- •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.
2.1.11 Сигналы портов.
Сигналы портов A, D и E не зависят от режима работы. Порт B является портом ввода общего назначения в однокристальном режиме работы и выдает старший байт адреса в расширенном. Порт C является портом ввода/вывода общего назначения в однокристальном режиме работы. В расширенном режиме работы порт C используется как мультиплексированная шина адреса/данных. В таблице 2-2 приведены назначения для 40 выводов портов в зависимости от режима работы. Неиспользуемые входы (либо линии портов ввода/вывода, настроенные на ввод) следует подключить к высокому или низкому уровню.
|
Биты портов |
Однокристальный режим и режим загрузки |
Расширенный режим и режим теста |
|
A-0 |
PA0/IC3 |
PA0/IC3 |
|
A-1 |
PA1/IC2 |
PA1/IC2 |
|
A-2 |
PA2/IC1 |
PA2/IC1 |
|
A-3 |
PA3/OC5/IC4 и/или OC1 |
PA3/OC5/IC4 и/или OC1 |
|
A-4 |
PA4/OC4 и/или OC1 |
PA4/OC4 и/или OC1 |
|
A-5 |
PA5/OC3 и/или OC1 |
PA5/OC3 и/или OC1 |
|
A-6 |
PA6/OC2 и/или OC1 |
PA6/OC2 и/или OC1 |
|
A-7 |
PA7/PAI и/или OC1 |
PA7/PAI и/или OC1 |
|
B-0 |
PB0 |
A8 |
|
B-1 |
PB1 |
A9 |
|
B-2 |
PB2 |
A10 |
|
B-3 |
PB3 |
A11 |
|
B-4 |
PB4 |
A12 |
|
B-5 |
PB5 |
A13 |
|
B-6 |
PB6 |
A14 |
|
B-7 |
PB7 |
A15 |
|
C-0 |
PC0 |
A0/D0 |
|
C-1 |
PC1 |
A1/D1 |
|
C-2 |
PC2 |
A2/D2 |
|
C-3 |
PC3 |
A3/D3 |
|
C-4 |
PC4 |
A4/D4 |
|
C-5 |
PC5 |
A5/D5 |
|
C-6 |
PC6 |
A6/D6 |
|
C-7 |
PC7 |
A7/D7 |
|
D-0 |
PD0/RxD |
PD0/RxD |
|
D-1 |
PD1/TxD |
PD1/TxD |
|
D-2 |
PD2/MISO |
PD2/MISO |
|
D-3 |
PD3/MOSI |
PD3/MOSI |
|
D-4 |
PD4/SCK |
PD4/SCK |
|
D-5 |
PD5/SS |
PD5/SS |
|
|
STRA |
AS |
|
|
STRB |
R/W |
|
E-0 |
PE0/AN0 |
PE0/AN0 |
|
E-1 |
PE1/AN1 |
PE1/AN1 |
|
E-2 |
PE2/AN2 |
PE2/AN2 |
|
E-3 |
PE3/AN3 |
PE3/AN3 |
|
E-4 |
PE4/AN4 |
PE4/AN4 |
|
E-5 |
PE5/AN5 |
PE5/AN5 |
|
E-6 |
PE6/AN6 |
PE6/AN6 |
|
E-7 |
PE7/AN7 |
PE7/AN7 |
Таблица 2-2. Назначение отдельных выводов портов.
Порт A.Порт A можно настроить для выполнения: четырех функций входной фиксации (IC1, IC2, IC3 и IC4) и трех функций выходного сравнения (OC2, OC3 и OC4) либо трех функций входной фиксации (IC1, IC2, и IC3) и четырех функций выходного сравнения (OC2, OC3, OC4 и OC5), а также организовать вход для счетчика импульсов (импульсного аккумулятора PAI) или выход пятой функции выходного сравнения (OC1). За дальнейшей информацией обращайтесь к п.8.1 Программируемый таймер.
Любые выводы порта A, которые не используются как линии специального назначения можно использовать как линии ввода/вывода общего назначения.
Порт B.При работе в однокристальном режиме все линии порта B являются линиями ввода/вывода общего назначения. При чтении регистра данных этого порта считываются уровни на входах соответствующих выходных буферов. Порт B может также быть использован в режиме простого стробируемого вывода, где каждый раз при записи в порт B на выводе STRB появляется стробирующий импульс.
В расширенном режиме все линии порта B действуют как старшие восемь линий адреса. В течение каждого цикла микроконтроллера разряды адреса с 8 по 15 выводятся на линии PB0-PB7 соответственно.
Порт C.В однокристальном режиме работы все линии порта C являются линиями ввода/вывода общего назначения. Также значение, поступившее в порт, может быть зафиксировано по поступлении сигнала STRA. Порт C можно использовать в режиме параллельного ввода/вывода с полным квитированием установления связи, где ввод STRA и вывод STRB являются управляющими сигналами обмена.
При работе в расширенном режиме все выводы порта C настраиваются как мультиплексированные линии адреса/данных. В течение той фазы каждого цикла микроконтроллера, когда производится адресация, биты 0-7 адреса выводятся на линии PC7-PC0. В течение фазы выбора данных линии порта являются двунаправленными линиями данных, причем направление передачи данных индицируется сигналом R/W/.
Порт D.Выводы 0-5 порта D можно использовать как вводы/выводы общего назначения, либо как линии обмена и управления для последовательного интерфейса связи (SCI) и последовательного переферийного интерфейса (SPI), если работа этих подсистем разрешена.
Вывод PD0 является входом приемника данных (RxD) последовательного интерфейса связи (SCI).
Вывод PD1 является выходом передатчика данных (TxD) SCI.
Выводы PD2-PD5 предназначаются для SPI. PD2 является входом ведущего и выходом ведомого устройства (MISO). PD3 является выходом ведущего и входом ведомого устройства (MOSI). PD4-это сигнал синхронизации (SCK) для SPI и PD5-это вход выбора ведомого устройства (SS/).
Порт E.Линии порта E можно использовать либо как входы общего назначения, либо как входные каналы системы АЦП. Чтение порта E может вызвать помехи и повлиять на точность результата при работе системы АЦП. Если вам необходима высокая точность, избегайте чтения порта E во время выполнения преобразований системой АЦП.