22

Mc68hc11e motorola однокристальные микроконтроллеры

Основные характеристики

• Cистема команд является надмножеством системы команд микропроцессоров M6800/M6801

• 40 типов микроконтроллеров

• MC68HC11 - КМОП технология

• Одинаковое 8-разрядное процессорное ядро

• до 3 Мгц - внутренняя тактовая частота шины

• 6 методов адресации

• ПЗУ - 0К, 4К - 48К (масочное, однократно программируемое, с УФ стиранием)

• ПЗУ с электрическим стиранием 0, 0.5К, 2К

• ОЗУ - 0, 192 - 1024 байт

• Возможность обращения к внешней памяти с адресным пространством до 64К.

• Таймер с 3-4 каналами IC и 4-5 каналами OC (Input Capture, Output Compare) - всего 8 каналов

• COP Watchdog (Computer Operate Properly) таймер

• SPI - Serial Peripheral Interface - синхронный последовательный канал связи

• SCI - Serial Communication Interface - асинхронный последовательный канал связи

• АЦП - до 8 каналов, 8 бит, 10 бит

• ШИМ - (PWM - Pulse Width Modulation) управление громкостью звука, яркостью изображения, управление электродвигателями

• Математический сопроцессор

• Котроллер жидкокристаллического индикатора

• 21 источник прерывания

• Корпуса QFP 64, SDIP 56, TQFP PLCC CLCC 52, DIP 48 выводов

Обозначения

OP - код операции - обычно один, с префиксом - два бвйта;

<- - операция присвоения;

: - операция конкатенации;

ad8 - прямой восьмиразрядный адрес 8-разрядного или 16-разрядного регистра; ad8 - адрес старшего байта; ad8+1 - адрес младшего байта;

ad16 - прямой шестнадцатиразрядный адрес 8-разрядной ячейки памяти ;

ADMAX - максимальный адрес в системе: $FFFF

d - непосредственные 8-разрядные или 16-разрядные данные;

d8 - непосредственные 8-разрядные данные;

of8 - восьмиразрядное смещение без знака;

of16, of16h, of16l - шестнадцатиразрядное смещение без знака, старший и младший байты;

rel - приращение адреса из множества [-128,+127] в командах условного перехода, прибавляемого к адресу следующей за командой перехода команды;

D, S - префиксы, явно указывающие на принадлежность соответс­твенно к приемнику и источнику операнда;

(ad) - содержимое байта либо слова, адресуемого адресом ad;

cad - метка в ассемблере, обозначающая адрес команды, на кото­рую осуществляется переход; абсолютное значение адреса заменяется ас­семблером на относительное приращение rel, равное расстоянию в байтах между адресом следующей за текущей команды и меткой cad.

1. Структура mc68hc11e9

Линии портов	Номера выводов	Однокристальный режим и режим загрузки	Расширенный режим и режим теста
A-0	34	PA0/IC3	PA0/IC3
A-1	33	PA1/IC2	PA1/IC2
A-2	32	PA2/IC1	PA2/IC1
A-3	31	PA3/OC5/IC4 и/или OC1	PA3/OC5/IC4 и/или OC1
A-4	30	PA4/OC4 и/или OC1	PA4/OC4 и/или OC1
A-5	29	PA5/OC3 и/или OC1	PA5/OC3 и/или OC1
A-6	28	PA6/OC2 и/или OC1	PA6/OC2 и/или OC1
A-7	27	PA7/PAI и/или OC1	PA7/PAI и/или OC1
	4	STRA-вх. строба гот. порта С	AS - выход строба адреса
	6	STRB-вых. строба гот. порта В	R/W

Направление передачи для отдельных битов портов С и D определяется регистрами DDRC, DDRD: 0-вход, 1-выход

$1007	Бит 7	Бит 6	Бит 5	Бит 4	Бит 3	Бит 2	Бит 1	Бит 0	DDRC
$1009			Бит 5	Бит 4	Бит 3	Бит 2	Бит 1	Бит 0	DDRD

Карта памяти для MC86HC11E9

0000 01FF	512 байт RAM		512 байт RAM		512 байт RAM
			внешняя память / устройства
1000 103F	регистры 64 байта		регистры 64 байта		регистры 64 байта
			внешняя память / устройства
B600 B7FF	512 байт EEPROM		512 байт EEPROM		512 байт EEPROM
BF40					ROM режима загрузки
BFC0 BFFF					Вектора прерываний режима загрузки
			внешняя память / устройства
D000
	EPROM		EPROM		EPROM
FFC0 FFFF	Вектора прерываний		Вектора прерываний
	однокристальный режим		расширенный режим		режим загрузки

Режимы:

Микроконтроллер может работать в четырех режимах: однокристальный, расширенный, режим загрузки и тестовый режим. Выбор режима осуществляется во время системного сброса по состоянию входов MODB, MODA. Текущий режим работы определяется содержимым регистра HPRIO, структура которого показана ниже (этот регистр определяет также прерывание с наивысшим приоритетом).

	MODB	MODA	Выбираемый режим
	1	0	Однокристальный режим
	1	1	Расширенный режим
	0	0	Режим загрузки
	0	1	Режим теста – используется изготовителем

	7	6	5	4	3	2	1	0
$103C	RBOOT	SMOD	MDA	IRV	PSEL3	PSEL2	PSEL1	PSEL0	HPRIO
RESET	-	-	-	-	0	1	0	1

Назначение отдельных битов регистра следующее:

- RBOOT - при установке в 1 разрешает чтение ROM загрузчика, иначе обращения по адресам программы загрузчика интерпретируются как обращения к внешней памяти. Этот бит имеет значение только в специальных режимах загрузки или теста, в остальных режимах бит RBOOT сброшен и не может быть изменен программно.

- SMOD - указывает на выбор одного из специальных режимов. Этот бит устанавливается, если во время сброса на входе MODB задан низкий уровень, в противном случае сбрасывается. Бит SMOD при работе в специальных режимах может быть сброшен программно, что позволяет изменить текущий режим работы. Программная установка бита SMOD невозможна.

- MDA - отображает состояние входа MODA во время сброса. В специальных режимах этот бит может быть изменен программно, позволяя изменить текущий режим работы, в нормальных режимах бит MDA доступен только для чтения.

- IRV - разрешает отображение процессов чтения из внутренней памяти на внешней шине данных (IRV=1). В специальных режимах этот бит может быть изменен в любой момент, в нормальных режимах - только один раз после сброса.

- PSEL3, PSEL2, PSEL1 и PSEL0 - задают маскируемое прерывание с наивысшим приоритетом.

Обращения к внутренним ROM (EPROM) и EEPROM можно запретить посредством регистра CONFIG.

	7	6	5	4	3	2	1	0
$103F	0	0	0	0	NOSEC	NOCOP	ROMON	EEON	CONFIG

При нулевом бите EEON запрещены обращения к EEPROM, при нулевом бите ROMON запрещены обращения к ROM (в однокристальном режиме ROM доступна независимо от значения ROMON). Кроме того, данный регистр позволяет отключать Watchdog-таймер (установкой NOCOP=1) и режим обеспечения безопасности (установкой NOSEC=1).

Четыре старших бита А_15-12 начала адресов RAM и регистров задаются в регистре INIT

	7	6	5	4	3	2	1	0
$103D	RAM3	RAM2	RAM1	RAM0	REG3	REG2	REG1	REG0	INIT
RESET	0	0	0	0	0	0	0	1

Регистры

15 8

7 0

B

A - 8-разрядный

или D 16-разрядный Аккумулятор

X - Индексный регистр

Y - Индексный регистр

SP растет вниз, на свободную ячейку

$FFFE по Reset

PC

S

X

H

I

N

Z

V

C

CCR

Архитектура ядра положена в основу и 16-разрядных семейств НС12, НС16.

Флаги

CCR - Condition Code Register - регистр флагов

V - (oVerflow) - переполнение;

H - (Half carry) - перенос из 3-го разряда в 4-ый;

I - (Interrupt) - маска прерывания I: 1 - все прерывания запрещены;

X - (Interrupt) - маска прерывания X: 1 – от немаскируемого входа прерывания запрещены – возможно только в первые 64 цикла работы микроконтроллера после RESET;

N - (Negativ) - отрицательный результат команды;

Z - (Zero) - нулевой результат команды;

C - (Carry) - перенос;

S - (STOP) - запрещение режима STOP

+ - флаг устанавливается в 0 или 1;

- - флаг не изменяется;

0 - флаг устанавливается в 0;

1 - флаг устанавливается в 1;

¯ - флаг может быть сброшен, но не может быть установлен