RJM8L151 系列
用户手册
文档版本 V2.04
武汉瑞纳捷半导体有限公司
Wuhan Runjet Semiconductor Co.,Ltd
瑞纳捷 RJM8L151 系列用户手册 V2.04
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瑞纳捷 RJM8L151 系列用户手册 V2.04
目录
1. 系统概述............................................................................................................................................................10
1.1. 功能框图..................................................................................................................................................... 10
1.2. 电源框图..................................................................................................................................................... 10
2. 处理器................................................................................................................................................................11
2.1. 概述............................................................................................................................................................. 11
2.2. 主要特性..................................................................................................................................................... 11
2.3. 内部数据存储器......................................................................................................................................... 11
2.3.1. 介绍..................................................................................................................................................... 11
2.3.2. 特殊功能寄存器................................................................................................................................. 12
3. FLASH 程序存储器和数据.............................................................................................................................. 13
3.1. 概述............................................................................................................................................................. 13
3.2. 术语............................................................................................................................................................. 13
3.3. FLASH 主要特性....................................................................................................................................... 13
3.4. 存储器组织结构......................................................................................................................................... 13
3.4.1. 数据区(XDATA)...............................................................................................................................14
3.4.2. 主程序区(CODE)............................................................................................................................ 14
3.5. 存储器保护................................................................................................................................................. 14
3.6. FLASH 寄存器............................................................................................................................................ 15
3.6.1. 控制寄存器 FLASH_CTRL (偏移:21H).............................................................................................. 15
3.6.2. DMA 源地址高 8 位 FLASH_DMA_CTRL0(偏移:29H)....................................................................... 16
3.6.3. DMA 源地址低 8 位 FLASH_DMA_CTRL1(偏移:2AH).......................................................................16
3.6.4. DMA 目的地址高 8 位 FLASH_DMA_CTRL2(偏移:2BH)...................................................................16
3.6.5. DMA 目的地址低 8 位 FLASH_DMA_CTRL3(偏移:2CH)...................................................................16
3.6.6. DMA 传输长度 FLASH_DMA_CTRL4(偏移:2EH)............................................................................... 16
3.6.7. SCREMAP 控制寄存器 SCRREMAP(偏移:12H)............................................................................ 16
3.7. FLASH 操作说明........................................................................................................................................ 17
3.7.1. 擦除操作............................................................................................................................................. 17
3.7.2. 编程操作............................................................................................................................................. 17
3.8. MEMORY 保护配置...................................................................................................................................... 17
3.8.1. 保护操作............................................................................................................................................. 17
4. 电源检测控制....................................................................................................................................................18
4.1. 电源............................................................................................................................................................. 18
4.2. 上电复位(POR)/掉电复位(PDR)..........................................................................................................18
4.3. 欠压复位(BOR).....................................................................................................................................18
4.4. 可编程电压检测(PVD)......................................................................................................................... 18
4.5. 电压检测控制寄存器................................................................................................................................. 18
4.5.1. 电压检测及复位使能寄存器 SCRSTEN(偏移:16H)........................................................................ 19
4.5.2. 电压检测档位选择寄存器 LVD_CFG(偏移:F6H)............................................................................. 19
4.6. 电压检测操作说明..................................................................................................................................... 20
4.6.1. PVD 初始化流程...................................................................................................................................20
4.6.2. BOR 初始化流程.................................................................................................................................. 20
4.6.3. PDR 初始化流程...................................................................................................................................20
5. 低功耗模式........................................................................................................................................................21
5.1. 概述............................................................................................................................................................. 21
5.2. DEEPSLEEP................................................................................................................................................... 21
5.2.1. DeepSleep 模式唤醒源........................................................................................................................ 21
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5.2.2. 进入 DeepSleep 模式.......................................................................................................................... 22
5.2.3. DeepSleep 模式唤醒............................................................................................................................ 22
5.2.4. DeepSleep 模式寄存器........................................................................................................................ 22
5.3. HALT.............................................................................................................................................................24
5.3.1. Halt 模式唤醒源...................................................................................................................................24
5.3.2. 进入 Halt 模式.....................................................................................................................................24
5.3.3. Halt 模式唤醒.......................................................................................................................................24
5.3.4. Halt 模式寄存器...................................................................................................................................24
5.4. ACTIVE_HALT...............................................................................................................................................25
5.4.1. Active_Halt 模式唤醒源.......................................................................................................................25
5.4.2. 进入 Active_Halt 模式唤醒源.............................................................................................................25
5.4.3. Active_Halt 模式唤醒...........................................................................................................................26
5.5. WAIT............................................................................................................................................................. 26
5.5.1. Wait 模式唤醒源..................................................................................................................................26
5.5.2. 进入 Wait 模式...................................................................................................................................26
5.5.3. Wait 模式唤醒......................................................................................................................................26
5.6. LOW_POWER_WAIT......................................................................................................................................26
5.6.1. Low_Power_Wait 模式唤醒源............................................................................................................. 26
5.6.2. 进入 Low_Power_Wait 模式...............................................................................................................27
5.6.3. Low_Power_Wait 模式唤醒................................................................................................................. 27
5.7. LOW_POWER_RUN....................................................................................................................................... 27
5.7.1. 进入 Low_Power_Run 模式................................................................................................................ 27
6. 复位(RST).................................................................................................................................................... 28
6.1. 复位电路..................................................................................................................................................... 28
6.2. 内部复位源................................................................................................................................................. 28
6.2.1. 上/掉电复位(POR/PDR).................................................................................................................28
6.2.2. 欠压复位(BOR).............................................................................................................................. 28
6.2.3. 看门狗复位......................................................................................................................................... 28
6.2.4. 模块软件复位..................................................................................................................................... 28
6.3. 复位寄存器................................................................................................................................................. 28
6.3.1. 软复位复位 CPU 和 7816 的 C2 脚 REST 请求寄存器 SCU(偏移:11H)......................................... 29
6.3.2. 安全模块复位使能寄存器 SCRSTEN(偏移:16H)............................................................................ 29
6.3.3. 系统软复位控制寄存器 SCSSFTRST(偏移:17H)............................................................................. 29
6.3.4. 复位使能寄存器 RSTCON0(偏移:18H)............................................................................................ 30
7. 时钟控制............................................................................................................................................................31
7.1. 主时钟源..................................................................................................................................................... 31
7.1.1. HSE........................................................................................................................................................ 31
7.1.2. HSI......................................................................................................................................................... 32
7.1.3. LSE......................................................................................................................................................... 32
7.1.4. LSI.......................................................................................................................................................... 32
7.2. 系统时钟源选择......................................................................................................................................... 32
7.2.1. 系统启动............................................................................................................................................. 32
7.2.2. 系统时钟切换..................................................................................................................................... 32
7.3. RTC 时钟选择............................................................................................................................................. 32
7.4. 外设时钟选择............................................................................................................................................. 32
7.5. 时钟控制寄存器......................................................................................................................................... 33
7.5.1. 系统时钟选择寄存器 SCSYS(偏移:15H).................................................................................... 33
7.5.2. OSC 控制寄存器 LP_CTRL 1(偏移:10H)............................................................................................ 33
7.5.3. 时钟控制寄存器 SCCM0(偏移:13H).......................................................................................... 34
7.5.4. 时钟控制寄存器 SCCM1(偏移:14H).......................................................................................... 35
7.5.5. 时钟控制寄存器 SCCM2(偏移:19H).......................................................................................... 35
8. 通用输入输出口(GPIO)及端口复用......................................................................................................... 37
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8.1. 概述............................................................................................................................................................. 37
8.2. GPIO 主要特性........................................................................................................................................... 37
8.3. I/O 的配置和使用....................................................................................................................................... 37
8.3.1. 普通输入/输出 I/O..............................................................................................................................37
8.3.2. 作为外部中断源................................................................................................................................. 37
8.4. I/O 管脚复用寄存器................................................................................................................................... 37
8.4.1. 管脚复用控制寄存器 IOCFG_CTRL0(偏移:00H)........................................................................38
8.4.2. 管脚复用控制寄存器 IOCFG_CTRL1(偏移:07H)........................................................................38
8.4.3. 管脚复用控制寄存器 IOCFG_CTRL2(偏移:08H)........................................................................39
8.4.4. 管脚复用控制寄存器 IOCFG_CTRL3(偏移:09H)........................................................................39
8.4.5. 管脚复用控制寄存器 IOCFG_CTRL4(偏移:0AH)........................................................................40
8.4.6. 管脚复用控制寄存器 IOCFG_CTRL5(偏移:0BH)........................................................................40
8.4.7. 管脚复用控制寄存器 IOCFG_CTRL6(偏移:0CH)........................................................................41
8.4.8. 管脚复用控制寄存器 IOCFG_CTRL7(偏移:0DH)....................................................................... 41
8.4.9. 管脚复用控制寄存器 IOCFG_CTRL8(偏移:0EH)........................................................................42
8.4.10. GPIO 功能复用表............................................................................................................................... 42
8.5. GPIO 寄存器............................................................................................................................................... 44
8.5.1. GPIOx 寄存器 Px(偏移:80H、90H、A0H、B0H、91H)..............................................................45
8.5.2. GPIOx 输出使能寄存器 Px_OEN(偏移:A4H、A5H、A6H、A7H、96H)....................................46
8.5.3. GPIOx 中断使能寄存器 Px_INT_EN (偏移:D0H、D5H、DAH、DFH、E4H)...................................46
8.5.4. GPIOx 中断触发方式选择寄存器 Px_INT_SEL0,Px_INT_SEL1, Px_INT_SEL2, (偏移:见寄存器列表)46
8.5.5. GPIOx 中断状态寄存器 Px_INT_REG(偏移:D4H、D9H、DEH、E3H、E8H).................................. 47
8.6. GPIO 操作说明........................................................................................................................................... 47
8.6.1. 输入输出 IO 配置................................................................................................................................48
8.6.2. 中断触发模式配置............................................................................................................................. 48
8.6.3. 清除中断标志..................................................................................................................................... 48
9. 中断服务程序单元(ISR)............................................................................................................................. 49
9.1. 概述............................................................................................................................................................. 49
9.2. 中断服务单元特性..................................................................................................................................... 49
9.3. 中断源......................................................................................................................................................... 49
9.4. 中断优先级................................................................................................................................................. 50
9.5. 中断服务程序单元寄存器......................................................................................................................... 51
9.5.1. 中断使能寄存器 IEN0(偏移:A8H)....................................................................................................51
9.5.2. 中断使能寄存器 IEN1(偏移:B8H)....................................................................................................52
9.5.3. 中断使能寄存器 IEN2(偏移:9AH)....................................................................................................52
9.5.4. 中断使能寄存器 IEN3(偏移:C9H)....................................................................................................53
9.5.5. 中断使能寄存器 IEN4(偏移:D1H)................................................................................................... 53
9.5.6. 中断优先级寄存器 IP0(偏移:A9H).................................................................................................. 54
9.5.7. 中断优先级寄存器 IP1(偏移:B9H).................................................................................................. 54
10. 模拟/数字转换器(ADC)............................................................................................................................ 55
10.1. 概述........................................................................................................................................................... 55
10.2. ADC 主要特性.......................................................................................................................................... 55
10.3. ADC 引脚描述.......................................................................................................................................... 55
10.4. ADC 功能描述.......................................................................................................................................... 55
10.4.1. ADC 开-关控制................................................................................................................................... 55
10.4.2. 通道选择........................................................................................................................................... 56
10.4.3. 转换模式........................................................................................................................................... 56
10.4.4. ADC 校准及异常处理.........................................................................................................................56
10.5. ADC 寄存器.............................................................................................................................................. 56
10.5.1. 配置寄存器 ADC_CSR(偏移:03H).................................................................................................. 57
10.5.2. 配置寄存器 ADC_CR1(偏移:04H).................................................................................................. 57
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10.5.3. 配置寄存器 ADC_CR2(偏移:05H).................................................................................................. 58
10.5.4. 配置寄存器 ADC_CR3(偏移:06H).................................................................................................. 58
10.5.5. 数据高位寄存器 ADC_DRH(偏移:07H)......................................................................................... 59
10.5.6. 数据低位寄存器 ADC_DRL(偏移:08H).......................................................................................... 59
10.5.7. 状态寄存器 ADC_STS(偏移:09H)................................................................................................... 59
10.5.8. 中断屏蔽寄存器 ADC_MSK(偏移:0AH).........................................................................................60
10.6. ADC 操作说明.......................................................................................................................................... 60
10.6.1. 单次模式........................................................................................................................................... 60
10.6.2. 连续模式........................................................................................................................................... 61
11. 比较器(COMP)..........................................................................................................................................62
11.1. 概述........................................................................................................................................................... 62
11.2. COMP 主要特性....................................................................................................................................... 62
11.3. COMP 引脚描述....................................................................................................................................... 62
11.4. 比较器寄存器........................................................................................................................................... 62
11.4.1. 控制寄存器 COMP_CTRL0(偏移:1EH)........................................................................................... 62
11.4.2. 控制寄存器 COMP_CTRL1(偏移:1FH)........................................................................................... 63
11.4.3. 状态/控制寄存器 IOCFG_CTRL6(偏移:FCH).................................................................................. 64
11.5. 比较器操作说明....................................................................................................................................... 64
11.5.1. 比较器 1(COMP1)........................................................................................................................ 64
11.5.2. 比较器 2(COMP2)........................................................................................................................ 64
12. 基本定时器(TIMER0/1)........................................................................................................................... 65
12.1. 概述........................................................................................................................................................... 65
12.2. 基本定时器主要特性............................................................................................................................... 65
12.3. 基本定时器工作模式............................................................................................................................... 65
12.4. 基本定时器寄存器................................................................................................................................... 66
12.4.1. 定时器控制寄存器 TCON(偏移:88H)............................................................................................ 66
12.4.2. 定时器模式寄存器 TMOD(偏移:89H)...........................................................................................66
12.4.3. TIMER0 计数寄存器低字节 TL0(偏移:8AH)................................................................................... 67
12.4.4. TIMER1 计数寄存器低字节 TL1(偏移:8BH)................................................................................... 67
12.4.5. TIMER0 计数寄存器高字节 TH0(偏移:8CH).................................................................................. 67
12.4.6. TIMER1 计数寄存器高字节 TH1(偏移:8DH).................................................................................. 67
12.5. 基本定时器操作说明............................................................................................................................... 67
13. 通用定时器(TIMER2).............................................................................................................................. 69
13.1. 概述........................................................................................................................................................... 69
13.2. 基本定时器主要特性............................................................................................................................... 69
13.3. 分频器....................................................................................................................................................... 69
13.4. 定时器模式............................................................................................................................................... 69
13.5. 事件计数模式........................................................................................................................................... 69
13.6. 门控定时模式........................................................................................................................................... 70
13.7. 定时器重载功能....................................................................................................................................... 70
13.8. 定时器比较输出功能............................................................................................................................... 70
13.8.1. 比较模式........................................................................................................................................... 70
13.8.2. PWM 模式.......................................................................................................................................... 71
13.9. 定时器捕获功能....................................................................................................................................... 71
13.10. 定时器 2 中断......................................................................................................................................... 72
13.11. 定时器 2 寄存器..................................................................................................................................... 72
13.11.1. TIMER2 控制寄存器 T2CON(偏移:C8H)........................................................................................73
13.11.2. TIMER2 捕获/比较模式选择寄存器 CCEN(偏移:C1H).................................................................73
13.11.3. TIMER2 比较输出极性选择寄存器 CCL3(偏移:C6H)...................................................................74
13.11.4. TIMER2 比较/捕获寄存器 CCL1(偏移:C2H)................................................................................. 74
13.11.5. TIMER2 比较/捕获寄存器 CCH1(偏移:C3H).................................................................................74
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13.11.6. TIMER2 比较/捕获寄存器 CCL2(偏移:C4H)................................................................................. 74
13.11.7. TIMER2 比较/捕获寄存器 CCH2(偏移:C5H).................................................................................74
13.11.8. TIMER2 比较/捕获寄存器 CRCL(偏移:CAH)................................................................................. 74
13.11.9. TIMER2 比较/捕获寄存器 CRCH(偏移:CBH)................................................................................ 75
13.11.10. TIMER2 计数寄存器低字节 TL2(偏移:CCH)............................................................................... 75
13.11.11. TIMER2 计数寄存器高字节 TH2(偏移:0DH).............................................................................. 75
13.11.12. TIMER2 中断标志状态寄存器 IRCON(偏移:C0H)...................................................................... 75
13.12. 定时器 2 操作说明................................................................................................................................. 75
13.12.1. 定时................................................................................................................................................. 75
13.12.2. 比较................................................................................................................................................. 76
13.12.3. 捕获................................................................................................................................................. 77
14. 高级定时器(TIMER3/TIMER4)..............................................................................................................79
14.1. 概述........................................................................................................................................................... 79
14.2. 高级定时器主要特性............................................................................................................................... 79
14.3. 分频器....................................................................................................................................................... 79
14.4. 定时器模式............................................................................................................................................... 79
14.5. 事件计数模式........................................................................................................................................... 80
14.6. 门控定时模式........................................................................................................................................... 80
14.7. 定时器重载功能....................................................................................................................................... 80
14.8. 定时器比较输出功能............................................................................................................................... 80
14.8.1. 比较模式........................................................................................................................................... 80
14.8.2. PWM 模式(互补及死区插入)...................................................................................................... 81
14.8.3. 刹车功能........................................................................................................................................... 83
14.9. 定时器捕获功能....................................................................................................................................... 83
14.10. 定时器 3/4 中断...................................................................................................................................... 85
14.11. 定时器 3/4 寄存器.................................................................................................................................. 85
14.11.1. TIMER3/4 中断标志及控制寄存器 TIMERi_IRCON(偏移:00H,此处 x 代表 3、4,下同)..........86
14.11.2. TIMER3/4 中断请求控制寄存器 TIMERi_IEN1(偏移:01H).......................................................... 87
14.11.3. TIMER3/4 控制寄存器 TIMERi_T2CON(偏移:02H).......................................................................87
14.11.4. TIMER3/4 模式是能寄存器 TIMERi_CCEN(偏移:03H)................................................................. 88
14.11.5. TIMER3/4 比较/捕获寄存器 TIMERi_CCL1(偏移:04H)................................................................ 88
14.11.6. TIMER3/4 比较/捕获寄存器 TIMERi_CCH1(偏移:05H)................................................................88
14.11.7. TIMER3/4 比较/捕获寄存器 TIMERi_CCL2(偏移:06H)................................................................ 88
14.11.8. TIMER3/4 比较/捕获寄存器 TIMERi_CCH2(偏移:07H)................................................................88
14.11.9. TIMER3/4 死区时间寄存器低字节 TIMERi_CCL3(偏移:08H)...................................................... 89
14.11.10. TIMER3/4 死区时间寄存器高字节 TIMERi_CCH3(偏移:09H)................................................... 89
14.11.11. TIMER3/4 比较/捕获寄存器 TIMERi_CRCL(偏移:0AH).............................................................. 89
14.11.12. TIMER3/4 比较/捕获寄存器 TIMERi_CRCH(偏移:0BH)............................................................. 89
14.11.13. TIMER3/4 计数寄存器 TIMERi_TL2(偏移:0CH).......................................................................... 89
14.11.14. TIMER3/4 计数寄存器 TIMERi_TH2(偏移:0DH)......................................................................... 89
14.11.15. TIMER3/4 刹车控制寄存器 TIMERi_BOCEN(偏移:0EH).............................................................89
14.11.16. TIMER3/4 比较模式 1 数据寄存器 TIMERi_ID(偏移:0FH).........................................................90
14.11.17. TIMER3/4 刹车输出状态控制寄存器 TIMERi_BREAK_OIS(偏移:10H)......................................90
14.11.18. TIMER3/4 比较输出极性选择寄存器 TIMERi_OUT_P(偏移:11H).............................................91
14.11.19. TIMER3/4 通道使能寄存器 TIMERi_OUT_EN(偏移:12H).......................................................... 91
14.12. 定时器 3/4 操作说明.............................................................................................................................. 92
14.12.1. 定时................................................................................................................................................. 92
14.12.2. 比较................................................................................................................................................. 93
14.12.3. 捕获................................................................................................................................................. 94
15. 实时时钟(RTC)......................................................................................................................................... 96
15.1. 概述........................................................................................................................................................... 96
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15.2. RTC 主要特性........................................................................................................................................... 96
15.3. RTC 功能描述........................................................................................................................................... 96
15.4. RTC 寄存器............................................................................................................................................... 96
15.4.1. 小时配置寄存器(偏移:01H).......................................................................................................... 97
15.4.2. 分钟配置寄存器(偏移:02H).......................................................................................................... 97
15.4.3. 秒配置寄存器(偏移:03H).............................................................................................................. 97
15.4.4. 年配置寄存器(偏移:05H).............................................................................................................. 97
15.4.5. 月配置寄存器(偏移:06H).............................................................................................................. 97
15.4.6. 日期配置寄存器(偏移:07H).......................................................................................................... 97
15.4.7. 世纪配置寄存器(偏移:08H).......................................................................................................... 98
15.4.8. 闹铃小时配置寄存器(偏移:09h)...................................................................................................98
15.4.9. 闹铃分钟配置寄存器(偏移:0AH).................................................................................................. 98
15.4.10. 闹铃秒配置寄存器(偏移:0BH).................................................................................................... 98
15.4.11. 闹铃年配置寄存器(偏移:0DH)....................................................................................................98
15.4.12. 闹铃月份配置寄存器(偏移:0EH)................................................................................................ 98
15.4.13. 闹铃日期状态寄存器(偏移:0FH)................................................................................................ 98
15.4.14. 基本计数器 SEC_CNT_3~ SEC_CNT_0 秒计数校准寄存器(偏移:10H~13H).............................. 99
15.4.15. TICK 中断配置寄存器(偏移:14H)................................................................................................. 99
15.4.16. ALARM 中断配置寄存器(偏移:15H)............................................................................................ 99
15.4.17. 重新配置 RTC 寄存器使能寄存器(偏移:16H).......................................................................... 100
15.4.18. RTC 开始工作控制寄存器(偏移:17H)....................................................................................... 100
15.4.19. RTC 中断标志清除寄存器(偏移:18H)........................................................................................ 100
15.5. RTC 操作说明......................................................................................................................................... 100
16. 看门狗(WDT).......................................................................................................................................... 102
16.1. 概述......................................................................................................................................................... 102
16.2. WDT 主要特性........................................................................................................................................102
16.3. 看门狗复位............................................................................................................................................. 102
16.4. 看门狗中断............................................................................................................................................. 102
16.5. 看门狗开始工作..................................................................................................................................... 102
16.6. 看门狗计数器......................................................................................................................................... 102
16.7. 看门狗寄存器......................................................................................................................................... 102
16.7.1. WDTREL 加载寄存器(偏移:86H)...................................................................................................103
16.8. 看门狗操作说明..................................................................................................................................... 103
16.8.1. 看门狗定时器溢出产生中断......................................................................................................... 103
16.8.2. 看门狗定时器溢出产生系统复位................................................................................................. 103
17. AES/SM4/DES 加解密.................................................................................................................................. 104
17.1. 概述......................................................................................................................................................... 104
17.2. 主要特性................................................................................................................................................. 104
17.3. 加解密算法寄存器................................................................................................................................. 104
17.3.1. SM4_DES_CON 控制寄存器(偏移:00H)........................................................................................105
17.3.2. SM4_DES_STS 状态寄存器(偏移:01H)......................................................................................... 106
17.3.3. SM4_DES_MSK 中断控制寄存器(偏移:02H)................................................................................106
17.3.4. SM4_DES_DAT0_X 数据存器 32 位(偏移:03H)............................................................................ 106
17.3.5. SM4_DES_DAT1_X 数据存器 32 位(偏移:07H)............................................................................ 106
17.3.6. SM4_DES_DAT2_X 数据存器 32 位(偏移:0BH)............................................................................ 106
17.3.7. SM4_DES_DAT3_X 数据存器 32 位(偏移:0FH).............................................................................107
17.3.8. SM4_DES_KEY0_X 数据存器 32 位(偏移:13H).............................................................................107
17.3.9. SM4_DES_KEY1_X 数据存器 32 位(偏移:17H).............................................................................107
17.3.10. SM4_DES_KEY2_X 数据存器 32 位(偏移:1BH)...........................................................................107
17.3.11. SM4_DES_KEY3_X 数据存器 32 位(偏移:1FH)........................................................................... 107
17.3.12. SM4_DES_KEY4_X 数据存器 32 位(偏移:23H)...........................................................................108
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17.3.13. SM4_DES_KEY5_X 数据存器 32 位(偏移:27H)...........................................................................108
17.4. 加解密算法操作说明............................................................................................................................. 108
18. 乘除法器(MDU)...................................................................................................................................... 110
18.1. 概述......................................................................................................................................................... 110
18.2. 主要特性................................................................................................................................................. 110
18.3. MDU 计算操作描述............................................................................................................................... 110
18.3.1. 16bit*16bit 乘法运算.......................................................................................................................110
18.3.2. 16bit/16bit 除法运算....................................................................................................................... 110
18.3.3. 32bit/16bit 除法运算....................................................................................................................... 110
18.3.4. 移位操作运算................................................................................................................................. 110
18.4. MDU 寄存器........................................................................................................................................... 110
18.4.1. 运算控制寄存器(ARCON)............................................................................................................... 111
18.5. MDU 计算操作说明............................................................................................................................... 111
18.5.1. 16bit*16bit 乘法运算.......................................................................................................................111
18.5.2. 16bit/16bit 除法运算....................................................................................................................... 111
18.5.3. 32bit/16bit 除法运算....................................................................................................................... 112
18.5.4. 32bit/16bit 除法运算....................................................................................................................... 112
19. 随机数(RNG)...........................................................................................................................................113
19.1. 概述......................................................................................................................................................... 113
19.2. 随机数寄存器......................................................................................................................................... 113
19.2.1. RNG 控制寄存器(DTRNGCON)................................................................................................... 113
19.2.2. RNG 数据寄存器(DTRNGDAT).................................................................................................... 113
19.2.3. RNG 状态寄存器(DTRNGSTS)..................................................................................................... 113
19.3. 随机数操作流程..................................................................................................................................... 113
20. CRC8 计算单元............................................................................................................................................. 114
20.1. 概述......................................................................................................................................................... 114
20.2. 主要特性................................................................................................................................................. 114
20.3. CRC8 功能描述.......................................................................................................................................114
20.4. CRC8 计算单元寄存器...........................................................................................................................114
20.4.1. 数据寄存器 CRC8_DATA(偏移:00H)....................................................................................... 115
20.4.2. 控制寄存器 CRC8_CTRL(偏移:01H)...................................................................................... 115
20.4.3. 初始值寄存器 CRC8_INIT(偏移:02H)....................................................................................115
20.5. CRC8 计算单元操作说明.......................................................................................................................115
21. I2C 接口......................................................................................................................................................... 117
21.1. 概述......................................................................................................................................................... 117
21.2. 主要特性................................................................................................................................................. 117
21.3. I2C 功能描述...........................................................................................................................................117
21.3.1. I2C 通信过程.................................................................................................................................... 117
21.4. I2C 寄存器...............................................................................................................................................118
21.4.1. I2Cx 主机波特率寄存器低位 I2Cx_ M_PERER1 (偏移:C0H、50H) (此处 x 代表 0,1,下同)119
21.4.2. I2Cx 主机波特率寄存器高位 I2Cx_ M_PERER2 (偏移:C1H、51H)..............................................119
21.4.3. I2Cx 主机控制寄存器 I2Cx_M_CTR(偏移:C2H、52H)................................................................. 119
21.4.4. I2Cx 主机发送数据寄存器 I2Cx_M_TXR(偏移:C3H、53H)......................................................... 119
21.4.5. I2Cx 主机发送控制寄存器 I2Cx_M_CR(偏移:C4H、54H)......................................................119
21.4.6. I2Cx 主机接收数据寄存器 I2Cx_M_RXR(偏移:C5H、55H)....................................................120
21.4.7. I2Cx 主机状态寄存器 I2Cx_M_STS(偏移:C6H、56H).............................................................120
21.4.8. I2Cx 主机软复位寄存器 I2Cx_M_RST(偏移:C7H、57H)........................................................ 120
21.4.9. I2Cx 从机数据寄存器 I2Cx_S_DATA(偏移:C8H、58H)........................................................... 120
21.4.10. I2Cx 从机状态寄存器 I2Cx_S_STS(偏移:C9H、59H)............................................................ 121
21.4.11. I2Cx 从机设备地址寄存器 I2Cx_S_ADDR(偏移:CBH、5BH)................................................ 121
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21.4.12. I2Cx 从机中断屏蔽寄存器 I2Cx_S_CON(偏移:CCH、5CH).................................................. 121
21.5. I2C 操作说明...........................................................................................................................................122
21.5.1. 主机初始化流程............................................................................................................................. 122
21.5.2. 主机发送流程................................................................................................................................. 122
21.5.3. 主机接收流程................................................................................................................................. 122
21.5.4. 从机初始化流程............................................................................................................................. 123
21.5.5. 从机发送流程................................................................................................................................. 123
21.5.6. 从机接收流程................................................................................................................................. 124
22. UART..............................................................................................................................................................125
22.1. 概述......................................................................................................................................................... 125
22.2. 主要特性................................................................................................................................................. 125
22.3. UART 功能描述...................................................................................................................................... 125
22.4. UART 寄存器.......................................................................................................................................... 126
22.4.1. 控制状态寄存器 SxCON (此处 x 代表 0,1,2,3,下同).................................................................. 127
22.4.2. 数据缓冲寄存器 SxBUF.................................................................................................................. 127
22.4.3. 重装寄存器低字节 SxRELL............................................................................................................. 128
22.4.4. 重装寄存器高字节 SxRELH............................................................................................................ 128
22.4.5. 特殊功能寄存器 PxCON................................................................................................................. 128
22.5. UART 操作说明...................................................................................................................................... 128
22.5.1. 串口的发送..................................................................................................................................... 128
22.5.2. 串口的接收..................................................................................................................................... 128
22.5.3. 多机通信......................................................................................................................................... 128
23. 串行外设接口(SPI)................................................................................................................................. 130
23.1. 概述......................................................................................................................................................... 130
23.2. 主要特性................................................................................................................................................. 130
23.3. SPI 功能描述...........................................................................................................................................130
23.3.1. SPI 的 4 个管脚描述........................................................................................................................ 130
23.3.2. SPI 的时钟信号的相位和极性........................................................................................................ 130
23.4. SPI 寄存器...............................................................................................................................................131
23.4.1. SPIx 控制寄存器 SPIxCON(偏移:00H、08H、10H、18H) (此处 x 代表 0,1,2,3,下同)..... 132
23.4.2. SPIx 数据寄存器 SPIxDAT(偏移:01H、09H、11H、19H)............................................................ 133
23.4.3. SPIx 状态寄存器 SPIxSTS(偏移:02H、0AH、12H、1AH)............................................................ 133
23.4.4. SPIx 中断屏蔽寄存器 SPIxMSK(偏移:03H、0BH、13H、1BH)................................................... 133
23.5. SPI 操作说明...........................................................................................................................................133
23.5.1. SPI 主模式初始化流程.................................................................................................................... 133
23.5.2. SPI 主模式发送................................................................................................................................ 133
23.5.3. SPI 主模式接收................................................................................................................................ 134
23.5.4. SPI 从模式初始化流程.................................................................................................................... 134
23.5.5. SPI 从模式发送................................................................................................................................ 134
23.5.6. SPI 从模式接收................................................................................................................................ 134
24. 接触式 IC 卡接口(ISO7816MS)............................................................................................................ 135
24.1. 概述......................................................................................................................................................... 135
24.2. 主要特性................................................................................................................................................. 135
24.3. ISO7816MS 寄存器................................................................................................................................ 135
24.3.1. 控制寄存器 ISOCON0 (偏移:A0H)............................................................................................... 136
24.3.2. 控制寄存器 ISOCON1 (偏移:A1H)............................................................................................... 136
24.3.3. 控制寄存器 ISOCON2 (偏移:A2H)............................................................................................... 137
24.3.4. 状态寄存器 ISOSTS0 (偏移:A3H)................................................................................................. 137
24.3.5. 状态寄存器 ISOSTS1(偏移:A4H).................................................................................................. 138
24.3.6. FIFO 复位寄存器 ISOFIFOCL(偏移:A5H)....................................................................................... 138
24.3.7. 字符等待时间寄存器 WTDATA(偏移:A6H、A7H)...................................................................... 139
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24.3.8. 波特率控制寄存器 ISOBRC (偏移:A8H)...................................................................................... 139
24.3.9. 数据缓存寄存器 ISOBUF (偏移:A9H).......................................................................................... 139
24.3.10. 直接 IO 控制寄存器 ISODIO(偏移:AAH)....................................................................................140
24.3.11. 中断屏蔽寄存器 ISOMSK (偏移:ABH)....................................................................................... 140
24.3.12. ETU 计数器控制寄存器 ISOTCON(偏移:ACH)............................................................................ 140
24.3.13. ETU 计数器初始值寄存器 ISOTDAT(偏移:ADH、AEH)..............................................................141
24.3.14. ETU 计数器自动重载寄存器 ISOTRLD(偏移:AFH、B0H)...........................................................141
24.3.15. ETU 计数器中断屏蔽寄存器 ISOTMSK (偏移:B1H)................................................................... 141
24.3.16. ETU 计数器过程字符设置寄存器 ISONULL(偏移:B2H).............................................................141
24.3.17. C3 计数/主从模式选择寄存器 ISOFUC (偏移:B3H)...................................................................141
24.4. ISO7816MS 操作说明............................................................................................................................ 142
24.4.1. 主机模式选择与使用..................................................................................................................... 142
24.4.2. 查询方式发送................................................................................................................................. 142
24.4.3. 中断方式发送................................................................................................................................. 142
24.4.4. 中断方式接收................................................................................................................................. 143
24.4.5. ETU timer 操作................................................................................................................................. 143
24.4.6. 芯片休眠之后 7816 唤醒............................................................................................................... 144
25. 版本号............................................................................................................................................................145
25.1. 版本号寄存器......................................................................................................................................... 145
25.1.1. 版本寄存器 VERSION0(偏移:1AH)......................................................................................... 145
25.1.2. 版本寄存器 VERSION1(偏移:1BH)......................................................................................... 145
25.1.3. 版本寄存器 VERSION2(偏移:1CH)......................................................................................... 145
25.1.4. 版本寄存器 VERSION3(偏移:1DH)......................................................................................... 145
26. 编程接口........................................................................................................................................................146
附录 1:寄存器比特位属性及说明....................................................................................................................147
附录 2:专业术语缩写及说明............................................................................................................................148
附录 3:版本修订................................................................................................................................................149
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1. 系统概述
RJM8L151 系列单片机是一款资源丰富的 8 位高性能 8051 内核芯片。芯片内置 256
字节内部数据存储器,2~8K 字节 SRAM,16~64K 字节的可编程 FLASH,具备快速中
断响应,高效低功耗设计,多种休眠模式。片内集成多种安全密码模块,包括 SM4 / DES
/ 3DES/AES 安全算法,支持真随机数发生器,集成 CRC8 校验模块。芯片提供了多种
外围接口:SPI、UART、ISO7816、I2C、GPIO。
1.1. 功能框图
图 1- 1 芯片功能框图
1.2. 电源框图
RJM8L151 芯片供电方案如下:供电电压在 1.8~5.0V 之间,外部电源给 VCC 供电。
RJM8L151 支持 Deep Sleep 工作模式,通过设置 ALWAYS_SLEEP 寄存器的值为
0xE2,可以使芯片进入 Deep Sleep 模式。在此模式,内部 LDO15 被关闭,整体功耗约
2nA。通过外部管脚唤醒(P04~07)。
图 1- 2 电源框图
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2. 处理器
2.1. 概述
CPU 是一颗具有超高性能 8 位架构微控制器。支持紧凑指令译码器和指令执行机,
支持多种低功耗模式,适合超低功耗 MCU 应用的场景。
2.2. 主要特性
8 位 ALU(加法、减法、逻辑运算和位操作)
紧凑指令译码器和指令执行机
主频 16M
支持 2 个 DPTR
2.3. 内部数据存储器
2.3.1. 介绍
CPU 有 256 字节的内部数据存储器,包含 128 字节的特殊功能寄存器。
地址低于 80H 的 128 字节数据可以直接寻址,也可以间接寻址。间接寻址高于 7FH
的地址访问高 128 字节内部数据内存,而直接寻址高于 7FH 的地址访问 SFR 空间。
低 128 字节包括工作寄存器组(00H…1FH)位寻址空间(20H…2FH)。最低 32
字节共 4 个组,每个组由 8 个寄存器组成(R0-R7),通过 PSW 的两个位来选择使用哪
一组寄存器。往上 16 字节为位寻址空间,可通过 00H-7FH 地址访问。
图 2- 1 内存映射
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2.3.2. 特殊功能寄存器
表格 2-1 特殊功能寄存器位置
0xF8
0xF0
0xE8
0xE0
0xD8
0xD0
0xC8
0xC0
0xB8
0xB0
0xA8
0xA0
0x98
0x90
0x88
0x80
B
ACC
ADCON
PSW
T2CON
IRCON
IP/IEN1
P3
IEN0
P2
S0CON
P1
TCON
P0
MD0
IEN4
IEN3
CCEN
IP1
IP0
S0BUF
P4
TMOD
SP
MD1
CRCL
CCL1
S0RELH
S0RELL
IEN2
DPS
TL0
DPL
MD2
CRCH
CCH1
S1RELH
S1CON
DPC
TL1
DPH
MD3
TL2
CCL2
P0_OEN
S1BUF
PAGESEL
TH0
DPL1
MD4
-
MD5
CCL3
P2_OEN
SRST
ARCON
P3_OEN
TH2
CCH2
P1_OEN
S1RELL
D_PAGESEL P4_OEN
TH1
CKCON
P1CON
DPH1
WDTREL PCON
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3. FLASH 程序存储器和数据
3.1. 概述
RJM8L151 系列单片机内集成了 64KB 的 FLASH 存储器,用于保存芯片所有的关
键脱机信息和数据。由一组寄存器来控制,用户可以使用这些寄存器来编程或擦除存储
器的内容、读保护或者配置特定的低功耗模式。
3.2. 术语
扇区(sector)
一个扇区指可由一个简单编程操作编程或擦除的一组字节,其操作是标准的编程和
擦除操作。
每个扇区大小为 128 字节。
3.3. FLASH 主要特性
RJM8L151 FLASH 最多至 128K 字节的 FLASH 程序存储器,不同的器件容量有
所不同。
编程模式
— DMA 编程
— 在每次编程之前进行擦除操作
保护特性
使能存储器保护,芯片上电启动后进入保护模式,保护等级分为三级(高级
别保护优先)。
在系统设置为低电量等待(Low Power Wait)和低电量运行(Low Power Run)
模式下,存储器可配置为低功耗模式。
3.4. 存储器组织结构
RJM8L151 的 FLASH 存储器组织机构映射
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图 3-1 存储器地址映射
3.4.1. 数据区(XDATA)
数据(XDATA)区域可用于存储用户具体项目所需的数据。
3.4.2. 主程序区(CODE)
主程序区是指在 FLASH 程序存储器中用于存储应用代码的区域。
3.5. 存储器保护
使能存储器保护功能后,芯片上电启动后会进入保护模式,根据保护数据来使能保
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护级别,分三级(高级别保护优先):
一级:无保护;
二级:可以连接仿真器和在 SRAM 中运行,但是,禁止仿真器和代码在 SRAM 中
运行时读写 Flash;
三级:禁止仿真器连接和在 SRAM 中运行;
Memory 保护机制如下:在 memory 保护模式下,Flash 数据不可读;若想通过改变
保护权限来读取 Flash 数据,则在改写 Memory 保护权限位时,硬件会擦除 Flash,这样
确保在 Memory 保护模式下,Flash 数据不被读出。
3.6. FLASH 寄存器
寄存器基地址:0x2000
偏置
名称
描述
0x21
FLASH_CTRL
Flash 控制寄存器
0x29
FLASH_DMA_CTRL0
FlashDMA 控制寄存器 0
0x2A
FLASH_DMA_CTRL1
FlashDMA 控制寄存器 1
0x2B
FLASH_DMA_CTRL2
FlashDMA 控制寄存器 2
0x2C
FLASH_DMA_CTRL3
FlashDMA 控制寄存器 3
0x2E
FLASH_DMA_CTRL4
FlashDMA 控制寄存器 4
0x12
SCREMAP
SRAM 映射位
3.6.1. 控制寄存器 FLASH_CTRL (偏移:21H)
比特
名称
属性
默认值
功能描述
7
RSV
-
-
保留
DMA 搬运 Flash 数据到 DATA 区 SRAM 使能位
6
DMA_CODE_TO_DATA
RW
0x0
0:禁止
1:使能
硬件清 0;
DMA 编程 XDATA 区 Flash 使能位
5
DMA_PRO_DATA
RW
0x0
0:禁止
1:使能
软件置 1,硬件清 0;
Sector 编程使能位
4
PROG_SECT_EN
RW
0x0
0:禁止
1:使能
软件置 1,硬件清 0;
DMA 操作选择位
3
DMA_AREA_SEL
RW
0x0
0:选择 XDATA 区
1:选择 CODE 区
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DMA 编程使能位
2
DMA_PROG_EN
RW
0:禁止
0x0
1:使能
软件置 1 硬件清 0
DMA 擦使能位
1
DMA_ERASE_EN
RW
0:禁止
0x0
1:使能
软件置 1 硬件清 0
擦 sector 使能位
0
SECT_ERASE_EN
RW
0:禁止
0x0
1:使能
软件置 1 硬件清 0
3.6.2. DMA 源地址高 8 位 FLASH_DMA_CTRL0(偏移:29H)
比特
名称
属性
默认值
功能描述
7:0
FLASH_DMA_CTRL0
RW
0x00
源地址高 8 位
3.6.3. DMA 源地址低 8 位 FLASH_DMA_CTRL1(偏移:2AH)
比特
名称
属性
默认值
功能描述
7:0
FLASH_DMA_CTRL1
RW
0x00
源地址低 8 位
3.6.4. DMA 目的地址高 8 位 FLASH_DMA_CTRL2(偏移:2BH)
比特
名称
属性
默认值
功能描述
7:0
FLASH_DMA_CTRL2
RW
0x00
目的地址高 8 位
3.6.5. DMA 目的地址低 8 位 FLASH_DMA_CTRL3(偏移:2CH)
比特
名称
属性
默认值
功能描述
7:0
FLASH_DMA_CTRL3
RW
0x00
目的地址低 8 位
3.6.6. DMA 传输长度 FLASH_DMA_CTRL4(偏移:2EH)
比特
名称
属性
默认值
功能描述
7
RSV
-
-
保留
6:0
FLASH_DMA_CTRL4
RW
0x00
DMA 传输长度
3.6.7. SCREMAP 控制寄存器 SCRREMAP(偏移:12H)
比特
名称
属性
复位值
描述
7:1
RSV
-
-
保留
0
SCREMAP
RW
0x0
SRAM 映射位
写 1:将 8K SRAM 映射到 Code 区(0~0x2000);
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3.7. FLASH 操作说明
FLASH 操作采用 DMA 方式编程操作,在编程之前需先将要编程的区域擦除,然后
进行编程操作。
3.7.1. 擦除操作
擦除操作会擦除目标地址所在的一个 Sector,共 128Byte。
1) 配置 DMA 目的地址寄存器 FLASH_DMA_CTRL2 和 FLASH_DMA_CTRL3;
2) 配置 FLASH_CTRL 寄存器为 0x23(擦除 XDATA 区)。
3.7.2. 编程操作
1) 配置 DMA 目的地址寄存器 FLASH_DMA_CTRL2 和 FLASH_DMA_CTRL3。
2) 配置 DMA 源地址寄存器 FLASH_DMA_CTRL0 和 FLASH_DMA_CTRL1。
3) 配置 FLASH_DMA_CTRL4,确定编程长度(最长 128Byte)。
4) 使能 DMA 编程;配置 FLASH_CTRL 为 0x34(编程 XDATA 区)。
3.8. Memory 保护配置
Memory 保护操作是基于 flash 操作流程,相应地址和值的配置。配置对应保护位为
固定值,则 Memory 保护生效;将对应保护位擦除,则 Memory 保护失效。
二级保护位对应地址为 0xFF01H,设置值位 0x5A;
三级保护位对应地址为 0xFF02H,设置值为 0xA5;
注:在使用保护功能时,不能重复在 OPT 区写入特征值。
3.8.1. 保护操作
1) 配置 DMA 目的地址寄存器 FLASH_DMA_CTRL2 和 FLASH_DMA_CTRL3;
2) 配置 DMA 源地址寄存器 FLASH_DMA_CTRL0 和 FLASH_DMA_CTRL1。
3) 配置 FLASH_DMA_CTRL4,确定编程长度 1 字节。
4) 使能 DMA 编程,配置 FLASH_CTRL 为 0xB4(编程 OTP 区)。
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4. 电源检测控制
本节适用所有型号的 RJM8L151 设备。
4.1. 电源
设备需要一个 1.8V 到 5.0V 电压供应(VDD)。
4.2. 上电复位(POR)/掉电复位(PDR)
该设备有一个集成的 POR 电路,操作允许在 1.67V。在上电过程中,当 VDD 低于
规定的阈值 VPOR 时,设备保持复位模式,不需要外部复位。POR 的特性始终启用,
POR 的阈值为 1.67V。在掉电过程中,当 VDD 低于规定的阈值 VPDR 时,设备保持复
位模式,不需要外部复位。PDR 的特性可一直开启,PDR 的阈值为 1.56V。
在 1.67V 到 3.3V 中,BOR 开始工作在 PDR 阈值之上。为了确保最低工作电压
(1.67V),BOR 应设置为最低档位 0。
4.3. 欠压复位(BOR)
在 1.7V 到 2.8V 工作时,启用 BOR 时,需要配置 LVD_CFG 寄存器的第 0-2 比特位
配置 BOR 的阈值。分别有 5 个不同等级可以选择,从 1.7V 到 2.8V。当 VDD 大于设置
的阈值时,MCU 正常工作。
如果 BOR 被禁用,则在电源关闭时的阈值为最低档位,保证 VDD 最小工作电压为
1.65V。
启用 BOR 时确保电压大于设置阈值,否则 MCU 无法运行。
4.4. 可编程电压检测(PVD)
该设备具有一个嵌入式可编程电压检测器(PVD),监控 VDD 电源,并将与其 Vpvd
阈值进行比较。
当 VDD 低于 Vpvd 阈值时或者当 VDD 高于 Vpvd 阈值时,会产生一个指示位。通
过指示位来确定电压是否超过设定阈值(SCRSTEN 寄存器的第 7 比特位)。软件通过
在 SCRSTEN 寄存器的第 4 比特位设置使能启用电压检测 PVD。
PVD 在 1.8V 和 3.0V 之间有 7 个不同档位电平,由 LVD_CFG 寄存器的第 3-5 比特
位配置 PVD 的选择阈值。
4.5. 电压检测控制寄存器
寄存器基地址:0x2000
偏置
名称
描述
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0x16
SCRSTEN
电压检测及复位使能寄存器
0xF6
LVD_CFG
电压检测档位选择寄存器
4.5.1. 电压检测及复位使能寄存器 SCRSTEN(偏移:16H)
比特
名称
属性
复位值
描述
可编程电压监测指示位
7
PVD_IN
RW
0x0
0:VCCVth
欠压电压检测使能位
6
BOR_EN
RW
0x0
0:禁止
1:使能
掉电电压检测使能位
5
PDR_EN
RW
0x1
0:禁止
1:使能
可编程电压检测使能
4
PVD_EN_REG
RW
0x0
0:禁止
1:使能
欠压是否复位整个芯片位
3
BOR_RST_EN
RW
0x0
0:禁止
1:复位
掉电是否复位整个芯片位
2
PDR_RST_EN
RW
0x1
0:禁止
1:复位
WDT RST 是否复位整个芯片
1
WDT_RST_EN
RW
0x0
0:禁止
1:复位
7816S RST 是否复位整个芯片
0
ISO7816S_RST_EN
RW
0x0
0:禁止
1:复位
4.5.2. 电压检测档位选择寄存器 LVD_CFG(偏移:F6H)
比特
名称
属性
复位值
描述
7:6
RSV
-
-
保留
PVD 档位表 Vth:
000: 1.8V
001: 2.0V
5:3
LVD_CFG_H
RW
0x0
010: 2.2V
011: 2.4V
100: 2.6V
101: 2.8V
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11x: 3.0V
当 VCC>Vth,SCRSTEN 的 PVD_IN 位读出值 1
BOR 档位表 Vth:
000: 1.7V
001: 1.9V
2:0
LVD_CFG_L
RW
0x0
010: 2.3V
011: 2.6V
1xx: 2.8V
当 VCC5us)
SPI0/1/2/3
SPI 做从机时 CS 被选中(>5us)
UART0/1/2/3
RX 为低(>5us)
GPIO0/1/2/3/4
GPIO 输入为高(>5us)
COMP1/2
比较器 COMP1/COMP2 为高(>5us)
在 Halt 模式下,唤醒源为 GPIO,配置 CRG_PORT_SEL0 或 CRG_PORT_SEL1 或
CRG_PORT_SEL2 或 CRG_PORT_SEL3 或 CRG_PORT_SEL4 选择唤醒源的端口(例:
选择 gpio10 为 Halt 唤醒源,则配置 CRG_PORT_SEL1 的第 0 比特位为 1)。其他唤醒
源是在使用该外设资源时自动唤醒系统,无需再配置其他寄存器。
5.3.2. 进入 Halt 模式
系统进入 Halt 模式,配置 SCSYS 寄存器的第 2 比特位,则系统进入此模式,此时
CPU 停止运行。
5.3.3. Halt 模式唤醒
在设置完唤醒源及系统进入 Halt 后,系统等待有效唤醒源信号,当系统等待到有效
唤醒信号后,系统退出 Halt 模式,此时 CPU 从上次停止运行处开始运行。
5.3.4. Halt 模式寄存器
低功耗模式基地址:0x2000
地址
0xF1
0xF2
0xF3
0xF4
0xF5
名称
CRG_PORT_SEL0
CRG_PORT_SEL1
CRG_PORT_SEL2
CRG_PORT_SEL3
CRG_PORT_SEL4
描述
Halt 模式 GPIO 唤醒源选择寄存器 0
Halt 模式 GPIO 唤醒源选择寄存器 1
Halt 模式 GPIO 唤醒源选择寄存器 2
Halt 模式 GPIO 唤醒源选择寄存器 3
Halt 模式 GPIO 唤醒源选择寄存器 4
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5.3.4.1. Halt 模式 GPIO 唤醒源选择寄存器 CRG_PORT_SEL0(偏移:F1H)
比特
名称
属性
复位值
7:0
CRG_PORT_SEL0
RW
0x00
描述
相应 bit 位为 1 即选择 GPIO0 中相对于 bit 作为 Halt
模式唤醒源,高电平唤醒;
5.3.4.2. Halt 模式 GPIO 唤醒源选择寄存器 CRG_PORT_SEL1(偏移:F2H)
比特
名称
属性
复位值
7:0
CRG_PORT_SEL1
RW
0x00
描述
相应 bit 位为 1 即选择 GPIO1 中相对于 bit 作为 Halt
模式唤醒源,高电平唤醒;
5.3.4.3. Halt 模式 GPIO 唤醒源选择寄存器 CRG_PORT_SEL2(偏移:F3H)
比特
名称
属性
复位值
7:0
CRG_PORT_SEL2
RW
0x00
描述
相应 bit 位为 1 即选择 GPIO2 中相对于 bit 作为 Halt
模式唤醒源,高电平唤醒;
5.3.4.4. Halt 模式 GPIO 唤醒源选择寄存器 CRG_PORT_SEL3(偏移:F4H)
比特
名称
属性
复位值
7:0
CRG_PORT_SEL3
RW
0x00
描述
相应 bit 位为 1 即选择 GPIO3 中相对于 bit 作为 Halt
模式唤醒源,高电平唤醒;
5.3.4.5. Halt 模式 GPIO 唤醒源选择寄存器 CRG_PORT_SEL4(偏移:F5H)
比特
名称
属性
复位值
7:0
CRG_PORT_SEL4
RW
0x00
描述
相应 bit 位为 1 即选择 GPIO4 中相对于 bit 作为 Halt
模式唤醒源,高电平唤醒;
5.4. Active_Halt
5.4.1. Active_Halt 模式唤醒源
唤醒源
唤醒方式
ISO7816MS
有效的 C2_RST 信号(>5us)
I2C0/1
SDA 或 SCL 为低(>5us)
SPI0/1/2/3
SPI 做从机时 CS 被选中(>5us)
UART0/1/2/3
RX 为低(>5us)
GPIO0/1/2/3/4
GPIO 输入为高(>5us)
COMP1/2
比较器 COMP1/COMP2 为高(>5us)
RTC
RTC 中断
在 Active_Halt 模式下,唤醒源为 GPIO,配置的流程与 Halt 模式下相同,不过
Active_Halt 模式下多了一种 RTC 唤醒(RTC 正常工作具体配置参考相关章节)。
5.4.2. 进入 Active_Halt 模式唤醒源
系统进入 Halt 模式,配置 SCSYS 寄存器的第 2 比特位,则系统进入此模式,此时
CPU 停止运行。
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5.4.3. Active_Halt 模式唤醒
在设置完唤醒源及系统进入 Halt 后,系统等待有效唤醒源信号,当系统等待到有效
唤醒信号后,系统退出 Halt 模式,此时 CPU 从上次停止运行处开始运行。
5.5. Wait
5.5.1. Wait 模式唤醒源
唤醒源
唤醒方式
GPIO0/1/2/3/4
GPIO 模块中断
TIMER0/1/2/3/4
TIMER 模块中断
UART0/1/2/3/
UART 模块中断
SPI0/1/2/3
SPI 模块中断
I2C0/1
I2C 模块中断
ISO7816MS
ISO7816MS 数据中断和 C2 RST 中断
SM4/DES/AES
加密模块中断
COMP1/2
比较器 1/2 中断
WDT
WDT 模块中断
ADC
ADC 模块中断
RTC
RTC 模块中断
在 Wait 模式下,唤醒源为外设模块的中断信号,则在配置唤醒源时注意使能该模
块中断。
5.5.2. 进入 Wait 模式
系统进入 Wait 模式之前,解除配置外设软复位,并使能外设时钟,使能外设中断,
使外设正常工作。配置寄存器 LP_CTRL1 的第 6 比特位,关闭 CPU 时钟,则系统进入
此模式,此时 CPU 停止运行,外设正常工作。
5.5.3. Wait 模式唤醒
在设置完唤醒源及系统进入 Wait 后,系统等待外设中断信号,当系统等待到外设
中断后,系统退出 Wait 模式,此时 CPU 从上次停止运行处开始运行。
5.6. Low_Power_Wait
5.6.1. Low_Power_Wait 模式唤醒源
唤醒源
唤醒方式
GPIO0/1/2/3/4
GPIO 模块中断
TIMER0/1/2/3/4
TIMER 模块中断
UART0/1/2/3/
UART 模块中断
SPI0/1/2/3
SPI 模块中断
I2C0/1
I2C 模块中断
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ISO7816MS
ISO7816MS 数据中断和 C2 RST 中断
SM4/DES/AES
加密模块中断
COMP1/2
比较器 1/2 中断
WDT
WDT 模块中断
ADC
ADC 模块中断
RTC
RTC 模块中断
在 Low_Power_Wait 模式下,唤醒源为外设模块的中断信号,则在配置唤醒源时注
意使能该模块中断。
5.6.2. 进入 Low_Power_Wait 模式
系统进入 Low_Powr_Wait 模式之前,解除配置外设软复位,并使能外设时钟,使
能外设中断,使外设正常工作;配置 LP_CTRL1 寄存器的第 1,2,3 比特位使能 32K 时钟;
配置 SCSYS 寄存器的第 0,1 比特位,设置系统时钟为低频时钟,关闭 32M 时钟;设置
配置寄存器 LP_CTRL1 的第 6 比特位,关闭 CPU 时钟,则系统进入此模式,此时 CPU
停止运行,外设正常工作。
5.6.3. Low_Power_Wait 模式唤醒
在设置完唤醒源及系统进入 Low_Powr_Wait 后,系统等待外设中断信号,当系统
等待到外设中断后,系统退出 Low_Powr_Wait 模式,此时 CPU 从上次停止运行处开始
运行。
5.7. Low_Power_Run
5.7.1. 进入 Low_Power_Run 模式
系统进入 Low_Powr_Run 模式之前,配置 SCREMAP 寄存器的第 0 比特位,将 8K
DRAM 映射到 CODE 区(将代码搬到 SRAM 中);配置 LP_CTRL1 的第 4,5 比特位使
FLASH 处于低功耗状态;
LP_CTRL1 的 1,2,3 比特位使能 32K 时钟;配置 SCSYS 寄存器的第 0,1 比特位,设置系
统时钟为低频时钟,关闭 32M 时钟。此时进入该模式,系统以 32K 时钟在 SRAM 中运
行。
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6. 复位(RST)
RJM8L151 系统复位将所有寄存器至它们的复位状态,共有 5 个复位源:
NRST 引脚产生的外部复位
上/掉电复位
欠压复位
看门狗复位
模块软件复位
6.1. 复位电路
复位引脚 NRST 上给最小为 500ns 的低电平脉冲即可产生一个外部复位。
6.2. 内部复位源
每个内部复位源在复位控制器中都有与之对应的控制位,这些控制位通过软件写
‘1’,来使能该内部复位源的复位功能。
6.2.1. 上/掉电复位(POR/PDR)
在上电期间,POR 保持设备处于复位状态,直到供电电压达到上电阈值电压,此时
PDR 取代 POR,POR 关闭。PDR 检测一直开启,直到供电电压小于掉电阈值电压,此
时 POR 又开启工作。
6.2.2. 欠压复位(BOR)
当供电电压小于 BOR 设定的电压时,系统会产生复位。
6.2.3. 看门狗复位
详情参见看门狗章节。
6.2.4. 模块软件复位
RJM8L151 外设模块可以通过配置复位寄存器(RSTCON0)开启相关外设的软复位
功能。
6.3. 复位寄存器
系统寄存器基地址:0x2000
地址
名称
描述
0x11
SCU
软复位复位 CPU 和 7816 的 C2 脚 REST 请求寄存器
0x16
SCRSTEN
安全模块复位使能寄存器
0x17
SCSSFTRST
系统软复位控制寄存器
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0x18
RSTCON0
复位使能寄存器
6.3.1. 软复位复位 CPU 和 7816 的 C2 脚 REST 请求寄存器 SCU(偏移:11H)
比特
名称
属性
复位值
描述
7:2
RSV
-
-
保留
软复位使能位
1
SOFT_RST_CPU
WO
0x0
0:不使能软复位
1:使能软复位复位 CPU
7816 C2 管脚复位请求
0
SCU_INT
RW
0x0
0:7816 C2 无复位请求
1:7816 C2 有复位请求
硬件置 1,软件清 0
6.3.2. 安全模块复位使能寄存器 SCRSTEN(偏移:16H)
比特
名称
属性
复位值
描述
可编程电压监测指示位
7
PVD_IN
RW
0x0
0:VCCVth
欠压电压检测使能位
6
BOR_EN
RW
0x0
0:禁止
1:使能
掉电电压检测使能位
5
PDR_EN
RW
0x1
0:禁止
1:使能
可编程电压检测使能
4
PVD_EN_REG
RW
0x0
0:禁止
1:使能
欠压是否复位整个芯片位
3
BOR_RST_EN
RW
0x0
0:禁止
1:复位
掉电是否复位整个芯片位
2
PDR_RST_EN
RW
0x1
0:禁止
1:复位
WDT RST 是否复位整个芯片
1
WDT_RST_EN
RW
0x0
0:禁止
1:复位
7816S RST 是否复位整个芯片
0
ISO7816S_RST_EN
RW
0x0
0:禁止
1:复位
6.3.3. 系统软复位控制寄存器 SCSSFTRST(偏移:17H)
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比特
名称
属性
复位值
描述
7:1
RSV
-
-
保留
CPU 外的其他外软复位选择位
0
SOFT_RST_EN
RW
0x0
0:无影响
1:复位除 CPU 外的其他外设
6.3.4. 复位使能寄存器 RSTCON0(偏移:18H)
比特
名称
属性
复位值
描述
SPI3 模块软复位使能位
7
SPI3_SRST_REQ
RW
0x1
0:禁止
1:使能
SPI2 模块软复位使能位
6
SPI2_SRST_REQ
RW
0x1
0:禁止
1:使能
SPI1 模块软复位使能位
5
SPI1_SRST_REQ
RW
0x1
0:禁止
1:使能
SPI0 模块软复位使能位
4
SPI0_SRST_REQ
RW
0x1
0:禁止
1:使能
ISO7816 模块软复位使能位
3
ISO1786_SRST_REQ
RW
0x1
0:禁止
1:使能
DES/SM4 模块软复位使能位
2
DES_SRST_REQ
RW
0x1
0:禁止
1:使能
ADC 模块软复位使能位
1
ADC_SRST_REQ
RW
0x1
0:禁止
1:使能
RTC 模块软复位使能位
0
RTC_SRST_REQ
RW
0x1
0:禁止
1:使能
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7. 时钟控制
时钟控制器功能强大,目的在于使用户在获取最好性能的同时,能保证消耗功率最
低。
用户可以独立管理各个时钟源,并将它们分配到 CPU 或各个外设。
图 7- 1 时钟模块框图
7.1. 主时钟源
下面 4 种时钟源可做主时钟:
16MHz 高速外部晶体振荡器(HSE)
32MHz 高速内部 RC 振荡器(HSI)
32.768KHz 低速外部晶体振荡器(LSE)
32KHz 低速内部 RC 振荡器(LSI)
7.1.1. HSE
高速外部时钟信号由外部晶体谐振器产生,外部 16M 振荡器其优点在于能够产生精
确的占空比为 50%的时钟信号。
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HSE 高速外部时钟晶体可通过设置系统时钟选择寄存器 SCSYS 的第 3 比特位,时
钟控制寄存器 SCCM2 的第 7 比特位来打开或关闭。
7.1.2. HSI
高速内部时钟信号由内部 RC 振荡器与一个可编程分频器(分频因子 2,4,32)产生。
分频因子由寄存器 SCSYS 的第 6,7 比特位来决定(默认 2 分频)。
HSI RC 可通过设置系统时钟选择寄存器 SCSYS 的第 1,3 比特位,开启或关闭内部
32M 时钟。
7.1.3. LSE
32.768KHz 的外部低速外部时钟信号为外设 RTC 提供准确的时钟信号。
LSE 低速外部时钟可通过 OSC 控制寄存器 LP_CTRL1 的第 1 比特位,开启或关闭
外部低速时钟。
7.1.4. LSI
32K 内部低速时钟振荡器是一个低功耗,低成本的可选主时钟源,可以为低功耗功
能和 RTC 外设提供时钟。
LSI 低速内部时钟可通过 OSC 控制寄存器 LP_CTRL1 的第 2 比特位,开启或关闭
内部低速时钟。
7.2. 系统时钟源选择
7.2.1. 系统启动
为了系统快速启动,复位后时钟自控使用 HSI 的 2 分频(HSI/2)作为主时钟。如
有需要用户可将系统时钟切换到另外的时钟源。
7.2.2. 系统时钟切换
用户根据需要可以手动切换系统时钟,可通过配置系统时钟选择寄存器 SCSYS 的
第 0,1,3,6,7 比特位,OSC 控制寄存器 LP_CTRL1 的第 1,2,3 比特位,选择系统时钟源,
系统工作的时钟为 HSE 或 HSI 或 LSE 或 LSI。
注:时钟切换时,必须先开启并使能要切换的时钟,再关闭切换前的时钟。
7.3. RTC 时钟选择
RTC 时钟可通过配置寄存器 LP_CTRL1 的第 1,2 比特位选择 RTC 的时钟为内部低
速或者外部低速时钟。
7.4. 外设时钟选择
除 RTC 设备外,其他的外部设备在工作时也需要使能该外设的时钟,可通过寄存
器 SCCM0,SCCM1,SCCM2 开启或关闭外设时钟。
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7.5. 时钟控制寄存器
时钟控制寄存器基地址:0x2000
地址
名称
描述
0x15
SCSYS
系统时钟选择寄存器
0x10
LP_CTRL1
OSC 控制寄存器
0x13
SCCM0
时钟控制寄存器 0
0x14
SCCM1
时钟控制寄存器 1
0x19
SCCM2
时钟控制寄存器 2
7.5.1. 系统时钟选择寄存器 SCSYS(偏移:15H)
比特
名称
属性
复位值
描述
高频时钟 CLK_OUT 分频选择
00: 32 分频
7:6
FREQ_SEL
RW
0x2
01: 4 分频
10: 2 分频
11: 1 分频
5:4
RSV
-
-
保留
CLK_32M 源头选择位
3
SRC_CLK_SEL
RW
0x0
1:选择 XT_16M(选中前通过 SCCM2 寄存器的 bit7
配使能);
0:选择 RC_32M(选中前通过 RC_32M_EN 配使能);
Halt 模式选择位
2
Halt
RW
0x0
0:无影响
1:进入 halt 模式
RC_32M 时钟使能位
1
RC_32M_EN
RW
0x0
0:使能 RC_32M 时钟位
1:不使能 RC_32M 时钟位
系统时钟 clk_sys 选择位
0
CK_SEL
RW
0x0
0:RC_32MHz
1:LF_32K(选中后需通过配置 LP_CTRL1 寄存器选
择 RC_32K 或 XT_32K)
7.5.2. OSC 控制寄存器 LP_CTRL 1(偏移:10H)
比特
名称
属性
复位值
描述
总线时钟使能位
7
SYS_BUS_EN
RW
0x0
0:禁止
1:使能
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CPU 时钟使能位
6
CPU_CK_EN
RW
0x1
0:禁止
1:使能
Flash Standby 使能选择位
5
FLASH_DPSDB
RW
0x0
0:Flash 处于正常状态
1:Flash 处于低功耗状态
Flash 使能选择位
4
FLASH_CE
RW
0x0
0:Flash 使能
1:Flash 不使能
LF_32K 时钟使能位
3
LF_32K_EN
RW
0x0
0:禁止
1:使能
32K RC 时钟启动使能位
2
RC_32K_EN
RW
0x1
0:使能
1:禁止
32K XT 晶振时钟启动使能位
1
XT_32K_EN
RW
0x0
0:禁止
1:使能;
0
RSV
-
-
保留
7.5.3. 时钟控制寄存器 SCCM0(偏移:13H)
比特
名称
属性
复位值
描述
WDG 时钟使能控制位
7
WDG_EN
RW
0x0
0:禁止
1:使能
I2C1 时钟使能控制位
6
I2C1_EN
RW
0x0
0:禁止
1:使能
I2C0 时钟使能控制位
5
I2C0_EN
RW
0x0
0:禁止
1:使能
SPI3 时钟使能控制
4
SPI3_EN
RW
0x0
0:禁止
1:使能
SPI2 时钟使能控制
3
SPI2_EN
RW
0x0
0:禁止
1:使能
SPI1 时钟使能控制
2
SPI1_EN
RW
0x0
0:禁止
1:使能
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SPI0 时钟使能控制
1
SPI0_EN
RW
0x0
0:禁止
1:使能
ISO7816 时钟使能控制位
0
ISO7816_EN
RW
0x0
0:禁止
1:使能
7.5.4. 时钟控制寄存器 SCCM1(偏移:14H)
比特
名称
属性
复位值
描述
低功耗控制模块(常电区时钟)时钟使能控制位
7
ALWAYS_EN
RW
0x0
0:禁止
1:使能
RNG 时钟使能控制
6
RNG_EN
RW
0x0
0:禁止
1:使能
GPIO 时钟使能位
5
GPIO_CK_EN
RW
0x0
0:禁止
1:使能
Timer4 时钟使能控制
4
TIMER4_EN
RW
0x0
0:禁止
1:使能
Timer3 时钟使能控制
3
TIMER3_EN
RW
0x0
0:禁止
1:使能
Timer2 时钟使能控制
2
TIMER2_EN
RW
0x0
0:禁止
1:使能
Timer1 时钟使能控制
1
TIMER1_EN
RW
0x0
0:禁止
1:使能
Timer0 时钟使能控制
0
TIMER0_EN
RW
0x0
0:禁止
1:使能
7.5.5. 时钟控制寄存器 SCCM2(偏移:19H)
比特
名称
属性
复位值
描述
XT_16M 时钟使能位
7
XT_16M_EN
RW
0x0
0:使能;
1:禁止;
6
ADC_EN
RW
0x0
ADC 时钟使能控制位
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0:禁止
1:使能
DES/SM4/AES 时钟使能控制位
5
DES_SM4_AES_EN
RW
0x0
0:禁止
1:使能
CRC 时钟使能控制位
4
CRC_EN
RW
0x0
0:禁止
1:使能
UART 3 时钟使能控制位
3
UART 3_EN
RW
0x0
0:禁止
1:使能
UART 2 时钟使能控制位
2
UART 2_EN
RW
0x0
0:禁止
1:使能
UART 1 时钟使能控制位
1
UART 1_EN
RW
0x0
0:禁止
1:使能
UART 0 时钟使能控制位
0
UART0_EN
RW
0x0
0:禁止
1:使能
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8. 通用输入输出口(GPIO)及端口复用
8.1. 概述
GPIO 包含通用输入输出接口用于芯片和外部进行数据传输,一组 IO 端口包括 8 个
引脚,每个引脚都可以被独立编程作为数字输入或数字输出口。另外部分端口还可以作
为模拟输入,外部中断,片上外设的输入/输出等复用功能。在同一时刻仅有一个复用功
能可以映射到引脚上。复用功能可通过相关寄存器进行控制(具体参考引脚描述部分)。
此外,每个端口都可作为外部中断信号输入。
每个端口都分配有一个输出/输入数据寄存器,一个数据方向寄存器。
8.2. GPIO 主要特性
端口的各个位可以被单独配置
片上外设的 I/O 功能复用
外部中断可以单独使能和关闭(支持边沿触发和电平触发)
8.3. I/O 的配置和使用
8.3.1. 普通输入/输出 I/O
每个端口都有一个数据方向控制寄存器 Px_OEN(x=0,1,2,3,4),控制选择数据方向。
一个数据输入/输出寄存器 Px,用于输入/输出数字信号。
注:P04,P05,P06,P07 等端口,因是低功耗 DeepSleep 模式的唤醒源,所以在使用这几个管脚的输出
功 能时 , 还 需要 开 始 常电 区 时 钟 SCCM1 的 第 7 比 特位 , 及 输 出控 制 及唤 醒极 性 控 制寄 存 器
ALWAYS_IO_EN 的第 0,1,2,3 比特位,控制相关引脚的数据方向。
8.3.2. 作为外部中断源
每个端口都可以作为外部中断源,但是每组 IO 端口只能用 1 个引脚。
在配置中断时,需要将端口复用配置为 GPIO 口,数据方向配置为输入,触发方式
配置寄存器 Px_INT_SEL(x=0,1,2,3,4),选择边沿触发/电平触发,配置中断使能寄存
器 Px_INT_EN 选择相应位的中断,此外还需配置中断服务程序单元(ISR),具体参照
相关章节。
中断的清除通过寄存器 Px_INT_REG 来清除中断标志。
注:GPIO0 与 GPIO1 可支持边沿或电平触发,GPIO2,GPIO3,GPIO4 仅支持边沿触发。GPIO0
和 GPIO1 在配置电平触发是还需设置寄存器 TCON 的第 0,1 比特位。
8.4. I/O 管脚复用寄存器
芯片每个端口都有相应的复用功能,其管脚复用关系见如下管脚复用寄存器。
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管脚复用寄存器基地址:0x20F0
偏置
名称
描述
0x00
IOCFG_CTRL0
管脚复用控制寄存器 0
0x07
IOCFG_CTRL1
管脚复用控制寄存器 1
0x08
IOCFG_CTRL2
管脚复用控制寄存器 2
0x09
IOCFG_CTRL3
管脚复用控制寄存器 3
0x0A
IOCFG_CTRL4
管脚复用控制寄存器 4
0x0B
IOCFG_CTRL5
管脚复用控制寄存器 5
0x0C
IOCFG_CTRL6
管脚复用控制寄存器 6
0x0D
IOCFG_CTRL7
管脚复用控制寄存器 7
0x0E
IOCFG_CTRL8
管脚复用控制寄存器 8
8.4.1. 管脚复用控制寄存器 IOCFG_CTRL0(偏移:00H)
比特
名称
属性
复位值
描述
00:jtag_tdi
7:6
IOCFG_CTRL0[7:6]
RW
0x0
01:uart0_tx
10:gpio03
11:comp02(timer2 的比较模式正相输出 2)
00:jtag_tms
5:4
IOCFG_CTRL0[5:4]
RW
0x0
01:sda0_s
10:gpio02
11:comp01(timer2 的比较模式正相输出 1)
00:jtag_tck
3:2
IOCFG_CTRL0[3:2]
RW
0x0
01:scl0_s
10:gpio01
11:comp00(timer2 的比较模式正相输出 0)
00:jtag_tdo
1:0
IOCFG_CTRL0[1:0]
RW
0x0
01:rev(保留)
10:gpio00
11:t2ex0(timer2 的外部重载/捕获输入)
注:***_s 中的 s 代表 slave(从机),***_m 中的 m 代表 master(主机),下同。
8.4.2. 管脚复用控制寄存器 IOCFG_CTRL1(偏移:07H)
比特
名称
属性
复位值
7
IOCFG_CTRL1[7]
RW
0x0
描述
0:gpio10
1:uart2_rx
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6
IOCFG_CTRL1[6]
RW
0x0
0:gpio06
1:cap02(timer2 的捕获通道 2 输入)
00:7816_rst_s
5:4
IOCFG_CTRL1[5:4]
RW
0x0
01:gpio07
10:rev
11:cap20(timer4 的捕获通道 0 输入)
00:7816_clk_s
3:2
IOCFG_CTRL1[3:2]
RW
0x0
01:7816_clk_m
10:gpio05
11:cap01(timer2 的捕获通道 1 输入)
00:gpio04
1:0
IOCFG_CTRL1[1:0]
RW
0x0
01:uart0_rx
10:rev(保留)
11:cap00(timer2 的捕获通道 0 输入)
8.4.3. 管脚复用控制寄存器 IOCFG_CTRL2(偏移:08H)
比特
名称
属性
复位值
描述
00:spi2_dout_m
7:6
IOCFG_CTRL2[7:6]
RW
0x0
01:spi2_din_s
10:gpio14
11:comp11(timer3 的比较模式正相输出 1)
00:spi2_din_m
5:4
IOCFG_CTRL2[5:4]
RW
0x0
01:spi2_dout_s
10:gpio13
11:compn10(timer3 的比较模式反相输出 0)
00:spi2_clk_m
3:2
IOCFG_CTRL2[3:2]
RW
0x0
01:spi2_clk_s
10:gpio12
11:comp10(timer3 的比较模式正相输出 0)
00:gpio11
1:0
IOCFG_CTRL2[1:0]
RW
0x0
01:uart2_tx
10:rev(保留)
11:cap10(timer3 的捕获通道 0 输入)
8.4.4. 管脚复用控制寄存器 IOCFG_CTRL3(偏移:09H)
比特
名称
属性
复位值
描述
00:sda0_m
7:6
IOCFG_CTRL3[7:6]
RW
0x0
01:rev(保留)
10:gpio40
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11:t2ex1(timer3 的外部重载/捕获输入)
00:scl0_m
5:4
IOCFG_CTRL3[5:4]
RW
0x0
01:rev(保留)
10:gpio17
11:compn12(timer3 的比较模式反相输出 2)
3
IOCFG_CTRL3[3]
RW
0x0
2
IOCFG_CTRL3[2]
RW
0x0
0:gpio41
1:t2ff1(timer3 的事件计数/门控定时输入)
0:gpio16
1:comp12(timer3 的比较模式正相输出 2)
00:gpio15
1:0
IOCFG_CTRL3[1:0]
RW
0x0
01:spi2_cs
10:rev(保留)
11:compn11(timer3 的比较模式反相输出 1)
8.4.5. 管脚复用控制寄存器 IOCFG_CTRL4(偏移:0AH)
比特
名称
属性
复位值
7
IOCFG_CTRL4[7]
RW
0x0
6
IOCFG_CTRL4[6]
RW
0x0
描述
0:gpio46
1:uart1_tx
0:gpio23(ADC_IN7)
1:spi0_cs
00:spi2_dout_m
5:4
IOCFG_CTRL4[5:4]
RW
0x0
01:spi2_din_s
10:gpio22
11:rev(保留)
00:spi0_din_m
3:2
IOCFG_CTRL4[3:2]
RW
0x0
01:spi0_dout_s
10:gpio21(ADC_REFP)
11:cap22(timer4 的捕获通道 2 输入)
00:spi0_clk_m
1:0
IOCFG_CTRL4[1:0]
RW
0x0
01:spi0_clk_s
10:gpio20(ADC_REFN)
11:cap21(timer4 的捕获通道 1 输入)
8.4.6. 管脚复用控制寄存器 IOCFG_CTRL5(偏移:0BH)
比特
名称
属性
复位值
描述
00:gpio27(ADC_IN3)
7:6
IOCFG_CTRL5[7:6]
RW
0x0
01:spi1_cs
10:rev(保留)
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11:compn21(timer4 的比较模式反相输出 1)
00:spi1_dout_m
5:4
IOCFG_CTRL5[5:4]
RW
0x0
01:spi1_din_s
10:gpio26(ADC_IN4)
11:comp21(timer4 的比较模式正相输出 1)
00:spi1_din_m
3:2
IOCFG_CTRL5[3:2]
RW
0x0
01:spi1_dout_s
10:gpio25(ADC_IN5)
11:compn20(timer4 的比较模式反相输出 0)
00:spi1_clk_m
1:0
IOCFG_CTRL5[1:0]
RW
0x0
01:spi1_clk_s
10:gpio24(ADC_IN6)
11:comp20(timer4 的比较模式正相输出 0)
8.4.7. 管脚复用控制寄存器 IOCFG_CTRL6(偏移:0CH)
比特
名称
属性
复位值
描述
00:gpio45(ADC_IN1)
3:2
IOCFG_CTRL6[3:2]
RW
0x0
01:uart1_rx
10:rev(保留)
11:compn22(timer4 的比较模式反相输出 2)
00:7816_sio
1:0
IOCFG_CTRL6[1:0]
RW
0x0
01:rev(保留)
10:gpio44(ADC_IN2)
11:comp22(timer4 的比较模式正相输出 2)
8.4.8. 管脚复用控制寄存器 IOCFG_CTRL7(偏移:0DH)
比特
名称
属性
复位值
描述
00:gpio33
7:6
IOCFG_CTRL7[7:6]
RW
0x0
01:uart3_tx
10:rev(保留)
11:timer3_bkin(timer3 的刹车输入)
00:gpio32
5:4
IOCFG_CTRL7[5:4]
RW
0x0
01:uart3_rx
10:rev(保留)
11:t2ff2(timer4 的事件计数/门控定时输入)
00:sda1_s
3:2
IOCFG_CTRL7[3:2]
RW
0x0
01:sda1_m
10:gpio31
11:t2ex2(timer4 的外部重载/捕获输入)
1:0
IOCFG_CTRL7[1:0]
RW
0x0
00:scl1_s
01:scl1_m
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10:gpio30
11:t2ff0(timer2 的事件计数/门控定时输入)
8.4.9. 管脚复用控制寄存器 IOCFG_CTRL8(偏移:0EH)
比特
名称
属性
复位值
描述
7
IOCFG_CTRL8[7]
RW
0x0
Rev(保留)
6
IOCFG_CTRL8[6]
RW
0x0
0:gpio37
1:spi3_cs
00:spi3_dout_m
5:4
IOCFG_CTRL8[5:4]
RW
0x0
01:spi3_din_s
10:gpio36
11:rev(保留)
00:spi3_din_m
3:2
IOCFG_CTRL8[3:2]
RW
0x0
01:spi3_dout_s
10:gpio35
11:rev(保留)
00:spi3_clk_m
01:spi3_clk_s
1:0
IOCFG_CTRL8[1:0]
RW
0x0
10:gpio34
11:timer4_bkin(timer4 的刹车输入)
timer4 的刹车输入也可来自 comp2 的输出,
comp2 的优先级高
8.4.10. GPIO 功能复用表
库函数中定义的 GPIO 功能对应于下表的 AF0/
引脚 引脚
序号 名称
复用功能寄存器配置
AF0
AF1
AF2
1
P10
GPIO10
uart2_rx
2
P11
GPIO11
uart2_tx
rev(保留)
3
P12
SPI2_CLK_M
spi2_clk_s
gpio12
4
P13
SPI2_Master_IN
SPI2_Slave_OUT
gpio13
5
P14
SPI2_Master_OUT
SPI2_Slave_IN
gpio14
6
P15
GPIO15
spi2_cs
rev(保留)
7
P16
GPIO16
comp12(timer3 的比较
模式正相输出 2)
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AF3
cap10(timer3 的捕获
通道 0 输入)
comp10(timer3 的比
较模式正相输出 0)
compn10(timer3 的比
较模式反相输出 0)
comp11(timer3 的比
较模式正相输出 1)
compn11(timer3 的比
较模式反相输出 1)
第 42 页
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8
P17
IIC0_SCL_M
rev(保留)
gpio17
9
P40
IIC0_SDA_M
rev(保留)
gpio40
10
P41
GPIO41
t2ff1(timer3 的事件计
数/门控定时输入)
11
NC
-
12
P42
13
P43
14
P20
SPI0_CLK_M
SPI0_CLK_S
15
P21
SPI0_Master_IN
SPI0_Slave_OUT
16
P22
SPI0_Master_OUT
SPI0_Slave_IN
17
P23
GPIO23(ADC_IN7)
spi0_cs
18
P24
SPI1_CLK_M
SPI1_CLK_S
19
P25
SPI1_Master_IN
SPI1_Slave_OUT
20
P26
SPI1_Master_OUT
SPI1_Slave_IN
21
P27
GPIO27(ADC_IN3)
spi1_cs
rev(保留)
22
P44
7816_SIO
rev(保留)
gpio44
(ADC_IN2)
23
P45
GPIO45(ADC_IN1)
uart1_rx
rev(保留)
24
P46
GPIO46
uart1_tx
25
P47
GPIO47
26
P30
IIC1_SCL_S
IIC1_SCL_M
gpio30
27
P31
IIC1_SDA_S
IIC1_SDA_M
gpio31
28
P32
GPIO32
uart3_rx
rev(保留)
29
P33
GPIO33
uart3_tx
rev(保留)
30
P34
SPI3_CLK_M
SPI3_CLK_S
gpio34
31
P35
SPI3_Master_IN
SPI3_Slave_OUT
gpio35
compn12(timer3 的比
较模式反相输出 2)
t2ex1(timer3 的外部
重载/捕获输入)
GPIO42(timer3 捕
获通道 1)
GPIO43(timer3 捕
获通道 2)
gpio20
cap21(timer4 的捕获
(ADC_REFN)
通道 1 输入)
gpio21
cap22(timer4 的捕获
(ADC_REFP)
通道 2 输入)
gpio22
gpio24
(ADC_IN6)
gpio25
(ADC_IN5)
gpio26
(ADC_IN4)
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comp20(timer4 的比
较模式正相输出 0)
compn20(timer4 的比
较模式反相输出 0)
comp21(timer4 的比
较模式正相输出 1)
compn21(timer4 的比
较模式反相输出 1)
comp22(timer4 的比
较模式正相输出 2)
compn22(timer4 的比
较模式反相输出 2)
t2ff0(timer2 的事件
计数/门控定时输入)
t2ex2(timer4 的外部
重载/捕获输入)
t2ff2(timer4 的事件
计数/门控定时输入)
timer3_bkin(timer3
的刹车输入)
timer4_bkin(timer4
的刹车输入)
第 43 页
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32
P36
SPI3_Master_OUT
SPI3_Slave_IN
33
P37
GPIO37
spi3_cs
34
35
36
37
X32M
IN
X32M
OUT
X32K
OUT
X32K
IN
gpio36
X32MIN
X32MOUT
X32KOUT
X32KIN
38
P00
JTAG_TDO
rev(保留)
gpio00
39
P01
JTAG_TCK
scl0_s
gpio01
40
P02
JTAG_TMS
sda0_s
gpio02
41
P03
JTAG_TDI
uart0_tx
gpio03
42
P04
GPIO04
uart0_rx
rev(保留)
43
P05
7816_CLK_S
7816_clk_m
gpio05
44
P06
GPIO06
cap02(timer2 的捕获通
道 2 输入)
45
P07
7816_RST_S
gpio07
46
RST
RST
47
VSS
VSS
48
VDD
VDD
rev
t2ex0(timer2 的外部
重载/捕获输入)
comp00(timer2 的比
较模式正相输出 0)
comp01(timer2 的比
较模式正相输出 1)
comp02(timer2 的比
较模式正相输出 2)
cap00(timer2 的捕获
通道 0 输入)
cap01(timer2 的捕获
通道 1 输入)
cap20(timer4 的捕获
通道 0 输入)
8.5. GPIO 寄存器
GPIO 特殊功能寄存器
偏置
名称
描述
0x80
P0
GPIO0 数据寄存器
0x90
P1
GPIO1 数据寄存器
0xA0
P2
GPIO2 数据寄存器
0xB0
P3
GPIO3 数据寄存器
0x91
P4
GPIO4 数据寄存器
0xA4
P0_OEN
GPIO0 输出使能寄存器
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0xA5
P1_OEN
GPIO1 输出使能寄存器
0xA6
P2_OEN
GPIO2 输出使能寄存器
0xA7
P3_OEN
GPIO3 输出使能寄存器
0x96
P4_OEN
GPIO4 输出使能寄存器
GPIO 外部中断寄存器基地址:0x2000
偏置
名称
描述
0xD0
P0_INT_EN
GPIO0 中断使能寄存器
0xD1
P0_INT_SEL0
GPIO0 口中断触发方式选择寄存器低字节
0xD2
P0_INT_SEL1
GPIO0 口中断触发方式选择寄存器中间字节
0xD3
P0_INT_SEL2
GPIO0 口中断触发方式选择寄存器高字节
0xD4
P0_INT_REG
GPIO0 中断状态寄存器
0xD5
P1_INT_EN
GPIO1 中断使能寄存器
0xD6
P1_INT_SEL0
GPIO1 口中断触发方式选择寄存器低字节
0xD7
P1_INT_SEL1
GPIO1 口中断触发方式选择寄存器中间字节
0xD8
P1_INT_SEL2
GPIO1 口中断触发方式选择寄存器高字节
0xD9
P1_INT_REG
GPIO1 中断状态寄存器
0xDA
P2_INT_EN
GPIO2 中断使能寄存器
0xDB
P2_INT_SEL0
GPIO2 口中断触发方式选择寄存器低字节
0xDC
P2_INT_SEL1
GPIO2 口中断触发方式选择寄存器中间字节
0xDD
P2_INT_SEL2
GPIO2 口中断触发方式选择寄存器高字节
0xDE
P2_INT_REG
GPIO2 中断状态寄存器
0xDF
P3_INT_EN
GPIO3 中断使能寄存器
0xE0
P3_INT_SEL0
GPIO3 口中断触发方式选择寄存器低字节
0xE1
P3_INT_SEL1
GPIO3 口中断触发方式选择寄存器中间字节
0xE2
P3_INT_SEL2
GPIO3 口中断触发方式选择寄存器高字节
0xE3
P3_INT_REG
GPIO3 中断状态寄存器
0xE4
P4_INT_EN
GPIO4 中断使能寄存器
0xE5
P4_INT_SEL0
GPIO4 口中断触发方式选择寄存器低字节
0xE6
P4_INT_SEL1
GPIO4 口中断触发方式选择寄存器中间字节
0xE7
P4_INT_SEL2
GPIO4 口中断触发方式选择寄存器高字节
0xE8
P4_INT_REG
GPIO4 中断状态寄存器
8.5.1. GPIOx 寄存器 Px(偏移:80H、90H、A0H、B0H、91H)
比特
名称
属性
复位值
描述
数据寄存器
7:0
Px
RW
0xFF
例如:GPIO1.5 输出高电平,则 P1=0x20;
GPIO1.5 输入,则直接读取 P1 寄存器,
注:此处 x 为 0,1,2,3,4,下同。
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8.5.2. GPIOx 输出使能寄存器 Px_OEN(偏移:A4H、A5H、A6H、A7H、
96H)
比特
名称
属性
复位值
描述
配置 GPIOx 口的输出使能
7:0
Px_OEN
RW
0x00
例如:将 GPIO2.3 配置成输出,则
P2_OEN=0x08;
8.5.3. GPIOx 中断使能寄存器 Px_INT_EN (偏移:D0H、D5H、DAH、DFH、
E4H)
比特
名称
属性
复位值
描述
配置 GPIOx 口的中断使能
7:0
Px_INT_EN
RW
0x00
例如,将 GPIO3.4 配置成中断使能,则
P3_INT_EN=0x10;
8.5.4. GPIOx 中 断 触 发 方 式 选 择 寄 存 器 Px_INT_SEL0,Px_INT_SEL1,
Px_INT_SEL2, (偏移:见寄存器列表)
比特
名称
属性
复位值
描述
GPIOx.7 的中断触发方式选择:
3'b000:低电平中断
7:5
Px_INT_SEL2
RW
0x00
3'b001:高电平中断
3'b010:上升沿中断
3'b011:下降沿中断
3'b100:双沿中断
GPIOx.6 的中断触发方式选择:
3'b000:低电平中断
4:2
Px_INT_SEL2
RW
0x00
3'b001:高电平中断
3'b010:上升沿中断
3'b011:下降沿中断
3'b100:双沿中断
GPIOx.5 的中断触发方式选择:
3'b000:低电平中断
1:0
7
Px_INT_SEL2
Px_INT_SEL1
RW
0x00
3'b001:高电平中断
3'b010:上升沿中断
3'b011:下降沿中断
3'b100:双沿中断
GPIOx.4 的中断触发方式选择:
3'b000:低电平中断
6:4
Px_INT_SEL1
RW
0x00
3'b001:高电平中断
3'b010:上升沿中断
3'b011:下降沿中断
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3'b100:双沿中断
GPIOx.3 的中断触发方式选择:
3'b000:低电平中断
3:1
Px_INT_SEL1
RW
0x00
3'b001:高电平中断
3'b010:上升沿中断
3'b011:下降沿中断
3'b100:双沿中断
GPIOx.2 的中断触发方式选择:
3'b000:低电平中断
0
7:6
Px_INT_SEL1
Px_INT_SEL0
RW
0x00
3'b001:高电平中断
3'b010:上升沿中断
3'b011:下降沿中断
3'b100:双沿中断
GPIOx.1 的中断触发方式选择:
3'b000:低电平中断
5:3
Px_INT_SEL0
RW
0x00
3'b001:高电平中断
3'b010:上升沿中断
3'b011:下降沿中断
3'b100:双沿中断
GPIOx.0 的中断触发方式选择:
3'b000:低电平中断
2:0
Px_INT_SEL0
RW
0x00
3'b001:高电平中断
3'b010:上升沿中断
3'b011:下降沿中断
3'b100:双沿中断
注:1.{ Px_INT_SEL2,Px_INT_SEL1,Px_INT_SEL0 },3 个 8bit 的寄存器按高低字节顺序拼接
用于配置 GPIO 中断触发方式。
2.GPIO0、GPIO1 口支持 5 种触发方式,GPIO2、GPIO3、GPIO4 仅支持上升沿、下降沿和双
沿触发,配置高电平、低电平触发时实际触发方式对应为上升沿和下降沿触发。
8.5.5. GPIOx 中断状态寄存器 Px_INT_REG(偏移:D4H、D9H、DEH、E3H、
E8H)
比特
名称
属性
复位值
描述
GPIOx 中断状态寄存器
0:无中断
7:0
Px_INT_REG
RW
0x00
1:产生中断
硬件置 1,软件写 1 清 0
例如:清除 GPIO4.5 口的中断状态
P4_INT_REG=0x20;
8.6. GPIO 操作说明
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8.6.1. 输入输出 IO 配置
1) 配置 IOCFG_CTRLx 寄存器,将引脚配置为 GPIO 功能;
2) 配置 Px_OEN 寄存器,选择 GPIO 方向(输入/输出);
3) 设置 Px 的任意位来控制对应输出引脚的电平;
4) 读取 Px 来获取输入引脚电平。
8.6.2. 中断触发模式配置
中断初始化过程:
1) 配置 IOCFG_CTRLx 寄存器,将引脚配置为 GPIO 功能;
2) 设置 Px_OEN,将 GPIO 口设置为输入;
3) 配置寄存器 Px_INT_SEL,选择是边沿/电平触发类型;
4) 配置寄存器 Px_INT_EN 使能相应位中断
5) 配置使能 GPIOx 中断和开总中断(EA)。
8.6.3. 清除中断标志
中断处理函数通过写 Px_INT_REG 来清除中断状态。如果在清除寄存器的同时有新
的边沿触发中断产生,这个新的中断将会保持有效直到下一次清除。
注:读取中断状态操作应该在对 Px_INT_EN 相应位写 0 之前进行,因为对 Px_INT_EN 相应位写 0
将清除相应中断状态。
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9. 中断服务程序单元(ISR)
9.1. 概述
中断服务程序单元(ISR) 是 8051 的一个重要组成部分。它与 CPU 处理器内核紧密
耦合,实现低中断延迟以及对新到中断的有效处理,外部中断信号连接到 ISR,ISR 将
对这些中断进行优先级排序。
每个中断源都有自己的请求标志,它位于中断源的设备中。没有中断请求标志是直
接位于 ISR。所有中断请求是通过相应高电平输入到 ISR。通过相应的使能标志位(在
“ien0”、“ien1”和“ien2 ” “ien3” “ien4 ”SFR 寄存器中),每个中断源都可以单独启用或禁
用。此外,所有的中断可以在全局范围内启用或禁用的“EAL”的标志位(在“ien0“SFR
寄存器中)。
所有中断源被分成 6 个中断组。每个中断组可以有 1 到 4 个中断优先级分配。中断
优先级的定义是由位于“IP0”和“IP1”SFR 寄存器的标志决定。
9.2. 中断服务单元特性
支持 30 路向量中断
4 级可编程中断优先级
可嵌套中断支持
中断可屏蔽
9.3. 中断源
表格 9-1 中断源
中断入口地址
中断源
备注
使能位
Int0
03H
GPIO0
GPIO0 模块中断
IEN0.0
Int1
0bH
TIMER0
定时器 0 中断
IEN0.1
Int2
13H
GPIO1
GPIO1 模块中断
IEN0.2
Int3
1bH
TIMER1
定时器 1 中断
IEN0.3
Int4
23H
UART0
串口 0 模块中断
IEN0.4
Int5
2bH
TIMER2
定时器 2 中断
IEN0.5
Int6
33H
GPIO3
GPIO3 模块中断
IEN1.0
Int7
3bH
GPIO2
GPIO2 模块中断
IEN1.1
Int8
43H
SPI0
SPI0 模块中断
IEN1.2
Int9
4bH
ISO7816S
ISO7816S 模块数据中断
IEN1.3
Int10
53H
GPIO4
GPIO4 模块中断
IEN1.4
Int11
5bH
SM4/DES/AES
SM4/DES/AES 加解密模块中断
IEN1.5
Int12
63H
UART1
串口 1 模块中断
IEN2.0
中断号
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Int13
6bH
ISO7816S_RST
ISO7816S 模块复位中断
IEN2.1
Int14
73H
SPI1
SPI1 模块中断
IEN2.2
Int15
7bH
SPI2
SPI2 模块中断
IEN2.3
Int16
83H
SPI3
SPI3 模块中断
IEN2.4
Int17
8bH
I2C0_M
I2C0 主机中断
IEN2.5
Int18
93H
RTC
RTC 模块中断
IEN3.0
Int19
9bH
WDT
看门狗模块中断
IEN3.1
Int20
a3H
I2C0_S
I2C0 从机中断
IEN3.2
Int21
abH
ADC
ADC 模块中断
IEN3.3
Int22
b3H
I2C1_M
I2C1 主机中断
IEN3.4
Int23
bbH
I2C1_S
I2C1 从机中断
IEN3.5
Int24
c3H
TIMER3
定时器 3 中断
IEN4.0
Int25
cbH
TIMER4
定时器 4 中断
IEN4.1
Int26
d3H
UART2
串口 2 模块中断
IEN4.2
Int27
dbH
UART3
串口 3 模块中断
IEN4.3
Int28
e3H
COMP1
比较器 1 模块中断
IEN4.4
Int29
ebH
COMP2
比较器 2 模块中断
IEN4.5
9.4. 中断优先级
表格 9-2 中断优先级组
中断组
组间自然优先级
最高优先级
较高优先级
中间优先级
次低优先级
最低优先级
Group0
Int0
Int6
Int12
Int18
Int24
Group1
Int1
Int7
Int13
Int19
Int25
Group2
Int2
Int8
Int14
Int20
Int26
Group3
Int3
Int9
Int15
Int21
Int27
Group4
Int4
Int10
Int16
Int22
Int28
Group5
Int5
Int11
Int17
Int23
Int29
表格 9-3 可配置组间中断优先级
IP1.x bit
IP0.x bit
Level3
1
1
Level2
1
0
Level1
0
1
Level0
0
0
可配置优先级组
组间优先级
注:1.上表中 x 的值为 0,1,2,3,4,5,分别代表 Group0,Group1,Group2,Group3,Group4,Group5;
例如,将 Group2 的中断优先级设为最高,则 IP1=0x04,IP0=0x04;
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2. 当请求多个中断时,所有优先级类型都考虑在内。最重要的是由“IP0”和“IP1”寄存器决定
的优先级,然后组间自然优先,最后在每个组组内的优先级;
3.优先级高的中断可以打断优先级低的中断,反之则不行,同一时间最多有 4 个中断服务。
9.5. 中断服务程序单元寄存器
ISR 特殊功能寄存器
偏置
名称
描述
0xA8
IEN0
中断使能寄存器 0
0xB8
IEN1
中断使能寄存器 1
0x9A
IEN2
中断使能寄存器 2
0xC9
IEN3
中断使能寄存器 3
0xD1
IEN4
中断使能寄存器 4
0xA9
IP0
中断优先级寄器 0
0xB9
IP1
中断优先级寄器 1
9.5.1. 中断使能寄存器 IEN0(偏移:A8H)
比特
名称
属性
复位值
描述
总中断使能位
7
EAL
RW
0x0
0:总中断不使能
1:开总中断(使用模块的中断都必须将这一位置 1)
看门狗计数值装载使能位
6
WDTREL_EN
RW
0x0
0:禁止
1:使能
定时器 2 中断使能位
5
ET2
RW
0x0
0:禁止
1:使能
串行端口 0 中断使能位
4
ES0
RW
0x0
0:禁止
1:使能
定时器 1 溢出中断使能位
3
ET1
RW
0x0
0:禁止
1:使能
GPIO1 中断使能位
2
EX1
RW
0x0
0:禁止
1:使能
定时器 0 溢出使能位
1
ET0
RW
0x0
0:禁止
1:使能
0
EX0
RW
0x0
GPIO0 中断使能位
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0:禁止
1:使能
9.5.2. 中断使能寄存器 IEN1(偏移:B8H)
比特
名称
属性
复位值
描述
定时器 2 外部重载中断使能位(捕获模式 2 中断)
7
EXEN2
RW
0x0
0:禁止
1:使能
6
SWDT
RW
0x0
看门狗定时器开始/刷新标志位
SM4/DES/TDES/AES 中断使能位
5
EX6
RW
0x0
0:禁止
1:使能
GPIO4 中断使能位
4
EX5
RW
0x0
0:禁止
1:使能
ISO7816MS 中断使能位
3
EX4
RW
0x0
0:禁止
1:使能
SPI0 中断使能位
2
EX3
RW
0x0
0:禁止
1:使能
GPIO2 中断使能位
1
EX2
RW
0x0
0:禁止
1:使能
GPIO3 中断使能位
0
EX7
RW
0x0
0:禁止
1:使能
9.5.3. 中断使能寄存器 IEN2(偏移:9AH)
比特
名称
属性
复位值
描述
7:6
RSV
-
-
保留
I2C0 主机中断使能位
5
I2C0_M_EN
RW
0x0
0:禁止
1:使能
SPI3 中断使能位
4
SPI3_EN
RW
0x0
0:禁止
1:使能
SPI2 中断使能位
3
SPI2_EN
RW
0x0
0:禁止
1:使能
2
SPI1_EN
RW
0x0
SPI1 中断使能位
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0:禁止
1:使能
7816 C2 复位中断使能位
1
7816C2_EN
RW
0x0
0:禁止
1:使能
UART1 中断使能位
0
ES1
RW
0x0
0:禁止
1:使能
9.5.4. 中断使能寄存器 IEN3(偏移:C9H)
比特
名称
属性
复位值
描述
7:6
RSV
-
-
保留
I2C1 从机中断使能位
5
I2C1_S_EN
RW
0x0
0:禁止
1:使能
I2C1 主机中断使能位
4
I2C1_M_EN
RW
0x0
0:禁止
1:使能
ADC 中断使能位
3
ADC_EN
RW
0x0
0:禁止
1:使能
I2C0 从机中断使能位
2
I2C0_S_EN
RW
0x0
0:禁止
1:使能
WDT 中断使能位
1
WDT_EN
RW
0x0
0:禁止
1:使能
RTC 中断使能位
0
RTC_EN
RW
0x0
0:禁止
1:使能
9.5.5. 中断使能寄存器 IEN4(偏移:D1H)
比特
名称
属性
复位值
描述
7:6
RSV
-
-
保留
比较器 2 中断使能位
5
COMP2_EN
RW
0x0
0:禁止
1:使能
比较器 1 中断使能位
4
COMP1_EN
RW
0x0
0:禁止
1:使能
3
UART3_EN
RW
0x0
串口 3 中断使能位
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0:禁止
1:使能
串口 2 中断使能位
2
UART2_EN
RW
0x0
0:禁止
1:使能
定时器 4 中断使能位
1
TIMER4_EN
RW
0x0
0:禁止
1:使能
定时器 3 中断使能位
0
TIMER3_EN
RW
0x0
0:禁止
1:使能
9.5.6. 中断优先级寄存器 IP0(偏移:A9H)
比特
名称
属性
复位值
描述
7
RSV
-
-
保留
6
WDTS
RW
0x0
5
4
3
2
1
0
IP0.5
IP0.4
IP0.3
IP0.2
IP0.1
IP0.0
RW
RW
RW
RW
RW
RW
0x0
0x0
0x0
0x0
0x0
0x0
看门狗定时器状态标志位
当看门狗定时器复位发生,由硬件将此位置 1
中断优先级配置
与 IP1 相应的位配合指定中断优先级组各自的优先
级。
详见表 10-3 及其注释。
9.5.7. 中断优先级寄存器 IP1(偏移:B9H)
比特
名称
属性
复位值
描述
7:6
RSV
-
-
保留
5
4
3
2
1
0
IP1.5
IP1.4
IP1.3
IP1.2
IP1.1
IP1.0
RW
RW
RW
RW
RW
RW
0x0
0x0
0x0
0x0
0x0
0x0
中断优先级配置
与 IP0 相应的位配合指定中断优先级组各自的优先
级。
详见表 10-3 及其注释。
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10.模拟/数字转换器(ADC)
10.1. 概述
该设备内置了一个高速的 12 位逐次比较模拟数字转换器。提供 7 个多功能的输入
通道(具体请参考 ADC 引脚描述说明)。A/D 转换的各个通道可以执行单次和有缓存
功能的连续转换模式。
10.2. ADC 主要特性
12 位的分辨率
单次和有缓存功能的连续转换模式
转换结束时可以产生中断
内置校准单元
转换速率高达 1MSPS(16M 时钟下)
10.3. ADC 引脚描述
表 10-1 ADC 引脚
ADC引脚名称
信号类型
注释
VDD
VDDA50
输入,模拟电源
模拟电源供电端,默认 ADC 参考电压高端
VSS
GNDA50
输入,模拟电源地
模拟电源地端,默认 ADC 参考电压低端
P20
ADC_REFN
输入,模拟参考负极
ADC 使用的低端/负极参考电压
P21
ADC_REFP
输入,模拟参考正极
ADC 使用的高端/正极参考电压
P23
ADC_IN7
模拟输入信号 7
采集信号端 7
P24
ADC_IN6
模拟输入信号 6
采集信号端 6
P25
ADC_IN5
模拟输入信号 5
采集信号端 5
P26
ADC_IN4
模拟输入信号 4
采集信号端 4
P27
ADC_IN3
模拟输入信号 3
采集信号端 3
成差分对。(具体参考 ADC
P44
ADC_IN2
模拟输入信号 2
采集信号端 2
寄存器描述)
P45
ADC_IN1
模拟输入信号 1
采集信号端 1
引脚名称
单端模式 ADC 采集时,每
次只使用 1 个通道。
差分模式 ADC 采集时,通
道 2 和 3、4 和 5、6 和 7 组
10.4. ADC 功能描述
10.4.1. ADC 开-关控制
通过寄存器 ADC_CR1 的第 0 比特位来开启 ADC。如果长时间不使用 ADC,可以
通过清零这个位来关闭 ADC。
当 ADC 模块上电后,所选通道的 I/O 口输出模块是被禁止的。因此,在使用 ADC
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模块时要选择合适的 ADC 转换通道。
10.4.2. 通道选择
ADC 有 7 个外部输入通道,实际外部通道的数量取决于 MCU 封装大小。单端时可
通过配置 ADC_CSR 的第 0 至 3 比特位选择模拟转换通道。差分时可通过配置 ADC_CR2
的第 3 至 6 比特位选择差分对。
注:配置 ADC 通道前,需要将对应的通道引脚功能配置为 GPIO 输入模式。
10.4.3. 转换模式
ADC 支持单次模式,带缓存的连续模式。模式的选择可通过 ADC_CR1 寄存器的
第 1 比特位选择转换模式。
单次模式:在单次转换模式中,每次通过 ADC_CR1 的第 4 比特位开始单次转换(转
换完成后自动清零)。当 ADC_STS 寄存器的第 0 比特位置 1(如果使能 ADC_MSK 寄
存器的第 0 比特位,则会产生 1 个中断),转换后的数据存储在 ADC_DRH 和 ADC_DRL
寄存器中。
带缓存的连续模式:在连续转换模式中,每次通过 ADC_CR1 的第 2 比特位开始连
续转换(转换完成后自动清零)。每完成 1 次转换数据存在 FIFO 中,转化 8 次,当
ADC_STS 寄存器的第 7 比特位置 1,FIFO 被填满。ADC_STS 寄存器的第 0 比特位置 1
(如果使能 ADC_MSK 寄存器的第 0 比特位,则会产生 1 个中断),然后读取 FIFO 数
据 8 次(即读 ADC_DRH 和 ADC_DRL 寄存器 8 次)。
注:当发生转换错误及数据溢出时,可通过 ADC_STS 寄存器了解相关信息,及通过 ADC_CR3 寄
存器清除该错误标志(具体参考寄存器描述)。
10.4.4. ADC 校准及异常处理
ADC 自带校准功能,可通过 ADC_CR1 寄存器的第 3 比特位开启校准功能。通过
ADC_STS 寄存器的第 3,5 比特位,了解校准是否有错误及是否完成。当发生校准错误
时及完成时,通过 ADC_CR3 寄存器的第 0,1 比特位置位清除状态。
10.5. ADC 寄存器
ADC 寄存器基地址:0x2000
偏置
名称
描述
0x03
ADC_CSR
ADC 配置寄存器
0x04
ADC_CR1
ADC 配置寄存器 1
0x05
ADC_CR2
ADC 配置寄存器 2
0x06
ADC_CR3
ADC 配置寄存器 3
0x07
ADC_DRH
ADC 数据高位寄存器(低 4bit 有效)
0x08
ADC_DRL
ADC 数据低位寄存器
0x09
ADC_STS
ADC 状态寄存器
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0x0A
ADC_MSK
ADC 中断屏蔽寄存器
10.5.1. 配置寄存器 ADC_CSR(偏移:03H)
比特
名称
属性
复位值
描述
7
RSV
-
-
保留
ADC 参考电压选择
000:VREF+ = VDDA50 VREF- = GNDA50
001:保留
010:VREF+ = VREFPE VREF- = GNDA50
6:4
ADCSREF[2:0]
RW
0x0
011:VREF+ = VREFPE VREF- = GNDA50
100:VREF+ = VDDA50 VREF- = VREFNE
101:保留
110:VREF+ = VREFPE VREF- = VREFNE
111:VREF+ = VREFPE VREF- = VREFNE
模拟转换通道选择
0000:保留
0001:ADC_IN1
0010:ADC_IN2
0011:ADC_IN3
0100:ADC_IN4
3:0
AMUX[3:0]
RW
0x0
0101:ADC_IN5
0110:ADC_IN6
0111:ADC_IN7
100x:保留
101x:1/2 VDDA50
110x:VREFPE
111x:VREFNE
10.5.2. 配置寄存器 ADC_CR1(偏移:04H)
比特
名称
属性
复位值
描述
7:5
RSV
-
-
保留
单次转换使能位
4
CONV_EN
RW
0x0
0:禁止
1:使能
硬件清 0
校准使能位
3
CAL_EN
RW
0x0
0:禁止
1:使能
硬件清 0
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连续转换使能位
2
CONT_CONV_EN
RW
0x0
0:禁止
1:使能
硬件清 0
转换模式选择
1
CONT
RW
0x0
0:单次模式
1:连续模式
ADC 使能位
0
ADC_EN
RW
0x0
0:禁止
1:使能
10.5.3. 配置寄存器 ADC_CR2(偏移:05H)
比特
名称
属性
复位值
描述
ADC 转换速率
7
ADCCR
RW
0x0
0:最大时钟频率为 16MHz
1:最大时钟频率为 4MHz
时钟频率≤4MHz 时,将该位置 1 可降低功耗
AIN[6],AIN[7]输入对配置
6
AINS[3]
RW
0x0
0:AIN[6],AIN[7]是独立的单端输入
1:AIN[6],AIN[7]是+和-的差分对
AIN[4],AIN[5] 输入对配置
5
AINS[2]
RW
0x0
0:AIN[4],AIN[5]是独立的单端输入
1:AIN[4],AIN[5]是+和-的差分对
AIN[2],AIN[3] 输入对配置
4
AINS[1]
RW
0x0
0:AIN[2],AIN[3]是独立的单端输入
1:AIN[2],AIN[3]是+和-的差分对
AIN[0],AIN[1] 输入对配置
3
AINS[0]
RW
0x0
0:AIN[1]是独立的单端输入
1:保留
ADC 采样保持时间选择
00:3.5 个 CLKADC 时钟周期
2:1
ADCSHT[1:0]
RW
0x0
01:4.5 个 CLKADC 时钟周期
10:6.5 个 CLKADC 时钟周期
11:10.5 个 CLKADC 时钟周期
0
CONV_CAL
RW
0x0
0:不带校准值转换
1:带校准值转换
10.5.4. 配置寄存器 ADC_CR3(偏移:06H)
比特
名称
属性
复位值
描述
7:4
RSV
-
-
保留
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3
CLR_FIFO
WO
0x0
2
CLR_CONV_ERR
WO
0x0
1
CLR_CAL_ERR
WO
0x0
0
CLR_EOCAL
WO
0x0
FIFO 数据清除位
写 1 清空 FIFO 数据
转换错误标志清除位
写1清0
校准错误标志清除位
写1清0
校准完成标志清除位
写1清0
10.5.5. 数据高位寄存器 ADC_DRH(偏移:07H)
比特
名称
属性
复位值
描述
7:4
RSV
-
-
保留
3:0
DH[3:0]
RO
0x0
转换结果的高 4 位
10.5.6. 数据低位寄存器 ADC_DRL(偏移:08H)
比特
名称
属性
复位值
7:0
DL[7:0]
RO
0x00
描述
转换结果的低 8 位
先读高 4 位,再读低 8 位
10.5.7. 状态寄存器 ADC_STS(偏移:09H)
比特
名称
属性
复位值
描述
FIFO 满标志位
7
FIFO_FULL
RO
0x0
0:非满
1:满
ADC 状态位
6
BUSY
RO
0x0
0:ADC 空闲
1:ADC 忙
校准完成标志位
5
EOCAL
RO
0x0
0:未完成
1:完成
转换错误标志位
4
CONV_ERR
RO
0x0
0:无错误
1:有错误
校准错误标志位
3
CAL_ERR
RO
0x0
0:无错误
1:有错误
FIFO 空标志位
2
EMPTY
RO
0x0
0:非空
1:空
1
OVR
RW
0x0
数据溢出标志位
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0:无溢出
1:有溢出
转换完成标志位
0
EOC
RW
0x0
0:未完成
1:完成
10.5.8. 中断屏蔽寄存器 ADC_MSK(偏移:0AH)
比特
名称
属性
复位值
描述
7:4
RSV
-
-
保留
FIFO 半满标志位
3
FIFO_HALF_FULL
RO
0x0
0:未半满
1:半满
FIFO 半满中断屏蔽位
2
ADC_MSK2
RW
0x1
0:不屏蔽
1:屏蔽
FIFO 空中断屏蔽位
1
ADC_MSK1
RW
0x1
0:不屏蔽
1:屏蔽
转换完成中断屏蔽位
0
ADC_MSK0
RW
0x1
0:不屏蔽
1:屏蔽
10.6. ADC 操作说明
10.6.1. 单次模式
1) 配置 ADC_CSR,选择参考电压以及转换通道;
2) 配置 ADC_CR1 的 CONT 位为 0,选择单次模式;
3) 配置 ADC_CR2,选择带校准值转换、设置采样保持时间、设置选定的转换通道
模式、选择转换速率;
4) 配置 ADC_MSK,选择是否使能中断;
5) 配置 ADC_CR3 的 CLR_FIFO 位,清空 FIFO;
6) 置位 ADC_CR1 的 ADON 位,启动 ADC;
7) 置位 ADC_CR1 的 CONV_EN 位,启动单次采样和转换;
8) 查询方式:软件查询 ADC_STS 的 EOC 位,判断转换完成,清除状态,读取转
换结果;
中断方式:转换完成后产生中断,中断服务函数内判断转换完成,清除 ADC_STS
的 EOC 位,读取转换结果;
9) 异常处理:查询状态,判断异常后,根据异常结果做如下处理:
清除校准异常;清除转换完成异常;清除溢出标志;清除 fifo。
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10.6.2. 连续模式
1) 配置 ADC_CSR,选择参考电压,选择转换通道;
2) 配置 ADC_CR1 的 CONT 位为 1,选择连续模式;
3) 配置 ADC_CR2,选择带校准值转换、设置采样保持时间、设置选定的转换通道
模式、选择转换速率;
4) 写 ADC_MSK,选择是否使能转换结束中断;
5) 配置 ADC_CR3 的 CLR_FIFO 位,清空 FIFO;
6) 置位 ADC_CR1 的 ADON 位,启动 ADC;
7) 置位 ADC_CR1 的 CONT_CONV_EN 位,启动连续采样和转换;
8) 每完成一次转换,将转换数据存在 FIFO 中,连续转换 8 次 FIFO 被填满,
ADC_STS 的 EOC 为硬件置位
9) 查询模式:等待转换完成,查询状态,判断成功,读取 fifo 数据 8 次;关闭连
续转换使能,清除状态;
中断模式:进入中断后,查询状态,读取 fifo 数据 8 次,清除状态;
10)
异常处理,查询状态判断异常后,根据异常结果做如下处理:
清除校准异常;清除转换完成异常;清除溢出标志;清除 fifo。
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11.比较器(COMP)
11.1. 概述
该设备内置了 2 路比较器 COMP1 和 COMP2,它们共享相同的偏置电流。
11.2. COMP 主要特性
COMP1:反相输入端是固定阈值,为内部参考电压;正相输入端为外部 IO 输入
COMP2:反相输入端阈值可选,可为内部参考电压或外部 IO 输入参考电压;正
相输入端为外部 IO 输入
两路比较器都可产生中断
两路比较器输出极性可控
COMP2 的反相输入端阈值可选,内部参考电压有 4 个档位
COMP2 的输出可重定向为 TIMER4 的刹车输入或者 TIMER3 和 TIMER2 的捕
获 2 输入
COMP2 的工作模式可选:快速模式下,比较器翻转速度快,功耗高
低速模式下,比较器翻转速度慢,功耗低
11.3. COMP 引脚描述
表 11-1
COMP 引脚
ADC引脚名称
信号类型
注释
P30
COMP_VIO
输入,模拟反相输入端
比较器 2 外部反相输入通道
P31
COMP_IN1
输入,模拟正相输入端
比较器 1 外部正相输入通道
P32
COMP_IN2
输入,模拟正相输入端
比较器 2 外部正相输入通道
引脚名称
11.4. 比较器寄存器
COMP 寄存器基地址:0x2000
偏置
名称
描述
0x1E
COMP_CTRL0
控制寄存器 0
0x1F
COMP_CTRL1
控制寄存器 1
0xFC
IOCFG_CTRL6
状态/控制寄存器
11.4.1. 控制寄存器 COMP_CTRL0(偏移:1EH)
比特
名称
属性
复位值
描述
比较器 2 的工作模式控制位
7
MC
RW
0x0
0:低速模式
1:快速模式
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比较器 2 的反相参考电压选择位:
6:4
CM[2:0]
RW
0x0
000:1.0V
001:0.9V
010:0.6V
011:0.3V
100:IO 输入电压
缓冲器模块使能位
3
ENBUFFER
RW
0x0
0:禁止
1:使能
偏置电流模块使能位
2
ENBIAS
RW
0x0
0:禁止
1:使能
比较器 2 的使能位
1
ENCOMP2
RW
0x0
0:禁止
1:使能
比较器 1 的使能位
0
ENCOMP1
RW
0x0
0:禁止
1:使能
11.4.2. 控制寄存器 COMP_CTRL1(偏移:1FH)
比特
名称
属性
复位值
描述
比较器 1 的输出极性选择
7
COMP_POL1
RW
0x0
0:输出取反
1:输出不变
比较器 2 输出选择
00:保留
6:5
OUTSEL[1:0]
RW
0x0
01:比较器 2 的输出接 TIMER4 的刹车输入
10:比较器 2 的输出接 TIMER3 的捕获 2 输入
11:比较器 2 的输出接 TIMER2 的捕获 2 输入
比较器 2 的输出极性选择
4
COMP_POL2
RW
0x0
0:输出取反
1:输出不变
比较器 2 配置
00:比较器 2 禁止
3:2
EDGE_SEL2
RW
0x0
01:比较器 2 输出端检测到上升沿事件
10:比较器 2 输出端检测到下降沿事件
11:比较器 2 输出端检测到双沿事件
比较器 1 配置
00:比较器 1 禁止
1:0
EDGE_SEL1
RW
0x0
01:比较器 1 输出端检测到上升沿事件
10:比较器 1 输出端检测到下降沿事件
11:比较器 1 输出端检测到双沿事件
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11.4.3. 状态/控制寄存器 IOCFG_CTRL6(偏移:FCH)
比特
名称
属性
复位值
描述
比较器 2 中断屏蔽使能位
7
COMP_MSK[1]
RW
0x1
0:不屏蔽
1:屏蔽
比较器 1 中断屏蔽使能位
6
COMP_MSK[0]
RW
0x1
0:不屏蔽
1:屏蔽
比较器 2 事件标志
输出端发生 EDGE_SEL2 选择的事件,该位置 1,
5
COMP_STS[1]
RW
0x0
通过软件写 0 清。可根据屏蔽位选择是否产生中断。
0:未检测到事件
1:检测到事件
比较器 1 事件标志
输出端发生 EDGE_SEL1 选择的事件,该位置 1,
4
COMP_STS[0]
RW
0x0
通过软件写 0 清。可根据屏蔽位选择是否产生中断。
0:未检测到事件
1:检测到事件
3:0
-
-
-
低 4 位不是比较器的功能位,不在此描述
11.5. 比较器操作说明
11.5.1. 比较器 1(COMP1)
使用比较 1,应用程序必须遵循以下步骤:
1. 配置寄存器 COMP_CTRL0 的 ENBISA 位,使能偏置电流
2. 配置寄存器 COMP_CTRL1 的 COMP_POL1 位设置输出极性;EDGE_SEL1
位选择沿事件
3. 配置寄存器 IOCFG_CTRL6 的 COMP_MSK[0]位,设置是否产生中断
4. 配置 COMP_CTRL0 的 ENCOMP1 位,使能比较器 1
11.5.2. 比较器 2(COMP2)
使用比较 2,应用程序必须遵循以下步骤:
1. 配置寄存器 COMP_CTRL0 的 MC、CM、ENBISA 和 ENBUFFER 位,设置
工作模式,选择反相参考电压,缓冲器和偏置电流使能
2. 配置 COMP_CTRL1 的 OUTSEL、COMP_POL2、EDGE_SEL2 位,设置输
出选择、输出极性、选择沿事件
3. 配置寄存器 IOCFG_CTRL6 的 COMP_MSK[1]位,设置是否产生中断
4.
配置 COMP_CTRL0 的 ENCOMP2 位,使能比较器 2。
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12.基本定时器(TIMER0/1)
12.1. 概述
该设备内置了 2 个向上计数的基本定时器/计数器:TIMER0 和 TIMER1。
每个定时器都是可以完全独立的,可以用来作为时基发生器,具有溢出中断功能,
其还可以配置为 16 位/13 位/8 位定时/计数器。
12.2. 基本定时器主要特性
最大 16 位递增定时器
TIMER0 支持 4 种模式:13 位/16 位/8 位重载/双 8 位定时/计数器
TIMER1 支持 3 种模式:13 位/16 位/8 位重载定时/计数器
中断产生--在计数器更新时:计数器溢出
12.3. 基本定时器工作模式
基本定时器都是可以配置为 16 位/13 位/8 位定时/计数器。其可以通过 TMOD 寄存
器第 0,1 比特位设置定时器 0 的工作模式,通过 TMOD 寄存器第 4,5 比特位设置定时器
0 的工作模式。
表 12-1 基本定时器工作模式(表中 x=0 或 1)
M1
M0
模式 0
0
0
13 位定时/计数器,TLx 低 5 位,和 THx 构成 13 位定时/计数器
模式 1
0
1
16 位定时/计数器,TLx 和 THx 构成 16 位定时/计数器
模式 2
1
0
8 位重载,溢出后,将 THx 的值重载到 TLx 重新计数
模式 3
1
1
TIMER0 拆成两个 8 位计数器(会借用 TIMER1 的控制位、标志位和中断线)
模式
功能
定时是指当计数脉冲接入周期变化的脉冲信号,计数器从某个初值 x(可通过 TL0
和 TH0 寄存器进行配置)开始加 1 计数,到计满回零的瞬间产生溢出中断,表示定时
时间到。定时时间计算如下:
t= M−x ∗T
式中,t 为定时时间;
M 为计数器的模;
x 为计数初值;
T 为计数脉冲的周期。
模 M 是指计数器从 0 开始计数到溢出时的最大计数值,即 M = 2� 。
例如,8 位计数器
13 位计数器
M = 28 = 256
M = 213 = 8192
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16 位计数器 M = 216 = 65536
计数脉冲周期:
T=�
1
���
∗ 12
12.4. 基本定时器寄存器
(���� 为系统时钟频率)。
TIMER0/1 特殊功能寄存器
偏置
名称
描述
0x88
TCON
定时器控制寄存器
0x89
TMOD
定时器模式寄存器
0x8A
TL0
TIMER0 计数寄存器低字节
0x8B
TL1
TIMER1 计数寄存器低字节
0x8C
TH0
TIMER0 计数寄存器高字节
0x8D
TH1
TIMER1 计数寄存器高字节
12.4.1. 定时器控制寄存器 TCON(偏移:88H)
比特
名称
属性
复位值
描述
定时器 1 溢出标志位
7
TF1
RW
0x0
计数溢出时硬件置 1;中断处理后自动清 0 或软件
清0
定时器 1 运行控制位
6
TR1
RW
0x0
0:禁止
1:运行
定时器 0 溢出控制位
5
TF0
RW
0x0
计数溢出时硬件置 1;中断处理后自动清 0 或软件
清0
定时器 0 运行控制位
4
TR0
RW
0x0
0:禁止
1:运行
3
IE1
RW
0x0
外部中断 1 标志位
硬件置 1;中断处理后自动清 0 或软件清 0
外部中断 1 触发方式选择位(GPIO1)
2
IT1
RW
0x1
0:电平触发
1:沿触发
1
IE0
RW
0x0
外部中断 0 标志位
硬件置 1,中断处理后自动清 0 或软件清 0
外部中断 0 触发方式选择位(GPIO0)
0
IT0
RW
0x1
0:电平触发
1:沿触发
12.4.2. 定时器模式寄存器 TMOD(偏移:89H)
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比特
名称
属性
复位值
描述
定时器 1 门控位
7
TIMER1_GATE
RW
0x0
0:关闭
1:打开
定时器 1 定时/计数选择位
6
TIMER1_C/T
RW
0x0
0:定时
1:计数
5
TIMER1_M1
RW
0x0
模式选择位
4
TIMER1_M0
RW
0x0
参考表 12-1 中描述
定时器 0 门控位
3
TIMER0_GATE
RW
0x0
0:关闭
1:打开
定时器 0 定时/计数选择位
2
TIMER0_C/T
RW
0x0
0:定时
1:计数
1
0
TIMER0_M1
TIMER0_M0
RW
RW
0x0
0x0
参考表 12-1 中描述
12.4.3. TIMER0 计数寄存器低字节 TL0(偏移:8AH)
比特
名称
属性
复位值
描述
7:0
TL0
RW
0x00
TIMER0 计数寄存器低字节
12.4.4. TIMER1 计数寄存器低字节 TL1(偏移:8BH)
比特
名称
属性
复位值
描述
7:0
TL1
RW
0x00
TIMER1 计数寄存器低字节
12.4.5. TIMER0 计数寄存器高字节 TH0(偏移:8CH)
比特
名称
属性
复位值
描述
7:0
TH0
RW
0x00
TIMER0 计数寄存器高字节
12.4.6. TIMER1 计数寄存器高字节 TH1(偏移:8DH)
比特
名称
属性
复位值
描述
7:0
TH1
RW
0x00
TIMER1 计数寄存器高字节
12.5. 基本定时器操作说明
1、TIMER0 的操作:
1) 配置 TMOD,设置定时器工作模式;
2) 设置 TH0,TL0 初值;
3) 设置 TCON 的 TR0 位,启动 TIMER0
4) 溢出后,TCON 的 TF0 为被置位,需要软件清除 TF0 标志位
可采用轮询或中断方式处理定时器中断。
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2、TIMER1 的操作:
参考 TIMER0,但不支持模式 3。
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13.通用定时器(TIMER2)
13.1. 概述
该设备内置了 1 个带有可编程分频器,向上计数的 16 位基本定时器:TIMER2。适
用于多个场合,包括基本的定时,测量输入信号脉冲长度,产生输出波形(输出比较,
PWM)。
13.2. 基本定时器主要特性
16 位向上计数和自动装载计数器
工作模式有 3 种
— 基本定时模式
— 事件计数模式
— 门控定时模式
可更改的计数分频(12 分频/24 分频)
3 个独立通道
— 输入捕获
— 输出比较
— PWM 生成(无互补输出)
如下事件发生时可产生中断
— 更新中断:计数向上溢出
— 外部重载
— 捕获输入(捕获模式 2)
— 输出比较
13.3. 分频器
该通用定时器,计数时钟分频可以通过寄存器 T2CON 的第 7 比特位选择,即
T2CON[7]=0 为 12 分频,T2CON[7]=1 位 24 分频。
13.4. 定时器模式
TIMER2 基本定时器模式,可通过配置寄存器 T2CON 的第 0,1 比特位来选择该模
式,即 T2CON[1]=0 ,T2CON[0]=1。
13.5. 事件计数模式
TIMER2 事件计数模式,可通过配置寄存器 T2CON 的第 0,1 比特位来选择该模式,
即 T2CON[1]=1 ,T2CON[0]=0。该模式下当外部信号由高变低,则计数增加。在每个
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时钟的上升沿都会对外部输入信号进行采样。
注:外部输入引脚端口复用
13.6. 门控定时模式
TIMER2 门控定时模式,可通过配置寄存器 T2CON 的第 0,1 比特位来选择该模式,
即 T2CON[1]=1 ,T2CON[0]=1。该模式下当外部信号为高时,则计数增加。外部信号
为低时,则计数增加停止。
注:外部输入引脚端口复用
13.7. 定时器重载功能
TIMER2 重载功能有 2 种模式,可通过配置寄存器 T2CON 的第 3,4 比特位来选择
重载模式,即 T2CON[4]=1 ,T2CON[3]=0 选择模式 0;T2CON[4]=1 ,T2CON[3]=1
选择模式 1。
重载模式 0:计数溢出后产生重载信号(自动重载)
重载模式 1:输入引脚信号有下降沿,则产生重载信号。
重载功能下,重载值为寄存器 CRCH,CRCL 的值。
注:外部输入引脚端口复用
13.8. 定时器比较输出功能
13.8.1. 比较模式
TIMER2 比较输出功能有 2 种模式,可通过配置寄存器 T2CON 的第 2 比特位来选
择比较模式,即 T2CON[2]=0 选择模式 0;T2CON[2]=1 选择模式 1。
在 2 种比较模式中有 3 个比较输出通道即 CRC,CC1,CC2,3 个通道下对应 3 个端口
和 3 个比较器,可通过寄存器 CCEN 的 0,1 比特位选择 CRC;CCEN 的 2,3 比特位选择
CC1;CCEN 的 4,5 比特位选择 CC2(具体配置参考寄存器描述)。
设定比较值时:CRC 通道对应寄存器 CRCH,CRCL ;CC1 通道对应寄存器
CCH1,CCL1 ;CC2 通道对应 寄存器 CCH2, CCL2
表 13-1 TIMER2 比较通道对应输出引脚
引脚名称
输出引脚名称
信号类型
注释(在使用时注意端口复用)
P01
COMP00
输出
与通道 CRC 相应的比较输出引脚
P02
COMP01
输出
与通道 CC1 相应的比较输出引脚
P03
COMP02
输出
与通道 CC2 相应的比较输出引脚
比较模式 0:当 TIMER2 的计数值等于比较设定的值时,相应比较器通道的比较输
出信号变化。具体可由寄存器 CCL3[i](i=0/1/2)控制,即
当 CCL3[i](i=0/1/2)=0 时,相应通道比较输出由低变高,
当 CCL3[i](i=0/1/2)=1 时,相应通道比较输出由高变低;
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TIMER2 计数值溢出时,相应比较器通道的输出信号变为与比较器的值相等时输出
信号相反的极性。
注:i=0 对应 CRC 通道;i=1 对应 CC1 通道;i=2 对应 CC2 通道
比较模式 1:当 TIMER2 的计数值等于比较器的值时,相应比较器通道的比较输出
信号变化(具体由寄存器 P1 的第 0,1,2 位控制,即当计数值等于设定的比较值时,输出
信号被激活,输出引脚输出 P1[i](i=0/1/2)的数值(需要使能 P1 口的时钟);TIMER2 计数
值溢出时,相应比较器通道的输出信号不会变化。
13.8.2. PWM 模式
脉冲宽度调制基于定时器的比较输出功能,可以通过设定比较值来改变占空比。
在 T2CON[2]=0 选择比较模式 0,来选择 PWM 模式,能够独立地设定每个输出通
道产生 PWM,其通过 CCEN[i][j]=10(i=1,3,5
j=0,2,4)来选择 1 路 PWM 也可选择多路。
PWM 的极性可以通过软件在寄存器中 CCL3[i](i=0/1/2)设置。其计数值和比较值始
终进行比较用以确定是否触发比较输出信号的产生。
通 过 设置 通道的 比 较值来产 生不同占 空比的 PWM 。(CRC 通道 对应寄存器
CRCH,CRCL ;CC1 通道对应寄存器 CCH1 ,CCL1 ;CC2 通道对应 寄存器 CCH2,
CCL2)。
13.9. 定时器捕获功能
TIMER2 捕获功能有 3 种模式,该功能下实际的时间计数内容保存到相应的寄存器
中。
捕获模式 0:检测到外部输入引脚的沿变化,则发生捕获。该模式下有 3 个通道对
应 3 个外部输入引脚和 3 个数据缓存寄存器。
表 13-2 TIMER2 捕获模式 0 通道对应输出引脚
引脚名称
输出引脚名称
信号类型
注释(在使用时注意端口复用)
P04
CAP00
输入
与通道 CRC 相应的通道输入引脚
P05
CAP01
输入
与通道 CC1 相应的通道输入引脚
P06
CAP02
输入
与通道 CC2 相应的通道输入引脚
可通过设置寄存器 CCEN 选择不同的通道即 CCEN[i][j]=01(i=1,3,5
j=0,2,4)选择相
应的捕获通道。
发生捕获时可读取相应的数据缓存寄存器的值,获取当前的实际计数值。(CRC
通道对应寄存器 CRCH,CRCL ;CC1 通道对应寄存器 CCH1 ,CCL1 ;CC2 通道对应 寄
存器 CCH2, CCL2)。
捕获的极性:CRC 通道的极性可通过 T2CON 的第 6 比特位选择上升沿或下降沿。
CC1 和 CC2 只支持上升沿。
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捕获模式 1:检测到专用的捕获寄存器的低字节写入数据,则发生捕获。定时器的
值会被锁存到到相应的寄存器中。
该模式下有 3 个通道对应 3 个专用的捕获写入寄存器和 3 个数据缓存寄存器。
通过设置寄存器 CCEN 选择不同的通道即 CCEN[i][j]=11(i=1,3,5
j=0,2,4)选择相应
的捕获通通道。
当专用捕获寄存器的低字节写入数据时,则发生捕获。(CRC 通道对应寄存器
CRCL ;CC1 通道对应寄存器 CCL1 ;CC2 通道对应寄存器 CCL2)
发生捕获时读取相应通道的数据缓存寄存器的计数值。(CRC 通道对应寄存器
CRCH,CRCL ;CC1 通道对应寄存器 CCH1 ,CCL1 ;CC2 通道对应 寄存器 CCH2,
CCL2)。
捕获模式 2:检测到外部信号发生相应的变化时则可以产生捕获。
表 13-3 定时器 2 捕获模式 2 通道对应输出引脚
引脚名称
P00
输出引脚名称
信号类型
注释(在使用时注意端口复用)
T2EX0
输入
通道相应输入引脚
此模式下捕获的极性只支持外部输入信号的下降沿。此模式下可产生中断。
13.10. 定时器 2 中断
中断的产生需使能相应的中断源。
可产生中断如下事件发生时可产生中断:
— 更新中断:计数向上溢出
— 外部重载
— 捕获输入(捕获模式 2)
— 输出比较中断
13.11. 定时器 2 寄存器
TIMER2 特殊功能寄存器
偏置
名称
描述
0xC8
T2CON
TIMER2 控制寄存器
0xC1
CCEN
TIMER2 捕获/比较模式选择寄存器
0xC6
CCL3
TIMER2 比较输出极性选择寄存器
0xC2
CCL1
TIMER2 比较/捕获寄存器低字节
0xC3
CCH1
TIMER2 比较/捕获寄存器高字节
0xC4
CCL2
TIMER2 比较/捕获寄存器低字节
0xC5
CCH2
TIMER2 比较/捕获寄存器高字节
0xCA
CRCL
TIMER2 比较/捕获寄存器低字节
0xCB
CRCH
TIMER2 比较/捕获寄存器高字节
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0xCC
TL2
TIMER2 计数寄存器低字节
0xCD
TH2
TIMER2 计数寄存器高字节
0xC0
IRCON
TIMER2 中断标志状态寄存器
13.11.1.
比特
TIMER2 控制寄存器 T2CON(偏移:C8H)
名称
属性
复位值
描述
预分频选择
7
T2PS
RW
0x0
0:TIMER2 以晶振频率的 1/12 计数
1:TIMER2 以晶振频率的 1/24 计数
外部中断 3 的沿选择(同样用于捕获模式 0 信号)
6
I3FR
RW
0x0
0:下降沿
1:上升沿
外部中断 2 的沿选择
5
I2FR
RW
0x0
0:下降沿
1:上升沿
4
T2R1
RW
0x0
3
T2R0
RW
0x0
重载模式选择
0x:重载禁止
10:模式 0
11:模式 1
比较模式选择
2
T2CM
RW
0x0
0:模式 0
1:模式 1
输入选择
1
T2I1
RW
0x0
00:TIMER2 停止
01:定时器模式
0
T2I0
13.11.2.
RW
0x0
10:事件计数模式
11:门控定时模式
TIMER2 捕获/比较模式选择寄存器 CCEN(偏移:C1H)
比特
名称
属性
复位值
描述
7:6
-
-
-
保留
比较/捕获模式下,CC2 通道
5:4
3:2
COCAH2
COCAL2
COCAH1
COCAL1
RW
0x0
COCAH2
COCAL2
描述
0
0
比较/捕获禁止
0
1
通道 CC2 的上升沿捕获
1
0
通道比较输出使能
1
1
写 CCL2 寄存器捕获
比较/捕获模式下,CC1 通道
RW
0x0
COCAH1
COCAL1
描述
0
0
比较/捕获禁止
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0
1
通道 CC1 的上升沿捕获
1
0
通道比较输出使能
1
1
写 CCL1 寄存器捕获
比较/捕获模式下,CRC 通道
1:0
COCAH0
COCAL0
13.11.3.
RW
0x0
COCAH0
COCAL0
描述
0
0
比较/捕获禁止
0
1
通道 CRC 的捕获
1
0
通道比较输出使能
1
1
写 CRCL 寄存器捕获
TIMER2 比较输出极性选择寄存器 CCL3(偏移:C6H)
比特
名称
属性
复位值
描述
7
-
-
-
保留
通道 CC2 的输出极性选择
2
CCL3[2]
RW
0x0
0:计数值等于比较值时,信号由低变高
1:计数值等于比较值时,信号由高变低
通道 CC1 的输出极性选择
1
CCL3[1]
RW
0x0
0:计数值等于比较值时,信号由低变高
1:计数值等于比较值时,信号由高变低
通道 CRC 的输出极性选择
0
CCL3[0]
RW
0x0
0:计数值等于比较值时,信号由低变高
1:计数值等于比较值时,信号由高变低
13.11.4.
TIMER2 比较/捕获寄存器 CCL1(偏移:C2H)
比特
名称
属性
复位值
描述
7:0
CCL1
RW
0x00
TIMER2 的通道 CC1 比较/捕获寄存器低字节
13.11.5.
TIMER2 比较/捕获寄存器 CCH1(偏移:C3H)
比特
名称
属性
复位值
描述
7:0
CCH1
RW
0x00
TIMER2 的通道 CC1 比较/捕获寄存器高字节
13.11.6.
TIMER2 比较/捕获寄存器 CCL2(偏移:C4H)
比特
名称
属性
复位值
描述
7:0
CCL2
RW
0x00
TIMER2 的通道 CC2 比较/捕获寄存器低字节
13.11.7.
TIMER2 比较/捕获寄存器 CCH2(偏移:C5H)
比特
名称
属性
复位值
描述
7:0
CCH2
RW
0x00
TIMER2 的通道 CC2 比较/捕获寄存器高字节
13.11.8.
TIMER2 比较/捕获寄存器 CRCL(偏移:CAH)
比特
名称
属性
复位值
描述
7:0
CRCL
RW
0x00
TIMER2 的通道 CRC 比较/捕获寄存器高字节
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13.11.9.
TIMER2 比较/捕获寄存器 CRCH(偏移:CBH)
比特
名称
属性
复位值
描述
7:0
CRCH
RW
0x00
TIMER2 的通道 CRC 比较/捕获寄存器高字节
13.11.10. TIMER2 计数寄存器低字节 TL2(偏移:CCH)
比特
名称
属性
复位值
描述
7:0
TL2
RW
0x00
TIMER2 计数初值设置低字节
13.11.11. TIMER2 计数寄存器高字节 TH2(偏移:0DH)
比特
名称
属性
复位值
描述
7:0
TH2
RW
0x00
TIMER2 计数初值设置高字节
13.11.12. TIMER2 中断标志状态寄存器 IRCON(偏移:C0H)
比特
名称
属性
复位值
7
EXF2
RW
0x0
描述
TIMER2 外部重载/捕获模式 2 标志位
外部重载/捕获发生时硬件置 1;软件清 0
TIMER2 溢出标志位
6
TF2
RW
0x0
0:未溢出
1:溢出
硬件置 1,软件清 0
5
IEX6
RW
0x0
4
IEX5
RW
0x0
3
IEX4
RW
0x0
2
IEX3
RW
0x0
1
IEX2
RW
0x0
0
IEX7
RW
0x0
外部中断 6 边沿标志
硬件置 1;中断处理后自动清 0 或软件清 0
外部中断 5 边沿标志
硬件置 1;中断处理后自动清 0 或软件清 0
外部中断 4 边沿标志
硬件置 1;中断处理后自动清 0 或软件清 0
外部中断 3 边沿标志
硬件置 1;中断处理后自动清 0 或软件清 0
外部中断 2 边沿标志
硬件置 1,中断处理后自动清 0 或软件清 0
外部中断 7 边沿标志
硬件置 1,中断处理后自动清 0 或软件清 0
13.12. 定时器 2 操作说明
13.12.1.
a.
定时
定时器配置例程
1) 配置 SCCM1 寄存器,使能 TIMER2 的时钟
2) 配置 T2CON 寄存器,设置 TIMER2 工作模式为定时器模式,禁止重载功能,
预分频数 12
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3) 配置 TH2,TL2 寄存器,设置定时器初值
4) 使能 TIEMR2 中断和总中断(若采用查询方式可跳过此步)
5) 溢出后,IRCON 的 TF2 位被置位,并触发中断,需要软件清除 TF2 标志位,可
采用轮询或中断方式处理。
b.
重载定时器配置例程
1) 配置 SCCM1 寄存器,使能 TIMER2 的时钟
2) 配置 T2CON 寄存器,设置 TIMER2 工作模式为定时器模式,使能重载模式 0,
分频数 12
3) 配置 TH2,TL2 寄存器,设置定时器初值
4) 配置 CRCL,CRCH 寄存器,设置重载值
5) 溢出后,IRCON 的 TF2 位被置位,并触发中断,需要软件清除 TF2 标志位,可
采用轮询或中断方式处理。
c.
门控定时器配置流程
1) 配置 SCCM1 寄存器,使能 TIMER2 的时钟
2) 配置 T2CON 寄存器,设置 TIMER2 工作模式为门控定时器模式,禁止重载,
预分频数 12
3) 配置 TH2,TL2 寄存器,设置定时器初值
4) 设置 P30 复用为 T2FF0,T2FF0 给高电平,TIMER2 工作;T2FF0 给低电平,
TIMER2 停止,TH2,TL2 的值保持。
13.12.2.
a.
比较
比较模式 0
1)
配置 SCCM1 寄存器,使能 TIMER2 的时钟
2)
配置 T2CON 寄存器,设置 TIMER2 工作模式为定时器模式,禁止重载功能,
预分频数 12,设置为比较模式 0
3)
配置 IOCFG_CTRLx 寄存器,将相应管脚配置为比较/互补输出功能
4)
设置计数周期 TH2,TL2
5)
配置 CRC 通道比较值 CRCL,CRCH 寄存器
6)
配置 CC1 通道比较值 CCL1,CCH1 寄存器
7)
配置 CC2 通道比较值 CCL2,CCH2 寄存器
8)
写 CCL3 寄存器,设置输出极性
9)
写 CCEN 寄存器,使能比较模式
10) 使能 TIMER2 中断和总中断
11) 当 TIMER2 的计数值与设定的比较值相等时,对应通道输出设定的电平
12) 溢出后,IRCON 的 TF2 位被置位,并触发溢出中断,需要软件清除 TF2 标志位
并重装计数周期 TH2,TL2。
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b.
比较模式 1
1)
配置 SCCM1 寄存器,使能 TIMER2 的时钟
2)
配置 T2CON 寄存器,设置 TIMER2 工作模式为定时器模式,禁止重载功能,
预分频数 12,设置为比较模式 1
3)
配置 IOCFG_CTRLx 寄存器,将相应管脚配置为比较/互补输出功能
4)
设置计数周期 TH2,TL2
5)
配置 CRC 通道比较值 CRCL,CRCH 寄存器
6)
配置 CC1 通道比较值 CCL1,CCH1 寄存器
7)
配置 CC2 通道比较值 CCL2,CCH2 寄存器
8)
配置 CCEN 寄存器,使能比较模式
9)
使能 TIMER2 中断和总中断
10) 当 TIMER2 的计数值与设定的比较值相等时,对应的比较器输出为 P1 口 P10、
P11、P12 的电平值
11) 溢出后,IRCON 的 TF2 位被置位,并触发溢出中断,需要软件清除 TF2 标志位
并重装计数周期 TH2,TL2,但比较的输出不受影响。
13.12.3.
a.
捕获
捕获模式 0
1)
配置 SCCM1 寄存器,使能 TIMER2 的时钟
2)
配置 T2CON 寄存器,设置 TIMER2 工作模式为定时器模式,禁止重载功能,
预分频数 12
3)
配置 IOCFG_CTRLx 寄存器,将相应管脚配置为捕获输入功能
4)
设置计数初值 TH2,TL2
5)
配置 CCEN 寄存器,设置捕获的条件
6)
使能 TIEMR2 中断和总中断
7)
当 检 测 到 CAP00..CAP02 满 足 条 件 时 , TIMER2 的 值 保 存 到 合 适 的 寄 存 器
((CRCH,CRCL)(CCH1,CCL1)(CCH2,CCL2))中
b.
捕获模式 1
1)
配置 SCCM1 寄存器,使能 TIMER2 的时钟
2)
配置 T2CON 寄存器,设置 TIMER2 工作模式为定时器模式,禁止重载功能,
预分频数 12
3)
配置 IOCFG_CTRLx 寄存器,将相应管脚配置为捕获输入功能
4)
设置计数初值 TH2,TL2
5)
配置 CCEN 寄存器,设置捕获的条件
6)
使能 TIEMR2 中断和总中断
7)
当对捕获寄存器的低字节进行写操作,产生捕获,TIMER2 的值保存到合适的
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寄存器((CRCH,CRCL)(CCH1,CCL1)(CCH2,CCL2))中
c.
捕获模式 2
1)
配置 SCCM1 寄存器,使能 TIMER2 的时钟
2)
配置 T2CON 寄存器,设置 TIMER2 工作模式为定时器模式,禁止重载功能,
预分频数 12
3)
配置 IOCFG_CTRLx 寄存器,将相应管脚配置为捕获输入功能
4)
设置计数初值 TH2,TL2
5)
使能外部重载/捕获模式 2 中断
6)
使能 TIMER2 中断和总中断
注:TIMER2 捕获模式 2 可用外部 IO 输入或比较器 2 的输出进行触发。当选择比较器 2 的输出触
发时,外部 IO 输入无效。
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14.高级定时器(TIMER3/TIMER4)
14.1. 概述
该设备内置了 2 个带有可编程分频器,向上计数的 16 位基本定时器:TIMER3 和
TIMER4。适用于多个场合,包括基本的定时,测量输入信号脉冲长度,产生输出波形
(输出比较,PWM)。
14.2. 高级定时器主要特性
16 位向上计数和自动装载计数器
工作模式有 3 种
— 基本定时模式
— 事件计数模式
— 门控定时模式
可更改的计数分频(12 分频/24 分频)
3 个独立通道
— 输入捕获
— 输出比较
— PWM 生成
— 3 个支持带互补输出的通道
支持死区时间的插入
刹车输入信号可以将定时器输出信号置于一个已知状态
如下事件发生时可产生中断
— 更新中断:计数向上溢出
— 外部重载
— 捕获输入(捕获模式 2)
— 输出比较
— 刹车信号输入
14.3. 分频器
该高级定时器,计数时钟分频可以通过 TIMERx_T2CON(x=3 时代表定时器 3 或
x=4 时代表定时器 4,下同)的第 7 比特位选择,即 TIMERx_T2CON[7]=0 为 12 分频,
TIMERx_T2CON[7]=1 位 24 分频。
14.4. 定时器模式
基本定时器模式,可通过配置寄存器 TIMERx_T2CON 的第 0,1 比特位来选择该模
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式,即 TIMERx_T2CON[1]=0 ,TIMERx_T2CON[0]=1。
14.5. 事件计数模式
事件计数模式,可通过配置寄存器 TIMERx_T2CON 的第 0,1 比特位来选择该模式,
即 TIMERx_T2CON[1]=1 ,TIMERx_T2CON[0]=0。该模式下当外部信号由高变低,则
计数增加。在每个时钟的上升沿都会对外部输入信号进行采样。
注:外部输入引脚端口复用
14.6. 门控定时模式
门控定时模式,可通过配置寄存器 TIMERx_T2CON 的第 0,1 比特位来选择该模式,
即 TIMERx_T2CON[1]=1 ,TIMERx_T2CON[0]=1。该模式下当外部信号为高时,则计
数增加。外部信号为低时,则计数增加停止。
注:外部输入引脚端口复用
14.7. 定时器重载功能
重载功能有 2 种模式,可通过配置寄存器 TIMERx_T2CON 的第 3,4 比特位来选择
重载模式,即 TIMERx_T2CON[4]=1 ,TIMERx_T2CON[3]=0 选择模式 0;
TIMERx_T2CON[4]=1 ,TIMERx_T2CON[3]=1 选择模式 1。
重载模式 0:计数溢出后产生重载信号(自动重载)
重载模式 1:输入引脚信号有下降沿,则产生重载信号。
重载功能下,重载值为寄存器 TIMERx_TH2,TIMERx_TL2 的值。
注:外部输入引脚端口复用
14.8. 定时器比较输出功能
14.8.1. 比较模式
TIMER3 和 TIMER4 比较输出功能有 2 种模式,可通过配置寄存器 TIMERx_T2CON
的第 2 比特位来选择比较模式,即 TIMERx_T2CON[2]=0 选择模式 0;
TIMERx_T2CON[2]=1 选择模式 1。
在 2 种比较模式中有 3 个比较输出通道即 CRC,CC1,CC2,3 个通道下对应 3 个端口
和 3 个比较器。可通过寄存器 TIMERx_CCEN 的 0,1 比特位选择 CRC 通道;
TIMERx_CCEN 的 2,3 比特位选择 CC1 通道;TIMERx_CCEN 的 4,5 比特位选择 CC2
通道(具体配置参考寄存器描述)。
设定比较值时:CRC 通道对应寄存器 TIMERx_CRCH,TIMERx_CRCL ;CC1 通道
对应寄存器 TIMERx_CCH1,TIMERx_CCL1 ;CC2 通道对应 寄存器 TIMERx_CCH2,
TIMERx_CCL2。
比较输出和比较互补输出时:需要配置 TIMERx_OUT_EN 的第 4,5,6 比特位来使能
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比较输出;
配置 TIMERx_OUT_EN 的第 0,1,2 比特位来使能比较互补输出(具体配置参考寄存器描
述)。
表 14-1 TIMER3 和 TIMER4 比较通道对应输出引脚
引脚名称
输出引脚名称
信号类型
注释(在使用时注意端口复用)
P12
COMP10
输出
与定时器 3 的比较通道 CRC 相应的比较输出引脚
P13
COMPN10
输出
与定时器 3 的比较通道 CRC 相应的比较互补输出引脚
P14
COMP11
输出
与定时器 3 的比较通道 CC1 相应的比较输出引脚
P15
COMPN11
输出
与定时器 3 的比较通道 CC1 相应的比较互补输出引脚
P16
COMP12
输出
与定时器 3 的比较通道 CC2 相应的比较输出引脚
P17
COMPN12
输出
与定时器 3 的比较通道 CC2 相应的比较互补输出引脚
P24
COMP20
输出
与定时器 4 的比较通道 CRC 相应的比较输出引脚
P25
COMPN20
输出
与定时器 4 的比较通道 CRC 相应的比较互补输出引脚
P26
COMP21
输出
与定时器 4 的比较通道 CC1 相应的比较输出引脚
P27
COMPN21
输出
与定时器 4 的比较通道 CC1 相应的比较互补输出引脚
P44
COMP22
输出
与定时器 4 的比较通道 CC2 相应的比较输出引脚
P45
COMPN22
输出
与定时器 4 的比较通道 CC2 相应的比较互补输出引脚
比较模式 0:当 TIMER2 的计数值等于比较设定的值时,相应比较器通道的比较输
出信号变化。具体可由寄存器 TIMERx_OUT_P[i](i=0/1/2 比特位和 4/5/6 比特位)控制,
即
当 TIMERx_OUT_P[i](i=4/5/6)=0 时,相应通道的比较输出由高变低,
当 TIMERx_OUT_P[i](i=0/1/2)=0 时,相应通道的比较互补输出由低变高;
当 TIMERx_OUT_P[i](i=4/5/6)=1 时,相应通道的比较输出由低变高,
当 TIMERx_OUT_P[i](i=0/1/2)=1 时,相应通道的比较互补输出由高变低;
TIMER2 计数值溢出时,相应比较器通道的输出信号变为与比较器的值相等时输出
信号相反的极性。
注:i=4 对应 CRC 比较通道;i=5 对应 CC1 比较通道;i=6 对应 CC2 比较通道
i=0 对应 CRC 比较互补通道;i=1 对应 CC1 比较互补通道;i=2 对应 CC2 比较互补通道
比较模式 1:当 TIMER2 的计数值等于比较器的值时,相应比较器通道的比较输出
信号变化(具体由寄存器 TIMERx_ID 的第 0,1,2 位控制,即当计数值等于设定的比较值
时,输出信号被激活,输出引脚输出 TIMERx_ID[i](i=0/1/2)的数值;TIMER2 计数值溢
出时,相应比较器通道的输出信号不会变化。此模式下比较互补输出模式与比较输出模
式一致。
14.8.2. PWM 模式(互补及死区插入)
脉冲宽度调制基于定时器的比较输出功能,可以通过设定比较值来改变占空比。
在 TIMERx_T2CON[2]=0 选择比较模式 0,来选择 PWM 模式,能够独立地设定每
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个输出通道产生 PWM,其通过 TIMERx_CCEN[i][j]=10(i=1,3,5
j=0,2,4)来选择 1 路 PWM
也可选择多路。
PWM 的极性及互补的极性可以通过软件在寄存器中 TIMERx_OUT_P[i](i=0/1/2 和
4/5/6)设置。其计数值和比较值始终进行比较用以确定是否触发比较输出信号的产生。
通 过 设置 通道的 比 较值来产 生不同占 空比的 PWM 。(CRC 通道 对应寄存器
TIMERx_CRCH,
TIMERx_CRCL ; CC1 通 道 对 应 寄 存 器
TIMERx_CCH1
,TIMERx_CCL1 ;CC2 通道对应 寄存器 TIMERx_CCH2, TIMERx_CCL2)
PWM 信号的输出与互补输出可配置 TIMERx_OUT_EN 的第 4,5,6 比特位来使能
PWM 输出;配置 TIMERx_OUT_EN 的第 0,1,2 比特位来使能 PWM 互补输出。
此模式下还支持死区时间的插入,用户可根据具体需要来调整死区时间。配置寄存
器 TIMERx_IRCON 的第 0,1,2 比特位,每个通道将插入死区时间。需要插入的死区时间
大小配置通过寄存器 TIMERx_CCH3 和 TIMERx_CCL3。
注:死区时间功能需要 PWM 的输出及互补输出同时使能。
以互补输出都是高为例:OCiREF 为参考电压,下降沿为比较条件满足,上升沿为
计数溢出。
COMP0i 输出信号在计数值小于比较值时为高;计数值在大于等于比较值时为
低。在计数溢出时,延迟死区时间后拉高。
COMPN0i 输出信号在计数值小于比较值时为低;计数值在大于等于比较值时,
延时死区时间后拉高。在计数溢出时输出拉低。
如果延迟大于当前有效的输出宽度(COMP0i 或者 COMPN0i),则相应的通道不会产
生脉。
图 14-1 带死区的互补输出
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图 14-2 死区时间大于负脉冲
图 14-3 死区时间大于正脉冲
14.8.3. 刹车功能
刹车功能常用于马达控制中。当使用刹车功能时,根据相应的控制寄存器
TIMERx_BREAK_OIS 的第 0,1,2 和 4,5,6 位,比较输出和互补输出状态会被修改。
设置寄存器 TIMERx_BOCEN 第 4 比特位可以使能刹车功能。刹车信号的极性可通
过 寄 存 器 TIMERx_BOCEN 的 第 5 比 特 位 选 择 。 刹 车 信 号 滤 波 可 以 寄 存 器
TIMERx_BOCEN 第 0,1,2,3 比特位选择不同的滤波。
当发生刹车时(外部刹车输入端出现设定的电平):
比较输出及比较互补输出置于设定已知的电平状态
如果设置了 TIMERx_IEN1 的第 4 比特位,则会产生一个中断
如果设置了 TIMERx_BOCEN 的第 6 比特位,则会自动清除该事件标志
14.9. 定时器捕获功能
TIMER3 和 TIMER4 捕获功能有 3 种模式,该功能下实际的时间计数内容保存到相
应的寄存器中。
捕获模式 0:检测到外部输入引脚的沿变化,则发生捕获。该模式下有 3 个通道对
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应 3 个外部输入引脚和 3 个数据缓存寄存器。
表 14-2 TIMER3 和 TIMER4 捕获模式 0 通道对应输出引脚
引脚名称
输出引脚名称
信号类型
注释(在使用时注意端口复用)
P11
CAP10
输入
与 TIMER3 的 CRC 通道相应的通道输入引脚
P42
CAP11
输入
与 TIMER3 的 CC1 通道相应的通道输入引脚
P43
CAP12
输入
与 TIMER3 的 CC2 通道相应的通道输入引脚
P07
CAP20
输入
与 TIMER4 的 CRC 通道相应的通道输入引脚
P20
CAP21
输入
与 TIMER4 的 CC1 通道相应的通道输入引脚
P21
CAP22
输入
与 TIMER4 的 CC2 通道相应的通道输入引脚
可通过设置寄存器 TIMERx_CCEN 选择不同的通道即
TIMERx_CCEN[i][j]=01(i=1,3,5
j=0,2,4)选择相应的捕获通道。
发生捕获时可读取相应的数据缓存寄存器的值,获取当前的实际计数值。
(CRC 通道对应寄存器 TIMERx_CRCH,TIMERx_CRCL ;CC1 通道对应寄存器
TIMERx_CCH1 ,TIMERx_CCL1 ;CC2 通道对应 寄存器 TIMERx_CCH2,TIMERx_CCL2
)。
捕获的极性:CRC 通道的极性可通过 TIMERx_T2CON 的第 6 比特位选择上升沿或
下降沿。 CC1 和 CC2 只支持上升沿。
捕获模式 1:检测到专用的捕获寄存器的低字节写入数据,则发生捕获。定时器的
值会被锁存到到相应的寄存器中。
该模式下有 3 个通道对应 3 个专用的捕获写入寄存器和 3 个数据缓存寄存器。
通过设置寄存器 TIMERx_CCEN 选择不同的通道即 TIMERx_CCEN[i][j]=11(i=1,3,5
j=0,2,4)选择相应的捕获通通道。
当专用捕获寄存器的低字节写入数据时,则发生捕获。(CRC 通道对应寄存器
TIMERx_CRCL ;CC1 通道对应寄存器 TIMERx_CCL1 ;CC2 通道对应寄存器
TIMERx_CCL2)
发生捕获时读取相应通道的数据缓存寄存器的计数值。(CRC 通道对应寄存器
TIMERx_CRCH,TIMERx_CRCL ;CC1 通道对应寄存器
TIMERx_CCH1 ,TIMERx_CCL1 ;CC2 通道对应 寄存器 TIMERx_CCH2,
TIMERx_CCL2)。
捕获模式 2:检测到外部信号发生相应的变化时则可以产生捕获。
表 14-3 TIMER3 和 TIMER4 捕获模式 2 通道对应输出引脚
引脚名称
输出引脚名称
信号类型
注释(在使用时注意端口复用)
P40
T2EX1
输入
TIMER3 捕获通道相应输入引脚
P31
T2EX2
输入
TIMER4 捕获通道相应输入引脚
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此模式下捕获的极性可通过寄存器 TIMERx_IRCON 的第 3,4 比特位选择下降沿,
上升沿,双沿。此模式下可产生中断。
14.10. 定时器 3/4 中断
中断的产生需使能相应的中断源。
可产生中断如下事件发生时可产生中断:
— 更新中断:计数向上溢出
— 外部重载
— 捕获输入(捕获模式 2)
— 输出比较中断
— 刹车中断
14.11. 定时器 3/4 寄存器
TIMER3 寄存器基地址:0x2180
偏置
名称
描述
0x00
TIMER3_IRCON
TIMER3 中断标志及控制寄存器
0x01
TIMER3_IEN1
TIMER3 比较中断控制寄存器
0x02
TIMER3_T2CON
TIMER3 控制寄存器
0x03
TIMER3_CCEN
TIMER3 模式使能寄存器
0x04
TIMER3_CCL1
TIMER3 比较/捕获寄存器低字节
0x05
TIMER3_CCH1
TIMER3 比较/捕获寄存器高字节
0x06
TIMER3_CCL2
TIMER3 比较/捕获寄存器低字节
0x07
TIMER3_CCH2
TIMER3 比较/捕获寄存器高字节
0x08
TIMER3_CCL3
TIMER3 死区寄存器低字节
0x09
TIMER3_CCH3
TIMER3 死区寄存器高字节
0x0A
TIMER3_CRCL
TIMER3 比较/捕获寄存器低字节
0x0B
TIMER3_CRCH
TIMER3 比较/捕获寄存器高字节
0x0C
TIMER3_TL2
TIMER3 计数寄存器低字节
0x0D
TIMER3_TH2
TIMER3 计数寄存器高字节
0x0E
TIMER3_BOCEN
TIMER3 刹车控制寄存器
0x0F
TIMER3_ID
TIMER3 比较模式 1 数据寄存器
0x10
TIMER3_BREAK_OIS
TIMER3 刹车输出状态控制寄存器
0x11
TIMER3_OUT_P
TIMER3 比较输出极性选择寄存器
0x12
TIMER3_OUT_EN
TIMER3 通道使能寄存器
TIMER4 寄存器基地址:0x21A0
偏置
名称
描述
0x00
TIMER4_IRCON
TIMER4 中断标志及控制寄存器
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0x01
TIMER4_IEN1
TIMER4 比较中断控制寄存器
0x02
TIMER4_T2CON
TIMER4 控制寄存器
0x03
TIMER4_CCEN
TIMER4 模式使能寄存器
0x04
TIMER4_CCL1
TIMER4 比较/捕获寄存器低字节
0x05
TIMER4_CCH1
TIMER4 比较/捕获寄存器高字节
0x06
TIMER4_CCL2
TIMER4 比较/捕获寄存器低字节
0x07
TIMER4_CCH2
TIMER4 比较/捕获寄存器高字节
0x08
TIMER4_CCL3
TIMER4 死区寄存器低字节
0x09
TIMER4_CCH3
TIMER4 死区寄存器高字节
0x0A
TIMER4_CRCL
TIMER4 比较/捕获寄存器低字节
0x0B
TIMER4_CRCH
TIMER4 比较/捕获寄存器高字节
0x0C
TIMER4_TL2
TIMER4 计数寄存器低字节
0x0D
TIMER4_TH2
TIMER4 计数寄存器高字节
0x0E
TIMER4_BOCEN
TIMER4 刹车控制寄存器
0x0F
TIMER4_ID
TIMER4 比较模式 1 数据寄存器
0x10
TIMER4_BREAK_OIS
TIMER4 刹车输出状态控制寄存器
0x11
TIMER4_OUT_P
TIMER4 比较输出极性选择寄存器
0x12
TIMER4_OUT_EN
TIMER4 通道使能寄存器
14.11.1.
TIMER3/4 中断标志及控制寄存器 TIMERi_IRCON(偏移:00H,此
处 x 代表 3、4,下同)
比特
名称
属性
复位值
7
EXF2
RW
0x0
6
TF2
RW
0x0
5
BK_FLAG
RW
0x0
描述
外部重载/捕获 2 标志位
外部重载/捕获 2 发生时硬件置 1;软件清 0
溢出标志
硬件置 1;软件清 0
刹车标志位
硬件置 1;溢出自动清 0 或软件清 0
捕获触发方式选择
4:3
EXF2_SEL
RW
0x0
00:下降沿触发
01:上升沿触发
1x:双沿触发
通道 CC2 的死区时间功能
2
COMPL_EN2
RW
0x0
0:关闭
1:打开
通道 CC1 的死区时间功能
1
COMPL_EN1
RW
0x0
0:关闭
1:打开
0
COMPL_EN0
RW
0x0
通道 CRC 的死区时间功能
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0:关闭
1:打开
14.11.2.
比特
TIMER3/4 中断请求控制寄存器 TIMERi_IEN1(偏移:01H)
名称
属性
复位值
描述
外部重载/捕获 2 中断使能位
7
EXEN2
RW
0x0
0:禁止
1:使能
6:5
-
-
-
保留
刹车中断屏蔽位
4
BK_MSK
RW
0x1
0:不屏蔽
1:屏蔽
3
-
-
-
2
INT_ACK2
W
0x0
1
INT_ACK1
W
0x0
0
INT_ACK0
W
0x0
14.11.3.
比特
保留
比较中断响应位
写 1 清 CC1 比较中断
比较中断响应位
写 1 清 CC0 比较中断
比较中断响应位
写 1 清 CRC 比较中断
TIMER3/4 控制寄存器 TIMERi_T2CON(偏移:02H)
名称
属性
复位值
描述
预分频选择
7
T2PS
RW
0x0
0:TIMER 以晶振频率的 1/12 计数
1:TIMER 以晶振频率的 1/24 计数
外部中断 3 的沿选择(捕获模式 0)
6
I3FR
RW
0x0
0:下降沿
1:上升沿
外部中断 2 的沿选择
5
I2FR
RW
0x0
0:下降沿
1:上升沿
重载模式选择
4
T2R1
RW
0x0
3
T2R0
RW
0x0
0x:重载禁止
10:模式 0
11:模式 1
比较模式选择
2
T2CM
RW
0x0
0:模式 0
1:模式 1
1
T2I1
RW
0x0
0
T2I0
RW
0x0
输入选择
00:TIMER 停止
01:定时器模式
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10:事件计数模式
11:门控定时模式
14.11.4.
TIMER3/4 模式是能寄存器 TIMERi_CCEN(偏移:03H)
比特
名称
属性
复位值
描述
7:6
-
-
-
保留
比较/捕获模式下,CC2 寄存器
5:4
Cocah2
Cocal2
RW
0x0
COCAH2
COCAL2
描述
0
0
比较/捕获禁止
0
1
通道 CC2 的上升沿捕获
1
0
通道 CC2 比较输出选择
1
1
写 TIMERi_CCL2 寄存器捕获
比较/捕获模式下,CC1 寄存器
3:2
Cocah1
Cocal1
RW
0x0
COCAH1
COCAL1
描述
0
0
比较/捕获禁止
0
1
通道 CC1 的上升沿捕获
1
0
通道 CC1 比较输出选择
1
1
写 TIMERi_CCL1 寄存器捕获
比较/捕获模式下,CRC 寄存器
1:0
Cocah0
Cocal0
14.11.5.
RW
0x0
COCAH0
COCAL0
描述
0
0
比较/捕获禁止
0
1
通道 CRC 的上升沿捕获
1
0
通道 CRC 比较输出选择
1
1
写 TIMERi_CRCL 寄存器捕获
TIMER3/4 比较/捕获寄存器 TIMERi_CCL1(偏移:04H)
比特
名称
属性
复位值
描述
7:0
TIMERi_CCL1
RW
0x00
TIMER 的通道 CC1 比较/捕获寄存器低字节
14.11.6.
TIMER3/4 比较/捕获寄存器 TIMERi_CCH1(偏移:05H)
比特
名称
属性
复位值
描述
7:0
TIMERi_CCH1
RW
0x00
TIMER 的通道 CC1 比较/捕获寄存器高字节
14.11.7.
TIMER3/4 比较/捕获寄存器 TIMERi_CCL2(偏移:06H)
比特
名称
属性
复位值
描述
7:0
TIMERi_CCL2
RW
0x00
TIMER 的通道 CC2 比较/捕获寄存器低字节
14.11.8.
TIMER3/4 比较/捕获寄存器 TIMERi_CCH2(偏移:07H)
比特
名称
属性
复位值
描述
7:0
TIMERi_CCH2
RW
0x00
TIMER 的通道 CC2 比较/捕获寄存器高字节
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14.11.9.
TIMER3/4 死区时间寄存器低字节 TIMERi_CCL3(偏移:08H)
比特
名称
属性
复位值
描述
7:0
TIMERi_CCL3
RW
0x00
TIMER 的死区时间寄存器低字节
14.11.10. TIMER3/4 死区时间寄存器高字节 TIMERi_CCH3(偏移:09H)
比特
名称
属性
复位值
描述
7:0
TIMERi_CCH3
RW
0x00
TIMER 的死区时间寄存器高字节
14.11.11. TIMER3/4 比较/捕获寄存器 TIMERi_CRCL(偏移:0AH)
比特
名称
属性
复位值
描述
7:0
TIMERi_CRCL
RW
0x00
TIMER 的通道 CRC 比较/捕获寄存器低字节
14.11.12. TIMER3/4 比较/捕获寄存器 TIMERi_CRCH(偏移:0BH)
比特
名称
属性
复位值
描述
7:0
TIMERi_CRCH
RW
0x00
TIMER 的通道 CRC 比较/捕获寄存器高字节
14.11.13. TIMER3/4 计数寄存器 TIMERi_TL2(偏移:0CH)
比特
名称
属性
复位值
描述
7:0
TIMERi_TL2
RW
0x00
TIMER 的计数寄存器低字节
14.11.14. TIMER3/4 计数寄存器 TIMERi_TH2(偏移:0DH)
比特
名称
属性
复位值
描述
7:0
TIMERi_TH2
RW
0x00
TIMER 的计数寄存器高字节
14.11.15. TIMER3/4 刹车控制寄存器 TIMERi_BOCEN(偏移:0EH)
比特
名称
属性
复位值
描述
7
-
-
-
保留
自动清刹车标志使能位
6
AUTO_EN
RW
0x0
0:软件写 0 清
1:软件写 0 清或溢出自动清
刹车输入极性选择位
5
BK_POLA
RW
0x0
0:低电平
1:高电平
刹车使能位
4
BK_EN
RW
0x0
0:禁止
1:使能
刹车信号滤波
0000:无滤波
3:0
SAMPLE_FIL
RW
TER
0x0
0001:信号宽度大于 2 个时钟周期
0010:信号宽度大于 4 个时钟周期
0011:信号宽度大于 8 个时钟周期
0100:信号宽度大于 12 个时钟周期
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0101:信号宽度大于 16 个时钟周期
0110:信号宽度大于 24 个时钟周期
0111:信号宽度大于 32 个时钟周期
1000:信号宽度大于 48 个时钟周期
1001:信号宽度大于 64 个时钟周期
1010:信号宽度大于 80 个时钟周期
1011:信号宽度大于 96 个时钟周期
1100:信号宽度大于 128 个时钟周期
1101:信号宽度大于 160 个时钟周期
1110:信号宽度大于 192 个时钟周期
1111:信号宽度大于 256 个时钟周期
14.11.16. TIMER3/4 比较模式 1 数据寄存器 TIMERi_ID(偏移:0FH)
比特
名称
属性
复位值
描述
7:3
-
-
-
保留
2
TIMERi_ID2
WO
0x0
比较模式 1 的 CC2 通道写数据寄存器
1
TIMERi_ID1
WO
0x0
比较模式 1 的 CC1 通道写数据寄存器
0
TIMERi_ID0
WO
0x0
比较模式 1 的 CRC 通道写数据寄存器
14.11.17. TIMER3/4 刹车输出状态控制寄存器 TIMERi_BREAK_OIS(偏移:
10H)
比特
名称
属性
复位值
描述
7
-
-
-
保留
6
BREAK_OIS
_2
5
BREAK_OIS
_1
通道 CC2 比较输出空闲状态
RW
通道 CC1 比较输出空闲状态
RW
0:发生刹车,比较输出为 0
通道 CRC 比较输出空闲状态
3
-
-
2
BREAK_OIS
_N2
0
0x0
1:发生刹车,比较输出为 1
RW
1
0:发生刹车,比较输出为 0
1:发生刹车,比较输出为 1
BREAK_OIS
_0
4
0x0
0x0
0:发生刹车,比较输出为 0
1:发生刹车,比较输出为 1
-
保留
通道 CC2 比较互补输出空闲状态
RW
0x0
0:发生刹车,比较互补输出为 0
1:发生刹车,比较互补输出为 1
通道 CC1 比较互补输出空闲状态
BREAK_OIS
_N1
RW
BREAK_OIS
_N0
RW
0x0
0:发生刹车,比较互补输出为 0
1:发生刹车,比较互补输出为 1
0x0
通道 CRC 比较互补输出空闲状态
0:发生刹车,比较互补输出为 0
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1:发生刹车,比较互补输出为 1
14.11.18. TIMER3/4 比较输出极性选择寄存器 TIMERi_OUT_P(偏移:11H)
比特
名称
属性
复位值
描述
7
-
-
-
保留
通道 CC2 比较输出极性选择位
6
OUT_P_2
RW
0x0
0:激活为低电平(高电平变为低电平)
1:激活为高电平(低电平变为高电平)
通道 CC1 比较输出极性选择位
5
OUT_P_1
RW
0x0
0:激活为低电平
1:激活为高电平
通道 CRC 比较输出极性选择位
4
OUT_P_0
RW
0x0
0:激活为低电平
1:激活为高电平
3
-
-
-
保留
通道 CC2 比较互补输出极性选择位
2
OUT_P_N2
RW
0x0``
0:激活为高电平
1:激活为低电平
通道 CC1 比较互补输出极性选择位
1
OUT_P_N1
RW
0x0
0:激活为高电平
1:激活为低电平
通道 CRC 比较互补输出极性选择位
0
OUT_P_N0
RW
0x0
0:激活为高电平
1:激活为低电平
14.11.19. TIMER3/4 通道使能寄存器 TIMERi_OUT_EN(偏移:12H)
比特
名称
属性
复位值
描述
7
-
-
-
保留
通道 CC2 比较输出使能位
6
OUT_EN_2
RW
0x0
0:禁止
1:使能
通道 CC1 比较输出使能位
5
OUT_EN_1
RW
0x0
0:禁止
1:使能
通道 CRC 比较输出使能位
4
OUT_EN_0
RW
0x0
0:禁止
1:使能
3
-
-
-
保留
通道 CC2 比较互补输出使能位
2
OUT_EN_N2
RW
0x0
0:禁止
1:使能
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通道 CC1 比较互补输出使能位
1
OUT_EN_N1
RW
0x0
0:禁止
1:使能
通道 CRC 比较互补输出使能位
0
OUT_EN_N0
RW
0x0
0:禁止
1:使能
14.12. 定时器 3/4 操作说明
TIMER3 与 TIMER4 的配置相同,以下将使用 TIMERx 代表
14.12.1.
定时
a. 定时器配置例程
1) 配置 SCCM1 寄存器,使能 TIMERx 的时钟
2) 配置 TIMERx_T2CON 寄存器,设置 TIMERx 工作模式为定时器模式,禁止重载,
预分频数 12
3) 配置 TIMERx_TH2,TIMERx_TL2 寄存器,设置定时器初值
4) 使能 TIMERx 中断和总中断(若采用查询方式可跳过此步)
5) 溢出后,TIMERx_IRCON 的 TF2 位被置位,并触发中断,需要软件清除 TF2
标志位并重装定时器初值(若不重装,则定时器溢出后从 0 开始计数)
b. 重载定时器配置例程
1) 配置 SCCM1 寄存器,使能 TIMERx 的时钟
2) 配置 TIMERx_T2CON 寄存器,设置 TIMERx 工作模式为定时器模式,使能重载模
式 0,预分频数 12
3) 配置 TIMERx_TH2,TIMERx_TL2 寄存器,设置定时器初值(也是重载值)
4) 使能 TIMERx 中断和总中断(若采用查询方式可跳过此步)
5) 溢出后,TIMERx_IRCON 的 TF2 位被置位,并触发中断,需要软件清除 TF2
标志位,不需要再重装定时器初值(会自动重载)
c. 门控定时器配置例程
1) 配置 SCCM1 寄存器,使能 TIMERx 的时钟
2) 配置 TIMERx_T2CON 寄存器的,设置 TIMERx 工作模式为门控定时器模式,使能
重载模式 0,预分频数 12
3) 配置 TIMERx_TH2,TIMERx_TL2 寄存器,设置定时器初值(也是重载值)
4) 设置 P41 复用为 T2FF1(或 P32 复用为 T2FF2),T2FF1/T2FF2 给高电平,TIMERx
工作;T2FF1/T2FF2 给低电平,TIMERx 停止,TIMERx_TH2,TIMERx_TL 的
值保持
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14.12.2.
比较
a. 比较模式 0 例程
1) 配置 SCCM1 寄存器,使能 TIMERx 的时钟
2) 配置 TIMERx_T2CON 寄存器,设置 TIMERx 工作模式为定时器模式,使能重载模
式 0,预分频数 12,设置为比较模式 0
3) 配置 TIMERx_TH2,TIMERx_TL2 寄存器,设置定时器初值(也是重载值)
4) 配置 IOCFG_CTRLx 寄存器,将相应管脚配置为比较/互补输出功能
5) 配置 CRC 通道比较值 TIMERx_CRCL,TIMERx_CRCH 寄存器
6) 配置 CC1 通道比较值 TIMERx_CCL1,TIMERx_CCH1 寄存器
7) 配置 CC2 通道比较值 TIMERx_CCL2,TIMERx_CCH2 寄存器
8) 配置 TIMERx_OUT_EN、TIMERx_OUT_P 寄存器,设置输出使能和输出极性
9) 配置 TIMERx_CCEN 寄存器,使能比较输出通道 CRC/CC1/CC2
10) 配置 TIMERx_CCH3,TIMERx_CCL3 寄存器,配置死区时间
11) 配置 TIMERx_IRCON 寄存器,设置是否打开 CRC/CC1/CC2 通道的死区功能
12) 配置 TIMERx_BOCEN 寄存器,设置刹车输入的极性,滤波时间,是否使能刹
车功能。(若不使能刹车功能,则 12~15 步可跳过)
13) 配置 TIMER4_BREAK_OIS 寄存器,设置比较输出和互补输出在发生刹车后的
输出电平
14) 配置 IOCFG_CTRLx 寄存器,将相应管脚设置为刹车输入功能
15) 配置 TIMERx_IEN,设置刹车中断不屏蔽
16) 使能 TIMERx 中断和总中断
中断响应:
溢出中断——TIMERx_IRCON 的 TF2 位被置位,并触发溢出中断,需要软件清
除 TF2 标志位,并清除 CC1、CC2、CRC 通道比较响应标志(TIMERx_IEN1 低 3
位)。
刹车中断——TIMERx_IRCON 的 BK_FLAG 位被置位,并触发刹车中断,需要
软件清除 BK_FLAG 标志位。
b. 比较模式 1 例程
1) 配置 SCCM1 寄存器,使能 TIMERx 的时钟
2) 配置 TIMERx_T2CON 寄存器,设置 TIMERx 工作模式为定时器模式,使能重载模
式 0,预分频数 12,设置为比较模式 1
3) 配置 TIMERx_TH2,TIMERx_TL2 寄存器,设置定时器初值(也是重载值)
4) 配置 IOCFG_CTRLx 寄存器,将相应管脚配置为比较/互补输出功能
5) 配置 CRC 通道比较值 TIMERx_CRCL,TIMERx_CRCH 寄存器
6) 配置 CC1 通道比较值 TIMERx_CCL1,TIMERx_CCH1 寄存器
7) 配置 CC2 通道比较值 TIMERx_CCL2,TIMERx_CCH2 寄存器
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8) 配置 TIMERx_OUT_EN 寄存器,使能通道 CRC/CC1/CC2 输出
9) 配置 TIMERx_CCEN 寄存器,使能比较输出通道 CRC/CC1/CC2
10) 配置 TIMERx_ID 寄存器,设置比较通道输出的电平
11) 使能 TIMERx 中断和总中断
12) 当 TIMERx 的计数值与设定的比较值相等时,对应的比较通道输出 TIMERx_ID
的写入值
13) 溢出后,TIMERx_IRCON 的 TF2 位被置位,并触发溢出中断,需要软件清除
TF2 标志位,并清除 CC1/CC2/CRC 通道比较响应标志(TIMERx_IEN1 低 3 位)
14.12.3.
捕获
a. 捕获模式 0 例程
1) 配置 SCCM1 寄存器,使能 TIMERx 的时钟
2) 配置 IOCFG_CTRLx 寄存器,将相应管脚配置为捕获输入功能
3) 配置 TIMERx_T2CON 寄存器,设置 TIMERx 工作模式为定时器模式,使能重载模
式 0,预分频数 12
4) 配置 TIMERx_TH2,TIMERx_TL2 寄存器,设置定时器初值(也是重载值)
5) 配置 TIMERx_CCEN 寄存器,使能通道 CRC/CC1/CC2 上升沿捕获
6) 当检测到 CAP10..CAP12(或 CAP20..CAP22)满足条件时,TIMERx 的值保存
到合适的寄存器((TIMERx_CRCH,TIMERx_CRCL)(TIMERx_CCH1,
TIMERx_CCL1) (TIMERx_CCH2,TIMERx_CCL2))中
b. 捕获模式 1 例程
1) 配置 SCCM1 寄存器,使能 TIMERx 的时钟
2) 配置 TIMERx_T2CON 寄存器,设置 TIMERx 工作模式为定时器模式,使能重载模
式 0,预分频数 12
3) 配置 TIMERx_TH2,TIMERx_TL2 寄存器,设置定时器初值(也是重载值)
4) 配置 TIMERx_CCEN 寄存器,使能通道 CRC/CC1/CC2 写寄存器捕获
5) 当对捕获寄存器的低字节进行写操作时,产生捕获,TIMERx 的值保存到合适
的 寄 存 器 ( ( TIMERx_CRCH , TIMERx_CRCL ) ( TIMERx_CCH1 ,
TIMERx_CCL1) (TIMERx_CCH2,TIMERx_CCL2))中
c. 捕获模式 2 例程
1) 配置 SCCM1 寄存器,使能 TIMERx 的时钟
2) 配置 IOCFG_CTRLx 寄存器,将相应管脚配置为捕获输入功能 T1EX2(或
T2EX2)
3) 配置 TIMERx_T2CON 寄存器,设置 TIMERx 工作模式为定时器模式,使能重载模
式 0,预分频数 12
4) 配置 TIMERx_TH2,TIMERx_TL2 寄存器,设置定时器初值(也是重载值)
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5) 配置 TIMERx_IRCON 寄存器,设置 T1EX2(或 T2EX2)捕获极性
6) 配置 TIMERx_IEN1 寄存器,使能重载/捕获 2 中断
7) 使能 TIMERx 中断和总中断。
8) 当检测到 T1EX2(或 T2EX2)满足条件时,TIMERx 的值保存到合适的寄存器
((TIMERx_CRCH,TIMERx_CRCL)(TIMERx_CCH1,TIMERx_CCL1)
(TIMERx_CCH2,TIMERx_CCL2))中。
中断响应:
溢出中断——TIMERx_IRCON 的 TF2 位被置位,并触发溢出中断,需要软件清
除 TF2 标志位。
捕获中断——TIMERx_IRCON 的 EXF2 位被置位,并触发捕获中断,需要软件
清除 EXF2 标志位。
注:TIMER3 捕获模式 2 可用外部 IO 输入或比较器 2 的输出进行触发。当选择比较器 2 的输出触
发时,外部 IO 输入无效。
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15.实时时钟(RTC)
15.1. 概述
该设备带有一个独立的实时计时器。它提供了一个时钟,日期和可编程的闹钟。RTC
还包括一个用于唤醒低功耗的单元。
RTC 包含了对世纪/年/月/日/小时(24 小时制)/分/秒的二进制编码,对 28 天、29
天(闰年)、30 天和 31 天的月份自动执行调整。
15.2. RTC 主要特性
时钟源可为片外 32.768K 低速晶振、内部 32K 低速 RC 振荡器
日历功能:世纪/年/月/日/小时(24 小时制)/分/秒
月份天数自动调整
周期定时功能:支持日/时/分/秒产生周期的 TICK 中断
闹钟功能:当日历时间与设置的闹钟时间匹配则会产生 ALARM 中断
15.3. RTC 功能描述
该 RTC 单元功能的实现由一组可读写的 8 位寄存器控制具体(具体参照 RTC 寄存
器描述)。时钟选择具体参照寄存器 LP_CTRL 1(具体参照第 8 章 时钟控制)。
15.4. RTC 寄存器
RTC 寄存器基地址:0x2080
偏置
名称
描述
0x01
RTC_HOUR_SEL
小时配置寄存器
0x02
RTC_MIN_SEL
分钟配置寄存器
0x03
RTC_SEC_SEL
秒配置寄存器
0x05
RTC_YEAR_SEL
年配置寄存器
0x06
RTC_MON_SEL
月份配置寄存器
0x07
RTC_DATE_SEL
日期配置寄存器
0x08
RTC_CENTURY_SEL
世纪配置寄存器
0x09
RTC_ALARM_HOUR_SEL
闹铃小时配置寄存器
0x0A
RTC_ALARM_MIN_SEL
闹铃分钟配置寄存器
0x0B
RTC_ALARM_SEC_SEL
闹铃秒配置寄存器
0x0D
RTC_ALARM_YEAR_SEL
闹铃年配置寄存器
0x0E
RTC_ALARM_MON_SEL
闹铃月份配置寄存器
0x0F
RTC_ALARM_DATE_SEL
闹铃日期配置寄存器
0x10
RTC_SEC_INIT_CNT_SEL_3
基本计数器[31:24]寄存器
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0x11
RTC_SEC_INIT_CNT_SEL_2
基本计数器[23:16]寄存器
0x12
RTC_SEC_INIT_CNT_SEL_1
基本计数器[15:8]寄存器
0x13
RTC_SEC_INIT_CNT_SEL_0
基本计数器[7:0]寄存器
0x14
RTC_TICK_CTRL_SEL
Tick 中断配置寄存器
0x15
RTC_ALARM_CTRL_SEL
Alarm 中断配置寄存器
0x16
RTC_RELOAD_SEL
重新配置 RTC 寄存器使能寄存器
0x17
RTC_START_SEL
RTC 开始工作控制寄存器
0x18
RTC_CLR_INIT_SEL
RTC 中断标志清除寄存器
15.4.1. 小时配置寄存器(偏移:01H)
比特
名称
属性
复位值
描述
Hour 配置寄存器(范围为 0~59)
7:0
RTC_HOUR_SEL
RW
0x00
W:配置初始 hour;
R:RTC 计数 hour 值;
15.4.2. 分钟配置寄存器(偏移:02H)
比特
名称
属性
复位值
描述
Minute 配置寄存器(范围为 0~59)
7:0
RTC_MIN_SEL
RW
0x00
W:配置初始 Minute;
R:RTC 计数 Minute 值;
15.4.3. 秒配置寄存器(偏移:03H)
比特
名称
属性
复位值
描述
Second 配置寄存器(范围为 0~59)
7:0
RTC_SEC_SEL
RW
0x00
W:配置初始 Second;
R:RTC 计数 Second 值;
15.4.4. 年配置寄存器(偏移:05H)
比特
名称
属性
复位值
描述
Year 配置寄存器(范围为 0~99)
7:0
RTC_YEAR_SEL
RW
0x00
W:配置初始 Year;
R:RTC 计数 Year 值;
15.4.5. 月配置寄存器(偏移:06H)
比特
名称
属性
复位值
描述
Month 配置寄存器(范围为 0~59)
7:0
RTC_MON_SEL
RW
0x00
W:配置初始 Month;
R:RTC 计数 Month 值;
15.4.6. 日期配置寄存器(偏移:07H)
比特
名称
属性
复位值
描述
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Month 配置寄存器(范围为 0~59)
7:0
RTC_DATE_SEL
RW
0x00
W:配置初始 Month;
R:RTC 计数 Month 值;
15.4.7. 世纪配置寄存器(偏移:08H)
比特
名称
属性
7:0
RTC_CENTURY_S
EL
复位值
描述
Century 配置寄存器(范围为 0~59)
RW
0x00
W:配置初始 Century;
R:RTC 计数 Century 值;
15.4.8. 闹铃小时配置寄存器(偏移:09h)
比特
名称
属性
复位值
描述
闹铃 Hour 配置寄存器
7:0
ALARM_HOUR
RW
0x00
W:配置初始闹铃 Hour;
R:读取闹铃 Hour 值;
15.4.9. 闹铃分钟配置寄存器(偏移:0AH)
比特
名称
属性
复位值
描述
闹铃 Minute 配置寄存器
7:0
ALARM_MINUTE
RW
0x00
W:配置初始闹铃 Minute;
R:读取闹铃 Minute 值;
15.4.10.
比特
闹铃秒配置寄存器(偏移:0BH)
名称
属性
复位值
描述
闹铃 Second 配置寄存器
7:0
ALARM_SECOND
RW
0x00
W:配置初始闹铃 Second;
R:读取闹铃 Second 值;
15.4.11.
比特
闹铃年配置寄存器(偏移:0DH)
名称
属性
复位值
描述
闹铃 Year 配置寄存器
7:0
ALARM_YEAR
RW
0x00
W:配置初始闹铃 Year;
R:读取闹铃 Year 值;
15.4.12.
比特
闹铃月份配置寄存器(偏移:0EH)
名称
属性
复位值
描述
闹铃 Month 配置寄存器
7:0
ALARM_MONTH
RW
0x00
W:配置初始闹铃 Month;
R:读取闹铃 Month 值;
15.4.13.
比特
名称
闹铃日期状态寄存器(偏移:0FH)
属性
复位值
描述
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闹铃 Date 配置寄存器
7:0
ALARM_DATE
RW
0x00
W:配置初始闹铃 Date;
R:读取闹铃 Date 值;
15.4.14.
基本计数器 SEC_CNT_3~ SEC_CNT_0 秒计数校准寄存器(偏移:
10H~13H)
比特
名称
属性
复位值
描述
秒计数校准寄存器
当采用内部 RC_32K 作为 RTC 计数时钟时,需要配
31:0
SEC_CNT
RW
0x8000
置此寄存器。配置值为使用内部 RC_32K 时钟计数
1 秒需要的 cycle 个数
W:配置秒计数初始值;
R:读取秒计数初始值;
注:该寄存器由 Sec_cnt_3、Sec_cnt_2、Sec_cnt_1、Sec_cnt_0 依次拼接而成,其中 Sec_cnt_3 为最
高 byte,Sec_cnt_0 为最低 byte。
15.4.15.
TICK 中断配置寄存器(偏移:14H)
比特
名称
属性
复位值
描述
7:3
RSV
-
-
保留
Tick 中断源头选择
00:Second
2:1
TICK_SEL
RW
01:Minute
0x0
10:Hour
11:Date
Tick 中断使能位
0
TICK_INT_EN
RW
0:不使能
0x0
1:使能
15.4.16.
ALARM 中断配置寄存器(偏移:15H)
比特
名称
属性
复位值
描述
7
RSV
-
-
保留
闹铃中断选择位:
6
ALARM_YEAR_SEL
RW
0x0
0:闹铃中断不选中 Year
1:闹铃中断选中 Year
闹铃中断选择位:
5
ALARM_MON_SEL
RW
0x0
0:闹铃中断不选中 Month
1:闹铃中断选中 Month
闹铃中断选择位:
4
ALARM_DATE_SEL
RW
0x0
0:闹铃中断不选中 Date
1:闹铃中断选中 Date
3
ALARM_HOUR_SEL
RW
0x0
闹铃中断选择位:
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0:闹铃中断不选中 Hour
1:闹铃中断选中 Hour
闹铃中断选择位:
2
ALARM_MIN_SEL
RW
0:闹铃中断不选中 Minute
0x0
1:闹铃中断选中 Minute
闹铃中断选择位:
1
ALARM_SEC_SEL
RW
0:闹铃中断不选中 Second
0x0
1:闹铃中断选中 Second
闹铃中断使能位
0
ALARM_INT_EN
RW
0:不使能
0x0
1:使能
注:使能闹铃中断后,若 RTC 当前各寄存器计数值与 Alarm_Ctrl[6:1]选中中断的寄存器的值全部
相等时,产生中断。
15.4.17.
重新配置 RTC 寄存器使能寄存器(偏移:16H)
比特
名称
属性
复位值
描述
7:1
RSV
-
-
保留
RTC 寄存器重载使能位
0
RTC_RELOAD
RW
0x0
0:不重载 RTC 寄存器值;
1:重载 RTC 寄存器值;
注:此处重新加载的寄存器为:Hour、Minute、Second、Year、Month、Date、Century。
15.4.18.
RTC 开始工作控制寄存器(偏移:17H)
比特
名称
属性
复位值
描述
7:1
RSV
-
-
保留
RTC 工作使能位
0
RTC_START
RW
0x0
0:不使能;
1:使能;
15.4.19.
RTC 中断标志清除寄存器(偏移:18H)
比特
名称
属性
复位值
描述
7:1
RSV
-
-
保留
清 ALARM 中断位:
1
CLR_ALARM_INT
RW
0x0
W:1:清除闹钟中断;
R:0:此时无闹钟中断;
1:此时有闹钟中断;
清 TICK 中断位:
0
CLR_TICK_INT
RW
0x0
W:1:清除 Tick 中断;
R:0:此时有 Tick 中断;
1:此时有 Tick 中断;
15.5. RTC 操作说明
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1) 配置 RTC 系统时钟,工作时钟(配置 LP_CTRL 1 为外部 32.768K 或者内部
32K);
2) 初始化 HOUR、MINUTE、SECOND、YEAR、MONTH、DATE、CENTURY
等寄存器;
3) 如果 RTC 工作时钟为内部 OSC_32K,则根据工作时钟频率,配置 SEC_CNT 寄
存器;SEC_CNT 为工作时钟计数 1 S 时对应的计数值;
4) 根据场景配置 TICK 中断对应的寄存器 TICK_CTRL;
5) 根据场景配置 ALARM 中断对应的寄存器 ALARM_HOUR、ALARM_MINUTE、
ALARM_SECOND 、 ALARM_YEAR 、 ALARM_MONTH 、 ALARM_DATE 、
ALARM_CTRL;
6) 配置 RTC_START 寄存器,启动 RTC 正常工作;
注:改变 HOUR、MINUTE、SECOND、YEAR、MONTH、DATE、CENTURY 等寄存器值,
必须再次配置 RTC_RELOAD 和 RTC_START 寄存器;
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16.看门狗(WDT)
16.1. 概述
看门狗模块(WDT)采用 15 位的递增计数器,从加载值开始递增计数。当计数器
从加载值计数到计数器溢出时,如果看门狗动作设为复位,则看门狗模块输出复位信号,
复位系统;如果看门狗动作设为中断,则触发看门狗中断,如果在中断中未及时进行喂
狗操作(重新设置加载值),则产生复位信号复位系统。用户可以通过设置看门狗使能
位来停止/启动计数器。
16.2. WDT 主要特性
15 位的递增计数器
可选择的计数时钟周期
可编程装载值
16.3. 看门狗复位
看门狗复位功能时可配置寄存器 SCRSTEN 的第 1 比特位,当看门狗计数器计数到
加载值溢出时,则会产生一个系统复位。
16.4. 看门狗中断
看门狗中断时可配置寄存器 IEN3 的第 1 比特位,使能看门狗中断,同时使能总中
断。
16.5. 看门狗开始工作
看门狗工作使能可配置寄存器 IEN1 的第 6 比特位,使能看门狗定时器开始工作标
志。
16.6. 看门狗计数器
看门狗计数器计数时钟有 24 或 3072 个时钟周期计数递增一次,可通过配置寄存器
WDTREL 的第 7 比特位选择。
看门狗计数器为 15 位计数器,可配置寄存器 WDTREL 的第 0 至第 6 比特位设置计
数加载值的高 7 位,低 8 位默认为 0x00。
16.7. 看门狗寄存器
WDT 特殊功能寄存器
偏置
名称
描述
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0x86
WDTREL
加载寄存器
16.7.1. WDTREL 加载寄存器(偏移:86H)
比特
名称
属性
复位值
描述
计数时钟周期选择位:
7
DIV
WO
0x0
0:看门狗计数器每 24 个时钟周期递增一次
1:看门狗计数器每 3072(128*24)个时钟周
期递增一次
6:0
LOAD
WO
0x00
7 位寄存器,用来存入加载值的高 7 位。
注:LOAD 的最低有效值为 1,配置完 LOAD 值后,实际 15 位计数器计数值的高 7 位为 LOAD 值,
低 8 位值为 0x00。
假设 LOAD 的 7 位寄存器值对应的十进制数据为 n,看门狗复位时间(单位:秒)的计算公式如下:
当 DIV 配置为 0 时,则看门狗复位时间为:
( 128 n ) * 256 * 24
16000000
当 DIV 配置为 1 时,则看门狗复位时间为:
( 128 n ) * 256 * 3072
16000000
16.8. 看门狗操作说明
16.8.1. 看门狗定时器溢出产生中断
1) 配置加载寄存器;
2) 配置计数时钟周期选择位;
3) 配置使能看门狗时钟;
4) 配置中断使能;
5) 使能看门狗复位;
6) 使能看门狗定时器。
注:如果没有使能中断,则在计数到加载值溢出,经过中断未在 2 个计数值内喂狗,将产生一
个系统复位。
16.8.2. 看门狗定时器溢出产生系统复位
1) 配置 SCCM0,使能看门狗时钟;
2) 配置 SCRSTEN 使能看门狗复位芯片;
3) 配置使能看门狗中断 IEN3.WDT_EN;
4) 开启总中断
5) 配置加载寄存器 WDTREL,设置计数时钟周期以及加载值;
6) 开启看门狗定时器(IEN1.SWDT)。
注:计数器计数到加载值溢出,不喂狗将产生一个系统复位。
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17.AES/SM4/DES 加解密
17.1. 概述
该设备内置 DES 协处理器,支持单 DES 和三重 DES 算法,实现数据的加解密。
该设备内置 SM4 协处理器,支持 SM4 算法,实现数据的加解密。
该设备内置 AES128 协处理器,支持 AES128 算法,实现数据的加解密。
17.2. 主要特性
DES 符合 FIPS 46-3 的加解密标准
单 DES 支持 64bit 密钥,三重 DES 支持 192bit 密钥
DES 支持 ECB(Electronic Code Book)模式
AES 支持 128bit 密钥
SM4 支持 128bit 密钥
17.3. 加解密算法寄存器
加解密算法寄存器基地址:0x2100
偏置
名称
描述
0x00
SM4_DES_CON
控制寄存器
0x01
SM4_DES_STS
状态寄存器
0x02
SM4_DES_MSK
中断控制寄存器
0x03
SM4_DES_DAT0_0
数据寄存器
0x04
SM4_DES_DAT0_1
数据寄存器
0x05
SM4_DES_DAT0_2
数据寄存器
0x06
SM4_DES_DAT0_3
数据寄存器
0x07
SM4_DES_DAT1_0
数据寄存器
0x08
SM4_DES_DAT1_1
数据寄存器
0x09
SM4_DES_DAT1_2
数据寄存器
0x0a
SM4_DES_DAT1_3
数据寄存器
0x0b
SM4_DES_DAT2_0
数据寄存器
0x0c
SM4_DES_DAT2_1
数据寄存器
0x0d
SM4_DES_DAT2_2
数据寄存器
0x0e
SM4_DES_DAT2_3
数据寄存器
0x0f
SM4_DES_DAT3_0
数据寄存器
0x10
SM4_DES_DAT3_1
数据寄存器
0x11
SM4_DES_DAT3_2
数据寄存器
0x12
SM4_DES_DAT3_3
数据寄存器
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0x13
SM4_DES_KEY0_0
密钥寄存器
0x14
SM4_DES_KEY0_1
密钥寄存器
0x15
SM4_DES_KEY0_2
密钥寄存器
0x16
SM4_DES_KEY0_3
密钥寄存器
0x17
SM4_DES_KEY1_0
密钥寄存器
0x18
SM4_DES_KEY1_1
密钥寄存器
0x19
SM4_DES_KEY1_2
密钥寄存器
0x1a
SM4_DES_KEY1_3
密钥寄存器
0x1b
SM4_DES_KEY2_0
密钥寄存器
0x1c
SM4_DES_KEY2_1
密钥寄存器
0x1d
SM4_DES_KEY2_2
密钥寄存器
0x1e
SM4_DES_KEY2_3
密钥寄存器
0x1f
SM4_DES_KEY3_0
密钥寄存器
0x20
SM4_DES_KEY3_1
密钥寄存器
0x21
SM4_DES_KEY3_2
密钥寄存器
0x22
SM4_DES_KEY3_3
密钥寄存器
0x23
SM4_DES_KEY4_0
密钥寄存器
0x24
SM4_DES_KEY4_1
密钥寄存器
0x25
SM4_DES_KEY4_2
密钥寄存器
0x26
SM4_DES_KEY4_3
密钥寄存器
0x27
SM4_DES_KEY5_0
密钥寄存器
0x28
SM4_DES_KEY5_1
密钥寄存器
0x29
SM4_DES_KEY5_2
密钥寄存器
0x2a
SM4_DES_KEY5_3
密钥寄存器
17.3.1. SM4_DES_CON 控制寄存器(偏移:00H)
比特
名称
7:4
保留
属性
复位值
描述
算法选择:
00:AES128
3:2
mode
R/W
0x0
01:DES
10:3DES
11:SM4
运算方式控制位
1
ende_reg
R/W
0x0
1:加密
0:解密
启动控制位
0
start
R/W
0x0
0:停止
1:启动。软件置 1,加解密结束时硬件自动清零
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17.3.2. SM4_DES_STS 状态寄存器(偏移:01H)
比特
名称
7:1
保留
属性
复位值
描述
加解密完成标志
0
sts
R/W
0:未完成
0x0
1:运算完成,硬件置 1,软件写清零。
17.3.3. SM4_DES_MSK 中断控制寄存器(偏移:02H)
比特
名称
7:1
保留
属性
复位值
描述
屏蔽加解密中断控制位
0
msk
R/W
1:屏蔽
0x0
0:不屏蔽
17.3.4. SM4_DES_DAT0_X 数据存器 32 位(偏移:03H)
比特
名称
属性
复位值
31:24
SM4_DES_DAT0_3
R/W
0x00
23:16
SM4_DES_DAT0_2
R/W
0x00
15:8
SM4_DES_DAT0_1
R/W
0x00
7:0
SM4_DES_DAT0_0
R/W
0x00
描述
1、SM4/AES128/DES/3DES 明文输入数据寄存
器
2、加密/解密输出的数据
17.3.5. SM4_DES_DAT1_X 数据存器 32 位(偏移:07H)
比特
名称
属性
复位值
31:24
SM4_DES_DAT1_3
R/W
0x00
23:16
SM4_DES_DAT1_2
R/W
0x00
15:8
SM4_DES_DAT1_1
R/W
0x00
7:0
SM4_DES_DAT1_0
R/W
0x00
描述
1、SM4/AES128/DES/3DES 明文输入数据寄存
器
2、加密/解密输出的数据
17.3.6. SM4_DES_DAT2_X 数据存器 32 位(偏移:0BH)
比特
名称
属性
复位值
31:24
SM4_DES_DAT0_3
R/W
0x00
23:16
SM4_DES_DAT0_2
R/W
0x00
15:8
SM4_DES_DAT0_1
R/W
0x00
7:0
SM4_DES_DAT0_0
R/W
0x00
描述
1、SM4/AES128 明文输入数据寄存器
2、加密/解密输出的数据
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17.3.7. SM4_DES_DAT3_X 数据存器 32 位(偏移:0FH)
比特
名称
属性
复位值
31:24
SM4_DES_DAT0_3
R/W
0x00
23:16
SM4_DES_DAT0_2
R/W
0x00
15:8
SM4_DES_DAT0_1
R/W
0x00
7:0
SM4_DES_DAT0_0
R/W
0x00
描述
1、SM4/AES128 明文输入数据寄存器
2、加密/解密输出的数据
17.3.8. SM4_DES_KEY0_X 数据存器 32 位(偏移:13H)
比特
名称
属性
复位值
31:24
SM4_DES_KEY0_3
R/W
0x00
23:16
SM4_DES_KEY0_2
R/W
0x00
15:8
SM4_DES_KEY0_1
R/W
0x00
7:0
SM4_DES_KEY0_0
R/W
0x00
描述
1、SM4/AES128/DES/3DES 密钥输入数据寄存
器
17.3.9. SM4_DES_KEY1_X 数据存器 32 位(偏移:17H)
比特
名称
属性
复位值
31:24
SM4_DES_KEY1_3
R/W
0x00
23:16
SM4_DES_KEY1_2
R/W
0x00
15:8
SM4_DES_KEY1_1
R/W
0x00
7:0
SM4_DES_KEY1_0
R/W
0x00
17.3.10.
1、SM4/AES128/DES/3DES 密钥输入数据寄存
器
SM4_DES_KEY2_X 数据存器 32 位(偏移:1BH)
比特
名称
属性
复位值
31:24
SM4_DES_KEY2_3
R/W
0x00
23:16
SM4_DES_KEY2_2
R/W
0x00
15:8
SM4_DES_KEY2_1
R/W
0x00
7:0
SM4_DES_KEY2_0
R/W
0x00
17.3.11.
描述
描述
1、SM4/AES128/3DES 密钥输入数据寄存器
SM4_DES_KEY3_X 数据存器 32 位(偏移:1FH)
比特
名称
属性
复位值
31:24
SM4_DES_KEY3_3
R/W
0x00
描述
1、SM4/AES128/3DES 密钥输入数据寄存器
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23:16
SM4_DES_KEY3_2
R/W
0x00
15:8
SM4_DES_KEY3_1
R/W
0x00
7:0
SM4_DES_KEY3_0
R/W
0x00
17.3.12.
SM4_DES_KEY4_X 数据存器 32 位(偏移:23H)
比特
名称
属性
复位值
31:24
SM4_DES_KEY4_3
R/W
0x00
23:16
SM4_DES_KEY4_2
R/W
0x00
15:8
SM4_DES_KEY4_1
R/W
0x00
7:0
SM4_DES_KEY4_0
R/W
0x00
17.3.13.
描述
1、3DES 密钥输入数据寄存器
SM4_DES_KEY5_X 数据存器 32 位(偏移:27H)
比特
名称
属性
复位值
31:24
SM4_DES_KEY5_3
R/W
0x00
23:16
SM4_DES_KEY5_2
R/W
0x00
15:8
SM4_DES_KEY5_1
R/W
0x00
7:0
SM4_DES_KEY5_0
R/W
0x00
描述
1、3DES 密钥输入数据寄存器
17.4. 加解密算法操作说明
1. 初始化流程
1) 配置 SCCM2 寄存器,使能加解密算法时钟
2) 使能加解密算法中断和总中断
3) 配置 SM4_DES_MSK 寄存器,选择是否屏蔽 DES 和 SM4 中断,
若采用中断方式,则不屏蔽中断,若采用查询方式则屏蔽中断且第 2 步可以跳过。
2. 算法加、解密流程
1) 写入待加密或解密的数据到寄存器 SM4_DES_DAT0_X 至 SM4_DES_DAT3_X
(X=0,1,2,3。下同)
DES/TDES 对应 SM4_DES_DAT0_X ~ SM4_DES_DAT1_X;
SM4/AES 对应 SM4_DES_DAT0_X ~ SM4_DES_DAT3_X;
2) 写入相应的密钥数据到寄存器 SM4_DES_KEY0_X 至 SM4_DES_KEY5_X
DES 对应 SM4_DES_KEY0_X ~ SM4_DES_KEY1_X;
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TDES 对应 SM4_DES_KEY0_X ~ SM4_DES_KEY5_X;
SM4/AES 对应 SM4_DES_KEY0_X ~ SM4_DES_KEY3_X;
3) 写寄存器 SM4_DES_CON 的第 0,1,2,3 比特位配置加解密模式
4) 查询 SM4_DES_STS 寄存器,等待加解密完成(若采用中断方式,则在加解密
完成后会产生中断)。
5) 查到 SM4_DES_STS 寄存器标志位(或进入中断)后,清除标志位。然后读数
据寄存器 SM4_DES_DAT0_X 至 SM4_DES_DAT3_X
DES/TDES 对应 SM4_DES_DAT0_X~SM4_DES_DAT1_X;
SM4/AES 对应 SM4_DES_DAT0_X ~ SM4_DES_DAT3_X;
注:若要改变 SM4_DES_MSK 中断的值,建议在写入秘钥数据之前执行
需加解数据和密钥的写入与读取,都是高字节数据在后,低字节数据在前,依次填入。例如:
0x11,0x12,0x13,0x14。
SM4_DES_DAT0_0=0x14,SM4_DES_DAT0_1=0x13,
SM4_DES_DAT0_2=0x12,SM4_DES_DAT0_3=0x11。
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18.乘除法器(MDU)
18.1. 概述
该设备集成一个算术协处理器使高性能的 8051 执行额外的扩展算术运算。
18.2. 主要特性
支持 32 位除法
支持 16 位乘法
移位和标准化操作
18.3. MDU 计算操作描述
18.3.1. 16bit*16bit 乘法运算
将乘数写入寄存器 MD0,MD1(高位在后,低位在前,下同),将被乘数写入寄
存器 MD4,MD5。等待计算出结果,读取寄存器 MD0/MD1/MD2/MD3(MD0 为低字
节,MD3 为高字节)。
18.3.2. 16bit/16bit 除法运算
将被除数写入寄存器 MD0,MD1;将除数写入寄存器 MD4,MD5。等待计算出结
果,商存储在寄存器 MD0(低 8 位),MD1(高 8 位);余数存储在寄存器 MD4(低
8 位)、MD5(高 8 位)。
18.3.3. 32bit/16bit 除法运算
将被除数写入寄存器 MD0,MD1,MD2,MD3;将除数写入寄存器 MD4,MD5。
等待计算出结果,商存储在寄存器 MD0(低字节),MD1,MD2,MD3(最高字节);
余数存储在寄存器 MD4(低 8 位)、MD5(高 8 位)。
18.3.4. 移位操作运算
将需要移位的数据写入寄存器 MD0,MD1,MD2,MD3(高位在后,低位在前);
配置 ARCON 寄存器的第 5 比特位选择左移或者右移;配置 ARCON 的 0,1,2,3,4 比特位
确定移动位数。等待计算结果,读取寄存器 MD0(最低字节),MD1,MD2,MD3(最
高字节)。
例:16bit*16bit 以 0x1234*0x5678=0x6260060 为例
乘数写入寄存器 MD0=0x34,MD1=0x12;被乘数写入寄存器 MD4=0x78,MD5=0x56
等待结果,读取寄存器 MD0=0x60,MD1=0x00,MD2=0x26,MD3=0x06。
18.4. MDU 寄存器
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寄存器
地址
描述
复位值
MD0
E9H
乘法/除法数据寄存器
00H
MD1
EAH
00H
MD2
EBH
00H
MD3
ECH
00H
MD4
EDH
00H
MD5
EEH
00H
ARCON
EFH
运算控制寄存器
00H
18.4.1. 运算控制寄存器(ARCON)
比特
名称
属性
功能
7
MDEF
R/W
MDU 错误标志
6
MDOV
R/W
MDU 溢出标志
5
SLR
R/W
位移方向
0:左移操作。
1:右移操作。
4
SC.4
R/W
移位计数器
3
SC.3
R/W
2
SC.2
R/W
1
SC.1
R/W
When set to all ‘0’s, normalize operation is selected.After
normalization, the “sc.0” … “sc.4” contain the number of
normalizing shifts performed.
0
SC.0
R/W
When at least one of these bit is set high shift operation is selected.
The number of shifts performed is determined by the number written
to “sc.4” .., “sc.0”, where “sc.4” is the MSB.
18.5. MDU 计算操作说明
18.5.1. 16bit*16bit 乘法运算
1) 写入乘数 MD0(低 8 位)和 MD1(高 8 位);
2) 写入被乘数 MD4(低 8 位)和 MD5(高 8 位);
3) 软件延时约 20us(系统 16M 时钟下);
4) 读出计算结果,即读取:MD0(最低字节)、MD1、MD2 和 MD3(最高字节);
18.5.2. 16bit/16bit 除法运算
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1) 写入除数 MD0(低 8 位)和 MD1(高 8 位);
2) 写入被除数 MD4(低 8 位)和 MD5(高 8 位);
3) 软件延时约 20us(系统 16M 时钟下);
4) 读出计算结果,即读取商:MD0(低 8 位),MD1(高 8 位)
余数:MD4(低 8 位),MD5(高 8 位)
18.5.3. 32bit/16bit 除法运算
1) 写入除数 MD0(最低字节)、MD1、MD2 和 MD3(最高字节);
2) 写入被除数 MD4(低 8 位)和 MD5(高 8 位);
3) 软件延时约 100us(系统 16M 时钟下);
4) 读出计算结果,即读取商:MD0(最低字节)、MD1、MD2 和 MD3(最高字
节)
余数:MD4(低 8 位),MD5(高 8 位)
18.5.4. 32bit/16bit 除法运算
1) 写入移位操作数 MD0(最低字节)、MD1、MD2 和 MD3(最高字节);
2) 配置 ARCON 寄存器,第五位 SLR,选择左移或右移操作;
3) 配置 ARCON 寄存器,SC0~SC4,选择移动位数;
4) 软件延时约 100us(系统 16M 时钟下);
5) 读出计算结果,即读取:MD0(最低字节)、MD1、MD2 和 MD3(最高字节)
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19.随机数(RNG)
19.1. 概述
芯片内嵌 1 个 8 位随机数发生器,用以满足某些应用中的安全交易流程。
19.2. 随机数寄存器
RNG 基址:0x2068
寄存器
偏移地址
描述
复位值
DTRNGCON
00H
RNG 控制寄存器
0x00
DTRNGSTS
01H
RNG 状态寄存器
0x00
DTRNGDAT
02H
RNG 数据寄存器
0x00
19.2.1. RNG 控制寄存器(DTRNGCON)
比特
名称
属性
功能
7:2
-
-
保留
1
model_sel
R/W
0
trng_start
R/W
0:选择 RNG 工作于 model0;
1:选择 RNG 工作于 model1;
1:关闭 RNG;
0:启动 RNG;
19.2.2. RNG 数据寄存器(DTRNGDAT)
比特
名称
属性
7:0
trng_data
R/W
功能
数据寄存器
19.2.3. RNG 状态寄存器(DTRNGSTS)
比特
名称
属性
7:1
-
-
0
trng_sts
R/W
功能
保留
0:随机数生产未开始或未完成
1:随机数生成完成
19.3. 随机数操作流程
1)配置 RNG 时钟(SCCM1. RNG_EN)使能;
2)配置 RNG 模式(DTRNGCON.model_sel)选择;
3) 开启 RNG 模块(DTRNGCON.trng_start);
4)判断完成标志(DTRNGSTS.trng_sts),并读取数据(DTRNGDAT)
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20.CRC8 计算单元
20.1. 概述
CRC 即循环冗余校验码(Cyclic Redundancy Check):是根据固定的生成多项式得
到任一 8 位的 CRC 计算结果。
在其他的应用中, CRC 技术主要应用于核实数据传输或者数据存储的正确性和完
整性。标准 EN/IEC 60335-1 即提供了一种核实闪存存储器完整性的方法。 CRC 计算单
元可以在程序运行时计算出软件的标识,之后与在连接时生成的参考标识比较,然后存
放在指定的存储器空间。
20.2. 主要特性
使用 CRC-8 多项式:0x07
— x^8+x^2+x+1
一个 8 位数据寄存器用于输入/输出
CRC 计算时间:X 个时钟周期
总线
8 位(读操作)
数据寄存器(输出)
CRC 计算(多项式:0x07)
8 位(写操作)
数据寄存器(输入)
图 20-1
CRC 计算单元框图
20.3. CRC8 功能描述
CRC 计算单元含有 1 个 8 位数据寄存器:
对该寄存器进行写操作时,作为输入寄存器,可以输入要进行 CRC 计算的新数
据。
对该寄存器进行读操作时,返回上一次 CRC 计算的结果。
20.4. CRC8 计算单元寄存器
CRC 计算单元包括 2 个数据寄存器和 1 个控制寄存器。(基址:0x2000)
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偏置
名称
描述
0x00
CRC8_DATA
CRC8 数据寄存器
0x01
CRC8_CTRL
CRC8 控制寄存器
0x02
CRC8_INIT
CRC8 初始值配置寄存器
20.4.1. 数据寄存器 CRC8_DATA(偏移:00H)
比特
名称
属性
复位值
描述
写:写入需要进行 CRC 校验计算的数据,如
7:0
DATA
RW
0xff
需要校验的数据不止一个 byte 需按顺序逐次
写入
读:读出 8 位 CRC 计算结果
注:读取完计算结果后,如需再次计算 CRC,必须重新初始化 CRC8_INIT
20.4.2. 控制寄存器 CRC8_CTRL(偏移:01H)
比特
名称
属性
复位值
描述
7:2
RSV
-
-
保留
CRC 计算结果是否进行高低位倒序
1
RSLT_REV
RW
0x0
0:不倒序
1:倒序
CRC 计算数据是否进行高低位倒序
0
DATA_REV
RW
0x0
0:不倒序
1:倒序
注:输入数据与输出结果的反转说明如下
20.4.3. 初始值寄存器 CRC8_INIT(偏移:02H)
比特
名称
属性
复位值
描述
7:0
CRC_INIT
RW
0xff
8 位 CRC 初始值
20.5. CRC8 计算单元操作说明
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1) 设置 8 位初始值 CRC8_INIT。
2) 设置 CRC8_CTRL,选择计算数据和结算结果是否倒序。
3) 向 CRC8_DATA 中写入 8 位 CRC 计算数据,如需要校验的数据不止一个 byte
需按顺序逐次写入,直至输入完成。
4) 读 CRC8_DATA,将一次返回 CRC 计算结果。
5) 若需重新进行一组数据的 CRC8 计算,需从步骤 1)开始,而不是直接向
CRC8_DATA 中填数据。
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21.I2C 接口
21.1. 概述
I2C 总线接口连接微控制器和串行 I2C 总线。I2C 模块接收和发送数据,并将数据
从串行转换成并行,或并行转换成串行。I2C 模块通过数据引脚 SDA 和时钟引脚 SCL
连接到 I2C 总线,控制所有 I2C 总线规定的时序。芯片有两路 I2C 模块,每路 I2C 模块
都支持主机模式和从机模式。I2C0 的主/从机接口分布在不同的两组 GPIO 上,I2C1 的
主/从机接口分布在同一组 GPIO 上。
21.2. 主要特性
I2C 主设备功能
— 产生时钟
— 产生起始和停止信号
I2C 从设备功能
— 可编程的 I2C 从设备地址
— 停止位检测
支持 100Kbps、400Kbps 两种速率模式
产生和检测 7bit 设备地址
状态标志
— 总线忙标志
— 字节发送结束完成标志
21.3. I2C 功能描述
21.3.1. I2C 通信过程
主模式时, I2C 接口启动数据传输并产生时钟信号。串行数据传输总是以起始条件
开始并以停止条件结束。起始条件和停止条件都是在主模式下由软件控制产生。
从模式时, I2C 接口能识别它自己的地址(7 位)。
数据和地址按 8 位/字节进行传输,高位在前。跟在起始条件后的 1 字节是地址。地
址只在主模式发送。
在一个字节传输的 8 个时钟后的第 9 个时钟期间,接收器必须回送一个应答位(ACK)
给发送器。参考下图。
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图 21-1 IIC 总线协议时序
注:I2C 的 SDA/SCL 通过 IO 复用来配置为 I2C 功能。
21.4. I2C 寄存器
I2C0 寄存器基地址:0x2000
偏置
名称
描述
0xC0
I2C0_M_PERER_L
I2C0 主机波特率寄存器低位
0xC1
I2C0_M_PERER_H
I2C0 主机波特率寄存器高位
0xC2
I2C0_M_CTR
I2C0 主机控制寄存器
0xC3
I2C0_M_TXR
I2C0 主机发送数据寄存器
0xC4
I2C0_M_CR
I2C0 主机发送控制寄存器
0xC5
I2C0_M_RXR
I2C0 主机接收数据寄存器
0xC6
I2C0_M_STS
I2C0 主机状态寄存器
0xC7
I2C0_M_RST
I2C0 软复位寄存器
0xC8
I2C0_S_DATA
I2C0 从机数据寄存器
0xC9
I2C0_S_STS
I2C0 从机状态寄存器
0xCB
I2C0_S_ADDR
I2C0 从机设备地址寄存器
0xCC
I2C0_S_CON
I2C0 中断屏蔽寄存器
注:I2C0_M_***中的 M 代表 Master(主机),I2C0_S_***中的 S 代表 Slave(从机),下同。
I2C1 寄存器基地址:0x2000
偏置
名称
描述
0x50
I2C1_M_PERER_L
I2C1 主机波特率寄存器低位
0x51
I2C1_M_PERER_H
I2C1 主机波特率寄存器高位
0x52
I2C1_M_CTR
I2C1 主机控制寄存器
0x53
I2C1_M_TXR
I2C1 主机发送数据寄存器
0x54
I2C1_M_CR
I2C1 主机发送控制寄存器
0x55
I2C1_M_RXR
I2C1 主机接收数据寄存器
0x56
I2C1_M_STS
I2C1 主机状态寄存器
0x57
I2C1_M_RST
I2C1 软复位寄存器
0x58
I2C1_S_DATA
I2C1 从机数据寄存器
0x59
I2C1_S_STS
I2C1 从机状态寄存器
0x5B
I2C1_S_ADDR
I2C1 从机设备地址寄存器
0x5C
I2C1_S_CON
I2C1 中断屏蔽寄存器
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21.4.1. I2Cx 主机波特率寄存器低位 I2Cx_ M_PERER1 (偏移:C0H、50H)
(此处 x 代表 0,1,下同)
比特
名称
属性
复位值
描述
7:0
I2Cx_ M_PERER_L
R/W
0xFF
SCL 时钟计数器 M_PERER 低 8 位
21.4.2. I2Cx 主机波特率寄存器高位 I2Cx_ M_PERER2 (偏移:C1H、51H)
比特
名称
属性
复位值
描述
7:0
I2Cx_ M_PERER_H
R/W
0xFF
SCL 时钟计数器 M_PERER 高 8 位
注:SCL 时钟=(系统时钟/5)/M_PERER。
例:16M 时钟下:I2Cx_ M_PERER_H=0x00;I2Cx_ M_PERER_L=0x1C 则速率为 100k。
21.4.3. I2Cx 主机控制寄存器 I2Cx_M_CTR(偏移:C2H、52H)
比特
名称
属性
复位值
描述
使能主机模块
7
CORE_EN
R/W
0x0
0:不使能
1:使能
中断屏蔽
6
INT_MASK
R/W
0x0
0:不屏蔽
1:屏蔽
5:0
RSV
-
-
保留
21.4.4. I2Cx 主机发送数据寄存器 I2Cx_M_TXR(偏移:C3H、53H)
比特
名称
属性
复位值
描述
7:0
TXR_BUF
RW
0x00
发送数据寄存器
21.4.5. I2Cx 主机发送控制寄存器 I2Cx_M_CR(偏移:C4H、54H)
比特
名称
属性
复位值
描述
Start 起始条件产生位
7
START
RW
0x0
0:无影响
1:发送 start 条件,开始发送
Stop 停止条件产生位
6
STOP
RW
0x0
0:无影响
1:发送 stop 条件,结束
读数据选择位
5
RD
RW
0x0
0:无影响
1:主机为接收数据状态
写数据选择位
4
WR
RW
0x0
0:无影响
1:主机为发送数据状态
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主机发送 ACK/NACK 选择
3
ACK
RO
0x0
0:发送完 1 byte 后回 ACK
1:发送完 1 byte 后回 NACK
2:1
RSV
-
-
保留
主机 1byte 数据传输完状态控制位
0
IACK
RW
0x0
0:无影响
1:清除完成状态位
写 1 清除 I2Cx_M_STS 的 Irq_flag 状态位
21.4.6. I2Cx 主机接收数据寄存器 I2Cx_M_RXR(偏移:C5H、55H)
比特
名称
属性
复位值
描述
7:0
RXR_BUF
RW
0
接收数据寄存器
21.4.7. I2Cx 主机状态寄存器 I2Cx_M_STS(偏移:C6H、56H)
比特
名称
属性
复位值
描述
从机应答状态位
7
Rxack
RO
0x0
0:从机返回 ACK
1:从机返回 NACK
总线忙状态位
6
I2c_busy
RO
0x0
0:总线空闲
1:总线忙
总线丢失判断位
5
Al
RO
0x0
0:总线正常
1:总线丢失
4:2
RSV
-
-
保留
传输状态位
1
Tip
RO
0x0
0:空闲
1:位正在传输
主机 1byte 数据传输完成状态位
0:主机 1byte 传输未完成
0
Irq_flag
RO
0x0
1:主机 1byte 传输完成
写 I2Cx_M_CR 寄存器 Iack 位为 1 清除该状
态
21.4.8. I2Cx 主机软复位寄存器 I2Cx_M_RST(偏移:C7H、57H)
比特
名称
属性
复位值
描述
7:1
RSV
-
-
保留
软复位控制位
0
Wb_rst_i
WO
0x0
0:无影响
1:软复位
21.4.9. I2Cx 从机数据寄存器 I2Cx_S_DATA(偏移:C8H、58H)
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比特
名称
属性
复位值
描述
7:0
Tx_fifo_data
RW
0x00
I2C数据寄存器
21.4.10.
I2Cx 从机状态寄存器 I2Cx_S_STS(偏移:C9H、59H)
比特
名称
属性
复位值
描述
7:4
RSV
-
-
保留
停止信号状态位
3
STOP _FLAG
RW
0x0
0:未检测到总线停止状态
1:检测到总线停止状态
硬件置 1,软件清 0
发送数据状态
2
WR _FLAG
RW
0x0
0:发送数据寄存器有数据
1:发送数据寄存器为空
硬件置 1,软件清 0
接收数据状态
1
RD _FLAG
RW
0x0
0:接收数据寄存器为空
1:接收到数据
硬件置 1,软件清 0
开始信号检测位
0
START_FLAG
RW
0x0
0:未检测到 start 条件
1:检测到 start 条件
硬件置 1,软件清 0
21.4.11.
I2Cx 从机设备地址寄存器 I2Cx_S_ADDR(偏移:CBH、5BH)
比特
名称
属性
复位值
描述
7:0
I2C_S_ADDR
RW
0x00
从机设备地址
21.4.12.
I2Cx 从机中断屏蔽寄存器 I2Cx_S_CON(偏移:CCH、5CH)
比特
名称
属性
复位值
描述
7:4
RSV
-
-
保留
停止条件中断屏蔽位
3
STOP_MASK
RW
0x0
0:不屏蔽中断
1:屏蔽中断
接收数据中断屏蔽位
2
RD_MASK
RW
0x0
0:不屏蔽中断
1:屏蔽中断
发送数据中断屏蔽位
1
WR_MASK
RW
0x0
0:不屏蔽中断
1:屏蔽中断
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开始条件中断屏蔽位
0
START_MASK
RW
0x0
0:不屏蔽中断
1:屏蔽中断
21.5. I2C 操作说明
21.5.1. 主机初始化流程
1) 配置相关引脚为 I2Cx 主机功能,使能 I2Cx 时钟。
2) 写 I2Cx_M_PERER1,I2Cx_M_PERER2 寄存器,设置主机速率;
21.5.2. 主机发送流程
1) 读 I2Cx_M_STS 寄存器,忙检测,等待总线空闲;
2) 配置 I2Cx_M_CTR 寄存器,使能主机模块,配置中断屏蔽;
3) 配置 I2Cx_M_CR 寄存器为 0x90,发送 start 信号;
4) 往 I2Cx_M_TXR 寄存器写入要发送的数据;
5) 配置 I2Cx_M_CR 寄存器 WR 位,设置为写操作,主机将写入的数据发送给从
机;
6) 等待读到 I2Cx_M_STS 寄存器的 IRQ_FLAG 位为 1,数据传输结束;
7) 写 I2Cx_M_CR 的 IACK 位,清完成标志;
8) 重复步骤 4~7,分别写从机地址(7bit 从机地址和 1bit 写信号)、操作地址、数
据长度、对应长度的数据;
9) 完成后写 I2Cx_M_CR 的 STOP 位发送停止条件结束当前传输;
10) 写 I2Cx_M_RST,清状态。
21.5.3. 主机接收流程
1) 读 I2Cx_M_STS 寄存器,忙检测,等待总线空闲;
2) 配置 I2Cx_M_CTR 寄存器,使能主机模块,配置中断屏蔽;
/*给从机发送从机地址、需要操作的地址、需要读取的数据长度*/
3) 配置 I2Cx_M_CR 寄存器为 0x90,发送 start 信号;
4) 往 I2Cx_M_TXR 寄存器写入发送数据;
5) 配置 I2Cx_M_CR 寄存器 WR 位,设置为写操作,主机将写入的数据发送给从
机;
6) 等待读到 I2Cx_M_STS 寄存器的 IRQ_FLAG 位为 1,数据传输结束;
7) 写 I2Cx_M_CR 的 IACK 位,清完成标志;
8) 重复步骤 4~7,分别写从机地址(7bit 从机地址+1bit 写信号)、操作地址、数
据长度;
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/*给从机发送从机地址和读信号*/
9) 配置 I2Cx_M_CR 寄存器为 0x90,再次发送 start 信号;
10) 配置 I2Cx_M_TXR 寄存器,从机地址(7bit 从机地址+1bit 读信号);
11)配置 I2Cx_M_CR 寄存器 WR 位,设置为写操作,主机将写入的地址发送给从
机;
12) 等待读到 I2Cx_M_STS 寄存器的 IRQ_FLAG 位为 1,数据传输结束;
13) 写 I2Cx_M_CR 的 IACK 位,清完成标志;
/*读数据*/
14) 配置 I2Cx_M_CR 寄存器的 RD 位为 1,设置为读操作;
15) 等待读到 I2Cx_M_STS 寄存器的 IRQ_FLAG 位为 1,1byte 数据传输结束;
16) 读 I2Cx_M_RXR 寄存器,接收数据;
17) 写 I2Cx_M_CR,清完成标志;
18) 重复 14~17,完成整帧数据读取;
19) 在读取最后一个数据之前,配置 I2Cx_M_CR 寄存器 ACK 为 1,不返回从机
ACK;之后重复 14~17。
20) 完成后写 I2Cx_M_CR 的 STOP 位发送停止条件结束当前传输;
21) 写 I2Cx_M_RST,清状态。
注意:若不需要给从机发送操作地址和操作长度,可跳过 3~8 步。
21.5.4. 从机初始化流程
1) 配置相关引脚为 I2Cx 从机功能,使能 I2Cx 时钟;
2) 写寄存器 I2Cx_S_ADDR,配置从机地址;
3) 写 I2C1_S_CON 寄存器为 0x01,配置停止条件中断、接收数据中断、发送数据
中断不屏蔽,开始条件中断屏蔽。
4) 使能 I2Cx 中断和总中断。
若使用查询方式可跳过 3~4 步。
21.5.5. 从机发送流程
1) 等待 I2Cx_S_STS 的 START_FLAG 位为 1,并写 I2Cx_S_STS 的 START 位为 0
清除状态;
2) 等待 I2Cx_S_STS 的 RD _FLAG 位为 1,接收数据,写 I2Cx_S_STS 的 RD_FLAG
位为 0,清除状态
3) 重复 2 收取目标地址和长度字节;
4) 将待发送的数据写入 I2Cx_S_DATA 寄存器中;
5) 等待 I2Cx_S_STS 的 WR _FLAG 位为 1,写 I2Cx_S_STS 的 WR_FLAG 位为 0,
清除状态
6) 重复 4-5 直到数据全部发送结束;
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21.5.6. 从机接收流程
1) 等待 I2Cx_S_STS 的 START_FLAG 位为 1,并写 I2Cx_S_STS 的 START 位为 0
清除状态;
2) 等待 I2Cx_S_STS 的 RD _FLAG 位为 1,接收数据,写 I2Cx_S_STS 的 RD_FLAG
位为 0,清除状态
3) 重复 2 收取目标地址和长度字节;
4) 等待 I2Cx_S_STS 的 START_FLAG 位为 1,并写 I2Cx_S_STS 的 START 位为 0
清除状态;
5) 等待 I2Cx_S_STS 的 RD _FLAG 位为 1,写 I2Cx_S_STS 的 RD_FLAG 位为 0,清
除状态
6) 读取 I2Cx_S_DATA 寄存器数据
7) 重复 5-6 直到数据全部发送结束;
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22.UART
22.1. 概述
UART 是一种通用串行数据总线,用于异步通信。该总线双向通信。可以实现全双
工传输和接收;UART 接口 IP 可以工作在查询或中断方式下。
该设备包含 4 路 UART 接口,即 UART0、UART1、UART2 和 UART3。
22.2. 主要特性
16bit 的波特率分频因子寄存器
两种工作模式:模式 1、模式 3
可编程数据位宽(8/9bit)
模式 3 下多机通信
模式 3 下校验控制
2 个中断向量,接收中断和发送中断
22.3. UART 功能描述
接口通过两个或三个引脚与其他设备连接在一起,任何 UART 双向通信至少需要两
个脚:接收数据输入(UART_RX)和发送数据输出(UART_TX)。
UART 模式下串行数据的发送接收帧结构组成如下:
总线在发送或接收前应处于空闲状态
一个起始位
一个数据字(8 或 9 位),最低有效位在前
一个的停止位,由此表明数据帧的结束
UART 有两种工作模式:模式 1 和模式 3。波特率可由内部波特率发生器产生。
工作模式如下表所示:
SM0
SM1
工作方式
功能描述
波特率
0
1
模式 1
8 位 UART
可变
1
1
模式 3
9 位 UART
可变
波特率计算公式如下:
baud rate =
����
(SxRELH ∗ 256 + SxRELL)
注:SMOD(PxCON.7) – 串口 0 波特率倍增位。
模式 1:
在模式 1 下,10 位的发送或接收。
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发送时:一个起始位(总是 0),8 个数据位(首先是 LSB)和 1 个停止位(总是 1)。
接收时:起始位用来同步数据,8 个数据位可通过读 SxBUF 获得,停止位表明通信
结束。若多机通信使能位 SxCON 的 SM20=0,停止位会设置 SxCON 的 RB80 标志位。
模式 3:
在模式 3 下,11 位的发送或接收。一个起始位(总是 0),8 个数据位(首先是 LSB),
一个可编程的第 9 位和 1 个停止位(总是 1),第 9 位用来控制奇偶性。
发送时:SxCON 的 TB80 位作为第 9 位输出。
接收时:第 9 位影响 SxCON 的 RB80 位
多机通信:
在模式 3 下可以实现多机通信的功能。通过 SxCON 的 SM20 位来使能。接收中断
只有在接收到的第 9 位数据为 1 时才能产生,否则,不会产生接收中断。
为了实现多机通信,所有的从机需要把 SxCON 的 SM20 置 1,主处理器发送一个
地址字节来识别目标从处理器。 地址字节不同于数据字节,地址字节的第 9 位是 1,
而数据字节的第 9 位是 0。当 SxCON 的 SM20 = 1 时,数据字节不会导致从处理器中断,
而地址字节则会中断所有从处理器。从机将接收到的地址和自身地址进行软件匹配,被
寻址的从处理器会清 SxCON 的 SM20 位,并准备接收后续的数据。没有被寻址的从处
理器保留其 SxCON 的 SM20 的设置,并忽略即将传入的数据。
22.4. UART 寄存器
UART0/1 特殊功能寄存器
偏置
名称
描述
0x98
S0CON
UART0 控制状态寄存器
0x99
S0BUF
UART0 数据缓冲寄存器
0xAA
S0RELL
UART0 重装寄存器低字节
0xBA
S0RELH
UART0 重装寄存器高字节
0x87
PCON
UART0 特殊功能寄存器
0x9B
S1CON
UART1 控制状态寄存器
0x9C
S1BUF
UART1 数据缓冲寄存器
0x9D
S1RELL
UART1 重装寄存器低字节
0xBB
S1RELH
UART1 重装寄存器高字节
0x8F
P1CON
UART1 特殊功能寄存器
UART2/3 寄存器基地址:0x2160
偏置
名称
描述
0x00
S2CON
UART2 控制状态寄存器
0x01
S2RELL
UART2 重装寄存器低字节
0x02
S2RELH
UART2 重装寄存器高字节
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0x04
P2CON
UART2 特殊功能寄存器
0x05
S2BUF
UART2 数据缓冲寄存器
0x08
S3CON
UART3 控制状态寄存器
0x09
S3RELL
UART3 重装寄存器低字节
0x0A
S3RELH
UART3 重装寄存器高字节
0x0C
P3CON
UART3 特殊功能寄存器
0x0D
S3BUF
UART3 数据缓冲寄存器
22.4.1. 控制状态寄存器 SxCON (此处 x 代表 0,1,2,3,下同)
比特
名称
属性
复位值
7
SM0
RW
0x0
描述
模式选择
00:保留
01:模式 1
6
SM1
RW
0x0
10:保留
11:模式 3
多机通信使能位
5
SM20
RW
0x0
0:禁止
1:使能
串行接收使能位
4
REN0
RW
0x0
0:禁止
1:使能
发送的第 9 位数据
3
TB80
RW
0x0
该位只在模式 3 中发送数据时使用(奇偶校验或多
机通信),由软件控制
接收的第 9 位数据
2
RB80
RW
0x0
在模式 1 中,如果 SM20 是 0,该位为停止位
在模式 3 中,该位为接收的第 9 位数据
发送完成标志位
1
TI0
RW
0x0
0:未完成
1:完成
硬件置 1,软件清 0
接收完成标志位
0
RI0
RW
0x0
0:未完成
1:完成
硬件置 1,软件清 0
22.4.2. 数据缓冲寄存器 SxBUF
比特
名称
属性
复位值
描述
7:0
SxBUF
RW
0x00
数据缓冲
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22.4.3. 重装寄存器低字节 SxRELL
比特
名称
属性
复位值
描述
7:0
SxRELL
RW
0x00
重载值低 8 位
22.4.4. 重装寄存器高字节 SxRELH
比特
名称
属性
复位值
描述
7:4
RSV
-
-
保留
3:0
SxRELH
RW
0x00
重载值高 4 位
22.4.5. 特殊功能寄存器 PxCON
比特
名称
属性
复位值
描述
串口波特率选择
7
SMOD
RW
0x0
0:不倍增
1:倍增
6
WDT_TM
RW
0x0
看门狗定时器测试模式标志位(只存在于 PCON 寄存器)
5
ISR_TM
RW
0x0
中断服务例程测试模式标志位(只存在于 PCON 寄存器)
4
RSV
-
-
保留
3
RSV
-
-
保留
2
GF0
RW
0x0
通用标志位(只存在于 PCON 寄存器)
1
RSV
-
-
保留
0
RSV
-
-
保留
22.5. UART 操作说明
22.5.1. 串口的发送
1) 设置模式、波特率;
2) 写数据到缓冲寄存器 SxBUF,写入 1Byte 数据待发送;
3) 查询 SxCON 的 TI0 位,为“1”时发送完成;
4) 写 SxCON 的 TI0 位为“0”,软件清零。
22.5.2. 串口的接收
1) 设置模式、波特率、接收使能位;
2) 查询 SxCON 的 RI0 位为“1”时,接收完成;
3) 读 SxBUF;
4) 写 SxCON 的 RI0 位为“0”,软件清零。
22.5.3. 多机通信
做为主处理器时:
1) 设置模式 3、波特率、将 SxCON 的 SM20 位置 1;
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2) 写从机地址到缓冲器区寄存器 SxBUF;
3) 查询 SxCON 的 TI0 位,为“1”时发送完成;
4) 写 SxCON 的 TI0 位为“0”,软件清零
5) 将 SxCON 的 SM20 位清 0;
6) 写发送数据到缓冲器区寄存器 SXBUF,保持 SxCON 的 TB80 位为 0;
7) 重复 3~6 到所有数据发送完成。
做为从处理器时:
1) 设置模式 3、波特率、将 SxCON 的 SM20 置 1,接收使能位;
2) 查询 SxCON 的 RI0 位,为“1”时接收完成;
3) 读 SxBUF,软件匹配从机地址;
4) 写 SxCON 的 RI0 位为“0”,软件清零;
5) 若从机地址匹配,将 SxCON 的 SM20 位清 0,主、从机正常通信;若从机地址
不匹配,则 SxCON 的 SM20 位仍为 1,忽略主机发送的数据。
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23.串行外设接口(SPI)
23.1. 概述
SPI 接口模块用于微控制器(MCU)与满足 SPI 外设之间进行全双工、全同步、串
行通讯;SPI 接口 IP 可以工作在查询或中断方式下。
该设备包含 4 个 SPI 接口模块,即 SPI0、SPI1、SPI2 和 SPI3。
23.2. 主要特性
支持主/从 SPI 模式
可配置的传输速率,支持主时钟的 2、4、8、16、32、64、128 分频
支持模式 0/1/2 /3 四种传输协议
支持 SPI 四线传输
支持 8 位的串行传输,高位先出
从机仅支持模式 0
23.3. SPI 功能描述
23.3.1. SPI 的 4 个管脚描述
MISO:主设备输入/从设备输出管脚。
MOSI:主设备输出/从设备输入管脚。
SCK:串口时钟,作为主设备的输出,从设备的输入。
NSS:从设备选择。这是一个可选的管脚。它的功能是用来作为“片选管脚”,让
主设备可以单独的与特定的从设备通信,避免数据线上的冲突。
注:SPI 的 MISO/MOSI/SCK 通过 IO 复用来配置为 SPI 功能。
23.3.2. SPI 的时钟信号的相位和极性
使用 CPOL 和 CPHA 位,能够组合成四种可能的时序关系。
CPOL(时钟极性)位控制在没有数据传输时时钟的空闲状态电平,此位对主模式和从
模式下的设备都有效。如果 CPOL 被清‘0’,SCK 引脚在空闲状态保持低电平;如果
CPOL 被置‘1’,SCK 引脚在空闲状态保持高电平。
注:确保 SPI 引脚置成 SPI 空闲状态时的电平,以免在使能或者禁止 SPI 模块的时候在 SPI 时钟引
脚上产生一个边沿。
如果 CPHA(时钟相位)被置‘1’,SCK 时钟的第二个边沿(CPOL 位为 0 时就是下降
沿,CPOL 位为 1 时就是上升沿)进行数据位采样,数据在第一个时钟传输周期被锁存。
如果 CPHA(时钟相位)被清‘0’,SCK 时钟的第一个边沿(CPOL 位为 0 时就是下降沿,
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CPOL 位为 1 时就是上升沿)进行数据位采样,数据在第二个时钟传输周期被锁存。
图 24-1 显示了 SPI 的 4 种 CPHA 和 CPOL 位选择不同的组合主设备与从设备的 SCK、
MISO、MOSI 引脚直接连接时,这些管脚上的时序。
注意: 1.
2.
在改变 CPOL/CPHA 位之前,必须清除 SPI 使能位将 SPI 禁止。
主设备和从设备必须配置成相同的时序模式。
图 23- 1 SPI 数据时钟时序图
23.4. SPI 寄存器
SPI 寄存器基地址:0x2030
偏置
名称
描述
0x00
SPI0CON
SPI0 控制寄存器
0x01
SPI0DAT
SPI0 数据寄存器
0x02
SPI0STS
SPI0 状态寄存器
0x03
SPI0MSK
SPI0 中断屏蔽寄存器
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0x08
SPI1CON
SPI1 控制寄存器
0x09
SPI1DAT
SPI1 数据寄存器
0x0A
SPI1STS
SPI1 状态寄存器
0x0B
SPI1MSK
SPI1 中断屏蔽寄存器
0x10
SPI2CON
SPI2 控制寄存器
0x11
SPI2DAT
SPI2 数据寄存器
0x12
SPI2STS
SPI2 状态寄存器
0x13
SPI2MSK
SPI2 中断屏蔽寄存器
0x18
SPI3CON
SPI3 控制寄存器
0x19
SPI3DAT
SPI3 数据寄存器
0x1A
SPI3STS
SPI3 状态寄存器
0x1B
SPI3MSK
SPI3 中断屏蔽寄存器
23.4.1. SPIx 控制寄存器 SPIxCON(偏移:00H、08H、10H、18H) (此处 x
代表 0,1,2,3,下同)
比特
名称
属性
复位值
描述
SPI 工作使能位
7
RUNEN
RW
0x0
0:禁止
1:使能
主从机选择位
6
SPI_SEL
RW
0x0
0:主机模式
1:从机模式
5
RSV
-
-
保留
SPI 波特率设置
000 : SPI 系统时钟 2 分频
001 : SPI 系统时钟 4 分频
010 : SPI 系统时钟 8 分频
4:2
SPR
RW
0x0
011 : SPI 系统时钟 16 分频
100 : SPI 系统时钟 32 分频
101 : SPI 系统时钟 64 分频
110 : SPI 系统时钟 128 分频
111 :保留
时钟相位控制
1
CPHA
RW
0x0
0:在时钟 SCK 的奇边沿采样数据
1:在时钟 SCK 的偶边沿采样数据
时钟极性控制
0
CPOL
RW
0x0
0:时钟 SCK 初始电平为低电平
1:时钟 SCK 初始电平为高电平
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23.4.2. SPIx 数据寄存器 SPIxDAT(偏移:01H、09H、11H、19H)
比特
名称
属性
复位值
描述
7:0
SPIDAT
RW
0x00
主机时,作为发送数据寄存器;
从机时,作为接收数据寄存器。
23.4.3. SPIx 状态寄存器 SPIxSTS(偏移:02H、0AH、12H、1AH)
比特
名称
属性
复位值
描述
7:3
RSV
-
-
保留
SPI 从机通信开始标志位
2
SPI_CS_FALL
RW
0x0
0:SPI 通信未开始
1:SPI 通信开始,CS 下降沿置 1
该标志硬件置位,软件清 0
从机发送、接收选择标志位及控制
1
RX_TX_FLAG
RW
0x0
0:接收
1:发送
该标志软件置位,硬件 CS 下降沿清 0
当前字节数据交换结束标志位
0
BOVER
RO
0x0
0:未结束
1:结束
硬件置位,软件读 SPISTS 自动清除
23.4.4. SPIx 中断屏蔽寄存器 SPIxMSK(偏移:03H、0BH、13H、1BH)
比特
名称
属性
复位值
描述
7:2
RSV
-
-
保留
滤波使能位,使能后,spi 的通信速率不高于 4M
1
Filter_en
RW
0x0
0:关闭
1:开启
屏蔽当前字节数据交换结束中断控制位
0
MBOVER
RW
0x0
0:不屏蔽
1:屏蔽
23.5. SPI 操作说明
23.5.1. SPI 主模式初始化流程
1) 使能 SPIx 的时钟,关闭 SPIx 软复位。
2) 配置相应管脚为 SPIx 主机功能。
3) 配置 SPIxCON 寄存器。RUNEN、SPI_SEL、SPR、CPHA、CPOL 比特位。
4) 若使用中断方式,SPI0 需配置 T2CON 的 bit6 为 1(SPI1/2/3 无需配置此位)。
23.5.2. SPI 主模式发送
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1) 拉低 CS 信号,选中从机器件。
2) 将数据写入 SPIxDAT。此动作将自动启动 SPI 主机进行交换。
3) 交换完成后可选择是否产生中断。如果中断被屏蔽,请轮询 SPIxSTS 的 BOVER
位。
4) 软件读 SPIxSTS 自动清除 SPIxSTS 的 BOVER 位。
5) 再次发送数据重复 2-4,直至 SPI 数据全部发送完成。
6) 拉高 CS 信号,结束发送。
23.5.3. SPI 主模式接收
1) 拉低 CS 信号,选中从机器件。
2) 将数据写入 SPIxDAT。此动作将自动启动 SPI 主机进行交换。
3) 交换完成后可选择是否产生中断。如果中断被屏蔽,请轮询 SPIxSTS 的 BOVER
位。接收到的数据将被保存在 SPIxDAT 中。
4) 软件读 SPIxSTS 自动清除 SPIxSTS 的 BOVER 位。
5) 再次接收数据重复 2-4,直至 SPI 数据全部接收完成。
6) 拉高 CS 信号,结束接收。
23.5.4. SPI 从模式初始化流程
1) 使能 SPIx 的时钟,关闭 SPIx 软复位。
2) 配置相应管脚为 SPIx 从机功能。
3) 配置 SPIxMSK 寄存器,不屏蔽 SPI 一字节交换完成中断
4) 使用中断方式,SPI0 需配置 T2CON 的 bit6 为 1(SPI1/2/3 无需配置此位)。
5) 使能 SPIx 中断,开总中断
6) 配置 SPIxCON 寄存器,选择 SPI 从机模式并运行.
23.5.5. SPI 从模式发送
1) 若产生中断,则先清除中断标志,判断 SPI 状态寄存器的 RX_TX_FLAG。
2) 若此时为发送,则将发送数据填入 SPIxDAT 中。
23.5.6. SPI 从模式接收
1) 若产生中断,则先清除中断标志,判断 SPI 状态寄存器的 RX_TX_FLAG。
2) 若此时为接收,则将 SPIxDAT 中数据读到数组中。
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24.接触式 IC 卡接口(ISO7816MS)
24.1. 概述
ISO7816MS 模块可作为满足 7816-3 标准的卡或读卡器使用,并同时兼容 T = 0 和 T
= 1 传输协议。
24.2. 主要特性
支持 ISO7816 主从接口
符合 ISO/IEC7816-3 标准,支持 PBOC3.0 卡规范
支持 T=0/T=1 协议,即异步半双工字符传输协议
数据宽度 8 比特,奇偶校验可配置
奇偶校验位自动生成及奇偶校验错误检测
自动检测错误响应,检测到传输错误响应信号由硬件自动重发字符(自动重发
不超过 7 次),是否重发可配
支持发送时的额外 ETU 功能
支持接收时最大等待时间配置,并提供超时中断
FIFO 深度 16 字节
8 位的波特率选择器,波特率根据参数 F/D 调整
专用的 ETU 计数器用于自动发送过程字符(0x60)
24.3. ISO7816MS 寄存器
ISO7816MS 寄存器基地址:0x2000
偏置
名称
描述
0xA0
ISOCON0
控制寄存器 0
0xA1
ISOCON1
控制寄存器 1
0xA2
ISOCON2
控制寄存器 2
0xA3
ISOSTS0
状态寄存器 0
0xA4
ISOSTS1
状态寄存器 1
0xA5
ISOFIFOCL
FIFO 复位寄存器
0xA6
WTDATA_L
字符等待时间寄存器低字节
0xA7
WTDATA_H
字符等待时间寄存器高字节
0xA8
ISOBRC
波特率控制寄存器
0xA9
ISOBUF
数据缓存寄存器
0xAA
ISODIO
直接 I/O 控制寄存器
0xAB
ISOMSK
中断屏蔽寄存器
0xAC
ISOTCON
ETU Counter 控制寄存器
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0xAD
ISOTDAT_L
ETU Counter 计数初始值低字节
0xAE
ISOTDAT_H
ETU Counter 计数初始值高字节
0xAF
ISOTRLD_L
ETU Counter 计数自动重装低字节
0xB0
ISOTRLD_H
ETU Counter 计数自动重装高字节
0xB1
ISOTMSK
ETU Counter 中断屏蔽
0xB2
ISONULL
ETU Counter 过程字符设置寄存器
0xB3
ISOFUC
C3 计数/主从模式选择寄存器
24.3.1. 控制寄存器 ISOCON0 (偏移:A0H)
比特
名称
属性
复位值
描述
ISO7816 接口工作方式控制位
7
MOD
RW
0x0
0:硬件自动方式
1:软件直接 IO 方式
接收模式时钟选择位
0:rx_Fifo 时钟与系统时钟相同
6
RX_FIFO_CLK_SEL
RW
0x0
1:将 rx_fifo 时钟切换到 Rx_Clock(用于 7816 休眠
唤醒,休眠时需要将 RX fifo 时钟切换到由 C3 时
钟分频而来的 RX clock)
收发状态控制位
5
TR
RW
0x0
0:令硬件进入接收状态
1:令硬件进入发送状态
发送状态(Transmit Active)标志位
4
TACT
RO
0x0
0:发送已彻底完成
1:数据正在 IO 线上发送,或有数据在 SFR UBUF
中
3:0
RSV
-
-
保留
注:在休眠之前需要把 RX_FIFO 时钟切换到 RX_CLOCK,目的是为了让 RX_FIFO 在休眠唤醒的
过程中保持稳定,不随系统时钟变化(休眠之前系统时钟会切换到 32Khz)。休眠唤醒之后,5 字节
APDU 指令接收完成之后再把 RX_FIFO 时钟切回到系统时钟。
24.3.2. 控制寄存器 ISOCON1 (偏移:A1H)
比特
名称
属性
复位值
描述
7
RSV
-
-
保留
FIFO 满保护功能使能,默认非使能
6
FFPEN
RW
0x0
0:关闭 FIFO 满保护功能
1:打开 FIFO 满保护功能
发送额外保护时间(Extra Guard Time)控制
5:3
EGT
RW
0x0
000:没有额外保护时间(默认)
001~111:Extra Guard Time 为 1~7 etu
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自动重发次数控制
2:0
TRY
RW
0x7
000:重发次数为 0
001 ~110:重发次数为 1~6 次
111:重发次数为无限次(默认)
24.3.3. 控制寄存器 ISOCON2 (偏移:A2H)
比特
名称
属性
复位值
描述
31:17
RSV
-
-
保留
硬件发送转接收模式选择
3
TRSC
RW
0x0
0:软件切换发送接收模式
1:发送结束硬件自动切换到接收模式
协议选择控制
2
TPS
RW
0x0
0:T = 0(最少 12etu)
1:T = 1(最少 11etu)
CWT(字符等待时间)功能使能
1
CWTEN
RW
0x0
0:关闭 CWT 计数器功能
1:打开 CWT 计数器功能
卡片发出的错误信号(Error Signal)的宽度控制
0
WES0
RW
0x0
0:1 个 etu
1:2 个 etu
24.3.4. 状态寄存器 ISOSTS0 (偏移:A3H)
比特
名称
属性
复位值
描述
7:6
RSV
-
-
保留
字符等待标识,用于接收模式
5
CWT_FLAG
RW
0x0
0:等待时间未超过 WTDATA 设置值
1:等待时间超过 WTDATA 设置值,(可标志 T1 模
式一个 block 传输完成;硬件置位, 软件写 1 清除)
接收一个字节完成标志, 只有 check 完成后才能从
4
RX_CHECK_DONE
RW
0x0
RX 切换到 TX,否则可能出错。
0:无中断
1:RX 接收完全完成(硬件置位, 软件写 1 清除)
IO 输入下降沿标志(用于软件直接 IO 方式)
3
SBIT
RW
0x0
0:尚未接收到下降沿,或 ISOMSK.MSBIT=1
1:接收到 1 个下降沿
硬件置 1,软件写 1 清除
奇偶校验错误(Parity Error)标志,软件实现 T=0 协
议时,应在发送后关注本标志:
2
PE
WO
0x0
0:发送正确
1:当前发送字符奇偶校验错误超过设定次数
软件实现 T=1 协议时,应在接收命令帧后关注本标
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志:
0:接收正确
1:当前命令帧中曾出现字符奇偶校验错误
接收一个字节成功中断标志
1
RX_INT
WO
0x0
0:无中断
1:有中断(硬件置位, 软件写 1 清除)
发送 FIFO 为空且数据全部成功发送中断标志
0
TX_INT
WO
0x0
0:无中断
1:有中断(硬件置位, 软件写 1 清除)硬件自动清零,
当 MS_SEL 为 0 时,写无效。
24.3.5. 状态寄存器 ISOSTS1(偏移:A4H)
比特
名称
属性
复位值
描述
7:6
RSV
-
-
保留位
发送 Retry 后校验错标志
5
TX_ERROR
RO
0x0
0:没有出错
1:Retry 后校验错
发送 FIFO 满标志位
4
TX_FIFO_FULL
RO
0x0
0:不满
1:满
发送 FIFO 空标志
3
TX_FIFO_EMPTY
RO
0x1
0:非空
1:空
接收 FIFO 内 5 字节数据标志
FIFO_ALMOST_F
ULL
2
RO
0x0
0:FIFO 内数据个数小于 5
1:FIFO 内数据个数大于等于 5(用于休眠的时候
数据到来唤醒)
接收 FIFO 满标志位
1
RX_FIFO_FULL
RO
0x0
0:不满
1:满
接收 FIFO 空标志
0
RX_FIFO_EMPTY
RO
0x1
0:非空
1:空
注:FIFO_ALMOST_FULL 标志用于休眠的时候 7816 数据到来唤醒,等待 FIFO 里数据个数为 5
个的时候再开始从 FIFO 里读出数据,保持 RX_FIFO 在休眠唤醒之后接收 APDU 指令期间时钟的
稳定。
24.3.6. FIFO 复位寄存器 ISOFIFOCL(偏移:A5H)
比特
名称
属性
复位值
描述
7:2
RSV
-
-
保留位
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接收 FIFO 清除/复位信号,在下一个时钟周期清除
RX_FIFO_CL
R
1
RW
FIFO
0x0
0:不使能
1:使能
发送 FIFO 清除/复位信号,在下一个时钟周期清除
TX_FIFO_CL
R
0
RW
FIFO
0x0
0:不使能
1:使能
24.3.7. 字符等待时间寄存器 WTDATA(偏移:A6H、A7H)
比特
名称
属性
复位值
15:8
WTDATA_H
RW
0x0B
7:0
WTDATA_L
RW
0x20
描述
7816 IO 的 WT 参数,即两个连续同向字符间最大延
迟(用 ETU 计算,用与 T1 接收模式检测字组接收完
成)
注:CWT(Character Waiting Time):两个同向字符第一个沿之间的最大延迟。如下图所示。
在 T = 0 模式下,协议规定 WT = WI * 960 *(F/f), (WI=0~255, 缺省为 10),缺省值为 9600 个
ETU;在在 T =
1 模式下,协议规定 CWT =11etu+2CWI(CWI = 0~15,
缺省为 13), 缺省值为
8203 个 ETU。CWTDATA 寄存器的缺省值为 8203 (T = 1)。对卡来说,当其处于接收状态,两个
连续的接收字符间延迟大于 CWTDATA 值时,SCISTAT 寄存器中的 CWT 标志置 1,表示传输
超时。此寄存器的值的设置需要与 ATR 中设置的保护时间相符
图 25- 1 CWT 示意图
24.3.8. 波特率控制寄存器 ISOBRC (偏移:A8H)
比特
名称
属性
复位值
描述
7:4
3:0
FI
DI
RW
RW
0x0
0x1
分频值与波特率调整因子参数配置,详见下表
波特率配置参数描述:
Clocks/etu
FI
0000/0001
1001
DI
F
D
372
512
0001
0010
0011
0100
0101
0110
1000
1
2
4
8
16
32
64
372
512
186
256
93
128
X
64
X
32
16
31
X
24.3.9. 数据缓存寄存器 ISOBUF (偏移:A9H)
比特
名称
属性
复位值
描述
7:0
DATA
RW
0x0
数据缓存
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第 139 页
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24.3.10.
直接 IO 控制寄存器 ISODIO(偏移:AAH)
比特
名称
属性
复位值
描述
7:2
RSV
-
-
保留
数据方向控制
1
EN0
RW
0x0
0:输入使能
1:输出使能
数据输入输出
0
DI0
RW
0x0
0:低电平
1:高电平
24.3.11.
中断屏蔽寄存器 ISOMSK (偏移:ABH)
比特
名称
属性
复位值
描述
7:6
RSV
-
-
保留
字符等待标识中断屏蔽控制
5
MCWT_FLAG
RW
0x0
0:允许 CWT_FLAG
1:屏蔽 CWT_FLAG
rx_check_done 中断屏蔽控制
4
Mrx_check_done
RW
0x0
0:允许 rx_check_done
1:屏蔽 rx_check_done
SBF 中断屏蔽控制(用于软件直接 IO 方式)
3
MSBIT
RW
0x0
0:允许 SBIT 中断
1:屏蔽 SBIT 中断
PE 断屏中蔽控制
2
MPS
RW
0x0
0:允许 PE 中断
1:屏蔽 PE 中断
RX 中断屏蔽
1
MRX_INT
RW
0x0
0:允许 RX 中断
1:屏蔽 RX 中断
TX 中断屏蔽
0
MTX_INT
RW
0x0
0:允许 TX 中断
1:屏蔽 TX 中断
注:MCWT_FLAG 字符等待标识中断主要用于 T1 模式检测数据接收完成。(未知长度的字组)
24.3.12.
ETU 计数器控制寄存器 ISOTCON(偏移:ACH)
比特
名称
属性
复位值
描述
7:5
RSV
-
-
保留
ETU Counter 被停止以后继续将 60 发送完成的标志
0:60 发送完成
4
LAST
RW
0x0
1:60 发送未完成
软件需要在启动自动发送 60 的时候置位 LAST 信号,
自动发送 60 完成,硬件会拉低 LAST 信号
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ETU 计数器溢出标志
0:ETU 计数器未溢出(或工作在模式 0)
3
TF
RW
0x0
1:ETU 计数器溢出
硬件置位,软件写 1 清除
只在模式 1 和模式 2 下,TF 有效
ETU 计数器 模式选择
00:模式 0,自动重载计数模式。以 1ETU 为计数单位,
ETU 计数器溢出后,自动发送 60,不设置 TF 标志位
2:1
TMOD
RW
0x0
01:模式 1,自动重载计数模式。以 1ETU 为计数单位,
ETU 计数器溢出后,不发送 60,设置 TF 标志位,可
触发中断
1X:模式 2,自动重载定时模式,定时时钟是系统时钟,
ETU 计数器溢出后,设置 TF 标志位,可触发中断
ETU 计数器启动控制
0
TS
RW
0x0
0:停止
1:启动
注: 写入 TS 停止 bit 可以任意时候进行,但是一旦已经进入 ETU 计数状态后,需要完成一次 ETU 发
送, ETU 才会真正停止。
24.3.13.
ETU 计数器初始值寄存器 ISOTDAT(偏移:ADH、AEH)
比特
名称
属性
复位值
15:8
ISOTDAT_H
RW
0x00
7:0
ISOTDAT_L
RW
0x00
24.3.14.
ETU 计数器计数初始值
ETU 计数器自动重载寄存器 ISOTRLD(偏移:AFH、B0H)
比特
名称
属性
复位值
15:8
ISOTRLD_L
RW
0x00
7:0
ISOTRLD_H
RW
0x00
24.3.15.
描述
描述
ETU 计数器计数重载值
ETU 计数器中断屏蔽寄存器 ISOTMSK (偏移:B1H)
比特
名称
属性
复位值
描述
7:1
RSV
-
-
保留
ETU 计数器溢出中断(ISOTCON 的 TF 位)屏蔽控制
0
MTF
RW
0x0
0:不屏蔽
1:屏蔽
24.3.16.
ETU 计数器过程字符设置寄存器 ISONULL(偏移:B2H)
比特
名称
属性
复位值
描述
7:0
DATA
RW
0x60
ETU 计数器送的空字符数值
24.3.17.
C3 计数/主从模式选择寄存器 ISOFUC (偏移:B3H)
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比特
名称
属性
复位值
描述
7:0
RSV
-
-
保留
C3 时钟分频选择
1
M_BUAD
RW
0x0
0:系统时钟 2 分频
1:系统时钟 4 分频
主从功能选择位
0
MS_SEL
RW
0x0
0:从机
1:主机
24.4. ISO7816MS 操作说明
24.4.1. 主机模式选择与使用
1) 软件选择一个 GPIO 为 C2 模拟 7816 主机复位信号;
2) 配置 ISOFUC 的 M_BUAD 位选择 7816 主模式时钟分频;
3) 配置 ISOFUC 的 MS_SEL 位 1,选择主机模式;
4) 控制选择的 GPIO 电平和主机输出时钟,模拟主机功能。
24.4.2. 查询方式发送
1) 7816 模块的时钟(缺省为使能),清除 7816 模块软复位;
2) 设置 ISOCON(硬件自动、发送模式),ISOCON1(保护时间、自动重发次数),
ISOCON2(T=0 协议、错误信号宽度),ISOBRC(通讯波特率);
3) 设置 ISOMSK(屏蔽所有中断),ISOSTS(清空所有中断),ISOFIFOCL(清 FIFO);
4) 将待发送数据写入 ISOBUF 寄存器中(字节写);
5) 查询发送 FIFO 是否满,如果发送 FIFO 没有满,可以继续写下一个数据;
6) 当所有的数据全部写入 ISOBUF 寄存器后,软件查询 tx_int 标志,若全部数据
传输成功完成,则硬件会置 tx_int 标志,程序查询到 tx_int 置起后需把 tx_int
位写 1 清 0;
7) 发送结束后需要清空发送 FIFO(ISOFIFOCL)。
24.4.3. 中断方式发送
1) 使能 7816 模块的时钟(缺省为使能);
2) 设置 ISOCON(硬件自动、发送模式),ISOCON1(保护时间、自动重发次数),
ISOCON2(T=0 协议、错误信号宽度),ISOBRC(通讯波特率);
3) 设置 ISOMSK(打开发送中断),ISOSTS(清空所有中断标志),ISOFIFOCL(清
FIFO);
4) 设置 VIC(见 VIC 配置说明);
5) 将待发送数据写入 ISOBUF 寄存器中,然后查询发送 FIFO 是否满,如果发送
FIFO 没有满,可以继续写下一个数据;
6) 当所有的数据发送成功,会产生中断,则软件应将下一组待发送数据写入
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ISOBUF 寄存器中,然后清除中断标志。
24.4.4. 中断方式接收
1) 使能 7816 模块的时钟(缺省为使能);
2) 设置 ISOCON(硬件自动、接收模式),ISOCON1(保护时间、自动重发次数),
ISOCON2(T=0 协议、错误信号宽度) ISOBRC(通讯波特率);
3) 设置 ISOMSK(打开接收中断),ISOSTS(清空所有中断标志);
4) 设置 VIC(见 VIC 配置说明);
5) 当成功接收了一个字节之后,会产生 rx_int 中断请求,而后再判断接收 FIFO 是
否为非空,非空则中断响应服务程序应从 ISOBUF 中读取收到的数据,然后
清除中断标志。
24.4.5. ETU timer 操作
ISO7816 接口内置了一个具有自动重加载功能的 16 位计数器/定时器 ETU
Counter。向下计数,溢出时计数值为 0。可以完成自动发送过程字符(0x60)功能。
ETU Counter 支持如下 3 种工作模式:
1.
模式 0:自动重载计数模式。SFR ISOTDAT 每个 ETU 减 1,溢出后自动将 SFR
ISOTRLD 的内容重加载到 SFR ISOTDAT,并自动发送 0x60,但不设置 TF 标
志位。
2.
模式 1:自动重载计数模式。SFR ISOTDAT 每个 ETU 加 1,溢出后自动将 SFR
ISOTRLD 的内容重加载到 SFR ISOTDAT,但不会自动发送 0x60,设置 TF 标
志位。
3.
模式 2:自动重载定时模式,使用系统时钟进行定时。SFR ISOTDAT 每个系统
时钟周期加 1,溢出后自动将 SFR ISOTRLD 的内容重加载到 SFR ISOTDAT,
但不发送 0x60,设置 TF 标志位。
注:如果预期计数值为 n etu,那么需要向 ISOTDAT & ISOTRLD 载入(n-1)值,
才会得到比较准确的计数间隔。
使用 ETU Counter 完成自动发送过程字符 0x60 功能的操作流程如下:
1) 清自动发送 0x60 结束标志;
2) 设置 7816 硬件发送模式;
3) 填充 ISONULL 空字符(模式 0);
4) ETUcounter 中断屏蔽位配置;
5) ISOTCON 模式配置(0、1、2);
6) ISOTCON 启动定时器;
7) 拉高 LAST 信号(自动发送 60 结束标志)。
注:软件在启动 ISO7816 接口发送有效数据之前,必须先关闭 ETU Counter 的自动发送 60
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瑞纳捷 RJM8L151 系列用户手册 V2.04
功能(查询 ISOTCON bit4,等待一个 60 发送结束才能进行数据收发操作)。
24.4.6. 芯片休眠之后 7816 唤醒
1) 休眠之前切换到 7816 硬件接收模式,打开 7816 接收数据中断,切换 RX_FIFO
时钟到 C3_CLK,关闭全部中断源;
2) 使能 32Khz 时钟,然后延时 30us 以上等待 32Khz 时钟稳定;
3) 选择 32Khz 时钟,此时 CPU、RAM、7816 等模块都在 32 千赫兹时钟下运行,
然后关闭 32Mhz 时钟,写 SLEEP 寄存器进入休眠;
4) 休眠唤醒之后首先打开 32Mhz 时钟源,然后延时 1.5us 以上等待 32Mhz 时钟稳
定;
5) 选择系统时钟为 32Mhz,关闭 32Khz 时钟;
6) 使能 7816 Slave 中断源,之后 CPU 会进入 7816 Slave 中断服务程序;
7) 清中断,等待 FIFO_ALMOST_FULL 信号,FIFO_ALMOST_FULL 信号标志着
rxfifo 内数据量为 5 字节;
8) 读取 fifo 里面的 5 字节数据;
9) 再次清中断;
10) 切换 7816 rx_fifo 为系统时钟;
11)处理接收到的 5 字节 APDU 指令;
12) 休眠唤醒软件代码之中,开、关 32Mhz 时钟之间的代码需要放在 RAM 之中运
行。
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25.版本号
版本号用于标识芯片型号,是一个固定的 32bit 数,本芯片型号为 RJM8L151,其版本号固
定为 0x4d313531。
25.1. 版本号寄存器
版本号寄存器基地址:0x2000
地址
名称
描述
0x1A
VERSION0
版本号寄存器 0
0x1B
VERSION1
版本号寄存器 1
0x1C
VERSION2
版本号寄存器 2
0x1D
VERSION3
版本号寄存器 3
25.1.1. 版本寄存器 VERSION0(偏移:1AH)
比特
名称
属性
复位值
描述
7:0
VERSION0
RO
0x31
版本号 0
25.1.2. 版本寄存器 VERSION1(偏移:1BH)
比特
名称
属性
复位值
描述
7:0
VERSION1
RO
0x35
版本号 1
25.1.3. 版本寄存器 VERSION2(偏移:1CH)
比特
名称
属性
复位值
描述
7:0
VERSION2
RO
0x31
版本号 2
25.1.4. 版本寄存器 VERSION3(偏移:1DH)
比特
名称
属性
复位值
描述
7:0
VERSION3
RO
0x4d
版本号 3
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26.编程接口
Flash 型程序存储器提供用户便利地对同一芯片进行程序的更新和修改。另外
RJM8L151 系列芯片提供了 5 线的在线编程方式。用户可将进行过编程或未经过编程的
单片机芯片连同电路板一起制成,最后阶段进行程序的更新和程序的烧录,在无需去除
或者重新插入芯片的情况下方便地保持程序为最新版本。
RJM8L151 系列芯片与烧录器对应引脚的关系如下:
引脚名称
功能
烧录器
RJM8L151 系列芯片
NRST
RST
芯片复位
JTAG_TDI
P03
数据输入
JTAG_TMS
P02
模式选择
JTAG_TCK
P01
时钟输入
JTAG_TDO
P00
数据输出
芯片内部的程序存储都可以通过 5 线接口在线进行编程。其中 P03 用于数据的输入,
P02 用于模式的选择,P01 用于提供时钟,P00 用于数据的输出,RST 用于芯片的复位。
芯片在线烧录的详细使用将由专门的参考文献提供。
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附录 1:寄存器比特位属性及说明
比特位属性
RW
说明
Read/Write,软件可以读写这些位
RO
Read Only,软件只可以读这些位
WO
Write Only,软件仅可以写这些位,读这些位时将会返回该位的复位值
W1C
Write 1 Clear,软件可以通过向该位写 1 来清零,向其写 0 将不影响该位
W0C
Write 0 Clear,软件可以通过向该位写 0 来清零,向其写 1 将不影响该位
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附录 2:专业术语缩写及说明
缩写
说明
B
Byte,字节
COS
Chip Operating System,(智能卡)片上操作系统
CPU
Central Processing Unit,中央处理器
CRC
Cyclic Redundancy Check,循环冗余校验
DES
Data Encryption Standard,数据加密标准
TDES
Triple Data Encryption Standard,三重 DES
ESD
Electro-Static discharge,静电放电
FD
Frequency Detector,频率检测器
FPS
Flash Page Size,Flash 页面大小
ISO7816
International Standard ISO/IEC7816 module,ISO/IEC7816 国际标准接口
MAC
Memory Access Control,内存访问控制模块
NMROM
Normal Mode Read Only Memory,正常模式只读存储器
NVM
Non-Volatile Memory,非易失性存储器
OTP
One Time Programmable,一次可编程存储器
POR
Power On Reset,上电复位
PDR
Power down Reset,掉电复位
BOR
Brown-out Reset,欠压复位
RNG
Random Number Generator,随机数发生器
SFR
Special Function Register,特殊功能寄存器
SIM
Subscriber Identity Module,用户识别模块
SN
Chip Serial Number,芯片序列号(唯一标识符)
UI
User Information,用户信息
VD
Voltage Detector,电压检测器
VR
Voltage Regulator,电压调整器
WDT
Watch Dog Timer,看门狗计数器
WUT
Wake-Up Timer,唤醒定时器
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附录 3:版本修订
版本
日期
作者
描述
V1.0
2019.10.31
吴水源、王向辉
初始化版本
V1.1
2019.11.05
吴水源
V1.2
2019.11.10
吴水源
1.增加中断使能寄存器IEN0第6位描述
2.修改部分文字描述错误
1.修改目录格式错误
2.增加编程接口章节
1.优化GPIO复用寄存器ADC通道说明;
V1.3
2020.03.09
吴水源
2.增加ADC通道配置使用说明;
3.增加deepsleep使用配置注意;
V1.4
2020.05.11
吴水源
1.修改IOCFG_CTRL8最高位描述;
2.增加IO复用功能表;
3.MDU模块描述;
4.修改外部晶振使能SCCM2寄存器关于XT_16M_EN使能配
置;
V1.5
2020.06.29
贾贝、吴水源
V1.6
2020.12.14
sunzuan
1.增加模块寄存器操作说明;
1.纠正21.4.10中关于发送状态位和接收状态位的描述错误
(之前的版本把二者换位了,属于笔误);
2.纠正21.5.5和21.5.6中关于I2Cx_S_STS书写上的笔误;
V1.7
2021.03.17
sunzuan
1.纠正16.1中关于WDT的描述错误;
V1.8
2021.04.27
sunzuan
1.修改6.2.1节上掉电复位描述;
V1.9
2021.07.15
sunzuan
1.增加21.4.12节I2Cx从机中断屏蔽寄存器的描述;
V1.10
2021.07.30
sunzuan
1.完善文档中描述不清之处;
2.增加附录1、附录2、附录3;
V2.00
2021.07.31
sunzuan
1.增加21.1节关于I2C主从机接口管脚分布的描述;
V2.01
2021.08.10
sunzuan
1.修改17.3节各寄存器偏移地址描述的笔误;
2.修改22.4.4节SxRELH寄存器bit位描述的笔误;
V2.02
2021.08.19
sunzuan
1.增加9.3节中断入口地址的描述;
2.修改 5.1 节注 1,删除“SCRSTEN=0x00”
1.增加16.7节看门狗复位时间计算公式;
V2.03
2021.09.24
sunzuan
V2.04
2021.10.18
sunzuan
2.修改 18.2 节文字笔误;
1.补充 16.7 节看门狗复位时间计算公式中时间单位秒;
2.修改 26 章中的文字笔误,“惊喜”改为“进行”;
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