- •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.
9.3 Режимы пониженного энергопотребления.
Микроконтроллер включает в себя два программируемых режима с пониженным энергопотреблением: WAIT и STOP. Ниже обсуждаются две команды, вызывающие переход в эти режимы. Таблица 9-7 дает описание состояний всех выводов микроконтроллера при различных условиях работы.
9.3.1 Команда wait.
Команда WAIT переводит микроконтроллер в режим пониженного энергопотребления, оставляя работающим тактовый генератор. После выполнения команды WAIT в стеке сохраняется состояние микроконтроллера, после чего выполнение программы прекращается. Выйти из режима WAIT можно только посредством сброса или немаскируемого прерывания. Если установлен бит I (соответствующие прерывания замаскированы) и работа системы слежения запрещена, то также выключается система таймера, что дает дополнительное уменьшение энергопотребления. Количественно экономия энергоресурсов зависит как от конкретного применения микроконтроллера, в том числе и от подключенных к микроконтроллеру дополнительных схем, так и подсистем (то есть SPI, SCI, таймера), которые были активны при переходе в режим WAIT. Выключение подсистемы АЦП сбросом бита ADPU еще более уменьшает энергопотребление микроконтроллера.
|
|
Выводы |
Однокристалльный режим |
Расширенный режим | |||||
|
|
|
RESET |
WAIT |
STOP |
RESET |
WAIT |
STOP | |
|
|
Только вывод |
|
|
|
|
|
| |
|
|
E |
E активный |
E активный |
0 |
E активный |
E активный |
0 | |
|
|
XTAL!!! |
Активный |
Активный |
1 |
Активный |
E активный |
1 | |
|
|
STRB/RW |
0 |
SS |
SS |
1 |
1 |
1 | |
|
|
RA4-PA6 |
0 |
SS |
SS |
0 |
SS |
SS | |
|
|
PB0-PB7 |
0 |
SS |
SS |
HI ADD |
HI ADD |
HI ADD | |
|
|
Ввод/вывод |
|
|
|
|
|
| |
|
|
RESET |
I (0) |
I |
I |
I (0) |
I |
I | |
|
|
MODA/LIR |
I (0) |
OD (1) |
OD (1) |
I (1) |
OD (1) |
OD (1) | |
|
|
MODB/VSTBY |
I (MODB) |
I (VSTBY) |
I (VSTBY) |
I (MODES) |
I (VSTBY) |
I (VSTBY) | |
|
|
STRA/AS |
I (STRA) |
I (STRA) |
I (STRA) |
AS активный |
AS активный |
0 | |
|
|
PA3, PA7 |
I |
I/O |
I/O |
I |
I/O |
I/O | |
|
|
PC0-PC7 |
I |
I/O |
I/O |
ADD/DATA |
SP-8/DATA |
LO ADD | |
|
|
PD0-PD5 |
I |
I/O |
I/O |
I |
I/O |
I/O | |
|
|
Только ввод |
| ||||||
|
|
EXTAL |
Вход синхронизации или соединение с резонатором (вместе с XTAL) | ||||||
|
|
IRQ/ |
Подключить неиспользуемые входы к VDD | ||||||
|
|
XIRQ/ |
Подключить неиспользуемые входы к VDD | ||||||
|
|
PA0-PA2 |
Подключить неиспользуемые входы к VDDили VSS | ||||||
|
|
PE0-PE7 |
Если не используются, внешнее подключение не требуется | ||||||
|
|
VRH-VRL |
Если не используются, внешнее подключение не требуется | ||||||
Обозначения:
DATA =Представлено текущими данными.
I =Вход, если присутствует (), то требуется входное состояние.
I/O =Ввод/вывод, состояние определяется регистром направления передачи данных
(или конфигурацией OC5).
LO ADD =Младший байт адреса.
HI ADD =Старший байт адреса.
ADD/DATA =Младший байт адреса, совмещенный с данными.
OD =Вывод с открытым стоком, ()-текущее состояние вывода.
SS =Устойчивое состояние - вывод сохраняет свое текущее состояние.
SP-8 =Вывод адреса в течение периода WAI, следующего за командой
WAI, значение стека минус 8 во время WAI.
!!! =Вывод XTAL не может использоваться обычным способом для функций вывода кроме управления резонатором.
Таблица 9-7. Суммарное состояние выводов при сбросе
и в режимах STOP и WAIT.