HC18P11xL
数据手册
16/14/8 引脚 8 位
ADC 型 OTP 单片机
Ver1.03
HC18P11xL
目录
1
2
产品简述 ............................................................................................................................................. 1
1.1
特性 ............................................................................................................................................ 1
1.2
系统框图 .................................................................................................................................... 3
1.3
引脚图 ........................................................................................................................................ 4
1.4
引脚描述 .................................................................................................................................... 5
1.5
引脚电路 .................................................................................................................................... 6
中央处理器(CPU)......................................................................................................................... 8
存储器 ........................................................................................................................................ 8
2.1
2.1.1 程序存储器(OTP ROM) .................................................................................................... 8
2.1.1.1 复位向量(0000H)......................................................................................................................... 8
2.1.1.2 中断向量(0004H)......................................................................................................................... 9
2.1.1.3 查表 .................................................................................................................................................. 11
2.1.2 通用数据存储器(RAM) ................................................................................................... 13
2.1.3 特殊功能寄存器(SFR) ..................................................................................................... 13
2.1.3.1 特殊功能寄存器列表...................................................................................................................... 13
2.1.3.2 累加器 ............................................................................................................................................. 16
2.1.3.3 INDF 寄存器 .................................................................................................................................... 16
2.1.3.4 程序计数器 ..................................................................................................................................... 16
2.1.3.5 STATUS 寄存器............................................................................................................................... 18
2.1.3.6 PCON 寄存器 .................................................................................................................................. 18
2.2
2.2.1
立即寻址 .......................................................................................................................... 19
2.2.2
直接寻址 .......................................................................................................................... 19
2.2.3
间接寻址 .......................................................................................................................... 19
2.3
3
寻址模式 .................................................................................................................................. 19
堆栈 .......................................................................................................................................... 20
复位 ................................................................................................................................................... 21
3.1
概述 .......................................................................................................................................... 21
3.2
上电复位 .................................................................................................................................. 22
3.3
看门狗定时器复位 .................................................................................................................. 22
3.4
欠压复位 .................................................................................................................................. 23
3.4.1 欠压复位的产生 ..................................................................................................................... 23
3.4.2 工作死区 ................................................................................................................................. 24
3.4.3 工作死区与工作频率的关系 ................................................................................................. 24
3.4.4 死区防护 ................................................................................................................................. 24
3.5
外部复位 .................................................................................................................................. 25
3.5.1 外部 RC 复位电路 ................................................................................................................. 25
3.5.2 二极管 RC 复位电路 ............................................................................................................. 25
3.5.3 电压偏置复位电路 ................................................................................................................. 26
4
系统时钟 ........................................................................................................................................... 27
HC18P11xL
4.1
概述 .......................................................................................................................................... 27
4.2
时钟框图 .................................................................................................................................. 27
4.3
系统高频时钟 .......................................................................................................................... 28
4.3.1 内部高频 RC 振荡器 ............................................................................................................. 28
4.3.2 外部高频时钟 ......................................................................................................................... 28
4.3.2.1 高频晶体振荡器............................................................................................................................... 28
4.3.2.2 外部 RC 振荡器 ............................................................................................................................... 29
4.3.2.3 外部时钟源 ...................................................................................................................................... 29
4.4
系统低频时钟 .......................................................................................................................... 30
4.4.1 低频晶体振荡器 ...................................................................................................................... 30
4.4.2 低频 RC 振荡器 ...................................................................................................................... 31
5
6
7
8
系统工作模式 ................................................................................................................................... 32
5.1
概述 .......................................................................................................................................... 32
5.2
模式切换举例 .......................................................................................................................... 33
5.3
高低频时钟切换 ...................................................................................................................... 34
5.4
唤醒时间 .................................................................................................................................. 35
5.5
OSCCON 寄存器 .................................................................................................................... 35
中断 ................................................................................................................................................... 36
6.1
内核中断 .................................................................................................................................. 36
6.2
外设中断 .................................................................................................................................. 37
6.3
GIE 全局中断 .......................................................................................................................... 39
6.4
中断保护 .................................................................................................................................. 40
6.5
TIMER0 定时器中断 .............................................................................................................. 40
6.6
INT0 外部中断 ........................................................................................................................ 41
6.7
PORTB 电平变化中断 ............................................................................................................ 42
6.8
TIMER2 定时器中断 .............................................................................................................. 44
6.9
TIMER1 中断 .......................................................................................................................... 45
6.10
TIMER1 门控中断 .................................................................................................................. 45
6.11
AD 中断.................................................................................................................................... 46
6.12
CCP1 中断和 CCP2 中断 ....................................................................................................... 46
6.13
多中断操作举例 ...................................................................................................................... 46
I/O 口 ................................................................................................................................................ 48
7.1
I/O 口模式................................................................................................................................ 48
7.2
I/O 口上拉电阻........................................................................................................................ 48
7.3
I/O 口数据寄存器 .................................................................................................................... 49
定时器 ............................................................................................................................................... 51
8.1
看门狗定时器 WDT ................................................................................................................ 51
8.2
TIMER0 定时器/计数器 ......................................................................................................... 52
8.3
TIMER1 定时器/计数器 ......................................................................................................... 55
8.3.1 TIMER1 控制寄存器 ............................................................................................................. 56
8.3.2 TIMER1 门控寄存器 ............................................................................................................. 57
8.4
TIMER2 定时器 ...................................................................................................................... 60
8.5
CCP 模块 ................................................................................................................................. 61
HC18P11xL
8.5.1 捕捉模式 ................................................................................................................................. 62
8.5.2 比较模式 ................................................................................................................................. 63
8.5.3 PWM 模式.............................................................................................................................. 64
8.5.3.1 PWM 不选择扩展 ........................................................................................................................... 64
8.5.3.2 PWM 选择扩展 ............................................................................................................................... 69
9
模数转换器 (ADC) ......................................................................................................................... 70
9.1
ADC 概述 ................................................................................................................................. 70
9.2
ADC 寄存器 ............................................................................................................................. 70
9.3
ADC 转换时间 ......................................................................................................................... 71
9.4
ADC 操作 ................................................................................................................................. 73
10
指令表 .......................................................................................................................................... 73
11
电性参数 ...................................................................................................................................... 76
11.1
极限参数 .................................................................................................................................. 76
11.2
直流特性 .................................................................................................................................. 76
11.3
交流特性 .................................................................................................................................. 77
11.4
电气特性曲线图 ...................................................................................................................... 77
12
芯片配置字................................................................................................................................... 78
13
开发工具 ...................................................................................................................................... 79
13.1
OTP 烧录器(HC-PM4.0) ................................................................................................... 79
13.2
HC-IDE .................................................................................................................................... 79
封装尺寸 ...................................................................................................................................... 80
14
15.1
SOP16....................................................................................................................................... 80
15.2
DIP14 ....................................................................................................................................... 81
15.3
SOP14....................................................................................................................................... 81
15.4
DIP8 ......................................................................................................................................... 83
15.5
SOP8......................................................................................................................................... 84
芯片正印命名规则....................................................................................................................... 85
15
16
15.1
芯片型号说明(第一行) ...................................................................................................... 85
15.2
日期码规则(第二行) .......................................................................................................... 85
15.3
生产批号(第三行) .............................................................................................................. 85
数据手册版本修改记录............................................................................................................... 86
HC18P11xL
1 产品简述
HC18P11xL是一颗采用高速低功耗CMOS工艺设计开发的8位高性能精简指令单片
机,内部有1K*14位一次性编程ROM(OTP-ROM),128*8位的数据寄存器(RAM),两个
双向I/O口,三个Timer定时器/计数器,两个CCP模块,多个系统时钟,四种系统工作模式,
一个六通道的12位模数转换器以及多个中断源。这款单片机可以广泛应用于测量、马达控
制、工业控制、家电类产品等。
1.1 特性
存储器
程序存储器(OTP ROM)空间:1K*14 位
数据存储器(RAM)空间:128*8 位
8 级堆栈缓冲器
PAD 配置
输入输出双向端口:
PORTA、PORTB(除 PORTB5)
内置上拉电阻端口:
PORTA、PORTB(除 PORTB5)
具有唤醒功能的电平变化中断端口:
PORTB,可通过 IOCB 独立配置
具有唤醒功能的外部中断引脚:
PORTB0,可设置触发边沿
高灌(TYP:25mA)/高拉(TYP:16mA)
电流能力,可直接驱动 LED
低电压复位系统(BOR)
BOR1.5V/1.8V/2.0V/2.2V/2.4V/2.7V/3.6V
6 个中断源
定时器中断:Timer0、Timer1和Timer2
INT0外部中断
PORTB电平变化中断
ADC中断
Timer1门控中断
CCP1/CCP2中断
强大的指令系统
机器周期由 2 或 4 个时钟周期组成(2T/4T)
大部分指令仅需一个机器周期
跳转指令 GOTO 可在整个 ROM 区执行
调用指令 CALL 可在整个 ROM 区执行
模数转换器
12位转换分辨率
最多8个模拟输入通道(7个外部ADC输入,1
个内部电池检测)
内部参考电压(VDD、4V、3V、2V);外部
参考电压
ADC时钟源: Fosc/1/2/4/8/16/32/64,FRC;
三个 Timer 定时器/计时器
Timer0:带8位预分频器的8位定时器/计数器
Timer1:16位定时器/计数器,四种门控模式
Timer2:带8位周期寄存器的8位定时器
两个CCP模块
16位捕捉,最大分辨率12.5 ns
16位比较,最大分辨率200 ns
一个最高 12 位分辨率脉宽调制模块(PWM)
看门狗定时器
时钟源由内部低频 RC 振荡器提供
溢出时间软件可设
双时钟系统
高速时钟:晶体振荡器模式,高达 20MHz
外部 RC 模式
内部 RC 模式,高达 8MHz
低速时钟:晶体振荡器模式,32768Hz
内部 RC 模式,32KHz@5V
复位
上电复位(POR)
外部复位(MCLRB Reset)
欠压复位(BOR)
看门狗定时器复位(WDT Reset)
ESD:4KV
封装形式
SOP16
DIP/SOP14
DIP/SOP8
HC18P11xL
选型表
产品型号
ROM
RAM
堆栈
定时器
I/O
CCP
INT
ADC
封装形式
HC18P111L
1K*14
128*8
8
3
13+1
2
7
12*8
SOP16
HC18P110L
1K*14
128*8
8
3
11+1
2
7
12*6
DIP/SOP14
HC18P110L
1K*14
128*8
8
3
5+1
1
3
12*4
DIP/SOP8
芯片使用注意事项:
1、 PORTB5 端口为开漏输出端口,方向寄存器 TRISB[5]控制端口输入/输出模式。
2、 为保证系统正常运行,寄存器 PCON[7:6]必须置 1。
-2-
HC18P11xL
1.2 系统框图
程序计数器
程序存储器
ROM
1K×14
数据存储器
RAM
128×8
8级堆栈
指令寄存器
Addr MUX
FSR 寄存器
STATUS
寄存器
上电复位
指令译码
与控制
外部复位
MUX
欠压复位
时钟发生器
ALU
WDT复位
W 寄存器
OSCI, OSCO
LOSCI, LOSCO MCLRB
PORTA0/AN0/PGC
PORTA1/AN1/PGD
PORTA2/AN2/PCK
PORTA3/AN3
PORTA4/AN4/VREF
PORTA6/AN6
PORTA7/AN7
VDD, VSS
Timer0
Timer1
Timer2
CCP1
CCP2
ADC
-3-
PORTB0/INT0/LOSCO
PORTB1/T0CKI/T1CKI/LOSCI
PORTB2/CCP1
PORTB3/CCP2
MCLRB/PORTB5/VPP/T1G
OSCO/PORTB6
OSCI/CLKI/PORTB7
HC18P11xL
1.3 引脚图
HC18P111L_16PIN
VDD
OSCI/CLKI/PORTB7
OSCO/PORTB6
T1G/MCLRB/PORTB5/VPP
PORTB3/CCP2
PORTB2/CCP1
PORTB1/T0CKI/T1CKI/LOSCI
PORTB0/INT0/LOSCO
1
2
3
4
5
6
7
8
16
15
14
13
12
11
10
9
VSS
PORTA0/AN0/PGC
PORTA1/AN1/PGD
PORTA2/AN2/PCK
PORTA3/AN3
PORTA4/AN4/VREF
PORTA6/AN6
PORTA7/AN7
HC18P110L_14PIN
VDD
OSCI/CLKI/PORTB7
OSCO/PORTB6
T1G/MCLRB/PORTB5/VPP
PORTB3/CCP2
PORTB2/CCP1
PORTB1/T0CKI/T1CKI/LOSCI
1
2
3
4
5
6
7
14
13
12
11
10
9
8
1
2
3
4
8
7
6
5
VSS
PORTA0/AN0/PGC
PORTA1/AN1/PGD
PORTA2/AN2/PCK
PORTA3/AN3
PORTA4/AN4/VREF
PORTB0/INT0/LOSCO
HC18P110L_8PIN
VDD
MCLB/VPP/PORTB5
CCP1/PORTB2
Vref/AN4/PORTA4
-4-
VSS
PORTA0/AN0/PGC
PORTA1/AN1/PGD
PORTA2/AN2/PCK
HC18P11xL
1.4 引脚描述
16PIN
脚位
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
注: I = 输入
名称
类型
VDD
PORTB7
OSCI
CLKI
P
I/O
I
I
PORTB6
OSCO
I/O
O
PORTB5
MCLRB
VPP
T1G
PORTB3
CCP2
PORTB2
CCP1
PORTB1
T0CKI
T1CKI
LOSCI
PORTB0
INT0
LOSCO
PORTA7
I
I
P
I
I/O
I/O
I/O
I/O
I/O
I
I
I
I/O
I
O
I/O
PORTA6
PORTA4
AN4
VREF
PORTA3
AN3
PORTA2
AN2
PCK
PORTA1
AN1
PGD
PORTA0
AN0
PGC
VSS
I/O
I/O
AN
AN
I/O
AN
I/O
AN
O
I/O
AN
I/O
I/O
AN
I
P
O = 输出
说明
电源输入。
输入/输出口,带可编程上拉电阻,端口电平变化中断。
高频晶体振荡器输入口。
外部时钟输入口。
输入/输出口,带可编程上拉电阻,端口电平变化中断。
高频晶体振荡器输出口。
输入/开漏输出口,端口电平变化中断。
复位输入口,低电平有效。
编程高压电源输入。
输入口,门控信号输入。
输入/输出口,带可编程上拉电阻,端口电平变化中断。
捕捉/比较/PWM2输入/输出口。
输入/输出口,带可编程上拉电阻,端口电平变化中断。
捕捉/比较/PWM1输入/输出口。
输入/输出口,带可编程上拉电阻,端口电平变化中断。
Timer0外部时钟输入口(施密特触发器)
。
Timer1外部时钟输入口(施密特触发器)
。
低频晶体振荡器输入口。
输入/输出口,带可编程上拉电阻,端口电平变化中断。
外部中断输入口(施密特触发器)。
低频晶体振荡器输出口。
输入/输出口,带可编程上拉电阻。
输入/输出口,带可编程上拉电阻。
输入/输出口,带可编程上拉电阻。
ADC通道4输入口。
ADC参考电压输入口。
输入/输出口,带可编程上拉电阻。
ADC通道3输入口。
输入/输出口,带可编程上拉电阻。
ADC通道2输入口。
编程内部RC输出口。
输入/输出口,带可编程上拉电阻。
ADC通道1输入口。
编程数据输入/输出口。
输入/输出口,带可编程上拉电阻。
ADC通道0输入口。
编程时钟输入口。
电源地。
I/O = 输入/ 输出 P = 电源 AN = 模拟输入
-5-
HC18P11xL
1.5 引脚电路
PORTA [3:0]口的等效电路:
VDD
WPUAx
P 上拉
数据总线
VDD
数据锁存器
D
Q
写I/O口
I/O引脚
CK
TRIS锁存器
D
Q
写TRISA
VSS
CK
ANSELx
读TRISA
读I/O口
ANx
PORTA4口的等效电路:
VDD
WPUAx
P 上拉
数据总线
写I/O口
数据锁存器
D
Q
I/O引脚
CK
TRIS锁存器
D
Q
写TRISA
VSS
CK
ANSELx
读TRISA
读I/O口
ANx
VDD
PORTB[7:6][3:0]口的等效电路:
-6-
HC18P11XL
VDD
RBPUB
P 上拉
WPUBx
数据总线
写I/O口
数据锁存器
D
Q
I/O引脚
CK
TRIS锁存器
D
Q
写TRISBx
VDD
VSS
CK
读TRISBx
读I/O口
PORTB5 口的等效电路:
数据总线
读I/O口
MCLRB
MCLRB选择
数据总线
写I/O口
数据锁存器
D
Q
N
I/O引脚
CK
TRIS锁存器
D
Q
写TRISBx
读I/O口
VPP_AGT
VSS
CK
高压识别电路
T1G
T1G选择
-7-
HC18P11XL
2 中央处理器(CPU)
2.1 存储器
2.1.1 程序存储器(OTP ROM)
用户程序空间:1K
0000h
0001h
复位向量
用户程序开始
通用存储器
0003h
0004h
0005h
中断向量
中断程序入口
通用存储器
用户程序结束
03FFh
0400h
保留
1FFFh
2000h
2001h
2002h
CODE OPTION1
CODE OPTION2
系统保留
200Fh
2.1.1.1 复位向量(0000H)
复位向量为0000H
上电复位(POR=0,BOR=X,TO=1)
低电压复位(POR=1,BOR=0,TO=1)
看门狗复位(POR=1,BOR=1,TO=0)
外部复位(POR=1,BOR=1,TO=1)
-8-
芯片配置
HC18P11XL
发生上述任一种复位后,程序将从0000H 处重新开始执行,系统寄存器也都将恢复为默认值。根
据PCON寄存器中的POR,BOR标志及STATUS 寄存器中的TO标志位的内容可以判断系统复位方式。
下面一段程序演示了如何定义ROM 中的复位向量。
例:定义复位向量
ORG
0000H
;复位向量
GOTO
MAIN
;跳转到用户程序
...
ORG
100H
;用户程序起始
MAIN:
...
...
END
;用户程序结束
例:复位源判断
ORG
GOTO
...
0000H
RST_JUGE
BSF
BTFSS
GOTO
BTFSS
GOTO
BTFSS
GOTO
...
...
BSF
...
BSF
...
CLRWDT
...
STATUS,RP0
PCON,POR
ISPOR
PCON,BOR
ISBOR
STATUS,TO
ISWDTR
RST_JUGE:
EXT_RST:
ISPOR:
ISBOR:
ISWDTR:
;BANK1
;POR标志为0,判定为上电复位
;POR=1,BOR=0,判定为低电压复位
;POR=1,BOR=1,TO=0,判定为WDT复位
;POR=1,BOR=1,TO=1,判定为外部复位
PCON,POR
;上电复位处理程序
PCON,BOR
;低电压复位处理程序
;TO标志置1,WDT复位处理程序
;其他程序,注意处理BANK
2.1.1.2 中断向量(0004H)
中断向量地址为0004H。一旦有中断响应,程序计数器PC 的当前值就会存入堆栈缓存器并跳转
到0004H 开始执行中断服务程序。中断服务子程序中需根据程序需要对相应状态寄存器进行适当的断
点保护和恢复。下面的示例程序说明了如何编写中断服务程序。
例:中断子程序的编写
W_TEMP
EQU
0X70
STATUS_TEMP
EQU
0X71
PCLATH_TEMP
EQU
0X72
...
-9-
HC18P11XL
INT_EXIT:
ORG
MOVWF
SWAPF
MOVWF
MOVF
MOVWF
CLRF
0004H
W_TEMP
STATUS,W
STATUS_TEMP
PCLATH,W
PCLATH_TEMP
STATUS
BTFSC
GOTO
BTFSC
GOTO
...
...
INTCON,INTF
ISR_INT0
INTCON,T0
ISR_T0
MOVF
MOVWF
SWAPF
MOVWF
SWAPF
SWAPF
RETFIE
PCLATH_TEMP,W
PCLATH
;恢复PCLATH寄存器
STATUS_TEMP,W
STATUS
;恢复STATUS寄存器
W_TEMP,F
W_TEMP,W
;恢复W寄存器
;中断处理服务子程序返回
BCF
...
GOTO
INTCON,INTF
BCF
...
GOTO
INTCON,T0IF
;保护W寄存器
;保护STATUS寄存器
;保护PCLATH寄存器
;切换到BANK0
;发生INT0中断
;发生TMR0溢出中断
ISR_INT0:
;外部中断处理
INT_EXIT
ISR_T0:
;TMR0中断处理
INT_EXIT
对于编写中断服务程序,需要以下几个要点需注意:
1、 中断入口地址为 0X04,响应中断后,程序自动跳转到 0X04 开始执行。
2、 中断服务程序需首先对相应的寄存器进行保护。
3、 保存系统寄存器时使用到的 RAM 建议定义在所有 BANK 均映射的位置。
4、 中断服务子程序返回前对保护的寄存器进行恢复,注意恢复顺序,对 W 必须使用 SWAPF。
5、 程序中使能两个以上的中断源时,程序需对发生中断的中断源进行判断,从而执行相应的服务程序。
6、 需要软件清空对应的中断标志。
7、 RETFIE 指令将自动使能 GIE,请勿在中断服务子程序中用其它指令使能 GIE,以免造成中断响应混乱。
1.
混乱。
- 10 -
HC18P11XL
2.1.1.3 查表
方式一:
利用 ADDWF PCL,F 和 RETLW 指令实现数据表,因为以 PCL 为目的操作数的运算将改变程
序指针(PC)值,其具体操作为 PC 的低 8 位为 ALU 的运算结果,PC 的高 2 位将从 PC 高位缓冲器
PCLATH 中获得。 如下是数据表实现的一个例子。
例:数据查表
...
MOVLW
HIGH TAB1
;获得数据表地址高8位(内部宏指令)
MOVWF
PCLATH
;表地址高位赋给PCLATH
MOVF
TABBUF,W
;获得表数据偏移量,调用前赋值
CALL
TAB1
;调用数据表
...
ORG
100H
ADDWF
RETLW
RETLW
RETLW
...
RETLW
PCL,F
DATA0_TAB1
DATA1_TAB1
DATA2_TAB1
;表头运算
;W=0对应数据
;W=1对应数据
;W=2对应数据
DATAFE_TAB1
;W=0XFE对应数据
TAB1:
对于数据查表的编程,需注意:
1、 数据表宽度:8 位。
2、 数据表无法直接跨页访问,单页可实现最大长度:255。
3、 当 PCL 与 W 的加运算有进位时,进位将被舍弃数据表溢出,将造成查表混乱;故表头尽量放在数据页前
端,以免数据表溢出。
4、 TABBUF 的值不得大于表长,否则将造成运行混乱。
例:跳转表
跳转表能够实现多地址跳转功能。由于 PCL 和 W 的值相加即可得到新的 PCL,同时 PCH 从
PCLATH 中载入,因此,可以通过对 PCL 加上不同的 W 值来实现多地址跳转,可参考以下范例。
…
ORG
0100H
MOVLW
HIGH TAB2
;获得跳转表地址高位(内部宏指令)
MOVWF
PCLATH
MOVF
TABBUF,W
TAB2:
ADDWF
PCL,F
GOTO
LABLE0_TAB2 ;TABBUF =0,跳转 LABLE0_TAB2
GOTO
LABLE1_TAB2 ;以下类推
GOTO
LABLE2_TAB2
GOTO
LABLE3_TAB2
- 11 -
HC18P11XL
注:
如上跳转表,有 4 个跳转分支,TABBUF 的合法范围为 0X00~0X03。
方式二:
可以通过以下5个特殊功能寄存器对ROM区中的数据进行查找。
寄存器 PMADRH 指向 ROM 区数据地址的高字节(bit8~bit13),寄存器 PMADRL 指向 ROM 区
数据地址的低字节(bit0~bit7)。将 PMCON 寄存器的 RDON 位置 1 启动读操作,使用两条指令来读
数据, RDON 位置 1 后的二条指令被自动忽略,建议用户 RDON 位置 1 后的两条指令为 NOP。执行
完读操作后,所查找的数据保存在 PMDATLH:PMDATL 寄存器。
例:查找ROM 地址为“TABLE”的值
BCF
STATUS,RP0
MOVF
TABLE _ADDR_H, W
BSF
STATUS,RP0
MOVWF
PMADRH
BCF
STATUS,RP0
MOVF
TABLE _ADDR_L, W
BSF
STATUS,RP0
MOVWF
PMADRL
BSF
PMCON, RDON
NOP
NOP
MOVF
PMDATL, W
BCF
STATUS,RP0
MOVWF
TABLE _DATA_L
BSF
STATUS,RP0
MOVF
PMDATH, W
BCF
STATUS,RP0
MOVWF
TABLE _DATA_H
...
...
TABLE DW
DW
DW
;BANK0
;BANK1
;设置TABLE地址高字节
;BANK0
;BANK1
;设置TABLE地址低字节
;开始读
;等待两条指令
;BANK0
;TABLE _DATA_L= TABLE地址数据低字节
;BANK1
;BANK0
;TABLE _DATA_H= TABLE
;定义数据表(14 位)数据
1234H
3178H
2123H
- 12 -
HC18P11XL
2.1.2 通用数据存储器(RAM)
HC18P11xL共有128个通用寄存器(GPR)和47个特殊功能寄存器(SFR),分在两个存储区Bank0
和Bank1,每个存储区的低32个地址单元保留为特殊功能寄存器,RP0是存储区的选择位。
RAM
00h
80h
特殊功能
寄存器
特殊功能
寄存器
1Fh
20h
9Fh
A0h
通用寄存器
32字节
通用寄存器
96字节
映射到40~7Fh
7Fh
FFh
BANK0
BANK1
注:
将变量定义在0X40~0X7F,则可以在所有BANK访问,中断时保存系统寄存器的RAM建议定义在此。
2.1.3 特殊功能寄存器(SFR)
2.1.3.1 特殊功能寄存器列表
地
名称
址
Bit 7
Bit 6
Bit 5
Bit 4
Bit 3
Bit 2
Bit 1
Bit 0
BANK0
00h
INDF
间接寻址寄存器(不是实际存在的物理寄存器)
01h
T0
Timer0 计数寄存器
02h
PCL
程序计数器(PC)低字节
03h
STATUS
04h
FSR
05h
PORTA
PORTA7
06h
PORTB
0Ah
-
-
RP0
TO
PD
Z
DC
C
PORTA6
-
PORTA4
PORTA3
PORTA2
PORTA1
PORTA0
PORTB7
PORTB6
PORTB5
-
PORTB3
PORTB2
PORTB1
PORTB0
PCLATH
-
-
-
-
-
-
0Bh
INTCON
GIE
PEIE
T0IE
INTE
RBIE
T0IF
INTF
RBIF
0Ch
PIR1
T1GIF
ADIF
-
-
-
CCP1IF
T2IF
T1IF
0Dh
PIR2
-
-
-
-
-
-
-
CCP2IF
0Eh
T1L
Timer1 计数寄存器低字节
0Fh
T1H
Timer1 计数寄存器高字节
10h
T1CON
T1CKPS1
T1CKPS0
T1OSCEN
T1SYNC
-
T1ON
11h
T2
间接寻址地址指针
T1CS1
T1CS0
Timer2 计数寄存器
- 13 -
程序计数器高 2 位
HC18P11XL
12h
T2CON
-
T2CKPS3
T2CKPS2
T2CKPS1
T2CKPS0
T2ON
-
-
13h
WPUB
WPUB7
WPUB6
-
-
WPUB3
WPUB2
WPUB1
WPUB0
14h
IOCB
IOCB7
IOCB6
IOCB5
-
IOCB3
IOCB2
IOCB1
IOCB0
15h
CCPR1L
CCP1 寄存器低字节
16h
CCPR1H
CCP1 寄存器高字节
17h
CCP1CON
DC1B1
DC1B0
CCP1M3
CCP1M2
CCP1M1
CCP1M0
18h
PR1L
Timer1 周期寄存器低字节
19h
PR1CON
PWM1T1
PWM2T1
PWM2T0
T1CKPS3
T1CKPS2
PWMPR1
PR1EN
1Bh
CCPR2L
CCP2 寄存器低字节
1Ch
CCPR2H
CCP2 寄存器高字节
1Dh
CCP2CON
DC2B1
DC2B0
CCP2M3
CCP2M2
CCP2M1
CCP2M0
1Eh
ADRESH
1Fh
ADCON0
VHS2
CHS2
CHS1
CHS0
ADON
ADEN
-
-
-
PWM1T0
-
ADC 结果寄存器高字节
-
VHS1
BANK1
间接寻址寄存器(不是实际存在的物理寄存器)
80h
INDF
81h
OPTION
82h
PCL
83h
STATUS
84h
FSR
85h
TRISA
TRISA7
86h
TRISB
TRISB7
87h
ADCKCS
8Ah
PCLATH
-
-
-
-
-
-
8Bh
INTCON
GIE
PEIE
T0IE
INTE
RBIE
T0IF
INTF
RBIF
8Ch
PIE1
T1GIE
ADIE
-
-
-
CCP1IE
T2IE
T1IE
8Dh
PIE2
-
-
-
-
-
-
-
CCP2IE
8Eh
PCON
LVD2EN
LVD1EN
-
WDTENS
LVD2F
LVD1F
POR
BOR
8Fh
T1GCON
T1GEN
T1GPOL
T1GTM
T1GSPM
T1GON
T1GVAL
T1GSS1
T1GSS0
90h
OSCCON
T0OSCEN
-
-
-
-
-
HXEN
SCS
92h
PR2
Timer2 周期寄存器
93h
WPUA
-
WPUA4
WPUA3
WPUA2
WPUA1
WPUA0
94h
PMDATL
95h
PMDATH
96h
PMADRL
97h
PMADRH
-
-
-
-
98h
PMCON
-
-
-
-
-
-
-
RDON
9Dh
ANSEL
ANSEL7
ANSEL6
-
ANSEL4
ANSEL3
ANSEL2
ANSEL1
ANSEL0
9Eh
ADRESL
ADC 结果寄存器低字节
9Fh
ADCON1
ADFM
ADCS1
ADCS0
-
-
-
ADREF
RBPUB
INTEDG
T0CS
T0SE
PSA
PS2
PS1
PS0
RP0
TO
PD
Z
DC
C
TRISA6
-
TRISA4
TRISA3
TRISA2
TRISA1
TRISA0
TRISB6
TRISB5
-
TRISB3
TRISB2
TRISB1
TRISB0
ADCKCS2
ADCKCS1
ADCKCS0
程序计数器(PC)低字节
-
-
间接寻址地址指针
WPUA7
WPUA6
程序计数器高 2 位
程序存储器读数据寄存器的低字节
-
-
程序存储器读数据寄存器的高字节
程序存储器读地址寄存器的低字节
ADCS2
程序存储器读地址寄存器的高字节
注: x = 未知, u = 保持与复位前不变, q = 取值视条件而定, - = 未实现
- 14 -
HC18P11XL
特殊寄存器复位初值
地址
名称
Bit 7
Bit 6
Bit 5
Bit 4
Bit 3
Bit 2
Bit 1
Bit 0
BANK0
00h
INDF
x
x
x
x
x
x
x
x
01h
T0
x
x
x
x
x
x
x
x
02h
PCL
0
0
0
0
0
0
0
0
03h
STATUS
0
0
0
1
1
x
x
x
04h
FSR
x
x
x
x
x
x
x
x
05h
PORTA
x
x
-
x
x
x
x
x
06h
PORTB
x
x
x
-
x
x
x
x
0Ah
PCLATH
-
-
-
-
-
-
0
0
0Bh
INTCON
0
0
0
0
0
0
0
x
0Ch
PIR1
0
0
-
-
-
0
0
0
0Dh
PIR2
-
-
-
-
-
-
-
0
0Eh
T1L
x
x
x
x
x
x
x
x
0Fh
T1H
x
x
x
x
x
x
x
x
10h
T1CON
0
0
0
0
0
0
-
0
11h
T2
0
0
0
0
0
0
0
0
12h
T2CON
-
0
0
0
0
0
-
-
13h
WPUB
1
1
-
-
1
1
1
1
14h
IOCB
0
0
0
-
0
0
0
0
15h
CCPR1L
x
x
x
x
x
x
x
x
16h
CCPR1H
x
x
x
x
x
x
x
x
17h
CCP1CON
-
-
0
0
0
0
0
0
18h
PR1L
0
0
0
0
0
0
0
0
19h
PR1CON
0
0
0
0
0
0
0
0
1Bh
CCPR2L
x
x
x
x
x
x
x
x
1Ch
CCPR2H
x
x
x
x
x
x
x
x
1Dh
CCP2CON
-
-
0
0
0
0
0
0
1Eh
ADRESH
x
x
x
x
x
x
x
x
1Fh
ADCON0
-
-
0
0
0
0
0
0
80h
INDF
x
x
x
x
x
x
x
x
81h
OPTION
1
1
1
1
1
1
1
1
82h
PCL
0
0
0
0
0
0
0
0
83h
STATUS
0
0
0
1
1
x
x
x
84h
FSR
x
x
x
x
x
x
x
x
85h
TRISA
1
1
-
1
1
1
1
1
86h
TRISB
1
1
1
-
1
1
1
1
87h
ADCKS
-
-
-
-
-
1
1
1
8Ah
PCLATH
-
-
-
-
-
-
0
0
BANK1
- 15 -
HC18P11XL
8Bh
INTCON
0
0
0
0
0
0
0
x
8Ch
PIE1
0
0
-
-
-
0
0
0
8Dh
PIE2
-
-
-
-
-
-
-
0
8Eh
PCON
0
0
-
1
q
q
q
q
8Fh
T1GCON
0
0
0
0
0
x
0
0
90h
OSCCON
0
-
-
-
-
-
0
q
92h
PR2
1
1
1
1
1
1
1
1
93h
WPUA
1
1
-
1
1
1
1
1
94h
PMDATL
x
x
x
x
x
x
x
x
95h
PMDATH
x
x
x
x
x
x
x
x
96h
PMADRL
x
x
x
x
x
x
x
x
97h
PMADRH
x
x
x
x
x
x
x
x
98h
PMCON
x
x
x
x
x
x
x
x
9Dh
ANSEL
1
1
-
1
1
1
1
1
9Eh
ADRESL
x
x
x
x
x
x
x
x
9Fh
ADCON1
0
0
0
0
-
-
-
0
注: x = 未知, u = 保持与复位前不变,, q = 取值视条件而定, - = 未实现
2.1.3.2 累加器
8 位数据寄存器W用来执行ALU与数据存储器之间数据的传送操作。如果操作结果为零(Z)或
有进位产生(C或DC)
,程序状态寄存器STATUS中相应位会发生变化。
W 并不在RAM中,因此不可以用直接寻址和间接寻址模式对其进行读写。
例:W寄存器的读写操作
立即数写入W寄存器操作:
MOVLW
H’0FF’
;送十六进制数
MOVLW
D’10’
;送十进制数
MOVLW
B’11110000’ ;送二进制数
将W寄存器的数据写入数据寄存器BUF中:
MOVWF
BUF
将数据寄存器BUF中的数读入W寄存器:
MOVF
BUF,W
将W寄存器的数据与BUF中的数据加法运算后,结果存入BUF中:
ADDWF
BUF,F
2.1.3.3 INDF寄存器
INDF寄存器不是实际存在的寄存器,寻址INDF将实现间接寻址。
2.1.3.4 程序计数器
程序计数器(PC)为10位宽,低字节来自可读写的PCL寄存器,高字节(PC[9:8])不可读写,可
通过PCLATH寄存器间接写入。如果对PCL进行赋值,PCLATH也不会改变。
- 16 -
HC18P11XL
02h
Bit 7
Bit 6
Bit 5
Bit 4
Bit 3
Bit 2
Bit 1
Bit 0
PCL
PC7
PC6
PC5
PC4
PC3
PC2
PC1
PC0
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
POR的值
0
0
0
0
0
0
0
0
0Ah
Bit 7
Bit 6
Bit 5
Bit 4
Bit 3
Bit 2
Bit 1
Bit 0
PCLATH
-
-
-
-
-
-
PCH9
PCH8
R/W
-
-
-
-
-
-
R/W
R/W
POR的值
-
-
-
-
-
-
0
0
程序计数器顺序指令运行时,每个指令周期程序自动加1,以下三种情况将使程序计数器重新装载。
分支指令(GOTO/CALL):
9
8 7
0
PC
指令码
以PCL作为目的操作数的指令:
9
8
0
7
PC
1
0
ALU运算结果
PCLATH
子程序返回指令(RETURN/RETLW/RETFIE):
9
8 7
0
PC
0
9
堆栈栈顶(TOS)
- 17 -
HC18P11XL
2.1.3.5 STATUS寄存器
STATUS寄存器包含ALU的算术状态、复位状态和寄存器的存储区选择位。
03h、83h
Bit 7
Bit 6
Bit 5
Bit 4
Bit 3
Bit 2
Bit 1
Bit 0
STATUS
-
-
RP0
TO
PD
Z
DC
C
R/W
-
-
R/W
R
R
R/W
R/W
R/W
POR的值
0
0
0
1
1
x
x
x
注: x = 未知, - = 未实现
bit[7:6]
保持置0,意外操作可能引起程序失控
bit 5
RP0:寄存器存储区选择位(用于直接寻址)
0 = Bank0(00h-7Fh)
1 = Bank1(80h-FFh)
bit 4
TO:超时位
1 = 上电、执行了CLRWDT指令或SLEEP指令
0 = 发生了WDT溢出
bit 3
PD:掉电位
1 = 上电或执行了CLRWDT指令
0 = 执行了SLEEP指令
bit 2
Z:结果为零位
1 = 算术或逻辑运算的结果为零
0 = 算术或逻辑运算的结果不为零
bit 1
DC:半进位/借位位
1 = 加法运算时低四位有进位/减法运算时没有向高四位借位
0 = 加法运算时低四位没有进位/减法运算时有向高四位借位
bit 0
C:进位/借位位
1 = 加法运算时有进位/减法运算时没有借位发生/移位后移出逻辑1
0 = 加法运算时没有进位/减法运算时有借位发生/移位后移出逻辑0
2.1.3.6 PCON寄存器
8Eh
Bit 7
Bit 6
Bit 5
Bit 4
Bit 3
Bit 2
Bit 1
Bit 0
PCON
LVD2EN
LVD1EN
-
WDTENS
LVD2F
LVD1F
POR
BOR
R/W
R/W
R/W
-
R/W
R
R
R/W
R/W
POR的值
0
0
-
1
q
q
q
q
注: - = 未实现,q = 取值视条件而定
bit 7
LVD2EN:3.7V低电压检测使能位
1 = 使能3.7V低电压检测
0 = 禁止3.7V低电压检测
bit 6
LVD1EN:2.5V低电压检测使能位
1 = 使能2.5V低电压检测
0 = 禁止2.5V低电压检测
注意:为保证系统正常运行,LVD2EN、LVD1EN必须置1。
bit 4
WDTENS:看门狗软件使能位(需要配置字中使能WDT,该位使能时才有效)
1 = 软件使能看门狗
- 18 -
HC18P11XL
bit 3
bit 2
bit 1
bit 0
0 = 软件禁止看门狗
LVD2F:3.7V低电压检测标志位
1 = 电压低于3.7V
0 = 电压高于3.7V
LVD1F:2.5V低电压检测标志位
1 = 电压低于2.5V
0 = 电压高于2.5V
POR:上电复位状态位
1 = 非上电复位
0 = 上电复位(需要软件置1)
BOR:欠压复位状态位
1 = 未发生欠压复位
0 = 发生了欠压复位(需要软件置1)
注:
1、在芯片执行 SLEEP 指令前,软件关闭看门狗定时器,可以节省休眠或绿色模式下芯片功耗。
2、LVD2EN 和 LVD1EN 检测电平值仅作为设计参考,不能用作芯片工作电压值得精确检测。
3、为保证系统正常运行,PCON 高两位 LVD2EN、LVD1EN 必须置 1.
2.2 寻址模式
HC18P11xL 共有三种寻址方式:立即寻址、直接寻址和间接寻址模式
2.2.1 立即寻址
立即数参与运算的寻址方式
例:立即寻址
ADDLW
06h
; W 的内容加 6,结果放入 W
OPTION
; W 的内容装入 OPTION
2.2.2 直接寻址
寄存器参与运算的寻址方式
例:直接寻址
MOVWF
2.2.3 间接寻址
由指针 FSR 指向的寄存器参与运算的寻址方式。INDF 寄存器不是物理寄存器,对 INDF 寄存器
操作可以实现间接寻址
例:利用间接寻址对 20h~7Fh,A0h~0FFh 通用数据存储器进行清零
MOVLW
20h
;清零 0X20~0X7F
MOVWF
FSR
;FSR 指向 20h 地址
NEXTBYTE:
CLRF
INDF
;对 FSR 指向的数据存储器清零
INCF
FSR,F
;FSR + 1,指向下一个地址
MOVLW
80h
XORWF
FSR,W
- 19 -
HC18P11XL
BTFSS
GOTO
MOVLW
STATUS,Z
NEXTBYTE
0A0h
MOVWF
FSR
CLRF
INCF
MOVLW
XORWF
BTFSS
GOTO
INDF
FSR,F
0C0h
FSR,W
STATUS,Z
NEXTBYTE_1
;清零 0XA0~0XBF
;0C0h~0FFh 映射到 BANK1,无需再清
;FSR 指向 A0h 地址
NEXTBYTE_1:
CONTINUE:
…
;对 FSR 指向的数据存储器清零
;FSR + 1,指向下一个地址
;完成清零操作
2.3 堆栈
HC18P11xL 具有一个 8 级深度的硬件堆栈。当执行 CALL 指令或由于中断导致程序跳转时,PC
值会被压入堆栈;当执行 RETURN、RETLW 或 RETFIE 指令时,PC 值从堆栈弹出。
ROM
PC[9:0]
10
1级堆栈
2级堆栈
.
.
.
8级堆栈
复位向量
0000h
中断向量
0004h
0005h
程序存储器
03FFh
注:
压栈级数请勿超过 8 级,超过 8 级压栈将导致堆栈溢出,溢出后堆栈指针循环,新的压栈将覆盖原堆栈内容。
- 20 -
HC18P11XL
3 复位
3.1 概述
HC18P11xL 共有四种复位方式:
上电复位(POR)
外部复位(MCLRB Reset,仅在外部复位引脚处于使能状态)
欠压复位(BOR)
看门狗定时器复位(WDT Reset)
当上述任何一种复位产生时,系统进入复位状态,所有的特殊功能寄存器被初始化,程序停止运
行,同时程序计数器(PC)清零。经过上电延时定时器延时后,系统结束复位状态,程序从 0000h
地址开始执行。STATUS 寄存器的 BIT4(TO 位)及 PCON 寄存器的 BIT0(BOR 位)、BIT1(POR
位)显示系统复位状态信息,可通过 3 个标志位判断复位来源,从而控制系统的运行路径。
特殊功能寄存器复位状态
TO
POR
BOR
复位方式
说明
1
0
x
上电复位
电源上电。
u
u
0
欠压复位
电源电压低于BOR电压点。
u
u
u
外部复位
外部复位管脚低电平。
0
u
u
看门狗定时器复位
运行模式下,看门狗定时器溢出。
注: u = 保持与复位前不变, x = 未知
复位电路示意图:
POR_RST
上电复位
VDD
BOR_RST
欠压复位
滤波器
MCLRB_RST
S
SET
Q
系统复位
MCLRB
看门狗
定时器
WDT_RST
复位延时
定时器
复位延时定时器在复位信号结束后,提供一定时间的延时
说明
复位延时定时器时间(典型值)
上电复位
18ms/4.5ms(配置字选择)
欠压复位
18ms/4.5ms(配置字选择)
外部复位
2.2ms/1.1ms(配置字选择)
看门狗定时器复位
2.2ms/1.1ms(配置字选择)
- 21 -
R
CLR
Q
HC18P11XL
特殊功能寄存器复位状态:
复位方式
STATUS寄存器
PCON寄存器
上电复位
0001 1xxx
00-1 qq00
正常工作模式下的外部复位
0001 1xxx
00-1 qq0u
休眠模式下的外部复位
0001 0uuu
00-1 qquu
欠压复位
0001 0uuu
00-1 qqu0
看门狗定时器复位
0000 1uuu
00-1 qquu
注: u = 保持与复位前不变, x = 未知, - = 未使用,q = 取值视条件而定
3.2 上电复位
系统上电过程中,VDD 达到系统正常工作电压之前,上电复位电路产生内部复位信号。可通过查
询 PCON 寄存器来判断是否发生上电复位。VDD 必须满足规格要求。任何一种复位方式都需要一定
的响应时间,系统提供完善的复位流程以保证复位动作的顺利进行。对于不同类型的振荡器,完成复
位所需要的时间也不同。因此,VDD 的上升速度和不同晶振的起振时间都不固定。RC 震荡器的起振
时间最短,晶体震荡器的起振时间则较长。在用户的使用过程中,应考虑系统对上电复位时间的要求。
上电复位示意图:
VDD
POR_RST
延时时间
系统复位
注:关于上电复位,请注意以下几点:
1、 VDD 上电必须从 0V 开始,若 VDD 有残留电压,POR_RST 信号无法稳定产生。
2、 VDD 上电斜率必须满足大于 500mV/ms,否则 POR_RST 信号可能无法产生。
3、 上电复位延时的复位延时时间在配置字里选择,两个档位(18ms/4.5ms)
。
3.3 看门狗定时器复位
在高频和低频模式下,看门狗定时器溢出会产生WDT复位;在绿色和休眠模式下,看门狗定时
器溢出将唤醒SLEEP并使其返回高频或低频模式,程序从SLEEP指令下一条开始执行。WDT定时器配
置字和WDTENS都为1时,才能使能看门狗定时器。
- 22 -
HC18P11XL
看门狗复位示意图:
看门狗
定时器
FF
00
01
02
WDT_RST
延时时间
系统复位
注:关于看门狗复位使用时,请注意以下几点:
1、 看门狗的使能逻辑:看门狗使能 = 看门狗配置字使能 & 看门狗软件使能(WDTENS=1)。
2、 不能在中断程序中对看门狗进行清零,否则无法监控主程序跑飞情况。
3、 程序中应该只在主程序中有一次清看门狗的动作,这种架构能够最大限度的发挥看门狗的保护功能。
4、 看门狗复位的延时时间为 2.2ms/1.1ms。
5、 使用时注意:不论哪种方式复位后,看门狗软件使能位(WDTENS)的值为 1。
3.4 欠压复位
3.4.1 欠压复位的产生
当VDD电压下降到VBOR以下,且持续时间满足,系统产生欠压复位。
欠压复位示意图:
VDD
VBOR
BOR_RST
延时时间
系统复位
低电压复位(BOR)是单片机内置的掉电复位保护装置,当VDD 跌落并低于BOR 检测电压值
时,BOR被触发,系统复位。不同的单片机有不同的BOR 检测电平,BOR 检测电平值仅为个电压点,
并不能覆盖所有死区范围。因此采用BOR 依赖于系统要求和环境状况。如果电源跌落剧烈,远低于
BOR 触发点,BOR 能够起到保护作用,让系统正常复位;如果电源电压跌落不是很剧烈,仅仅是接
近BOR 触发点而造成的系统错误,则BOR 就不能起到保护作用让系统复位。
HC18P11xL通过配置字BOR编译选项控制选择低电压检测档位,请客户在使用时根据情况选择合
适的BOR电压。
BOR档位:BOR3.6V/2.4V/2.0V
- 23 -
HC18P11XL
3.4.2 工作死区
电压跌落可能会进入系统死区。系统死区意味着电源不能满足系统的最小工作电压要求。下图是
一个典型的掉电复位示意图。图中,VDD 受到严重的干扰,电压值降得非常低。虚线以上区域系统
正常工作,在虚线以下的区域内,系统进入未知的工作状态,这个区域称作死区。当VDD 跌至V1 时,
系统仍处于正常状态;当VDD 跌至V2 时,系统进入死区,系统工作在死区时,可能导致程序的运行
紊乱;当电压跌至V3,且低于BOR电压点,系统可正常复位,处于BOR电压点的时间过短,系统仍无
法正常产生欠压复位信号,可能导致程序的运行紊乱。
VDD
系统工作正常区域
V1
V2
系统工作死区
BOR电压点
V3
BOR复位区域
0V
3.4.3 工作死区与工作频率的关系
工作死区电压与工作速度相关,如下图示意了死区与工作频率的关系:
VDD
系统工作死区
系统复位区域
系统工作电压随工作频率的关系
3.4.4 死区防护
对于死区防护,有以下几点建议:
合理使用看门狗复位电路
降低系统的工作频率
合理采用外部复位电路(电压偏移复位电路、外部 IC 复位)
注:
二极管 RC 复位电路电压偏移复位电路、外部 IC 复位防止系统进入死区。
- 24 -
Fcpu
HC18P11XL
3.5 外部复位
当外部复位端口 MCLRB 输入一个持续时间超过 TMCLRB 的低电平时,产生外部复位。MCLRB
选择配置字(编译选项)为 1,MCLRB 口为外部复位输入口。
外部复位示意图:
MCLRB
TMCLRB
MCLRB_RST
延时时间
系统复位
注:
TMCLRB 需大于 200uS(典型值);外部复位延时时间为 2.2ms/1.1ms。
3.5.1 外部 RC 复位电路
由电阻和电容组成的基本RC 复位电路,它在系统上电的过程中能够为复位引脚提供一个缓慢上
升的复位信号。这个复位信号的上升速度低于VDD 的上电速度,为系统提供合理的复位时序,当复
位引脚检测到高电平时,系统复位结束,进入正常工作状态。
如下图:
VDD
VDD
47kΩ
MCLRB
MCU
0.1uF
GND
3.5.2 二极管 RC 复位电路
在基本RC复位电路上增加一个二极管(DIODE),对于电源异常情况,二极管正向导通使电容
快速放电并与VDD保持一致,避免复位引脚持续高电平,系统无法正常复位。
- 25 -
HC18P11XL
VDD
VDD
47kΩ
DIODE
MCLRB
MCU
0.1uF
GND
3.5.3 电压偏置复位电路
电压偏置复位电路是一种简单的电压检测复位电路,调整电压检测点,可以解决系统死区问题。
电路中,R1和R2构成分压电路,当R1和R2的分压值高于三极管的开启电压时,三极管集电极输出高
电平,单片机正常工作;当R1和R2的分压值低于三极管的开启电压时,集电极输出低电平,MCU复
位。
对于不同应用需求,选择适当的分压电阻。分压电阻R1和R2在电路中要耗电,此处的功耗必须计
入整个系统的功耗中。
VDD
VDD
R1
MCLRB
R2
MCU
2KΩ
GND
- 26 -
HC18P11XL
4 系统时钟
4.1 概述
HC18P11xL内带双时钟系统:高频时钟和低频时钟。高频时钟的时钟源由高频晶振或内部8MHz
RC 振荡电路(IRC 8MHz)提供。低频时钟的时钟源则由低频晶振或内部低速RC振荡电路(RC
32KHz@5V)提供。两种时钟都可作为系统时钟源Fosc。OSCCON寄存器的SCS位控制高频时钟和低
频时钟之间切换。
高频模式:Fcpu = Fosc / N,N = 2或4,时钟模式选择决定N的值。
低频模式:Fcpu = Fosc / N,N = 2或4,时钟模式选择决定N的值。
4.2 时钟框图
OSCHM[1:0]
OSCI/PORTB7
EN
SCS
HS/ ERC
OSCO/PORTB6
8M
高频时钟(HOSC)
4M
2M
分
频
器
8M IHRC
系统时钟(Fosc)
IRC
1M
500K
ROSC[2:0]
LOSCI/PORTB0
T0OSCEN
LOSCO/PORTB1
32K低频晶体振荡器
32K 低频RC振荡器
低频时钟(LOSC)
32K RC
OSCLM[1:0]
WDT计数时钟
OSCHM[1:0]:高速系统时钟选择配置字
OSCLM[1:0]:低速系统时钟选择配置字
ROSC[2:0]:高速内部RC振荡器频率选择配置字
Fosc:系统时钟频率
- 27 -
HC18P11XL
4.3 系统高频时钟
系统高频时钟有三种选择,通过OSCHM[1:0]高频系统时钟选择配置字来控制。
高频系统时钟选择配置字:
OSCHM[1:0]
说明
00
内部 RC 振荡器(IRC),OSCI/OSCO 作为普通 IO 口。
01
高频晶体振荡器(HS),OSCI/OSCO 作为高频晶体振荡器输入/输出口。
外部时钟输入,OSCI 作为外部时钟输入口,OSCO 作为外部时钟输出口。
10
外部 RC 振荡器(ERC),OSCI 作为外部 RC 震荡输入口。
4.3.1 内部高频 RC 振荡器
配置字OSCHM[1:0]和ROSC[2:0]控制单片机的内置RC高速时钟。OSCHM[1:0]若选择“00”,则内
置RC振荡器作为系统时钟源,OSCI/OSCO作为通用I/O口。
内置RC高频时钟有8M/4M/2M/1M /500K 五种选择。
高频内部RC振荡器频率选择配置字:
ROSC[2:0]
说明
111
内部RC振荡器频率选择8MHz。
110
内部RC振荡器频率选择4MHz。
101
内部RC振荡器频率选择2MHz。
100
内部RC振荡器频率选择1MHz。
011
内部RC振荡器频率选择500KHz。
4.3.2 外部高频时钟
外部高频时钟共三种模式,由配置字 OSCHM 控制具体模式的选择:
高频晶体振荡器:最高 20MHz
外部 RC 振荡器
外部时钟输入
4.3.2.1高频晶体振荡器
高频晶体振荡器的频率为400K~20MHz,推荐的典型值为4MHz、8MHz和16MHz,电容推荐值为
20pF。
OSCO
Crystal
OSCI
- 28 -
HC18P11XL
注:
OSCI 和 OSCO 引脚与振荡器和起振电容之间距离 10mm 以内。
4.3.2.2外部RC振荡器
外部RC振荡器的频率随电源电压、电阻(REXT)和电容(CEXT)以及工作温度变化而变化。如果
高频时钟选择为外部RC振荡器,OSCO引脚为通用I/O口。
建议值: 3 kΩ ≤ REXT ≤ 100 kΩ
CEXT > 20pF
VDD
REXT
OSCI
CEXT
注:
Rext 和 Cext 尽量靠近单片机的 OSCI 引脚(10mm 以内)
。
4.3.2.3外部时钟源
单片机可选择外部时钟信号作为系统时钟,由配置字OSCHM控制,从OSCI 脚送入。
如果配置字OSCHM选择为高频晶体振荡器,外部时钟由CLKI引脚输入,OSCO引脚为CLKI的反
向输出。
OSCO
CLKI
如果配置字OSCHM选择为外部RC振荡器,外部时钟由CLKI引脚输入,OSCO引脚为通用I/O口。
- 29 -
HC18P11XL
VDD
OSCO
REXT
CLKI
OSCI OSCI
CEXT
注:
外部振荡电路中的 GND 必须尽可能的接近单片机的 VSS 端口。
4.4 系统低频时钟
高频时钟有两种选择,通过低频时钟选择配置字来选择。
低频晶体振荡器: 32.768KHz
低频 RC 振荡器: 32K(5V 典型值)
低频系统时钟选择配置字:
OSCLM[1:0]
说明
00
低频 RC 振荡器,32KHz,LOSCI/LOSCO 作为输入/输出口。
01
低频晶体振荡器,32.768KHz,LOSCI/LOSCO 作为低频晶体振荡器
输入/输出口。
4.4.1 低频晶体振荡器
低频晶体振荡器的频率为32.768KHz,电容推荐值为20pF。
低频晶体振荡器电路:
LOSCO
Crystal
LOSCI
系统工作在绿色模式下,可以使能低频晶体振荡器。
注:
外部高频晶振接 OSCO、OSCI 端口,外部低频晶振接 LOSCO、LOSCI 端口。
- 30 -
HC18P11XL
4.4.2 低频 RC 振荡器
系统低频时钟源也可采用RC振荡电路。低频RC振荡电路的输出频率受系统电压和环境温度的影
响较大,通常为5V时输出32KHZ(典型值)。
输出频率与工作电压之间的关系如下图所示:
HC18P110L/111L 低频内部 RC 频率电压特性
RC
低 32
频
内 30
部
28
频 26
率
( 24
KHz
)
22
20
2
2.5
3
3.5
4
电压(V)
注:
低频时钟也用作看门狗定时器的时钟。
- 31 -
4.5
5
5.5
6
HC18P11XL
5 系统工作模式
5.1 概述
HC18P11xL可在如下四种工作模式之间进行切换:
高频模式
低频模式
休眠模式
绿色模式
系统复位后,工作于高频模式还是低频模式,由配置字决定。程序运行过程中,可以通过设置
SCS 位使系统在高频和低频模式之间切换。
绿色模式
复位或中断
T0
T0
1
、 S=
令 T0C
p指
ee 1 &
Sl N=
CE
OS
OS Sle
CE ep指
N= 令
1& 、
T0
CS
复位或中断
=1
SCS清零
高频模式
低频模式
SCS置1
Sle
T0 ep指
OS 令
CE 、
N=
0
、
指令N=0
p
e
Sle SCE
O
T0
复位或中断
复位或中断
休眠模式
注:
1、 从休眠或绿色模式唤醒,中断使能的情况则进入相应中断,否则执行下一句。
2、 系统不论从低速或者高速模式进入绿色模式,唤醒后,返回到高速模式。
3、 外部复位和 Timer2 中断不能唤醒休眠或绿色模式。
4、 进入休眠或绿色模式前,关闭 WDT 可降低功耗。
- 32 -
HC18P11XL
各种模式下振荡器模块及Timer0/Timer1的工作状态表:
模块
高频模式
低频模式
绿色模式
休眠模式
高频振荡器
运行
由HXEN决定
由HXEN决定
关闭
低频振荡器
运行
运行
运行
关闭
Timer0
运行
运行
定时唤醒模式下运行
计数器模式下运行
Timer1
运行
运行
异步定时唤醒模式下运
行
异步计数器模式下运
行
5.2 模式切换举例
例:高频/低频模式切换到睡眠模式。
BSF
STATUS,RP0
BCF
OSCCON,T0OSCEN
SLEEP
例:高频模式切换到低频模式.
BSF
STATUS,RP0
BSF
OSCCON,SCS
;BANK1
;SCS = 1, 系统进入低频模式
例:从低频模式切换到高频模式。
BSF
STATUS,RP0
BCF
OSCCON,SCS
;BANK1
;SCS = 0, 系统进入高频模式
例:从高频/低频模式切换到绿色模式
T0定时器定时唤醒
MOVLW
0X05
BSF
STATUS,RP0
MOVWF
OPTION
BSF
OPTION, T0CS
BSF
OSCCON, T0OSCEN
BCF
STATUS,RP0
BSF
INTCON,T0IE
BSF
INTCON,GIE
CLRF
T0
SLEEP
;BANK1
;BANK0
;使能T0定时器
例:从高频/低频模式切换到绿色模式。
T0定时器定时唤醒,OSCLM=01,低频晶体振荡器为32,768KHz,定时唤醒时间为0.5s。
MOVLW
0X05
BSF
STATUS,RP0
;BANK1
MOVWF
OPTION
BSF
OPTION,T0CS
BSF
OSCCON,T0OSCEN
BCF
OSCCON,T0IF
BCF
STATUS,RP0
;BANK0
- 33 -
HC18P11XL
BSF
BSF
CLRF
INTCON,T0IE
INTCON,GIE
T0
;使能T0定时器
STATUS,RP0
INTCON,T0IF
;BANK0
;0.5s时间到
RTC_MODE:
SLEEP
BCF
BCF
…
GOTO
RTC_MODE
5.3 高低频时钟切换
高低频切换时序:
HOSC
LOSC
SCS
FOSC
Tscs
高低速时钟切换(HXEN=0)
高低频切换时序:
HOSC
LOSC
SCS
FOSC
高低速时钟切换(HXEN=1)
时钟切换时间(Tscs)计算:
Tscs = 高频振荡器起振时间 + 高频振荡器稳定时间
- 34 -
HC18P11XL
不同类型高频振荡器的稳定时间表:
振荡器类型
高频振荡器稳定时间
高频晶体振荡器
1024 Clock
外部/内部 RC 振荡器
16 Clock
5.4 唤醒时间
系统进入休眠模式后,系统时钟停止运行。外部中断把系统从休眠模式下唤醒时,系统需要等待
振荡器起振定时器(OST)定时结束,以使振荡电路进入稳定工作状态,等待的这一段时间称为唤醒
时间。唤醒时间结束后,系统进入高频或低频模式。
唤醒时间的计算如下:
唤醒时间 = 起振时间 + OST定时时间
不同类型振荡器OST定时时间表:
振荡器类型
OST 定时时间
高/低频晶体振荡器
1024 Clock
外/内部 RC 振荡器
16 Clock
低频 RC 振荡器
4 Clock
注:
系统进入绿色模式后,低频时钟正常运行。外部或内部中断将系统从绿色模式中唤醒不需要唤醒时间。
5.5 OSCCON 寄存器
90h
Bit 7
Bit 6
Bit 5
Bit 4
Bit 3
Bit 2
Bit 1
Bit 0
OSCCON
T0OSCEN
-
-
-
-
-
HXEN
SCS
R/W
R/W
-
-
-
-
-
R/W
R/W
POR的值
0
-
-
-
-
-
0
q
注: x = 未知, - = 未实现, q = 取值视条件而定
bit 7
T0OSCEN:低频振荡器使能位
1 = 在低速或绿色模式下使能内部32K WDT振荡器
0 = 在低速或绿色模式下禁止内部32K WDT振荡器
bit 1
HXEN:高频振荡器使能位
1 = 在低速或绿色模式下使能高频振荡器
0 = 在低速或绿色模式下禁止高频振荡器
bit 0
SCS:高低频模式选择位
1 = 系统时钟选择为低频系统时钟
0 = 系统时钟选择为高频系统时钟
- 35 -
HC18P11XL
6 中断
HC18P11xL共有九个中断源:
Timer0定时器中断
INT0外部中断
PORTB电平变化中断
Timer1定时器中断
Timer2定时器中断
ADC中断
Timer1门控中断
CCP1中断
CCP2中断
系统产生中断时,程序计数器(PC)值压入堆栈,程序跳转至0004h,进入中断服务程序。在中
断内部,GIE被除能,避免中断嵌套,程序运行到RETFIE指令时,系统退出中断服务程序并自动使能
GIE,程序计数器值出栈,系统执行PC+1地址对应的指令。中断不会自动清除中断标志,需要软件清
除。
为避免误进入中断,在使能中断和退出中断服务程序之前,必须清除相应中断标志位。在中断服
务程序中不需要软件使能GIE,以免造成程序紊乱。
中断示意图:
PORTB0
IOCB0
PORTB1
IOCB1
Timer0中断
外部中断
PORTB3
唤醒
INTF
INTE
到CPU的中断
RBIE
电平变化中断
Timer1中断
IOCB3
PORTB5
TOIE
RBIF
PORTB2
IOCB2
TOIF
Timer1门控中断
TM1IF
T1IE
T1GIF
T1GIE
IOCB5
PORTB6
Timer2中断
IOCB6
PORTB7
IOCB7
T2IF
T2IE
PEIE
ADIF
ADC中断
ADIE
CCP1中断 CCP1IF
CCP1IE
CCP2中断 CCP2IF
CCP2IE
GIE
6.1 内核中断
使能内核中断必须将GIE和相应中断的使能位置1,使能PORTB电平变化中断还需要将相应端口
配置为输入并且IOCB的相应位置1。INT0外部中断和PORTB电平变化中断可以唤醒SLEEP,Timer0
中断在计数器模式和定时唤醒模式下可以唤醒SLEEP。
- 36 -
HC18P11XL
0Bh、8Bh
Bit 7
Bit 6
Bit 5
Bit 4
Bit 3
Bit 2
Bit 1
Bit 0
INTCON
GIE
PEIE
T0IE
INTE
RBIE
T0IF
INTF
RBIF
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
POR的值
0
0
0
0
0
0
0
x
注: x = 未知
bit 7
GIE:全局中断使能位
1 = 使能所有未屏蔽的中断
0 = 禁止所有中断
bit 5
T0IE:Timer0溢出中断使能位
1 = 使能Timer0中断
0 = 禁止Timer0中断
bit 4
INTE: INT0外部中断使能位
1 = 使能INT0外部中断
0 = 禁止INT0外部中断
bit 3
RBIE:PORTB电平变化中断使能位
1 = 使能PORTB电平变化中断
0 = 禁止PORTB电平变化中断
bit 2
T0IF:Timer0溢出中断标志位,Timer0计数寄存器在FFh至00h时产生溢出信号
1 = Timer0计数寄存器溢出(必须由软件清0)
0 = Timer0计数寄存器未溢出
bit 1
INTF: INT0外部中断标志位
1 = 发生INT0外部中断(必须由软件清0)
0 = 未发生INT0外部中断
bit 0
RBIF:PORTB电平变化中断标志位
1 = PORTB[7:5] &PORTB[3:0]中至少有一个端口的电平状态发生了改变(必须由软件清
0)
0 = PORTB[7:5] &PORTB[3:0]电平状态没有变化
81h
Bit 7
Bit 6
Bit 5
Bit 4
Bit 3
Bit 2
Bit 1
Bit 0
OPTION
RBPUB
INTEDG
T0CS
T0SE
PSA
PS2
PS1
PS0
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
POR的值
1
1
1
1
1
1
1
1
bit 6
INTEDG:触发INT0外部中断的边沿选择位
1 = INT0引脚上升沿触发中断
0 = INT0引脚下降沿触发中断
6.2 外设中断
使能外设中断必须将GIE和PEIE置1,同时将相应中断的使能位置1。ADC中断可以唤醒SLEEP,
Timer1中断在异步计数器模式和异步定时唤醒模式下可以唤醒SLEEP,CCPx中断在捕捉模式下可以
唤醒SLEEP。
注:
PEIE 控制的外设中断包括 T1、T2、T2G、AD、CCPx 中断,欲开启此 4 类中断,除允许相应的 IE,还需要使能
PEIE 及 GIE。
- 37 -
HC18P11XL
0Bh、8Bh
Bit 7
Bit 6
Bit 5
Bit 4
Bit 3
Bit 2
Bit 1
Bit 0
INTCON
GIE
PEIE
T0IE
INTE
RBIE
T0IF
INTF
RBIF
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
POR的值
0
0
0
0
0
0
0
x
bit 7
bit 6
GIE:全局中断使能位
1 = 使能所有未屏蔽的中断
0 = 禁止所有中断
PEIE:外设中断使能位
1 = 使能所有未屏蔽的外设中断
0 = 禁止所有外设中断
8Ch
Bit 7
Bit 6
Bit 5
Bit 4
Bit 3
Bit 2
Bit 1
Bit 0
PIE1
T1GIE
ADIE
-
-
-
CCP1IE
T2IE
T1IE
R/W
R/W
R/W
-
-
-
R/W
R/W
R/W
POR的值
0
0
-
-
-
0
0
0
8Dh
Bit 7
Bit 6
Bit 5
Bit 4
Bit 3
Bit 2
Bit 1
Bit 0
PIE2
-
-
-
-
-
-
-
CCP2IE
R/W
-
-
-
-
-
-
-
R/W
POR的值
-
-
-
-
-
-
-
0
bit 7
bit 6
bit 2
bit 1
bit 0
bit 0
T1GIE:Timer1门控中断使能位
1 = 使能Timer1门控中断
0 = 禁止Timer1门控中断
ADIE:ADC中断使能位
1 = 使能ADC中断
0 = 禁止ADC中断
CCP1IE:CCP1中断使能位
1 = 使能CCP1中断
0 = 禁止CCP1中断
T2IE:Timer2计数寄存器与PR2匹配中断使能位
1 = 使能Timer2匹配中断
0 = 禁止Timer2匹配中断
T1IE:Timer1溢出中断使能位
1 = 使能Timer1溢出中断
0 = 禁止Timer1溢出中断
CCP2IE:CCP2中断使能位
1 = 使能CCP2中断
0 = 禁止CCP2中断
0Ch
Bit 7
Bit 6
Bit 5
Bit 4
Bit 3
Bit 2
Bit 1
Bit 0
PIR1
T1GIF
ADIF
-
-
-
CCP1IF
T2IF
T1IF
R/W
R/W
R/W
-
-
-
R/W
R/W
R/W
POR的值
0
0
-
-
-
0
0
0
- 38 -
HC18P11XL
0Dh
Bit 7
Bit 6
Bit 5
Bit 4
Bit 3
Bit 2
Bit 1
Bit 0
PIR2
-
-
-
-
-
-
-
CCP2IF
R/W
-
-
-
-
-
-
-
R/W
POR的值
-
-
-
-
-
-
-
0
bit 7
T1GIF:Timer1门控中断标志位
1 = Timer1门控产生中断
0 = Timer1门控未产生中断
bit 6
ADIF:ADC中断标志位
1 = AD转换已完成(必须用软件清零)
0 = AD转换未完成或尚未开始
bit 2
CCP1IF:CCP1中断标志位
捕捉模式:
1 = 发生了捕捉事件(必须用软件清零)
0 = 未发生捕捉事件
比较模式:
1 = 发生了比较事件(必须用软件清零)
0 = 未发生比较事件
PWM 模式:
在此模式下未使用
bit 1
T2IF:Timer2计数寄存器与PR2匹配中断标志位
1 = Timer2发生匹配(必须用软件清零)
0 = Timer2未发生匹配
bit 0
T1IF:Timer1溢出中断标志位,Timer1计数寄存器在FFFFh至0000h时产生溢出信号
1 = Timer1计数寄存器溢出(必须由软件清0)
0 = Timer1计数寄存器未溢出
bit 0
CCP2IF:CCP2中断标志位
捕捉模式:
1 = 发生了捕捉事件(必须用软件清零)
0 = 未发生捕捉事件
比较模式:
1 = 发生了比较事件(必须用软件清零)
0 = 未发生比较事件
PWM 模式:
在此模式下未使用
6.3 GIE 全局中断
只有当全局中断控制位GIE置1的时候程序才能响应中断请求。一旦有中断发生,程序计数器入栈,
程序转至中断向量地址(ORG 0004H),堆栈层数加1。
例:设置全局中断控制位(GIE).
BSF
INTCON,GIE
;使能GIE
注:在所有中断中,GIE 都必须处于使能状态。
指
令
NIHAO
- 39 -
HC18P11XL
6.4 中断保护
有中断请求发生并被响应后,程序转至0004H执行中断服务程序。
中断服务程序开始执行时,需保存W寄存器、STATUS寄存器、PCLATH寄存器的内容;结束中
断服务程序时,恢复PCLATH寄存器、STATUS寄存器、W寄存器的数值,注意顺序。
注:
1、 多 BANK 的 IC 中,为了使保存系统寄存器的 RAM 可以在所有 BANK 访问,建议将这些 RAM 指定在所有 BANK
均映射的地址,该 IC 为 0X40~0X7F。
2、在退出中断时,由于需要先恢复 STATUS,再使用 MOVF 指令恢复 W,可能会改变 STATUS,因此必须使用 SWAPF
指令恢复 W。注意在中断中共有两句 SWAPF 指令。
例:对W、PCLATH 和STATUS 进行入栈保护。
ORG
0000H
GOTO
START
ORG
0004H
GOTO
INT_SERVICE
ORG
0010H
START:
…
INT_SERVICE:
MOVWF
W_TEMP
SWAPF
STATUS,W
MOVWF
STATUS_TEMP
MOVF
PCLATH, W
MOVWF
PCLATH_TEMP
CLRF
STATUS
…
MOVF
PCLATH_TEM ,W
MOVWF
PCLATH
SWAPF
STATUS_TEMP,W
MOVWF
STATUS
SWAPF
W_TEMP,F
SWAPF
W_TEMP,W
RETFIE
…
END
;保存W
;保存STATUS
;保存PCLATH
;切换到BANK0
;恢复PCLATH
;恢复STATUS
;恢复W
;退出中断
6.5 TIMER0 定时器中断
T0溢出时,无论T0IE 处于何种状态,T0IF都会置1。若T0IE 和T0IF 都置1,且GIE使能,系统
就会响应TIMER0的中断;若T0IE = 0,则无论T0IF 是否置1,系统都不会响应TIMER0 中断。
- 40 -
HC18P11XL
例:T0 中断请求设置。
MOVLW
BSF
MOVWF
MOVLW
BCF
MOVWF
BSF
BCF
BSF
例:T0 中断服务程序
ORG
GOTO
INT_SERVICE:
MOVWF
SWAPF
MOVWF
MOVF
MOVWF
BCF
BTFSS
GOTO
T0ISR:
BCF
MOVLW
MOVWF
…
0XC5
STATUS,RP0
OPTION
0X40
STATUS,RP0
T0
INTCON,T0IE
INTCON,T0IF
INTCON,GIE
;BANK1
;T0时钟=Fcpu / 64
;T0初始值=64H
;BANK0
;置T0中断使能标志
;清T0中断标志
;使能GIE
0004H
INT_SERVICE
W_TEMP
STATUS, W
STATUS_TEMP
PCLATH, W
PCLATH_TEMP
STATUS,RP0
INTCON,T0IF
EXIT_INT
;保存W
INTCON,T0IF
0X40
T0
;清T0IF
;保存STATUS
;保存PCLATH
;BANK0
;检查是否有T0中断请求标志
;T0IF = 0,退出中断
;重置T0值
;T0中断程序
EXIT_INT:
MOVF
MOVWF
SWAPF
MOVWF
SWAPF
SWAPF
RETFIE
PCLATH_TEM ,W
PCLATH
STATUS_TEMP,W
STATUS
W_TEMP, F
W_TEMP,W
;恢复PCLATH
;恢复STATUS
;恢复W
;退出中断
6.6 INT0 外部中断
INT0 被触发,则无论INTE 处于何种状态,INTF 都会被置1。如果INTF=1 且INTE=1,GIE
使能,系统响应该中断;如果INTF=1 而INTE=0,系统并不会执行中断服务。在处理多中断时尤其
需要注意。
- 41 -
HC18P11XL
81h
Bit 7
Bit 6
Bit 5
Bit 4
Bit 3
Bit 2
Bit 1
Bit 0
OPTION
RBPUB
INTEDG
T0CS
T0SE
PSA
PS2
PS1
PS0
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
POR的值
1
1
1
1
1
1
1
1
bit 6
INTEDG:触发INT0外部中断的边沿选择位
1 = INT0引脚上升沿触发中断
0 = INT0引脚下降沿触发中断
例:INT0 中断请求设置,电平触发。
BSF
STATUS,RP0
BSF
OPTION,INTEG
BCF
STATUS,RP0
BCF
INTCON,INTF
BSF
INTCON,INTE
BSF
INTCON,GIE
;BANK1
;INT0置为上升沿触发
;BANK0
;INT0中断请求标志清零
;使能INT0中断
;使能GIE
例:INT0 中断。
ORG
GOTO
INT_SERVICE:
…
BCF
BTFSS
GOTO
BCF
…
…
EXIT_INT:
…
RETFIE
0004H
INT_SERVICE
;保存STATUS、W和PCLATH
;BANK0
;检测T0IF
;T0IF = 0,退出中断
;T0IF清零
;INT0中断服务程序
STATUS,RP0
INTCON,INTF
EXIT_INT
INTCON,INTF
;恢复STATUS、W和PCLATH
;退出中断
6.7 PORTB 电平变化中断
PORTB电平变化中断时,
则无论RBIE处于何种状态,RBIF都会被置1。如果RBIF=1 且RBIE=1,
GIE使能,系统响应该中断;如果RBIF=1 而RBIE=0,系统并不会执行中断服务。
电平变化中断必须将PORTB端口设为输入,并将寄存器IOCB对应位置1。
16h
Bit 7
Bit 6
Bit 5
Bit 4
Bit 3
Bit 2
Bit 1
Bit 0
IOCB
IOCB7
IOCB6
IOCB5
-
IOCB3
IOCB2
IOCB1
IOCB0
R/W
R/W
R/W
R/W
-
R/W
R/W
R/W
R/W
POR的值
0
0
0
-
0
0
0
0
IOCB[7:0]:PORTBx电平变化中断使能控制位
0 = 该端口禁止电平变化中断
1 = 该端口使能电平变化中断
- 42 -
HC18P11XL
注:
1、如要允许 PORTB 口电平变化中断必须将 IOCB 的对应端口的位置 1。
2、PORTB 电平变化中断中,在清零 RBIF 之前必须执行 PORTB 端口读操作。
例:PORTB1 电平变化中断请求设置。
MOVLW
0X02
BSF
STATUS,RP0
IORWF
TRISB,F
MOVLW
0X02
BCF
STATUS,RP0
IORWF
IOCB,F
MOVF
PORTB, W
BCF
INTCON,RBIF
BSF
INTCON,RBIE
BSF
INTCON,GIE
;BANK1
;PORTB1端口为输入
;BANK0
;使能PORTB1端口为电平变化中断
;读PORTB口
; PROTB中断请求标志清零
;使能PROTB中断
;使能GIE
例:PORTB 中断。
ORG
GOTO
INT_SERVICE:
…
BCF
BTFSS
GOTO
MOVF
BCF
…
…
EXIT_INT:
…
RETFIE
例:PORTB 中断唤醒。
MOVLW
BSF
IORWF
MOVLW
BCF
IORWF
MOVF
BCF
BSF
SLEEP
BCF
0004H
INT_SERVICE
;保存STATUS、W和PCLATH
;BANK0
;检测RBIF
;RBIF = 0,退出中断
;读PORTB端口
; RBIF清零
; PORTB电平变化中断服务程序
STATUS,RP0
INTCON,RBIF
EXIT_INT
PORTB,W
INTCON,RBIF
;恢复STATUS、W和PCLATH
;退出中断
0X02
STATUS,RP0
TRISB,F
0X02
STATUS,RP0
IOCB,F
PORTB,W
INTCON,RBIF
INTCON,RBIE
;BANK1
;PORTB1端口为输入
;BANK0
;使能PORTB1端口为电平变化中断
;读PORTB口
;PROTB中断请求标志清零
;使能PROTB中断
INTCON,RBIE
- 43 -
HC18P11XL
BCF
MOVF
…
STATUS,RP0
PORTB,W
;BANK0
;读PORTB端口
;其他程序
注:
PORTB 电平变化唤醒,需在 SLEEP 指令后执行 PORTB 端口读操作。
6.8 TIMER2 定时器中断
当T2的值和PR2的值相同时,TIMER2中断被触发,则无论T2IE 处于何种状态,T2IF 都会被置1。
如果T2IF=1 且T2IE=1,且PEIE、GIE均使能,系统响应该中断;如果T2IF=1 而T2IE=0,系统
并不会执行中断服务。
例:TIMER2 中断请求设置
MOVLW
0XFF
BSF
STATUS,RP0
;BANK1
MOVWF
PR2
;设置T2周期
MOVLW
0X04
BCF
STATUS,RP0
;BANK0
MOVWF
T2CON
;设置分频比
CLRF
T2
BSF
STATUS,RP0
;BANK1
BSF
PIE1,T2IE
;使能TIMER2中断
BCF
STATUS,RP0
;BANK0
BSF
INTCON,GIE
BSF
T2CON,T2ON
;使能TIMER2
例:TIMER2 中断。
ORG
GOTO
T2INT_SERVICE:
…
BCF
BTFSS
GOTO
BCF
…
…
EXIT_INT:
…
RETFIE
0004H
T2INT_SERVICE
;保存STATUS、W和PCLATH
;BANK0
;检测T2IF
;T2IF = 0,退出中断
;T2IF清零
;TIMER2中断服务程序
STATUS,RP0
PIR1,T2IF
EXIT_INT
PIR1,T2IF
;恢复STATUS、W和PCLATH
;退出中断
- 44 -
HC18P11XL
6.9 TIMER1 中断
T1溢出时,无论T1IE 处于何种状态,T1IF都会置1。若T1IE 和T1IF 都置1,且PEIE、GIE均使
能,系统就会响应TIMER1的中断;若T1IE = 0,则无论T1IF 是否置1,系统都不会响应TIMER1中断。
例:TIMER1 工作于异步计数模式,并中断唤醒 SLEEP
MOVLW
0XA4
BCF
STATUS,RP0
;BANK0
MOVWF
T1CON
MOVLW
nnH
MOVWF
T1H
MOVLW
nnH
MOVWF
T1L
;Timer1赋初值
MOVLW
0XC0
MOVWF
INTCON
;使能外设中断
BSF
STATUS,RP0
;BANK1
BSF
PIE1,T1IE
BCF
STATUS,RP0
BCF
PIR1,T1IF
BSF
T1CON,T1ON
BSF
STATUS,RP0
BCF
OSCCON,T0OSCEN
;禁止低频晶体振荡器
SLEEP
;进入SLEEP
T1INT_SERVICE:
…
BCF
BTFSS
GOTO
BCF
…
…
;保存STATUS、W和PCLATH
; BANK0
;检测T1IF
;T1IF = 0,退出中断
;T1IF清零
;TIMER1中断服务程序
STATUS,RP0
PIR1,T1IF
EXIT_INT
PIR1,T1IF
EXIT_INT:
…
RETFIE
;恢复STATUS、W和PCLATH
;退出中断
6.10 TIMER1 门控中断
当发生T1门控中断时,无论T1GIE 处于何种状态,T1GIF都会置1。若T1GIE 和T1GIF 都置1,
且PEIE、GIE均使能,系统就会响应TIMER1门控中断;若T1GIE = 0,则无论T1GIF 是否置1,系统
都不会响应TIMER1门控中断。
- 45 -
HC18P11XL
6.11 AD 中断
当ADC完成,ADON被硬件清零,无论ADIE处于何种状态,与此同时ADIF被置1。若ADIE、ADIF
为1,且PEIE、GIE均使能,系统就会相应ADC中断;若ADIE = 0,则无论ADIF 是否置1,系统都不
会响应ADC中断。
6.12 CCP1 中断和 CCP2 中断
当发生CCPx中断时,无论CCPxIE处于何种状态,CCPxIF被置1。若CCPxIE、CCPxIF为1,且PEIE、
GIE均使能,系统就会相应CCPx中断;若CCPxIE = 0,则无论CCPxIF 是否置1,系统都不会响应CCPx
中断。
6.13 多中断操作举例
在同一时刻,系统中可能出现多个中断请求。此时,用户必须根据系统的要求对各中断进行优先
权的设置。中断请求标志IF由中断事件触发,当IF处于有效值1时,系统并不一定会响应该中断。
各中断触发事件如下表所示:
中断
有效触发
T0IF
T0溢出
INTF
由INTEDG控制
RBIF
PORTB电平变化
T2IF
T2的值和PR2相同
多个中断同时发生时,需要注意的是:首先,必须预先设定好各中断的优先权;其次,利用IE和
IF 控制系统是否响应该中断。在程序中,必须对中断控制位和中断请求标志进行检测。
例:多中断条件下检测中断请求。
ORG
0004H
GOTO INT_SERVICE
INT_SERVICE:
…
INT0CHK:
BCF
STATUS,RP0
BTFSS INTCON,INTE
GOTO INT0CHK
BTFSC INTCON,INTF
GOTO INT0
INTT0CHK:
BTFSS INTCON,T0IE
GOTO INTT2CHK
BTFSC INTCON,T0IF
GOTO INTT0
INTT2CHK:
BSF
STATUS,RP0
BTFSS PIE1,T2IE
;保存STATUS、W和PCLATH
;检查是否有INT0中断请求
;BANK0
;检查是否使能INT0中断
;跳到下一个中断
;检查是否有INT0中断请求
;进入INT0中断
;检查是否有T0中断请求
;检查是否使能T0中断
;跳到下一个中断
;检查是否有T0中断请求
;进入T0中断
;检查是否有T2中断请求
;BANK1
;检查是否使能T2中断
- 46 -
HC18P11XL
GOTO
BCF
BTFSC
GOTO
INTRBCHK
STATUS,RP0
PIR1,T2IF
INTT2
BTFSS
GOTO
BTFSC
GOTO
INTCON,RBIE
INT_EXIT
INTCON,RBIF
INTRB
;跳到下一个中断
;BANK0
;检查是否有T2中断请求
;进入T2中断
INTRBCHK:
;跳到中断结束
;进入PORTB电平变化中断
INTT2:
BCF
PIR1,T2IF
````````
GOTO INT_EXIT
;T2中断处理程序
…
RETFIE
;恢复STATUS、W和PCLATH
;退出中断
INT_EXIT:
- 47 -
HC18P11XL
7 I/O口
HC18P11xL共有两个I/O端口:
PORTA口
PORTB口
7.1 I/O 口模式
85h
Bit 7
Bit 6
Bit 5
Bit 4
Bit 3
Bit 2
Bit 1
Bit 0
TRISA
TRISA7
TRISA6
-
TRISA4
TRISA3
TRISA2
TRISA1
TRISA0
R/W
R/W
R/W
-
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
POR的值
1
1
-
1
1
1
1
1
86h
Bit 7
Bit 6
Bit 5
Bit 4
Bit 3
Bit 2
Bit 1
Bit 0
TRISB
TRISB7
TRISB6
TRISB5
-
TRISB3
TRISB2
TRISB1
TRISB0
R/W
R/W
R/W
R/W
-
R/W
R/W
R/W
R/W
POR的值
1
1
1
-
1
1
1
1
Bit [7:0] PORTx[7:0]的输入输出控制位
1 =输入状态
0 =输出状态
9Dh
Bit 7
Bit 6
Bit 5
Bit 4
Bit 3
Bit 2
Bit 1
Bit 0
ANSEL
ANSEL7
ANSEL6
-
ANSEL4
ANSEL3
ANSEL2
ANSEL1
ANSEL0
R/W
R/W
R/W
-
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
POR的值
1
1
-
1
1
1
1
1
Bit [7:5]: [4:0]
:A/D引脚数模控制位
1:模拟模式,作为模拟信号口,仅可作为AD通道的模拟输入
0:数字模式,作为数字输入或输出口
注:
ANEL 上电初始值为 B’11x1 1111’,即作为模拟输入。无论是否应用到 AD,均需要在上电后,对 IO 操作之前
按需配置,否则 IO 口可能无法受控于对应的端口寄存器,状态将不确定。
7.2 I/O 口上拉电阻
93h
Bit 7
Bit 6
Bit 5
Bit 4
Bit 3
Bit 2
Bit 1
Bit 0
WPUA
WPUA7
WPUA6
-
WPUA4
WPUA3
WPUA2
WPUA1
WPUA0
R/W
R/W
R/W
-
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
POR的值
1
1
-
1
1
1
1
1
- 48 -
HC18P11XL
13h
Bit 7
Bit 6
Bit 5
Bit 4
Bit 3
Bit 2
Bit 1
Bit 0
WPUB
WPUB7
WPUB6
-
-
WPUB3
WPUB2
WPUB1
WPUB0
R/W
R/W
R/W
-
-
R/W
R/W
R/W
R/W
POR的值
1
1
-
-
1
1
1
1
WPUx[7:0] PORTx[7:0]的上拉使能位
1 = 上拉禁止
0 = 上拉使能
81h
Bit 7
Bit 6
Bit 5
Bit 4
Bit 3
Bit 2
Bit 1
Bit 0
OPTION
RBPUB
INTEDG
T0CS
T0SE
PSA
PS2
PS1
PS0
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
POR的值
1
1
1
1
1
1
1
1
bit 7
RBPUB:PORTB上拉使能位
1 = PORTB上拉由WPUB决定
0 = 使能PORTB上拉(此时无论WPUB为何值PORTB都上拉)
注:
1、 注意此处为 PORTB 上拉控制寄存器逻辑,0 为使能,1 为禁止。
2、 I/O 禁止悬空状态,输入状态需设定内部上拉电阻 。
7.3 I/O 口数据寄存器
05h
Bit 7
PORTA
PORTA7
R/W
Bit 6
Bit 5
Bit 4
Bit 3
Bit 2
Bit 1
Bit 0
PORTA6
-
PORTA4
PORTA3
PORTA2
PORTA1
PORTA0
R/W
R/W
-
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
POR的值
x
x
-
x
x
x
x
x
06h
Bit 7
Bit 6
Bit 5
Bit 4
Bit 3
Bit 2
Bit 1
Bit 0
PORTB
PORTB7
PORTB6
PORTB5
-
PORTB3
PORTB2
PORTB1
PORTB0
R/W
R/W
R/W
R/W
-
R/W
R/W
R/W
R/W
POR的值
x
x
x
-
x
x
x
x
注:
PORTB5 端口为 OD 端口,可正常输出低电平。无法正常输出高电平,需要外接上拉电阻!
例:PORTA0做AD输入,PORTA[4:1]做输入,PORTB口输出0XFF
……
;其他初始化
BSF
STATUS,RP0
;BANK1
MOVLW
B’00000001’
;PA0为模拟信号口,其他为数字信号口
MOVWF
ANSEL
MOVLW
H’FF’
MOVWF
TRISA
;PA口作为输入口
- 49 -
HC18P11XL
BCF
CLRF
BSF
MOVLW
MOVWF
BCF
MOVLW
MOVWF
STATUS,RP0
PORTA
STATUS,RP0
H’00’
TRISB
STATUS,RP0
H’FF’
PORTB
BCF
BTFSS
GOTO
GOTO
STATUS,RP0
PORTA,1
TEST1
TEST2
TEST1:
;BANK0
;清空PORTA
;BANK1
;设置PB口为输出
;BANK0
:PB口输出高电平
;下面访问PORTA作为输入检测得到的数据
;BANK0
;测试PORTA1输入电平
;PORTA1检测到低电平
;PORTA1检测到高电平
TEST2:
……
;其他程序
- 50 -
HC18P11XL
8 定时器
8.1 看门狗定时器 WDT
HC18P11xL的看门狗定时器与Timer0定时器/计数器共用一个预分频器。当PSA为0时,看门狗定
时器每72ms(典型值)产生一个溢出信号;当PSA为1时,WDT溢出时间由预分频器OPTION[2:0]设
置决定,具体请参考Timer0定时器/计数器。
看门狗定时器和预分频器框图:
From Timer0
0
8位预分频器
M
U
X
看门狗
定时器
8
1
PS2:PS0
8选1MUX
PSA
4分频器
0
WDT配置字
1
To Timer0
MUX
WDT
溢出
PSA
WDTENS
8Eh
Bit 7
Bit 6
Bit 5
Bit 4
Bit 3
Bit 2
Bit 1
Bit 0
PCON
LVD2EN
LVD1EN
-
WDTENS
LVD2F
LVD1F
POR
BOR
R/W
R/W
R/W
-
R/W
R
R
R/W
R/W
POR的值
0
0
-
1
q
q
q
q
bit 4
WDTENS:硬件看门狗软件使能位(需配置字使能看门狗,否则该位无效)
1 = 软件使能硬件看门狗定时器
0 = 软件屏蔽硬件看门狗定时器
注:
看门狗的使能逻辑 看门狗使能 = 芯片配置字使能(WDTEN) &
- 51 -
软件使能(WDTENS)。
HC18P11XL
当系统处于休眠或绿色模式,看门狗定时器溢出将唤醒SLEEP并使其返回高频或低频模式,程序
从SLEEP指令下一条开始执行。
注:
1、 对看门狗清零之前,检查I/O 口的状态和RAM 的内容可增强程序的可靠性。
2、 不能在中断中对看门狗清零,否则无法侦测到主程序跑飞的状况。
3、 程序中应该只在主程序中有一次清看门狗的动作,这种架构能够最大限度的发挥看门狗的保护功能。
例:看门狗在主程序中的应用
MAIN:
BSF
BSF
…
…
GOTO
CLRWDT
…
CALL
CALL
…
GOTO
STATUS,RP0
PCON,WDTENS
;BANK1
;软件使能WDT
;检查IO状态是否正确
;检查RAM是否正确
ERR
;在整个程序中,仅有一条清狗指令
SUB1
SUB2
MAIN
例:在休眠状态下,屏蔽看门狗功能,可以节省系统功耗
…
BSF
STATUS,RP0
;BANK1
BCF
PCON,WDTENS
;软件屏蔽看门狗功能
BCF
OSCCON,T0OSCEN ;禁止低频晶体振荡器
SLEEP
;进入休眠模式
BSF
PCON,WDTENS
;唤醒后,重新使能看门狗功能
…
例:对看门狗定时器操作,看门狗定时器使能和清零
BSF
STATUS,RP0
;BANK1
BSF
PCON,WDTENS
;使能看门狗
CLRWDT
;看门狗定时器清零
…
8.2 TIMER0 定时器/计数器
Timer0 定时器/计数器模块具有如下功能:
8 位可编程定时器
外部事件计数器
绿色模式定时唤醒
- 52 -
HC18P11XL
Timer0模块和预分频器(与WDT共享)框图:
FCPU
PORTB1/T0CKI
0
LOSC
数据总线
0
M
U
X
M
U
X
1
0
8
M
U
X
T0寄存器
1
1
T0SE
PSA
T0CS
T0OSCEN
溢出时将T0IF
标志位置1
0
8位预分频器
M
U
X
看门狗
定时器
8
1
8选1MUX
PS2:PS0
PSA
WDT配置字
0
4分频器
1
MUX
注:T0CS、T0SE、PSA和PS2:PS0就是OPTION[5:0]
WDT
溢出
PSA
WDTENS
90h
Bit 7
Bit 6
Bit 5
Bit 4
Bit 3
Bit 2
Bit 1
Bit 0
OSCCON
T0OSCEN
-
-
-
-
-
HXEN
SCS
R/W
R/W
-
-
-
-
-
R/W
R/W
POR的值
0
-
-
-
-
-
0
q
81h
Bit 7
Bit 6
Bit 5
Bit 4
Bit 3
Bit 2
Bit 1
Bit 0
OPTION
RBPUB
INTEDG
T0CS
T0SE
PSA
PS2
PS1
PS0
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
POR的值
1
1
1
1
1
1
1
1
看门狗定时器与Timer0定时器/计数器共用一个预分频器,当PSA=1预分频器分配给WDT时,
Timer0在所选时钟源的每个周期递增;当PSA=0预分频器分配给Timer0时,Timer0根据PS[2:0]的值选
择的预分频时钟递增。
Timer0的预分频器不可寻址,当预分频器分配给Timer0时,对Timer0计数寄存器的写操作可以对
预分频器清零。
- 53 -
HC18P11XL
Timer0预分频比选择:
PS[2:0]
Timer0预分频比
WDT预分频比
WDT溢出时间(典型值)
000
1:2
1:1
18ms
001
1:4
1:2
36 ms
010
1:8
1:4
72ms
011
1:16
1:8
144ms
100
1:32
1:16
288ms
101
1:64
1:32
576ms
110
1:128
1:64
1152ms
111
1:256
1:128
2304ms
Timer0 工作模式选择:
T0CS
T0OSCEN
T0SE
Timer0工作状态
0
x
x
定时器模式,计数时钟 FCPU,
休眠和绿色模式下停止。
1
0
0
计数器模式,计数时钟 T0CKI,上升沿计数
休眠模式下工作,溢出中断可唤醒 SLEEP。
1
0
1
计数器模式,计数时钟 T0CKI,下降沿计数
休眠模式下工作,溢出中断可唤醒 SLEEP。
1
1
0
定时唤醒模式,计数时钟LOSC,上升沿计数
绿色模式下工作,溢出中断可唤醒SLEEP。
1
1
1
定时唤醒模式,计数时钟LOSC,下降沿计数
绿色模式下工作,溢出中断可唤醒SLEEP。
注:
Timer0 工作模式的选择需符合上表描述,选择除上表以外情况可能会造成程序运行混乱,请谨慎操作。
例:Timer0工作于定时器模式,计数时钟为Fcpu,T0计满到FF后溢出进入中断
MOVLW
0X01
BSF
STATUS,RP0
;BANK1
MOVWF
OPTION
;定时器模式,分频比为1:4
MOVLW
0X00
BCF
STATUS,RP0
;BANK0
MOVWF
T0
;T0赋初值
BSF
INTCON,T0IE
BCF
INTCON,T0IF
BSF
INTCON,GIE
T0INT_SERVICE:
…
BCF
BTFSS
GOTO
BCF
;保存STATUS、W和PCLATH
;BANK0
;检测T0IF。
;T0IF = 0,退出中断
;T0IF清零
STATUS,RP0
INTCON,T0IF
EXIT_INT
INTCON,T0IF
- 54 -
HC18P11XL
…
…
EXIT_INT:
…
RETFIE
;TIMER0中断服务程序
;恢复STATUS、W和PCLATH
;退出中断
8.3 TIMER1 定时器/计数器
Timer1定时器/计数器模块具有如下功能:
16 位可编程定时器
外部事件计数器,可编程选择同步或异步功能
绿色模式定时唤醒
Timer1 门控
Timer1模块框图:
T1GSS[1:0]
T1GPOL
T1g信号
00
Timer0溢出
0
01
单脉冲
控制
0
Timer2溢出
T1GVAL
10
11
D
Q
B
C
K
Q
1
边沿检测
T1GSPM
T1GON
T1ON
T1GTM
T1GIF
1
T1GEN
T1ON
T1IF
T1H
T1L
0
EN
1
T1CS[1:0]
T1CKI
0
11
10
LOSC
T1OSCEN
1
T1SYNC
FOSC
01
FCPU
00
预分频器
1、2、4、8
T1CKPS[1:0]
- 55 -
同步
HC18P11XL
8.3.1 TIMER1 控制寄存器
10h
Bit 7
Bit 6
Bit 5
Bit 4
Bit 3
Bit 2
Bit 1
Bit 0
T1CON
T1CS1
T1CS0
T1CKPS1
T1CKPS0
T1OSCEN
T1SYNC
-
T1ON
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
-
R/W
POR的值
0
0
0
0
0
0
-
0
Timer1时钟源选择:
T1CS1
T1CS0
T1OSCEN
时钟源
0
0
x
指令时钟(FCPU)
0
1
x
系统时钟(Fosc)
1
0
0
T1CKI引脚上的外部时钟
1
0
1
低频系统时钟
注:
Timer1 时钟源的选择需符合上表描述,选择除上表以外情况会造成程序运行不正常,请谨慎操作。
Timer1输入时钟预分频比选择:
T1CKPS[1:0]
Timer1预分频比
00
1:1
01
1:2
10
1:4
11
1:8
Timer1的预分频器不可寻址,可以通过对Timer1计数寄存器写操作将预分频器清0。
Timer1工作模式选择:
T1ON
T1CS[1:0]
T1OSCEN
T1SYNC
Timer1工作模式
1
00
x
x
定时器模式,休眠和绿色模式下停止。
1
01
x
x
定时器模式,休眠和绿色模式下停止。
1
10
0
0
同步计数器模式,休眠模式下停止。
1
10
0
1
异步计数器模式,休眠模式下工作,溢出中断可唤醒
SLEEP。
1
10
1
0
同步定时唤醒模式,绿色模式下停止,溢出中断不能
唤醒SLEEP。
1
10
1
1
异步定时唤醒模式,绿色模式下工作,溢出中断可唤
醒SLEEP。
注:
1、T1 为 16 位计时器,在溢出中断重新赋值时应先 T1H,后 T1L,避免 T1L 在操作中的进位被覆盖;清空时
则应先 T1L 后 T1H,避免 T1L 进位意外进入 T1H 造成清空失败。
2、Timer1 工作于同步计数器模式和同步定时唤醒模式时,不能唤醒 SLEEP 或绿色模式
3、Timer1 工作模式的选择需符合上表描述,选择除上表以外情况可能会造成程序运行混乱,请谨慎操作
- 56 -
HC18P11XL
8.3.2 TIMER1 门控寄存器
8Fh
Bit 7
Bit 6
Bit 5
Bit 4
Bit 3
Bit 2
Bit 1
Bit 0
T1GCON
T1GEN
T1GPOL
T1GTM
T1GSPM
T1GON
T1GVAL
T1GSS1
T1GSS0
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R
R/W
R/W
POR的值
0
0
0
0
0
x
0
0
Timer1模式选择:
T1ON
T1GEN
Timer1工作模式
0
x
关闭
1
0
定时器/计数器模式
1
1
门控模式
Timer1门控源和门控极性选择:
T1GSS[1:0]
T1GPOL
Timer1门控源
01
0
Timer0溢出信号
01
1
Timer0溢出信号取反
10
0
Timer2溢出信号
10
1
Timer2溢出信号取反
00
0
门控引脚信号
00
1
门控引脚信号取反
11
x
系统保留
Timer1 门控模式选择:
T1GTM
T1GSPM
门控模式
0
0
门控脉宽模式
0
1
门控单脉宽模式
1
0
门控周期模式
1
1
门控单周期模式
在门控模式下,通过寄存器T1CON选择时钟源及分频比,通过寄存器T1GCON控制选择门控模式、
门控源及门控极性。其中门控寄存器中:T1GVAL表示Timer1门控的当前状态;T1GON是Timer1门控
单脉宽和单周期模式采集使能和状态位,T1GON为1表示采集就绪,正在等待一个边沿,当门控输入
信号有效时,Timer1开始计数,输入信号无效时,Timer1保持当前计数不变。T1GON为0表示Timer1
采集已经结束或尚未开始;当T1GSPM 清零时,T1GON位会自动清零。
模式一:Timer1门控脉宽模式
Timer1门控脉宽模式使能时,可测量Timer1门控信号持续脉宽的长度。Timer1门控输入有效时,
Timer1将在Timer1时钟源的上升沿递增。Timer1门控输入无效时,不会发生递增,Timer1将保持当前
计数。
- 57 -
HC18P11XL
时序详细信息参见下图:
T1GEN
T1GPOL
T1G_IN
T1CKI
T1GVAL
T1寄存器
N
N+1
N+2
N+3
N+4
模式二:Timer1门控单脉宽模式
Timer1门控单脉宽模式使能时,可测量Timer1门控输入信号一个脉宽的长度。
时序详细信息参见下图:
T1GEN
T1GPOL
T1GSPM
T1GON
在T1GVAL的下降
沿由硬件清零
用软件置1
在T1G_IN的上升
沿计数使能
T1G_IN
T1CKI
T1GVAL
T1寄存器
T1GIF
N
用软件清零
N+1
N+2
在T1GVAL的下降
沿由硬件置1
用软件清零
模式三:Timer1门控周期模式
Timer1门控周期模式使能时,可测量Timer1门控输入有效信号的整个周期的长度。门控设置完成
后,门控输入信号的第一个上升沿开始计数,到第二个上升沿停止计数。门控输入信号的第三个上升
沿开始累加计数,至第四个上升沿停止计数,以此类推。
- 58 -
HC18P11XL
时序详细信息参见下图:
T1GEN
T1GPOL
T1GTM
T1G_IN
T1CKI
T1GVAL
T1寄存器
N
N+1
N+2
N+3
N+5
N+4
N+6
N+7
N+8
模式四:Timer1门控单周期模式
Timer1门控单周期模式使能时,可测量Timer1门控输入信号一个周期的长度。
时序详细信息参见下图:
T1GEN
T1GPOL
T1GSPM
T1GTM
在T1GVAL的下降
沿由硬件清零
用软件置1
T1GON
在T1G_IN的上升
沿计数使能
T1G_IN
T1CKI
T1GVAL
T1寄存器
T1GIF
N+1
N
N+2
N+3
N+4
在T1GVAL的下降
沿由硬件置1
用软件清零
用软件清零
例:测量某一单脉宽的长度
BSF
CLRF
BCF
BSF
BCF
BCF
BCF
BCF
STATUS,RP0
INTCON
STATUS,RP0
T1CON,T1CS1
T1CON,T1CS0
T1CON,T1OSCEN
T1CON,T1CKPS1
T1CON,T1CKPS0
;BANK1
;禁止门控中断
;BANK0
;Timer1时钟源为T1CKI
;分频比为1:1
- 59 -
HC18P11XL
BSF
BSF
BCF
BCF
BCF
BSF
BCF
CLRF
CLRF
BSF
BCF
BSF
BSF
BCF
BTFSS
GOTO
MOVF
MOVWF
MOVF
MOVWF
STATUS,RP0
T1GCON,T1GPOL
T1GCON,T1GSS1
T1GCON,T1GSS0
T1GCON,T1GTM
T1GCON,T1GSPM
STATUS,RP0
T1L
T1H
T1CON,T1ON
PIR1,T1GIF
STATUS,RP0
T1GCON,T1GEN
STATUS,RP0
PIR1,T1GIF
$-1
T1H,0
T1H_TEMP
T1L,0
T1L_TEMP
;BANK1
;门控引脚信号取反
;单脉宽模式
;BANK0
;清除门控中断标志位
;BANK1
;门控模式
;BANK0
;发生一次门控中断时间
;脉宽长度存至T1H_TEMP,T1L_TEMP
8.4 TIMER2 定时器
Timer2定时器具有8位预分频器和8位周期寄存器(PR2),Timer2定时器的输入时钟为指令时钟
FCPU,输入时钟通过预分频器产生Timer2计数时钟,当计数到与周期寄存器(PR2)的值相同时,在
下一指令周期产生Timer2溢出信号,可根据实际需要选择不同的预分频比及设置周期寄存器的值,产
生不同溢出时间。
Timer2模块框图:
FCPU
预分频器
1:1 1:2 … 256
定时器2
T0CKPS[3:0]
比较器
复位
溢出信号
T2IF
周期寄存器
Timer2 溢出时间 = (PR2 + 1)* 预分频比/Fcpu
- 60 -
HC18P11XL
12h
Bit 7
Bit 6
Bit 5
Bit 4
Bit 3
Bit 2
Bit 1
Bit 0
T2CON
-
T2CKPS3
T2CKPS2
T2CKPS1
T2CKPS0
T2ON
-
-
R/W
-
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
-
-
POR的值
-
0
0
0
0
0
-
-
bit 2
T2ON:Timer2模块使能位
1 = 使能Timer2模块
0 = 禁止Timer2模块
Timer2具有一个8位可编程预分频器,关闭Timer2模块和对Timer2计数寄存器或T2CON寄存器写
操作都将对预分频器清零。
T2CKPS[3:0]
Timer2 预分频比
0000
1:1
0001
1:2
0010
1:4
0011
1:8
0100
1 : 16
0101
1 : 32
0110
1 : 64
0111
1 : 128
1xxx
1 : 256
11h
T2
Bit 7
Bit 6
Bit 5
Bit 4
Bit 3
Bit 2
Bit 1
Bit 0
Timer2计数寄存器
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
POR的值
0
0
0
0
0
0
0
0
92h
Bit 7
Bit 6
Bit 5
Bit 4
Bit 3
Bit 2
Bit 1
Bit 0
PR2
Timer2周期寄存器
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
POR的值
1
1
1
1
1
1
1
1
Timer2定时器的输入时钟为指令时钟FCPU,输入时钟通过预分频器产生Timer2计数信号,当计
数到与周期寄存器(PR2)的值相同时产生Timer2溢出信号。
8.5 CCP 模块
HC18P11xL具有2个独立的CCP模块CCP1和CCP2,每个CCP模块具有三种模式:
捕捉
比较
PWM
CCP模块的时基由Timer1和Timer2提供。
- 61 -
HC18P11XL
1、CCP模块的时基
CCP模式
时钟源
捕捉
Timer1
比较
Timer1
PWM
Timer2/Timer1
2、CCPxCON寄存器
17h 、1Dh
Bit 7
Bit 6
Bit 5
Bit 4
Bit 3
Bit 2
Bit 1
Bit 0
CCPxCON
-
-
DCxB1
DCxB0
CCPxM3
CCPxM2
CCPxM1
CCPxM0
R/W
-
-
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
POR的值
-
-
0
0
0
0
0
0
bit 5~4
bit 3~0
DCxB[1:0]:PWM占空比最低有效位
捕捉模式:未使用
比较模式:未使用
PWM模式:PWM占空比的低2位,高8位是CCPRxL寄存器
CCPxM[3:0]:CCPx模式选择位
0000 = 捕捉/比较/PWM关闭(复位CCP模块)
0001 = 未使用(保留)
0010 = 比较模式,匹配时输出翻转电平(PIRx寄存器的CCPxIF位置1)
0011 = 未使用(保留)
0100 = 捕捉模式,每个下降沿
0101 = 捕捉模式,每个上升沿
0110 = 捕捉模式,每4个上升沿
0111 = 捕捉模式,每16个上升沿
1000 = 比较模式,匹配时输出高电平(PIRx寄存器的CCPxIF位置1)
1001 = 比较模式,匹配时输出低电平(PIRx寄存器的CCPxIF位置1)
1010 = 比较模式,匹配时仅产生软件中断(PIRx寄存器的CCPxIF位置1,CCPx引脚不
受影响)
1011 = 比较模式,触发特殊事件(PIRx寄存器的CCPxIF位置1,Timer1计数寄存器复位,
如果ADC模块被使能,启动一次ADC转换(仅限于CCP1),CCPx引脚不受影响。)
11xx = PWM模式
8.5.1 捕捉模式
输入捕捉模式,适合用于测量引脚输入周期性方波信号的周期、频率和占空比等,也适合用于测
量引脚输入的非周期性矩形方波脉冲信号的宽度、到达时刻或消失时刻等参数。
当 CCPx 模块工作于捕捉模式时,一旦有下列事件在引脚 CCPx 上发生,CCPRx 寄存器立即捕捉
下这一时刻的 TMR1 计数值:
每个下降沿
每个上升沿
每 4 个上升沿
每 16 个上升沿
- 62 -
HC18P11XL
使用注意:
1、 在捕捉模式下,CCPx引脚必须由相应的方向控制器设定为输入方式。
2、 CCPxCON寄存器的CCPxM[3:0]设置的是预分频器,关闭CCP模块或者CCP模块不在捕捉模式,预分频计
数器将会被清零。为避免错误中断,可在改变预分频比前通过清零 CCPxCON寄存器来关闭CCP模块。如
果需要中途改变预分频器的分频比,建议使用以下程序片段:
BCF
STATUS,RP0
;BANK0
CLRF
CCPxCON
;关闭CCPx模块
MOVLW
NEW_CAPT_PS
;选取新的分频比(1:1、1:4、1:16)
MOVWF
CCPxCON
;赋予CCPxCON寄存器,并打开CCPx模块
3、 当一个捕捉事件发生后,硬件自动将CCPx的中断标志位CCPxIF置1,表示产生了一次CCPx捕捉中断。
CCPxIF位必须用软件重新清零。当CCPRx寄存器中的值还未被程序读取,而又发生了另一个新的捕捉事
件时,原先的值将被新的值覆盖掉。
4、在捕捉模式下,Timer1必须运行在定时器模式或同步计数器模式。
捕捉模式工作原理图:
预分频器
÷1,4,16
将标志位CCPx1F置1
(PIRx寄存器)
CCPx
和
边沿检测
CCPRxH
CCPRxL
T1H
T1L
捕捉
使能
CCPxCON[3:0]
系统时钟(Fosc)
8.5.2 比较模式
输出比较模式,适用于从引脚上输出不同宽度的矩形正脉冲、负脉冲、延时驱动信号、可控硅驱
动信号、步进电机驱动信号等。
在比较模式下,CCPRxH:CCPRxL寄存器对会不断地与Timer1的周期寄存器中的累加值作比较,
一旦Timer1计数寄存器对与CCPRxH和CCPRxL寄存器对发生匹配, Timer1计数寄存器对在Timer1时
钟的下一个上升沿复位, CCPx模块根据CCPxM[3:0] 控制位的配置进行相应操作:
CCPx 引脚输出翻转电平
CCPx 引脚输出高电平
CCPx 引脚输出低电平
仅产生软件中断
产生特殊事件触发信号
所有比较模式都能产生CCP中断。
- 63 -
HC18P11XL
使用注意:
1、当选择产生特殊事件触发信号时,如果ADC被使能,则启动一次ADC转换(仅限于CCP1)。在此模式
下CCPx模块不会对CCPx引脚进行控制。
2、在比较模式下,CCPx引脚必须由相应寄存器设定为输出模式,以便作为比较器的输出端使用。
3、应该注意的是,如果对控制寄存器CCPxCON进行重新赋值,将会迫使CCPx引脚输出一个默认的低
电平,而这并非是正常的比较输出结果。
4、在比较模式下,Timer1必须运行在定时器模式或同步计数器模式下。
比较模式工作原理图:
CCPxCON[3:0]
模式选择
将CCPxIF中断标志位置1
(PIRx)
CCPRxH
4
CCPx引脚
Q
S
R
TRIS
输出使能
输出
逻辑
CCPRxL
比较器
匹配
T1H
T1L
特殊事件触发信号
特殊事件触发信号将:
· 清零T1H和T1L寄存器。
· 不会将PIR1寄存器的中断标志位T1IF置1。
· 将ADON 位置1以启动ADC转换(仅限CCP1)。
8.5.3 PWM 模式
脉宽调制,PWM(pulse width modulation)输出工作模式,适用于从引脚上输出脉冲宽度随时可调
的 PWM 信号。例如,实现直流电动机调速、简易 D/A 转换器、步进电机的变频控制等。
8.5.3.1 PWM不选择扩展
一、 PWM 时钟源为 Timer2
在PWM模式下,当Timer2计数寄存器中的值与PR2寄存器中的值发生匹配时,在下一个计数时钟
Timer2计数寄存器被清零,CCPx引脚被置1(如果PWM占空比为0%,CCPx引脚将不会被置1),PWM
占空比值从CCPRxL锁存到CCPRxH(在Timer2计数寄存器中的值与PR2寄存器中的值发生匹配前,占
空比值不会被锁存到CCPRxH中)。
- 64 -
HC18P11XL
PWM模式工作原理图:
CCPxCON[5:4]
占空比寄存器
CCPRxL
CCPRxH(2)
CCPx引脚
比较器
T2寄存器
/PR1L寄存器
R
S
( 1)
扩展逻辑
TRIS
比较器
扩展Bit
PR2
注
1: 8位定时器T2寄存器与2位指令时钟(FCPU)
或预分频器的2 位一起构成10位时基。
2: 在PWM模式下,CCPRxH是只读寄存器。
PWM波形图:
周期
CCPx
T2
PR2
00
01
Q
PR2
CCPRxL:CCPxCON[5:4]
- 65 -
00
01
HC18P11XL
以下公式中,当芯片配置为 4T 模式时,n=1;当芯片配置为 2T 模式时,n=1/2
PWM 周期:
PWM 周期 = [(PR2) + 1] 4 n Tosc
(Timer2 预分频值)
注:
Tosc = 1/Fosc
PWM脉冲宽度:
脉冲宽度 = (CCPRxL:CCPxCON[5:4])
n Tosc (Timer2 预分频值)
注: Tosc = 1/Fosc
如果脉冲宽度值比周期长,则指定的PWM引脚将保持不变。
PWM占空比:
占空比 =
(CCPRxL:CCPxCON)
4(PR2 + 1)
当时钟模式选择配置字选择为2T时,PWM占空比由CCPRxL寄存器和CCPxCON寄存器的
DCxB[1]位决定。
PWM分辨率:
分辨率 =
Log[ 4 (PR2 + 1)]
Log(2)
位
分辨率是PR2寄存器值的函数,当PR2为255时PWM最大分辨率为10位(时钟模式选择配置字选
择为2T时,PWM最大分辨率为9位)。
关于 PWM 模块的使用,需注意:
1、 当 PWM:T2CON[1:0] = 0 时,
PWM 输出波形恒为低电平,占空比为 0%;当 PWM:T2CON[1:0] > 4(PR2+1),PWM
输出波形恒为高电平,占空比为 100%。
2、 当芯片配置为 2T 模式且 Timer2 的预分频比为 1:1 时,因需保持 PWM0(T2CON 的 BIT0 位)= 0,所以以
上公式计算出来的分辨率需减 1。
PWM使用:
1. 设置相关TRISB位为1,禁止CCPx引脚输出
2. 设置PWM周期,输入PR2寄存器值
- 66 -
HC18P11XL
3. 设置CCPxCON寄存器,将CCP模块配置为PWM模式
4. 设置PWM占空比,输入CCPRxL寄存器和CCPxCON[5:4]寄存器值
5. 配置和启动Timer2
• 将PIR1寄存器的T2IF中断标志位清零
• 设置T2CON寄存器的T2CKPS位,选择Timer2预分频
• 将T2CON寄存器的T2ON置1,使能Timer2
6. 设置PWM输出
• 等待Timer2溢出,PIR1寄存器的T2IF位置1
• 将TRISB2或TRISB3位清零,让CCPx引脚输出
7.如何关闭PWM输出
• 将TRISB2或TRISB3位置1,设引脚输入
• 设置CCPxCON寄存器的CCPxCON[3:0]设为0000,关PWM功能,CCPx用作I/O口
• 根据需要,设PB2或PB3输出为高电平或者低电平
例:配置PWM输出38K驱动方波,采用4M/4T模式。
ORG
0000H
;复位向量
GOTO
MAIN
ORG
0004H
;中断
……
RETFIE
MAIN:
BSF
BCF
CLRF
BSF
STATUS,RP0
PCON,WDTENS
OPTION
TRISB,2
;BANK1
;DISABLE WDT
;使用高频时钟
;CCPx口设为输入
MOVLW
MOVWF
D'25'
PR2
;设置PR2为26US
BCF
MOVLW
MOVWF
MOVLW
MOVWF
STATUS,RP0
H'0D'
CCPR1L
B'00001100'
CCP1CON
BCF
CLRF
BSF
BSF
BSF
PIR1,T2IF
T2CON
T2CON,T2ON
STATUS,RP0
PIE1,T2IE
BTFSS
GOTO
PIR1,T2IF
$-1
; BANK0
;占空比高8位
;选PWM模块,填写占空比低两位
;脉冲宽度13US
;分频比1:1
;开T2
;等待T2溢出
- 67 -
HC18P11XL
BCF
BSF
BCF
BCF
PIR1,T2IF
STATUS,RP0
PIE1,T2IE
TRISB,2
;清除中断标志
;BANK1
; PB2将持续输出38K
二、 PWM2时钟源为Timer1
18h
Bit 7
PR1L
Bit 6
Bit 5
Bit 4
Bit 3
Bit 2
Bit 1
Bit 0
Timer1周期寄存器低字节
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
POR值
0
0
0
0
0
0
0
0
19h
PR1CON
Bit 7
Bit 6
Bit 5
Bit 4
Bit 3
Bit 2
Bit 1
Bit 0
PWM1T1
PWM1T0
PWM2T1
PWM2T0
T1CKPS3
T1CKPS2
PWMPR1
PR1EN
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
0
0
0
0
0
0
0
0
R/W
POR值
Bit0
PR1EN:Timer1可设周期使能位
1= Timer1为可设周期的8位Timer
0= Timer1为16位Timer
Bit1
PWMPR1:Timer1提供PWM时钟源使能位
1=CCP2的PWM的时钟源由8位可设周期的Timer1提供(当PR1EN有效时,该位可用)
0=CCP2的PWM的时钟源由Timer2提供
Bit[3:2] T1CKPS[3:2]:8位可设周期Timer1的分频比控制位的高两位
T1CKPS[3:0]
Timer1 预分频比
0000
1:1
0001
1:2
0010
1:4
0011
1:8
0100
1 : 16
0101
1 : 32
0110
1 : 64
0111
1 : 128
1xxx
1 : 256
使用注意:
将寄存器PR1CON[bit1~bit0]置1,使PWM2的时钟源选择位可设周期的8位Timer1,其他使用操作可参考由
Timer2提供时钟源的PWM2的使用。
- 68 -
HC18P11XL
8.5.3.2 PWM选择扩展
当PWM选择扩展周期时,4 个调制周期为一个输出周期,此时PWM最高可扩展到12位。也就是
说当选择扩展PWM模式时,PWM将为4个波形一个周期,此时不论你在哪一个波形输出时改变PWM
的数据存储器都将在下一个周期才生效。
扩展周期控制寄存器PR1CON
19h
PR1CO
N
R/W
POR值
Bit 7
Bit 6
Bit 5
Bit 4
Bit 3
Bit 2
Bit 1
Bit 0
PWM1T
1
PWM1T
0
PWM2T
1
PWM2T
0
T1CKPS
3
T1CKPS
2
PWMPR
1
PR1E
N
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
0
0
0
0
0
0
0
0
Bit[5:4] PWM2T[1:0]:PWM2的扩展周期选择位
00: 无扩展周期
01: 扩展周期为1
10: 扩展周期为1、2
11: 扩展周期为1、2、3
Bit[7:6] PWM1T[1:0]:PWM1的扩展周期选择位
00: 无扩展周期
01: 扩展周期为1
10: 扩展周期为1、2
11: 扩展周期为1、2、3
PWM扩展示意如下:
- 69 -
HC18P11XL
9 模数转换器 (ADC)
9.1 ADC 概述
HC18P11xL/110L具有一个12位转换分辨率的模数转换器,共有7个外部模拟输入通道,1个内部
电池检测通道。
ADC的等效电路:
ADREF-0
VREF+
VDD
4.0V
ADREF-1
AN0
000
AN1
001
AN2
010
AN3
011
AN4
100
内部
1/4VDD
101
AN6
110
AN7
111
3.0V
2.0V
VHS[1:0]
ADC
ADON
ADEN
12
ADRESH
ADRESL
PORTB3
CHS[2:0]
9.2 ADC 寄存器
9Dh
Bit 7
Bit 6
Bit 5
Bit 4
Bit 3
Bit 2
Bit 1
Bit 0
ANSEL
ANSEL7
ANSEL6
-
ANSEL4
ANSEL3
ANSEL2
ANSEL1
ANSEL0
R/W
R/W
R/W
-
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
POR的值
1
1
-
1
1
1
1
1
Bit 7~5: 未实现
bit 4~0 ANSEL[7:6] -[4:0]:A/D引脚数模控制位
1:模拟模式,作为模拟信号口,仅可作为AD通道的模拟输入。
0:数字模式,作为数字输入或输出口。
注:该寄存器上电初始值为 B’11xx 111x’,即作为模拟输入。无论是否应用到 AD,均需要在上电后对 IO 操作
之前按需配置,否则 IO 口可能无法受控于对应的端口寄存器,状态将不确定。
- 70 -
HC18P11XL
1Fh
Bit 7
Bit 6
Bit 5
Bit 4
Bit 3
Bit 2
Bit 1
Bit 0
ADCON0
-
VHS1
VHS0
CHS2
CHS1
CHS0
ADON
ADEN
R/W
-
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
POR的值
-
0
0
0
0
0
0
0
9Fh
Bit 7
Bit 6
Bit 5
Bit 4
Bit 3
Bit 2
Bit 1
Bit 0
ADCON1
ADFM
ADCS2
ADCS1
ADCS0
-
-
-
ADREF
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
-
-
-
R/W
POR的值
0
0
0
0
-
-
-
0
87h
Bit 7
Bit 6
Bit 5
Bit 4
Bit 3
Bit 2
Bit 1
Bit 0
ADCKCS
-
-
-
-
-
ADCKCS2
ADCKCS1
ADCKCS0
R/W
-
-
-
-
-
R/W
R/W
R/W
POR的值
-
-
-
-
-
1
1
1
ADC模拟通道选择
CHS [2:0]
模拟通道
000
AN0
ADREF
VHS[1:0]
参考电压
001
AN1
0
00
内部2.0V
010
AN2
0
01
内部3.0V
011
AN3
0
10
内部4.0V
100
AN4
0
11
内部VDD
101
AN5
1
xx
外部参考电压
110
AN6
111
AN7
ADC参考电压选择
ADC数据存放格式选择
ADFM
数据格式
0
ADRESH[7:0]:ADRESL[7:4]
1
ADRESH[1:0]:ADRESL[7:0]
注意:
1.
AN5为内部1/4VDD输入通道,外部没有输入引脚。可作为电池系统的电池检测器。
2.
ADC 所采集数据,当选择存格式为左对齐时,ADC 精度只能为 12 位,高 8 位存放在 ADRESH 寄存
器中,低 4 位存放在 ADRESL 寄存器高 4 位上。当选择存放格式为右对齐时,ADC 精度只能为 10
位,高 2 位存放在 ADRESH 的低 2 位上,低 8 位存放在 ADRESL 上。
9.3 ADC 转换时间
ADC转换一位数据所需的时间定义为TAD,转换一次完整的12位数据需要14个TAD。为确保ADC正确
转换,必须满足适当的TAD时间。
- 71 -
HC18P11xL
模数转换TAD 周期:
TAD 0 TAD1
TAD 2 TAD3
TAD4
将ADON位置1
保持电容与模拟输入断开
转换开始
TAD5 TAD 6
TAD7 TAD 8 TAD 9 TAD 10 TAD11TAD12 TAD13
ADC转换结果装入ADRESH/L寄存器
ADON位被清0
ADIF位被置1
保持电容与模拟输入相连接
保持电容与模拟输入相连接
ADC转换时间(TAD)与工作频率关系表:
ADC 转换时间(TAD)
系统频率(Fsys):4MHz
ADC 时钟源
ADCS[2:0]
典型值
Fsys
000
2us
Fsys /2
001
4us
Fsys /4
010
8us
Fsys /8
011
16us
Fsys /16
100
32us
Fsys /32
101
64us
Fsys /64
110
128us
ADCKCS软件配置表:
Fsys
8M
4M
2M
1M
ADCS[2:0]
ADCKCS[2:0]
011
001/010
100
011/1xx
101
011/1xx
110
011/1xx
111
011/1xx
010
001/010
011
011/1xx
100
011/1xx
101
011/1xx
110
011/1xx
111
011/1xx
001
001/010
010
011/1xx
011
011/1xx
100
011/1xx
101
011/1xx
110
011/1xx
111
011/1xx
000
001/010
001
011/1xx
010
011/1xx
- 72 -
HC18P11xL
500K
250K
011
011/1xx
100
011/1xx
101
011/1xx
110
011/1xx
111
011/1xx
000
011/1xx
001
011/1xx
010
011/1xx
011
011/1xx
100
011/1xx
101
011/1xx
110
011/1xx
111
011/1xx
000
011/1xx
001
011/1xx
010
011/1xx
011
011/1xx
100
011/1xx
101
011/1xx
110
011/1xx
111
011/1xx
软件配置ADC转换时钟使用注意说明:
1、
Fsys为系统时钟,Fosc为RC时钟,Fcpu为指令时钟。如用户在OPTION中选择4M/2T,对应
Fosc=8M,Fsys=4M,Fcpu=2M。
2、
为保证ADC转换精度,在不同ADC转换时钟下需配置不同的ADC转换时钟个数:
ADC转换时钟
ADCKCS(ADCKCS[2:0])
说明
≥4Mhz
000
当ADC转换时钟频率高于或等于4 Mhz时,
需将ADCKCS[2:0]配置成000
2 Mhz 或1 Mhz
001/010
当ADC转换时钟频率为2Mhz或1Mhz时,需
将ADCKCS[2:0]配置成001/010
011
当ADC转换时钟频率小于1 Mhz时,需将
ADCKCS[2:0]配置成011/1xx(ADCKCS[2:0]
上电默认为111)
<1 Mhz
3、
为了加快ADC转换速度,建议选用较快的时钟源(ADC转换时钟不能超过1MHz)。
9.4 ADC 操作
ADEN位置1将使能ADC模块,ADON位置1将启动一次ADC转换。ADC转换完成,ADON位硬件清零,
ADIF中断标志位置1,ADRESH/ADRESL寄存器值被更新。如果必须在转换完成前终止转换,可用软件将
ADON位清零,ADRESH/ ADRESL寄存器将保持前次ADC转换的结果。
- 73 -
HC18P11xL
ADC使用:
1、配置端口:
设置 TRISA 寄存器禁止引脚输出
设置 ANSEL 寄存器配置引脚为模拟输入
2、配置ADC模块:
选择 ADC 转换时钟,设置 ADCS[2:0]
选择 ADC 参考电压,设置 ADREF、ADCON0
选择 ADC 输入通道,设置 CHS[2:0]
使能 ADC 模块,设置 ADEN
3、配置ADC中断(可选):
清零 ADC 中断标志
使能 ADC 中断
使能外设中断
使能全局中断
4、等待所需采集时间
5、设置ADON为1 启动一次ADC转换
6、通过以下方式之一等待ADC转换完成:
查询 ADON 位
等待 ADC 中断(已使能中断)
7、读取ADC结果
8、清零ADC中断标志(如果已使能中断则需要)
注意:
1.
使能ADEN后(不是使能ADON),系统必须延迟一定的时间(视外部输入信号而定)等待ADC电路稳
定。
2.
睡眠或绿色模式下,禁止ADC并将AD参考电压设为非内部VDD以降低功耗。
3.
为保证ADC转换精度,芯片VDD电压应高于所选ADC内部参考电压(4V/3V/2V)0.7V以上。
- 74 -
HC18P11xL
10 指令表
Field
指令格式
描述
C
DC
Z
周期
MOVWF
F
F←W
-
-
-
1
MOVF
F, D
D←F(D =0 时为 W, D =1 时为 F)
-
-
√
1
MOVLW
k
W←k
-
-
-
1
ADDWF
F, D
D←W+F(D =0 时为 W, D =1 时为 F)
√
√
√
1
ADDLW
k
W←W+k
√
√
√
1
SUBWF
F, D
D←F-W(D =0 时为 W, D =1 时为 F)
√
√
√
1
SUBLW
k
W←k -W(D =0 时为 W, D =1 时为 F)
√
√
√
1
DAW
-
W 寄存器值进行 BCD 调整
√
√
-
1
INCF
F, D
D←F+1(D =0 时为 W, D =1 时为 F)
-
-
√
1
DECF
F, D
D←F-1(D =0 时为 W, D =1 时为 F)
-
-
√
1
ANDWF
F, D
D←W 与 F(D =0 时为 W, D =1 时为 F)
-
-
√
1
ANDLW
k
W←W 与 k
-
-
√
1
IORWF
F, D
D←W 或 F(D =0 时为 W, D =1 时为 F)
-
-
√
1
IORLW
k
W←W 或 k
-
-
√
1
XORWF
F, D
D←W 异或 F(D =0 时为 W, D =1 时为 F)
-
-
√
1
XORLW
k
W←W 异或 k
-
-
√
1
COMF
F, D
D←F 取反(D =0 时为 W, D =1 时为 F)
-
-
√
1
SWAPF
F, D
D[7:4,3:0]←F[3:0,7:4] (D =0 时为 W, D =1 时为 F)
-
-
-
1
RRF
F, D
D←F 带进位右移(D =0 时为 W, D =1 时为 F)
√
-
-
1
RLF
F, D
D←F 带进位左移(D =0 时为 W, D =1 时为 F)
√
-
-
1
处
CLRW
-
W←0
-
-
√
1
理
CLRF
F
F←0
-
-
√
1
CLRWDT
-
清零看门狗定时器,影响 TO,PD 位
-
-
-
1
BCF
F, d
F[d]←0(0≤d≤7)
-
-
-
1
BSF
F, d
F[d]←1(0≤d≤7)
-
-
-
1
INCFSZ
F, D
D←F+1(D =0 时为 W, D =1 时为 F),如果 D=0 则跳过下一句
-
-
-
1(2)
DECFSZ
F, D
D←F-1(D =0 时为 W, D =1 时为 F),如果 D=0 则跳过下一句
-
-
-
1(2)
分
BTFSC
F, d
如果 F[d]=0(0≤d≤7)则跳过下一句
-
-
-
1(2)
支
BTFSS
F, d
如果 F[d]=1(0≤d≤7)则跳过下一句
-
-
-
1(2)
GOTO
k
无条件跳转
-
-
-
2
CALL
k
调用子程序
-
-
-
2
RETURN
-
从子程序返回
-
-
-
2
RETFIE
-
从中断返回,并置位 GIE
-
-
-
2
RETLW
k
W←k, 带参数返回
-
-
-
2
NOP
-
空操作
-
-
-
1
SLEEP
-
进入待机模式,影响 TO,PD 位
-
-
-
1
移
动
算
术
逻
辑
其
他
- 75 -
HC18P11xL
11 电性参数
11.1 极限参数
储存温度…………………………………………………………………………………….……-50℃~125℃
工作温度…………………………………………………………………………………….…..…-40℃~85℃
电源供应电压………………………………………………………………………....….VSS-0.3V~VSS+6.0V
端口输入电压……………………………………………………………………….……VSS-0.3V~VDD+0.3V
11.2 直流特性
符号
参数
测试条件
VDD
条件(常温 25℃)
最小值
典型值
最大值
单
位
—
Fosc = 8MHz
2.4
—
5.5
V
—
Fosc = 16MHz
4.5
—
5.5
V
3V
Fosc = 8MHz,4T,ADC 关闭,
高频模式, WDT 禁止,无负载
—
1
—
mA
—
2
—
mA
Fosc = 4MHz,4T,ADC 关闭,
高频模式, WDT 禁止,无负载
—
0.6
—
mA
—
1.2
—
mA
Fosc = 32KHz,4T,ADC 关闭,
低频模式, WDT 禁止,无负载
—
5
—
uA
—
12
—
uA
Fosc = 32KHz,4T,ADC 关闭,
绿色模式, WDT 禁止,无负载
—
4
—
uA
—
12
—
uA
ADC 关闭,
休眠模式,WDT 使能,无负载
—
3
—
uA
—
9
—
uA
—
—
1
uA
5V
ADC 关闭,
休眠模式,WDT 禁止,无负载
—
—
1
uA
输入低电平
—
输入口
VSS
—
0.3VDD
V
VIH1
输入高电平
—
输入口
0.7VDD
—
VDD
V
VIL2
输入低电平
—
施密特输入口
VSS
—
0.2VDD
V
VIH2
输入高电平
—
施密特输入口
0.8VDD
—
VDD
V
VBOR
低电压复位
—
—
—
—
—
V
VLVD1
低电压标志
—
—
—
2.5
—
V
VLVD2
低电压标志
—
—
—
3.7
—
V
IOL
输出灌电流
5V
输出口,Vout=VSS+0.6V
—
25
—
mA
IOH
输出拉电流
5V
输出口,Vout=VDD-0.6V
—
16
—
mA
RPH
内部上拉电阻
5V
可编程上拉电阻
—
36
—
kΩ
VAD
ADC 输入电压
—
VSS
—
VREF
V
DNL
非线性误差
5V
TAD=2us
—
+/-1
—
LSB
INL
线性误差
5V
TAD=2us
—
+/-1
—
LSB
IADC
ADC 工作电流
—
0.15
—
mA
—
0.5
—
mA
VDD
工作电压
IDD1
工作电流
IDD2
工作电流
IDD3
工作电流
IDD4
工作电流
Isb1
静态电流
Isb2
静态电流
VIL1
5V
3V
5V
3V
5V
3V
5V
3V
5V
3V
3V
5V
—
—
- 76 -
HC18P11xL
11.3 交流特性
符号
测试条件
参数
最小值
典型值
最大值
单
位
VDD
条件(常温 25℃)
—
2.4V~4.5V
—
—
8
MHz
—
4.5V~5.5V
—
—
20
MHz
Fosc
系统时钟
FRCH
高频内部 RC 振荡器
5V
—
—
8
—
MHz
FRCL
低频内部 RC 振荡器
5V
—
14
32
—
KHz
TWDT
看门狗溢出时间
5V
使用预分频 1:1
—
18
—
ms
不使用预分频器
—
72
—
ms
复位脉冲时间
5V
200
—
—
us
TMCLRB
—
11.4 电气特性曲线图
测试条件:25 度
Freq.(MHz)
IHRC频率 (MHz)
17
16.8
16.6
16.4
16.2
16
15.8
15.6
15.4
15.2
15
2
2.5
3
3.5
4
4.5
5
5.5
VDD(V)
测试条件:5.0V
Freq.(MHz)
IHRC频率 (MHz)
17
16.8
16.6
16.4
16.2
16
15.8
15.6
15.4
15.2
15
-40
-30
-20
-10
0
20
30
温度(℃)
- 77 -
40
50
60
70
80
125
HC18P11xL
12 芯片配置字
芯片配置
POR时间
时钟模式
高低频启动
ADC功能使能
低频系统时钟
高频内部RC频率
加密功能使能
外部复位使能
WDT功能使能
高频系统时钟
端口施密特使能
BOR电压
配置选择
说明
18ms
上电复位时间设置为18ms
4.5ms
上电复位时间设置为4.5ms
4T
1个指令周期由4个内部RC振荡器时钟组成
2T
1个时钟周期由2个内部RC振荡器时钟组成
高频启动
系统启动时钟选择高频时钟
低频启动
系统启动时钟选择低频时钟
屏蔽ADC功能
关闭ADC模块
使能ADC功能
使能ADC模块
定时器1振荡器
低频系统时钟选择外部低频晶振
32K WDT振荡器
低频系统时钟选择内部WDT RC时钟
8MHz
内部RC振荡器频率为8MHz
4MHz
内部RC振荡器频率为4MHz
2MHz
内部RC振荡器频率为2MHz
1MHz
内部RC振荡器频率为1MHz
500KHz
内部RC振荡器频率为500KHz
不加密
屏蔽代码加密功能
加密
使能代码加密功能
屏蔽,做输入
屏蔽外部复位功能,PORTB5/MCLRB作为输入管脚
使能外部复位
使能外部复位功能,PORTB5/MCLRB作为外部复位管脚
屏蔽WDT
屏蔽芯片内嵌硬件看门狗功能
使能WDT
使能芯片内嵌硬件看门狗功能(仍可通过软件屏蔽)
高频晶体振荡器
高频系统时钟选择外部高频晶振
内部8M振荡器
高频系统时钟选择内部8M振荡器
外部RC振荡器
高频系统时钟选择外部RC振荡器
使能施密特
使能输入端口施密特功能
屏蔽施密特
屏蔽输入端口施密特功能
2.0V
复位电压设置在2.0V
2.4V
复位电压设置在2.4V
3.6V
复位电压设置在3.6V
NONE
关闭欠压复位
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HC18P11xL
13 开发工具
13.1 OTP 烧录器(HC-PM4.0)
PM18:支持HC18系列MCU大批量的脱机烧录
注:
详情请参考 HC-PM18 用户手册。如有更新请到网站下载最新资料。
http://www.holychip.cn
13.2 HC-IDE
Holychip 8位单片机的集成开发环境HC-IDE包括编译器、HC-ICE18联机烧录、HC-PM18下载烧录软件。
HC-IDE:V4.0
ICE18 Programmer:V4.0
PM18 Programmer:V4.0
注:
详情请参考 HC-IDE 用户手册。如有更新请到网站下载最新资料。
- 79 -
HC18P11xL
14 封装尺寸
15.1 SOP16
- 80 -
HC18P11xL
15.2 DIP14
15.3 SOP14
- 81 -
HC18P11xL
- 82 -
HC18P11xL
15.4 DIP8
- 83 -
HC18P11xL
15.5 SOP8
- 84 -
HC18P11xL
15 芯片正印命名规则
15.1 芯片型号说明(第一行)
15.2 日期码规则(第二行)
15.3 生产批号(第三行)
例:FA126026A
- 85 -
HC18P11xL
16 数据手册版本修改记录
版本
日期
Ver1.00
2016-07-23
第一版
Ver1.01
2016-10-08
电气特性章节增加 ADC 工作电压范围
Ver1.02
2016-11-07
修改电气特性章节参数单位
Ver1.03
2017-12-07
修改了 SOP8 封装尺寸
2019-9-24
修改了低频 32K 参数
修改 BOR 档位的值
系统工作模式中的工作状态表增加了 Timer1 的模块
Ver1.04
描述
HOLYCHIP公司保留对以下所有产品在可靠性、功能和设计方面的改进作进一步说明的权利。
HOLYCHIP不承担由本手册所涉及的产品或电路的运用和使用所引起的任何责任,HOLYCHIP的产品不是
专门设计来应用于外科植入、生命维持和任何HOLYCHIP产品产生的故障会对个体造成伤害甚至死亡的领
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芯圣电子
2019 年 9 月
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