SH79F1612A
带10位ADC的8051微控制器
1. 特性
基于8051兼容流水指令的8位单片机
Flash ROM:16K字节
RAM:内部256字节,外部768字节
片上512字节类EEPROM存储空间
工作电压:
fOSC = 30kHz - 16.6MHz,VDD = 2.8V - 5.5V
振荡器(代码选项):
- 晶体谐振器:32.768kHz
- 晶体谐振器:400kHz - 16.6MHz,或陶瓷谐振器:2MHz
- 16.6MHz
- 陶瓷谐振器:400kHz - 2MHz
- 内部振荡器:16.6MHz (±2%)
- 外部时钟源:30kHz - 16.6MHz
18个CMOS双向I/O管脚(四种端口模式)
7个大电流驱动口
3个16位定时器/计数器T0,T1,T2
中断源:
- 定时器0,1,2
- 外部中断0,1,2
- ADC,EUART,SCM,PWM,LPD,EUART1
1个8位PWM定时器
2个EUART
内建低电压检测功能(LPD)
8通道10位模数转换器(ADC),内建比较功能
内建低电压复位功能(LVR)(代码选项)
- LVR电压1:4.1V
- LVR电压2:3.7V
- LVR电压3:2.8V
CPU机器周期:1个振荡周期
看门狗定时器(WDT)
预热计数器
振荡器失效检测功能(SCM)
支持省电运作模式:
- IDLE模式
- 掉电模式
低功耗
Flash型
封装:SOP/TSSOP 20 Pin
2. 概述
SH79F1612A是一种高速高效率8051可兼容单片机。在同样振荡频率下,较之传统的8051芯片它有着运行更快速的优越特
性。
SH79F1612A保留了标准8051芯片的大部分特性。这些特性包括内置256字节RAM和2个16位定时器/计数器,2个UART和
外置中断INT0,INT1,INT2。此外,SH79F1612A还集成了768字节外部RAM,可兼容8052芯片的16位定时器/计数器(Timer2)。
该单片机还包括适合于程序和数据的16K字节Flash块。
SH79F1612A不仅集成了EUART标准通讯模块,此外还集成了具有内建比较功能的ADC,PWM定时器等模块。
为了达到高可靠性和低功耗,SH79F1612A内建看门狗定时器,低电压复位功能和低电压检测功能。此外SH79F1612A还
提供了2种低功耗省电模式。
1
V2.4
SH79F1612A
3. 方框图
VDD
Reset Circuit
Power
RESET
Pipelined 8051 Architecture
Watchdog
XTAL 1
16 K Bytes Flash ROM
Port 4 Configuration I /Os
P4.0 - P4 .2
Internal 256 Bytes
External 768 Bytes
Data RAM
Port 3 Configuration I /Os
P3.0 - P3 .5, P 3.7
Port 1 Configuration I /Os
P1.0 - P1.7
Timer 0 (16bit)
Timer 1 (16bit)
Timer 2 (16bit)
EUART 0/1
External Interrupt
8- bit PWM
10 - bit ADC
LPD
Oscillator
XTAL 2
Oscillator Fail
Detector
JTAG Ports
( for debug )
Internal Oscillator
2
SH79F1612A
4. 引脚配置
1
20
P4.2/XTAL1
INT1/P3.3
2
19
P4.1/XTAL2
T0/P3.4
3
18
P3.1/TXD
PWM/T1/P3.5
4
17
P3.0/RXD
GND
5
16
P4.0/RESET
P3.7
6
15
VDD
RXD1/AN0/P1.0
7
14
P1.7/T2/AN7
TXD1/AN1/P1.1
8
13
P1.6/T2EX/AN6
TDO/AN2/INT2/P1.2
9
12
P1.5/AN5/TCK
TMS/AN3/VLPD/P1.3
10
11
P1.4/AN4/TDI
SH79F1612A
INT0/P3.2
总计:20引脚。
注意:引脚命名中,写在最外侧的引脚功能具有最高优先级,最内侧的引脚功能具有最低优先级(参见引脚配置图)。当
一个引脚被高优先级的功能占用时,即使低优先级功能被允许,也不能作为低优先级功能的引脚。只有当软件禁止引脚的高优
先级功能,相应引脚才能被释放作为低优先级端口使用。
3
SH79F1612A
引脚功能
引脚编号
引脚命名
默认功能
1
INT0/P3.2
P3.2
2
INT1/P3.3
P3.3
3
T0/P3.4
P3.4
4
PWM/T1/P3.5
P3.5
5
GND
-----
6
P3.7
P3.7
7
RXD1/AN0/P1.0
P1.0
8
TXD1/AN1/P1.1
P1.1
9
TDO/AN2/INT2/P1.2
P1.2
10
TMS/AN3/VLPD/P1.3
P1.3
11
TDI/AN4/P1.4
P1.4
12
TCK/AN5/P1.5
P1.5
13
AN6/T2EX/P1.6
P1.6
14
AN7/T2/P1.7
P1.7
15
VDD
-----
16
P4.0/RESET
RESET
17
RXD/P3.0
P3.0
18
TXD/P3.1
P3.1
19
P4.1/XTAL2
P4.1或振荡器输出引脚
20
P4.2/XTAL1
P4.2或振荡器输入引脚
4
SH79F1612A
5. 引脚描述
引脚编号
类型
说明
P4.0 - P4.2
I/O
3位双向I/O端口
P3.0 - P3.7
I/O
7位双向I/O端口
P1.0 - P1.7
I/O
8位双向I/O端口
T0
I/O
Timer0外部输入或比较输出
T1
I/O
Timer1外部输入或比较输出
T2
I/O
Timer2外部输入/波特率时钟输出
T2EX
I
Timer2重载/捕捉/方向控制
PWM
O
8位PWM定时器输出引脚
RXD
I
EUART数据输入引脚
TXD
O
EUART数据输出引脚
RXD1
I
EUART1数据输入引脚
TXD1
O
EUART1数据输出引脚
AN0 - AN7
I
ADC输入通道
INT0 - INT2
I
外部中断0-2
RESET
I
复位引脚(高电平复位)
XTAL1
I
谐振器输入
XTAL2
O
谐振器输出
VDD
P
电源(2.8 - 5.5V)
GND
P
接地
VLPD
I
电源电压输入检测
TDO
O
调试接口:测试数据输出
TMS
I
调试接口:测试模式选择
TDI
I
调试接口:测试数据输入
TCK
I
调试接口:测试时钟输入
PORT
Timer
PWM控制器
EUART
ADC
中断&复位&时钟&电源
VLPD
编程器
注意:
当P1.2-1.5作为调试接口时,P1.2-1.5的原有功能被禁止
5
SH79F1612A
6. SFR映像
SH79F1612A内置256字节的直接寻址寄存器,包括通用数据存储器和特殊功能存储器(SFR),SH79F1612A的SFR有以
下几种:
CPU内核寄存器:
ACC,B,PSW,SP,DPL,DPH
CPU增强内核寄存器:
AUXC,DPL1,DPH1,INSCON,XPAGE
电源和时钟控制寄存器: PCON,SUSLO
LPD寄存器:
LPDCON
Flash寄存器:
IB_OFFSET,XPAGE,IB_DATA,IB_CON1,IB_CON2,IB_CON3,IB_CON4,IB_CON5,
FLASHCON
数据存储页寄存器:
XPAGE
系统时钟控制寄存器:
CLKCON
硬件看门狗定时器寄存器:RSTSTAT
中断系统寄存器:
IEN0,IEN1,IPH0,IPL0,IPH1,IPL1,EXF0
I/O端口寄存器:
P1,P3,P4,P1M0,P1M1,P3M0,P3M1,P4M0,P4M1
定时器寄存器:
TCON,TMOD,TL0,TH0,TL1,TH1,TCON1,T2CON,T2MOD,RCAP2H,RCAP2L
EUART寄存器:
SCON,SBUF,SADEN,SADDR,PCON,SCON1,SBUF1,SADEN1,SADDR1,SBRTH1,
SBRTL1,SFINF1,PCON1,
ADC寄存器:
ADCON,ADT,ADCH,ADDL,ADDH
PWM寄存器:
PWMCON,PWMP,PWMD
6
SH79F1612A
Table 6.1 CPU core SFRs
符号
地址
ACC
E0H
B
F0H
AUXC
F1H
PSW
D0H
SP
81H
POR/WDT/LVR
/PIN复位值
第7位
第6位
第5位
第4位
第3位
第2位
第1位
第0位
累加器
00000000
ACC.7
ACC.6
ACC.5
ACC.4
ACC.3
ACC.2
ACC.1
ACC.0
B寄存器
00000000
B.7
B.6
B.5
B.4
B.3
B.2
B.1
B.0
AUXC寄存器
00000000
C.7
C.6
C.5
C.4
C.3
C.2
C.1
C.0
程序状态字
00000000
CY
AC
F0
RS1
RS0
OV
F1
P
堆栈指针
00000111
SP.7
SP.6
SP.5
SP.4
SP.3
SP.2
SP.1
SP.0
名称
DPL
82H
数据指针1低位字节
00000000
DPL0.7
DPL0.6
DPL0.5
DPL0.4
DPL0.3
DPL0.2
DPL0.1
DPL0.0
DPH
83H
数据指针1高位字节
00000000
DPH0.7
DPH0.6
DPH0.5
DPH0.4
DPH0.3
DPH0.2
DPH0.1
DPH0.0
DPL1
84H
数据指针2低位字节
00000000
DPL1.7
DPL1.6
DPL1.5
DPL1.4
DPL1.3
DPL1.2
DPL1.1
DPL1.0
DPH1
85H
数据指针2高位字节
00000000
DPH1.7
DPH1.6
DPH1.5
DPH1.4
DPH1.3
DPH1.2
DPH1.1
DPH1.0
INSCON
86H
数据指针选择
----00-0
-
-
-
-
DIV
MUL
-
DPS
Table 6.2 数据存储页SFR
符号
地址
名称
POR/WDT/LVR
/PIN复位值
第7位
第6位
第5位
第4位
第3位
第2位
第1位
第0位
XPAGE
F7H
flash页寄存器
00000000
XPAGE.7
XPAGE.6
XPAGE.5
XPAGE.4
XPAGE.3
XPAGE.2
XPAGE.1
XPAGE.0
Table 6.3 电源时钟控制SFRs
符号
地址
名称
POR/WDT/LVR
/PIN复位值
第7位
第6位
第5位
第4位
第3位
第2位
第1位
第0位
PCON
87H
电源控制
00--0000
SMOD
SSTAT
-
-
GF1
GF0
PD
IDL
SUSLO
8EH
电源控制保护字
00000000
SUSLO.7
SUSLO.6
SUSLO.5
SUSLO.4
SUSLO.3
SUSLO.2
SUSLO.1
SUSLO.0
7
SH79F1612A
Table 6.4 Flash控制SFRs
符号
地址
名称
POR/WDT/LVR
/PIN复位值
第7位
第6位
第5位
第4位
第3位
第2位
第1位
第0位
IB_OFF
SET
FBH
可编程flash低位字节偏移
00000000
IB_OFF
SET.7
IB_OFF
SET.6
IB_OFF
SET.5
IB_OFF
SET.4
IB_OFF
SET.3
IB_OFF
SET.2
IB_OFF
SET.1
IB_OFF
SET.0
IB_DATA
FCH
可编程flash数据寄存器
00000000
IB_DATA.7
IB_DATA.6
IB_DATA.5
IB_DATA.4
IB_DATA.3
IB_DATA.2
IB_DATA.1
IB_DATA.0
IB_CON1
F2H
flash控制寄存器1
00000000
IB_CON1.7 IB_CON1.6 IB_CON1.5 IB_CON1.4 IB_CON1.3 IB_CON1.2 IB_CON1.1 IB_CON1.0
IB_CON2
F3H
flash控制寄存器2
---00000
-
-
-
IB_CON3
F4H
flash控制寄存器3
----0000
-
-
-
-
IB_CON3.3 IB_CON3.2 IB_CON3.1 IB_CON3.0
IB_CON4
F5H
flash控制寄存器4
----0000
-
-
-
-
IB_CON4.3 IB_CON4.2 IB_CON4.1 IB_CON4.0
IB_CON5
F6H
flash控制寄存器5
----0000
-
-
-
-
IB_CON5.3 IB_CON5.2 IB_CON5.1 IB_CON5.0
XPAGE
F7H
Flash页寄存器
00000000
XPAGE.7
XPAGE.6
XPAGE.5
XPAGE.4
XPAGE.3
XPAGE.2
XPAGE.1
XPAGE.0
IB_CON2.4 IB_CON2.3 IB_CON2.2 IB_CON2.1 IB_CON2.0
Table 6.5 WDT SFR
符号
地址
名称
POR/WDT/LVR
/PIN复位值
第7位
第6位
第5位
第4位
第3位
第2位
第1位
第0位
RSTSTAT
B1H
看门狗定时器控制寄存器
0-000000
WDOF
-
PORF
LVRF
CLRF
WDT.2
WDT.1
WDT.0
注意:RSTSTAT初始值根据不同类型的复位而不同。
Table 6.6 时钟控制SFR
符号
地址
名称
POR/WDT/LVR
/PIN复位值
第7位
第6位
第5位
第4位
第3位
第2位
第1位
第0位
CLKCON
B2H
系统时钟选择
111000--
32K_SPDUP
CLKS1
CLKS0
SCMIF
RCON
FS
-
-
8
SH79F1612A
Table 6.7 中断SFRs
符号
地址
名称
POR/WDT/LVR
/PIN复位值
第7位
第6位
第5位
第4位
第3位
第2位
第1位
第0位
IEN0
A8H
中断允许控制0
00000000
EA
EADC
ET2
ES0
ET1
EX1
ET0
EX0
IEN1
A9H
中断允许控制1
0-00-00-
ELPD
-
EPWM
ESCM
ES1
EX2
-
-
EXF0
E8H
外部中断标志0
----00-0
-
-
-
-
IT2.1
IT2.0
-
IE2
IPL0
B8H
中断优先权控制低位0
-0000000
-
PADCL
PT2L
PSL
PT1L
PX1L
PT0L
PX0L
IPH0
B4H
中断优先权控制高位0
-0000000
-
PADCH
PT2H
PSH
PT1H
PX1H
PT0H
PX0H
IPL1
B9H
中断优先权控制低位1
0-00-00-
PLPDL
-
PPWML
PSCML
PSL1
PX2L
-
-
IPH1
B5H
中断优先权控制高位1
0-00-00-
PLPDH
-
PPWMH
PSCMH
PSH1
PX2H
-
-
Table 6.8 端口SFRs
符号
地址
名称
POR/WDT/LVR
/PIN复位值
第7位
第6位
第5位
第4位
第3位
第2位
第1位
第0位
P1
90H
8位端口1
11111111
P1.7
P1.6
P1.5
P1.4
P1.3
P1.2
P1.1
P1.0
P3
B0H
8位端口3
1-111111
P3.7
-
P3.5
P3.4
P3.3
P3.2
P3.1
P3.0
P4
C0H
8位端口4
-----111
-
-
-
-
-
P4.2
P4.1
P4.0
P1M0
EAH
00000000
P1M07
P1M06
P1M05
P1M04
P1M03
P1M02
P1M01
P1M00
P1M1
E2H
00000000
P1M17
P1M16
P1M15
P1M14
P1M13
P1M12
P1M11
P1M10
P3M0
ECH
0-000000
P3M07
-
P3M05
P3M04
P3M03
P3M02
P3M01
P3M00
P3M1
E4H
0-000000
P3M17
-
P3M15
P3M14
P3M13
P3M12
P3M11
P3M10
P4M0
EDH
-----000
-
-
-
-
-
P4M02
P4M01
P4M00
P4M1
E5H
-----000
-
-
-
-
-
P4M12
P4M11
P4M10
9
SH79F1612A
Table 6.9 定时器SFRs
符号
地址
名称
POR/WDT/LVR
/PIN复位值
第7位
第6位
第5位
第4位
第3位
第2位
第1位
第0位
TCON
88H
定时器/计数器0和1控制
00000000
TF1
TR1
TF0
TR0
IE1
IT1
IE0
IT0
———
———
TMOD
89H
定时器/计数器0和1模式
00000000
GATE1
C/ T1
M11
M10
GATE0
C/ T0
M01
M00
TL0
8AH
定时器/计数器0低位字节
00000000
TL0.7
TL0.6
TL0.5
TL0.4
TL0.3
TL0.2
TL0.1
TL0.0
TH0
8CH
定时器/计数器0高位字节
00000000
TH0.7
TH0.6
TH0.5
TH0.4
TH0.3
TH0.2
TH0.1
TH0.0
TL1
8BH
定时器/计数器1低位字节
00000000
TL1.7
TL1.6
TL1.5
TL1.4
TL1.3
TL1.2
TL1.1
TL1.1
TH1
8DH
定时器/计数器1高位字节
00000000
TH1.7
TH1.6
TH1.5
TH1.4
TH1.3
TH1.2
TH1.1
TH1.1
T2CON
C8H
定时器2控制
00000000
TF2
EXF2
RCLK
TCLK
EXEN2
TR2
-
-
———
C/ T2
———
CP/RL2
T2MOD
C9H
定时器2模式
0-----00
TCLKP2
-
-
-
T2OE
DCEN
RCAP2L
CAH
定时器2重载/捕获数据低位字节
00000000
RCAP2L.7
RCAP2L.6
RCAP2L.5
RCAP2L.4 RCAP2L.3
RCAP2L.2
RCAP2L.1
RCAP2L.0
RCAP2H
CBH
定时器2重载/捕获数据高位字节
00000000
RCAP2H.7
RCAP2H.6
RCAP2H.5
RCAP2H.4 RCAP2H.3
RCAP2H.2
RCAP2H.1
RCAP2H.0
TL2
CCH
定时器2低位计数位
00000000
TL2.7
TL2.6
TL2.5
TL2.4
TL2.3
TL2.2
TL2.1
TL2.0
TH2
CDH
定时器2高位计数位
00000000
TH2.7
TH2.6
TH2.5
TH2.4
TH2.3
TH2.2
TH2.1
TH2.0
TCON1
CEH
定时器/计数器0和1选择和比较控制
-00-0000
-
TCLKS1
TCLKS0
-
TCLKP1
TCLKP0
TC1
TC0
Table 6.10 EUART SFRs
符号
地址
名称
POR/WDT/LVR
/PIN复位值
第7位
第6位
第5位
第4位
第3位
第2位
第1位
第0位
SCON
98H
串行控制
00000000
SM0/FE
SM1/RXOV
SM2/TXCOL
REN
TB8
RB8
TI
RI
SBUF
99H
串行数据缓冲器
00000000
SBUF.7
SBUF.6
SBUF.5
SBUF.4
SBUF.3
SBUF.2
SBUF.1
SBUF.0
SADDR
9AH
从属地址
00000000
SADDR.7
SADDR.6
SADDR.5
SADDR.4
SADDR.3
SADDR.2
SADDR.1
SADDR.0
SADEN
9BH
从属地址掩码
00000000
SADEN.7
SADEN.6
SADEN.5
SADEN.4
SADEN.3
SADEN.2
SADEN.1
SADEN.0
PCON
87H
电源和串行控制
00--0000
SMOD
SSTAT
-
-
GF1
GF0
PD
IDL
SCON1
D8H
串行控制
00000000
SBUF1
D9H
串行数据缓冲器
00000000
SBUF1.7
SBUF1.6
SBUF1.5
SADDR1
DAH
从属地址
00000000
SADDR1.7
SADDR1.6
SADDR1.5
SM10/FE1 SM11/RXOV1 SM12/TXCOL1
REN1
TB81
RB81
TI1
RI1
SBUF1.4
SBUF1.3
SBUF1.2
SBUF1.1
SBUF1.0
SADDR1.4 SADDR1.3
SADDR1.2
SADDR1.1
SADDR1.0
SADEN1
DBH
从属地址掩码
00000000
SADEN1.7
SADEN1.6
SADEN1.5
SADEN1.4 SADEN1.3
SADEN1.2
SADEN1.1
SADEN1.0
SBRTH1
DCH
波特率发生器寄存器
00000000
SBRTEN1
SBRT1.14
SBRT1.13
SBRT1.12
SBRT1.10
SBRT1.9
SBRT1.8
SBRTL1
DDH
波特率发生器寄存器
00000000
SBRT1.7
SBRT1.6
SBRT1.5
SBRT1.4
SBRT1.3
SBRT1.2
SBRT1.1
SBRT1.0
SFINE1
DEH
波特率发生器微调寄存器
----0000
-
-
-
-
SFINE1.3
SFINE1.2
SFINE1.1
SFINE1.0
PCON1
DFH
电源和串行控制
00------
SMOD1
SSTAT1
-
-
-
-
-
-
10
SBRT1.11
SH79F1612A
Table 6.11 ADC SFRs
符号
地址
名称
POR/WDT/LVR
/PIN复位值
第7位
第6位
第5位
第4位
第3位
第2位
第1位
第0位
ADCON
93H
ADC控制
000-0000
ADON
ADCIF
EC
-
SCH2
SCH1
SCH0
GO/DONE
ADT
94H
ADC时间配置
000-0000
TADC2
TADC1
TADC0
-
TS3
TS2
TS1
TS0
———
ADCH
95H
ADC通道选择
00000000
CH7
CH6
CH5
CH4
CH3
CH2
CH1
CH0
ADDL
96H
ADC数据低位字节
------00
-
-
-
-
-
-
A1
A0
ADDH
97H
ADC数据高位字节
00000000
A9
A8
A7
A6
A5
A4
A3
A2
Table 6.12 PWM SFRs
符号
地址
名称
POR/WDT/LVR
/PIN复位值
第7位
第6位
第5位
第4位
第3位
第2位
第1位
第0位
PWMCON
D1H
8位PWM控制
0000--00
PWMEN
PWMS
PWMCK1
PWMCK0
-
-
PWMIF
PWMSS
PWMP
D2H
8位PWM周期控制低位
00000000
PWMP.7
PWMP.6
PWMP.5
PWMP.4
PWMP.3
PWMP.2
PWMP.1
PWMP.0
PWMD
D3H
8位PWM占空比控制低位
00000000
PWMD.7
PWMD.6
PWMD.5
PWMD.4
PWMD.3
PWMD.2
PWMD.1
PWMD.0
Table 6.13 LPD SFR
符号
地址
名称
POR/WDT/LVR
/PIN复位值
第7位
第6位
第5位
第4位
第3位
第2位
第1位
第0位
LPDCON
B3H
LPD检测控制
000---00
LPDEN
LPDF
LPDV
-
-
-
LPDS1
LPDS0
注意:-:保留位。
11
SH79F1612A
SFR映像
可按位寻址
0/8
不可按位寻址
1/9
2/A
F8H
AUXC
IB_CON1
3/B
4/C
5/D
IB_OFFSET
IB_DATA
IB_CON2
IB_CON3
IB_CON4
6/E
7/F
FFH
F0H
B
IB_CON5
E8H
EXF0
P1M0
P3M0
P4M0
EFH
E0H
ACC
P1M1
P3M1
P4M1
E7H
D8H
SCON1
SBUF1
SADDR1
SADEN1
SBRTH1
SBRTL1
D0H
PSW
PWMCON
PWMP
PWMD
C8H
T2CON
T2MOD
RCAP2L
RCAP2H
C0H
P4
B8H
IPL0
IPL1
B0H
P3
RSTSTAT
A8H
IEN0
IEN1
SFINE1
XPAGE
PCON1
TL2
TH2
TCON1
CFH
C7H
BFH
CLKCON
LPDCON
IPH0
IPH1
B7H
AFH
FLASHCON
SCON
90H
P1
88H
TCON
80H
0/8
DFH
D7H
A0H
98H
F7H
SBUF
SADDR
SADEN
A7H
9FH
ADCON
ADT
ADCH
ADDL
ADDH
TMOD
TL0
TL1
TH0
TH1
SUSLO
SP
DPL
DPH
DPL1
DPH1
INSCON
PCON
1/9
2/A
3/B
4/C
5/D
6/E
7/F
注意:未使用的SFR地址禁止读写。
12
97H
8FH
87H
SH79F1612A
7. 标准功能
7.1 CPU
7.1.1 CPU内核特殊功能寄存器
特性
CPU内核寄存器:ACC,B,PSW,SP,DPL,DPH
累加器
累加器ACC是一个常用的专用寄存器,指令系统中采用A作为累加器的助记符。
B寄存器
在乘除法指令中,会用到B寄存器。在其它指令中,B寄存器可作为暂存器来使用。
栈指针(SP)
栈指针SP是一个8位专用寄存器,在执行PUSH、各种子程序调用、中断响应等指令时,SP先加1,再将数据压栈;执行POP、
RET、RETI等指令时,数据退出堆栈后SP再减1。堆栈栈顶可以是片上内部RAM(00H-FFH)的任意地址,系统复位后,SP
初始化为07H,使得堆栈事实上由08H地址开始。
程序状态字(PSW)寄存器
程序状态字(PSW)寄存器包含了程序状态信息。
Table 7.1 PSW寄存器
D0H
第7位
第6位
第5位
第4位
第3位
第2位
第1位
第0位
PSW
C
AC
F0
RS1
RS0
OV
F1
P
读/写
读/写
读/写
读/写
读/写
读/写
读/写
读/写
读
复位值
(POR/WDT/LVR/PIN)
0
0
0
0
0
0
0
0
位编号
位符号
说明
进位标志位
0:算术或逻辑运算中,没有进位或借位发生
1:算术或逻辑运算中,有进位或借位发生
7
C
6
AC
辅助进位标志位
0:算术或逻辑运算中,没有辅助进位或借位发生
1:算术或逻辑运算中,有辅助进位或借位发生
5
F0
F0标志位
用户自定义标志位
R0-R7寄存器页选择位
00:页0(映射到00H-07H)
01:页1(映射到08H-0FH)
10:页2(映射到10H-17H)
11:页3(映射到18H-1FH)
4-3
RS[1:0]
2
OV
溢出标志位
0:没有溢出发生
1:有溢出发生
1
F1
F1标志位
用户自定义标志位
0
P
奇偶校验位
0:累加器A中值为1的位数为偶数
1:累加器A中值为1的位数为奇数
数据指针(DPTR)
数据指针DPTR是一个16位专用寄存器,其高位字节寄存器用DPH表示,低位字节寄存器用DPL表示。它们既可以作为一个
16位寄存器DPTR来处理,也可以作为2个独立的8位寄存器DPH和DPL来处理。
13
SH79F1612A
7.1.2 CPU增强内核特殊功能寄存器
特性
扩展的'MUL'和'DIV'指令:16位*8位,16位/8位
双数据指针
CPU增强内核寄存器:AUXC,DPL1,DPH1,INSCON
SH79F1612A扩展了'MUL'和'DIV'的指令,使用一个新寄存器AUXC寄存器保存运算数据的高8位,以实现16位运算。在16
位乘除法指令中,会用到AUXC寄存器。在其它指令中,AUXC寄存器可作为暂存器来使用。
CPU在复位后进入标准模式,'MUL'和'DIV'的指令操作和标准8051指令操作一致。当INSCON寄存器的相应位置1后,'MUL'
和'DIV'指令的16位操作功能被打开。
操作
MUL
DIV
结果
B
高位字节
AUXC
---
INSCON.2 = 0;8位模式
(A)*(B)
A
低位字节
INSCON.2 = 1;16位模式
(AUXC A)*(B)
低位字节
中位字节
高位字节
INSCON.3 = 0;8位模式
(A)/(B)
商低位字节
余数
---
INSCON.3 = 1;16位模式
(AUXC A)/(B)
商低位字节
余数
商高位字节
双数据指针
使用双数据指针能加速数据存储移动。标准数据指针被命名为DPTR而新型数据指针命名为DPTR1。
数据指针DPTR1与DPTR类似,是一个16位专用寄存器,其高位字节寄存器用DPH1表示,低位字节寄存器用DPL1表示。
它们既可以作为一个16位寄存器DPTR1来处理,也可以作为2个独立的8位寄存器DPH1和DPL1来处理。
通过对INSCON寄存器中的DPS位置1或清0选择两个数据指针中的一个。所有读取或操作DPTR的相关指令将会选择最近一
次选择的数据指针。
7.1.3 寄存器
Table 7.2 数据指针选择寄存器
86H
第7位
第6位
第5位
第4位
第3位
第2位
第1位
第0位
INSCON
-
-
-
-
DIV
MUL
-
DPS
读/写
-
-
-
-
读/写
读/写
-
读/写
复位值
(POR/WDT/LVR/PIN)
-
-
-
-
0
0
-
0
位编号
位符号
说明
3
DIV
16位/8位除法选择位
0:8位除法
1:16位除法
2
MUL
16位/8位乘法选择位
0:8位乘法
1:16位乘法
0
DPS
数据指针选择位
0:数据指针
1:数据指针1
14
SH79F1612A
7.2 随机数据存储器(RAM)
7.2.1 特性
SH79F1612A为数据存储提供了内部256字节的RAM和外部768字节的RAM。下列为存储器空间分配:
低位128字节的内部RAM(地址从00H到7FH)可直接或间接寻址
高位128字节的内部RAM(地址从80H到FFH)只能间接寻址
特殊功能寄存器(SFR,地址从80H到FFH)只能直接寻址
外部768字节的RAM(地址从0000H到02FFH)可通过MOVX指令间接寻址
高位128字节的RAM占用的地址空间和SFR相同,但在物理上与SFR的空间是分离的。当一个指令访问地址高于7FH的内部
位置时,CPU可以根据指令的寻址方式来区分是访问高位128字节数据RAM还是访问SFR。
注意:未使用的SFR地址禁止读写。
02FFH
FFH
FFH
Special
Function
Register
Upper 128 bytes
Internal Ram
indirect accesses
Extenal
RAM
direct accesses
80H
80H
7FH
Lower 128 bytes
Internal Ram
direct or indirect
accesses
0000H
00H
内部和外部RAM配置
SH79F1612A支持传统的访问外部RAM方法。使用MOVX A,@Ri或MOVX @Ri,A来访问外部低位256字节RAM;用MOVX
A,@DPTR或MOVX @DPTR,A来访问外部768字节RAM。
用户也能用XPAGE寄存器来访问外部RAM,使用MOVX A,@Ri或MOVX @Ri,A指令即可,此时用XPAGE来表示高于256
字节的RAM高位地址。
在Flash SSP模式下,XPAGE也能用作分段选择器(详见SSP章节)。
7.2.2 寄存器
Table 7.3 数据存储页寄存器
F7H
第7位
第6位
第5位
第4位
第3位
第2位
第1位
第0位
XPAGE
-
-
-
-
-
-
XPAGE.1
XPAGE.0
读/写
-
-
-
-
-
-
读/写
读/写
复位值
(POR/WDT/LVR/PIN)
-
-
-
-
-
-
0
0
位编号
位符号
1:0
XPAGE[1:0]
说明
RAM页选择控制位
15
SH79F1612A
7.3 Flash存储器
7.3.1 特性
Flash 存储器包括 16 X 1KB 扇区,总共 16KB
在工作电压范围内都能进行编程和擦除操作
在线编程(ICP)操作支持写入、读取和擦除操作
支持整体/扇区擦除和编程
编程/擦除次数:至少 100000 次
数据保存年限:至少 10 年
低功耗
3FFFH
Program Memory Block
01FFH
EEPROM Like Data Block
0000H
0000H
Information Block
Program Memory Block
SH79F1612A为存储程序代码内置16K可编程Flash程序存储区(Program Memory Block),支持在线编程(ICP)模式和
扇区自编程(SSP)模式对Flash存储器操作。每个扇区1024字节。
SH79F1612A还内置512字节的类EEPROM存储区用于存放用户数据。每个扇区256字节,总共2个扇区。
Flash操作定义:
在线编程(ICP)模式:通过Flash编程器对Flash存储器进行擦、读、写操作。
扇区自编程(SSP)模式:用户程序代码运行在Program Memory中,对Flash存储器进行擦、读、写操作。
16
SH79F1612A
Flash存储器支持以下操作:
(1) 代码保护控制模式编程
SH79F1612A的代码保护功能为用户代码提供了高性能的安全措施。每个分区有两种模式可用。
代码保护模式0:允许/禁止任何编程器的写入/读取操作(不包括整体擦除)。
代码保护模式1:允许/禁止在其它扇区中通过MOVC指令进行读取操作,或通过SSP模式进行擦除/写入操作。
用户必须使用下列方式才能完成代码保护控制模式的设定:Flash编程器在ICP模式设置相应的保护位,以进入所需的保护
模式。
SSP模式不支持代码保护控制模式编程。
(2) 整体擦除
无论代码保护控制模式的状态如何,整体擦除操作都将会擦除所有程序,代码选项,代码保护位,但是不会擦除类EEPROM
存储区。
用户必须使用下列方式才能完成整体擦除:Flash编程器在ICP模式发出整体擦除指令,进行整体擦除。
SSP模式不支持整体擦除。
(3) 扇区擦除
扇区擦除操作将会擦除所选扇区中内容。用户程序(SSP)和Flash编程器都能执行该操作。
若需用户程序执行该操作,必须禁止所选扇区的代码保护控制模式1。
若需Flash编程器执行该操作,必须禁止所选扇区的代码保护控制模式0。
用户必须使用下列2种方式之一才能完成扇区擦除:
1. Flash编程器在ICP模式发出扇区擦除指令,进行扇区擦除。
2. 通过SSP功能发出扇区擦除指令,进行扇区擦除(详见在扇区自编程章节)。
(4) 类EEPROM存储区擦除
类EEPROM存储区擦除操作将会擦除类EEPROM存储区中的内容。用户程序(SSP)和Flash编程器都能执行该操作。
用户必须使用下列2种方式之一才能完成类EEPROM存储区擦除:
1. Flash编程器在ICP模式发出类EEPROM存储区擦除指令,进行类EEPROM存储区擦除。
2. 通过SSP功能发出类EEPROM存储区擦除指令,进行类EEPROM存储区擦除(详见在扇区自编程章节)。
(5) 写/读代码
读/写代码操作可以将代码从Flash存储器中读出或写入。用户程序(SSP)和Flash编程器都能执行该操作。
若需用户程序执行该操作,必须禁止所选扇区的代码保护控制模式1。不管安全位设置与否,用户程序都能读/写程序自身所
在扇区。
若需编程器执行该操作,必须禁止所选扇区的代码保护控制模式0。
用户必须使用下列2种方式之一才能完成写/读代码:
1. Flash编程器在ICP模式发出写/读代码指令,进行写/读代码。
2. 通过SSP功能发出写/读代码指令,进行写/读代码。
(6) 写/读类EEPROM存储区
读/写类EEPROM存储区操作可以将数据从类EEPROM存储区中读出或写入。用户程序(SSP)和Flash编程器都能执行该
操作。
用户必须使用下列2种方式之一才能完成写/读类EEPROM存储区:
1. Flash编程器在ICP模式发出写/读类EEPROM存储区指令,进行写/读类EEPROM存储区。
2. 通过SSP功能发出写/读类EEPROM存储区指令,进行写/读类EEPROM存储区。
Flash存储器操作汇总
操作
ICP
SSP
代码保护
支持
不支持
扇区擦除
支持(无安全位)
支持(无安全位)
整体擦除
支持
不支持
类EEPROM存储区擦除
支持
支持
写/读代码
支持(无安全位)
支持(无安全位)
读/写类EEPROM存储区
支持
支持
17
SH79F1612A
7.3.2 ICP模式下的Flash操作
ICP模式为通过Flash编程器对MCU进行编程,可以在MCU焊在用户板上以后编程。ICP模式下,用户系统必须关机后Flash
编程器才能通过ICP编程接口刷新Flash存储器。ICP编程接口包括6个引脚(VDD,GND,TCK,TDI,TMS,TDO)。
编程器使用4个JTAG引脚(TDO,TDI,TCK,TMS)进入编程模式。只有将特定波形输入4个引脚后,CPU才能进入编程
模式。如需详细说明请参考Flash编程器用户指南。
在ICP模式中,通过6线接口编程器能完成所有Flash操作。因为编程信号非常敏感,所以使用编程器编程时用户需要先用6
个跳线将芯片的编程引脚(VDD,GND,TCK,TDI,TMS,TDO)从应用电路中分离出来,如下图所示。
Flash
Programmer
MCU
VDD
TMS
TCK
TDI
TDO
GND
To Application
Circuit
Jumper
当采用ICP模式进行操作时,建议按照如下步骤进行操作:
(1) 在开始编程前断开跳线(jumper),从应用电路中分离编程引脚;
(2) 将芯片编程引脚连接至 Flash 编程器编程接口,开始编程;
(3) 编程结束后断开 Flash 编程器接口,连接跳线恢复应用电路。
18
SH79F1612A
7.4 扇区自编程(SSP)功能
SH79F1612A支持SSP(扇区自编程)功能。如果所选扇区未被保护,用户代码可以擦除所有扇区或对任何扇区执行编程
操作。一旦该扇区被编程,则在该扇区被擦除之前不能被再次编程。
SH79F1612A内建一个复杂控制流程以避免误入SSP模式导致代码被误修改。为进入SSP模式,IB_CON1-5必须满足特定
条件。若IB_CON1-5不满足特定条件,则无法进入SSP模式。
7.4.1 寄存器
Table 7.4 编程用地址选择寄存器
F7H
第7位
第6位
第5位
第4位
第3位
第2位
第1位
第0位
XPAGE
-
-
XPAGE.5
XPAGE.4
XPAGE.3
XPAGE.2
XPAGE.1
XPAGE.0
读/写
-
-
读/写
读/写
读/写
读/写
读/写
读/写
复位值
(POR/WDT/LVR/PIN)
-
-
0
0
0
0
0
0
对Flash程序存储区,一个扇区为1024字节,该寄存器定义如下:
位编号
位符号
说明
5-2
XPAGE[5:2]
被编程的存储单元扇区号,0000代表扇区0,以此类推
1-0
XPAGE[1:0]
被编程的存储单元高2位地址
对类EEPROM存储区,一个扇区为256字节,该寄存器定义如下:
位编号
位符号
7-1
XPAGE[7:1]
0
XPAGE[0]
说明
保留位
被编程的存储单元扇区号;0代表扇区0,以此类推
注意:
对于程序存储区,一个扇区为1024字节;
对于类EEPROM存储区,一个扇区为256字节。
Table 7.5 编程用地址偏移寄存器
FBH
IB_OFFSET
读/写
复位值
(POR/WDT/LVR/PIN)
第7位
第6位
第5位
第4位
第3位
第2位
第1位
第0位
IB_OFF
SET.7
读/写
IB_OFF
SET.6
读/写
IB_OFF
SET.5
读/写
IB_OFF
SET.4
读/写
IB_OFF
SET.3
读/写
IB_OFF
SET.2
读/写
IB_OFF
SET.1
读/写
IB_OFF
SET.0
读/写
0
0
0
0
0
0
0
0
对Flash程序存储区,一个扇区为1024字节,该寄存器定义如下:
位编号
7-0
位符号
说明
IB_OFFSET[7:0] 被编程的存储单元低8位地址
对类EEPROM存储区,一个扇区为256字节,该寄存器定义如下:
位编号
7-0
位符号
说明
IB_OFFSET[7:0] 被编程的存储单元低8位地址
19
SH79F1612A
Table 7.6 编程用数据寄存器
第7位
FCH
IB_DATA
第6位
第5位
第4位
第3位
第2位
第1位
第0位
IB_DATA.7 IB_DATA.6 IB_DATA.5 IB_DATA.4 IB_DATA.3 IB_DATA.2 IB_DATA.1 IB_DATA.0
读/写
读/写
读/写
读/写
读/写
读/写
读/写
读/写
读/写
复位值
(POR/WDT/LVR/PIN)
0
0
0
0
0
0
0
0
第2位
第1位
第0位
位编号
位符号
7-0
IB_DATA[7:0]
说明
待编程数据
Table 7.7 SSP操作模式选择寄存器
第7位
F2H
IB_CON1
第6位
第5位
第4位
第3位
IB_CON1.7 IB_CON1.6 IB_CON1.5 IB_CON1.4 IB_CON1.3 IB_CON1.2 IB_CON1.1 IB_CON1.0
读/写
读/写
读/写
读/写
读/写
读/写
读/写
读/写
读/写
复位值
(POR/WDT/LVR/PIN)
0
0
0
0
0
0
0
0
第2位
第1位
第0位
位编号
位符号
7-0
IB_CON1[7:0]
说明
SSP操作选择
0xE6:扇区擦除
0x6E:存储单元编程
Table 7.8 SSP流程控制寄存器1
F3H
第7位
第6位
第5位
第4位
IB_CON2
-
-
-
-
读/写
-
-
-
-
读/写
读/写
读/写
读/写
复位值
(POR/WDT/LVR/PIN)
-
-
-
-
0
0
0
0
第2位
第1位
第0位
位编号
位符号
3-0
IB_CON2[3:0]
第3位
IB_CON2.3 IB_CON2.2 IB_CON2.1 IB_CON2.0
说明
必须为05H,否则Flash编程将会终止
Table 7.9 SSP流程控制寄存器2
F4H
第7位
第6位
第5位
第4位
IB_CON3
-
-
-
-
读/写
-
-
-
-
读/写
读/写
读/写
读/写
复位值
(POR/WDT/LVR/PIN)
-
-
-
-
0
0
0
0
位编号
位符号
3-0
IB_CON3[3:0]
第3位
IB_CON3.3 IB_CON3.2 IB_CON3.1 IB_CON3.0
说明
必须为0AH,否则Flash编程将会终止
20
SH79F1612A
Table 7.10 SSP流程控制寄存器3
F5H
第7位
第6位
第5位
第4位
IB_CON4
-
-
-
-
读/写
-
-
-
-
读/写
读/写
读/写
读/写
复位值
(POR/WDT/LVR/PIN)
-
-
-
-
0
0
0
0
第2位
第1位
第0位
位编号
位符号
3-0
IB_CON4[3:0]
第3位
第2位
第1位
第0位
IB_CON4.3 IB_CON4.2 IB_CON4.1 IB_CON4.0
说明
必须为09H,否则Flash编程将会终止
Table 7.11 SSP流程控制寄存器4
F6H
第7位
第6位
第5位
第4位
IB_CON5
-
-
-
-
读/写
-
-
-
-
读/写
读/写
读/写
读/写
复位值
(POR/WDT/LVR/PIN)
-
-
-
-
0
0
0
0
位编号
位符号
3-0
IB_CON5[3:0]
第3位
IB_CON5.3 IB_CON5.2 IB_CON5.1 IB_CON5.0
说明
必须为06H,否则Flash编程将会终止
21
SH79F1612A
7.4.2 Flash控制流程图
Set IB_OFFSET
Set XPAGE
Set IB_DATA
Set IB_CON1
S0
IB_CON2[3:0]≠5H
IB_CON2≠5H
Set IB_CON2[3:0]=5H
S1
IB_CON3≠AH
IB_CON2≠5H
Set IB_CON3=AH
ELSE
S2
IB_CON3≠AH
Set IB_CON4=9H
Reset
IB_CON1-5
IB_CON4≠9H
S3
Set IB_CON5=6H
S4
Sector Erase
IB_CON1=E6H
&IB_CON2[3:0]=5H
&IB_CON3=AH
&IB_CON4=9H
&IB_CON5=6H
IB_CON1=6EH
&IB_CON2[3:0]=5H
&IB_CON3=AH
&IB_CON4=9H
&IB_CON5=6H
Programming
22
SH79F1612A
7.4.3 SSP编程注意事项
为确保顺利完成SSP编程,用户软件必须按以下步骤设置:
(1) 用于代码/数据编程:
1. 关闭中断;
2. 按相应的待编程扇区号设置XPAGE、IB_OFFSET;
3. 按编程需要,设置IB_DATA;
4. 按照顺序设置IB_CON1 - 5;
5. 添加4个NOP指令;
6. 开始编程,CPU将进入IDLE模式;编程完成后自动退出IDLE模式;
7. 如需继续写入数据,跳转至第2步;
8. XPAGE寄存器清0,恢复中断设置。
(2) 用于扇区擦除:
1. 关闭中断;
2. 按相应的扇区设置XPAGE;
3. 按照顺序设置IB_CON1 - 5;
4. 添加4个NOP指令;
5. 开始擦除,CPU将进入IDLE模式;擦除完成后自动退出IDLE模式;
6. 更多扇区擦除操作跳转至第2步;
7. 清除XPAGE,恢复中断设置。
(3) 读取:
使用“MOVC A,@A+DPTR”或者“MOVC A,@A+PC”。
(4) 关于类EEPROM区域
SH79F1612A具有512Byte的类EEPROM,地址是从0000H - 01FFH。对于类EEPROM的操作类似于Flash的操作,即类似
上述(1)/(2)/(3)部分的描述。区别在于:
1. 在对类EEPROM进行擦除、写或读之前,应首先将FLASHCON寄存器的最低位FAC位置1。
2. 类EEPROM的扇区为256字节,而不是1024字节
注意:当不需要对类EEPROM操作时,必须将FAC位清0。
7.4.4 可读识别码
SH79F1612A每颗芯片出厂后都固化有一个8位的可读识别码,它的值为0-255的随机值,它是无法擦除的。它可以由程序
或编程工具读出。
读识别码时,首先,设置FAC位为1,然后给DPTR赋值“0A7FH”,将A清0,再使用“MOVC A,@A+DPTR”来读取。
Table 7.12 访问控制寄存器
A7H
第7位
第6位
第5位
第4位
第3位
第2位
第1位
第0位
FLASHCON
-
-
-
-
-
-
-
FAC
读/写
-
-
-
-
-
-
-
读/写
复位值
(POR/WDT/LVR/PIN)
-
-
-
-
-
-
-
0
位编号
位符号
7-1
-
0
FAC
说明
保留位
访问控制
0:MOVC指令或者SSP功能访问Main Block区域
1:MOVC指令或者SSP功能访问类EEPROM区域
注意:此识别码虽然采用读程序ROM的指令来读取,但并未存放在程序ROM区,指令靠FAC来区分访问识别码还是访问程
序ROM区。因此读完识别码后必须将FAC清0,否则会影响用户程序读程序ROM的指令执行。
23
SH79F1612A
7.5 系统时钟和振荡器
7.5.1 特性
支持5种振荡器类型:32.768kHz晶体谐振器,晶体谐振器,陶瓷谐振器,外部时钟和内部16.6M RC振荡器
内建16.6MHz(±2%)RC振荡器
内建32.768kHz加速电路
内建系统时钟分频器
7.5.2 时钟定义
SH79F1612A几个内部时钟定义如下:
OSCCLK:从5个可选振荡器类型中(从XTAL输入的32.768kHz晶体谐振器,晶体谐振器,陶瓷谐振器和外部时钟以及内
部16.6MHz RC振荡器)选中的那个振荡器的时钟。fOSC定义为OSCCLK的频率。tOSC定义为OSCCLK的周期。
WDTCLK:内部的32kHz看门狗RC振荡器时钟。fWDT定义为WDTCLK的频率。tWDT定义为WDTCLK的周期。
OSCSCLK:系统时钟频率分频器的输入时钟。这个时钟可能为OSCCLK或者内建RC振荡器的频率。fOSCS定义为OSCSCLK
的频率。tOSCS定义为OSCSCLK的周期。
SYSCLK:系统时钟,系统频率分频器的输出时钟。这个时钟为CPU指令周期的时钟。fSYS定义为SYSCLK的频率。tSYS定
义为SYSCLK的周期。
7.5.3 概述
SH79F1612A支持5种振荡器类型:32.768kHz晶体谐振器,晶体谐振器(400kHz-16.6MHz),陶瓷谐振(400kHz-16.6MHz),
外部时钟(30kHz-16.6MHz)和内部RC振荡器(16.6MHz)。振荡器类型的选择由代码选项OP_OSC决定(详见代码选项章节)。
由振荡器产生的基本时钟脉冲提供系统时钟支持CPU及片上外围设备。
24
SH79F1612A
7.5.4 寄存器
Table 7.13 系统时钟控制寄存器
B2H
第7位
第6位
第5位
第4位
第3位
第2位
第1位
第0位
CLKCON
32K_SPDUP
CLKS1
CLKS0
SCMIF
RCON
FS
-
-
读/写
读/写
读/写
读/写
读
读/写
读/写
-
-
复位值
(POR/WDT/LVR/PIN)
1
1
1
0
0
0
-
-
位编号
7
6-5
3
2
位符号
说明
32K_SPDUP
32.768KHz振荡器加速模式控制位
0:32.768kHz振荡器常规模式,由软件清0。
1:32.768kHz振荡器加速模式,由软件或者硬件置1。
此位在系统发生任何形式的复位,如上电复位,看门狗复位等时,自动由硬件设
置1,用以加速32.768kHz振荡器起振,缩短32.768kHz振荡器的起振时间。
如果有需要,本位也可以由软件置1或者清0。比如进入掉电模式(Power-down
mode)前,可以将此位置1,掉电模式唤醒后再由软件清0。
应该需要注意的是关闭32.768kHz加速模式(此位清0),可以节省系统的耗电。
只有代码选项OP_OSC为011时(选择32.768kHz晶体振荡器,详见代码选项章节),
此控制位才有效。
CLKS[1: 0]
系统时钟频率分频器
00:fSYS = fOSCS
01:fSYS = fOSCS/2
10:fSYS = fOSCS/4
11:fSYS = fOSCS/12
如果选择32.768kHz振荡器为OSCSCLK,此控制位无效。
RCON
内建RC振荡器控制
0:关闭内建RC振荡器
1:打开内建RC振荡器
仅当OP_OSC[2:0]为011时,此控制位才有效。(选择32.768kHz晶体振荡器,详
见代码选项章节)
FS
频率选择位
0:选择32.768kHz作为OSCSCLK
1:选择内建RC振荡器作为OSCSCLK
只有代码选项OP_OSC为011时,此控制位才有效。(选择32.768kHz晶体振荡器,
详见代码选项章节)
注意:
RCON和FS位仅当OP_OSC[2:0]为011时有效;当选择内建RC振荡器作为系统时钟时(即当RCON = 1和FS = 1),RCON
不能由软件清除,系统时钟监控功能不可用。
当系统时钟由32.768kHz切换到内建RC振荡器时,操作必须遵循以下顺序:
1. 置位RCON,开启内建RC振荡器;
2. 等待至少2个振荡器周期;
3. 置位FS,将系统时钟切换到内建RC振荡器。
25
SH79F1612A
7.5.5 振荡器类型
(1) 内建RC振荡器:16.6MHz
XTAL1
XTAL2
(2) 晶体谐振器:32.768kHz和内部RC振荡器:16.6MHz
C1
XTAL1
Crystal
XTAL2
C2
(3) 晶体/陶瓷谐振器:400kHz - 16.6MHz
C1
XTAL1
Crystal /Ceramic
XTAL2
C2
(4) 外部时钟:30kHz - 16.6MHz
XTAL1
External Clock
XTAL2
7.5.6 谐振器负载电容选择
陶瓷谐振器
频率
C1
C2
455kHz
47 - 100pF
47 - 100pF
3.58MHz
-
-
4MHz
-
-
* 已经内建负载电容
注意:
(1) 表中负载电容为设计参考数据!
(2) 以上电容值可通过谐振器基本的起振和运行测试,并非最优值。
(3) 请注意印制板上的杂散电容,用户应在超过应用电压和温度的条件下测试谐振器的性能。
在应用陶瓷谐振器/晶体谐振器之前,用户需向谐振器生产厂要求相关应用参数以获得最佳性能。
请登陆http://www.sinowealth.com以取得更多的推荐谐振器生产厂。
26
SH79F1612A
7.6 系统时钟监控(SCM)
为了增强系统的可靠性,SH79F1612A含有一个系统时钟监控(SCM)模块。如果系统时钟出现故障(例如:外部振荡器
停振等),内建SCM模块会将OSCSCLK自动切换到内部WDT时钟(WDTCLK),同时系统时钟监控标志位(SCMIF)被置1。
当EA和ESCM位均被置1时,SCM模块将会产生中断。如果外部振荡器恢复工作,SCM将会切换OSCSCLK到外部振荡器,然
后SCMIF位自动清0。
注意:
SCMIF为只读寄存器,只能由硬件清0或者置1。
如果SCMIF清0,SCM将系统时钟自动切换到系统时钟出故障前的状态。
如果代码选项选择内部RC振荡器(详见代码选项章节)作为OSCCLK,则系统时钟监控功能不可用。
Table 7.14 系统时钟控制寄存器
B2H
第7位
第6位
第5位
第4位
第3位
第2位
第1位
第0位
CLKCON
32K_SPDUP
CLKS1
CLKS0
SCMIF
RCON
FS
-
-
读/写
读/写
读/写
读/写
只读
读/写
读/写
-
-
复位值
(POR/WDT/LVR/PIN)
1
1
1
0
0
0
-
-
位编号
位符号
4
SCMIF
说明
系统时钟监控标志位
0:表示系统时钟正常运行
1:表示系统时钟故障
27
SH79F1612A
7.7 I/O端口
7.7.1 特性
18个双向I/O端口
4种可选IO模式
I/O端口可与其它功能共享
SH79F1612A提供18个位可编程双向I/O端口。所有I/O可以通过PxMy寄存器设置成以下4种模式中的一种:准双向模式(传
统8051模式)、推挽输出模式、开漏输出模式和仅输入模式。
用户可以通过代码选项设置所有I/O复位后默认为准双向模式或者默认为仅输入模式。
为了提高抗干扰能力,每个输入引脚都带有一个施密特触发器。即使处于掉电状态,施密特触发器也不会关闭。
SH79F1612A的I/O引脚能与其它功能选择复用。当所有功能都允许时,在CPU中存在优先级以避免功能冲突。(具体请参
考端口共享章节)。注意当I/O工作于其它功能时,即使改写PxMy寄存器也不会改变I/O的模式,也不会改变当前PxMy寄存器中
的值。只有当其它功能关闭时,才允许通过改写相应的寄存器来改变I/O的模式。
7.7.2 寄存器
Table 7.15 端口控制寄存器
E2H, E4H, E5H
EAH, ECH, EDH
P1M0 (EAH)
第7位
第6位
第5位
第4位
第3位
第2位
第1位
第0位
P1M07
P1M06
P1M05
P1M04
P1M03
P1M02
P1M01
P1M00
P1M1 (E2H)
P1M17
P1M16
P1M15
P1M14
P1M13
P1M12
P1M11
P1M10
P3M0 (ECH)
P3M07
-
P3M05
P3M04
P3M03
P3M02
P3M01
P3M00
P3M1 (E4H)
P3M17
-
P3M15
P3M14
P3M13
P3M12
P3M11
P3M10
P4M0 (EDH)
-
-
-
-
-
P4M02
P4M01
P4M00
P4M1 (E5H)
-
-
-
-
-
P4M12
P4M11
P4M10
读/写
复位值
(POR/WDT/LVR/PIN)*
读/写
读/写
读/写
读/写
读/写
读/写
读/写
读/写
*
*
*
*
*
*
*
*
*:复位值根据不同的代码选项有不同。可通过代码选项设置复位后为准双向模式或者仅输入模式(高阻态)
端口模式设置说明
说明
PxM0n
PxM1n
0
0
准双向模式
0
1
推挽输出模式
1
0
仅输入模式(高阻态)
1
1
开漏输出模式
(x = 1,3或4 n = 7,6,5,4,3,2,1或0)
Table 7.16 端口数据寄存器
90H-C0H
第7位
第6位
第5位
第4位
第3位
第2位
第1位
第0位
P1 (90H)
P1.7
P1.6
P1.5
P1.4
P1.3
P1.2
P1.1
P1.0
P3 (B0H)
P3.7
-
P3.5
P3.4
P3.3
P3.2
P3.1
P3.0
P4 (C0H)
-
-
-
-
-
P4.2
P4.1
P4.0
读/写
复位值
(POR/WDT/LVR/PIN)
读/写
读/写
读/写
读/写
读/写
读/写
读/写
读/写
*
*
*
*
*
*
*
*
*:复位值由代码选项决定。若选择上电后为准双向结构,则复位值为0FFH;若为仅输入结构,则复位值为00H。
位编号
7-0
位符号
Px.y
x = 1-4, y = 0-7
说明
端口数据寄存器
注意:所有端口可作为N-沟道的开漏I/O,但是此时端口电压不得超过VDD+0.3V。
28
SH79F1612A
7.7.3 端口结构
准双向模式(Quasi-Bi)
准双向口有3个上拉MOS管适应不同的需要,分别称为“弱(Weak)上拉”、“极弱(Very weak)上拉”和“强(Strong)上拉”。
在3个上拉MOS管中,有1个上拉MOS管称为“弱上拉”,当口线寄存器为1且引脚本身也为1时打开。此上拉提供基本驱动电
流使准双向口输出为1。如果一个引脚输出为1而由外部装置下拉到低时,弱上拉关闭而“极弱上拉”维持开状态,为了把这个引脚
强拉为低,外部装置必须有足够的灌电流能力使引脚上的电压降到门槛电压以下。
第2个上拉MOS管,称为“极弱上拉”,当口线锁存为1时打开。当引脚悬空时,这个极弱的上拉源产生很弱的上拉电流将引
脚上拉为高电平。
第3个上拉MOS管称为“强上拉”。当口线锁存器由0到1跳变时,这个上拉用来加快准双向口由逻辑0到逻辑1转换。当发生这
种情况时,强上拉打开约2个机器周期以使引脚能够迅速地上拉到高电平。
准双向模式的端口结构示意图如下所示。
VDD
strong
2 clocks
delay
VDD
very
weak
VDD
weak
Port
Pin
Port latch data
GND
Input data
准双向结构
推挽输出模式(Push-Pull)
推挽输出配置的下拉结构与开漏输出以及准双向口的下拉结构相同,但当锁存器为1 时提供持续的强上拉。推挽输出模式的
端口结构示意图如下所示。
VDD
Port
Pin
Port latch data
GND
Input data
推挽输出模式
29
SH79F1612A
仅输入模式(Input-Only)
此种模式仅有输入,没有输出能力。仅输入模式的端口结构示意图如下所示。
Port
Pin
Input data
仅输入模式
开漏输出模式(Open-Drain)
此种模式没有输出高的能力。如果需要输出高,用户必须外接上拉电阻。注意此时外加引脚电压不得超过VDD+0.3V。开漏
输出模式的端口结构示意图如下所示。
VDD
"1"
Port
Pin
Port latch data
GND
Input data
开漏输出模式
30
SH79F1612A
7.7.4 端口共享
18个双向I/O端口也能共享作为第二或第三种特殊功能。共享优先级按照外部最高内部最低的规则:
在引脚配置中引脚最外部标注功能享有最高优先级,而最内部标注功能享有最低优先级。这意味着一个引脚已经使用较高
优先级功能(如果被允许的话),就不能用作较低优先级功能,即使较低优先级功能被允许。只有当较高优先级功能由软件关
闭后,相应的引脚才能用作较低优先级功能。
如果第二功能允许,对端口的读写都是针对端口寄存器的操作。
18个双向I/O端口可以提供一些特殊功能:
PORT1:
- RXD1(P1.0):EUART1数据输入
- TXD1(P1.1):EUART1数据输出
- AN0 - AN7(P1.0 - P1.7):ADC模拟输入通道
- T2(P1.7):定时器2外部输入/波特率时钟输出
- T2EX(P1.6):定时器2重载/捕捉/方向控制
- VLPD(P1.3):电源电压输入检测
- INT2(P1.2):外部中断2
Table 7.17 PORT1共享列表
引脚编号
14
13
12
11
10
9
8
7
优先级
功能
1
AN7
允许位
2
T2
3
P1.7
ADCH寄存器中ADCH.7位,T2CON寄存器中TR2位和T2MOD寄存器中C/T2位置1清0
1
AN6
ADCH寄存器中ADCH.6位置1和ADCON寄存器中SCH [2:0] = 110
2
T2EX
T2CON寄存器中TR2位,T2MOD寄存器中C/T2位和EXEN2位置1
3
P1.6
ADCH寄存器中ADCH.6位,T2CON寄存器中TR2位和C/T2位和EXEN2位清0
1
AN5
ADCH寄存器中ADCH.5位置1和ADCON寄存器中SCH[2:0] = 101
2
P1.5
ADCH寄存器中ADCH.5位清0
1
AN4
ADCH寄存器中ADCH.4位置1且ADCON寄存器中SCH[2:0] = 100
2
P1.4
ADCH寄存器中ADCH.4位清0
1
AN3
ADCH寄存器中ADCH.3位置1且ADCON寄存器中SCH[2:0] = 011
2
VLPD
LPDCON中的LPDV位置1
3
P1.3
ADCH寄存器中ADCH.3位和LPDCON中的LPDV位清0
1
AN2
ADCH寄存器中ADCH.2位置1且ADCON寄存器中SCH[2:0] = 010
2
INT2
IEN1寄存器中EX2位置1
3
P1.2
ADCH寄存器中ADCH.2位和IEN1寄存器中EX2位清0
1
TXD1
对SBUF1寄存器写操作
ADCH寄存器中ADCH.7位置1且ADCON寄存器中SCH[2:0] = 111
T2CON寄存器中TR2位和T2MOD寄存器中C/T2位置1
2
AN1
ADCH寄存器中ADCH.1位置1且ADCON寄存器中SCH[2:0] = 001
3
P1.1
ADCH寄存器中ADCH.1位清0,且不对SBUF1寄存器写操作
1
RXD1
2
AN0
ADCH寄存器中ADCH.0位置1且ADCON寄存器中SCH[2:0] = 000,
3
P1.0
ADCH寄存器中ADCH.0位且SCON1寄存器中REN1位清0
SCON1寄存器中REN1位置1
31
SH79F1612A
PORT3:
- RXD(P3.0):EUART数据输入
- TXD(P3.1):EUART数据输出
- INT0(P3.2):外部中断0
- INT1(P3.3):外部中断1
- T0(P3.4):定时器0外部输入
- T1(P3.5):定时器1外部输入
- PWM(P3.5):PWM输出
Table 7.18 PORT3共享列表
引脚编号
17
18
1
2
3
4
优先级
功能
允许位
1
RXD
SCON寄存器中REN位置1
2
P3.0
SCON寄存器中REN位清0
1
TXD
对SBUF寄存器写操作
2
P3.1
不对SBUF寄存器写操作
1
INT0
IEN0寄存器中EX0位置1
2
P3.2
IEN0寄存器中EX0位清0
1
INT1
IEN0寄存器中EX1位置1
2
P3.3
IEN0寄存器中EX1位清0
1
T0
TCON寄存器中TR0位和TMOD寄存器中C/T0 位置1
2
P3.4
TCON寄存器中TR0位和TMOD寄存器中C/T0 位清0
1
PWM
PWMCON寄存器中EPWM位和PWMSS位置1
2
T1
3
P3.5
———
———
———
TCON寄存器中TR1位和TMOD寄存器中C/T1 位置1
PWMCON寄存器中EPWM位和PWMSS位及TCON寄存器中TR1位和TMOD寄存
———
器中C/T1 位清0
PORT4:
- RESET(P4.0):复位
- XTAL2(P4.1):谐振器输出
- XTAL1(P4.2):谐振器输入
Table 7.19 PORT4共享列表
引脚编号
16
19
20
优先级
功能
1
P4.0
代码选项
允许位
2
RESET
代码选项
1
P4.1
代码选项
2
XTAL2
代码选项
1
P4.2
代码选项
2
XTAL1
代码选项
注意:RESET 引脚可与 P4.0 共享,引脚功能通过代码选项(OP_RST)进行选择。
32
SH79F1612A
7.8 定时器
7.8.1 特性
SH79F1612A有3个定时器(定时器0,1,2)
定时器0兼容标准的8051
定时器1兼容标准的8051
定时器2兼容标准的8052,且有递增递减计数和可编程输出功能
定时器0/1增加了比较输出功能
定时器0/1增加了时钟源选择功能
定时器0/1/2增加了时钟源分频功能
7.8.2 定时器0和定时器1
每个定时器的两个数据寄存器(THx & TLx(x = 0,1))可作为一个16位寄存器来访问。它们由寄存器TCON和TMOD控
制。IEN0寄存器的ET0和ET1位置1能允许定时器0和定时器1中断。(详见中断章节)。
TCLKP1和TCLKP0两位寄存器用于对系统时钟或12分频进行选择。
当作为定时器应用时,可在定时器x(x = 0,1)的时钟源选择寄存器中配置TCLKS1和TCLKS0两位分别选择32.768kHz晶
体谐振器作为定时器0和定时器1的时钟源。但TCLKS1和TCLKS0两位寄存器仅在代码选项选择32.768kHz晶体谐振器作为时钟
源时才可设置操作。
定时器x的方式(x = 0,1)
通过计数器/定时器方式寄存器(TMOD)的方式选择位Mx1-Mx0,选择定时器工作方式。
方式0:13位计数器/定时器
在方式0中,定时器x为13位计数器/定时器。THx寄存器存放13位计数器/定时器的高8位,TLx存放低5位(TLx.4-TLx.0)。
TLx的高三位(TLx.7-TLx.5)是不确定的,在读取时应该被忽略。当13位定时器寄存器递增,溢出时,系统置起定时器溢出标
志TFx。如果定时器x中断被允许,将会产生一个中断。C/Tx位选择计数器/定时器的时钟源。
———
———
———
如果C/Tx = 1,定时器x输入引脚(Tx)的电平从高到低跳变,使定时器x数据寄存器加1。如果C/Tx = 0,选择系统时钟为
定时器x的时钟源。
————
————
当GATEx = 0或GATEx = 1且输入信号INTx有效时,TRx置1打开定时器。GATEx置1允许定时器由外部输入信号INTx控制,
————
便于测量INTx的正脉冲宽度。TRx位置1不强行复位定时器,这意味着如果TRx置1,定时器寄存器将从上次TRx清0时的值开始
计数。所以在允许定时器之前,应该设定定时器寄存器的初始值。
当作为定时器应用时,可配置寄存器TCON1中的TCLKSx(x = 0,1)位选择系统时钟或32.768kHz作为定时器x(x = 0,1)
的时钟源。TCLKSx(x = 0,1)位仅在代码选项选择了32.768kHz晶体谐振器时才有效。
可配置寄存器TCON1中的TCLKPx(x = 0,1)位选择系统时钟或系统时钟的1/12作为定时器x(x = 0,1)的时钟源。
当作为定时器应用时,可配置寄存器TCON1中的TC0/1位使定时器0/1溢出时T0/T1脚自动翻转。如果TC0/1被置1,T0/T1
引脚自动设置为输出。
System Clock
1 /12
32. 768 kHz
Overflow
TCLKPx
=0
TCLKSx
C/Tx
TLx
( 5bits)
=1
Tx
0: Switch Off
GATEx
INTx
1: Switch ON
+
TRx
THx
(8bits)
TFx
Overflow
Flag
Tx
C/Tx= 0 and TCx=1
&
The Block Diagram of mode 0 of Timerx
( x=0, 1 )
33
Interrupt
Request
SH79F1612A
方式1:16位计数器/定时器
除了使用16位定时器/计数器之外,方式1的运行与方式0一致。打开和配置计数器/定时器也如同方式0。
System Clock
1 /12
32. 768 kHz
Overflow
TCLKPx
=0
TCLKSx
C/Tx
TLx
( 8bits)
=1
Tx
THx
(8bits)
TFx
Overflow
Flag
0: Switch Off
GATEx
INTx
1: Switch ON
+
Interrupt
Request
Tx
C/Tx= 0 and TCx=1
&
TRx
The Block Diagram of mode 1 of Timerx
( x=0, 1 )
方式2:8位自动重载计数器/定时器
方式2中,定时器x是8位自动重载计数器/定时器。TLx存放计数值,THx存放重载值。当在TLx中的计数器溢出至0x00时,
置起定时器溢出标志TFx,寄存器THx的值被重载入寄存器TLx中。如果定时器中断使能,当TFx置1时将产生一个中断。而在THx
中的重载值不会改变。在允许定时器正确计数开始之前,TLx必须初始化为所需的值。
除了自动重载功能外,方式2中的计数器/定时器的使能和配置与方式1和0是一致的。
当作为定时器应用时,可配置寄存器TCON1中的TCLKSx(x = 0,1)位选择系统时钟或32.768kHz作为定时器x(x = 0,1)
的时钟源。TCLKSx(x = 0,1)位仅在代码选项选择了32.768kHz晶体谐振器时才有效。
可配置寄存器TCON1中的TCLKPx(x = 0,1)位选择系统时钟或系统时钟的1/12作为定时器x(x = 0,1)的时钟源。
当作为定时器应用时,可配置寄存器TCON1中的TC0/1位使定时器0/1溢出时T0/T1脚自动翻转。如果TC0/1被置1,T0/T1
引脚自动设置为输出。
THx
( 8bits )
System Clock
1 /12
Reload
32. 768 kHz
Overflow
TCLKPx
=0
TCLKSx
C/Tx
TLx
( 8bits )
TFx
=1
Tx
0: Switch Off
GATEx
INTx
1: Switch ON
+
TRx
Overflow
Flag
Tx
C/Tx= 0 and TCx=1
&
The Block Diagram of mode 2 of Timerx
( x=0, 1 )
34
Interrupt
Request
SH79F1612A
方式3:两个8位计数器/定时器(只限于定时器0)
在方式3中,定时器0用作两个独立的8位计数器/定时器,分别由TL0和TH0控制。TL0通过定时器0的控制(在TCON中)和
———
状态(在TMOD中)位:TR0,C/T0 ,GATE0和TF0控制。TL0能用系统时钟或32.768kHz或外部输入信号作为时钟源。
TH0只能用作定时器功能,时钟源来自系统时钟。TH0由定时器1的控制位TR1控制使能,溢出时定时器1溢出标志TF1置1,
控制定时器1中断。
定时器0工作在方式3时,定时器1可以工作在方式0、1或2,但是不能置1 TF1标志和产生中断,定时器1溢出可以用来产生
串口的波特率。TH1和TL1只能用作定时器功能,时钟源来自系统时钟,GATE1位无效。T1输入脚的上拉电阻也无效。定时器1
由方式控制使能与否,因为TR1被定时器0占用。定时器1在方式0、1或2时使能,在方式3时被关闭。
当作为定时器应用时,可配置寄存器TCON1中的TCLKS0位选择系统时钟或32.768kHz作为定时器0的时钟源。TCLKS0位
仅在代码选项选择了32.768kHz晶体谐振器时才有效。
可配置寄存器TCON1中的TCLKP0位选择系统时钟或系统时钟的1/12作为定时器0的时钟源。
当作为定时器应用时,可配置寄存器TCON1中的TC0位使定时器0溢出时T0脚自动翻转。如果TC0被置1,T0引脚自动设置
为输出。
System Clock
1 /12
32. 768 kHz
TCLKP 0
=0
TCLKS 0
C/T0
Overflow
TL0
(8bits)
TF 0
=1
T0
Overflow
Flag
0: Switch Off
GATE 0
INT 0
1: Switch ON
+
T0
C/T0= 0 and TC 0=1
&
TR 0
System Clock
Overflow
1 /12
32. 768 kHz
Interrupt
Request
TH0
(8bits)
TCLKP 0
TF1
Interrupt
Request
Overflow
Flag
TCLKS 0
TR1
The Block Diagram of mode 3 of Timer 0
注意:当定时器 1 作为波特率发生器时,读取或写入 TH1/TL1 会影响波特率的准确性,因此也会引起通信出错。
35
SH79F1612A
寄存器
Table 7.20 定时器/计数器x控制寄存器(x = 0,1)
88H
第7位
第6位
第5位
第4位
第3位
第2位
第1位
第0位
TCON
TF1
TR1
TF0
TR0
IE1
IT1
IE0
IT0
读/写
读/写
读/写
读/写
读/写
读/写
读/写
读/写
读/写
复位值
(POR/WDT/LVR/PIN)
0
0
0
0
0
0
0
0
第1位
第0位
位编号
位符号
说明
7, 5
TFx
x = 0, 1
定时器x溢出标志位
0:定时器x无溢出,可由软件清0
1:定时器x溢出,由硬件置1;若由软件置1将会引起定时器中断
6, 4
TRx
x = 0, 1
定时器x启动,停止控制位
0:停止定时器x
1:启动定时器x
3, 1
IEx
x = 0, 1
外部中断x请求标志位
2, 0
ITx
x = 0, 1
外部中断x触发方式选择位
Table 7.21 定时器/计数器x方式寄存器(x = 0,1)
第7位
89H
第6位
第5位
———
第4位
第3位
第2位
———
TMOD
GATE1
C/T1
M11
M10
GATE0
C/T0
M01
M00
读/写
读/写
读/写
读/写
读/写
读/写
读/写
读/写
读/写
复位值
(POR/WDT/LVR/PIN)
0
0
0
0
0
0
0
0
位编号
位符号
7, 3
GATEx
x = 0, 1
5-4
1-0
定时器x门控位
0:TRx置1,定时器x即被允许
————
1:只有INTx在高电平期间TRx置1,定时器x才被允许
C/Tx
x = 0, 1
定时器/计数器方式选择位
0:定时器方式
1:计数器方式
Mx[1:0]
x = 0, 1
定时器x定时器方式选择位
00:方式0,13位向上计数计数器/定时器,忽略TLx的第7-5位
01:方式1,16位向上计数计数器/定时器
10:方式2,8位自动重载向上计数计数器/定时器
11:方式3(只用于定时器0),两个8位向上计数定时器
———
6, 2
说明
36
SH79F1612A
Table 7.22 定时器/计数器x数据寄存器(x = 0,1)
8AH-8DH
第7位
第6位
第5位
第4位
第3位
第2位
第1位
第0位
TL0(8AH)
TL0.7
TL0.6
TL0.5
TL0.4
TL0.3
TL0.2
TL0.1
TL0.0
TH0(8CH)
TH0.7
TH0.6
TH0.5
TH0.4
TH0.3
TH0.2
TH0.1
TH0.0
TL1(8BH)
TL1.7
TL1.6
TL1.5
TL1.4
TL1.3
TL1.2
TL1.1
TL1.0
TH1(8DH)
TH1.7
TH1.6
TH1.5
TH1.4
TH1.3
TH1.2
TH1.1
TH1.0
读/写
读/写
读/写
读/写
读/写
读/写
读/写
读/写
读/写
复位值
(POR/WDT/LVR/PIN)
0
0
0
0
0
0
0
0
位编号
位符号
7-0
TLx.y, THx.y
x=0-1, y=0-7
说明
定时器x低及高字节计数器
Table 7.23 定时器/计数器x时钟源选择和比较输出寄存器(x = 0,1)
CEH
第7位
第6位
第5位
第4位
第3位
第2位
第1位
第0位
TCON1
-
TCLKS1
TCLKS0
-
TCLKP1
TCLKP0
TC1
TC0
读/写
-
读/写
读/写
-
读/写
读/写
读/写
读/写
复位值
(POR/WDT/LVR/PIN)
-
0
0
-
0
0
0
0
位编号
位符号
说明
6, 5
TCLKSx
x = 0, 1
定时器x时钟源控制位
0:系统时钟作为定时器x时钟源
1:32.768kHz作为定时器x时钟源
3-2
TCLKPx
x = 0, 1
分频选择控制位
0:选择系统时钟的1/12作为定时器x的时钟源
1:系统时钟作为定时器x的时钟源
1-0
TCx
x = 0, 1
比较输出功能允许位
0:禁止定时器x比较输出功能
1:允许定时器x比较输出功能
37
SH79F1612A
7.8.3 定时器2
两个数据寄存器(TH2和TL2)串联后可作为一个16位寄存器来访问,由寄存器T2CON和T2MOD控制。设置IEN0寄存器中
的ET2位能允许定时器2中断。(详见中断章节)
———
定时器2的工作方式与定时器0和定时器1相似。C/T2 选择系统时钟(定时器)或外部引脚T2(计数器)作为定时器时钟输
入。通过所选的引脚设置TR2允许定时器2/计数器2数据寄存器计数。
定时器2方式
定时器2有4种工作方式:捕获/重载,带递增或递减计数器的自动重载方式,波特率发生器和可编程时钟输出。RCLK,TCLK
和CP/RL2的组合能选择这些方式。
定时器2方式选择
———
C/T2
X
X
X
T2OE DCEN TR2 CP/RL2 RCLK
0
0
0
X
0
1
1
1
1
1
0
0
X
0
X
1
X
0
1
X
1
X
X
X
X
0
X
方式
TCLK
0
0
0
1
X
0
1
X
X
0
0
0
X
1
0
X
1
X
0
16位捕获
1
16位自动重载定时器
2
波特率发生器
3
只用于可编程时钟
3
带波特率发生器的可编程时钟输出
X
定时器2停止,T2EX通路仍旧允许
方式0:16位捕获
在捕获方式中,T2CON的EXEN2位有两个选项。
如果EXEN2 = 0,定时器2作为16位定时器或计数器,如果ET2被允许的话,定时器2能设置TF2溢出产生一个中断。
如果EXEN2 = 1,定时器2执行相同操作,但是在外部输入T2EX上的下降沿也能引起在TH2和TL2中的当前值分别被捕获到
RCAP2H和RCAP2L中,此外,在T2EX上的下降沿也能引起在T2CON中的EXF2被置1。如果ET2被允许,EXF2位也像TF2一
样也产生一个中断。
System
Clock
1/12
Increment Mode
=0
TCLKP2
C/T2
TL2
=1
T2
TH2
0:Switch Off
1:Switch On
TR2
TF2
Overflow flag
CP / RL2
&
+
EXEN2
RCAP2L
RCAP2H
0:Switch Off
1:Switch On
T2EX
EXF2
Block Diagram of 16 bit Capcture mode (Mode 0) of Timer2
38
External falling
edge flag
Interrupt
Request
SH79F1612A
方式1:16位自动重载定时器
在16位自动重载方式下,定时器2可以被选为递增计数或递减计数。这个功能通过T2MOD中的DCEN位(递减计数允许)
选择。系统复位后,DCEN位复位值为0,定时器2默认递增计数。当设置DCEN时,定时器2递增计数或递减计数取决于T2EX
引脚上的电平。
当DCEN = 0,通过在T2CON中的EXEN2位选择两个选项。
如果EXEN2 = 0,定时器2递增到0FFFFH,在溢出后置起TF2位,同时定时器自动将用户软件写好的寄存器RCAP2H和
RCAP2L的16位值装入TH2和TL2寄存器。
如果EXEN2 = 1,溢出或在外部输入T2EX上的下降沿都能触发一个16位重载,置起EXF2位。如果ET2被使能,TF2和EXF2
位都能产生一个中断。
System
Clock
1/12
Increment Mode
=0
C/T2
TCLKP2
TH2
TL2
TF2
=1
T2
Overflow
Flag
0:Switch Off
1:Switch On
TR2
+
RCAP2L
RCAP2H
EXEN2
+
0:Switch Off
1:Switch On
T2EX
Interrupt
Request
External Falling
Edge flag
EXF2
The Block Diagram of Auto Relode Mode (
Mode 1 )of Timer2 (DCEN= 0)
设置DCEN位允许定时器2递增计数或递减计数。当DCEN = 1时,T2EX引脚控制计数的方向,而EXEN2控制无效。
T2EX置1可使定时器2递增计数。定时器向0FFFFH溢出,然后设置TF2位。溢出也能分别引起RCAP2H和RCAP2L上的16
位值重载入定时器寄存器。
T2EX清0可使定时器2递减计数。当TH2和TL2的值等于RCAP2H和RCAP2L的值时,定时器溢出。置起TF2位,同时0FFFFH
重载入定时器寄存器。
无论定时器2溢出,EXF2位都被用作结果的第17位。在此工作方式下,EXF2不作为中断标志。
FFH
FFH
System
Clock
1/12
Interrupt
Request
=0
TCLKP2
C/T2
TL2
TH2
TF2
=1
T2
TR2
Overflow
Flag
0:Switch Off
1:Switch On
Toggle
T2EX
1.T2EX=1, Timer2 is up counter
2.T2EX=0, Timer2 is down counter
RCAP2L
RCAP2H
EXF2
The Block Diagram of Auto-Reload Mode ( Mode 1) of Timer2 (DCEN=1)
39
SH79F1612A
方式2:波特率发生器
通过设置T2CON寄存器中的TCLK和/或RCLK选择定时器2作为波特率发生器。接收器和发送器的波特率可以不同,如果定
时器2作为接收器或发送器则定时器1相应的作为另一种的波特率发生器。
设置RCLK和/或TCLK使定时器2进入波特率发生器方式,该方式与自动重载入方式相似。
定时器2的溢出会使RCAP2H和RCAP2L寄存器中的值重载入定时器2计数器,但不会产生中断。
如果EXEN2被置1,在T2EX脚上的下降沿会置起EXF2,但不会引起重载。因此当定时器2作为波特率发生器时,T2EX可作
为一个额外的外部中断。
在EUART方式1和3中的波特率由定时器2的溢出率根据下列方程式决定。
BaudRate
=
f SYS
1
;
×
2 ×12 ×16 65536 − [ RCAP 2 H , RCAP 2 L]
BaudRate
=
f SYS
1
;
×
2 ×16 65536 − [ RCAP 2 H , RCAP 2 L]
BaudRate =
f T2
1
;
×
16 65536 − [ RCAP 2 H , RCAP 2 L]
System
clock
1/2
--------
C/T 2 = 0,TCLKP2 = 0
--------
C/T 2 = 0,TCLKP2 = 1
--------
C/T 2 = 1
Timer 1
Overflow
/2
TL2
TH 2
=0
SMOD
=1
1/12
=0
TCLKP 2
T2
=1
C/T2
=1
Receiver
CLK
/16
0: Switch Off
1: Switch On
TR2
RCLK
=0
=1
RCAP2L
TCLK
=0
RCAP2H
/16
Transiver
CLK
EXEN 2
T2 EX
0: Switch Off
1: Switch On
Timer 2 Interrupt
Request
EXF 2
The Block Diagram of Baund-Rate Generator (Mode2) of Timer2
40
SH79F1612A
方式3:可编程时钟输出
———
P1.7可以编程输出50%的占空比时钟周期。清C/T2 位和置T2OE位,使定时器2作为时钟发生器。TR2位启动和中止定时器。
T2输出占空比为50%的时钟:
f SYS
1
; TCLKP2 = 0
Clock Out Frequency
=
×
2 × 2 ×12 65536 − [ RCAP 2 H , RCAP 2 L]
Clock Out Frequency =
f SYS
1
×
2 × 2 65536 − [ RCAP 2 H , RCAP 2 L]
; TCLKP2 = 1
定时器2溢出不产生中断,所以定时器2可以同时以相同频率用作波特率发生器和时钟输出。
System
Clock
1/2
1/12
=0
TCLKP2
TL2
C/ T2
TH2
=1
TR2
0:Switch Off
1:Switch On
C/ T2
RCAP2L
RCAP2H
T2OE
0:Switch Off
1:Switch On
T2
/2
EXEN2
T2EX
0:Switch Off
1:Switch On
Timer2 Interrupt
Request
EXF2
The Block Diagram of Programmable Clock output ( Mode 3 ) of Timer2
注意:
1. TF2和EXF2都能引起定时器2的中断请求,两者有相同的向量地址。
2. 当事件发生时或其它任何时间都能由软件设置TF2和EXF2为1,只有软件以及硬件复位才能使之清0。
3. 当EA = 1且ET2 = 1时,设置TF2或EXF2为1能引起定时器2中断。
4. 当定时器2作为波特率发生器时,读取或写入TH2/TL2,写入RCAPH2/RCAPL2会影响波特率的准确性,因此也会引起通
信出错。
41
SH79F1612A
寄存器
Table 7.24 定时器2控制寄存器
第7位
C8H
第6位
第5位
第4位
第3位
第2位
第1位
--------
第0位
-----------
T2CON
TF2
EXF2
RCLK
TCLK
EXEN2
TR2
C/T 2
CP/RL2
读/写
读/写
读/写
读/写
读/写
读/写
读/写
读/写
读/写
复位值
(POR/WDT/LVR/PIN)
0
0
0
0
0
0
0
0
位编号
位符号
说明
定时器2溢出标志位
0:无溢出(必须由软件清0)
1:溢出(如果RCLK = 0和TCLK = 0,由硬件设1)
7
TF2
6
EXF2
T2EX引脚外部事件输入(下降沿)被检测到的标志位
0:无外部事件输入(必须由软件清0)
1:检测到外部输入(如果EXEN2 = 1,由硬件设1)
5
RCLK
EUART接收时钟控制位
0:定时器1产生接收波特率
1:定时器2产生接收波特率
4
TCLK
EUART发送时钟控制位
0:定时器1产生发送波特率
1:定时器2产生发送波特率
3
EXEN2
2
TR2
1
C/T2
0
CP/RL2
———
————
T2EX引脚上的外部事件输入(下降沿)用作重载/捕获触发器允许/禁止控制位
0:忽略T2EX引脚上的事件
1:当定时器2不做为EUART时钟(T2EX始终包括上拉电阻)时,检测到T2EX引
脚上一个下降沿,产生一个捕获或重载
定时器2开始/停止控制位
0:停止定时器2
1:开始定时器2
定时器2定时器/计数器方式选定位
0:定时器方式,T2引脚用作I/O端口
1:计数器方式,内部上拉电阻被打开
捕获/重载方式选定位
0:16位带重载功能的定时器/计数器
1:16位带捕获功能的定时器/计数器
42
SH79F1612A
Table 7.25 定时器2方式控制寄存器
C9H
第7位
第6位
第5位
第4位
第3位
第2位
第1位
第0位
T2MOD
TCLKP2
-
-
-
-
-
T2OE
DCEN
读/写
读/写
-
-
-
-
-
读/写
读/写
复位值
(POR/WDT/LVR/PIN)
0
-
-
-
-
-
0
0
位编号
位符号
说明
7
TCLKP2
1
T2OE
定时器2输出允许位
0:设置P1.7/T2作为时钟输入或I/O端口
1:设置P1.7/T2作为时钟输出(波特率发生器方式)
0
DCEN
递减计数允许位
0:禁止定时器2作为递增/递减计数器,定时器2仅作为递增计数器
1:允许定时器2作为递增/递减计数器
分频选择控制位
0:选择系统时钟的1/12作为定时器2的时钟源
1:系统时钟作为定时器2的时钟源
Table 7.26 定时器2重载/捕获和数据寄存器
第7位
CAH-CDH
第6位
第5位
第4位
第3位
第2位
第1位
第0位
RCAP2L
RCAP2L.7 RCAP2L.6 RCAP2L.5 RCAP2L.4 RCAP2L.3 RCAP2L.2 RCAP2L.1 RCAP2L.0
RCAP2H
RCAP2H.7 RCAP2H.6 RCAP2H.5 RCAP2H.4 RCAP2H.3 RCAP2H.2 RCAP2H.1 RCAP2H.0
TL2
TL2.7
TL2.6
TL2.5
TL2.4
TL2.3
TL2.2
TL2.1
TL2.0
TH2
TH2.7
TH2.6
TH2.5
TH2.4
TH2.3
TH2.2
TH2.1
TH2.0
读/写
读/写
读/写
读/写
读/写
读/写
读/写
读/写
读/写
复位值
(POR/WDT/LVR/PIN)
0
0
0
0
0
0
0
0
位编号
7-0
7-0
位符号
RCAP2L.x
RCAP2H.x
TL2.x
TH2.x
说明
定时器2重载/捕获数据,x = 0 - 7
定时器2高位低位计数器,x = 0 - 7
43
SH79F1612A
7.9 中断
7.9.1 特性
13个中断源
4层中断优先级
7.9.2 概述
SH79F1612A有13个中断源:3个外部中断(外部中断0/1/2),3个定时器中断(定时器0/1/2),1个LPD中断,2个EUART
中断,1个PWM中断,ADC中断和SCM中断。
7.9.3 中断允许
任何一个中断源均可通过对寄存器IEN0和IEN1中相应的位置1或清0,实现单独允许或禁止。IEN0寄存器中还包含了一个全
局允许位EA,它是所有中断的总开关。一般在复位后,所有中断允许位设置为0,所有中断被禁止。
Table 7.27 初级中断允许寄存器
A8H
第7位
第6位
第5位
第4位
第3位
第2位
第1位
第0位
IEN0
EA
EADC
ET2
ES0
ET1
EX1
ET0
EX0
读/写
读/写
读/写
读/写
读/写
读/写
读/写
读/写
读/写
复位值
(POR/WDT/LVR/PIN)
0
0
0
0
0
0
0
0
位编号
位符号
说明
7
EA
所有中断允许位
0:禁止所有中断
1:允许所有中断
6
EADC
ADC中断允许位
0:禁止ADC中断
1:允许ADC中断
5
ET2
定时器2溢出中断允许位
0:禁止定时器2溢出中断
1:允许定时器2溢出中断
4
ES0
EUART中断允许位
0:禁止EUART中断
1:允许EUART中断
3
ET1
定时器1溢出中断允许位
0:禁止定时器1溢出中断
1:允许定时器1溢出中断
2
EX1
外部中断1允许位
0:禁止外部中断1
1:允许外部中断1
1
ET0
定时器0溢出中断允许位
0:禁止定时器0溢出中断
1:允许定时器0溢出中断
0
EX0
外部中断0允许位
0:禁止外部中断0
1:允许外部中断0
44
SH79F1612A
Table 7.28 次级中断允许寄存器
A9H
第7位
第6位
第5位
第4位
第3位
第2位
第1位
第0位
IEN1
ELPD
-
EPWM
ESCM
ES1
EX2
-
-
读/写
读/写
-
读/写
读/写
读/写
读/写
-
-
复位值
(POR/WDT/LVR/PIN)
0
-
0
0
0
0
-
-
位编号
位符号
说明
7
ELPD
LPD中断允许位
0:禁止LPD中断
1:允许LPD中断
5
EPWM
PWM中断允许位
0:禁止PWM中断
1:允许PWM中断
4
ESCM
SCM中断允许位
0:禁止SCM中断
1:允许SCM中断
3
ES1
EUART1中断允许位
0:禁止EUART1中断
1:允许EUART1中断
2
EX2
外部中断2允许位
0:禁止外部中断2
1:允许外部中断2
45
SH79F1612A
7.9.4 中断标志
每个中断源都有自己的中断标志,当产生中断时,硬件会置起相应的标志位,在中断汇总表中列出各中断标志位。
外部中断源产生外部中断INTx(x = 0/1/2)时,如果中断为边沿触发,CPU在响应中断后,各中断标志位(TCON寄存器
的IE0/1位,EXF0寄存器的IE2位)被硬件清0;如果中断是低电平触发,外部中断源引脚电平直接控制中断标志,而不是由片上
硬件控制。
定时器0/1的计数器溢出时,TCON寄存器的TFx(x = 0,1)中断标志位置1,产生定时器0/1中断,CPU在响应中断后,标
志被硬件自动清0。
T2CON寄存器的TF2或EXF2标志位置1时,产生定时器2中断,CPU在响应中断后,标志不能被硬件自动清0。事实上,中
断服务程序必须决定是由TF2或是EXF2产生中断,标志必须由软件清0。
SCON/SCON1寄存器的标志RI/RI1或TI/TI1置1时,产生EUART/EUART1中断,CPU在响应中断后,标志不能被硬件自动
清0。事实上,中断服务程序必须判断是收中断还是发中断,标志必须由软件清0。
ADCON寄存器的ADCIF标志位置1时,产生ADC中断。如果中断产生,ADDH/ADDL中的转换结果是有效的。如果ADC模
块的连续比较功能打开,在每次转换中,如果转换结果小于比较值时,ADCIF标志位为0;如果转换结果大于等于比较值时,ADCIF
标志位置1,ADCIF中断标志必须由软件清除。
SCM寄存器的SCMIF标志位置1时,产生SCM中断,标志必须由硬件清0。
PWMCON寄存器的PWMIF标志位置1时,产生PWM中断,标志必须由软件清0。
当LPDCON寄存器中的LPDF标志位置1时,产生LPD中断。标志由硬件置位或者清除,软件可以清除此标志,但不能置1。
Table 7.29 定时器x/计数器x控制寄存器(x = 0, 1)
88H
第7位
第6位
第5位
第4位
第3位
第2位
第1位
第0位
TCON
TF1
TR1
TF0
TR0
IE1
IT1
IE0
IT0
读/写
读/写
读/写
读/写
读/写
读/写
读/写
读/写
读/写
复位值
(POR/WDT/LVR/PIN)
0
0
0
0
0
0
0
0
位编号
位符号
说明
7, 5
TFx
(x = 0, 1)
定时器x溢出标志
0:定时器x无溢出
1:定时器x溢出
6, 4
TRx
(x = 0, 1)
定时器x启动,停止控制
0:停止定时器x
1:启动定时器x
3, 1
IEx
(x = 0, 1)
外部中断x请求标志
0:无中断挂起
1:中断挂起
2, 0
ITx
(x = 0, 1)
外部中断x触发方式
0:低电平触发
1:下降沿边触发
46
SH79F1612A
Table 7.30 外部中断标志寄存器0
E8H
第7位
第6位
第5位
第4位
第3位
第2位
第1位
第0位
EXF0
-
-
-
-
IT2.1
IT2.0
-
IE2
读/写
-
-
-
-
读/写
读/写
-
读/写
复位值
(POR/WDT/LVR/PIN)
-
-
-
-
0
0
-
0
位编号
位符号
说明
3-2
IT2[1:0]
外部中断2触发模式位
00:低电平触发
01:下降沿触发
10:上升沿触发
11:双沿触发
0
IE2
外部中断2请求标志位
0:无中断挂起
1:中断挂起
47
SH79F1612A
7.9.5 中断向量
当一个中断产生时,程序计数器内容被压栈,相应的中断向量地址被载入程序计数器。中断向量的地址在中断汇总表中详
细列出。
7.9.6 中断优先级
每个中断源都可被单独设置为4个中断优先级之一,分别通过清0或置1 IPL0,IPH0,IPL1,IPH1中相应位来实现。中断优
先级服务程序描述如下:
响应一个中断服务程序时,可响应更高优先级的中断,但不能响应同优先级或低优先级的另一个中断。
响应最高级中断服务程序时,不响应其它任何中断。如果不同中断优先级的中断源同时申请中断时,响应较高优先级的中
断申请。
如果同优先级的中断源在指令周期开始时同时申请中断,那么内部查询序列确定中断请求响应顺序。
中断优先级
优先位
中断优先级
IPHx
IPLx
0
0
等级0(最低优先级)
0
1
等级1
1
0
等级2
1
1
等级3(最高优先级)
Table 7.31 中断优先级控制寄存器
B8H,B4H
第7位
第6位
第5位
第4位
第3位
第2位
第1位
第0位
IPL0
-
PADCL
PT2L
PSL
PT1L
PX1L
PT0L
PX0L
IPH0
-
PADCH
PT2H
PSH
PT1H
PX1H
PT0H
PX0H
读/写
-
读/写
读/写
读/写
读/写
读/写
读/写
读/写
复位值
(POR/WDT/LVR/PIN)
-
0
0
0
0
0
0
0
B9H,B5H
第7位
第6位
第5位
第4位
第3位
第2位
第1位
第0位
IPL1
PLPDL
-
PPWML
PSCML
PSL1
PX2L
-
-
IPH1
PLPDH
-
PPWMH
PSCMH
PSH1
PX2H
-
-
读/写
读/写
-
读/写
读/写
读/写
读/写
-
-
复位值
(POR/WDT/LVR/PIN)
0
-
0
0
0
0
-
-
位编号
位符号
7-0
PxxxL/H
说明
相应中断源xxx优先级选择
48
SH79F1612A
7.9.7 中断处理
中断标志在每个机器周期都会被采样获取。所有中断都在时钟的上升沿被采样。如果一个标志被置起,那么CPU捕获到后
中断系统调用一个长转移指令(LCALL)调用其中断服务程序,但由硬件产生的LCALL会被下列任何条件阻止:
同级或更高级的优先级中断在运行中。
当前的周期不是执行中指令的最后一个周期。换言之,正在执行的指令完成前,任何中断请求都得不到响应。
正在执行的是一条RETI或者访问专用寄存器IEN0\1或是IPL\H的指令。换言之,在RETI或者读写IEN0\1或是IPL\H之后,不
会马上响应中断请求,而至少在执行一条其它指令之后才会响应。
注意:因为更改优先级通常需要2条指令,在此期间,建议关闭相应的中断以避免在修改优先级过程中产生中断。如果当模
块状态改变而中断标志不再有效时,将不会响应此中断。每一个轮询周期只查询有效的中断请求。
轮询周期/LCALL次序如下图所示:
C1
C2
Interrupt
Polled
C3
C3~Cn
Interrupt
Signal
Generated
Interrupt
Pending
Cn~Cn+7
Long Call to
Interrupt Vector Service
Cn+8
Interrupt
service
Interrupt
Latched
中断响应时间
由硬件产生的LCALL把程序计数器中的内容压入堆栈(但不保存PSW),然后将相应中断源的向量地址(参照中断向量表)
存入程序计数器。
中断服务程序从指定地址开始,到RETI指令结束。RETI指令通知处理器中断服务程序结束,然后把堆栈顶部两字节弹出,
重载入程序计数器中,执行完中断服务程序后程序回到原来停止的地方。RET指令也可以返回到原来地址继续执行,但是中断
优先级控制系统仍然认为一个同一优先级的中断被响应,这种情况下,当同一优先级或低优先级中断将不会被响应。
7.9.8 中断响应时间
如果检测出一个中断,这个中断的请求标志位就会在被检测后的每个机器周期被置起。内部电路会保持这个值直到下一个
机器周期,CPU会在第3个机器周期产生中断。如果响应有效且条件允许,在下一个指令执行的时候硬件LCALL指令将调用请求
中断的服务程序,否则中断被挂起。LCALL指令调用程序需要7个机器周期。因而,从外部中断请求到开始执行中断程序至少需
要3+7个完整的机器周期。
当请求因前述的的三个情况受阻时,中断响应时间会加长。如果同级或更高优先级的中断正在执行,额外的等待时间取决
于正执行的中断服务程序的长度。
如果正在执行的指令还没有进行到最后一个周期,假如正在执行RETI指令,则完成正在执行的RETI指令,需要8个周期,
加上为完成下一条指令所需的最长时间20个机器周期(如果该指令是16位操作数的DIV,MUL指令),若系统中只有一个中断
源,再加上LCALL调用指令7个机器周期,则最长的响应时间是2+8+20+7个机器周期。
所以,中断响应时间一般大于10个机器周期小于37个机器周期。
49
SH79F1612A
7.9.9 外部中断输入
SH79F1612A有3个外部中断输入。外部中断0-2各有一个独立的中断源。外部中断0/1可以通过设置TCON寄存器的IT1,IT0
位来选择是电平触发或是边沿触发。当ITx = 0(x = 0,1)时,外部中断INTx(x = 0,1)引脚为低电平触发;当ITx = 1(x = 0,
1),外部中断INTx(x = 0,1)为沿触发,在这个方式中,一个周期内INTx(x = 0,1)引脚上连续采样为高电平而下个周期
为低电平,TCON寄存器的中断请求标志位置1,发出一个中断请求。由于外部中断引脚每个机器周期采样一次,输入高或低电
平应当保持至少1个机器周期以确保能够被正确采样到。
如果外部中断为下降沿触发,外部中断源应当将中断脚至少保持1个机器周期高电平,然后至少保持1个机器周期低电平。
这样就确保了边沿能够被检测到以使IEx置1。当调用中断服务程序后,CPU自动将IEx清0。
如果外部中断为低电平触发,外部中断源必须一直保持请求有效,直到产生所请求的中断为止,此过程需要2个系统时钟周
期。如果中断服务完成后而外部中断仍旧维持,则会产生下一次中断。当中断为电平触发时不必清除中断标志IEx(x = 0,1,2),
因为中断只与输入口电平有关。
外部中断2除了具有更多的中断触发方式外,与外部中断0,1操作类似。
当SH79F1612A进入空闲或是掉电模式,中断会唤醒处理器继续工作,详见电源管理章节。
注意:外部中断0-2的中断标志位在执行中断服务程序时被自动硬件清0。
1 Machine Cyle
High-Level Threshold
Low-Level Threshold
>1 Machine Cycle
Low-Level Threshold
>2 Machine Cycle
外部中断检测
7.9.10 中断汇总
中断源
向量地址
允许位
标志位
轮询优先级
中断号(C51)
Reset
0000H
-
-
0(最高级)
-
INT0
0003H
EX0
IE0
1
0
Timer0
000BH
ET0
TF0
2
1
INT1
0013H
EX1
IE1
3
2
Timer1
001BH
ET1
TF1
4
3
EUART
0023H
ES
RI+TI
5
4
Timer2
002BH
ET2
TF2+EXF2
6
5
ADC
0033H
EADC
ADCIF
7
6
INT2
004BH
EX2
IE2
8
9
EUART1
0053H
ES1
RI1+TI1
9
10
SCM
005BH
ESCM
SCMIF
10
11
PWM
0063H
EPWM
PWMIF
11
12
LPD
0073H
ELPD
LPDF
12
14
50
SH79F1612A
8. 增强功能
8.1 增强型通用异步收发器(EUART/EUART1)
8.1.1 特性
SH79F1612A带有2个EUART,兼容传统8051。(EUART1有效必须Fuse Option有效)
EUART波特率可选择为系统时钟分频或定时器1/2的溢出率
EUART1自带波特率发生器,波特率可选择系统时钟分频或自带波特率发生器溢出率的1/16
增强功能包括帧出错检测及自动地址识别
EUART/EUART1都有四种工作方式
8.1.2 EUART工作方式
EUART有4种工作方式。在通信之前用户必须先初始化SCON,选择方式和波特率。如果使用方式1或方式3应先初始化定
时器1或定时器2。
在所有四种方式中,任何将SBUF作为目标寄存器的写操作都会启动发送。在方式0中由条件RI = 0和REN = 1初始化接收。
这会在TxD引脚上产生一个时钟信号,然后在RxD引脚上移8位数据。在其它方式中由输入的起始位初始化接收(如果REN = 1)。
通过发送起始位,外部发送器开始通信。
EUART方式列表
SM0
SM1
方式
类型
波特率
帧长度
起始位
停止位
第9位
0
0
0
同步
SYSCLK/(4或12)
8位
无
无
无
0
1
1
异步
定时器1或2的溢出率/(16或32)
10位
1
1
无
1
0
2
异步
SYSCLK/(32或64)
11位
1
1
0,1
1
1
3
异步
定时器1或2的溢出率/(16或32)
11位
1
1
0,1
方式0:同步,半双工通讯
方式0支持与外部设备的同步通信。在RXD引脚上收发串行数据。TXD引脚用作发送移位时钟。SH79F1612A提供TxD引脚
上的移位时钟。因此这个方式是串行通信的半双工方式。在这个方式中,每帧收发8位,低位先接收或发送。
通过置SM2位(SCON.5)为0或1,波特率固定为系统时钟的1/12或1/4。当SM2位为0时,串行端口以系统时钟的1/12运行。
当置1时,串行端口以系统时钟的1/4运行。与标准8051唯一不同的是,SH79F1612A在方式0中有可变波特率。
功能块框图如下图所示。数据通过RxD引脚进入和移出串行端口。移位时钟由TxD引脚输出,用来移位进出SH79F1612A
的数据。
Transmit Shift Register
Internal
Data Bus
System Clock
PARIN
Write to
SBUF
SOUT
RXD
LOAD
CLOCK
÷ 12
÷4
TX START
TX SHIFT
TX CLOCK
0
SM2
TI
SERIAL
CONTROLLER
1
Serial Port Interrupt
RI
RX CLOCK
SHIFT
CLOCK
TXD
LOAD SBUF
RI
RX START
REN
RX SHIFT
Read SBUF
CLOCK
PAROUT
RXD
SIN
Receive Shift Register
51
SBUF
SBUF
SH79F1612A
任何将SBUF作为目标寄存器的写操作都会启动发送。下一个系统时钟Tx控制块开始发送。数据转换发生在移位时钟的下降
沿,移位寄存器的内容逐次从左往右移位,空位置0。当移位寄存器中的所有8位都发送后,Tx控制模块停止发送操作,然后在
下一个系统时钟的上升沿将TI置1(SCON.1)。
Write to SBUF
RxD
D0
D1
D2
D3
D5
D4
D6
D7
TxD
TI
Send Timing of Mode 0
REN(SCON.4)置1和RI(SCON.0)清0初始化接收。下一个系统时钟启动接收,在移位时钟的上升沿锁存数据,接收转
换寄存器的内容逐次向左移位。当所有8位都接收到接收移位寄存器中后,Rx控制块停止接收,然后在下一个系统时钟的上升沿
上RI置1,直到被软件清0才允许接收。
RxD
D0
D1
D2
D3
D4
D5
D6
D7
TxD
RI
Receive Timing of Mode 0
方式1:8位EUART,可变波特率,异步全双工
方式1提供10位全双工异步通信,10位由一个起始位(逻辑0),8个数据位(低位为第一位),和一个停止位(逻辑1)组
成。在接收时,这8个数据位存储在SBUF中而停止位储存在RB8(SCON.2)中。方式1中的波特率是可变的,串行收发波特率
可被设置为定时器1溢出率的1/16或1/32,或是定时器2溢出率的1/16.(详见波特率章节)功能块框图如下图所示。
Timer 1 Overflow
Timer 2 Overflow
Transmit Shift Register
STOP
Internal
Data Bus
÷2
PARIN
START
Write to SBUF
SOUT
TXD
LOAD
SMOD
0
TCLK
CLOCK
1
0
TX START
1
÷ 16
TX SHIFT
TX CLOCK
TI
RCLK
0
SERIAL
CONTROLLER
1
÷ 16
Serial Port Interrupt
RI
RX CLOCK
LOAD SBUF
SAMPLE
1-TO-0
DETECTOR
Read SBUF
RX SHIFT
RX START
CLOCK
PAROUT
RXD
BIT
DETECTOR
SIN
D8
Receive Shift Register
52
SBUF
RB8
Internal
Data Bus
SH79F1612A
任何将SBUF作为目标寄存器的写操作都会启动发送,实际上发送是从16分频计数器中的下一次跳变之后的系统时钟开始
的,因此位时间与16分频计数器是同步的,与对SBUF的写操作不同步。起始位首先在TxD引脚上移出,然后是8位数据位。在
发送移位寄存器中的所有8位数据都发送完后,停止位在TxD 引脚上移出,在停止位发出的同时Tl标志置1。
Write to SBUF
TxD
Start
D0
D1
D2
D3
D4
D5
D6
D7
Stop
Shift CLK
TI
Send Timing of Mode 1
只有REN位置1时才允许接收。当RxD引脚检测到下降沿时串行口开始接收串行数据。为此,CPU对RxD不断采样,采样速
率为波特率的16倍。当检测下降沿时,16分频计数器立即复位,这有助于16分频计数器与RxD引脚上的串行数据位同步。16分
频计数器把每一位的时间分为16个状态,在第7、8、9状态时,位检测器对RXD端的电平进行采样。为抑制噪声,在这3个状态
采样中至少有2次采样值一致数据才被接收。如果所接收的第一位不是0,说明这位不是一帧数据的起始位,该位被忽略,接收
电路被复位,等待RxD引脚上另一个下降沿的到来。若起始位有效,则移入移位寄存器,并接着移入其它位到移位寄存器。8个
数据位和1个停止位移入之后,移位寄存器的内容被分别装入SBUF和RB8中,RI置1,但必须满足下列条件:
1. RI = 0
2. SM2 = 0或者接收的停止位 = 1
如果这些条件被满足,那么停止位装入RB8,8个数据位装入SBUF,RI被置1。否则接收的帧会丢失。这时,接收器将重新
去探测RxD端是否另一个下降沿。用户必须用软件清除RI,然后才能再次接收。
RxD
Start
D0
D1
D2
D3
D4
D5
Bit Sample
Shift CLK
RI
Receive Timing of Mode 1
53
D6
D7
Stop
SH79F1612A
方式2:9位EUART,固定波特率,异步全双工
这个方式使用异步全双工通信中的11位。一帧由一个起始位(逻辑0),8个数据位(低位为第一位),一个可编程的第9
数据位和一个停止位(逻辑1)组成。方式2支持多机通信和硬件地址识别(详见多机通讯章节)。在数据传送时,第9数据位(SCON
中的TB8)可以写0或1,例如,可写入PSW中的奇偶位P,或用作多机通信中的数据/地址标志位。当接收到数据时,第9数据位
进入RB8而停止位不保存。PCON中的SMOD位选择波特率为系统工作频率的1/32或1/64。功能块框图如下所示。
Transmit Shift Register
System Clock
TB8
D8
STOP
÷
Internal
Data Bus
PARIN
2
START
Write to SBUF
TXD
SOUT
LOAD
CLOCK
SMOD
0
1
TX START
÷ 32
TX SHIFT
TX CLOCK
TI
SERIAL
CONTROLLER
÷ 32
Serial Port Interrupt
RI
RX CLOCK
LOAD SBUF
SAMPLE
1-TO-0
DETECTOR
Read SBUF
RX SHIFT
RX START
CLOCK
SBUF
PAROUT
BIT
DETECTOR
RXD
SIN
Internal
Data Bus
RB8
D8
Receive Shift Register
任何将SBUF作为目标寄存器的写操作都会启动发送,同时也将TB8载入到发送移位寄存器的第9位中。实际上发送是从16
分频计数器中的下一次跳变之后的系统时钟开始的,因此位时间与16分频计数器是同步的,与对SBUF的写操作不同步。起始位
首先在TxD引脚上移出,然后是第9数据位。在发送转换寄存器中的所有9位数据都发送完后,停止位在TxD引脚上移出,在停止
位开始发送时Tl标志置1。
Write to SBUF
TxD
Start
D0
D1
D2
D3
D4
D5
Shift CLK
TI
Send Timing of Mode 2
54
D6
D7
D8
Stop
SH79F1612A
只有REN位置1时才允许接收。当RxD引脚检测到下降沿时串行口开始接收串行数据。为此,CPU对RxD不断采样,采样速
率为波特率的16倍。当检测下降沿时,16分频计数器立即复位。这有助于16分频计数器与RxD引脚上的串行数据位同步。16分
频计数器把每一位的时间分为16个状态,在第7、8、9状态时,位检测器对RXD端的电平进行采样。为抑制噪声,在这3个状态
采样中至少有2次采样值一致数据才被接收。如果所接收的第一位不是0,说明这位不是一帧数据的起始位,该位被胡略,接收
电路被复位,等待RxD引脚上另一个下降沿的到来。若起始位有效,则移入移位寄存器,并接着移入其它位到移位寄存器。9个
数据位和1个停止位移入之后,移位寄存器的内容被分别装入SBUF和RB8中,RI置1,但必须满足下列条件:
1. RI = 0
2. SM2 = 0或者接收的第9位 = 1,且接收位符合EUART地址
如果这些条件被满足,那么第9位移入RB8,8位数据移入SBUF,RI被置1。否则接收的数据帧会丢失。
在停止位的当中,接收器回到寻找RxD引脚上的另一个下降沿。用户必须用软件清除RI,然后才能再次接收。
RxD
Start
D0
D1
D2
D3
D4
D5
D6
D7
D8
Stop
Bit Sample
Shift CLK
RI
Receive Timing of Mode 2
方式3:9位EUART,可变波特率,异步全双工
方式3使用方式2的传输协议以及方式1的波特率产生方式。
Transmit Shift Register
Timer 2 Overflow
Timer 1 Overflow
STOP
D8
TB8
Internal
Data Bus
÷2
PARIN
SOUT
TXD
START
Write to SBUF
LOAD
SMOD
0
TCLK
1
CLOCK
0
TX START
1
÷ 16
TX SHIFT
TX CLOCK
TI
RCLK
0
1
÷ 16
SERIAL
CONTROLLER
Serial Port Interrupt
RI
RX CLOCK
LOAD SBUF
SAMPLE
1-TO-0
DETECTOR
RX START
Read SBUF
RX SHIFT
CLOCK
PAROUT
RXD
BIT
DETECTOR
SIN
D8
Receive Shift Register
55
SBUF
RB8
Internal
Data Bus
SH79F1612A
波特率
在方式0中,波特率可编程为系统时钟的1/12或1/4,由SM2位决定。当SM2为0时,串行端口在系统时钟的1/12下运行。当
SM2为1时,串行端口在系统时钟的1/4下运行。
在方式1和方式3中,波特率可选择来自定时器1或定时器2的溢出率。
分别置TCLK(T2CON.4)和RCLK(T2CON.5)位为1来选择定时器2作为TX和RX的波特时钟源(详见定时器章节)。无
论TCLK还是RCLK为逻辑1,定时器2都为波特率发生器方式。如果TCLK和RCLK为逻辑0,定时器1作为Tx和Rx的波特时钟源。
方式1和方式3波特率公式如下所示,其中TH1是定时器1的8位自动重载寄存器,SMOD为EUART的波特率二倍频器
(PCON.7),[RCAP2H,RCAP2L]是定时器2的16位重载入寄存器。T1CLK是定时器1的时钟源,T2CLK是定时器2的时钟源。
BaudRate =
fT1
2 SMOD
,用定时器1作为波特率发生器,定时器1工作在方式2
×
32
256 − TH 1
BaudRate =
fT2
1
,用定时器2作为波特率发生器,定时器2时钟源为系统时钟
×
2 ×16 65536 − [RCAP 2 H, RCAP 2 L]
BaudRate =
fT 2
1
,用定时器2作为波特率发生器,定时器2时钟源为时钟源为T2引脚输入时钟
×
16 65536 − [RCAP 2 H, RCAP 2 L]
在方式2中,波特率固定为系统时钟的1/32或1/64,由SMOD位(PCON.7)决定。当SMOD位为0时,EUART以系统时钟
的1/64运行。当SMOD位为1时,EUART以系统时钟的1/32运行。
BaudRate = 2SMOD × (
fSYS
)
64
多机通讯
软件地址识别
方式2和方式3有一个专门的适用于多机通讯的功能。在这两个方式下,接收的是9位数据,第9位移入RB8中,然后再来一
位停止位。EUART可以这样来设定:当接收到停止位时,只有在RB8 = 1的条件下,串行口中断才会有效(请求标志RI置1)。
可以通过将SCON寄存器的SM2位置1使EUART具有这个功能。
在多机通讯系统中,以如下所述来利用这一功能。当主机要发送一数据块给几个从机中的一个时,它先送出一地址字节,
以辨认目标从机。地址字节与数据字节可用第9数据位来区别,地址字节的第9位为1,数据字节的第9位为0。
如果从机SM2为1,则不会响应数据字节中断。地址字节可以中断所有从机,这样,每一个从机都检查所接收到的地址字节,
以判别自己是不是目标从机。被寻到的从机清0 SM2位,并准备接收即将到来的数据字节,当接收完毕时,从机再一次将SM2
置1。没有被寻址的从机,则维持它们的SM2位为1,忽略到来的数据字节,继续做自己的事情。
注意:在方式0中,SM2用来选择波特率加倍。在方式1中,SM2用来检测停止位是否有效,如果SM2 = 1,接收中断不会
响应直到接收到一个有效的停止位。
自动(硬件)地址识别
在方式2和方式3中,SM2置1将使EUART在如下状态下运行:当1个停止位被接收时,如果载入RB8的第9数据位为1(地址
字节)并且接收到的数据字节符合EUART的从机地址,EUART产生一个中断。接着,从机应该将SM2清零,以接收后续的数据
字节。
在9位方式下要求第9位为1以表明该字节是地址而非数据。当主机要发送一组数据给几个从机中的一个时,必须先发送目标
从机的地址。所有从机在等待接收地址字节时,为了确保仅在接收地址字节时产生中断,SM2位必须置1。自动地址识别的特点
是只有地址匹配的从机才能产生中断,地址比较通过硬件完成而不是软件。
中断产生后,地址相匹配的从机清零SM2,继续接收数据字节。地址不匹配的从机不受影响,将继续等待接收和它匹配的
地址字节。一旦全部信息接收完毕,地址匹配的从机应该再次把SM2置1,忽略所有传送的非地址字节,直到接收到下一个地址
字节。
使用自动地址识别功能时,主机可以通过调用给定的从机地址选择与一个或多个从机通信。使用广播地址可以联系所有的
从机。有两个特殊功能寄存器用来定义从机地址(SADDR)和地址屏蔽(SADEN)。从机地址是一个8位的字节,存于SADDR
寄存器中。SADEN用于定义SADDR内位的有效与否,如果SADEN中某一位为0,则SADDR中相应位被忽略,如果SADEN中某
一位置1,则SADDR中相应位将用于得到给定的从机地址。这可以使用户在不改变SADDR寄存器中的从机地址的情况下灵活地
寻址多个从机。使用给定地址可以识别多个从机而排除其它的从机。
56
SH79F1612A
从机1
从机2
SADDR
10100100
10100111
SADEN(为0的位被忽略)
11111010
11111001
实际从机地址
10100x0x
10100xx1
广播地址(SADDR或SADEN)
1111111x
11111111
从机1和从机2给定地址的最低位是不同的。从机1忽略了最低位,而从机2的最低位是1。因此只与从机1通讯时,主机必须
发送最低位为0的地址(10100000)。类似地,从机1的第1位为0,从机2的第1位被忽略。因此,只与从机2通讯时,主机必须
发送第1位为1的地址(10100011)。如果主机希望同时与两从机通讯,则第0位为1,第1位为0,第2位被两从机都忽略,此时
有两个不同的地址用于选定两个从机(1010 0001和1010 0101)。
主机可以通过广播地址与所有从机同时通讯。这个地址等于SADDR和SADEN的逻辑或,结果中的0表示该位被忽略。多数
情况下,广播地址为0xFFh,该地址可被所有从机应答。
系统复位后,SADDR和SADEN两个寄存器初始化为0,这两个结果设定了给定地址和广播地址为XXXXXXXX(所有位都被
忽略)。这有效地去除了多处机通讯的特性,禁止了自动寻址方式。这样的EUART将对任何地址都产生应答,兼容了不支持自
动地址识别的8051控制器。用户可以按照上面提到的方法实现软件识别地址的多机通讯。
帧出错检测
当寄存器PCON中的SSTAT位为逻辑1时,帧出错检测功能才有效。3个错误标志位被置1后,只能通过软件清零,尽管后续
接收的帧没有任何错误也不会自动清零。
注意:SSTAT位必须为逻辑1是访问状态位(FE,RXOV和TXCOL),SSTAT位为逻辑0时是访问方式选择位(SM0,SM1
和SM2)。
发送冲突
如果在一个发送正在进行时,用户软件写数据到SBUF寄存器时,发送冲突位(SCON寄存器中的TXCOL位)置1。如果发
生了冲突,新数据会被忽略,不能被写入发送缓冲器。
接收溢出
如果在接收缓冲器中的数据未被读取之前,又有新的数据存入接收缓冲器,那么接收溢出位(SCON寄存器中的RXOVR位)
置1。如果发生了接收超限,接收缓冲器中原来的数据将丢失。
帧出错
如果检测到一个无效(低)停止位,那么帧出错位(寄存器SCON中的FE)置1。
暂停检测
当连续检测到11个位都为低电平位时,则认为检测到一个暂停。由于暂停条件同样满足帧错误条件,因此检测到暂停时也
会报告帧错误。一旦检测到暂停条件,UART将进入空闲状态并一直保持,直至接收到有效停止位(RxD引脚上出现上升沿)。
57
SH79F1612A
寄存器
Table 8.1 电源控制寄存器
87H
第7位
第6位
第5位
第4位
第3位
第2位
第1位
第0位
PCON
SMOD
SSTAT
-
-
GF1
GF0
PD
IDL
读/写
读/写
读/写
-
-
读/写
读/写
读/写
读/写
复位值
(POR/WDT/LVR/PIN)
0
0
-
-
0
0
0
0
位编号
位符号
说明
7
SMOD
波特率加倍器
若使用定时器1作为波特率发生器,在方式1和3中置1,EUART的波特率会加倍
如果在方式2中置1,EUART的波特率会加倍
6
SSTAT
SCON[7:5]功能选择
0:SCON[7:5]工作方式作为SM0,SM1,SM2
1:SCON[7:5]工作方式作为FE,RXOV,TXCOL
3-2
GF[1:0]
用于软件的通用标志位
1
PD
掉电模式控制位
0
IDL
空闲模式控制位
58
SH79F1612A
EUART相关寄存器
Table 8.2 EUART控制及状态寄存器
98H
第7位
第6位
第5位
第4位
第3位
第2位
第1位
第0位
SCON
SM0
/FE
SM1
/RXOV
SM2
/TXCOL
REN
TB8
RB8
TI
RI
读/写
读/写
读/写
读/写
读/写
读/写
读/写
读/写
读/写
复位值
(POR/WDT/LVR/PIN)
0
0
0
0
0
0
0
0
位编号
位符号
7-6
SM[0:1]
7
FE
6
RXOV
说明
EUART串行方式控制位,SSTAT = 0
00:方式0,同步方式,固定波特率
01:方式1,8位异步方式,可变波特率
10:方式2,9位异步方式,固定波特率
11:方式3,9位异步方式,可变波特率
EUART帧出错标志位,当FE位被读时,SSTAT位必须被设置为1
0:无帧出错,由软件清除
1:发生帧出错,由硬件置1
EUART接收完毕标志位,当RXOV位被读时,SSTAT位必须被设置为1
0:无接收溢出,由软件清除
1:接收溢出,由硬件置1
EUART多处理机通讯允许位(第9位“1”校验器),SSTAT = 0
0:在方式0下,波特率是系统时钟的1/12
在方式1下,禁止停止位确认检验,停止位将置RI为1产生中断
在方式2和3下,任何字节都会置RI为1产生中断
1:在方式0下,波特率是系统时钟的1/4
在方式1下,允许停止位确认检验,只有有效的停止位(1)才能置RI为1产生中断
在方式2和3下,只有寻址字节(第9位 = 1)能置RI为1产生中断
5
SM2
5
TXCOL
4
REN
EUART接收器允许位
0:接收禁止
1:接收允许
3
TB8
在EUART的方式2和3下发送的第9位,由软件置1或清0
2
RB8
在EUART的方式1,2和3下接收的第9位
在方式0下,不使用RB8
在方式1下,如果接收中断发生,RB8的停止位会收到信号
在方式2和3下,由第9位接收
1
TI
EUART的传送中断标志位
0:由软件清0
1:由硬件置1,在方式0下的第8位最后,或在其它方式下的停止位开始
0
RI
EUART的接收中断标志位
0:由软件清0
1:由硬件置1,在方式0下的第8位最后,或在其它方式下的停止位开始
EUART发送冲突标志位,当TXCOL位被读时,SSTAT位必须被设置为1
0:无发送冲突,由软件清除
1:有发送冲突,由硬件置1
59
SH79F1612A
Table 8.3 EUART数据缓冲器寄存器
99H
第7位
第6位
第5位
第4位
第3位
第2位
第1位
第0位
SBUF
SBUF.7
SBUF.6
SBUF.5
SBUF.4
SBUF.3
SBUF.2
SBUF.1
SBUF.0
读/写
读/写
读/写
读/写
读/写
读/写
读/写
读/写
读/写
复位值
(POR/WDT/LVR/PIN)
0
0
0
0
0
0
0
0
位编号
位符号
7-0
SBUF.7-0
说明
SFR访问两个寄存器:一个移位寄存器和一个接收锁存寄存器
SBUF的写入将发送字节到移位寄存器中,然后开始传输
SBUF的读取返回接收锁存器中的内容
Table 8.4 EUART从机地址及地址掩码寄存器
9AH-9BH
第7位
第6位
第5位
第4位
第3位
第2位
第1位
第0位
SADDR
SADDR.7
SADDR.6
SADDR.5
SADDR.4
SADDR.3
SADDR.2
SADDR.1
SADDR.0
SADEN
SADEN.7
SADEN.6
SADEN.5
SADEN.4
SADEN.3
SADEN.2
SADEN.1
SADEN.0
读/写
读/写
读/写
读/写
读/写
读/写
读/写
读/写
读/写
复位值
(POR/WDT/LVR/PIN)
0
0
0
0
0
0
0
0
位编号
位符号
说明
7-0
SADDR.7-0
SFR SADDR定义EUART的从机地址
7-0
SADEN.7-0
SFR SADEN是一个位屏蔽寄存器,决定检验SADDR的哪些位对应接收地址
0:在SADDR中的相应位被忽略
1:SADDR中的相应位被检验是否对应接收地址
60
SH79F1612A
8.1.3 EUART1工作方式
EUART1有4种工作方式。在通信之前用户必须先初始化SCON1,选择方式和波特率。
在所有四种方式中,任何将SBUF1作为目标寄存器的写操作都会启动发送。在方式0中由条件RI1 = 0和REN1 = 1初始化接
收。这会在TXD1引脚上产生一个时钟信号,然后在RXD1引脚上移8位数据。在其它方式中由输入的起始位初始化接收(如果
RI1 = 0和REN1 = 1)。外部发送器通信以发送起始位开始。
EUART1方式列表
SM0
SM1
方式
类型
波特率
帧长度
起始位
停止位
第9位
0
0
0
同步
fSYS/(4或12)
8位
无
无
无
0
1
1
异步
自带波特率发生器的溢出率/16
10位
1
1
无
1
0
2
异步
fSYS/(32或64)
11位
1
1
0,1
1
1
3
异步
自带波特率发生器的溢出率/16
11位
1
1
0,1
方式0:同步,半双工通讯
方式0支持与外部设备的同步通信。在RXD1引脚上收发串行数据,TXD1引脚发送移位时钟。SH79F1612A提供TXD1引脚
上的移位时钟,因此这种方式是串行通信的半双工方式。在这个方式中,每帧收发8位,低位先接收或发送。
通过置SM12位(SCON1.5)为0或1,波特率固定为系统时钟的1/12或1/4。当SM12位等于0时,串行端口以系统时钟的1/12
运行。当SM12位等于1时,串行端口以系统时钟的1/4运行。与标准8051唯一不同的是,SH79F1612A在方式0中有可变波特率。
功能块框图如下图所示。数据通过RXD1引脚移入和移出串行端口,移位时钟由TXD1引脚输出。
Transmit Shift Register
Internal
System Clock
PARIN
Data Bus
Write to
SBUF1
÷ 12
÷4
SOUT
RXD1
LOAD
CLOCK
TX1 START
TX1 SHIFT
TX1 CLOCK
SM12
0
TI1
SERIAL
CONTROLLER
1
Serial Port Interrupt
RI1
RX1 CLOCK
TXD1
SHIFT CLOCK
LOAD SBUF1
RI 1
RX1 START
REN1
RX1 SHIFT
Read SBUF1
CLOCK
PAROUT
SIN
RXD1
Receive Shift Register
61
SBUF1
SBUF1
SH79F1612A
任何将SBUF1作为目标寄存器的写操作都会启动发送。下一个系统时钟TX控制块开始发送。数据转换发生在移位时钟的下
降沿,移位寄存器的内容逐次从左往右移位,空位置0。当移位寄存器中的所有8位都发送后,TX控制模块停止发送操作,然后
在下一个系统时钟的上升沿将TI1置位(SCON1.1)。
Write to SBUF1
RXD1
D0
D1
D3
D2
D4
D5
D6
D7
TXD1
TI1
Send Timing of Mode 0
REN1(SCON1.4)置1和RI1(SCON1.0)清0初始化接收。下一个系统时钟启动接收,在移位时钟的上升沿锁存数据,接
收转换寄存器的内容逐次向左移位。当所有8位数据都移到移位寄存器中后,RX控制块停止接收,在下一个系统时钟的上升沿
RI1置位,直到被软件清零才允许下一次接收。
RXD1
D0
D1
D2
D3
D4
D5
D6
D7
TXD1
RI1
Receive Timing of Mode 0
方式1:8位EUART1,可变波特率,异步全双工
方式1提供10位全双工异步通信,10位由一个起始位(逻辑0),8个数据位(低位为第一位)和一个停止位(逻辑1)组成。
在接收时,这8个数据位存储在SBUF1中而停止位储存在RB81(SCON1.2)中。方式1中的波特率固定为自带波特率发生器溢
出率的1/16。功能块框图如下图所示。
Transmit Shift Register
STOP
Internal
Data Bus
Baud rate
Generator
PARIN
START
Write to SBUF1
SOUT
TXD1
LOAD
overflow
From 7 FFF to 0000
÷ 16
CLOCK
TX1 START
TX1 SHIFT
TX1 CLOCK
TI1
SERIAL
CONTROLLER
Serial Port Interrupt
RI1
÷ 16
RX1 CLOCK
LOAD SBUF1
SAMPLE
1- TO -0
RX1 START
Read SBUF1
RX1 SHIFT
DETECTOR
CLOCK
RXD1
BIT
DETECTOR
SIN
PAROUT
SBUF1
D8
RB81
Receive Shift Register
62
Internal
Data Bus
SH79F1612A
任何将SBUF1作为目标寄存器的写操作都会启动发送,实际上发送是从16分频计数器中的下一次跳变之后的系统时钟开始
的,因此位时间与16分频计数器是同步的,与对SBUF1的写操作不同步。起始位首先在TXD1引脚上移出,然后是8位数据位。
在发送移位寄存器中的所有8位数据都发送完后,停止位在TXD1引脚上移出,在停止位发出的同时TI1标志置位。
Write to SBUF1
TXD1
Start
D0
D1
D2
D3
D4
D5
D6
D7
Stop
Shift CLK
TI1
Send Timing of Mode1
只有REN1置位时才允许接收。当RXD1引脚检测到下降沿时串行口开始接收串行数据。为此,CPU对RXD1不断采样,采
样速率为波特率的16倍。当检测下降沿时,16分频计数器立即复位,这有助于16分频计数器与RXD1引脚上的串行数据位同步。
16分频计数器把每一位的时间分为16个状态,在第7、8、9状态时,位检测器对RXD1端的电平进行采样。为抑制噪声,在这3
个状态采样中至少有2次采样值一致数据才被接收。如果所接收的第一位不是0,说明这位不是一帧数据的起始位,该位被忽略,
接收电路被复位,等待RXD1引脚上另一个下降沿的到来。若起始位有效,则移入移位寄存器,并接着移入其它位到移位寄存器。
8个数据位和1个停止位移入之后,移位寄存器的内容被分别装入SBUF1和RB81中,RI1置位,但必须满足下列条件:
1. RI1 = 0
2. SM12 = 0或者接收的停止位 = 1
如果这些条件被满足,那么停止位装入RB81,8个数据位装入SBUF1,RI1被置位。否则接收的帧会丢失。这时,接收器将
重新去探测RXD1端是否另一个下降沿。用户必须用软件清零RI1,然后才能再次接收。
RXD1
Start
D0
D1
D2
D3
D4
D5
Bit Sample
Shift CLK
RI1
Receive Timing of Mode1
63
D6
D7
Stop
SH79F1612A
方式2:9位EUART1,固定波特率,异步全双工
这个方式使用异步全双工通信中的11位。一帧由一个起始位(逻辑0),8个数据位(低位为第一位),一个可编程的第9
数据位和一个停止位(逻辑1)组成。方式2支持多机通信和硬件地址识别(详见多机通讯章节)。在数据传送时,第9数据位(SCON1
中的TB81)可以写0或1,例如,可写入PSW中的奇偶位P,或用作多机通信中的数据/地址标志位。当接收到数据时,第9数据
位移入RB81而停止位不保存。PCON1中的SMOD1位选择波特率为系统工作频率的1/32或1/64。功能块框图如下所示。
Transmit Shift Register
System Clock
TB81
D8
STOP
Internal
Data Bus
÷ 2
PARIN
START
Write to SBUF1
TXD1
SOUT
LOAD
SMOD1
CLOCK
0
1
TX1 START
TX1 SHIFT
÷ 32
TX1 CLOCK
TI1
SERIAL
CONTROLLER
÷ 32
Serial Port Interrupt
RI1
RX1 CLOCK
LOAD SBUF1
SAMPLE
1 - TO- 0
DETECTOR
Read SBUF1
RX1 SHIFT
RX1 START
CLOCK
BIT
DETECTOR
RXD1
PAROUT
SBUF1
D8
RB81
SIN
Receive Shift Register
任何将SBUF1作为目标寄存器的写操作都会启动发送,同时也将TB81载入到发送移位寄存器的第9位中。实际上发送是从
16分频计数器中的下一次跳变之后的系统时钟开始的,因此位时间与16分频计数器是同步的,与对SBUF1的写操作不同步。起
始位首先在TXD1引脚上移出,然后是9位数据。在发送转换寄存器中的所有9位数据都发送完后,停止位在TXD1引脚上移出,
在停止位开始发送时TI1标志置位。
Write to SBUF1
TXD1
Start
D0
D1
D2
D3
D4
D5
Shift CLK1
TI1
Send Timing of Mode2
64
D6
D7
D8
Stop
SH79F1612A
只有REN1置位时才允许接收。当RXD1引脚检测到下降沿时串行口开始接收串行数据。为此,CPU对RXD1不断采样,采
样速率为波特率的16倍。当检测下降沿时,16分频计数器立即复位。这有助于16分频计数器与RXD1引脚上的串行数据位同步。
16分频计数器把每一位的时间分为16个状态,在第7、8、9状态时,位检测器对RXD1端的电平进行采样。为抑制噪声,在这3
个状态采样中至少有2次采样值一致数据才被接收。如果所接收的第一位不是0,说明这位不是一帧数据的起始位,该位被忽略,
接收电路被复位,等待RXD1引脚上另一个下降沿的到来。若起始位有效,则移入移位寄存器,并接着移入其它位到移位寄存器。
9个数据位和1个停止位移入之后,移位寄存器的内容被分别装入SBUF1和RB81中,RI1置位,但必须满足下列条件:
1. RI1 = 0
2. SM12 = 0或者接收的第9位 = 1,且接收的字节符合约定从机地址
如果这些条件被满足,那么第9位移入RB81,8位数据移入SBUF1,RI1被置位。否则接收的数据帧会丢失。
在停止位的当中,接收器回到寻找RXD1引脚上的另一个下降沿。用户必须用软件清除RI1,然后才能再次接收。
RXD1
Start
D0
D1
D2
D3
D4
D5
D6
D7
D8
Stop
Bit Sample
Shift CLK
RI1
Receive Timing of Mode2
方式3: 9位EUART1,可变波特率,异步全双工
方式3使用方式2的传输协议以及方式1的波特率产生方式。
Transmit Shift Register
STOP
D8
TB81
Internal
Data Bus
Baud rate
Generator
PARIN
SOUT
TXD1
START
Write to SBUF1
LOAD
overflow
From 7 FFF to 0000
CLOCK
TX1 START
TX1 SHIFT
÷ 16
TX1 CLOCK
TI1
SERIAL
CONTROLLER
Serial Port Interrupt
RI1
÷ 16
RX1 CLOCK
LOAD SBUF1
SAMPLE
1- TO -0
RX1 START
Read SBUF1
RX1 SHIFT
DETECTOR
CLOCK
RXD1
BIT
SIN
DETECTOR
PAROUT
SBUF1
D8
RB81
Receive Shift Register
65
Internal
Data Bus
SH79F1612A
可微调波特率
EUART1自带一个波特率发生器,它实质上就是一个15位递增计数器。
Overflow
15-bit timer
To EUART1
Fsys
From 7 FFFH to 0000H
SBRTEN1=1
SBRTH1[14:8],SBRTL1[7:0]
Baudrate Generator for EUART1
由图得到,波特率发生器的溢出率为 SBRToverflowrate =
Fsys
, SBRT 1 = [ SBRTH 1, SBRTL1]
32768 − SBRT 1
因此,EUART1在各模式下的波特率计算公式如下。
在方式0中,波特率可编程为系统时钟的1/12或1/4,由SM12位决定。当SM12为0时,串行端口在系统时钟的1/12下运行。
当SM12为1时,串行端口在系统时钟的1/4下运行。
在方式1和方式3中,波特率可微调,精度为一个系统时钟,公式如下:
Fsys
16 × (32768 - SBRT 1) + SFINE1
例如:Fsys = 8MHz,需要得到115200Hz的波特率,SBRT1和SFINE1值计算方法如下:
8000000/16/115200 = 4.34
SBRT1 = 32768 - 4 = 32764
115200 = 8000000/(16 X 4 + SFINE1)
SFINE1 = 5.4 ≈ 5
此微调方式计算出的实际波特率为115942,误差为0.64%;以往方式计算出的波特率误差为8.5%。
在方式2中,波特率固定为系统时钟的1/32或1/64,由SMOD1位(PCON1.7)中决定。当SMOD1位为0时,EUART1以系统
时钟的1/64运行。当SMOD1位为1时,EUART1以系统时钟的1/32运行。
f
BaudRate = 2 SMOD1 × ( SYS )
64
BaudRate =
多机通讯
软件地址识别
方式2和方式3具有适用于多机通讯功能。在这两个方式下,接收的是9位数据,第9位移入RB81中,之后是停止位。可以这
样设定EUART1:当接收到停止位,且RB81 = 1时,串行口中断有效(请求标志RI1置位)。此时置位SCON1寄存器的SM12,
EUART1工作在多机通讯模式。
在多机通讯系统中,按如下所述来使用这一功能。当主机要发送一数据块给几个从机中的一个时,先发送一地址字节,以
寻址目标从机。地址字节与数据字节可用第9数据位来区别,地址字节的第9位为1,数据字节的第9位为0。
如果从机SM12为1,则不会响应数据字节中断。地址字节可以使所有从机产生中断,每一个从机都检查所接收到的地址字
节,以判别本机是不是目标从机。被寻到的从机对SM12位执行清零操作,并准备接收即将到来的数据字节。当接收完毕时,从
机再一次将SM12置位。没有被寻址的从机,则保持SM12位为1,不响应数据字节。
注意:
在方式0中,SM12用来2倍频波特率。在方式1中,SM12用来检测停止位是否有效,如果SM12 = 1,接收中断不会响应直
到接收到一个有效的停止位。
66
SH79F1612A
自动(硬件)地址识别
在方式2和方式3中,SM12置位,EUART1运行状态如下:接收到停止位,RB81的第9位为1(地址字节),且接收到的数
据字节符合EUART1的从机地址,EUART1产生一个中断。从机将SM12清零,接收后续数据字节。
第9位为1表明该字节是地址而非数据。当主机要发送一组数据给几个从机中的一个时,必须先发送目标从机地址。所有从
机等待接收地址字节,为了确保仅在接收地址字节时产生中断,SM12位必须置位。自动地址识别的特点是只有地址匹配的从机
才能产生中断,硬件完成地址比较。
中断产生后,地址匹配的从机清零SM12,继续接收数据字节。地址不匹配的从机不受影响,将继续等待接收和它匹配的地
址字节。全部信息接收完毕后,地址匹配的从机应该再次把SM12置位,忽略所有传送的非地址字节,直到接收到下一个地址字
节。
使用自动地址识别功能时,主机可以通过调用给定的从机地址选择与一个或多个从机通信。主机使用广播地址可以寻址所
有从机。有两个特殊功能寄存器,从机地址(SADDR1)和地址屏蔽(SADEN1)。从机地址是一个8位的字节,存于SADDR1
寄存器中。SADEN1用于定义SADDR1各位的有效与否,如果SADEN1中某一位为0,则SADDR1中相应位被忽略,如果SADEN1
中某一位置位,则SADDR1中相应位将用于产生约定地址。这可以使用户在不改变SADDR1寄存器中的从机地址的情况下灵活
地寻址多个从机。
从机1
从机2
SADDR1
10100100
10100111
SADEN1(为0的位被忽略)
11111010
11111001
约定地址
10100x0x
10100xx1
广播地址(SADDR1或SADEN1)
1111111x
11111111
从机1和从机2的约定地址最低位是不同的。从机1忽略了最低位,而从机2的最低位是1。因此只与从机1通讯时,主机必须
发送最低位为0的地址(10100000)。类似地,从机1的第1位为0,从机2的第1位被忽略。因此,只与从机2通讯时,主机必须
发送第1位为1的地址(10100011)。如果主机需要同时与两从机通讯,则第0位为1,第1位为0,第2位被两从机都忽略,两个
不同的地址用于选定两个从机(1010 0001和1010 0101)。
主机可以通过广播地址与所有从机同时通讯。这个地址等于SADDR1和SADEN1的位或,结果中的0表示该位被忽略。多数
情况下,广播地址为0xFFh,该地址可被所有从机应答。
系统复位后,SADDR1和SADEN1两个寄存器初始化为0,这两个结果设定了约定地址和广播地址为XXXXXXXX(所有位
都被忽略)。这有效地去除了多从机通讯的特性,禁止了自动寻址方式。这样的EUART1将对任何地址都产生应答,兼容了不
支持自动地址识别的8051控制器。用户可以按照上面提到的方法实现软件地址识别的多机通讯。
帧出错检测
当寄存器PCON1中的SSTAT1位为逻辑1时,帧出错检测功能才有效。3个错误标志位被置位后,只能通过软件清零,尽管
后续接收的帧没有任何错误也不会自动清零。
注意:
SSTAT1位必须为逻辑1是访问状态位(FE1,RXOV1和TXCOL1),SSTAT1位为逻辑0时是访问方式选择位(SM10,SM11
和SM12)。
发送冲突
如果在一个发送正在进行时,用户软件写数据到SBUF1寄存器时,发送冲突位(SCON1寄存器中的TXCOL1位)置位。如
果发生了冲突,新数据会被忽略,不能被写入发送缓冲器。
接收溢出
如果在接收缓冲器中的数据未被读取之前,RI1清零,又有新的数据存入接收缓冲器,那么接收溢出位(SCON1寄存器中
的RXOV1位)置位。如果发生了接收溢出,接收缓冲器中原来的数据将丢失。
帧出错
如果检测到一个无效(低)停止位,那么帧出错位(寄存器SCON1中的FE1)置位。
注意:
在发送之前TXD1引脚必须被设置为输出高电平。
67
SH79F1612A
寄存器
Table 8.5 电源控制寄存器
DFH
第7位
第6位
第5位
第4位
第3位
第2位
第1位
第0位
PCON
SMOD1
SSTAT1
-
-
-
-
-
-
读/写
读/写
读/写
-
-
-
-
-
-
复位值
(POR/WDT/LVR/PIN)
0
0
-
-
-
-
-
-
位编号
位符号
说明
7
SMOD1
波特率加倍器
0:在方式2中,波特率为系统时钟的1/64
1:在方式2中,波特率为系统时钟的1/32
6
SSTAT1
SCON1[7:5]功能选择
0:SCON1[7:5]工作方式作为SM10,SM11,SM12
1:SCON1[7:5]工作方式作为FE1,RXOV1,TXCOL1
Table 8.6 EUART1控制及状态寄存器
D8H
第7位
第6位
第5位
第4位
第3位
第2位
第1位
第0位
SCON1
SM10
/FE1
SM11
/RXOV1
SM12
/TXCOL1
REN1
TB81
RB81
TI1
RI1
读/写
读/写
读/写
读/写
读/写
读/写
读/写
读/写
读/写
复位值
(POR/WDT/LVR/PIN)
0
0
0
0
0
0
0
0
位编号
位符号
7-6
SM1[0:1]
7
FE1
6
RXOV1
5
SM12
5
TXCOL1
说明
EUART1串行方式控制位,SSTAT1 = 0
00:方式0,同步方式,固定波特率
01:方式1,8位异步方式,可变波特率
10:方式2,9位异步方式,固定波特率
11:方式3,9位异步方式,可变波特率
EUART1帧出错标志位,当FE1位被读时,SSTAT1位必须被置位
0:无帧出错,由软件清零
1:帧出错,由硬件置位
EUART1接收完毕标志位,当RXOV1位被读时,SSTAT1位必须被置位
0:无接收溢出,由软件清零
1:接收溢出,由硬件置位
EUART1多处理机通讯允许位(第9位“1”校验器),SSTAT1 = 0
0:在方式0下,波特率是系统时钟的1/12
在方式1下,禁止停止位确认检验,任何停止位都会置位RI1
在方式2和3下,任何字节都会置位RI1
1:在方式0下,波特率是系统时钟的1/4
在方式1下,允许停止位确认检验,只有有效的停止位(1)才能置位RI1
在方式2和3下,只有寻址字节(第9位 = 1)才能置位RI1
EUART1发送冲突标志位,当TXCOL1位被读时,SSTAT1位必须被置位
0:无发送冲突,由软件清零
1:发送冲突,由硬件置位
68
SH79F1612A
续上表
位编号
位符号
说明
4
REN1
EUART1接收器允许位
0:接收禁止
1:接收允许
3
TB81
在EUART1的方式2和3下发送的第9位,由软件置位或清零
2
RB81
在EUART1的方式1,2和3下接收的第9位
在方式0下,不使用RB81
在方式1下,如果接收中断发生,停止位移入RB81
在方式2和3下,由第9位接收
1
TI1
EUART1的传送中断标志位
0:由软件清零
1:由硬件置位
0
RI1
EUART的接收中断标志位
0:由软件清零
1:由硬件置位
Table 8.7 EUART1数据缓冲器寄存器
D9H
第7位
第6位
第5位
第4位
第3位
第2位
第1位
第0位
SBUF1
SBUF1.7
SBUF1.6
SBUF1.5
SBUF1.4
SBUF1.3
SBUF1.2
SBUF1.1
SBUF1.0
读/写
读/写
读/写
读/写
读/写
读/写
读/写
读/写
读/写
复位值
(POR/WDT/LVR/PIN)
0
0
0
0
0
0
0
0
位编号
位符号
7-0
SBUF1[7:0]
说明
这个寄存器寻址两个寄存器:一个移位寄存器和一个接收锁存寄存器
SBUF的写入将发送字节到移位寄存器中,然后开始传输
SBUF的读取返回接收锁存器中的内容
Table 8.8 EUART1从机地址及地址屏蔽寄存器
第7位
DAH-DBH
第6位
第5位
第4位
第3位
第2位
第1位
第0位
SADDR1
SADDR1.7 SADDR1.6 SADDR1.5 SADDR1.4 SADDR1.3 SADDR1.2 SADDR1.1 SADDR1.0
SADEN1
SADEN1.7 SADEN1.6 SADEN1.5 SADEN1.4 SADEN1.3 SADEN1.2 SADEN1.1 SADEN1.0
读/写
读/写
读/写
读/写
读/写
读/写
读/写
读/写
读/写
复位值
(POR/WDT/LVR/PIN)
0
0
0
0
0
0
0
0
位编号
位符号
说明
7-0
SADDR1[7:0]
寄存器SADDR1定义了EUART1的从机地址
7-0
SADEN1[7:0]
寄存器SADEN1是一个位屏蔽寄存器,决定SADDR1的哪些位被检验
0:SADDR1中的相应位被忽略
1:SADDR1中的相应位对照接收到的地址被检验
69
SH79F1612A
Table 8.9 EUART1波特率发生器寄存器
第1位
第0位
SBRTH1
SBRTEN1 SBRT1.14 SBRT1.13 SBRT1.12 SBRT1.11 SBRT1.10
第7位
SBRT1.9
SBRT1.8
SBRTL1
SBRT1.7
SBRT1.6
SBRT1.5
SBRT1.4
SBRT1.3
SBRT1.2
SBRT1.1
SBRT1.0
读/写
读/写
读/写
读/写
读/写
读/写
读/写
读/写
读/写
复位值
(POR/WDT/LVR/PIN)
0
0
0
0
0
0
0
0
DCH-DDH
位编号
位符号
7
SBRTEN1
6-0
7-0
SBRT1[14:0]
第6位
第5位
第4位
第3位
第2位
说明
EUART1波特率发生器使能控制位
0:关闭(默认)
1:打开
EUART1波特率发生器计数器高7位和低8位寄存器
Table 8.10 EUART1波特率发生器微调寄存器
DEH
第7位
第6位
第5位
第4位
第3位
第2位
第1位
第0位
SFINE1
-
-
-
-
SFINE1.3
SFINE1.2
SFINE1.1
SFINE1.0
读/写
-
-
-
-
读/写
读/写
读/写
读/写
复位值
(POR/WDT/LVR/PIN)
-
-
-
-
0
0
0
0
位编号
位符号
3-0
SFINE1[3:0]
说明
EUART1波特率发生器微调数据寄存器
70
SH79F1612A
8.2 模数转换器(ADC)
8.2.1 特性
10位分辨率
内建基准电压
8模拟通道输入
SH79F1612A包含一个单端型、10位逐次逼近型模数转换器(ADC)。ADC内建的基准电压VREF和VDD相连。8个ADC通道
---- ---- ---- ----
都可以独立输入模拟信号,但是每次转换只能使用一个通道。GO/DONE信号控制开始转换,提示转换结束。当转换完成时,更
新ADC数据寄存器与此同时,设置ADCON寄存器中的ADCIF位并且产生一个中断(如果允许ADC中断)。
ADC模块整合数字比较功能可以比较AD转换器中的模拟输入的值与数字值。如果允许数字比较功能(在ADCON寄存器中
的EC = 1),并且ADC模块使能(ADON = 1在ADCCON寄存器),只有当相应的模拟输入的数字值大于等于寄存器中的比较
---- ---- ---- ----
---- ---- ---- ----
值(ADDH/L)时,才会产生ADC中断。当GO/DONE置1时,数字比较功能会持续工作,直到GO/DONE清0。这一点与数模转
换工作方式不同。
带数字比较功能的ADC模块能在Idle模式下工作,并且ADC中断能够唤醒Idle模式。但是,在Power-Down模式下,ADC模
块被禁止。
8.2.2 ADC框图
SCH0 - SCH7
000
001
010
ADC
Input voltage
011
100
101
110
111
AD转换器模块图
71
CH0 - CH7
AN0
AN1
AN2
AN3
AN4
AN5
AN6
AN7
SH79F1612A
8.2.3 寄存器
Table 8.11 ADC控制寄存器
93H
第7位
第6位
第5位
第4位
第3位
第2位
第1位
第0位
ADCON
ADON
ADCIF
EC
-
SCH2
SCH1
SCH0
GO/DONE
读/写
读/写
读/写
读/写
-
读/写
读/写
读/写
读/写
复位值
(POR/WDT/LVR/PIN)
0
0
0
-
0
0
0
0
位编号
位符号
7
ADON
ADC允许位
0:禁止ADC模块
1:允许ADC模块
6
ADCIF
ADC中断标志位
0:无ADC中断
1:由硬件置1表示已完成AD转换,或者模拟输入大于ADDH/ADDL
(如果允许数字比较模块)
5
EC
3-1
0
SCH[2:0]
————
GO/DONE
————
说明
比较功能允许位
0:禁止数字比较功能
1:允许数字比较功能
ADC通道选择位
000:ADC通道AN0
001:ADC通道AN1
010:ADC通道AN2
011:ADC通道AN3
100:ADC通道AN4
101:ADC通道AN5
110:ADC通道AN6
111:ADC通道AN7
ADC状态标志位
0:当完成AD转换时,由硬件自动清0。在转换期间清0这个位会中止AD转换。
如果允许数字比较功能,该位不会由硬件清0只能由软件清0。
1:设置开始AD转换或者启动数字比较功能。
72
SH79F1612A
Table 8.12 ADC定时控制寄存器
94H
第7位
第6位
第5位
第4位
第3位
第2位
第1位
第0位
ADT
TADC2
TADC1
TADC0
-
TS3
TS2
TS1
TS0
读/写
读/写
读/写
读/写
-
读/写
读/写
读/写
读/写
复位值
(POR/WDT/LVR/PIN)
0
0
0
-
0
0
0
0
位编号
位符号
7-5
TADC[2:0]
3-0
TS[3:0]
说明
ADC时钟周期选择位
000:ADC时钟周期tAD = 2 tSYS
001:ADC时钟周期tAD = 4 tSYS
010:ADC时钟周期tAD = 6 tSYS
011:ADC时钟周期tAD = 8 tSYS
100:ADC时钟周期tAD = 12 tSYS
101:ADC时钟周期tAD = 16 tSYS
110:ADC时钟周期tAD = 24 tSYS
111:ADC时钟周期tAD = 32 tSYS
采样时间选择位
2 tAD ≤ 采样时间 = (TS [3:0]+1) * tAD ≤ 15 tAD
注意:
(1) 请确保tAD ≧ 1µs;
(2) 即使TS[3:0] = 0000,最小采样时间为2tAD;
(3) 即使TS[3:0] = 1111,最大采样时间为15tAD;
(4) 在设置TS[3:0]前,请估算连接到ADC输入引脚的串联电阻;
(5) 选择2*tAD为采样时间时,请确保连接到ADC输入引脚的串联电阻小于10kΩ;
(6) 总共转换时间 = 12tAD + 采样时间。
举例说明
系统时钟(SYSCLK)
32.768kHz
4MHz
12MHz
TADC[2:0]
000
000
000
111
111
111
000
001
001
001
111
111
111
000
100
100
100
111
111
111
tAD
30.5*2=61µs
30.5*2=61µs
30.5*2=61µs
30.5*32=976µs
30.5*32=976µs
30.5*32=976µs
0.25*2=0.5µs
0.25*4=1µs
0.25*4=1µs
0.25*4=1µs
0.25*32=8µs
0.25*32=8µs
0.25*32=8µs
0.083*2=0.166µs
0.083*12=1µs
0.083*12=1µs
0.083*12=1µs
0.083*32=2.7µs
0.083*32=2.7µs
0.083*32=2.7µs
TS[3:0]
0000
0111
1111
0000
0111
1111
0000
0111
1111
0000
0111
1111
0000
0111
1111
0000
0111
1111
73
采样时间
2*61=122µs
8*61=488µs
15*61=915µs
2*976=1952µs
8*976=7808µs
15*976=14640µs
2*1=2µs
8*1=8µs
15*1=15µs
2*8=16µs
8*8=64µs
15*8=120µs
2*1=2µs
8*1=8µs
15*1=15µs
2*2.7=5.4µs
8*2.7=21.6µs
15*2.7=40.5µs
转换时间
12*61+122=854µs
12*61+488=1220µs
12*61+915=1647µs
12*976+1952=13664µs
12*976+7808=19520µs
12*976+14640=26352µs
(tAD