- •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.
5. Последовательный интерфейс связи (sci).
5.1 Особенности
Дуплексный асинхронный последовательный интерфейс связи (SCI) работает со стандартным форматом NRZ (один старт-бит, 8 или 9 бит информации, один стоп-бит) и с различными скоростями передачи информации. Передатчик и приемник SCI функционально независимы, но используют одинаковый формат и скорость передачи.
Основные характеристики системы SCI
·стандартный NRZ формат
·улучшенный метод обнаружения ошибок, котоый позволяет распознавать шум продолжительностью до 1/16 времени передачи бита
·полно-дуплексные операции
·возможность программно устанавливать одну из 32 различных скоростей передачи
·программно-устанавливаемая длина слова (8 или 9 бит)
·раздельные биты разрешения/запрещения работы передатчика и приемника
·возможность управления прерываниями
·4 различных бита для управления прерываниями
Характеристики приемника
·выход из режима наблюдения (по свободной линии или по адресному биту)
·возможность определения свободной линии
·возможность обнаружения ошибки кадрирования
·возможность обнаружения шумов
·возможность обнаружения ошибки переполнения
·наличие флага готовности приемника
Характеристики передатчика
·наличие флага готовности передатчика
·наличие флага завершения передачи
·возможность передачи символа останова
5.2 Формат данных
В SCI используется NRZ-формат, который должен удовлетворять следующим критериям:
Свободная линия устанавлена в логическую единицу пока не производится прием/передача
Для указания начала кадра используется старт-бит (логический ноль)
При приеме и передаче данных первым передается младший бит.
Стоп-бит (логическая единица) используется индикации конца кадра. Кадр состоит из старт-бита, символа из 8 или 9 бит, и стоп-бита.
Останов определяется как состояние логического нуля при передаче или приеме удерживающееся по крайней мере в течение одного полного времени кадра.
|
|
|
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
|
0 |
1 | ||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||
|
|
START |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
STOP |
START |
|
| ||||
Рисунок 5-1. Формат данных.
5.3 Особенности при работе в системах с несколькими приемниками.
Некоторые особенности SCI позволяют уменьшить затраты при его обслуживание в системах с несколькими приемниками. Програмно каждый приемник вычисляет первый символ каждого нового сообщения. Если сообщение предназначено для другого приемника, то SCI помещается в режим наблюдения, чтобы остаток сообщения не вызывал запрос на обслуживание. Когда бы ни началось новое сообщение, приемник выходит из режима наблюдения для вычисления начального символа этого сообщения.
Приемник SCI в режиме наблюдения может быть настроен для (используя бит WAKE в SCCR1) выхода из него двумя методами: выход по свободной линии или выход по адресному маркеру.
Выход по свободной линии производится как только линия RxD становится свободнойц, т.е. имеет высокий логический уровень на время передачи 10 (или 11) битов. Системы, использующие данный метод пробуждения, должны держать линию свободной по крайней мере в течение передачи одного символа для вывода приемника из режима наблюдения, но не должны оставлять линию свободной между символами внутри сообщения.
При выходе по адресному маркеру старший бит каждого символа используется для указания того, является ли символ адресом (если 1) или данными (если 0). Приемник выходит из режима наблюдения, когда принимается адресный символ. Системы, использующие данный метод, должны устанавливать старший бит первого символа каждого сообщения и очищать его в других символах сообщения. Линия может быть свободной между символами сообщения, но не обязательно должна оставаться свободной между сообщениями.