно использовать в качестве входов с квитированием и в тоже время, некоторые линии могут использоваться как статические входы, а некоторые-как статические выходы. Протокол режима ввода не оказывает никакого эффекта на использование линий порта C в качестве статических входов или статических выходов. Чтение регистра данных PORTC всегда возвращает логические уровни на выводах порта C (для линий настроеных на ввод). Запись как в регистр PORTC, так и в регистр PORTCL посылает информацию в тот же самый выходной регистр порта C, не влияя на стробирование ввода с квитированием.