HR7P169B 数据手册
8 位 MCU
HR7P169B
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上海东软载波微电子有限公司
2018 年 5 月 17 日
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东软载波 MCU 芯片使用注意事项
关于芯片的上/下电
东软载波 MCU 芯片具有独立电源管脚。当 MCU 芯片应用在多电源供电系统时,应先对 MCU 芯片上电,再对系统
其他部件上电;反之,下电时,先对系统其他部件下电,再对 MCU 芯片下电。若操作顺序相反则可能导致芯片内
部元件过压或过流,从而导致芯片故障或元件退化。具体可参照芯片的数据手册说明。
关于芯片的复位
东软载波 MCU 芯片具有内部上电复位。对于不同的快速上/下电或慢速上/下电系统,内部上电复位电路可能失效,
建议用户使用外部复位、下电复位、看门狗复位等,确保复位电路正常工作。在系统设计时,若使用外部复位电路,
建议采用三极管复位电路、RC 复位电路。若不使用外部复位电路,建议采用复位管脚接电阻到电源,或采取必要
的电源抖动处理电路或其他保护电路。具体可参照芯片的数据手册说明。
关于芯片的时钟
东软载波 MCU 芯片具有内部和外部时钟源。内部时钟源会随着温度、电压变化而偏移,可能会影响时钟源精度;
外部时钟源采用陶瓷、晶体振荡器电路时,建议使能起振延时;使用 RC 振荡电路时,需考虑电容、电阻匹配;采
用外部有源晶振或时钟输入时,需考虑输入高/低电平电压。具体可参照芯片的数据手册说明。
关于芯片的初始化
东软载波 MCU 芯片具有各种内部和外部复位。对于不同的应用系统,有必要对芯片寄存器、内存、功能模块等进
行初始化,尤其是 I/O 管脚复用功能进行初始化,避免由于芯片上电以后,I/O 管脚状态的不确定情况发生。
关于芯片的管脚
东软载波 MCU 芯片具有宽范围的输入管脚电平,建议用户输入高电平应在 VIHMIN 之上,低电平应在 VILMAX 之下。
避免输入电压介于 VIHMIN 和 VILMAX 之间,以免波动噪声进入芯片。对于未使用的输入/输出管脚,建议用户设为输入
状态,并通过电阻上拉至电源或下拉至地,或设置为输出管脚,输出固定电平并浮空。对未使用的管脚处理因应用
系统而异,具体遵循应用系统的相关规定和说明。
关于芯片的 ESD 防护措施
东软载波 MCU 芯片具有满足工业级 ESD 标准保护电路。
建议用户根据芯片存储/应用的环境采取适当静电防护措施。
应注意应用环境的湿度;建议避免使用容易产生静电的绝缘体;存放和运输应在抗静电容器、抗静电屏蔽袋或导电
材料容器中;包括工作台在内的所有测试和测量工具必须保证接地;操作者应该佩戴静电消除手腕环手套,不能用
手直接接触芯片等。
关于芯片的 EFT 防护措施
东软载波 MCU 芯片具有满足工业级 EFT 标准的保护电路。当 MCU 芯片应用在 PCB 系统时,需要遵守 PCB 相关
设计要求,包括电源、地走线(包括数字/模拟电源分离,单/多点接地等)
、复位管脚保护电路、电源和地之间的去
耦电容、高低频电路单独分别处理以及单/多层板选择等。
关于芯片的开发环境
东软载波 MCU 芯片具有完整的软/硬件开发环境,并受知识产权保护。选择上海东软载波微电子有限公司或其指定
的第三方公司的汇编器、编译器、编程器、硬件仿真器开发环境,必须遵循与芯片相关的规定和说明。
注:在产品开发时,如遇到不清楚的地方,请通过销售或其它方式与上海东软载波微电子有限公司联系。
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产品订购信息
工作电压
Part NO.
FLASH
SRAM
Data
FLASH
I/O
ADC
Timer
封装
类型
SOP20
HR7P169BFGSF
HR7P169BFGNF
QFN20
HR7P169BFGTF
2.5V~5.5V
8K
1K
512
Word
Byte
Word
17+1INPUT
12-bit×14Ch
8-bit×1
12-bit×3
HR7P169BFGDF*
TSSOP20
DIP20
HR7P169BFGSD
13+1INPUT
12-bit×10Ch
SOP16
注*:此型号已停产
HR
7P
No.
X
X
X
X
管脚数:F—20; D—16
封装:S—SOP20/16; N—QFN20;
T—TSSOP20;D—DIP20
ROM容量:G—8K Words(16K Bytes)
ROM类型:F—FLASH ROM
169B:MCU型号
7P:8位 MCU系列号
地 址:中国上海市龙漕路 299 号天华信息科技园 2A 楼 5 层
邮 编:200235
E-mail:support@essemi.com
电 话:+86-21-60910333
传 真:+86-21-60914991
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子有限公司不担保或确认该等实例在使用方的适用性、适当性或完整性,上海东软载波微电子有限公司亦不对使用
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上海东软载波微电子有限公司保留未经预告的修改权。使用方如需获得最新的产品信息,请随时用上述联系方式与
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修订历史
版本
修改日期
更改概要
V1.0
2015-10-30
初版发布
V1.1
2016-1-22
1:新增 TSSOP20 封装信息;
2:修改 VREF/ADC/ISP/数据 FLASH 等模块描述;
V1.2
2016-3-10
1:修改电气特性 ADC 转换特性表和转换时间对照表;
2:取消 PB7/PB6/PC1/PC0 默认弱上拉使能;
V1.3
2016-08-16
增加了未引出的和未使用的 I/O 管脚处理
2016-11-18
1:模拟比较器关断 PWM 功能更新;
2:PPG 故障检测功能更新;
3:增加内部参考可作为 ADC 输入通道选择;
4:新增 UART 可选择单线分时发送/接收功能;
2016-12-29
1:新增 DIP20 封装信息;
2:更新 ADC 转换例程;
3:添加备注:丢弃 ADEN 使能后的第一次转换结果;
4:WDT 溢出时间更新。
V1.4
V1.5
V1.6
V1.7
V1.8
V1.9
2017-7-7
1:更新 T11OC 寄存器中的 PWM1XUD 位;
2:删除端口大电流定义;
3:新增芯片端口输入电平限定范围说明;
4:新增对 PWM 输出极性选择位 PWMxM的使用说
明。
2017-9-8
1. 增加模拟小信号 ADC offset 特性表;
2. 添加放大器和比较器之校准寄存器的使用注意事项;
3. 新增高 4 位精度寄存器与高 4 位周期寄存器的使用注
意事项。
2018-1-16
1. 更新 HRC 校准精度:常温校准精度为±1%,全温度范
围内为±2%;
2. 更新了 T1x 模块的单脉冲发射模式和 PWM 输出极性
的说明介绍。
2018-5-17
1. 更新全局中断使能 GIE 和低优先级中断使能 GIEL 的
清 0 和置 1 的操作注意事项;
2. 添加 ADC 工作建立的相关内容。
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目 录
内容目录
第1章
1. 1
1. 2
1. 3
1. 4
1. 5
第2章
2. 1
2. 2
2. 3
2. 4
第3章
3. 1
3. 2
3. 3
3. 4
3. 5
3. 6
芯片简介 ................................................................................................................... 13
概述 .......................................................................................................................... 13
应用领域 ................................................................................................................... 15
结构框图 ................................................................................................................... 16
管脚分配图 ............................................................................................................... 16
1. 4. 1 20-pin ................................................................................................................ 16
1. 4. 2 16-pin ................................................................................................................ 17
管脚说明 ................................................................................................................... 18
1. 5. 1 管脚封装对照表 ................................................................................................. 18
1. 5. 2 管脚复用说明 .................................................................................................... 19
内核特性 ................................................................................................................... 22
CPU 内核概述 .......................................................................................................... 22
硬件乘法器 ............................................................................................................... 22
2. 2. 1 概述 ................................................................................................................... 22
2. 2. 2 硬件乘法器操作 ................................................................................................. 22
硬件除法器 ............................................................................................................... 23
2. 3. 1 概述 ................................................................................................................... 23
2. 3. 2 硬件除法器操作 ................................................................................................. 23
特殊功能寄存器 ........................................................................................................ 23
存储资源 ................................................................................................................... 27
概述 .......................................................................................................................... 27
程序寻址空间映射 .................................................................................................... 27
程序存储器 ............................................................................................................... 28
3. 3. 1 概述 ................................................................................................................... 28
3. 3. 2 程序计数器(PC) ............................................................................................ 28
3. 3. 3 硬件堆栈 ............................................................................................................ 29
3. 3. 4 程序存储器查表读操作 ...................................................................................... 29
可配置数据 FLASH 存储器 ....................................................................................... 30
3. 4. 1 概述 ................................................................................................................... 30
3. 4. 2 数据 FLASH 页更新流程 ................................................................................... 31
3. 4. 3 操作参考例程 .................................................................................................... 31
3. 4. 4 特殊功能寄存器 ................................................................................................. 33
在线编程 ISP 和在线调试 ICD .................................................................................. 34
数据存储器 ............................................................................................................... 35
3. 6. 1 概述 ................................................................................................................... 35
3. 6. 2 通用数据存储器 ................................................................................................. 35
3. 6. 3 特殊功能寄存器 ................................................................................................. 35
3. 6. 4 寻址方式 ............................................................................................................ 36
3. 6. 4. 1
直接寻址 ............................................................................................. 36
3. 6. 4. 2
GPR 特殊寻址 .................................................................................... 37
3. 6. 4. 3
间接寻址 ............................................................................................. 37
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第4章
4. 1
4. 2
4. 3
4. 4
4. 5
4. 6
第5章
5. 1
5. 2
5. 3
5. 4
第6章
6. 1
3. 6. 5
特殊功能寄存器.......................................................................................... 38
输入/输出端口 ........................................................................................................... 40
概述 .......................................................................................................................... 40
结构框图 ................................................................................................................... 41
I/O 端口功能设置 ...................................................................................................... 42
4. 3. 1 I/O 端口输入/输出控制 ...................................................................................... 42
4. 3. 2 I/O 端口弱上/下拉功能 ...................................................................................... 42
4. 3. 3 I/O 端口模拟/数字类型选择功能 ........................................................................ 43
4. 3. 4 I/O 端口开漏输出 ............................................................................................... 43
4. 3. 5 I/O 端口复用功能 ............................................................................................... 43
端口中断 ................................................................................................................... 43
4. 4. 1 外部按键中断(KINT) ..................................................................................... 43
4. 4. 2 外部端口中断(PINT) ..................................................................................... 43
I/O 端口操作注意事项 ............................................................................................... 44
特殊功能寄存器 ........................................................................................................ 44
特殊功能及操作特性 ................................................................................................. 48
系统时钟与振荡器 .................................................................................................... 48
5. 1. 1 概述 ................................................................................................................... 48
5. 1. 2 内部结构图 ........................................................................................................ 48
5. 1. 3 时钟源 ............................................................................................................... 49
5. 1. 3. 1
外部晶体/陶瓷振荡器(EXTOSC) .................................................... 49
5. 1. 3. 2
内部高速 16MHz RC 振荡器模式(INTHRC) .................................. 49
5. 1. 3. 3
内部低速 32kHz RC 振荡器模式(INTLRC) .................................... 50
看门狗定时器(WDT) ............................................................................................ 51
5. 2. 1 概述 ................................................................................................................... 51
5. 2. 2 内部结构图 ........................................................................................................ 51
5. 2. 3 WDT 定时器 ...................................................................................................... 51
5. 2. 4 特殊功能寄存器 ................................................................................................. 52
复位模块 ................................................................................................................... 53
5. 3. 1 概述 ................................................................................................................... 53
5. 3. 2 上电复位 ............................................................................................................ 53
5. 3. 3 掉电复位 ............................................................................................................ 53
5. 3. 4 外部 N_MRST 管脚复位.................................................................................... 54
5. 3. 5 看门狗定时器溢出复位 ...................................................................................... 55
5. 3. 6 RST 指令软件复位 ............................................................................................ 56
5. 3. 7 特殊功能寄存器 ................................................................................................. 56
低功耗操作 ............................................................................................................... 58
5. 4. 1 MCU 低功耗模式 ............................................................................................... 58
5. 4. 2 低功耗模式配置 ................................................................................................. 58
5. 4. 3 IDLE 唤醒方式配置 ........................................................................................... 58
5. 4. 4 唤醒时序图 ........................................................................................................ 59
5. 4. 5 特殊功能寄存器 ................................................................................................. 60
外设 .......................................................................................................................... 61
定时/计数器(Timer/Counter)模块......................................................................... 61
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6. 1. 1 8 位定时/计数器(T8N) .................................................................................. 61
6. 1. 1. 1
概述 .................................................................................................... 61
6. 1. 1. 2
内部结构图.......................................................................................... 61
6. 1. 1. 3
预分频器 ............................................................................................. 61
6. 1. 1. 4
工作模式 ............................................................................................. 62
6. 1. 1. 5
定时器模式.......................................................................................... 62
6. 1. 1. 6
同步计数器模式 .................................................................................. 63
6. 1. 1. 7
特殊功能寄存器 .................................................................................. 64
6. 1. 2 12 位带死区互补的增强型 PWM 时基定时器(T11/T12/T13) ........................ 65
6. 1. 2. 1
概述 .................................................................................................... 65
6. 1. 2. 2
内部结构图.......................................................................................... 66
6. 1. 2. 3
时钟源配置.......................................................................................... 66
6. 1. 2. 4
预分频和后分频器............................................................................... 66
6. 1. 2. 5
工作模式 ............................................................................................. 68
6. 1. 2. 6
定时器模式.......................................................................................... 68
6. 1. 2. 7
同步计数模式 ...................................................................................... 68
6. 1. 2. 8
异步计数模式 ...................................................................................... 69
6. 1. 2. 9
捕捉功能扩展 ...................................................................................... 70
6. 1. 2. 10
单脉冲发射模式 .................................................................................. 71
6. 1. 2. 11
PWM 模式........................................................................................... 72
6. 1. 2. 12
PWM 关断事件和重启 ........................................................................ 76
6. 1. 2. 13
PWM 沿启动 A/D 转换 ........................................................................ 77
6. 1. 2. 14
特殊功能寄存器 .................................................................................. 78
6. 2
通用异步接收/发送器(UART)............................................................................... 87
6. 2. 1 概述 ................................................................................................................... 87
6. 2. 2 内部结构图 ........................................................................................................ 87
6. 2. 3 波特率配置 ........................................................................................................ 88
6. 2. 4 传输数据格式 .................................................................................................... 88
6. 2. 5 异步发送器 ........................................................................................................ 88
6. 2. 6 异步接收器 ........................................................................................................ 89
6. 2. 7 UART 使用注意事项 .......................................................................................... 90
6. 2. 8 特殊功能寄存器 ................................................................................................. 90
6. 3
I2C 总线从动器(I2CS) ......................................................................................... 93
6. 3. 1 概述 ................................................................................................................... 93
6. 3. 2 内部结构 ............................................................................................................ 94
6. 3. 3 I2CS 端口配置 ................................................................................................... 94
6. 3. 4 通讯协议 ............................................................................................................ 94
6. 3. 5 I2C 操作 ............................................................................................................ 95
6. 3. 6 起始位 START 和停止位 STOP......................................................................... 96
6. 3. 7 数据传输和应答 ................................................................................................. 96
6. 3. 8 数据传输格式参考 ............................................................................................. 96
6. 3. 9 特殊功能寄存器 ................................................................................................. 97
6. 4
模拟比较器(ACP)及可编程脉冲发生器(PPG) ............................................... 101
6. 4. 1 概述 ................................................................................................................. 101
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6. 5
6. 6
6. 7
第7章
7. 1
7. 2
7. 3
7. 4
7. 5
6. 4. 2 模拟比较器(ACP) ....................................................................................... 101
6. 4. 3 模拟比较器 1(ACP1) .................................................................................. 102
6. 4. 4 模拟比较器(ACP2~5) ................................................................................. 102
6. 4. 5 中断和唤醒 ...................................................................................................... 103
6. 4. 6 可编程脉冲发生器(PPG) ............................................................................ 103
6. 4. 7 比较器检测故障电路........................................................................................ 104
6. 4. 8 PPG 输出 ........................................................................................................ 104
6. 4. 9 操作参考例程 .................................................................................................. 105
6. 4. 10 PPG 启动 A/D 转换 ......................................................................................... 106
6. 4. 11 高精度参考电压模块(VREF)....................................................................... 106
6. 4. 12 特殊功能寄存器 ............................................................................................... 107
运算放大器(OPA) ............................................................................................... 113
6. 5. 1 概述 ................................................................................................................. 113
6. 5. 2 结构框图 .......................................................................................................... 113
6. 5. 3 OPA 操作 ......................................................................................................... 113
6. 5. 4 运放应用参考 .................................................................................................. 113
6. 5. 5 特殊功能寄存器 ............................................................................................... 114
模/数转换器(ADC) ............................................................................................. 115
6. 6. 1 概述 ................................................................................................................. 115
6. 6. 2 内部结构图 ...................................................................................................... 115
6. 6. 3 ADC 配置 ........................................................................................................ 116
6. 6. 4 ADC 转换步骤 ................................................................................................. 116
6. 6. 5 AD 时序特征示意图 ......................................................................................... 117
6. 6. 6 参考例程 .......................................................................................................... 118
6. 6. 7 特殊功能寄存器 ............................................................................................... 119
低电压检测模块(LVD) ........................................................................................ 123
6. 7. 1 概述 ................................................................................................................. 123
6. 7. 2 LVD 操作 ......................................................................................................... 123
6. 7. 3 特殊功能寄存器 ............................................................................................... 123
中断处理 ................................................................................................................. 125
概述 ........................................................................................................................ 125
中断控制结构框图 .................................................................................................. 125
中断模式选择 .......................................................................................................... 126
7. 3. 1 默认中断模式 .................................................................................................. 127
7. 3. 2 向量中断模式 .................................................................................................. 128
7. 3. 2. 1
向量表配置........................................................................................ 128
7. 3. 2. 2
中断分组配置 .................................................................................... 129
7. 3. 2. 3
中断使能配置 .................................................................................... 130
中断现场保护 .......................................................................................................... 131
中断操作 ................................................................................................................. 131
7. 5. 1 外部中断 .......................................................................................................... 132
7. 5. 2 外部按键中断 .................................................................................................. 132
7. 5. 3 ADC 中断 ........................................................................................................ 133
7. 5. 4 T8N 溢出中断 .................................................................................................. 133
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7. 5. 5 T1x(T11/T12/T13)匹配中断 ............................................................................. 133
7. 5. 6 T1x(T11/T12/T13)周期中断 ............................................................................. 133
7. 5. 7 UART 中断 ...................................................................................................... 133
7. 5. 8 I2CS 中断 ........................................................................................................ 134
7. 5. 9 模拟比较器 ACP 中断...................................................................................... 134
7. 5. 10 模拟比较器 ACP 检测故障中断 ....................................................................... 134
7. 5. 11 LVD 中断 ......................................................................................................... 134
7. 5. 12 中断操作注意事项 ........................................................................................... 135
7. 6
特殊功能寄存器 ...................................................................................................... 135
第8章
芯片配置字 ............................................................................................................. 142
第9章
芯片封装图 ............................................................................................................. 144
9. 1
20-pin 封装图 ......................................................................................................... 144
9. 2
16-pin 封装图 ......................................................................................................... 148
附录 1
指令集 ..................................................................................................................... 149
附录 1. 1
概述 ................................................................................................................. 149
附录 1. 2
寄存器操作指令 ............................................................................................... 149
附录 1. 3
程序控制指令 .................................................................................................. 149
附录 1. 4
算术/逻辑运算指令 .......................................................................................... 150
附录 2
特殊功能寄存器总表 ............................................................................................... 153
附录 3
电气特性 ................................................................................................................. 159
附录 3. 1
参数特性表 ...................................................................................................... 159
附录 3. 2
参数特性图 ...................................................................................................... 166
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6-14
HR7P169B 结构框图 ....................................................................................................... 16
HR7P169B(SOP/TSSOP20/DIP20)顶视图 ................................................................ 16
HR7P169B(QFN20)顶视图 ......................................................................................... 17
HR7P169B(SOP16)顶视图 ......................................................................................... 17
程序寻址空间映射图 ........................................................................................................ 27
堆栈示意图 ....................................................................................................................... 29
页更新参考流程图 ............................................................................................................ 31
GPR 地址映射示意图 ....................................................................................................... 35
特殊功能寄存器空间 ........................................................................................................ 36
直接寻址示意图................................................................................................................ 37
GPR 特殊寻址示意图 ....................................................................................................... 37
间接寻址示意图................................................................................................................ 38
PA/PB 端口结构图............................................................................................................ 41
PC 端口结构图 ................................................................................................................. 41
输入端口结构图——PA2 .................................................................................................. 42
系统时钟结构图................................................................................................................ 48
晶体/陶瓷振荡器电路示意图 ............................................................................................ 49
看门狗定时器内部结构图 ................................................................................................. 51
芯片复位原理图................................................................................................................ 53
上电复位时序示意图 ........................................................................................................ 53
低电压复位时序示意图..................................................................................................... 54
外部 N_MRST 管脚复位 .................................................................................................. 54
N_MRST 复位参考电路图 1 ............................................................................................. 55
N_MRST 复位参考电路图 2 ............................................................................................. 55
看门狗溢出复位.............................................................................................................. 55
RST 指令软件复位 ......................................................................................................... 56
系统时钟为外部 LP 时,芯片唤醒 IDLE0 的时序图 ....................................................... 60
系统时钟为 INTHRC/HS/XT 时,系统唤醒 IDLE0 的时序图 ......................................... 60
系统时钟为 INTHRC/ LP/HS/XT 时,系统唤醒 IDLE1 的时序图................................... 60
T8N 内部结构图 ............................................................................................................... 61
定时器模式时序图 ............................................................................................................ 63
计数器模式时序图(T8NEG=0,T8NCKI 上升沿计数)................................................. 63
T1x 定时器结构图 ............................................................................................................ 66
T1x 定时器模式时序图 ..................................................................................................... 68
T1x 同步计数模式时序图 ................................................................................................. 69
T1x 异步计数模式时序图 ................................................................................................. 70
T1x 捕捉模式时序图(每个脉冲上升沿捕捉信号) ........................................................ 71
T1x 单脉冲发射模式示意图.............................................................................................. 72
PWM 输出模式示意图 .................................................................................................... 73
PWM 带死区互补输出示意图 ......................................................................................... 75
PWM 关断与自动重启 .................................................................................................... 76
PWM 关断与软件重启 .................................................................................................... 77
UART 发送端原理图 ...................................................................................................... 87
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HR7P169B 数据手册
图
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6-38
6-39
7-1
7-2
UART 接收端原理图 ...................................................................................................... 88
UART 数据格式示意图 ................................................................................................... 88
UART 异步发送器操作流程图 ........................................................................................ 89
UART 发送器发送数据时序图(9 位数据格式,第 9 位数据为“0”) ............................. 89
UART 异步接收器操作流程图 ........................................................................................ 90
UART 接收器接收数据时序图(9 位数据格式) ........................................................... 90
I2C 内部结构 .................................................................................................................. 94
I2C 总线通讯协议示意图 ................................................................................................ 95
I2C 从动波形图 .............................................................................................................. 95
I2C 起始位和停止位 ....................................................................................................... 96
数据传输和应答.............................................................................................................. 96
主控器写入从动器数据示意图 ........................................................................................ 97
主控器读取从动器数据示意图 ........................................................................................ 97
模拟比较器工作示意图................................................................................................. 102
比较器 ACPx 中断产生示意图...................................................................................... 103
PPG 内部结构图 .......................................................................................................... 104
PPG 输出波形示意图 1 ................................................................................................ 105
PPG 输出波形示意图 2 ................................................................................................ 105
内部参考电压供电示意图 ........................................................................................... 107
OPA 结构框图 .............................................................................................................. 113
运放应用示意图............................................................................................................ 113
ADC 内部结构图 .......................................................................................................... 115
ADC 时序特征示意图(SMPS=0) ............................................................................. 117
ADC 时序特征示意图(SMPS=1) ............................................................................. 118
LVD 工作时序图 ........................................................................................................... 123
默认中断模式中断控制逻辑 ........................................................................................... 125
向量中断模式中断控制逻辑 ........................................................................................... 126
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表目录
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表
表
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表
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表
表
表
1-1
1-2
3-1
3-2
4-1
4-2
4-3
4-4
4-5
5-1
5-2
5-3
5-4
6-1
6-2
6-3
6-4
6-5
6-6
6-7
6-8
6-9
7-1
7-2
7-3
7-4
7-5
管脚封装对照表................................................................................................................ 18
管脚说明........................................................................................................................... 21
数据 FLASH 存储器存储表 .............................................................................................. 30
在线编程/调试管脚说明.................................................................................................... 34
I/O 端口弱上拉 ................................................................................................................. 42
I/O 端口弱下拉 ................................................................................................................. 42
I/O 端口开漏输出 ............................................................................................................. 43
外部按键中断 ................................................................................................................... 43
外部端口中断 ................................................................................................................... 44
振荡器匹配电容参考表..................................................................................................... 49
低功耗模式配置表 ............................................................................................................ 58
唤醒方式配置表................................................................................................................ 59
唤醒时间计算表................................................................................................................ 59
T8N 预分频器配置表 ........................................................................................................ 62
T8N 工作模式配置表 ........................................................................................................ 62
时钟源配置表 ................................................................................................................... 66
T1x 预分频配置表 ............................................................................................................ 67
T1x 后分频器配置表......................................................................................................... 67
T1x 工作模式配置表......................................................................................................... 68
UART 波特率配置表 ........................................................................................................ 88
UART 数据格式配置表 ..................................................................................................... 88
I2CS 端口配置表 .............................................................................................................. 94
中断模式选择表.............................................................................................................. 127
默认中断模式使能配置表 ............................................................................................... 128
向量表配置表 ................................................................................................................. 128
向量中断模式中断分组配置表 ........................................................................................ 129
向量中断模式使能配置表 ............................................................................................... 131
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第1章 芯片简介
1. 1 概述
工作条件
工作电压范围:2.5V ~ 5.5V
工作温度范围:-40 ~ 85℃
设计工艺及封装
低功耗、高速 FLASH CMOS 工艺
20 个管脚,采用 SOP/QFN/TSSOP/DIP 封装(HR7P169BFGS/N/T/DF)
16 个管脚,采用 SOP 封装(HR7P169BFGSD)
内核
HR7P RISC CPU 内核
79 条精简指令
系统时钟工作频率最高为 20MHz
指令周期为 2 个系统时钟周期
复位向量位于 0000H,默认中断向量位于 0004H
支持中断处理,支持中断优先级和中断向量表
支持硬件乘法/除法器
存储资源
8K Word FLASH 程序存储器,其中 512 Word 可配置为数据 FLASH
8 级程序堆栈
程序存储器空间,其中 512 Word 可配置数据 FLASH 存储器
最大可配置为 2 页,每页 256 Word
支持查表读,页擦除和单地址编程
擦写时,支持定时器模块正常工作
擦写时,不支持中断处理
1K Byte SRAM 数据存储器
-
程序存储器支持直接寻址、相对寻址和查表读操作
数据存储器支持直接寻址、GPR 特殊寻址和间接寻址
编程及调试接口
支持在线编程(ISP)接口
支持在线调试(ICD)功能
支持编程代码加密保护
I/O 端口
最多支持 17 个 I/O 和 1 个输入端口
- PA 端口(I/O:PA0~PA1,PA3~PA7;I:PA2)
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- PB 端口(PB0~PB7)
- PC 端口(PC0~PC1)
支持 5 个外部端口中断 PINT(PINT0~PINT4 为输入端)
支持 4 个外部按键中断 KINT(KIN0~KIN3 为输入端)
支持独立的可配置内部弱上/下拉输入端口
- 输入端口上/下拉电阻的匹配精度为±3%以内(常温 25℃,VDD=5V)
- 支持 17 个独立可配置弱上/下拉输入端口
支持独立的可配置开漏输出端口
复位及时钟
内嵌上电复位电路 POR
内嵌掉电复位电路 BOR
- BOR 复位电压档位:2.0V,2.7V,3.3V,4.0V
支持外部复位 N_MRST
支持独立硬件看门狗定时器
支持指令 RST 复位
支持外部 HS/XT/LP 振荡时钟源
- 时钟源频率范围为 32KHz~20MHz
支持内部高频 16MHz RC 振荡时钟源
- 出厂前校准精度为±1%(常温 25℃)
功耗特性
IDLE 电流
- 5uA@5.0V,25℃,典型值
动态电流
- 2mA@内部 16MHz,5.0V,25℃,典型值
外设
8 位定时器 T8N
定时器模式(计数时钟为系统时钟 2 分频)
计数器模式(外部计数时钟输入或者内部低频 WDT_RC 时钟)
支持可配置预分频器
支持中断产生
12 位时基定时器 T11/T12/T13
-
-
定时器模式(计数时钟频率为系统时钟 Fosc)
异步计数模式(外部时钟)
支持可配置预分频器及可配置后分频器
支持捕捉模式
支持单脉冲发射模式
支持 3 组带死区互补输出的 PWM
支持外部端口关断 PWM 输出
支持模拟比较器输出关断 PWM 输出
支持 PWM 自动重启
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- 支持中断产生
- 支持异步计数唤醒
一路高速异步收发器 UART
支持异步全双工收发
支持 8 位/9 位数据格式
约定数据从最低位开始接收/发送
支持中断产生
一路 I2C 总线
-
只支持从动模式
支持标准 I2C 总线协议,最高传输速率 400Kbit/s
支持 7 位寻址方式
约定数据从最高位开始接收/发送
支持中断产生
模拟比较器 ACP 及可编程脉冲发生器 PPG
-
支持 5 个模拟比较器
支持独立的 5 个模拟比较器偏置电压可编程调整
模拟比较器的输入偏置电压在 5mV 以内(常温 25℃)
支持故障检测比较器输出关闭或调整 PPG
支持定时器调整 PPG 的占空比
支持 PPG 沿启动 AD 转换
支持中断产生
一个高精度参考电压源
-
- 支持四路独立的参考电压 VREF1~4,分别可配置多种不同电压档位
- 出厂前,在常温下已经校准在 2.5V,校准精度在±1%以内(VDD=5V)
运算放大器 OPA 模块
- 支持零点电压检测
- 支持偏置电压调整
模拟数字转换器 ADC
支持 12 位数字转换精度
支持 15 通道模拟输入端
支持可选择参考源
支持内部参考电压
支持中断产生
低电压检测模块(LVD)
-
- 支持 9 档低电压检测,档位分布在 1.9~4.5V 间
- 出厂前,在常温下电压已经校准在±0.2V 以内(VDD=5V)
1. 2 应用领域
本芯片可用于电磁炉主控、移动电源、电机驱动、小家电等领域。
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1. 3 结构框图
程序存储器
HR7P169B
8K Words FLASH
FLASH程序存储器访问控制器
Oscillator
程序指针
8级程序
堆栈
Reset Controller
特
殊
功
能
接
口
程序总线接口
取指和
指令译码
模块
WDT
Interrupt Controller
特殊功能
数
据
总
线
接
口
ALU
CPU
IO / IOMUX
PA2/N_MRST
T8N/T11/T12/T13
数据存储器
SRAM访问控制器
PPG
PA
ACP1~ACP5
PA
ADC
PB
VREF
PC
OPA
1K Bytes SRAM
UART
外
设
IICS
图 1-1 HR7P169B 结构框图
1. 4 管脚分配图
1. 4. 1
20-pin
VSS
1
20
VDD
PA0/AIN0/OSC2/CMP1N/CKO
2
19
PC1/SCL/TX/ISPCK/PINT1/CMP1OUT
PA1/AIN1/OSC1/CKI/CMP1P/PWM10
3
18
PC0/SDA/RX/ISPDAT/PINT0
17
PB7/VREFP/ISPCK/PINT4/KIN3
16
PB6/AIN13/OPAN/ISPDAT/PINT3/KIN2
15
PB5/AIN12/OPAP/CMP4P/PINT2/KIN1
14
PB4/AIN11/OPAOUT/KIN0
注4
注2
PA2/N_MRST
4
PA3/AIN2/CMP2P/N_EPAS
5
PA4/AIN3/CMP3P/VREFN/T8NCKI
6
注4
PA5/AIN4/CMP5P/PPG/PWM11
注4
注4
7
HR7P169BFGSF
HR7P169BFGTF
HR7P169BFGDF
注3
注3
注3
注3
注4
PA6/AIN5/PWM20
8
13
PB3/AIN10/PWM21/T13CI
PA7/AIN6/PWM30
9
12
PB2/AIN9/PWM31/T12CI
PB0/AIN7/PWM20/PWM10
10
11
PB1/AIN8/PWM21/PWM11/T11CI
注4
图 1-2 HR7P169B(SOP/TSSOP20/DIP20)顶视图
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PB6/AIN13/OPAN/ISPDAT/PINT3/KIN2
18
17
16
注3
PB7/VREFP/ISPCK/PINT4/KIN3
19
注3
PC1/SCL/TX/ISPCK/PINT1/CMP1OUT
20
PC0/SDA/RX/ISPDAT/PINT0
VDD
注3
注3
HR7P169B 数据手册
HR7P169BFGNF
VSS 1
PA0/AIN0/OSC2/CMP1N/CKO 2
15
PB5/AIN12/OPAP/CMP4P/PINT2/KIN1
14
PB4/AIN11/OPAOUT/KIN0
13
PB3/AIN10/PWM21/T13CI
PA2/N_MRST 4
12
PB2/AIN9/PWM31/T12CI
PA3/AIN2/CMP2P/N_EPAS 5
11
PB1/AIN8/PWM21/PWM11/T11CI
注4
VSS PAD
PA1/AIN1/OSC1/CKI/CMP1P/PWM10 3
注4
PB0/AIN7/PWM20/PWM10
10
PA7/AIN6/PWM30
PA6/AIN5/PWM20
PA5/AIN4/CMP5P/PPG/PWM11
6
注4
注4
顶视图
7
8
9
PA4/AIN3/CMP3P/VREFN/T8NCKI
注2
注4
图 1-3 HR7P169B(QFN20)顶视图
1. 4. 2
16-pin
VSS
1
16
VDD
PA0/AIN0/OSC2/CMP1N/CKO
2
15
PC1/SCL/TX/ISPCK/PINT1/CMP1OUT
PA1/AIN1/OSC1/CKI/CMP1P/PWM10
3
14
PC0/SDA/RX/ISPDAT/PINT0
13
PB7/VREFP/ISPCK/PINT4/KIN3
12
PB6/AIN13/OPAN/ISPDAT/PINT3/KIN2
11
PB5/AIN12/OPAP/CMP4P/PINT2/KIN1
10
PB4/AIN11/OPAOUT/KIN0
9
PB3/AIN10/PWM21/T13CI
注4
注2
PA2/N_MRST
4
PA3/AIN2/CMP2P/N_EPAS
5
PA4/AIN3/CMP3P/VREFN/T8NCKI
6
注4
PA5/AIN4/CMP5P/PPG/PWM11
注4
7
HR7P169BFGSD
注3
注3
注3
注3
注4
PA6/AIN5/PWM20
8
图 1-4 HR7P169B(SOP16)顶视图
注 1:N_MRST、N_EPAS 表示低电平有效。
注 2:外部复位管脚可以复用 PA2 为数字输入功能。
注 3:PB6 和 PB7 作为一组在线编程/调试接口,PC0 和 PC1 作为另一组在线编程/调试接口,使用时可选择其中任
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意一组。
注 4:T11 支持软件设置 PA1/PWM10 和 PA5/PWM11 为一组 或者 PB0/PWM10 和 PB1/PWM11 为一组 PWM1x
输出;T12 支持软件设置 PA6/PWM20 和 PB3/PWM21 为一组 或者 PB0/PWM20 和 PB1/PWM21 为一组
PWM2x 输出。
注 5:如果产品封装引脚数小于最大引脚数,则未引出的和未使用的 I/O 管脚都需设置为输出低电平。否则芯片功
耗可能会出现异常, 芯片工作稳定性也容易因外界干扰而降低。
注 6:芯片 I/O 端口输入电平不能高于芯片 VDD+0.3V 且不能低于 VSS-0.3V,否则可能会影响芯片正常工作。
1. 5 管脚说明
1. 5. 1
管脚封装对照表
管脚序号
管脚名
20pin
16pin
PA0/AIN0/OSC2/CMP1N/CKO
2
2
PA1/AIN1/OSC1/CKI/CMP1P/PWM10
3
3
PA2/N_MRST
4
4
PA3/AIN2/CMP2P/N_EPAS
5
5
PA4/AIN3/CMP3P/VREFN/T8NCKI
6
6
PA5/AIN4/CMP5P/PPG/PWM11
7
7
PA6/AIN5/PWM20
8
8
PA7/AIN6/PWM30
9
/
PB0/AIN7/PWM20/PWM10
10
/
PB1/AIN8/PWM21/PWM11/T11CI
11
/
PB2/AIN9/PWM31/T12CI
12
/
PB3/AIN10/PWM21/T13CI
13
9
PB4/AIN11/OPAOUT/KIN0
14
10
PB5/AIN12/OPAP/CMP4P/PINT2/KIN1
15
11
PB6/AIN13/OPAN/ISPDAT/PINT3/KIN2
16
12
PB7/VREFP/ISPCK/PINT4/KIN3
17
13
PC0/SDA/RX/ISPDAT/PINT0
18
14
PC1/SCL/TX/ISPCK/PINT1/CMP1OUT
19
15
VDD
20
16
VSS
1
1
表 1-1 管脚封装对照表
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1. 5. 2
管脚复用说明
管脚名
管脚复用
输入类型
输出类型
A/D
PA0
TTL
CMOS
D
通用 I/O
OSC2
—
—
A
晶振/谐振器引脚 2
AIN0
—
—
A
ADC 模拟通道 0 输入
CMP1N
—
—
A
比较器 1 负向输入
CKO
—
CMOS
D
Fosc/16 参考时钟输出
PA1
TTL
CMOS
D
通用 I/O
OSC1
—
—
A
晶振/谐振器引脚 1
PA1/AIN1/OSC1/C
CKI
TTL
—
A/D
KI /CMP1P/PWM10
AIN1
—
—
CMP1P
—
PWM10
PA0/ AIN0/OSC2/
CMP1N/CKO
PA2/N_MRST
PA3/AIN2/CMP2P/
N_EPAS
PA4/AIN3/CMP3P/
T8NCKI/VREFN
PA5/AIN4/CMP5P/
PPG/PWM11
PA6/AIN5/PWM20
PA7/AIN6/PWM30
PB0/AIN7/PWM20/
PWM10
PB1/AIN8/PWM21/
端口说明
备注
支持弱上、下拉/
开漏输出
系统时钟输入
支持弱上、下拉/
A
ADC 模拟通道 1 输入
开漏输出
—
A
比较器 1 正向输入
—
CMOS
D
T11 扩展脉宽调制输出
PA2
TTL
—
D
通用 I
N_MRST
TTL
—
—
外部复位输入
PA3
TTL
CMOS
D
通用 I/O
AIN2
—
—
A
ADC 模拟通道 2 输入
支持弱上、下拉/
CMP2P
—
—
A
模拟比较器 2 正向输入
开漏输出
N_EPAS
TTL
—
D
关断事件输入
PA4
TTL
CMOS
D
通用 I/O
AIN3
—
—
A
ADC 模拟通道 3 输入
CMP3P
—
—
A
模拟比较器 3 正向输入
T8NCKI
TTL
—
D
T8N 外部时钟输入端
VREFN
—
—
A
ADC 外部参考负输入
PA5
TTL
CMOS
D
通用 I/O
AIN4
—
—
A
ADC 模拟通道 4 输入
CMP5P
—
—
A
模拟比较器 5 正向输入
支持弱上、下拉/
PPG
—
CMOS
D
PPG 输出
开漏输出
PWM11
—
CMOS
D
PA6
TTL
CMOS
D
通用 I/O
AIN5
—
—
A
ADC 模拟通道 5 输入
PWM20
—
CMOS
D
T12 扩展脉宽调制输出
PA7
TTL
CMOS
D
通用 I/O
AIN6
—
—
A
ADC 模拟通道 6 输入
PWM30
—
CMOS
D
T13 扩展脉宽调制输出
PB0
TTL
CMOS
D
通用 I/O
AIN7
—
—
A
ADC 模拟通道 7 输入
支持弱上、下拉/
PWM20
—
CMOS
D
T12 扩展脉宽调制输出
开漏输出
PWM10
—
CMOS
D
T11 扩展脉宽调制输出
PB1
TTL
CMOS
D
通用 I/O
V1.9
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支持弱上拉
支持弱上、下拉/
开漏输出
T11 扩展互补脉宽调制
输出
支持弱上、下拉/
开漏输出
支持弱上、下拉/
开漏输出
支持弱上、下拉/
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管脚名
PWM11/T11CI
PB2/AIN9/PWM31/
T12CI
PB3/AIN10/PWM2
1/T13CI
管脚复用
输入类型
输出类型
A/D
端口说明
备注
AIN8
—
—
A
PWM21
—
CMOS
D
PWM11
—
CMOS
D
T11CI
TTL
—
D
T11 捕捉输入
PB2
TTL
CMOS
D
通用 I/O
AIN9
—
—
A
ADC 模拟通道 9 输入
ADC 模拟通道 8 输入
开漏输出
T12 扩展互补脉宽调制
输出
T11 扩展互补脉宽调制
输出
T13 扩展互补脉宽调制
PWM31
—
CMOS
D
T12CI
TTL
—
D
T12 捕捉输入
PB3
TTL
CMOS
D
通用 I/O
AIN10
—
—
A
ADC 模拟通道 10 输入
输出
T12 扩展互补脉宽调制
支持弱上、下拉/
开漏输出
支持弱上、下拉/
开漏输出
PWM21
—
CMOS
D
T13CI
TTL
—
D
T13 捕捉输入
PB4
TTL
CMOS
D
通用 I/O
PB4/AIN11/KIN0/
AIN11
—
—
A
ADC 模拟通道 11 输入
支持弱上、下拉/
OPAOUT
KIN0
TTL
—
D
外部按键中断 0 输入
开漏输出
OPAOUT
—
—
A
运放输出
PB5
TTL
CMOS
D
通用 I/O
AIN12
—
—
A
ADC 模拟通道 12 输入
PINT2
TTL
—
D
外部端口中断 2 输入
支持弱上、下拉/
KIN1
TTL
—
D
外部按键中断 1 输入
开漏输出
OPAP
—
—
A
运放正端输入
CMP4P
—
—
A
模拟比较器 4 正向输入
PB6
TTL
CMOS
D
通用 I/O
AIN13
—
—
A
ADC 模拟通道 13 输入
PINT3
TTL
—
D
外部端口中断 3 输入
KIN2/OPAN/
KIN2
TTL
—
D
外部按键中断 2 输入
ISPDAT
OPAN
—
—
A
运放负端输入
ISPDAT
TTL
CMOS
D
PB7
TTL
CMOS
D
通用 I/O
PINT4
TTL
—
D
外部端口中断 4 输入
KIN3
TTL
—
D
外部按键中断 3 输入
PB5/AIN12/PINT2/
KIN1/OPAP/CMP4
P
PB6/AIN13/PINT3/
PB7/PINT4/
KIN3/VREFP/
ISPCK
VREFP
—
—
A
输出
支持弱上、下拉/
开漏输出
ISP 串行编程/调试数据
输入输出
ADC 外部参考电压正输
支持弱上、下拉/
入,模拟比较器 2~5 负端
开漏输出
电压输入
ISPCK
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TTL
—
D
ISP 串行编程/调试时钟
输入
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管脚名
PC0/SDA/RX/
管脚复用
输入类型
输出类型
A/D
PC0
TTL
CMOS
D
通用 I/O
SDA
TTL
CMOS
D
I C 数据输入/输出
RX
TTL
—
D
UART 接收输入
支持弱上、下拉/
TTL
CMOS
D
ISP 串行编程/调试数据
开漏输出
ISPDAT
PINT0
TTL
—
D
外部端口中断 0 输入
PC1
TTL
CMOS
D
通用 I/O
SCL
TTL
—
D
I C 时钟输入
TX
—
CMOS
D
UART 发送输出
ISPDAT/PINT0
PC1/SCL/TX/ISPC
K/PINT1/CMP1OU
端口说明
备注
2
输入输出
2
ISP 串行编程/调试时钟
支持弱上、下拉/
开漏输出
ISPCK
TTL
—
D
PINT1
TTL
—
D
外部端口中断 1 输入
CMP1OUT
—
CMOS
D
模拟比较器 1 输出
VDD
VDD
—
—
P
电源
—
VSS
VSS
—
—
P
地,0V 参考点
—
T
输入
表 1-2 管脚说明
注:
1.
1:A = 模拟端口,D = 数字端口,P = 电源/地。
2.
2:N_MRST、N_EPAS 表示低电平复位有效。
3.
3:所有通用 I/O 端口均为 TTL 施密特输入和 CMOS 输出驱动。
4.
4:PB6 和 PB7 作为一组在线编程/调试接口,PC0 和 PC1 作为另一组在线编程/调试接口,使用时可选择其中
任意一组。
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第2章 内核特性
2. 1 CPU内核概述
内核特性
-
采用高性能 HR7P RISC CPU 内核,79 条精简指令集
采用 2T 架构,每个机器周期包括两个系统时钟周期
系统时钟最高支持 20MHz,最小指令周期 100ns
支持中断优先级和中断向量表
支持硬件乘法器和除法器
2. 2 硬件乘法器
2. 2. 1
概述
芯片指令集不包含乘法指令,内部集成独立的硬件乘法器,通过读写相应寄存器进行操作。
主要功能组件
- 8 位乘数 A 寄存器(MULA,只可写)
- 8 位乘数 B 寄存器(MULB,只可写)
- 16 位乘积寄存器(MULL/MULH,只可读)
2. 2. 2
硬件乘法器操作
硬件乘法器完成 8 位乘数 MULA 与 8 位乘数 MULB 的相乘操作:[8 位乘数 A ] x [8 位乘数
B] = 16 位乘积。
在 MULA 和 MULB 写入完成后的 1 个机器周期内,将 16 位结果高、低 8 位分别存储于 2
个寄存器 MULH 和 MULL。
MULA 和 MULL 共用一个寄存器地址,MULB 和 MULH 共用一个寄存器地址。乘数 A/B
设置完成后,下一条指令即可读取乘积结果。
应用实例:硬件乘法器操作应用程序
……
MOVI
MOVA
MOVI
MOVA
MOV
……
MOV
……
mul_operand_a
MULA
mul_operand_b
MULB
MULL,0
; 写乘数 B
; 读乘积低 8 位
MULH,0
; 读乘积高 8 位
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; 写乘数 A
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2. 3 硬件除法器
2. 3. 1
概述
芯片指令集不包含除法指令,内部集成独立的硬件除法器,通过读写相应寄存器进行操作。
主要功能组件
-
2. 3. 2
16 位被除数寄存器(DIVEL/DIVEH,只可写)
8 位除数寄存器(DIVS,只可写)
16 位商寄存器(DIVQL/DIVQH,只可读)
8 位余数寄存器(DIVR,只可读)
硬件除法器操作
硬件除法器完成 16 位被除数 DIVEL、DIVEH 与 8 位除数 DIVS 的除法操作:[16 位被除
数] ÷ [8 位除数] = 16 位商……8 位余数。
DIVEL 和 DIVQL 共用一个寄存器地址,DIVEH 和 DIVQH 共用一个寄存器地址,DIVS 和
DIVR 共用一个寄存器地址。被除数和除数设置完成后,需要插入 2 条 NOP 指令,才能读
取商和余数。若除数为“0”
,则商为 0xFFFF,余数为 0xFF,表示溢出。
应用实例:硬件除法器操作应用程序
……
MOVI
MOVA
MOVI
MOVA
MOVI
MOVA
NOP
NOP
MOV
……
MOV
……
MOV
……
div_operand_divel
DIVEL
div_operand_diveh
DIVEH
mul_operand_divs
DIVS
; 写被除数低 8 位
; 写被除数高 8 位
; 写除数
DIVQL,0
; 读商低 8 位
DIVQH,0
; 读商高 8 位
DIVR,0
; 读余数
2. 4 特殊功能寄存器
CPU 相关寄存器包括 13-bit 程序计数器寄存器 PCRL/PCRH,程序状态字寄存器 PSW,累
加器 A 寄存器 AREG,乘数寄存器 MULA、MULB 和乘积寄存器 MULL、MULH,被除数寄
存器 DIVEL/DIVEH、除数寄存器 DIVS、商寄存器 DIVQL/DIVQH 和余数寄存器 DIVR。其中
程序状态寄存器 PSW 用于存放各个状态标志位,包括程序出栈溢出、负数标志位、溢出标志
位、零标志位、半进位/半借位标志位,以及全进位或全借位标志位等。
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PSW:程序状态字寄存器
Bit
7
6
5
4
3
2
1
0
Name
—
UF
OF
N
OV
Z
DC
C
R/W
—
R
R
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
RESET
x
0
0
x
x
x
x
x
Bit 7
Bit 6
未使用
UF:程序出栈溢出标志位
0:程序出栈未溢出
1:程序出栈溢出
OF:程序压栈溢出标志位
0:程序压栈未溢出
1:程序压栈溢出
N:负数标志位
0:有符号算术或逻辑运算结果为正数
1:结果为负数
OV:溢出标志位
0:有符号算术运算未发生溢出
1:发生溢出
Z:零标志位
0:算术或逻辑运算的结果不为零
1:算术或逻辑运算的结果为零
DC:半进位或半借位标志位
0:低四位无进位或低四位有借位
1:低四位有进位或低四位无借位
C:全进位或全借位标志位
0:无进位或有借位
1:有进位或无借位
Bit 5
Bit 4
Bit 3
Bit 2
Bit 1
Bit 0
注 1:仅部分指令可对 PSW 寄存器进行写操作,包括 JDEC、JINC、SWAP、BCC、BSS、BTT、MOVA 和 SETR。
其它指令对 PSW 寄存器的写操作,只根据指令的运行结果影响相应状态标志位。
注 2:OF 和 UF 位为只读标志位,仅上电复位、复位指令和 N_MRST 复位会将其清零,其它复位不影响这两个标
志位。
PCRL:程序计数器寄存器低 8 位
Bit
7
6
5
4
3
2
1
0
PCRL
Name
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
POR
0
0
0
0
0
0
0
0
Bit 7~0
PCRL:程序计数器寄存器低 8 位
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PCRH:程序计数器寄存器高 5 位
Bit
7
6
5
Name
—
—
—
R/W
—
—
—
R/W
R/W
POR
0
0
0
0
Bit 7~5
Bit 4~0
4
3
2
1
0
R/W
R/W
R/W
0
0
0
0
3
2
1
0
PCRH
未使用
PCRH:程序计数器寄存器高 5 位
AREG:累加器 A 寄存器
Bit
7
6
5
4
AREG
Name
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
POR
x
x
x
x
x
x
x
x
4
3
2
1
0
Bit 7~0
AREG:累加器的值
MULA:乘数 A 寄存器
Bit
7
6
5
MULA
Name
R/W
W
W
W
W
W
W
W
W
POR
x
x
x
x
x
x
x
x
5
4
3
2
1
0
Bit 7~0
MULA:乘数 A
MULB:乘数 B 寄存器
Bit
7
6
MULB
Name
R/W
W
W
W
W
W
W
W
W
POR
x
x
x
x
x
x
x
x
5
4
3
2
1
0
Bit 7~0
MULB:乘数 B
MULL:乘积低 8 位寄存器
Bit
7
6
MULL
Name
R/W
R
R
R
R
R
R
R
R
POR
x
x
x
x
x
x
x
x
4
3
2
1
0
Bit 7~0
MUL:乘积低 8 位
MULH:乘积高 8 位寄存器
Bit
7
6
5
MULH
Name
R/W
R
R
R
R
R
R
R
R
POR
x
x
x
x
x
x
x
x
Bit 7~0
MUL:乘积高 8 位
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DIVEL:被除数低 8 位寄存器
Bit
7
6
5
4
3
2
1
0
DIVEL
Name
R/W
W
W
W
W
W
W
W
W
POR
x
x
x
x
x
x
x
x
4
3
2
1
0
Bit 7~0
DIVEL:被除数低 8 位
DIVEH:被除数高 8 位寄存器
Bit
7
6
5
DIVEH
Name
R/W
W
W
W
W
W
W
W
W
POR
x
x
x
x
x
x
x
x
4
3
2
1
0
Bit 7~0
DIVEH:被除数高 8 位
DIVS:除数寄存器
Bit
7
6
5
DIVS
Name
R/W
W
W
W
W
W
W
W
W
POR
x
x
x
x
x
x
x
x
5
4
3
2
1
0
Bit 7~0
DIVS:除数
DIVQL:商低 8 位寄存器
Bit
7
6
DIVQL
Name
R/W
R
R
R
R
R
R
R
R
POR
x
x
x
x
x
x
x
x
4
3
2
1
0
Bit 7~0
DIVQL:商低 8 位
DIVQH:商高 8 位寄存器
Bit
7
6
5
DIVQH
Name
R/W
R
R
R
R
R
R
R
R
POR
x
x
x
x
x
x
x
x
4
3
2
1
0
Bit 7~0
DIVQH:商高 8 位
DIVR:余数寄存器
Bit
7
6
5
DIVR
Name
R/W
R
R
R
R
R
R
R
R
POR
x
x
x
x
x
x
x
x
Bit 7~0
DIVR:余数
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第3章 存储资源
3. 1 概述
本芯片采用哈佛总线架构,程序寻址空间和数据寻址空间相互独立。
片内存储器资源包括:
16K 字节 (8K 字) FLASH 程序存储器
程序存储器中可配置 1K 字节(512 字)作为 FLASH 数据存储区
1K 字节 SRAM 数据存储器
其中 FLASH 程序存储器和 FLASH 数据存储器被映射到程序寻址空间,SRAM 数据存储器被
映射到数据寻址空间。
3. 2 程序寻址空间映射
由配置字 DPAGES配置 FLASH 数据存储区,根据不同的 FLASH 数据存储区,程序寻
址空间映射分为以下三种:
0000H
复位向量
0000H
……
复位向量
0000H
……
……
0004H
0004H
0004H
中断向量
中断向量
中断向量
程序存储器
0024H
复位向量
0024H
0024H
程序存储器
PC访问区
程序存储器
PC访问区
PC访问区
……
……
……
……
1FFFH
DPAGES=00
据存储区
1FFFH
1EFFH
1F00H
FLASH数
……
FLASH数据存储区
1DFFH
1E00H
1FFFH
DPAGES=01
DPAGES=1x
图 3-1 程序寻址空间映射图
注:当配置了 FLASH 数据存储区后,应用程序禁止超出程序区,以免引起误操作。
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3. 3 程序存储器
3. 3. 1
概述
FLASH 程序存储器用于存储用户程序。由于芯片指令位宽为 16 位,
因此 8K Word FLASH
程序存储器被映射到程序寻址空间的 8K 地址空间 0000H~1FFFH,每个访问地址对应于一
个 16 位宽的存储单元。通过 13 位程序计数器 PC 进行程序寻址访问。
3. 3. 2
程序计数器(PC)
程序计数器中存放的是要执行的下一条指令的地址。CPU 运行时,PC 在每个指令周期后
都会自动加 1,除非 PC 的值被指令或中断异常改写。13 位程序计数器 PC,可寻
址 8K 程序存储空间 0000H ~ 1FFFH,超出地址范围会导致 PC 循环(又从 0000H 开始访
问)
。程序计数器 PC 的低 8 位 PC可通过 PCRL 直接读写,而 PC 高 5 位不能直接
读写,只能通过 PCRH 寄存器来间接赋值(在执行 RCALL、CALL、GOTO 等指令前,
需先对 PCRH 寄存器赋值)
。复位时,PCRL、PCRH 和 PC 都会被清零。PC 硬件堆栈操
作不会影响 PCRH 的值。
当进行 FLASH 数据存储器进行擦写时,程序计数器 PC 暂停更新。
各种指令对 PC 的影响:
1. 通过指令直接修改 PC 值时,对 PCRL 为目标寄存器的操作可直接修改 PC,即 PC=PCRL;
而操作 PC的同时也会执行 PC=PCRH,因此,修改 PC 时,应先修改 PCRH,再修改
PCRL。
2. 执行 RCALL 指令时,PC为寄存器 R 中的值;而 PC =PCRH。
3. 执行 CALL,GOTO 指令时,PC低 11 位为指令中 11 位立即数,而 PC =PCRH。
4. 执行 LCALL 指令时,该指令为双字指令共有 16 位立即数(操作数)
。PC被修改为该 16 位立即数的值
的低 13 位;同时 PCRH被修改为 I的值。
5. 执行 AJMP 指令时,该指令为双字指令共有 16 位立即数(操作数)
。PC 被修改为该 16 位立即数的值
低 13 位,同时 PCRH修改为 I的值。
6. 执行 PAGE 指令时,PCRH的值将被该指令的立即数 I替换。
7. 执行其他指令时,PC 值自动加 1。
应用实例:以 PCRL 为目标寄存器的指令应用程序
……
MOVI
MOVA
MOVI
CALL
……
TABLE:
ADD
RETIA
RETIA
RETIA
……
pageaddr
PCRH
tableaddr
TABLE
PCRL, F
0x01
0x02
0x03
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;设置表格页面地址
;设置偏移量给 A 寄存器
;调用子程序方式查表
;PC 加上偏移量,指向访问的地址
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3. 3. 3
硬件堆栈
芯片内有 8 级硬件堆栈,堆栈位宽与 PC 位宽相等,用于 PC 的压栈和出栈。执行 CALL、
LCALL 和 RCALL 指令或中断被响应后,PC 自动压栈保护;当执行 RET、RETIA 或 RETIE
指令时,堆栈会将最近一次压栈的值恢复至 PC。
8 级硬件堆栈只支持 8 级缓冲操作,即硬件堆栈只保存最近的 8 次压栈值,对于连续超过
8 次的压栈操作,第 9 次的压栈数据会覆盖第 1 次压栈的数据,使得第 1 次的压栈数据丢
失。同样,超过 8 次的连续出栈,第 9 次出栈操作,可能使得程序流程不可控。芯片复位
后,堆栈指针将重新指向堆栈顶部。
程序指针计数器(PC)
用户程序存储区
堆栈控制器
8级堆栈
1
2
…
8
图 3-2 堆栈示意图
3. 3. 4
程序存储器查表读操作
本芯片的 FLASH 程序存储器仅支持查表读操作。芯片配置字 FREN(CFG_WD)使
能时,通过查表读指令将 FRA(FRAH,FRAL)所指向的程序存储器地址中的字(Word)
读入 ROMD(ROMDH,ROMDL)中。
本芯片查表写指令保留未用(执行时仅影响 FRA 寄存器)
。
应用例程:程序存储器查表读
MOVI
MOVA
MOVI
MOVA
TBR
MOV
……
MOV
……
0x05
FRAL
0x01
FRAH
;读取程序存储器 0105H
ROMDH, 0
ROMDL, 0
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3. 4 可配置数据FLASH存储器
3. 4. 1
概述
程序区可配置 512 Word 数据 FLASH 存储区
地址范围为 1E00H~1FFFH ,共分为 2 页,每页 256 Word
支持数据 FLASH 存储器读/写
支持查表指令读取数据
支持页擦除,擦除时间至少为 2ms
支持单地址编程,编程时间至少为 20us
支持至少 10 万次擦写次数,10 年以上的数据保持时间
擦写时,支持定时器模块正常工作,但不支持中断处理
数据 FLASH 存储器功能组件
-
- 芯片配置字 FREN (CFG_WD)为 FLASH 查表访问使能位,对数据 FLASH
存储器读/写操作前,需使能该位
- 芯片配置字 DPAGES (CFG_WD)为数据 FLASH 存储器页面选择
位
- 16 位查表地址寄存器(FRAL,FRAH)
- 16 位查表数据寄存器(ROMDL,ROMDH)
- 16 位查表控制寄存器(ROMCL,ROMCH)
芯片配置字
数据 FLASH 存
储器页面
存储容量(Word)
数据 FLASH 存储器
地址范围
DPAGES=00
1-2
512
1E00H~1FFFH
DPAGES=01
1
256
1F00H~1FFFH
DPAGES=1x
—
—
—
表 3-1 数据 FLASH 存储器存储表
注 1:如果芯片配置了数据 FLASH 存储器空间时,应用程序地址禁止与数据 FLASH 存储器地址有重叠;
注 2:当用户擦除程序存储区时,数据 FLASH 存储器空间也全部擦除;
注 3:在进行数据 FLASH 存储器擦写前,先关闭 WDT 定时功能,避免芯片异常复位;
注 4:页更新前,可考虑进行数据备份;
注 5:DPAGES=00 时,数据 FLASH 存储器空间为 1E00H~1FFFH,程序存储器访问空间为 0000H~1DFFH;
DPAGES=01 时,数据 FLASH 存储器空间为 1F00H~1FFFH,程序存储器访问空间为 0000H~1EFFH;
DPAGES=1x 时,无数据 FLASH 存储空间,程序存储器访问空间为 0000H~1FFFH;
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3. 4. 2
数据FLASH页更新流程
开始
备份整页数据至RAM
更新所需的RAM数据
执行页擦除
写RAM数据至
ROM
执行字编程
下一地址?
FRA + 1
是
否
错误
校验
正确
完成
图 3-3 页更新参考流程图
更新一页程序存储器的步骤:
1.用查表读指令将一页内容备份至数据存储空间(需 512x8 位存储空间,用于存放一页的数据量)
;
2.修改备份数据存储空间要更新的值;
3.通过设置寄存器 ROMCL 和 ROMCH 进行页擦除(必须依照固定程序流程进行)
;
4.通过寄存器 FRAL 和 FRAH 选择需要更新的地址,以及设置寄存器 ROMDL 和 ROMDH 需要更新的数据;
5.通过寄存器 ROMCL 和 ROMCH 将寄存器 ROMDL 和 ROMDH 中的内容写入 FRA 所指向的页中的地址(必须
依照固定程序流程进行)
;
6.重复 4、5 步骤直至完成整页编程;
7.用查表读指令进行写入区的校验。
3. 4. 3
操作参考例程
应用例程 1:数据存储器查表读。
MOVI
MOVA
MOVI
MOVA
TBR
MOV
……
MOV
……
0x00
FRAL
0X1F
FRAH
; 读取数据 FLASH 存储器 1F00H 单元
; 查表读指令,读取数据到 ROMDH/L 寄存器
ROMDH, 0
ROMDL, 0
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应用例程 2:数据存储器页擦除。
除定时器/计数器可保持运行外,程序停止运行,直至擦除操作完成自动恢复运行。
MOVI
MOVA
MOVI
MOVA
BSS
BSS
BCC
MOVI
MOVA
……
MOVI
MOVA
……
BSS
NOP
……
0X00
FRAL
0X1F
FRAH
ROMCL, FPEE
ROMCL, WREN
INTG, GIE
0x55
ROMCH
; 擦除第 1 页
; 选择擦除操作
; 打开 FLASH 擦除/编程使能
; 关闭全局中断(避免中断影响后续固定程序流程)
; 8 个 NOP 指令,或等待 8 个指令周期
0xAA
ROMCH
; 8 个 NOP 指令,或等待 8 个指令周期
ROMCL, WR
应用例程 3:将数据缓冲器写入数据存储器。
除定时器/计数器可保持运行外,程序停止运行,直至擦除操作完成自动恢复运行。
MOVI
MOVA
MOVI
MOVA
MOVI
MOVA
MOVI
MOVA
BCC
BSS
BCC
MOVI
MOVA
... ...
MOVI
MOVA
0x00
FRAL
0x1F
FRAH
0x12
ROMDH
0x34
ROMDL
ROMCL, FPEE
ROMCL, WREN
INTG, GIE
0x55
ROMCH
BSS
NOP
……
ROMCL, WR
; 写入数据 FLASH 存储器的第 1 页第 1 个地址
;
;
;
;
写入数据 1234H
选择编程操作
打开 FLASH 擦除/编程使能
关闭全局中断(避免中断影响后续固定程序流程)
; 8 个 NOP 指令,或等待 8 个指令周期
0xAA
ROMCH
; 8 个 NOP 指令,或等待 8 个指令周期
注:上述应用例程方框中的程序为固定操作格式,客户不可改变。
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3. 4. 4
特殊功能寄存器
FRAL:查表地址寄存器低 8 位
Bit
7
6
5
4
3
2
1
0
FRAL
Name
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
RESET
x
x
x
x
x
x
x
x
Bit 7~0
FRAL:查表地址低 8 位
4
3
2
1
0
FRAH:查表地址寄存器高 8 位
Bit
7
6
5
FRAH
Name
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
RESET
x
x
x
x
x
x
x
x
Bit 7~0
FRAH:查表地址高 8 位
4
3
2
1
0
ROMDL:查表数据寄存器低 8 位
Bit
7
6
5
ROMDL
Name
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
RESET
x
x
x
x
x
x
x
x
Bit 7~0
ROMDL:查表数据低 8 位
3
2
1
0
ROMDH:查表数据寄存器高 8 位
Bit
7
6
5
4
ROMDH
Name
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
RESET
x
x
x
x
x
x
x
x
Bit 7~0
ROMDH:查表数据高 8 位
ROMCL:存储器控制寄存器
Bit
7
6
5
4
3
2
1
0
Name
—
—
—
—
FPEE
WREN
WR
—
R/W
—
—
—
—
R/W
R/W
R/W
—
RESET
0
0
0
0
0
0
0
0
Bit 7~4
Bit 3
未使用
FPEE:存储器页擦除/编程选择位
0:编程
1:擦除
WREN:存储器页擦除/编程使能位
0:禁止
1:使能
WR:存储器擦除/编程触发位
Bit 2
Bit 1
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0:未启动擦除/编程操作,或操作已完成
1:擦除/编程正在进行操作(硬件自动清零)
未使用
Bit 0
注:数据 FLASH 存储器页面选择不同,程序存储空间则不同。
ROMCH:存储器控制寄存器
Bit
7
6
5
4
3
2
1
0
ROMCH
Name
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
RESET
0
0
0
0
0
0
0
0
Bit 7~0
ROMCH:存储器擦除/编程控制字
注:ROMCH 寄存器为虚拟寄存器,对该寄存器读出始终为全 0。
3. 5 在线编程ISP和在线调试ICD
FLASH 存储器和 FLASH 数据存储器具有可重复烧写的功能,便于客户代码和数据的更新升
级。为了实现开发人员在开发过程中能够更轻松地进行代码的调试、更新、升级,本芯片还
支持在线编程 ISP 和在线调试 ICD,用户只需在电路系统板上引出五根编程和调试接口线,
即可实现程序的重新烧录和调试,更加方便高效。
芯片管脚
ISPCK
注1
ISPDAT
注1
N_MRST
管脚说明
编程/调试串行时钟端口
编程/调试串行数据端口
注2
复位脚
VDD
电源
VSS
地
表 3-2 在线编程/调试管脚说明
注 1:对编程/调试接口中的 ISPCK 和 ISPDAT 管脚,芯片支持两组管脚可选择,其中 PB6 和 PB7 作为一组编程/
调试接口,PC0 和 PC1 作为另一组编程/调试接口。此两组接口用作编程使用时,无需进行选择设置,芯片
自动识别有效使用的编程接口;用作调试使用时,通过配置字 ICDEN(CFG_WD)使能,并由配置字
ICDSEL(CFG_WD)进行选择设置。
注 2:进行 ISP 编程操作时,N_MRST 管脚必须拉低。
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3. 6 数据存储器
3. 6. 1
概述
数据存储器由 2 部分组成
- 通用数据存储器 GPR
- 特殊功能寄存器 SFR
物理存储包括
- 1K 字节数据存储器
- 128 个特殊寄存器
支持 3 种寻址方式
- 直接寻址
- GPR 特殊寻址
- 间接寻址
3. 6. 2
通用数据存储器
通用数据存储器被用于临时存放数据和控制信息,可以在程序控制下进行读写操作。本芯
片通用数据存储器空间为 1K Byte,支持 8 个存储体组,地址范围为 0000H~03FFH。程序
控制过程中,对这些存储体访问时,需通过寄存器 BKSR 选择存储体,实现在不同存储体
间的跳转。通用数据存储器的内容在上电复位后是不确定的,未掉电的其它复位后,将保
存复位前的内容。
地址映射如下:
0000H
Section 0
007FH
Section 1
00FFH
Section 2
017FH
Section 3
01FFH
Section 4
027FH
Section 5
02FFH
Section 6
037FH
Section 7
03FFH
FF7FH
保留
图 3-4 GPR 地址映射示意图
3. 6. 3
特殊功能寄存器
特殊功能寄存器用于芯片对外设操作的控制设定。本芯片支持 128 个特殊寄存器,地址范
围 FF80H~FFFFH。大多数寄存器都是可以读写的,仅有少数寄存器作为保留使用,用户
程序不能进行读写。相关功能所使用的寄存器将分别在各个章节中描述。
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FF80H
FF81H
FF82H
FF83H
FF84H
FF85H
FF86H
FF87H
FF88H
FF89H
FF8AH
FF8BH
FF8CH
FF8DH
FF8EH
FF8FH
FF90H
FF91H
FF92H
FF93H
FF94H
FF95H
FF96H
FF97H
FF98H
FF99H
FF9AH
FF9BH
FF9CH
FF9DH
FF9EH
FF9FH
IAD
IAAL
IAAH
BKSR
PSW
AREG
PCRL
PCRH
MULA/MULL
MULB/MULH
DIVEL/DIVQL
DIVEH/DIVQH
DIVS/DIVR
T11CNTM
C1OFST
LVDC
FRAL
FRAH
ROMDL
ROMDH
ROMCL
ROMCH
INTG
INTP
INTC0
T12CNTM
INTE0
INTF0
INTE1
INTF1
INTE2
INTF2
INTE3
INTF3
C2OFST
C3OFST
C4OFST
C5OFST
PWRC
WDTC
WKDC
PWEN
PA
PAT
PB
PBT
PC
PCT
PAPU
PBPU
PCPU
VRC3
PAOD
PBOD
PCOD
PAPD
PBPD
PCPD
VRC2
T8N
T8NC
T11L
T11C
T11PL
FFA0H
FFA1H
FFA2H
FFA3H
FFA4H
FFA5H
FFA6H
FFA7H
FFA8H
FFA9H
FFAAH
FFABH
FFACH
FFADH
FFAEH
FFAFH
FFB0H
FFB1H
FFB2H
FFB3H
FFB4H
FFB5H
FFB6H
FFB7H
FFB8H
FFB9H
FFBAH
FFBBH
FFBCH
FFBDH
FFBEH
FFBFH
FFC0H
FFC1H
FFC2H
FFC3H
FFC4H
FFC5H
FFC6H
FFC7H
FFC8H
FFC9H
FFCAH
FFCBH
FFCCH
FFCDH
FFCEH
FFCFH
FFD0H
FFD1H
FFD2H
FFD3H
FFD4H
FFD5H
FFD6H
FFD7H
FFD8H
FFD9H
FFDAH
FFDBH
FFDCH
FFDDH
FFDEH
FFDFH
T11RL
T11PH
T11OC
T12L
T12C
T12PL
T12RL
T12PH
T12OC
T13L
T13C
T13PL
T13RL
T13PH
T13OC
PWM1C
PWM2C
PWM3C
PDD1C
PDD2C
PDD3C
TE1AS
TE2AS
TE3AS
TMRADC
T13CNTM
ADCRL
ADCRH
ADCCL
ADCCH
ANSL
ANSH
FFE0H
FFE1H
FFE2H
FFE3H
FFE4H
FFE5H
FFE6H
FFE7H
FFE8H
FFE9H
FFEAH
FFEBH
FFECH
FFEDH
FFEEH
FFEFH
FFF0H
FFF1H
FFF2H
FFF3H
FFF4H
FFF5H
FFF6H
FFF7H
FFF8H
FFF9H
FFFAH
FFFBH
FFFCH
FFFDH
FFFEH
FFFFH
RXB
RXC
TXB
TXC
BRR
T11CAPC
T11H
T12H
T13H
T11CH
T12CH
T13CH
PPGCH
T12CAPC
T13CAPC
I2CX16
I2CC
I2CSA
I2CTB
I2CRB
I2CIEC
I2CIFC
ACPC1
ACPC2
ACPC3
ACPC4
ACPC5
VRC1
PPGC
CMFT1
OPAC
CMFT2
图 3-5 特殊功能寄存器空间
3. 6. 4
寻址方式
SRAM 数据存储器的寻址方式支持直接寻址、GPR 特殊寻址和间接寻址。
3. 6. 4. 1
直接寻址
直接寻址的地址信息由两部分组成,BKSR 和指令中的 8 位地址信息。BKSR 用于选择
存储体组,指令中的 8 位地址信息用于在 BKSR 所选的存储体组中寻址。
在直接寻址时,当指令中的 8 位地址信息大于或等于 80H 时,将忽略 BKSR 而直接寻址
SFR 映射区。当指令中的 8 位地址信息小于 80H 时,访问 GPR 地址映射区。
示意图如下:
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}
}
GPR
SECTION0
R
{
GPR
SECTION1
(< 80H)
(≥ 80H)
GPR地址映射区
≈
BKSR
≈
}
GPR
SECTION7
≈
保留
≈
SFR
SFR
图 3-6 直接寻址示意图
3. 6. 4. 2
GPR特殊寻址
为方便较大的数据段(例如数组)在 GPR 中的移动,指令 MOVAR 和 MOVRA 用于对
GPR 进行特殊寻址操作,本芯片 MOVAR 和 MOVRA 指令最大支持 10 位地址信息
(R)
,可直接寻址 1K 字节地址空间。无需进行 SECTION 间切换。
MOVAR 和 MOVRA 指令无法访问 SFR。
示意图如下:
GPR
SECTION0~7
R
˜
˜
保留
图 3-7 GPR 特殊寻址示意图
3. 6. 4. 3
间接寻址
间接寻址是通过 16 位间接地址寄存器 IAA(由 2 个 8 位寄存器 IAAH 和 IAAL 组成)和
8 位虚拟数据寄存器 IAD,间接访问数据寻址空间中的存储单元。先将访问目的地址存
放于间接地址寄存器 IAA,再通过指令对 IAD 进行读/写操作,实际的读/写操作对象则是
IAA 指向的数据寻址空间中的目的地址单元。
IAD 寄存器本身也映射到数据寻址空间的 FF80H 地址,
因此当 IAA 存放的地址值为 FF80H
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时,读/写 IAD 相当于用间接寻址方式访问虚拟寄存器 IAD 本身,此时读操作将始终读出
为 00H,写操作则是一个空操作(可能影响状态位)
。
ISTEP 指令,用来对 16 位间接地址寄存器 IAA 进行偏移操作。执行该指令时,先将指
令字中的 8 位有符号立即数进行符号位扩展为 16 位数,再将 IAA 的值加上这个数的结
果存回 IAA 寄存器。ISTEP 可实现的偏移范围为-128~127。
0000H
ISTEP
IAA
IAD
数据寻址
空间
FFFFH
图 3-8 间接寻址示意图
3. 6. 5
特殊功能寄存器
IAD:间接寻址数据寄存器
Bit
7
6
5
4
3
2
1
0
IAD
Name
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
RESET
0
0
0
0
0
0
0
0
Bit 7~0
IAD:间接寻址数据
4
3
2
1
0
IAAL:间接寻址索引寄存器低 8 位
Bit
7
6
5
IAAL
Name
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
RESET
0
0
0
0
0
0
0
0
Bit 7~0
IAAL:间接寻址索引低 8 位
3
2
1
0
IAAH:间接寻址索引寄存器高 8 位
Bit
7
6
5
4
IAAH
Name
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
RESET
0
0
0
0
0
0
0
0
Bit 7~0
IAAH:间接寻址索引高 8 位
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BKSR:存储体选择寄存器
Bit
7
6
5
4
3
Name
—
—
—
SBKSR
—
R/W
—
—
—
R/W
—
R/W
R/W
R/W
RESET
0
0
0
0
0
0
0
0
Bit 7~5
Bit 4
未使用
SBKSR:特殊功能存储体选择位
必须软件设置为 0
未使用
DBKSR:数据存储体选择位
000:选择存储体 0
001:选择存储体 1
010:选择存储体 2
011:选择存储体 3
100:选择存储体 4
101:选择存储体 5
110:选择存储体 6
111:选择存储体 7
Bit 3
Bit 2~0
2
1
0
DBKSR
注:如果没有特殊需求,BKSR位必须软件设置为 0。
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第4章 输入/输出端口
4. 1 概述
输入/输出端口是芯片的最基本组成部分,本芯片最多支持 17 个 I/O+1 个输入端口。所有 I/O
端口都是 TTL/SMT 输入和 CMOS 输出驱动。
PA 输入/输出端口功能组件
7 位双向输入/输出端口和 1 个输入端口
TTL/SMT 输入和 CMOS 输出驱动
端口输入输出控制寄存器(PAT)
端口弱上拉控制寄存器(PAPU)
端口弱下拉控制寄存器(PAPD)
端口开漏输出控制寄存器(PAOD)
数/模端口控制寄存器(ANSL)
PB 输入/输出端口功能组件
-
8 位双向输入/输出端口
TTL/SMT 输入和 CMOS 输出驱动
端口输入输出控制寄存器(PBT)
端口弱上拉控制寄存器(PBPU)
端口弱下拉控制寄存器(PBPD)
端口开漏输出控制寄存器(PBOD)
数/模端口控制寄存器(ANSH)
PB4~7 支持外部按键中断功能
PB5~7 支持外部端口中断功能
PC 输入/输出端口功能组件
-
-
2 位双向输入/输出端口
TTL/SMT 输入和 CMOS 输出驱动
端口输入输出控制寄存器(PCT)
端口弱上拉控制寄存器(PCPU)
端口弱下拉控制寄存器(PCPD)
端口开漏输出控制寄存器(PCOD)
PC0~1 支持外部端口中断功能
注 1:当端口设置为输出、外部振荡器时钟或者模拟输入端口时,内部弱上/下拉自动禁止;
注 2:当端口设置为外部振荡器时钟或者模拟输入端口时,开漏输出控制自动禁止。
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4. 2 结构框图
VDD
外设输出使能
外设输出数据
D
写PX
SET
1
0
Q
端口写数据
寄存器
CLR
D
写PXT
PXOD
SET
Q
Q
VDD
端口输入输出
控制寄存器
CLR
VDD
Q
PXPU
I/O口
PXPD
读PXT
数据总线
ANSL / ANSH
读PX
模拟口
图 4-1 PA/PB 端口结构图
VDD
外设输出使能
外设输出数据
D
写PX
SET
1
0
端口写数据
寄存器
CLR
D
写PXT
Q
PXOD
SET
Q
Q
VDD
端口输入输出
控制寄存器
CLR
Q
VDD
I/O口
PXPU
数据总线
读PXT
读PX
PXPD
图 4-2 PC 端口结构图
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VDD
D
写PX
SET
CLR
D
写PXT
Q
端口写数据
寄存器
SET
Q
Q
VDD
端口输入输出
控制寄存器
CLR
Q
I/O口
VDD
PXPU
N_MRST
读PXT
数据总线
读PX
图 4-3 输入端口结构图——PA2
4. 3 I/O端口功能设置
4. 3. 1
I/O端口输入/输出控制
芯片中的所有 I/O 端口都具有输入/输出的能力,端口控制寄存器 PxT 用于相应端口的输入
或输出功能选择。当 I/O 端口设置为数字输出状态时,I/O 端口输出 Px 寄存器内容,即相
应 I/O 端口电平状态,读取 Px 寄存器的操作实际为读取相应 I/O 端口电平状态。当 I/O 端
口设置为数字输入状态时,读取 Px 寄存器的操作实际为读取相应 I/O 端口电平状态。
4. 3. 2
I/O端口弱上/下拉功能
很多产品的应用中需要端口连接上拉或下拉电阻,使端口固定在一个稳定的电平状态,防
止外界干扰以及其它影响。除 PA2 外,本芯片中所有端口均提供独立的弱上/下拉功能,
芯片上电时默认禁止。PA2 仅支持独立的弱上拉功能,芯片上电时默认使能。
管脚
0
1
2
3
4
5
6
7
PA
支持
支持
支持
支持
支持
支持
支持
支持
PB
支持
支持
支持
支持
支持
支持
支持
支持
PC
支持
支持
—
—
—
—
—
—
表 4-1 I/O 端口弱上拉
管脚
0
1
2
3
4
5
6
7
PA
支持
支持
—
支持
支持
支持
支持
支持
PB
支持
支持
支持
支持
支持
支持
支持
支持
PC
支持
支持
—
—
—
—
—
—
表 4-2 I/O 端口弱下拉
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4. 3. 3
I/O端口模拟/数字类型选择功能
当数字信号和模拟信号共用管脚时,在使用对应端口的数字信号或模拟信号功能前,须正
确设置端口的类型,否则可能不会达到预期的结果。本芯片中 PA0~PA1、PA3~PA7、
PB0~PB6 均具有独立的模拟/数字信号选择功能,
分别由 ANSL 和 ANSH 寄存器控制选择。
当端口被配置为模拟端口时,读相应的 Px 寄存器时,始终读到“0”。
4. 3. 4
I/O端口开漏输出
为获得更大的驱动能力,除 PA2 外,本芯片中的所有端口均支持开漏输出功能,可独立设
置为开漏输出,分别由 PAOD、PBOD 和 PCOD 寄存器控制。
管脚
0
1
2
3
4
5
6
7
PA
支持
支持
—
支持
支持
支持
支持
支持
PB
支持
支持
支持
支持
支持
支持
支持
支持
PC
支持
支持
—
—
—
—
—
—
表 4-3 I/O 端口开漏输出
4. 3. 5
I/O端口复用功能
为了使资源合理利用最优化,本芯片的所有 I/O 端口都具有复用功能。当端口用于复用功
能时,管脚电平由复用功能决定。
4. 4 端口中断
4. 4. 1
外部按键中断(KINT)
本芯片支持 1 组最多 4 个外部按键输入端 KINx 的按键中断,每个按键输入都可以由相应
的 KMSKx 位屏蔽。当 KINx 复用端口被配置为数字输入端口,且 1 组中任何一个未屏蔽
的按键端口输入信号发生电平变化时,将产生按键中断 KINT。外部按键中断可由 KIE 使
能。中断产生将影响中断标志 KIF。使用外部按键中断时,须配置相应的控制寄存器,并
且使能外部按键中断端口的内部弱上拉电阻。
外部按键电平比较,是比较按键输入端口的当前电平与锁存器中的最后输入值,如果不相
同则产生按键中断标志。清除按键中断标志位前,必须对相应复用端口进行一次读或写操
作,否则按键中断标志位无法被清除。在 IDLE 模式下,此中断能唤醒 CPU。
管脚名
端口输入
按键屏蔽
PB4
KIN0
KMSK0
PB5
KIN1
KMSK1
PB6
KIN2
KMSK2
PB7
KIN3
KMSK3
中断名
中断使能
中断标志
KINT
KIE
KIF
表 4-4 外部按键中断
4. 4. 2
外部端口中断(PINT)
本芯片支持 5 个外部端口中断。当 PINTx 复用端口被配置为数字输入端口,且输入信号变
化满足触发条件时,将产生 PINTx 外部端口中断。INTC0 寄存器中的 PEG0(INTC0),
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PEG1(INTC0),PEG2(INTC0)用于配置触发条件,可分别配置为上
升沿触发、下降沿触发或双沿触发。外部端口中断可由 PIEx 使能。中断产生将影响相应
的中断标志 PIFx。在 IDLE 模式下,此中断能唤醒 CPU。
管脚名
端口输入
边沿选择
中断名
中断使能
中断标志
PC0
PINT0
PEG0
PINT0
PIE0
PIF0
PC1
PINT1
PEG1
PINT1
PIE1
PIF1
PB5~PB7
PINT2~4
PEG2
PINT2~4
PIE2~4
PIF2~4
表 4-5 外部端口中断
4. 5 I/O端口操作注意事项
当执行以端口寄存器为目标的算术或逻辑运算指令(除位操作指令)时,芯片实际执行读-修
改-写过程,即先读取该组全部 I/O 端口的电平,修改后再写回端口寄存器。位操作指令对 I/O
的修改操作只影响选定的位,对同组其它 I/O 不影响。因此建议用户对单个 I/O 的修改采用位
操作指令。此外在 I/O 复用功能使能和关闭时,应充分考虑当前 I/O 端口的输出寄存器值,并
判断是否需要重新对这些 I/O 端口进行初始化赋值。
4. 6 特殊功能寄存器
PA:PA 端口电平状态寄存器
Bit
7
6
5
4
3
2
1
0
PA
Name
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
RESET
x
x
x
x
x
x
x
x
Bit 7~0
PA: PA 端口电平状态
0:低电平
1:高电平
4
3
2
1
0
PAT:PA 端口输入输出控制寄存器
Bit
7
6
5
PAT
Name
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R
R/W
R/W
RESET
1
1
1
1
1
1
1
1
Bit 7~3
PAT:PA7~PA3 端口输入输出状态控制位
0:输出状态
1:输入状态
PAT:PA2 端口固定为输入状态
PAT:PA1~PA0 端口输入输出状态控制位
0:输出状态
1:输入状态
Bit 2
Bit 1~0
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PAPU:PA 端口弱上拉控制寄存器
Bit
7
6
5
4
3
2
1
0
PAPU
Name
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
RESET
0
0
0
0
0
1
0
0
Bit 7~0
PAPU:PA 端口内部弱上拉控制位
0:禁止
1:使能
3
2
1
0
PAPD:PA 端口弱下拉控制寄存器
Bit
7
6
5
4
PAPD
Name
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R
R/W
R/W
RESET
0
0
0
0
0
0
0
0
Bit 7~3
PAPD:PA7~PA3 端口内部弱下拉控制位
0:禁止
1:使能
PAPD:PA2 端口内部弱下拉固定为禁止
PAPD:PA1~PA0 端口内部弱下拉控制位
0:禁止
1:使能
2
1
0
Bit 2
Bit 1~0
PAOD:PA 端口输出开漏控制寄存器
Bit
7
6
5
4
3
PAOD
Name
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R
R/W
R/W
RESET
0
0
0
0
0
0
0
0
Bit 7~3
PAOD:PA7~PA3 端口开漏输出控制位
0:禁止
1:使能
PAOD:PA2 端口开漏输出固定为禁止
PAOD:PA1~PA0 端口开漏输出控制位
0:禁止
1:使能
2
1
0
Bit 2
Bit 1~0
PB:PB 端口电平状态寄存器
Bit
7
6
5
4
3
PB
Name
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
RESET
x
x
x
x
x
x
x
x
Bit 7~0
PB: PB 端口电平状态
0:低电平
1:高电平
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PBT:PB 端口输入输出控制寄存器
Bit
7
6
5
4
3
2
1
0
PBT
Name
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
RESET
1
1
1
1
1
1
1
1
Bit 7~0
PBT: PB 端口输入输出状态控制位
0:输出状态
1:输入状态
2
1
0
PBPU:PB 端口弱上拉控制寄存器
Bit
7
6
5
4
3
PBPU
Name
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
RESET
0
0
0
0
0
0
0
0
Bit 7~0
PBPU:PB 端口内部弱上拉控制位
0:禁止
1:使能
3
2
1
0
PBPD:PB 端口弱下拉控制寄存器
Bit
7
6
5
4
PBPD
Name
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
RESET
0
0
0
0
0
0
0
0
Bit 7~0
PBPD:PB 端口内部弱下拉控制位
0:禁止
1:使能
3
2
1
0
PBOD:PB 端口输出开漏控制寄存器
Bit
7
6
5
4
PBOD
Name
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
RESET
0
0
0
0
0
0
0
0
Bit 7~0
PBOD:PB 端口开漏输出控制位
0:禁止
1:使能
PC:PC 端口电平状态寄存器
Bit
7
6
5
4
3
2
Name
—
—
—
—
—
—
R/W
—
—
—
—
—
—
R/W
R/W
RESET
x
x
x
x
x
x
x
x
Bit 7~2
Bit 1~0
未使用
PC: PC1~PC0 端口电平状态
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1
0
PC
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0:低电平
1:高电平
PCT:PC 端口输入输出控制寄存器
Bit
7
6
5
4
3
2
1
0
Name
—
—
—
—
—
—
R/W
—
—
—
—
—
—
R/W
R/W
RESET
0
0
0
0
0
0
1
1
Bit 7~2
Bit 1~0
未使用
PCT: PC1~PC0 端口输入输出状态控制位
0:输出状态
1:输入状态
0
PCT
PCPU:PC 端口弱上拉控制寄存器
Bit
7
6
5
4
3
2
1
Name
—
—
—
—
—
—
PCPU
R/W
—
—
—
—
—
—
R/W
R/W
RESET
0
0
0
0
0
0
0
0
Bit 7~2
Bit 1~0
未使用
PCPU:PC1~PC0 端口内部弱上拉控制位
0:禁止
1:使能
0
PCPD:PC 端口弱下拉控制寄存器
Bit
7
6
5
4
3
2
1
Name
—
—
—
—
—
—
PCPD
R/W
—
—
—
—
—
—
R/W
R/W
RESET
0
0
0
0
0
0
0
0
Bit 7~2
Bit 1~0
未使用
PCPD:PC1~PC0 端口内部弱下拉控制位
0:禁止
1:使能
0
PCOD:PC 端口输出开漏控制寄存器
Bit
7
6
5
4
3
2
1
Name
—
—
—
—
—
—
PCOD
R/W
—
—
—
—
—
—
R/W
R/W
RESET
0
0
0
0
0
0
0
0
Bit 7~2
Bit 1~0
未使用
PCOD:PC1~PC0 端口开漏输出控制位
0:禁止
1:使能
注:具体 IO 端口的驱动能力,可参考附录 3《电气特性》
。
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第5章 特殊功能及操作特性
5. 1 系统时钟与振荡器
5. 1. 1
概述
芯片运行所需要的时钟源由振荡器提供,不同的振荡器选择可以让使用者在不同的应用需
求中实现更大范围的功能。本款芯片所提供的振荡器有三种:外部高频晶体/陶瓷振荡器、
内部高速RC振荡器(16MHz)和内部低速RC振荡器(32KHz)
。灵活选择振荡器,使得
产品在速度和功耗方面可以达到最优化。振荡器除了作为系统时钟源外,还可以为看门狗
定时器、ADC电路、Timer等提供所需要的时钟源。
HS/XT/LP
- 外部振荡器
- HS/XT 支持 1~20MHz 晶振或陶振
- LP 支持 32KHz 晶振或陶振
INTHRC
- 内部 16MHz RC 振荡器
- 出厂前,振荡器频率已经在常温下校准,校准精度在±1%以内
- 支持多种分频时钟,可通过配置字选择
INTLRC
内部 32KHz RC 振荡器
WDT 计数时钟
T8N 计数时钟
AD 转换时钟
振荡和暂停
-
- 在 IDLE0 模式下,主系统时钟振荡器暂停振荡
- 在 IDLE1 模式下,主系统时钟振荡器保持振荡,系统时钟暂停
5. 1. 2
内部结构图
OSCS
OSC1
HS/XT/LP
OSC2
INTHRC
2MHz
4MHz
8MHz
16MHz
M
U
X
FOSC
ADCKS
FOSC
FOSC/2
DIV
FOSC/4
……
M
U
X
FADC
FOSC/64
FWDT
INTLRC
FT8N
图 5-1 系统时钟结构图
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5. 1. 3
5. 1. 3. 1
时钟源
外部晶体/陶瓷振荡器(EXTOSC)
对于晶体/陶瓷振荡器而言,只要简单地将晶体连接至 OSC1 和 OSC2 管脚间,就会产
生振荡所需的相移及反馈。为保证振荡频率更精准,需连接两个小容量电容 C1 和 C2 到
VSS,具体数值与所使用的晶体/陶瓷振荡器有关,电容参考取值范围为 15~33pF。由芯
片配置字 OSCS设置外部振荡器工作模式(用户通过编程器界面进行设置):
当 OSCS = 000 时,选择 HS 模式,支持 4MHz~20MHz 外部振荡器;
当 OSCS = 001 时,选择 XT 模式,支持 1MHz~4MHz 外部振荡器;
当 OSCS = 010 时,选择 LP 模式,支持 32KHz 外部振荡器。
EXTOSC 振荡器电路示意图如下:
OSC1/CLKI
至内部逻辑
C1
使能
Rf
C2
Rs
OSC2/CLKO
图 5-2 晶体/陶瓷振荡器电路示意图
注:电阻 RS 为可选配置。
Osc Type
晶振频率
C1*
C2*
LP
32KHz
33pF
33pF
15 ~ 33pF
15 ~ 33pF
15pF
15pF
1MHz
XT
4MHz
8MHz
HS
16MHz
表 5-1 振荡器匹配电容参考表
注:电容值可根据晶振频率大小、外围电路的不同作微调。
5. 1. 3. 2
内部高速 16MHz RC振荡器模式(INTHRC)
芯片内置 16MHz RC 时钟振荡器,不需要外接其它外部器件。
当芯片配置字 OSCS = 111 时,配置为 INTOSCIO 模式,此时 PA0、PA1 管脚复
用为通用 I/O 端口。
当芯片配置字 OSCS = 110 时,配置为 INTOSC 模式,此时 PA0 管脚复用输出
CLKO,CLKO 输出系统时钟的 16 分频时钟(Fosc/16),PA1 复用为通用 I/O 端口。
客户通过编程界面选择。
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在出厂前,芯片已经在常温下校准,在工作电压范围内,INTHRC时钟频率校准精度在±
1%以内。
5. 1. 3. 3
内部低速 32kHz RC振荡器模式(INTLRC)
芯片内置 32KHz RC 时钟振荡器,不需要外接其它外部器件,可用作 WDT、ADC 电路
时钟源。
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5. 2 看门狗定时器(WDT)
5. 2. 1
概述
看门狗定时器是芯片的一个组成部分,它可以在发生软件故障时,将芯片复位。若系统进
入了错误的工作状态,看门狗可以在合理的时间范围内使芯片复位。使能看门狗时,若用
户程序清除看门狗定时器失败,则在预定的时间范围内,看门狗会使系统复位。
WDT 定时器
-
5. 2. 2
8 位 WDT 定时计数器(无实际物理地址,不可读写)
定时器时钟源为内部 32KHz RC 时钟
8 位预分频器(无实际物理地址,不可读写)
WDT 控制寄存器(WDTC)
唤醒功能
复位功能
内部结构图
WDTPRS
FWDTCLK/2
FWDTCLK/4
WDTPRE
FWDTCLK/8
FWDTCLK/16
INTLRC振荡时钟
预分频器
FWDTCLK/32
FWDTCLK/64
FWDTCLK/128
M
U
X
M
U
X
WDTEN
看门狗
定时器
WDT溢出复位
FWDTCLK/256
图 5-3 看门狗定时器内部结构图
5. 2. 3
WDT定时器
芯片提供 8 位 WDT 定时计数器,通过芯片配置字 WDTEN 可使能硬件看门狗 WDT。当
芯片配置字 WDTEN 使能时,WDT 定时器计数使能;当 WDTEN 关闭时,WDT 定时器计
数禁止。客户可通过编程器界面选择。
在 IDLE 模式下,WDT 计数溢出会唤醒 CPU;在正常运行模式下,WDT 计数溢出会复位
芯片。为了避免不必要的复位,需使用 CWDT 指令适时清零 WDT 计数器。
WDT 支持一个预分频器,由 WDTC 寄存器中的 WDTPRE 位控制。当 WDTPRE 位清零,
禁止预分频器时,常温下 WDT 的计数溢出时间约为 8ms。
当 WDTPRE 位置 1,使能预分频器时,可通过 WDTC 寄存器中的 WDTPRS位设置
WDT 时钟源的预分频比,再将分频后的时钟信号作为 WDT 定时器的计数时钟。
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5. 2. 4
特殊功能寄存器
WDTC:WDT 控制寄存器
Bit
7
6
5
4
3
Name
—
—
—
—
WDTPRE
R/W
—
—
—
—
R/W
R/W
R/W
R/W
RESET
0
0
0
0
1
1
1
1
Bit 7~4
Bit 3
未使用
WDTPRE:WDT 预分频器使能位
0:禁止
1:使能
WDTPRS :WDT 预分频器分频比选择位
000:1:2
001:1:4
010:1:8
011:1:16
100:1:32
101:1:64
110:1:128
111:1:256
Bit 2~0
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2
1
0
WDTPRS
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5. 3 复位模块
5. 3. 1
概述
上电复位 POR
掉电复位 BOR,复位电压点可配置
外部端口 N_MRST 复位,低电平复位有效
看门狗定时器 WDT 溢出复位
软件执行指令 RST 复位
Fosc
PWRTEB
掉电检测
BOREN
上电检测
130ms
上电等待定时器
POR_BOR
BOR
POR
晶振稳定
定时器
POR_BOR_RST
POR/BOR
稳定等待定时器
系
统
复
位
RESET
N_MRST
WDT_RST
指令RST
图 5-4 芯片复位原理图
5. 3. 2
上电复位
芯片上电过程中会产生 POR 复位,并且该复位信号将会一直保持到电源电压升高到芯片
能够正常工作的电压为止。系统上电过程呈逐渐上升的曲线形式,需要一定时间才能达到
正常电平值。上电复位的时序如下:
工作电压
VDD
0V
Treset
RESET signal
上电定时时间
系统时钟稳定时间
芯片内部电
源稳定时间
注1:芯片内部电源稳定时间约为10ms;
注2:上电定时时间约为130ms;
注3:系统时钟稳定时间约为512个Fosc时钟周期
图 5-5 上电复位时序示意图
5. 3. 3
掉电复位
掉电复位针对外部因素引起的系统电压跌落情形(例如:更换电池),掉电时可能会引起
系统工作状态不正常或程序执行错误,掉电复位电路可保障芯片在异常掉电过程中处于复
位状态,避免出现误操作。对电压跌落的滤波时间 Tfilter,可通过寄存器 PWEN进
行设置,根据所配置的 BOR 低电压档位和应用系统的供电情况,选择合适的滤波时间,
通常保持为默认值。
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工作电压
VDD
电压检测预设电压
0V
Tfilter
RESET signal
上电定时时间
系统时钟稳定时间
注1:上电定时时间约为130ms;
注2:系统时钟稳定时间约为512个Fosc时钟周期
图 5-6 低电压复位时序示意图
5. 3. 4
外部N_MRST管脚复位
芯片提供外部 N_MRST 管脚,用于系统复位。当复位管脚输入低电平信号时,系统复位。
当复位管脚处于高电平时,系统正常运行。需要注意的是,芯片配置为外部复位功能时,
在系统上电完成后,外部复位管脚必须输入高电平,否则系统将一直保持在复位状态。另
外,需要特别注意的是,禁止将 N_MRST 管脚直接连接到 VDD 上。外部复位滤波时间
Tfilter 为 200us 左右,可滤除外部复位管脚上脉宽小于 200us 的干扰脉冲信号。
工作电压
VDD
0V
外部N_MRST管
脚复位信号
Tfilter
RESET signal
上电定时时间
系统时钟稳定时间
注1:上电定时时间约130ms;
注2:系统时钟稳定时间约为512个Fosc时钟周期
图 5-7 外部 N_MRST 管脚复位
注:当芯片配置字 MRSTEN 配置 1 为外部复位时,上电定时时间可以通过 PWRTEB 屏蔽。
而当 MRSTEN 配置
为 0 为数字输入端口时,上电定时时间固定为 130 ms。
外部 N_MRST 管脚复位电路有多种,以下介绍两种比较典型的连接电路。
1. RC 复位
RC 复位电路是外部 N_MRST 管脚复位电路最简单的一种,对外界环境条件要求不高的情
况下,可以采用此种连接方式。
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VDD
D1
DIODE
R1
R2
N_MRST管脚
图 5-8 N_MRST 复位参考电路图 1
注:采样 RC 复位,其中 47KΩ≤R1≤100KΩ,电容 C1(0.1μF)
,R2 为限流电阻,0.1KΩ≤R2≤1KΩ。
2. PNP 三极管复位
PNP 三极管复位电路适用于对电源干扰较强的的场合。
VDD
VDD
R1
PNP
Q1
R4
N_MRST管脚
R2
R3
C1
图 5-9 N_MRST 复位参考电路图 2
注:采用 PNP 三极管复位,通过 R1(2KΩ)和 R2(10KΩ)分压作为基极输入,发射极接 VDD,集电极一路通过
R3(20KΩ)接地,另一路通过 R4(1KΩ)和 C1(0.1μF)接地,C1 另一端作为 N_MRST 输入。
5. 3. 5
看门狗定时器溢出复位
看门狗复位是系统的一种保护设置。在正常状态下,由程序将看门狗定时器清零。若出错,
系统处于未知状态,程序无法清除看门狗,导致看门狗定时器计数溢出,产生系统复位。
看门狗溢出复位后,系统重启进入正常状态。
看门狗溢出信号
看门狗溢出复位时间
RESET signal
注1:看门狗溢出复位时间约为1个机器周期
图 5-10 看门狗溢出复位
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5. 3. 6
RST指令软件复位
整个芯片可通过执行 RST 指令进行复位,复位后,全部寄存器状态位都将被影响。
RST指令复位信号
RST指令复位时间
RESET signal
注1:RST指令复位时间约为2个机器周期
图 5-11 RST 指令软件复位
5. 3. 7
特殊功能寄存器
PWRC:电源控制寄存器
Bit
7
Name
LPM
R/W
R/W
R/W
RESET
0
1
Bit 7
Bit 6~5
Bit 4
Bit 3
Bit 2
Bit 1
Bit 0
6
5
4
3
2
1
0
N_RSTI
N_TO
N_PD
N_POR
N_BOR
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
1
1
1
1
0
0
VRST
LPM:休眠模式选择位
0:IDLE0 模式
1:IDLE1 模式
VRST:LDO 稳定时间选择位
00:约 8 个 WDT_RC 时钟周期
01:约 16 个 WDT_RC 时钟周期
10:约 32 个 WDT_RC 时钟周期
11:约 64 个 WDT_RC 时钟周期
N_RSTI:复位指令标志位
0:执行复位指令(清零后必须用软件置位)
1:未执行复位指令
N_TO:WDT 溢出标志位
0:WDT 计数溢出时被清零
1:上电复位或执行 CWDT、IDLE 指令后被置 1
N_PD:低功耗标志位
0:执行 IDLE 指令后清零
1:上电复位或执行 CWDT 指令后置 1
N_POR:上电复位状态位
0:上电复位发生(上电复位后,必须软件置位)
1:无上电复位发生
N_BOR:低电压复位状态位
0:低电压复位发生(低电压复位后,必须软件置位)
1:无低电压复位发生
注:LDO 为芯片内置供电模块,给芯片内部电路模块供电,建议客户配置为默认值。
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PWEN:功耗控制寄存器
Bit
7
6
5
4
Name
LPOSCF
CFGRSTF
MRSTF
PORLOST
R/W
R
R/W
R/W
R
R/W
RESET
0
0
0
0
1
Bit 7
LPOSCF:LP 晶振稳定标志位
0:未稳定
1:已稳定
CFGRSTF:配置信息加载状态位(仅供芯片测试使用)
0:已发生加载(加载配置信息后,必须软件置 1)
1:未发生加载
MRSTF:外部复位状态位
0:已发生外部复位(外部复位后,必须软件置 1)
1:未发生外部复位
PORLOST:上电复位失效状态位
0:已发生上电复位
1:未发生上电复位
BORFLT:BOR 滤波时间选择位
00:约 3 个 WDT_RC 时钟周期
01:约 5 个 WDT_RC 时钟周期
10:约 7 个 WDT_RC 时钟周期
11:约 9 个 WDT_RC 时钟周期
RCEN:WDT 内部 RC 时钟使能位(建议设置为 1)
0:关闭 WDT 内部 RC 时钟
1:使能 WDT 内部 RC 时钟
保留未用
Bit 6
Bit 5
Bit 4
Bit 3~2
Bit 1
Bit 0
3
2
1
0
RCEN
—
R/W
R/W
R/W
0
1
1
BORFLT
注:RCEN 的设置,如果进行数据 FLASH 擦写操作时,必须设置 RCEN=0,关闭 WDT 功能模块,其它情况下,
禁止关闭;
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5. 4 低功耗操作
5. 4. 1
MCU低功耗模式
芯片支持两种休眠模式:IDLE0 模式和 IDLE1 模式。
IDLE0 模式
时钟源停振,主系统时钟暂停
程序暂停、同步模块暂停、异步模块运行,器件功耗降低
支持低功耗唤醒,唤醒时间可配,同时需要考虑 LDO 稳定时间
所有 I/O 端口将保持进入 IDLE0 模式前的状态
若使能 WDT,则 WDT 将被清零并保持运行
N_PD 位被清零,N_TO 位被置 1
IDLE1 模式
-
-
5. 4. 2
时钟源保持运行,主系统时钟暂停
程序暂停、同步模块暂停、异步模块运行,器件功耗降低
支持低功耗唤醒,唤醒时间可配,最小 1 个机器周期
所有 I/O 端口将保持进入 IDLE1 前的状态
若使能 WDT,则 WDT 将被清零并保持运行
N_PD 位被清零,N_TO 位被置 1
低功耗模式配置
两种低功耗模式 IDLE0 和 IDLE1 模式的选择,由 PWRC 寄存器中的 LPM 位控制。当 LPM
= 0 时,执行 IDLE 指令,芯片进入 IDLE0 模式;当 LPM = 1 时,执行 IDLE 指令,芯片
进入 IDLE1 模式。
LPM
(PWRC)
低功耗模式
0
IDLE0 模式
1
IDLE1 模式
表 5-2 低功耗模式配置表
为了降低功耗,所有 I/O 管脚都应保持为 VDD 或 VSS。为了避免输入管脚悬空而引入开
关电流,应在外部将高阻输入的 I/O 管脚拉为高电平或低电平,N_MRST 管脚必须处于逻
辑高电平。
5. 4. 3
IDLE唤醒方式配置
当系统进入低功耗模式后,程序处于暂停状态,以下几种方式可将系统唤醒。
序号
唤醒方式
中断屏蔽
中断使能
中断模式
备注
1
N_MRST
—
—
—
—
2
WDT
—
—
—
WDT 溢出
KIE
默认/向量
—
KMSK0
3
KINT
KMSK1
KMSK2
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序号
唤醒方式
中断屏蔽
中断使能
中断模式
备注
KMSK3
4
PINTx
—
PIEx
默认/向量
—
5
ACP1INT
—
ACP1IE
默认/向量
—
6
ACP2INT
—
ACP2IE
默认/向量
—
7
ACP3INT
—
ACP3IE
默认/向量
—
8
ACP4INT
—
ACP4IE
默认/向量
—
9
ACP5INT
—
ACP5IE
默认/向量
—
10
LVDINT
—
LVDIE
默认/向量
—
11
T11INT
—
T11IE
默认/向量
异步计数
12
T12INT
—
T12IE
默认/向量
异步计数
13
T13INT
—
T13IE
默认/向量
异步计数
表 5-3 唤醒方式配置表
注 1:低功耗唤醒与全局中断使能无关。在低功耗模式时,若外设产生中断信号,即使默认中断模式下,全局中断
使能 GIE 为 0,或向量中断模式下,高优先级中断使能 GIE 和低优先级中断使能 GIEL 均为 0,低功耗模式
依然会被唤醒,只是唤醒后不会执行中断程序。
注 2:外部按键,当中断使能和中断屏蔽位使能前,先对端口寄存器进行读或者写的操作,清除中断标志位,以免
误产生中断。
5. 4. 4
唤醒时序图
当唤醒事件发生后,芯片根据配置字 OSCS的配置执行下述操作:
当 OSCS配置为 HS/XT/INTOSCO/INTOSC 模式时:
在 IDLE0 模式
(LPM=0)
下,
芯片需要先等待 VRwkdly 时间(由 VRST(PWRC)
设定)
,此时间称为 LDO 稳定时间,之后芯片主时钟运行一段 Twkdly 时间后才执
行 IDLE 下一条指令,Twkdly 称为唤醒延时,唤醒延时可通过 WKDC 寄存器设置;
在 IDLE1 模式(LPM=1)下,芯片仅等待 Twkdly 时间后就执行 IDLE 下一条指令,
无 VRwkdly 时间。
当 OSCS配置为 LP 模式时:
在 IDLE0 模式
(LPM=0)
下,
芯片需要先等待 VRwkdly 时间(由 VRST(PWRC)
设定)
,此时间称为 LDO 稳定时间,接着芯片等待 LPwkdly 时间,此时间称为外部
晶振稳定时间(该时间由配置字 PWRTSEL设置),之后芯片主时钟运行一段
Twkdly 时间后才执行 IDLE 下一条指令,Twkdly 称为唤醒延时,唤醒延时可通过
WKDC 寄存器设置;
在 IDLE1 模式(LPM=1)下,芯片仅等待 Twkdly 时间后就执行 IDLE 下一条指令,
无 VRwkdly 和 LPwkdly 时间。
OSCS 配置
低功耗模式
计算公式
所有模式
IDLE1 模式
(WKDC[7:0]+1) × 2 Tosc
非 LP 模式
LP 模式
IDLE0 模式
VRwkdly + (WKDC[7:4] + 1) × 16 × 2 Tosc
VRwkdly + LPwkdly + (WKDC[7:4] + 1) × 16 × 2 Tosc
表 5-4 唤醒时间计算表
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PC
PC(对应指令为IDLE)
PC+1
唤醒信号源
外部晶振LP稳定时间约2s
LDO稳定时间VRwkdly
唤醒延时时间Twkdly
LP
程序运行
Fosc
注1:LDO稳定时间VRwkdly由VRST(PWRC)设定;
注2:唤醒延时Twkdly称可编程设置。
图 5-12 系统时钟为外部 LP 时,芯片唤醒 IDLE0 的时序图
PC
PC(对应指令为IDLE)
PC+1
唤醒信号源
唤醒延时时间Twkdly
LDO稳定时间VRwkdly
INTHRC/XT/HS
程序运行
Fosc
注1:LDO稳定时间VRwkdly由VRST(PWRC)设定;
注2:唤醒延时Twkdly称可编程设置。
图 5-13 系统时钟为 INTHRC/HS/XT 时,系统唤醒 IDLE0 的时序图
PC
PC(对应指令为IDLE)
PC+1
唤醒信号源
程序运行
可配置系统时钟稳定时间
INTHRC/
HS/
XT/
LP
Fosc
注1:可配置系统时钟稳定时间约为n个Fosc时钟,n值由WKDC寄存器设定。
图 5-14 系统时钟为 INTHRC/ LP/HS/XT 时,系统唤醒 IDLE1 的时序图
5. 4. 5
特殊功能寄存器
WKDC:唤醒延时控制寄存器
Bit
7
6
5
4
3
2
1
0
WKDC
Name
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
RESET
1
1
1
1
1
1
1
1
Bit 7~0
WKDC:唤醒延时时间设置位
00H:延时最短
……
FFH:延时最长
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第6章 外设
6. 1 定时/计数器(Timer/Counter)模块
定时/计数器模块包括一组 8 位定时器/计数器 T8N,3 组 12 位带死区互补的增强型 PWM 时
基定时器 T11/T12/T13。
8 位定时/计数器(T8N)
6. 1. 1
概述
6. 1. 1. 1
8 位定时器/计数器包括定时器和计数器两种工作模式。定时器模式根据寄存器制定的定时
时间进行定时,可以使定时器有选择地产生中断请求或完成其它操作。计数器模式用于对
外部时钟信号(T8NCKI)进行计数。
T8N 支持两种工作模式
- 定时器模式(时钟源为系统时钟二分频(Fosc/2)或者 WDT_RC(INTLRC)时钟)
- 同步计数器模式(时钟源为外部输入时钟 T8NCKI)
T8N 支持以下功能组件
- 8 位预分频器(无实际物理地址,不可读写)
- 8 位计数器寄存器(T8N)
- 8 位控制寄存器(T8NC)
中断和暂停
- 支持溢出中断标志(T8NIF)
- 支持中断处理
- 在 IDLE 模式下,T8N 暂停工作
6. 1. 1. 2
内部结构图
T8NM
T8NEN
T8NCLK
FOSC/2
WDT_RC
M
U
X
PA4/T8NCKI
FT8NCLK/2
FT8NCLK/4
FT8NCLK/8
FT8NCLK/16
预分频器 FT8NCLK/32
FT8NCLK/64
FT8NCLK/128
FT8NCLK/256
M
U
X
M
U
X
模式选择器
边沿检测
T8N计数器
T8N计数溢出
T8NIF=1
T8NEG
T8NPRS
T8NPRE
图 6-1 T8N 内部结构图
6. 1. 1. 3
预分频器
预分频器可以提供定时器/计数器一个更长的溢出周期。当 T8NC 寄存器中的 T8NPRE
为“1”时,使能 T8N 预分频器。任何对 T8N 计数器的写操作都会清零预分频器,但不影
响预分频器的分频比设置,预分频器的计数值无法读写。预分频器的分频比可通过 T8NC
寄存器中的 T8NPRS 位进行设置,预分频比范围为 1:2~1:256。注意,当使用
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WDT_RC 为计数时钟时,必须使能预分频控制位。
工作模式
T8NPRE
T8NPRS
0
T8NCLK=0
T8NCLK=1
—
Fosc/2
—
1
000
(Fosc/2) /2
Fwdt_rc /2
1
001
(Fosc/2) /4
Fwdt_rc /4
1
010
(Fosc/2) /8
Fwdt_rc /8
1
011
(Fosc/2) /16
Fwdt_rc /16
1
100
(Fosc/2) /32
Fwdt_rc /32
1
101
(Fosc/2) /64
Fwdt_rc /64
1
110
(Fosc/2) /128
Fwdt_rc /128
1
111
(Fosc/2) /256
Fwdt_rc /256
T8NPRE
T8NPRS
T8N 计数时钟
0
—
T8NCKI
1
000
T8NCKI /2
1
001
T8NCKI /4
1
010
T8NCKI /8
1
011
T8NCKI /16
1
100
T8NCKI /32
1
101
T8NCKI /64
1
110
T8NCKI /128
1
111
T8NCKI /256
定时器模式
工作模式
T8N 计数时钟
计数器模式
表 6-1 T8N 预分频器配置表
6. 1. 1. 4
工作模式
T8N 有两种工作模式,定时器模式和计数器模式,通过 T8NM 进行选择。定时器和计数
器计数模式均支持预分频器。配置为定时器模式时,T8N 计数器的时钟源可通过 T8NC
寄存器中的 T8NCLK 位选择为系统时钟 2 分频(Fosc/2)或 WDT_RC;配置为计数器
模式时,T8N 计数器的时钟源为经二分频后的系统时钟 Fosc/2 同步的外部输入时钟
T8NCKI,因此 T8NCKI 输入时钟信号的高电平和低电平时间都至少为一个机器周期。通
过 T8NC 寄存器中的 T8NEG 位选择外部时钟的计数边沿为上升沿或下降沿。T8NCKI
所在 IO 端口必须配置为数字输入状态。
T8NM
T8NCLK
工作模式
时钟源
0
0
定时器模式
Fosc/2
0
1
定时器模式
WDT_RC
1
0
同步计数器模式
T8NCKI
表 6-2 T8N 工作模式配置表
6. 1. 1. 5
定时器模式
T8N 计数器为递增计数,计数值由 FFH 变为 00H 时,T8N 计数器发生溢出并重新开始计
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数。T8N 计数器发生溢出时,中断标志 T8NIF 位被置“1”,产生 T8N 溢出中断。在 CPU
进入休眠模式后,T8N 模块不工作,因此不产生中断。
当 T8N 配置为定时器模式时,若禁止预分频器,则 T8N 计数器的时钟只能选择为系统
时钟二分频(Fosc/2)
,不能选择为 WDT_RC;若使能预分频器,分频器对 Fosc/2 或
WDT_RC 进行分频,此时,T8N 计数器的计数时钟为分频后的时钟。
FOSC/2
WDT_RC
m
T8N
m+1
m+2
m+3
……
254
255
T8NEN
软件清标志
T8NIF
图 6-2 定时器模式时序图
同步计数器模式
6. 1. 1. 6
当 T8N 配置为同步计数器模式时,若禁止预分频器,T8N 计数器的时钟为外部输入时钟
T8NCKI,内部相位时钟 p2 将对时钟 T8NCKI 进行同步。所以 T8NCKI 保持高电平或者
低电平的时间至少为一个机器周期。通过设置 T8NEG (T8NC)选择外部时钟的计数
边沿为上升沿或下降沿。
同样,同步计数器模式也支持预分频器对外部时钟 T8NCKI 进行分频。并且,T8NCKI
复用的 IO 端口必须配置为数字输入状态。
T8N 计数器为递增计数,计数值由 FFH 变为 00H 时,T8N 计数器发生溢出并重新开始
计数。T8N 计数器发生溢出时,中断标志 T8NIF 位被置“1”,产生 T8N 溢出中断。在 CPU
进入休眠模式后,T8N 模块不工作,因此不产生中断。
T8NCKI
T8N
1
2
3
4
……
254
255
T8NEG
T8NEN
软件清标志
T8NIF
图 6-3 计数器模式时序图(T8NEG=0,T8NCKI 上升沿计数)
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6. 1. 1. 7
特殊功能寄存器
8 位定时器/计数器 T8N 由两个寄存器控制,一个 8 位计数器寄存器 T8N 和一个控制寄
存器 T8NC。T8N 寄存器用于存放计数值,T8NC 控制寄存器用于控制 T8N 的使能、T8N
的模式选择、T8NCKI 计数边沿选择、预分频器使能位以及预分频器分频比选择。
T8N:T8N 计数器寄存器
Bit
7
6
5
4
3
2
1
0
T8N
Name
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
RESET
0
0
0
0
0
0
0
0
Bit 7~0
T8N :8 位 T8N 计数值
T8NC:T8N 控制寄存器
Bit
7
6
5
4
3
Name
T8NEN
T8NCLK
T8NM
T8NEG
T8NPRE
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
RESET
0
0
0
0
0
0
0
0
Bit 7
T8NEN:T8N 模块使能位
0:关闭
1:使能
T8NCLK:T8N 定时时钟源选择位
0:系统时钟二分频 Fosc/2
1:WDT_RC 时钟(必须同时使能 T8N 的预分频控制位,即 T8NPRE=1)
T8NM:T8N 模式选择位
0:定时器模式
1:同步计数器模式
T8NEG:T8NCKI 同步计数边沿选择位
0:T8NCKI 上升沿计数
1:T8NCKI 下降沿计数
T8NPRE:预分频器使能位
0:禁止
1:使能
T8NPRS :预分频器分频比选择位
000:1:2
001:1:4
010:1:8
011:1:16
100:1:32
101:1:64
110:1:128
111:1:256
Bit 6
Bit 5
Bit 4
Bit 3
Bit 2~0
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2
1
0
T8NPRS
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6. 1. 2
12 位带死区互补的增强型PWM时基定时器(T11/T12/T13)
概述
6. 1. 2. 1
T1x 支持四类工作模式
定时器/计数器模式
捕捉模式
单脉冲发射模式
PWM 模式
定时器/计数器模式可分为三种工作模式
-
- 定时器模式(时钟源为系统时钟 Fosc)
- 同步计数器模式(时钟源为外部 LP 振荡时钟,系统时钟必须配置为内部 INTOSC
时钟源)
- 异步计数器模式(时钟源为外部 LP 振荡时钟,系统时钟可配置为内部 INTOSC 或
者 LP OSC 时钟源)
T1x 支持以下功能组件
5 位的预分频器 1、4 位的预分频器 2 和后分频器(无实际物理地址,软件不可读写)
12 位计数器(T1xL 和 T1xH)
12 位精度寄存器(T1xRL 和 T1xRH)
12 位周期寄存器(T1xPL 和 T1xPH)
控制寄存器(T1xC 和 T1xCH)
捕捉控制寄存器(T1xCAPC)
全程循环计数次数寄存器(T1xCNTM)
PWM 输出控制寄存器(T1xOC)
PWM 配置寄存器(PWMxC)
PWM 死区控制寄存器(PDDxC)
PWM 自动关断寄存器(TExAS)
PWM 沿检测延时寄存器(TMRADC)
PWM 模式
-
最多支持 6 路 PWM 输出
PWM 死区设置
PWM 互补输出
PWM 关断事件
PWM 自动重启
PWM 沿启动 AD 转换
中断和暂停
-
-
支持匹配中断标志(T1xIF)
支持 PWM 周期中断标志(T1xPIF)
支持中断处理
在 IDLE 模式下,异步计数器模式,中断可唤醒 CPU
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内部结构图
6. 1. 2. 2
周期中断
T1xPIF=1
T1xPR1S
器
频
分 FOSC/2
预
PWM模式
other
1
0011
.
LP OSC
比较器
0
FOSC/32
边沿检测
同步器
.
器
频
分
预
T1xPOS
相等
.
后分频器
1:1~1:16
PWMxADS
TMRADC
PWMxASF
T1x计数器
FOSC
FOSC/2
M
U
X
FOSC/15
0
0
PRDBUF
{T1xM2,T1xM1,T1xcks,T1xsyn}
比较器
T1xPR2S
比较器
D
1
相等
Q
1
1
FOSC/16
.
Q
.
相等
死区延时
极性控制
死区延时
极性控制
PWMx1
PWM模式
捕捉器模式
PWMxASF
D
Q
T1xRH
T1xTR
T1xRL
单脉冲发射模式
PINT0
FOSC
M
U
X
PINT1
ACP2INT
使能
比较器
相等
比较器
.
相等
比较器
ACP3INT
MUX
T1xM
T1xCNTM
边沿计数器
每16个脉冲上升沿捕捉
FOSC
每1个脉冲上升沿捕捉
上升沿检测
每4个脉冲上升沿捕捉
下降沿检测
每1个脉冲下降沿捕捉
T1xTS
捕捉信号源
PWMx0
PWMxM
PDDxC
FOSC
Trigger
ADC
1
PWMxM
0
0
RESBUF
检测延时
PDDxC
T1x周期
寄存器
T1x精度
寄存器
1
0010
2
T1x周期
寄存器
PRS
M
U
X
FOSC/8
FOSC
定时匹配中
断T1xIF=1
T1xRL/H
T1xPL/H
.
相等
0
0
1
1
周期中断
T1xPIF=1
0
D
0
1
Q
SPTxOUT
FOSC
定时匹配中
断T1xTIF=1
图 6-4 T1x 定时器结构图
6. 1. 2. 3
时钟源配置
T1x 支持 2 种时钟源:系统时钟(Fosc)和外部 LP OSC,可通过 T1xCH 寄存器中的
T1xCKS 位选择。系统时钟(Fosc)可用于 T1x 各种工作模式,外部 LP OSC 仅可选择
用于计数器模式。
T1xCKS
时钟源
0
Fosc
1
LP OSC
表 6-3 时钟源配置表
注:LP OSC 为外部 LP 振荡器。
6. 1. 2. 4
预分频和后分频器
预分频器和后分频器可以提供一个更长的溢出和中断周期。T1x 模块计数器支持 2 个预
分频器和 1 个后分频器:可配置的 5 位预分频器 1、4 位预分频器 2 和可配置的 4 位后
分频器。
预分频器与后分频器的计数值都无法读写,修改 T1x 的控制寄存器或计数器都会清零预
分频器和后分频器,但不改变分频比设置。预分频器 1 的分频比可通过 T1xC 寄存器中
的 T1xPR1S位进行设置,预分频比范围为 1:2~1:32。预分频器 2 的分频比可通过
T1xCH 寄存器中的 T1xPR2S位进行设置,预分频比范围为 1:1~1:16。后分频器的
分频比可通过 T1xC 寄存器中的 T1xPOS位进行设置,后分频比范围为 1:1~1:16,
通过计数器与周期寄存器值的匹配,来进行后分频。
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PRS=0
PRS=1
T1XPR1S
T1XPR2S
—
0000
Fosc
00
0001
Fosc/2
—
0010
Fosc/3
—
0011
Fosc/4
—
0100
Fosc/5
—
0101
Fosc/6
—
0110
Fosc/7
01
0111
Fosc/8
—
1000
Fosc/9
—
1001
Fosc/10
—
1010
Fosc/11
—
1011
Fosc/12
—
1100
Fosc/13
—
1101
Fosc/14
—
1110
Fosc/15
—
1111
Fosc/16
1x
—
Fosc/32
T1x 计数时钟
表 6-4 T1x 预分频配置表
T1xPOS
T1x 匹配中断
0000
计数器与周期寄存器匹配 1 次
0001
计数器与周期寄存器匹配 2 次
0010
计数器与周期寄存器匹配 3 次
0011
计数器与周期寄存器匹配 4 次
0100
计数器与周期寄存器匹配 5 次
0101
计数器与周期寄存器匹配 6 次
0110
计数器与周期寄存器匹配 7 次
0111
计数器与周期寄存器匹配 8 次
1000
计数器与周期寄存器匹配 9 次
1001
计数器与周期寄存器匹配 10 次
1010
计数器与周期寄存器匹配 11 次
1011
计数器与周期寄存器匹配 12 次
1100
计数器与周期寄存器匹配 13 次
1101
计数器与周期寄存器匹配 14 次
1110
计数器与周期寄存器匹配 15 次
1111
计数器与周期寄存器匹配 16 次
表 6-5 T1x 后分频器配置表
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工作模式
6. 1. 2. 5
T1x 提供 4 类工作模式,定时器/计数器模式、PWM 模式、捕捉模式和单脉冲发射模式,
通过 T1xCH 寄存器中的 T1xM2 位和 T1xC 寄存器中的 T1xM1 位进行模式选择。定时器
/计数器模式根据时钟源不同及外部时钟输入是否同步,又可分为定时器模式、同步计数
器模式、异步计数器模式,可通过 T1xCH 寄存器中的 T1xCKS 位和 T1xSYN 位选择。
T1xM2,T1xM1
T1xCKS
T1xSYN
工作模式
00
0
x
定时器模式
00
1
0
同步计数器模式
00
1
1
异步计数器模式
01
0
x
PWM 模式
10
0
x
捕捉模式
11
0
x
单脉冲发射模式
表 6-6 T1x 工作模式配置表
定时器模式
6. 1. 2. 6
当 T1xM2=0,T1xM1=0,T1xCKS=0 时,T1x 配置为定时器模式。
在定时器模式下, T1x 计数器的时钟源为系统时钟 Fosc,并支持预分频器和后分频器。
可选择预分频器对计数时钟进行分频,计数器的计数时钟为分频后的时钟。
T1x 在定时器模式下对计数时钟进行递增计数,当 T1x 的计数值与周期寄存器 T1xP 相
等时,T1x 被自动清零并重新开始计数,后分频器加 1 计数。当后分频器的计数值与后
分频器分频比相同时,复位后分频器,并将定时中断标志 T1xIF 置“1”,该中断标志需要
软件清零。
定时器模式,
T1xEN使能,
T1x开始计数
后分频器的计数值与
后分频器分频比相同,
产生定时器中断
T1x=T1xP,T1x被自动清零
并重新开始计数,后分频器
加1计数
……
FOSC
T1xP
……
T1xH/T1xL
T1xEN
软件清标志
T1xIF
图 6-5 T1x 定时器模式时序图
6. 1. 2. 7
同步计数模式
当 T1xM2=0,T1xM1=0,T1xCKS=1,T1xSYN=0 时,T1x 工作在同步计数器模式。在
同步计数模式下,时钟源为外部 LP 振荡时钟 LP OSC。外部 LP 振荡器输入时钟经过系
统时钟同步后作为计数时钟源,并支持预分频器和后分频器。可选择预分频器对计数时
钟进行分频,计数器的计数时钟为分频后的时钟。
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此工作模式要求外部输入时钟的高/低电平时间,至少保持 1 个机器周期。
T1x 在同步计数模式下对计数时钟进行递增计数,当 T1x 的计数值与周期寄存器 T1xP
相等时,T1x 被自动清零并重新开始计数,后分频器加 1 计数。当后分频器的计数值与
后分频器分频比相同时,复位后分频器,并将定时中断标志 T1xIF 置“1”,该中断标志需
要软件清零。
后分频器的计数值与
后分频器分频比相同,
产生定时器中断
T1x=T1xP,T1x被自动清零
并重新开始计数,后分频器
加1计数
同步计数器模式,
T1xEN使能,
T1x开始计数
T1xP
T1xH/T1xL
……
FOSC
……
LP
T1xEN
软件清标志
T1xIF
图 6-6 T1x 同步计数模式时序图
6. 1. 2. 8
异步计数模式
当 T1xM2=0, T1xM1=0,T1xCKS=1,T1xSYN=1 时,T1x 工作在异步计数器模式。
时钟源为外部 LP 振荡时钟 LP OSC。外部输入时钟不经系统时钟同步。
异步计数模式支持预分频器和后分频器,可选择预分频器对计数时钟进行分频,计数器
的计数时钟为分频后的时钟。
T1x 在异步计数模式下对计数时钟进行递增计数,当 T1x 的计数值与周期寄存器 T1xP
相等时,T1x 被自动清零并重新开始计数,后分频器加 1 计数。当后分频器的计数值与
后分频器分频比相同时,复位后分频器,并将定时中断标志 T1xIF 置“1”,该中断标志需
要软件清零。
在 IDLE 模式下,异步计数器保持计数。
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后分频器的计数值与
后分频器分频比相同,
产生定时器中断
T1x=T1xP,T1x被自动清零
并重新开始计数,后分频器
加1计数
异步计数器模式,
T1xEN使能,
T1x开始计数
T1xP
T1xH/T1xL
……
LP
T1xEN
软件清标志
T1xIF
图 6-7 T1x 异步计数模式时序图
注 1:当 T1x 计数时钟源为 LP OSC 时,在同步计数模式下,系统时钟必须配置为内部 INTOSC 时钟源;在异步计
数模式下,如果系统时钟选择为内部 INTOSC,则配置字系统时钟选择位 OSCS需配置为内部 INTOSC;
如果系统时钟选择为 LP 时钟,则配置字系统时钟选择位 OSCS需配置为 LP 或者 LP OSC 时钟源;
注 2:外部 LP OSC 是否稳定,可通过查询 PWEN 寄存器中 LPOSCF 标志位进行判断。
6. 1. 2. 9
捕捉功能扩展
当 T1xM2=1,T1xM1=0 时,为捕捉器功能扩展。在此模式下,T1x 对 T1xCI、模拟比
较器输出和 PWM 输出等输入信号进行实时监测,在初始化 T1x 时,必须将相应的 T1xCI
端口所在的管脚设置成输入状态。
T1x 配置为捕捉模式时,时钟源为系统时钟 Fosc。12 位计数器 T1x(T1nH,T1nL)进行
递增计数,当输入信号的变化状态满足捕捉条件时,将 T1x 计数器的值捕捉到寄存器
(T1xRH:T1xRL)中,并产生捕捉中断,产生的中断标志必须由软件清零。当捕捉条件
满足时,若 T1xRH/T1xRL 内的捕捉值未被及时读取,那么当下次捕捉条件满足时,会
被新的捕捉值覆盖。
T1x 为捕捉器功能时,预分频器可使用。但改变捕捉条件时,预分频器不会被清零。因
此,当切换捕捉条件后,首次捕捉时,预分频器的计数初值可能不为 0。
T1x 支持 4 种捕捉条件,可通过 T1xCAPC 寄存器 T1xCAP选择捕捉条件:
- 捕捉每 1 个下降沿脉冲
- 捕捉每 1 个上升沿脉冲
- 捕捉每 4 个上升沿脉冲
- 捕捉每 16 个上升沿脉冲
T1x 支持 1 个用于捕捉条件判断的边沿计数器。此边沿计数器仅在捕捉模式有效。当 T1x
关闭或切换为其它模式时,该边沿计数器被清零。但在 T1x 的 4 种捕捉条件相互切换时,
该边沿计数器不会被清零。因此,当切换捕捉模式后,首次捕捉可能存在误差,同时也
可能导致错误的中断产生。为了避免产生错误中断,用户在改变模式时应该禁止 T1x 相
应中断使能位,并且清除中断标志。
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捕捉模式,
T1xEN使能,
T1x开始计数
T1x=0x0FFF
捕捉寄存器
T1xR=T1x
捕捉寄存器
T1xR=T1x
T1xH/T1xL
每个脉冲上
升沿捕捉
输入信号
T1xEN
软件清标志
T1xIF
图 6-8 T1x 捕捉模式时序图(每个脉冲上升沿捕捉信号)
6. 1. 2. 10
单脉冲发射模式
当 T1xM2=1,T1xM1=1 时,为单脉冲发射模式,单脉冲发射周期包括等待周期和脉冲
周期两部分。
等待周期由两部分组成,此两部分等待时间分别由寄存器 T1xCNTM 和 T1xR 控制。,当
单脉冲触发标志位 T1xTR 被置一, 计数器 T1x 从零开始循环计数,直到计数溢出次数
和 T1xCNTM 匹配为止;循环计数完成后,计数器 T1x 被清零,又重新开始计数,直到
和寄存器 T1xR 匹配为止,计数器 T1x 被清零,整个等待周期完成。在等待周期期间,
PWMx0 输出一直为低。
脉冲周期,主要由寄存器 T1xP 控制,等待周期结束后,T1x 继续从零开始计数,直到
和 T1xP 匹配为止,计数器 T1x 和寄存器 T1xTR 被清零,并产生周期中断。脉冲周期期
间,PWMx0 输出一定周期宽度的单脉冲。
PWMx1 为 PWMx0 的互补输出,不支持死区时间设置和极性输出控制。
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T1x从000H开始递增,计数到溢出后,再从000H递
增,如此循环计数N次(N由T1xCNTM决定)
单脉冲发射模式
T1x匹配T1xR
T1x从000H
开始递增
T1x匹配T1xP
T1x再次从000H
开始递增
……
T1xH/T1xL
硬件清零
T1xTR
单脉冲发送周期
等待周期
PWMx0
脉冲周期
软件清标志
T1xPIF
图 6-9 T1x 单脉冲发射模式示意图
计数器和分频器
此模式下计数器 T1x 的预分频器可用,后分频器不可用。进入此工作模式后,计数器 T1x
先清 0 并处于等待状态,直到单脉冲触发标志位 T1xTR 被置 1 后才开始计数。单脉冲发
射周期计数完成后,寄存器 T1xTR 位硬件自动清 0,同时将周期中断标志 T1xPIF 置 1,
并且计数器 T1x 再次清 0 进入等待状态,等待下一次触发事件。
注:T1xTR 保持为 1 时,如再发生触发事件,将被忽略。
触发事件
支持三种触发事件:PINTx 端口外部中断事件、模拟比较器 2/3 中断事件和软件将 T1xTR
位置 1。
等待周期和脉冲周期
等待周期 = T1x 计数时钟周期 x (4096 x T1xCNTM + (T1xR+1))
脉冲周期 = T1x 计数时钟周期 x (T1xP+1)
注:T1x 计数时钟周期为时钟源经过预分频器后的时钟周期。
6. 1. 2. 11
PWM模式
当 T1xM2=0,T1xM1=1,T1x 配置为 PWM 模式。计数时钟源为系统时钟 Fosc,并支
持预分频器。后分频器的设置不影响 PWM 输出周期和占空比;只影响 T1xIF 中断标志
位的产生。
在起始周期内,PWM 输出始终为 0。当 T1x 从初始值递增计数到与周期寄存器 T1xP 的
周期缓冲寄存器相等时,精度寄存器 T1xR 的数值被载入精度缓冲寄存器,并产生中断
标志 T1xPIF。T1xP 的周期缓冲寄存器和精度缓冲寄存器不可读写。
起始周期完成后,T1x 从零开始重新计数,PWM 输出为 1,当 T1x 与精度缓冲寄存器的
值相等时,PWM 输出改变为 0。当 T1x 的计数值与 T1x 的周期缓冲寄存器再次相等时,
PWM 输出恢复为 1,同时将当前 T1xR 的数值载入精度缓冲寄存器内,产生 T1xPIF 中
断标志。T1x 清零又重新开始计数,循环 PWM 周期。当后分频器的计数值与后分频器
分频比相同时,复位后分频器,并将定时中断标志 T1xIF 置“1”,该中断标志需要软件清
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零。
T1x从初始
值开始递增
T1x匹配
RESBUF
T1x从00H
开始递增
T1xH/T1xL
PWMx0
PWMx1
T1x匹配PRDBUF,同时分
别将T1xP和T1xR的值更
新至PRDBUF和RESBUF
T1x匹配PRDBUF,同时分
别将T1xP和T1xR的值更
新至PRDBUF和RESBUF
PWM模式
T1x匹配更新
后的RESBUF
工作周期
起始周期
PWM周期
软件清标志
T1xPIF
图 6-10 PWM 输出模式示意图
注:若精度缓冲寄存器的值为 0,则当前 PWM 周期内 PWMx0 输出始终为 0;
若精度缓冲寄存器的值大于 T1xP,则当前 PWM 周期内 PWMx0 输出始终为 1。
PWM1xUD 为缓冲器即时更新使能位,当精度和周期寄存器更新时,如果 PWM1xUD=0,
禁 止 精 度 和 周 期 缓 冲 器 的 即 时 更 新 , 只 在 当 前 PWM 周 期 结 束 后 才 更 新 ; 如 果
PWM1xUD=1,使能精度和周期缓冲器即时更新(缓冲器数据更新后,硬件自动清零
PWM1xUD)
。
由于 T1xR 和 T1xP 分别是由高、低寄存器组成,如果修改了 T1xR 或 T1xP 的值,为了
保证在下一次 PWM 周期内,T1xRL、T1xRH 或 T1xPL、T1xPH 都能同时更新到相应的
缓冲寄存器内,在应用时可以采用以下两种方式中的任意一种方式:
1)在当前 PWM 周期结束后,进入中断服务程序,在中断服务程序中修改 T1xR 或 T1xP
的值:
ISR:
MOVI
0X03
;周期值 0x3FF
MOVA
T1xPH
MOVI
0X00
;精度值 0x0FF
MOVA
T1xRH
MOVI
0XFF
MOVA
T1xPL
MOVI
0XFF
MOVA
T1xRL
BSS
T1xOC,PWM1xUD ;周期缓冲器或精度缓冲器立即更新
…
……
2)不进入中断服务程序,需按以下步骤进行:
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BCC
T1xOC,PWM1xUD
BCC
INTE0,T11PIE (BCC
INTE1,T12PIE)
;关中断
MOVI
0X03
;周期值 0x3FF
MOVA
T1xPH
MOVI
0X00
;精度值 0x0FF
MOVA
T1xRH
MOVI
0XFF
MOVA
T1xPL
MOVI
0XFF
MOVA
T1xRL
BSS
T1xOC,PWM1xUD
;周期缓冲器或精度缓冲器立即更新
MOVI
0X00
;计数器清零
MOVA
T1xH
MOVI
0X00
MOVA
T1xL
BCC
INTF0,T11PIF (BCC
INTF1,T12PIF)
;清除中断标志位
BSS
INTE0,T11PIE (BSS
INTE1,T12PIE)
;使能中断使能位
...
......
T1x 在 PWM 模式时,可通过 PWMxC 寄存器中的 P1Mx 来选择 PWM 输出端口为标准
输出或增强输出。
当 P1Mx=0 时,为标准输出,PWMx0、PWMx1 为 3 组互补 PWM 输出端口;当 P1Mx=1
时,为增强输出,增加了死区控制,PWMx0 与 PWMx1 为 3 组带死区互补 PWM 输出
端口,此时 PWMx0 和 PWMx1 两路调制波输出之间,可设置一个可编程死区延时时间
Tdelay,来防止功率器件直通,引起瞬间大电流损坏功耗设备。
死区时间由设置的系统时钟的分频值(由 PDDxPR选择)和死区控制寄存器
PDDxC的值决定。Tdelay = Tosc×死区时钟分频比×(PDDxC)
。死区时间
必须小于 PWM 的脉宽,否则输出无效。
6. 1. 2. 12
PWM输出极性
3 组互补 PWM 输出 PWMx0 与 PWMx1 的输出极性,可通过寄存器 PWMxM控制,
可根据具体应用而选择输出高有效还是低有效。不同极性输出波形图,可参考图 6-11。
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0
T1xP+1
周期
脉宽
PWMx0 调制
死区时间
PWMx0 /PWMx1均高有效
死区时间
PWMx1 调制
PWMx0 调制
死区时间
PWMx0 /PWMx1均低有效
PWMx1 调制
死区时间
PWMx0高有效,
PWMx1低有效
PWMx0 调制
死区时间
PWMx1 调制
死区时间
PWMx0 调制
死区时间
PWMx0低有效,
PWMx1高有效
死区时间
PWMx1 调制
图 6-11 PWM 带死区互补输出极性示意图
PWM 输出端口与 I/O 端口复用,可通过 T1xOC 寄存器中的 PWMx0EN 和 PWMx1EN
进行灵活设置选择。当此位设置为 0 时,复用端口 Px 作为普通 I/O;当此位设置为 1,
并且 PWM 复用 I/O 的 PxT 设置为输出状态时,则相应的 Px 端口输出 PWM 波形。
PWM 计算公式如下:
PWM 周期 = [T1xP+1]×Tosc×(T1x 预分频比)
PWM 频率 = 1/ (PWM 周期)
PWM 脉宽 = T1xR×Tosc×(T1x 预分频比)
PWM 占空比 = [PWM 脉宽] / [PWM 周期]
log(
PWM分辨率 =
Fosc
)
Fpwm * Fckps 位
log 2
注:Tosc = 1/Fosc ,Fpwm = 1/(PWM 周期),Fckps 为 T1x 预分频比。
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6. 1. 2. 13
PWM关断事件和重启
本芯片支持两种关断事件,PA3/N_EPAS 管脚输入“0”关断事件和模拟比较器 ACP1~4
输出“0”关断事件。
当自动关断位 PWMxAS0 使能,PA3/N_EPAS 管脚输入为“0”时,会发生自动关断事
件。
当自动关断位 PWMxAS1 和比较器 ACP1 使能位使能,ACP1 输出为“0”时,会发生
自动关断事件,模拟比较器的输出受极性控制寄存器 C1INV 位的控制。
当自动关断位 PWMxAS2 和比较器 ACP2 使能位使能,ACP2 输出为“0”时,会发生
自动关断事件,模拟比较器的输出受极性控制寄存器 C2INV 位的控制。
当自动关断位 PWMxAS3 和比较器 ACP3 使能位使能,ACP3 输出为“0”时,会发生
自动关断事件,模拟比较器的输出受极性控制寄存器 C3INV 位的控制。
当自动关断位 PWMxAS4 和比较器 ACP4 使能位使能,ACP4 输出为“0”时,会发生
自动关断事件,模拟比较器的输出受极性控制寄存器 C4INV 位的控制。
当关断事件发生后,PWM 输出管脚处于关断状态,管脚的关断状态可通过设置寄存器
TExAS位控制,PWM 输出管脚可以被设置输出为“1”
、
“0”或者高阻(三态)。
在关断状态下,关断事件标志位 PWMxASF(TExAS)置 1,T1x 计数器被清零。如
果关断事件未撤离,关断事件标志位不能被清零。
如果 PWM 重启控制位 PRSENx(PDDxC)位为 1,当关断事件撤离后,硬件会自
动清零 PWMxASF,T1x 计数器重新开始计数,并重启 PWM 功能;如果 PRSENx 位为
0,当关断事件撤离后,需要用软件清零 PWMxASF 后,T1x 计数器重新开始计数,重
启 PWM 功能。
自动重启位
PRSENx
关断事件
PWMxASF位
PWM调制波
正常工作
PWM周期
PWM 周
期的起点
正常工作
PWM周期
关断事
件发生
关断事 PWM自
件清除 动重启
图 6-12 PWM 关断与自动重启
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自动重启位
PRSENx
关断事件
PWMxASF位
PWM调制波
正常工作
PWM周期
正常工作
PWM周期
PWM 周
期的起点
关断事
件发生
关断事
件清除
软件
清零
PWM
重启
图 6-13 PWM 关断与软件重启
启动注意事项:
注 1:PWMxC位允许用户为每一组 PWM 输出引脚选择输出有效信号。避免导致应用电路的损坏,因此不推
荐在 PWM 管脚为输出状态时,改变输出极性的配置。
注 2:在 PWM 功能扩展模块初始化工作完成后,再将 PWMx0 和 PWMx1 所在的 IO 管脚设置为输出状态。
6. 1. 2. 14
PWM沿启动A/D转换
当 A/D 转换使能位 ADEN(ADCCL)为 1,A/D 转换器使能,且 A/D 采样模式选择
位 SMPS(ADCCL)位为 1,硬件采样使能时,支持 PWM 输出沿启动 A/D 转换。
为了保证有效沿启动 A/D 转换,在 PWM 输出沿后增加了可配置延时滤波电路。当 PWM
沿启动 ADC 使能位 PWMxADEN(PWMxC)置为 1 时,通过软件配置 8 位 PWM
沿检测延时寄存器 TMRADC。
设置 PWM 沿启动 ADC 选择位 PWMxADS(PWMxC)
选择启动沿,当 PWMxADS 为 0 时,内部计数器在 PWM 的上升沿开始计数;当
PWMxADS 为 1 时,内部计数器在 PWM 的下降沿开始计数。当计数器计数值大于
TMRADC 时,产生启动 A/D 转换的触发信号,硬件自动启动 A/D 转换。
在 A/D 转换还未完成前,硬件自动屏蔽启动 A/D 转换的 PWM 触发信号沿。
内部计数器计数时钟为系统时钟 Fosc。在 IDLE 模式下,PWM 停止工作,不能触发 A/D
转换。
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6. 1. 2. 15
特殊功能寄存器
T1xL:T1x 低 8 位计数器(T11L/T12L/T13L)
Bit
7
6
5
4
3
2
1
0
T1xL
Name
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
POR
0
0
0
0
0
0
0
0
3
2
1
Bit 7~0
T1xL :T1x 低 8 位计数器
T1xH:T1x 高 4 位计数器(T11H/T12H/T13H)
Bit
7
6
5
4
Name
—
—
—
—
R/W
—
—
—
—
R/W
R/W
R/W
R/W
POR
0
0
0
0
0
0
0
0
Bit 7~4
Bit 3~0
0
T1xH
未使用
T1xH :T1x 高 4 位计数器
T1xC:T1xC 控制寄存器(T11C/T12C/T13C)
Bit
7
Name
T1xM1
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
POR
0
0
0
0
0
0
0
0
Bit 7
Bit 6~3
Bit 2
Bit 1~0
6
5
4
3
T1xPOS
2
1
T1xEN
0
T1xPR1S
T1xM1:T1x 工作模式高位选择位 T1xM2,低位选择位 T1xM1,
00:定时器/计数器模式
01:PWM 模式
10:捕捉模式
11:单脉冲发射模式
T1xPOS:T1x 后分频器分频比选择位
0000:分频比为 1:1
0001:分频比为 1:2
0010:分频比为 1:3
…
1111:分频比为 1:16
T1xEN:T1x 使能位
0:关闭 T1x
1:使能 T1x
T1xPR1S:T1x 预分频器 1 分频比选择位
00:分频比为 1:2
01:分频比为 1:8
1x:分频比为 1:32
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T1xCH:T1xC 高位控制寄存器(T11CH/T12CH/T13CH)
Bit
7
6
5
4
Name
T1xM2
T1xSYN
T1xCKS
PRSx
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
POR
0
0
0
0
0
0
0
0
Bit 7
Bit 6
Bit 5
Bit 4
Bit 3~0
3
2
1
0
T1xPR2S
T1xM2:T1x 工作模式高位选择位 T1xM2,低位选择位 T1xM1
00:定时器模式
01:PWM 模式
10:捕捉模式
11:单脉冲发射模式
T1xSYN:T1x 外部时钟输入同步控制位
0:外部时钟输入经系统时钟同步
1:外部时钟输入不经系统时钟同步
T1xCKS:T1x 计数时钟源选择位
0:系统时钟 Fosc
1:外部 LP 晶振时钟
PRSx:T1x 预分频器选择位
0:预分频器 1
1:预分频器 2
T1xPR2S:T1x 预分频器 2 分频比选择位
0000:分频比为 1:1
0001:分频比为 1:2
0010:分频比为 1:3
0011:分频比为 1:4
0100:分频比为 1:5
0101:分频比为 1:6
0110:分频比为 1:7
0111:分频比为 1:8
1000:分频比为 1:9
1001:分频比为 1:10
1010:分频比为 1:11
1011:分频比为 1:12
1100:分频比为 1:13
1101:分频比为 1:14
1110:分频比为 1:15
1111:分频比为 1:16
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T11CAPC:T11 捕捉控制寄存器
Bit
7
6
5
4
3
2
1
0
CAP1ACP4
CAP1ACP3
CAP1ACP2
CAP1ACP1
CAP1S
T11CAP
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
POR
0
0
0
0
0
0
0
0
3
2
1
0
CAP2ACP4
CAP2ACP3
CAP2ACP2
CAP2ACP1
Name
Bit 7 ~6
CAP1S:触发捕捉信号选择位
00:T11CI
01:ACPx 输出
10:PWM20
11:T11CI、ACPx 和 PWM20
T11CAP:T1x 捕捉工作方式选择位
00:捕捉每 1 个脉冲下降沿
01:捕捉每 1 个脉冲上升沿
10:捕捉每 4 个脉冲上升沿
11:捕捉每 16 个脉冲上升沿
CAP1ACP4:ACP4 作为捕捉信号源使能位
0:禁止
1:使能
CAP1ACP3:ACP3 作为捕捉信号源使能位
0:禁止
1:使能
CAP1ACP2:ACP2 作为捕捉信号源使能位
0:禁止
1:使能
CAP1ACP1:ACP1 作为捕捉信号源使能位
0:禁止
1:使能
Bit 5 ~4
Bit 3
Bit 2
Bit 1
Bit 0
T12CAPC:T12 捕捉控制寄存器
Bit
7
6
5
4
CAP2S
T12CAP
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
POR
0
0
0
0
0
0
0
0
Name
Bit 7 ~6
Bit 5 ~4
CAP2S:触发捕捉信号选择位
00:T12CI
01:ACPx 输出
10:PWM10
11:T12CI、ACPx 和 PWM10
T12CAP:T1x 捕捉工作方式选择位
00:捕捉每 1 个脉冲下降沿
01:捕捉每 1 个脉冲上升沿
10:捕捉每 4 个脉冲上升沿
11:捕捉每 16 个脉冲上升沿
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CAP2ACP4:ACP4 作为捕捉信号源使能位
0:禁止
1:使能
CAP2ACP3:ACP3 作为捕捉信号源使能位
0:禁止
1:使能
CAP2ACP2:ACP2 作为捕捉信号源使能位
0:禁止
1:使能
CAP2ACP1:ACP1 作为捕捉信号源使能位
0:禁止
1:使能
Bit 3
Bit 2
Bit 1
Bit 0
T13CAPC:T13 捕捉控制寄存器
Bit
7
6
5
4
3
2
1
0
CAP3ACP4
CAP3ACP3
CAP3ACP2
CAP3ACP1
CAP3S
T13CAP
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
POR
0
0
0
0
0
0
0
0
Name
Bit 7 ~6
Bit 5 ~4
Bit 3
Bit 2
Bit 1
Bit 0
CAP3S:触发捕捉信号选择位
00:T13CI
01:ACPx 输出
10:PWM10
11:T13CI、ACPx 和 PWM10
T13CAP:T1x 捕捉工作方式选择位
00:捕捉每 1 个脉冲下降沿
01:捕捉每 1 个脉冲上升沿
10:捕捉每 4 个脉冲上升沿
11:捕捉每 16 个脉冲上升沿
CAP3ACP4:ACP4 作为捕捉信号源使能位
0:禁止
1:使能
CAP3ACP3:ACP3 作为捕捉信号源使能位
0:禁止
1:使能
CAP3ACP2:ACP2 作为捕捉信号源使能位
0:禁止
1:使能
CAP3ACP1:ACP1 作为捕捉信号源使能位
0:禁止
1:使能
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T1xPL:T1x 低 8 位周期寄存器(T11PL/T12PL/T13PL)
Bit
7
6
5
4
3
2
1
0
T1xPL
Name
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
POR
1
1
1
1
1
1
1
1
2
1
0
Bit 7~0
T1xPL:T1x 低 8 位周期寄存器
T1xRL:T1x 低 8 位精度寄存器(T11RL/T12RL/T13RL)
Bit
7
6
5
4
3
T1xRL
Name
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
POR
0
0
0
0
0
0
0
0
2
1
Bit 7~0
T1xRL:T1x 低 8 位精度寄存器
T1xPH:T1x 高 4 位精度/周期寄存器(T11PH/T12PH/T13PH)
Bit
7
6
5
4
3
T1xRH
Name
0
T1xPH
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
POR
0
0
0
0
1
1
1
1
Bit 7~4
Bit 3~0
T1xRH:T1x 高 4 位精度寄存器
T1xPH:T1x 高 4 位周期寄存器
注:由于高 4 位精度寄存器与高 4 位周期寄存器共用同一个寄存器,建议客户根据实际需要设置时,注意避免精度
寄存器和周期寄存器的设置互相影响。
T1xCNTM:T1x 全程循环计数次数(T11CNTM/T12CNTM/T13CNTM)
Bit
7
6
Name
—
—
R/W
—
—
R/W
R/W
R/W
POR
0
0
0
0
0
Bit 7~6
Bit 5~0
5
4
3
2
1
0
R/W
R/W
R/W
0
0
0
T1xCNTM
未使用
T1xCNTM:T1x 从全 0 计数到全 1 的循环次数
000000:0 次
000001:1 次
000010:2 次
......
110000:48 次
......
111111:63 次
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T11OC:PWM 输出控制寄存器 1
Bit
7
6
5
Name
PWM1XUD
PWM1XTBS
T11TR
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
POR
0
0
0
0
0
0
0
0
Bit 7
Bit 6
Bit 5
Bit 4~3
Bit 2~0
4
3
2
T11TS
1
0
PWM1XS
PWM1XUD:PWM1X 缓冲器即时更新使能位
0:当精度和周期寄存器更新时,禁止精度和周期缓冲器的即时更新,只在当前 PWM
周期结束后才更新
1:当精度和周期寄存器更新时,使能精度和周期缓冲器即时更新(数据更新后,
硬件自动清零)
PWM1XTBS:
0/1:PWM1X 时基为 T11
T11TR:单脉冲触发标志(软件置 1,硬件清 0)
0:发射等待
1:触发并开始计数
T11TS:T11 单脉冲触发事件选择位
00:PINT0 中断
01:PINT1 中断
10:ACP2 中断
11:ACP3 中断
PWM1XS:PWM10 和 PWM11 输出端口选择位
00x:PA1,PB0,PA5,PB1 为普通 IO
010:PA5 为 PWM11 输出
011:PB1 为 PWM11 输出
100:PA1 为 PWM10 输出
101:PB0 为 PWM10 输出
110:PA1,PA5 分别为 PWM10,PWM11 输出
111:PB0,PB1 分别为 PWM10,PWM11 输出
T12OC:PWM 输出控制寄存器 2
Bit
7
6
5
Name
PWM2XUD
PWM2XTBS
T12TR
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
POR
0
0
0
0
0
0
0
0
Bit 7
Bit 6
Bit 5
4
3
2
T12TS
1
0
PWM2XS
PWM2XUD:PWM2X 缓冲器即时更新使能位
0:当精度和周期寄存器更新时,禁止精度和周期缓冲器的即时更新,只在当前 PWM
周期结束后才更新
1:当精度和周期寄存器更新时,使能精度和周期缓冲器即时更新(数据更新后,
硬件自动清零)
PWM2XTBS:PWM2X 时基选择位
0:PWM2X 的时基为 T12
1:PWM2X 的时基为 T11
T12TR:T12 单脉冲触发标志(软件置 1,硬件清 0)
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Bit 4~3
Bit 2~0
0:发射等待
1:触发并开始计数
T12TS:T12 单脉冲触发事件选择位
00:PINT0 中断
01:PINT1 中断
10:ACP2 中断
11:ACP3 中断
PWM2XS:PWM20 和 PWM21 输出端口选择位
00x:PB0,PB1,PA6,PB3 为普通 IO
010:PB3 为 PWM21 输出
011:PB1 为 PWM21 输出
100:PA6 为 PWM20 输出
101:PB0 为 PWM20 输出
110:PA6,PB3 分别为 PWM20,PWM21 输出
111:PB0,PB1 分别为 PWM20,PWM21 输出
T13OC:PWM 输出控制寄存器 3
Bit
7
6
5
Name
PWM3XUD
PWM3XTBS
T13TR
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
POR
0
0
0
0
Bit 7
PWM3XUD:PWM3X 缓冲器即时更新使能位
0:当精度和周期寄存器更新时,禁止精度和周期缓冲器的即时更新,只在当前 PWM
周期结束后才更新
1:当精度和周期寄存器更新时,使能精度和周期缓冲器即时更新(数据更新后,
硬件自动清零)
PWM3XTBS:PWM3X 时基选择位
0:PWM3X 的时基为 T13
1:PWM3X 的时基为 T11
T13TR:T13 单脉冲触发标志(软件置 1,硬件清 0)
0:发射等待
1:触发并开始计数
T13TS:T13 单脉冲触发事件选择位
00:PINT0 中断
01:PINT1 中断
10:ACP2 中断
11:ACP3 中断
未使用
PWM31EN:PWM31 端口使能位
0:PB2 为通用 I/O
1:PB2 为 PWM31 输出功能
PWM30EN:PWM30 端口使能位
0:PA7 为通用 I/O
1:PA7 为 PWM30 输出功能
Bit 6
Bit 5
Bit 4~3
Bit 2
Bit 1
Bit 0
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4
3
2
1
0
—
PWM31EN
PWM30EN
R/W
R/W
R/W
R/W
0
0
0
0
T13TS
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PWMxC:PWM 配置寄存器(PWM1C/PWM2C/PWM3C)
Bit
7
6
Name
PWMxADEN
P1Mx
R/W
R/W
R/W
R/W
POR
0
0
0
Bit 7
Bit 6
Bit 5~4
Bit 3
Bit 2
Bit 1~0
5
4
3
2
PWMxADS
—
PWMxM
R/W
R/W
—
R/W
R/W
0
0
0
0
0
PDDxPR
1
0
PWMxADEN:PWM 沿启动 ADC 使能位
0:禁止
1:使能
P1Mx:PWM 模式,PWM 输出端口选择位
0:标准输出,PWMx0、PWMx1 为 3 组互补 PWM 输出端口
1:增强输出,PWMx0 与 PWMx1 为 3 组带死区互补 PWM 输出端口
PDDxPR:PWM 死区时钟分频比选择位
00:Fosc
01:Fosc/2
10:Fosc/4
11:Fosc/8
PWMxADS:PWM 沿启动 ADC 选择位
0:上升沿
1:下降沿
未使用
PWMxM:PWM 输出极性选择位
00:PWMx0、PWMx1 高有效
01:PWMx0 高有效,PWMx1 低有效
10:PWMx0 低有效,PWMx1 高有效
11:PWMx0、PWMx1 低有效
注:PWMxM位需根据客户实际应用电路需要,选择相应的 PWM 输出极性,参考 PWM 模式小节 PWM 带死
区互补输出示意图。
PDDxC:PWM 死区控制寄存器(PDD1C/PDD2C/PDD3C)
Bit
7
Name
PRSENx
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
POR
0
0
0
0
Bit 7
Bit 6~0
6
5
4
3
2
1
0
R/W
R/W
R/W
R/W
0
0
0
0
PDDxC
PRSENx:PWM 重启控制位
0:当自动关断事件撤离后,自动关断事件标志位必须软件清零,才能重启 PWM。
1:当自动关断事件撤离后,自动关断事件标志位硬件自动清零,PWM 自动重启。
PDDxC:PWM 死区延时计数位
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TExAS:PWM 自动关断寄存器(TE1AS/TE2AS/TE3AS)
Bit
7
6
5
4
3
2
Name
PWMxASF
PWMxAS4
PWMxAS3
PWMxAS0
PWMxAS2
PWMxAS1
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
POR
0
0
0
0
0
0
0
0
Bit 7
Bit 6
Bit 5
Bit 4
Bit 3
Bit 2
Bit 1~0
1
0
PSSxBD
PWMxASF:PWM 自动关断事件标志位
0:未发生关断事件
1:已经发生关断事件
PWMxAS4:PWM 自动关断位 4
0:ACP4 比较器输出不影响 PWM
1:ACP4 比较器输出“0”引起关断
PWMxAS3:PWM 自动关断位 3
0:ACP3 比较器输出不影响 PWM
1:ACP3 比较器输出“0”引起关断
PWMxAS0:PWM 自动关断位 0
0:N_EPAS 端口不影响 PWM
1:N_EPAS 端口为“0”引起关断
PWMxAS2:PWM 自动关断位 2
0:ACP2 比较器输出不影响 PWM
1:ACP2 比较器输出“0”引起关断
PWMxAS1:PWM 自动关断位 1
0:ACP1 比较器输出不影响 PWM
1:ACP1 比较器输出“0”引起关断
PSSxBD:管脚 PWMx0 和 PWMx1 关断状态控制位
00:端口输出“0”
01:端口输出“1”
1x:端口为三态
TMRADC:PWM 沿检测延时寄存器
Bit
7
6
5
4
3
2
1
0
TMRADC
Name
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
POR
0
0
0
0
0
0
0
0
Bit 7~0
TMRADC:PWM 沿检测延时时间
V1.9
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6. 2 通用异步接收/发送器(UART)
6. 2. 1
概述
本芯片支持一组全双工的通用异步接收发送器 UART,它采用串行收发方式与外部设备进
行数据传输,可以和其它具有异步接收发送器的外部设备进行通讯。
支持两种工作模式
- 异步接收器
- 异步发送器
传输波特率配置
- 高速模式
- 低速模式
- 支持 8/9 位传输数据格式,约定数据从最低位开始接收/发送
支持全双工模式
UART 支持以下功能组件
接收数据寄存器(RXB)
接收控制寄存器(RXC)
发送数据寄存器(TXB)
发送控制寄存器(TXC)
发送移位寄存器(TXR)
(无实际物理地址,不可读写)
波特率寄存器(BRR)
中断和暂停
-
支持接收中断标志(RXIF,只可读)
支持发送中断标志(TXIF,只可读)
支持中断处理
在 IDLE 模式下,暂停接收和发送
兼容 RS-232/RS-442/RS-485 的通讯接口
-
TXR8
内部结构图
TXM
6. 2. 2
空
TXB
BRR
波特率发
生器
STOP
bit8
bit7
bit6
bit5
bit4
bit3
bit2
bit1
TXIF
bit0
START
输出控制
TX
TXR
TRMT
BRGH TXEN
TXEN
图 6-14 UART 发送端原理图
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RXEN
输入控制
数据恢复
START
bit0
bit1
bit2
RX
bit3
bit4
bit5
bit6
bit7
bit8
STOP
RXM
RXR
波特率
发生器
BRR
BRGH
RXIF
OERR
FERR
FIFO
RXEN
FIFO
RXB支持2级FIFO
RXR8
图 6-15 UART 接收端原理图
6. 2. 3
波特率配置
UART 自身具有一个波特率发生器,通过它可以设定数据传输速率。波特率是由一个独立
的内部 8 位计数器产生,它由 BRR 寄存器和 TXC 寄存器的 BRGH 来控制。BRGH 是决
定波特率发生器处于高速模式还是低速模式,从而决定计算公式的选用。
BRGH
波特率
计算公式
0
低速模式
Fosc/(64x(BRR+1))
1
高速模式
Fosc/(16x(BRR+1))
表 6-7 UART 波特率配置表
6. 2. 4
传输数据格式
UART 的传输数据格式有两种选择,8 位或 9 位。接收 9 位数据时,读取 RXC 寄存器中
的 RXR8 位可以得到接收的第 9 位数据。发送 9 位数据时,可通过 TXC 寄存器中的 TXR8
位设置将要发送的第 9 位数据。
RXM
TXM
传输数据格式
0
0
8位
1
1
9位
表 6-8 UART 数据格式配置表
帧
TX / RX
起始位
RXB0
TXB0
RXB1
TXB1
RXB2
TXB2
RXB3
TXB3
RXB4
TXB4
RXB5
TXB5
RXB6
TXB6
RXB7
TXB7
RXB8
TXB8
停止位
数据码
(从低到高)
图 6-16 UART 数据格式示意图
6. 2. 5
异步发送器
异步发送器发送数据时,起始位(START)和结束位(STOP)由芯片内部产生,用户只
需要使能异步发送器,并将所要发送的数据写入 TXB 和 TXR8 内,就能实现异步发送,
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异步发送器还可以实现数据连续发送。注意,在发送数据时,用户使能异步发送器后,需
先查询标志位 TRMT,检查发送移位寄存器(TXR)是否为空,只有在发送移位寄存器为
空时,才能发送数据。由于 UART 发送器发送端口 TX 与 I/O 端口复用,在使用 UART 发
送端口前,需首先设置所复用的 I/O 端口处于输出状态。
操作流程图如下:
开始
初始化IO
9位格式?
设置波特率
修改TXR8
设置8/9位数据格式
修改TXB
N
Y
使能发送器
N
TXB空?
完成?
N
Y
关闭发送器
Y
结束
图 6-17 UART 异步发送器操作流程图
发送时钟
TXEN
发送移位寄存
器TXR为空时
才能发送数据
TRMT
TXM
STOP位由
芯片产生
START位由
芯片产生
TXR8
START
TX
D0
D1
D2
D3
D4
D5
D6
D7
第9位
“0”
STOP
软件
清除
TXIF
图 6-18 UART 发送器发送数据时序图(9 位数据格式,第 9 位数据为“0”)
6. 2. 6
异步接收器
异步接收器接收数据时,用户可以查询 RXIF 中断标志位,来判断是否收到完整的一帧数
据,并通过读取 RXB 和 RXR8 获得数据。芯片内部提供 2 级 9 位 FIFO 作为接收数据缓
冲区,若用户在第 3 个数据接收完毕前,未读取 RXB,则溢出标志位 OERR 将置 1。FERR
在用户未接收到结束位 STOP 时置 1。注意,由于 UART 接收器接收端口 RX 与 I/O 端口
复用,在使用 UART 接收端口前,需首先设置所复用的 I/O 端口处于输入状态。
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操作流程图如下:
开始
9位模式?
N
初始化IO
Y
设置异步模式
读取RXR8
设置波特率
读取RXB
设置8/9位数据格式
接收出错?
N
使能接收器
N
RXIF=1?
Y
N
完成?
Y
关闭接收器
Y
结束
图 6-19 UART 异步接收器操作流程图
接收时钟
RXEN
使能接收器时才
能开始接收数据
选择9位接收
数据的格式
RXM
RX
第9位数据
START
D0
D1
START位由
芯片产生
D2
D3
D4
D5
D6
D7
D8
STOP
软件
清除
STOP位由
芯片产生
TXIF
图 6-20 UART 接收器接收数据时序图(9 位数据格式)
6. 2. 7
UART使用注意事项
在 UART 模块使能前,首先要设置复用的 I/O 端口为数字端口,并将 TX 管脚设置为输出
口,RX 管脚设置为输入口,才能保证在 UART 模块使能后,成功进行数据的发送或接收。
另外,程序中不建议用户频繁切换 TX 和 RX 管脚的输入/输出类型。
当配置字 CFGUART(CFG_WD)为 1 时,PC1 为 TX 发送端口,PC0 为 RX 接收端
口;当配置字 CFGUART(CFG_WD)为 0 时,PC1 为 TX/RX 分时发送/接收端口,
此时,需要用户软件进行 RXEN 和 TXEN 的设置,以及相应的输入/输出控制寄存器的设
置;
6. 2. 8
特殊功能寄存器
UART 模块相关的有 5 个寄存器,包括一个接收数据寄存器 RXB、一个接收控制/状态寄
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存器 RXC、一个发送数据寄存器 TXB、一个发送控制/状态寄存器 TXC,以及一个波特率
寄存器 BRR。RXB 和 TXB 寄存器分别用于存放接收到的数据和待发送的数据,RXC 寄
存器用于接收器的使能控制、接收数据格式的选择、以及接收溢出标志、帧格式错标志和
存放第 9 位接收数据等。TXC 寄存器用于发送器的使能控制、发送数据格式的选择、波特
率模式的选择、存放第 9 位发送数据以及发送移位寄存器(TXR)空标志的显示等。BRR
寄存器用于 UART 的波特率设置,设置范围为 00H~FFH。
RXB:UART 接收数据寄存器
Bit
7
6
5
4
3
2
1
0
RXB
Name
R/W
R
R
R
R
R
R
R
R
POR
0
0
0
0
0
0
0
0
Bit 7~0
RXB:UART 接收到的数据
RXC:UART 接收控制/状态寄存器
Bit
7
6
5
4
3
2
1
0
Name
RXEN
RXM
—
—
—
OERR
FERR
RXR8
R/W
R/W
R/W
—
—
—
R
R
R
POR
0
0
0
0
0
0
0
x
2
1
0
Bit 7
Bit 6
Bit 5~3
Bit 2
Bit 1
Bit 0
RXEN:接收器使能位
0:禁止
1:使能
RXM:接收器数据格式选择位
0:8 位数据接收格式
1:9 位数据接收格式
未使用
OERR:接收溢出标志位
0:无溢出错误
1:有溢出错误(清 RXEN 位可将此位清除)
FERR:帧格式错标志位
0:无帧格式错误
1:帧格式错(读 RXB,该位被刷新)
RXR8:第 9 位接收数据位
0:第 9 位数据为 0
1:第 9 位数据为 1
TXB:UART 发送数据寄存器
Bit
7
6
5
4
3
TXB
Name
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
POR
0
0
0
0
0
0
0
0
Bit 7~0
TXB:UART 发送的数据
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TXC:UART 发送控制/状态寄存器
Bit
7
6
5
4
3
2
1
0
Name
TXEN
TXM
BRGH
—
—
—
TRMT
TXR8
R/W
R/W
R/W
R/W
—
—
—
R
R/W
POR
0
0
0
0
0
0
1
0
3
2
1
0
Bit 7
Bit 6
Bit 5
Bit 4~2
Bit 1
Bit 0
TXEN:发送器使能位
0:禁止
1:使能
TXM:发送器数据格式选择位
0:8 位数据发送格式
1:9 位数据发送格式
BRGH:波特率模式选择位
0:低速模式
1:高速模式
未使用
TRMT:发送移位寄存器(TXR)空标志位
0:TXR 不空
1:TXR 空
TXR8:第 9 位发送数据设置位
0:第 9 位数据为 0
1:第 9 位数据为 1
BRR:UART 波特率寄存器
Bit
7
6
5
4
BRR
Name
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
POR
0
0
0
0
0
0
0
0
Bit 7~0
BRR:UART 波特率设置,00H~FFH
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6. 3 I2C总线从动器(I2CS)
6. 3. 1
概述
本芯片支持一路 I2C 从动器,从动模块支持 7 位从机地址匹配,由 I2C 主机控制发送或接
收数据。
只支持从动模式
支持 7 位从机地址
支持标准 I2C 总线协议,最大传输速率 400Kbit/s
支持 I2CS 端口 SCL/SDA 开漏或者推挽输出
支持 2 级发送/接收缓冲
支持自动时钟下拉等待功能
支持自动发送“未应答”功能
约定数据从最高位开始接收/发送
I2CS 支持以下功能组件
-
5 位 I2C 采样滤波寄存器(I2CX16)
I2C 控制寄存器(I2CC)
从机地址寄存器(I2CSA)
发送数据缓冲器(I2CTB)
接收数据缓冲器(I2CRB)
中断使能寄存器(I2CIEC)
中断标志寄存器(I2CIFC)
中断和暂停
-
-
支持接收“起始位+从机地址匹配+发送应答位”中断标志(I2CSRIF)
支持接收结束位中断标志(I2CSPIF)
支持发送空中断标志(I2CTBIF,只可读)
支持接收满中断标志(I2CRBIF,只可读)
支持发送错误标志(I2CTEIF)
支持接收溢出中断标志(I2CROIF)
支持接收未应答标志(I2CNAIF)
在 IDLE 模式下,暂停接收和发送
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6. 3. 2
内部结构
Data Bus
Addr Match
SCK
I2CTB
Sample filter
I2CSA
I2CRB
I2CSRIF
NACK/ACK
SDA
SHIFTER
MSB
LSB
Sample filter
Status detect
I2CSPIF
I2CNAIF
图 6-21 I2C 内部结构
6. 3. 3
I2CS端口配置
I2C 总线从动器包括一条串行数据线 SDA 和一条串行时钟线 SCL。I2C 端口与普通 I/O 端
口复用,可通过 I2CC 寄存器中的 I2CTE 位选择复用端口的功能。当 I2CTE=0 时,复用
端口作为普通 I/O;当 I2CTE=1 时,复用端口作为 I2C 通信端口使用。
I2CTE
I2CS 时钟端口配置
I2CS 数据端口配置
1
SCL
SDA
0
PC1
PC0
表 6-9 I2CS 端口配置表
6. 3. 4
通讯协议
I2C 通讯中,必须遵循以下协议:
通讯由主控器发起,发送启动信号 S(开始)控制总线,发送停止信号 P(结束)
释放总线;
总线上可以同时有多个主控器(前提是每个主控器都支持多主机仲裁机制)
,但至
少需要一个从动器,且每一个从动器都必须有一个独立且唯一的寻呼地址;
主控器在发送启动信号后,紧接着寻呼从动器地址以及发送读写方式位;
读写控制位 R/#W(称为方向位)用于通知从动器数据传送的方向,“0”表示这次
通讯是由主控器向从动器“写”数据,
“1”表示这次通讯是由主控器向从动器“读”
数据;
I2C 通讯协议支持应答机制,即发送方每传送一个字节的数据(包括寻呼地址),接
收方必须回答一个应答信号(ACK 或者 NACK),发送方再根据应答信号进行下一步
的操作;
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如果主控器和从动器的时钟线(SCL)都使用开漏设计,且主控器支持时钟线等待
请求操作,那么从动器可以在时钟线为低电平时下拉时钟线,使主控器等待从动器,
直到从动器释放时钟线;
每个数据字节在传送时都是高位在前。
主控器
从动器
主控器
从动器
启动信号
启动信号
寻呼从机地址+写操作
寻呼从机地址+读操作
应答信号
应答信号
数据字节1
数据字节1
应答信号
应答信号
数据字节2
数据字节2
应答信号
应答信号
停止信号
停止信号
图 6-22 I2C 总线通讯协议示意图
6. 3. 5
I2C操作
I2C 总线上可以同时有多个主控器(前提是每个主控器都支持多主机仲裁机制),但至少需
要一个从动器。总线上的每个设备都没有选择线,但分别与唯一的地址一一对应,用于 I2C
通信。
从动模块包括主机向从机发送数据以及主机读取从机数据两种操作方式。
当主机向从机发送数据时,从机通常判断接收满中断标志位 I2CRBIF,如果接收缓冲器不
空,即接收到主机数据,则读接收缓冲器的数据。
当主机读取从机数据时,从机通常判断发送缓冲器未满中断标志位 I2CTBIF,如果发送缓
冲器未满,则依次写入需要发送的数据。
为了避免误发数据,建议每次完整的通讯结束(例如收到 STOP 标志),就采用软件复位
I2C 模块位 I2CRST 置位复位一次 I2C 模块来清空接收和发送数据缓冲器,同时再重新初
始化 I2CC 和 I2CIEC 寄存器,为下次 I2C 通讯做好准备。
在 IDLE 模式下,I2CS 模块通讯暂停。
SCL
SDA
图 6-23 I2C 从动波形图
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6. 3. 6
起始位START和停止位STOP
根据 I2C 协议:在数据传输期间,当 SCL 为高电平时,SDA 必须保持固定电平,波形如
图所示;在没有数据传输期间,SCL 和 SDA 应该保持高电平。当 SCL 线是高电平时,
SDA 线从高电平向低电平切换表示起始条件(S)
。当 SCL 是高电平时,SDA 线由低电
平向高电平切换表示停止条件(P)
。起始和停止条件一般由主机产生,如图所示。
Start Condition
Stop Condition
SCL
SDA
图 6-24 I2C 起始位和停止位
6. 3. 7
数据传输和应答
进入起始条件(S)之后,数据按照一个字节串行传输(8 位)。接收方每次接收完毕 8 位
数据之后,需要发送应答信号给发送方。当数据传输到第 8 个 SCL 下降沿时,接收方立
即发送应答信号,此时发送方释放 SDA 控制权,而接收方将 SDA 变为低电平。当发送一
个字节的数据紧邻于先前一个字节的接收(或者当接收方切换到发送方,并开始数据传输)
时,接收方在第 9 个 SCL 下降沿释放 SDA 控制权。当主机为接收方时,接收到从机的最
后一个字节后不产生应答信号,以告知发送设备数据传输完成。在第 9 个 SCL 下降沿,
从机(发送方)继续释放 SDA 控制权以便主机可以产生停止条件(P)
。
SCL
From the master
1
2
8
9
SDA
From the
transmission side
SDA
From the
receiving side
Start Condition
Acknowledge
Signal
图 6-25 数据传输和应答
6. 3. 8
数据传输格式参考
I2C 存储器的数据传输参考格式如下:
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S
SLAVE
ADDRESS
写入数据0
设置片内访问地址
寻呼7位从动器地址
... ...
ACK
DATA1
ACK
DATA0
ACK
Memory Address
ACK
#W
ACK
(NACK)
DATAn
主控器接收操作
P
主控器发送操作
写入数据n
写入数据1
图 6-26 主控器写入从动器数据示意图
S
SLAVE ADDRESS
#W
ACK
Memory Address
寻呼7位从动器地址
R-S
设置片内访问地址
SLAVE ADDRESS
R
ACK
DATA0
寻呼7位从动器地址
DATA1
ACK
ACK
读取数据0
主控器接收操作
... ...
ACK
DATAn
NACK
P
主控器发送操作
读取数据1
读取数据n
图 6-27 主控器读取从动器数据示意图
6. 3. 9
特殊功能寄存器
I2CX16:I2C 采样滤波寄存器
Bit
7
6
5
Name
—
—
—
R/W
—
—
—
R/W
R/W
POR
0
0
0
0
0
Bit 7~5
Bit 4~0
4
3
2
1
0
R/W
R/W
R/W
0
0
0
I2CX16
未使用
I2CX16:采样滤波控制位
00H:禁止采样滤波
01H~1FH:通信时钟和数据采样滤波时间为 Tosc x(I2CX16+1)x3
I2CC:I2C 控制寄存器
Bit
7
6
5
4
3
2
1
0
Name
I2CTE
I2CPU
I2COD
I2CTAS
I2CANAE
I2CCSE
I2CRST
I2CEN
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
POR
0
0
0
0
0
0
0
0
Bit 7
I2CTE:I2C 通信端口使能位
0:禁止
1:使能
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I2CPU:I2C 内部弱上拉使能
0:禁止
1:使能
当 I2CTE=1 时,I2CPU 控制 SCL/SDA 端口的弱上拉功能。
I2COD:I2C 开漏输出使能位
0:推挽输出
1:开漏输出
I2CTAS:I2C 发送应答设置位
0:发送 ACK
1:发送 NACK
I2CANAE:I2C 自动未应答使能位
0:禁止
1:使能
I2CCSE:I2C 时钟下拉等待使能位
0:禁止
1:使能
I2CRST:软件复位 I2C 模块位
0:禁止
1:使能(复位后,硬件自动清零)
I2CEN:I2C 模块使能位
0:禁止
1:使能
Bit 6
Bit 5
Bit 4
Bit 3
Bit 2
Bit 1
Bit 0
注 1:当 I2C 时钟下拉等待使能,
当片外主控器寻呼从动器地址+R 时,若在数据发送之前,2 级发送数据缓冲器全空,则在本机地址后的应答
位之前下拉时钟线(此原则在 I2CANAE 不使能的条件下成立)
;若在数据发送之后,2 级发送数据缓冲器全
空,则在从动器接收应答位之后下拉时钟线;
当片外主控器寻呼从动器地址+#W 时,若在数据接收之前,且 I2CANAE=0,2 级接收数据缓冲器全满,则在
本机地址后的应答位之前下拉时钟线;若在数据接收之后,2 级接收数据缓冲器全满,则在从动器发送应答位
之前下拉时钟线。
注 2:当 I2C 自动未应答使能,
当片外主控器寻呼本机地址+R 时,若 2 级发送数据缓冲器全空,则本机地址后的应答位为“NACK”
;
当片外主控器寻呼本机地址+#W 时,若在数据接收之前,2 级接收数据缓冲器全满时,本机地址后的应答位
为“NACK”
;若在接收数据后,且 I2CCSE=0,2 级接收数据缓冲器全满时,则接收数据后的应答位为“NACK”
。
注 3:当 I2CTE=1 时,I2CPU 控制 SCL/SDA 端口的弱上拉功能;否则,由 PCPU控制 PC 端口的弱上拉功
能。
I2CSA:I2C 地址寄存器
Bit
7
6
5
4
3
2
1
I2CSADR
Name
0
I2CRW
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R
POR
0
0
0
0
0
0
0
0
Bit 7~1
I2CSADR:从机地址
接收到“启动/重启动”后用于匹配比较
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Bit 0
I2CRW:从机地址匹配后,自动更新读/写位
0:写
1:读
I2CTB:I2C 发送数据缓冲器
Bit
7
6
5
4
3
2
1
0
I2CTB
Name
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
POR
0
0
0
0
0
0
0
0
3
2
1
0
Bit 7~0
I2CTB:发送数据缓冲器
注:第一个需要发送的数据,在发送使能前写入发送数据缓冲器。
I2CRB:I2C 接收数据缓冲器
Bit
7
6
5
4
I2CRB
Name
R/W
R
R
R
R
R
R
R
R
POR
0
0
0
0
0
0
0
0
Bit 7~0
I2CRB:接收数据缓冲器
I2CIEC:I2C 中断使能寄存器
Bit
7
6
5
4
3
2
1
0
Name
—
I2CNAIE
I2CROIE
I2CTEIE
I2CRBIE
I2CTBIE
I2CSPIE
I2CSRIE
R/W
—
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
POR
0
0
0
0
0
0
0
0
Bit 7
Bit 6
Bit 5
Bit 4
Bit 3
Bit 2
Bit 1
未使用
I2CNAIE:I2C 接收未应答中断使能位
0:禁止
1:使能
I2CROIE:I2C 接收溢出中断使能位
0:禁止
1:使能
I2CTEIE:I2C 发送错误中断使能位
0:禁止
1:使能
I2CRBIE:I2C 接收满中断使能位
0:禁止
1:使能
I2CTBIE:I2C 发送缓冲器未满中断使能位
0:禁止
1:使能
I2CSPIE:I2C 接收结束位中断使能位
0:禁止
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Bit 0
1:使能
I2CSRIE:I2C 接收“起始位+从机地址匹配+发送应答位”中断使能位
0:禁止
1:使能
I2CIFC:I2C 中断标志寄存器
Bit
7
6
5
4
3
2
1
0
Name
—
I2CNAIF
I2CROIF
I2CTEIF
I2CRBIF
I2CTBIF
I2CSPIF
I2CSRIF
R/W
—
R/W
R/W
R/W
R
R
R/W
R/W
POR
1
0
0
0
0
1
0
0
Bit 7
Bit 6
Bit 5
Bit 4
Bit 3
Bit 2
Bit 1
Bit 0
未使用
I2CNAIF:I2C 接收未应答中断标志位
0:未接收或者未发送 NACK
1:接收或发送 NACK ,产生中断标志(软件清零)
I2CROIF:I2C 接收溢出中断标志位
0:2 级接收数据缓冲器和 I2C 移位寄存器未全满
1:2 级接收数据缓冲器和 I2C 移位寄存器全满,产生中断标志(软件清零)
I2CTEIF:I2C 发送错误中断标志位
0:主机读从机数据操作正常
1:2 级发送数据缓冲器全空,主机继续读从机数据,产生中断标志(软件清零)
I2CRBIF:I2C 接收满中断标志位
0:2 级接收数据缓冲器未满
1:2 级接收数据缓冲器未空时,产生中断标志
I2CTBIF:I2C 发送缓冲器未满中断标志位
0:2 级发送数据缓冲器满
1:2 级发送数据缓冲器未满时,产生中断标志
I2CSPIF:I2C 接收结束位中断标志位
0:未接收到结束位
1:接收到结束位,产生中断标志(软件清零)
I2CSRIF:I2C 接收“起始位+从机地址匹配+发送应答位”中断标志位
0:未接收到“起始位+地址位且地址匹配+发送应答位”
1:接收到“起始位+地址位且地址匹配+发送应答位”
,产生中断标志(软件清零)
注 1:清总中断标志位 I2CIF 前,先清除 I2CIFC 寄存器的相关中断标志位;
注 2:连续接收数据超过 2 个时,发生接收溢出,并且第 3 个接收数据会丢失;
注 3:I2C 模块在每帧数据发送完成后,接收到结束位时,硬件自动清零发送缓冲寄存器。
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6. 4 模拟比较器(ACP)及可编程脉冲发生器(PPG)
6. 4. 1
概述
模拟比较器(ACP)
- 模拟比较器 ACP1~5
- 比较器 ACP1~4 的输出可作为 PWM 的关断事件
- 支持比较器中断
可编程脉冲发生器(PPG)
PPG 输出的信号源为比较器 ACP1 的输出 C1OUT
T12 定时器可调节 PPG 的占空比
故障检测电路可调整 PPG 输出
PPG 沿可以启动 A/D 转换
内部参考电压
-
- 支持 4 路参考电压 VREF,每路 VREF 可配置为 8 档
- 出厂前,在常温下已经校准在±1%以内
主要功能组件
模拟比较器控制寄存器(ACPCx)
参考电压控制寄存器(VRC1)
PPG 控制寄存器(PPGC)
故障检测寄存器(CMFT1 和 CMFT2)
支持故障检测中断标志(FT1IF 和 FT2IF)
参考电压校准寄存器(VREFCAL)
中断和唤醒
-
- 支持比较器中断(ACPxIF)
- 在 IDLE 模式下,比较器中断可唤醒 CPU
- 支持故障检测中断(CxFT1IF 和 CxFT2IF)
6. 4. 2
模拟比较器(ACP)
本芯片提供 5 路比较器 ACP1~ACP5。比较器 ACPx 的输入为两个模拟信号 CMPxN 和
CMPxP,输出为数字信号 CMPxOUT。当输入信号 CMPxN 大于输入信号 CMPxP 时,输
出信号 CMPxOUT 为低电平(数字“0”)
;当输入信号 CMPxN 小于输入信号 CMPxP 时,
输出信号 CMPxOUT 为高电平(数字“1”
)
。
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CMPxP
+
CMPxOUT
CMPxN
CMPxP
CMPxN
1
0
CMPxOUT
图 6-28 模拟比较器工作示意图
6. 4. 3
模拟比较器 1(ACP1)
模拟比较器 1 的正端与 PA1 管脚复用,负端与 PA0 管脚复用,比较器输出端 CMP1OUT
与 PC1 复用。如果相应的 PCT设置为输出状态,以及 COUTEN 位(ACPC1)设
置为 1,则 PC1 端口输出 C1OUT。C1EN 位(ACPC1)为比较器 1 的使能控制,C1INV
位(ACPC1)控制比较器 1 的输出极性。
C1OUT 上 升沿 会 触发延 时 滤波 电 路输 出 C1OUT_DLY。当 C1EN 为 0 时 ,设 置
CM1DLY位(ACPC1)可改变延时滤波电路时间。
当比较器 1 为 PPG 输出信号源使能位 C1PPG=1(ACPC1)使能时,模拟比较器输
出 C1OUT_DLY 为 PPG 的信号源。否则,禁止为 PPG 的信号源。
当比较器 1 模块使能控制位 C1EN=0,比较器 1 模块不使能时,可通过修改 C1OUT 位
(ACPC1)的值,实现软件控制 PPG 输出。
6. 4. 4
模拟比较器(ACP2~5)
比较器的正端与 IO 管脚复用,负端可通过 CxNM 位(ACPCx)软件配置选择接内部
参考电压或外部参考电压,比较器输出 CxOUT。CxINV 位(ACPCx)可控制比较器
的输出极性。
当比较器 x 输出控制 PPG 输出使能位 CxPPG=1 使能时,比较器可作为 PPG 的故障检测
电路。
故障检测的工作原理为:比较器输出 CxOUT 的下降沿会触发故障检测电路,检测低电平
维持时间,进行不同的故障处理。如果低电平维持的时间大于 CMFT1 而小于 CMFT2 的
定时周期,则停止 PPG 当前周期的输出,并产生 FT1 中断标志 CxFT1IF;如果低电平维
持时间大于 CMFT2 的定时周期,则 PPG 故障标志 FT2CLR 置 1,并且停止 PPG 输出,
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产生 FT2 中断标志 CxFT2IF。直到故障撤销,并且需要软件清零 FT2CLR 后,才能恢复
PPG 输出。
特别是,比较器 5 只支持 FT2 故障检测,当 C5PPG=1,PPGEN=1,C5EN=1 时,如果
管脚 PA5/PPG 输出为 1,硬件自动使能比较功能,发生故障时故障 FT2 计数器计数,且
在 PPG 的上升沿和下降沿清零 FT2 故障计数器。如果管脚 PA5/PPG 输出为 0,硬件自动
禁止比较器 5 功能。
比较器 2~4 支持 FT1 和 FT2 故障检测,当 CxPPG=1,PPGEN=1,CxEN=1 时,发生故
障时故障 FT1、FT2 计数器计数,且在 C1OUT_DLY 的上升沿和下降沿清零 FT1、FT2
故障计数器。
当 CxPPG=0 时,比较器检测到故障时,禁止对 PPG 进行调整。
6. 4. 5
中断和唤醒
当比较器的输出 CxOUT 有变化时,比较器中断标志位 ACPxIF(INTF1)置 1。如
果中断使能位 ACPxIE(INTE1)和全局中断使能位 GIE(INTG)使能,则产生
ACPx 比较中断,否则中断不被响应。在 IDLE 模式下,比较中断能唤醒 CPU。
-
ACPx
+
CxOUT
CxOUT_DLY
延时滤波单元
CxINV
CxEN
读寄存器ACPCx
Pxn
CMPxOUT
唤醒信号/
中断标志位ACPxIF/
PWM关断信号源输入
图 6-29 比较器 ACPx 中断产生示意图
注 1:只有比较器 1 有输出延时滤波单元控制。
注 2:GIE、ACPxIE、ACPxIF 位请参考《中断处理》章节中的中断使能寄存器和中断标志寄存器。
6. 4. 6
可编程脉冲发生器(PPG)
PPG 输出的信号源是模拟比较器 1(ACP1)的延时滤波输出 C1OUT_DLY。模拟比较器
2~4(ACP2~ACP4)为故障检测比较器,故障检测电路支持两种故障 FT1 和 FT2 检测,
模拟比较器 5 只支持 FT2 故障检测。
当检测到 FT1 故障时,故障保护输出电路会暂停 PPG
当前周期输出,当故障撤销后,下周期输出硬件自动恢复;当检测到 FT2 故障时,故障保
护输出电路会停止 PPG 输出,当故障撤销后,必须由软件清零故障标志位 FT2CLR
(PPGC)
,才能恢复 PPG 输出。
同时 T12 定时器匹配电路可调整 PPG 输出的占空比。
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PA1
+
PA0
-
ACP1
上升沿触发延
时滤波电路
C1EN
C1INV
PA3
+
下降沿触发
故障检测电路
ACP2
C2NM
C2EN
内部Vref
定时匹配电路
调整PPG占空比
C2INV
外部Vref
PA4
C3NM
+
ACP3
下降沿触发
故障检测电路
判断故障类型
(FT1/FT2?)
下降沿触发
故障检测电路
判断故障类型
(FT1/FT2?)
下降沿触发
故障检测电路
判断故障类型
(FT2?)
-
内部Vref
C3EN
C1OUT_DLY
PPG
输出
控制
电路
故障保
护输出
C3INV
外部Vref
PB5
内部Vref
PA5/PPG
+
ACP4
C4NM
C4EN
外部Vref
PA5
+
C5NM
-
清零信号
C4INV
ACP5
内部Vref
判断故障类型
(FT1/FT2?)
C5INV
外部Vref
1
PPG
C5EN
PPGEN
C5PPG
图 6-30 PPG 内部结构图
6. 4. 7
比较器检测故障电路
故障检测电路有两个匹配寄存器 CMFT1 和 CMFT2,确认故障类型。
当故障时间大于 CMFT1 而小于 CMFT2 的定时周期,则停止 PPG 当前周期的输出,称为
FT1 故障;如果故障时间大于 CMFT2 的定时周期,则 PPG 故障标志 FT2CLR 置 1,并
且停止 PPG 输出,直到故障撤销,并且软件清零 FT2CLR 后,才能恢复 PPG 输出,称
为 FT2 故障。
当任意比较器检测到故障时,相应的内部故障 FT1、FT2 检测定时器开始计数,每个比较
器都有独立的故障 FT1、FT2 检测定时器,此内部故障检测定时器软件不可读写。当故障
撤销时,硬件自动清零内部检测定时器。
内部故障检测定时器时基为内部 Tintosc16m,其中 Tintosc16m 为内部 16MHz 时钟周期。
FT2 故障优先级高于 FT1 故障,必须设置 CMFT2 的数值大于 CMFT1 寄存器的值。
6. 4. 8
PPG输出
当 PPGEN=1 时,如果相应的 PAT5 设置为输出状态,则 PA5 端口输出 PPG 波形。
PPG 输出模式下,如果 T12 调制 PPG 使能位 T12PPG=1,在 C1OUT_DLY 经过故障检
测电路处理后,输出上升沿触发 T12 定时器模块开始工作,通过软件配置 T12P 周期寄存
器来调整 PPG 输出的占空比。在 PPG 输出模式下, T12IF 中断标志也由硬件自动清除。
客户系统只需配置 T12 的预分频比和周期寄存器 T12P,定时器时钟源需设置为系统时钟。
当比较器 ACP2~4 任意一个每次检测到故障 FT1 时,通过设置寄存器 CxPS的值,
硬件可自动减小周期寄存器 T12P 的值。当 CxPS=00 时,禁止减小占空比。
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如果 T12PPG=0,PPG 输出为 C1OUT_DLY 经过故障检测电路处理后输出,不受 T12 定
时器的控制。
C1OUT_DLY故
障处理后
T12P
08H
00H
T12
20H
01H…..08H
00H
T12=T12P
硬件自
动清零
T12IF
01H
30H
20H
00H
01H
30H
00H
PPG
图 6-31 PPG 输出波形示意图 1
C1OUT_DLY故
障处理后
T12P
FFH
T12
00H
01H…46H
46H
47H…A8H
A8H
T12IF
A9H…FFH
00H
T12=T12P
硬件自
动清零
PPG
图 6-32 PPG 输出波形示意图 2
6. 4. 9
操作参考例程
应用例程 1:PPG 占空比调整。
... ...
MOVI
0xFC
MOVA
ANSL
MOVI
0XDF
MOVA
PAT
MOVI
0X00
MOVA
CMFT1
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; 设置 PA5/PPG 为数字端口,PA0、PA1 为模拟
端口
; 设置 PA5 为输出端口,PA0、PA1 为输入端口
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LOOP
MOVI
0X40
MOVA
CMFT2
MOVI
0X01
MOVA
ACPC1
MOVI
0X02
MOVA
T12C
MOVI
0X26
MOVA
T12P
MOVI
0X03
MOVA
PPGC
; 使能 PPG 模块和 T12 调制 PPG
JBS
ACPC1,C1OUT
; 判断 C1OUT 是否为 1
CLR
T12
GOTO
LOOP
; 设置故障时间 CMFT2 大于 CMFT1
; 使能比较器 1
; 设置 T12 的预分频比
; 设置 T12 周期寄存器
... ...
6. 4. 10 PPG启动A/D转换
如果 ADC 转换使能位 ADEN(ADCCL)和 PPG 触发 A/D 转换使能位 PPGADEN
(PPGC)使能,则当 PPG 有沿跳变时,跳变沿触发内部计数器开始工作,当计数器
计数到和匹配定时器 TMRADC 的值相等时,可启动 ADC 转换。设置寄存器 PPGADS
(PPGC)选择触发沿是上升沿还是下降沿,在 ADC 转换还未完成前,新的触发信号
无效。当系统进入 IDLE 状态时,PPG 停止工作,不能触发 ADC 转换。
6. 4. 11 高精度参考电压模块(VREF)
参考电压可通过校准寄存器 VREFCAL校准。出厂前,在常温,VDD=5V 下,VREF
已经校准到 2.5V,校准精度在±1%以内,如果没有特殊需求,禁止应用程序写 VREFCAL
校准寄存器。此参考电压模块可提供模拟比较器、ADC 和运放模块的参考源。
模拟比较器的参考电压源配置如下:
1)
当设置 VREFSEL(VRC3)=1,内部 VREF 设置寄存器 VRCxS可配置为 8
档作为模拟比较器的参考源,输出范围在 0.6V~2.5V 之间(VDD≥3V)
。
2)
当设置 VREFSEL(VRC3)=0,内部 VREF 设置寄存器 VRCxS可配置为 3
档作为模拟比较器的参考源,分别为 0.6V、1.4V 和 1.5V。
ADC 和运放模块的参考电压源配置如下:
1)
当设置 VREFSEL(VRC3)=1,内部 VREF 2.5V 作为 ADC 和运放模块的参考
源(VDD≥3V)
。
2)
当设置 VREFSEL(VRC3)=0,内部 VREF 1.8V 作为 ADC 和运放模块的参考
源。
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VRC4S
2.5V
R1
2.4V
R2
R7
ACP5参考电压
0.6V
R8
VRC1S
2.5V
R1
2.4V
R2
R7
2.5V
ACP2参考电压
0.6V
R8
VREF
ADC/OPA参考电压
1.8V
VREFSEL
图 6-33
内部参考电压供电示意图
6. 4. 12 特殊功能寄存器
ACPC1:模拟比较器 1 控制寄存器
Bit
7
6
5
4
Name
COUTEN
C1OUT
C1PPG
HYS1EN
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
POR
0
0
0
0
0
Bit 7
Bit 6
Bit 5
Bit 4
3
2
1
0
C1INV
C1EN
R/W
R/W
R/W
0
0
0
CM1DLY
COUTEN:比较器 1 输出 I/O 使能位
0:禁止
1:使能
C1OUT:比较器 1 输出状态位
0:CINN 大于 CINP
1:CINN 小于 CINP
C1PPG:比较器 1 为 PPG 输出信号源使能位
0:禁止
1:使能
HYS1EN:比较器 1 滞回电压使能位
0:禁止
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Bit 3~2
Bit 1
Bit 0
1:使能
CM1DLY:比较器 1 输出延时滤波控制位
00:不延时滤波
01:延时滤波约 0.5us
10:延时滤波约 1us
11:延时滤波约 2us
C1INV:比较器 1 输出极性控制位
0:输出不反向
1:输出反向
C1EN:比较器 1 使能控制位
0:禁止
1:使能
ACPCx:模拟比较器 2~5 控制寄存器(ACPC2/ACPC3/ACPC4/ACPC5)
Bit
7
6
5
4
3
2
1
0
Name
CxPPG
CxOUT
—
CxNM
CxBUFEN
HYSxEN
CxINV
CxEN
R/W
R/W
R
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
POR
0
0
0
0
0
0
0
0
Bit 7
Bit 6
Bit 5
Bit 4
Bit 3
Bit 2
Bit 1
Bit 0
CxPPG:比较器 x 输出控制 PPG 输出使能位
0:禁止
1:使能
CxOUT:比较器 x 输出状态位
0:CINN 大于 CINP
1:CINN 小于 CINP
未使用
CxNM:比较器 x 负输入端选择位
0:内部 VREF
1:外部 VREF
CxBUFEN:比较器 x 负输入端缓冲使能位
0:禁止
1:使能(当选择内部参考电压时)
HYSxEN:比较器 x 滞回电压使能位
0:禁止
1:使能
CxINV:比较器 x 输出极性控制位
0:输出不反向
1:输出反向
CxEN:比较器 x 使能控制位
0:禁止
1:使能
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VRC1:参考电压控制寄存器 1
Bit
7
Name
VREFEN
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
POR
0
0
0
0
0
0
0
0
Bit 7
6
5
4
3
VRC2S
2
1
0
—
VRC1S
VREFEN:内部参考电压模块使能位
0:禁止
1:使能
VRC2S:比较器 3 内部参考电压 VREF2 选择位
000:0.6V
001:1.4V
010:1.5V
011:2.0V
100:2.1V
101:2.2V
110:2.4V
111:2.5V
VRC1S:比较器 2 内部参考电压 VREF1 选择位
000:0.6V
001:1.4V
010:1.5V
011:2.0V
100:2.1V
101:2.2V
110:2.4V
111:2.5V
保留未用,需软件设置写 0
Bit 6~4
Bit 3~1
Bit 0
注:当 VDDBKSR
2
PAGE
I
—
1
I->PCRH
3
ISTEP
I
—
1
IAA+i->IAA(-128≤i≤127)
4
MOVI
I
—
1
I->(A)
5
MOV
R,F
Z,N
1
(R)->(目标)
6
MOVA
R
—
1
(A)->(R)
7
MOVAR
R
—
1
(A)->(R)(R 为 GPR)
8
MOVRA
R
—
1
(R)->(A)(R 为 GPR)
附录1. 3
序号
程序控制指令
指令
影响状态位
机器周期
操作
9
JUMP
I
—
2
PC+1+i->PC (-128≤i≤127)
10
AJMP
I
—
2
I->PC
I->PCRH
11
GOTO
I
—
2
I->PC,
PCRH->PC
12
CALL
I
—
2
PC+1->TOS,I->PC,
PCRH->PC
13
LCALL
I
—
2
PC+1->TOS,I->PC
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序号
指令
影响状态位
机器周期
操作
I->PCRH
PC+1→TOS, (R)→PC,
PCRH→PC,
R
—
2
JBC
R,B
—
2或1
当 R = 0 时跳过下一条指令
16
JBS
R,B
—
2或1
当 R = 1 时跳过下一条指令
17
JCAIE
I
—
2或1
当(A) = I 时跳过下一条指令
18
JCAIG
I
—
2或1
当(A) > I 时跳过下一条指令
19
JCAIL
I
—
2或1
当(A) < I 时跳过下一条指令
20
JCRAE
R
—
2或1
当(R) = (A)时跳过下一条指令
21
JCRAG
R
—
2或1
当(R) > (A)时跳过下一条指令
22
JCRAL
R
—
2或1
当(R) < (A)时跳过下一条指令
23
JCCRE
R,B
—
2或1
当 C = R(B)时跳过下一条指令
24
JCCRG
R,B
—
2或1
当 C > R(B)时跳过下一条指令
25
JCCRL
R,B
—
2或1
当 C < R(B)时跳过下一条指令
26
JDEC
R,F
—
2或1
(R-1)->(目标寄存器), 当目标寄存器
的值为 0 时则跳过下一条指令
27
JINC
R,F
—
2或1
(R+1)->(目标寄存器), 当目标寄存器
的值为 0 时则跳过下一条指令
28
NOP
—
—
1
空操作
29
POP
—
—
1
AS->A,PSWS->PSW,
BKSR->BKSRS,PCRHS->PCRH
30
PUSH
—
—
1
A->AS,PSW->PSWS,
BKSR->BKSRS,PCRH->PCRHS
31
RET
—
—
2
TOS->PC
32
RETIA
I
—
2
I->(A),TOS->PC
33
RETIE
—
—
2
TOS->PC,1->GIE
34
RST
—
全部状态位
均被影响
1
软件复位指令
35
CWDT
—
N_TO,N_PD
1
00H->WDT,0->WDTPrescaler,
1-> N_TO, 1-> N_PD
36
IDLE
—
N_TO,N_PD
1
00H->WDT,0->WDTPrescaler,
1-> N_TO, 0-> N_PD
14
RCALL
15
附录1. 4
算术/逻辑运算指令
序号
指令
影响
状态位
机器
周期
操作
37
ADD
R,F
C,DC, Z,OV,N
1
(R)+(A)->(目标)
38
ADDC
R,F
C,DC,Z,OV,N
1
(R)+(A)+C->(目标)
39
ADDCI
I
C,DC,Z,OV,N
1
I+(A)+C->(A)
40
ADDI
I
C,DC,Z,OV,N
1
I+(A)->(A)
41
AND
R,F
Z,N
1
(A).AND.(R)->(目标)
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序号
指令
影响
状态位
机器
周期
操作
42
ANDI
I
Z,N
1
I.AND.(A)->(A)
43
BCC
R,B
—
1
0->R
44
BSS
R,B
—
1
1->R
45
BTT
R,B
—
1
(~R)->R
46
CLR
R
Z
1
(R)=0
47
SETR
R
—
1
FFH->(R)
48
NEG
R
C,DC,Z,OV,N
1
~(R)+1-> (R)
49
COM
R,F
Z,N
1
(~R)->(目标)
50
DAR
R,F
C
1
对(R)十进制调整->(目标)
51
DAA
—
C
1
对(A)十进制调整->(A)
52
DEC
R,F
C,DC,Z,OV,N
1
(R-1)->(目标)
53
INC
R,F
C,DC,Z,OV,N
1
(R+1)->(目标)
54
IOR
R,F
Z,N
1
(A).OR.(R)->(目标)
55
IORI
I
Z,N
1
I.OR.(A)->(A)
R
C
56
RLB
R,F,B
C,Z,N
1
C R (R 带 C 向右
循环移位)
R
R,F,B
Z,N
1
R >> R(R 不带 C
向右循环移位)
SUB
R,F
C,DC,Z,OV,N
1
(R)-(A)->(目标)
61
SUBC
R,F
C,DC,Z,OV,N
1
(R)-(A)- (~C)->(目标)
62
SUBCI
I
C, DC, Z,OV,N
1
I-(A)- (~C)->(A)
63
SUBI
I
C, DC, Z,OV,N
1
I-(A)->(A)
64
SSUB
R,F
C, DC, Z,OV,N
1
(A)-(R)->(目标)
65
SSUBC
R,F
C, DC, Z,OV,N
1
(A)-(R)- (~C)->(目标)
66
SSUBCI
I
C, DC, Z,OV,N
1
(A)-I- (~C)->(A)
67
SSUBI
I
C, DC, Z,OV,N
1
(A)-I->(A)
68
SWAP
R,F
—
1
R->(目标),
R->(目标)
69
TBR
—
—
2
Pmem(FRA)->ROMD
59
RRBNC
60
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序号
指令
影响
状态位
机器
周期
操作
70
TBR#1
—
—
2
Pmem(FRA)-> ROMD,
FRA+1->FRA
71
TBR_1
—
—
2
Pmem(FRA)-> ROMD,
FRA-1->FRA
72
TBR1#
—
—
2
FRA+1->FRA,
Pmem(FRA)-> ROMD
73
TBW
—
—
2
ROMD->prog buffer
74
TBW#1
—
—
2
ROMD>prog buffer,
FRA+1->FRA
75
TBW_1
—
—
2
ROMD->prog buffer,
FRA-1->FRA
76
TBW1#
—
—
2
FRA+1->FRA,
ROMD->prog buffer
77
XOR
R, F
Z,N
1
(A).XOR.(R)->(目标)
78
XORI
I
Z,N
1
I.XOR.(A)->(A)
注:指令集说明
1: i-立即数, F-标志位,A-寄存器 A,R-寄存器 R,B-寄存器 R 的第 B 位或移动 B 位。
2: C-进位/借位,DC-半进位/半借位,Z-零标志位,OV-溢出标志位,N-负标志位。
3: TOS-顶级堆栈。
4: 如果标志位 F = 0,则目标寄存器为寄存器 A;如果标志位 F = 1,则目标寄存器为寄存器 R。
5: 79 条指令中另有一条 NOP 指令未在上表中描述。
6: SECTION 指令中,N 的位数,视实际芯片而定。对本芯片,通用数据存储器 GPR 分为 8 个存储体组,所以 N
的位数是 3 位。
7: PAGE 指令中,N 的位数,视实际芯片而定。对本芯片,没有 PCRU 寄存器,N 的位数是 2 位。
8: PC 的位数以及 PCRU 寄存器,视实际芯片而定。对本芯片,PC 的位数是 13 位,没有 PCRU 寄存器。
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附录2 特殊功能寄存器总表
上电
地址
名称
bit7
bit6
bit5
bit4
bit3
bit2
bit1
bit0
复位值
FF80H
IAD
IAD
0000 0000
FF81H
IAAL
IAAL
0000 0000
FF82H
IAAH
IAAH
0000 0000
FF83H
BKSR
—
—
—
SBKSR
—
FF84H
PSW
—
UF
OF
N
OV
FF85H
AREG
A
xxxx xxxx
FF86H
PCRL
PCRL
0000 0000
FF87H
PCRH
FF88H
MULA/MULL
MULA / MULL
xxxx xxxx
FF89H
MULB/MULH
MULB / MULH
xxxx xxxx
FF8AH
DIVEL/DIVQL
DIVEL/ DIVQL
xxxx xxxx
FF8BH
DIVEH/DIVQH
DIVEH/ DIVQH
xxxx xxxx
FF8CH
DIVS/DIVR
DIVS/DIVR
xxxx xxxx
FF8DH
T11CNTM
FF8EH
C1OFST
FF8FH
LVDC
FF90H
FRAL
FRAL
xxxx xxxx
FF91H
FRAH
FRAH
xxxx xxxx
FF92H
ROMDL
ROMDL
xxxx xxxx
FF93H
ROMDH
ROMDH
xxxx xxxx
FF94H
ROMCL
FF95H
ROMCH
FF96H
INTG
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—
—
—
DBKSR
—
Z
DC
0000 0000
C
PCRH
—
0000 0000
T11CNTM
0000 0000
C1OFST
LVDO
—
—
—
—
—
1000 0111
LVDEN
—
LVDS
FPEE
WREN
0000 0000
—
WR
ROMCH
GIE
GIEL
—
—
SOFTIF
x00x xxxx
0000 0000
0000 0000
INTVEN0
INTV
0000 0000
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上电
地址
名称
bit7
bit6
bit5
bit4
bit3
bit2
bit1
bit0
IGP
复位值
FF97H
INTP
FF98H
INTC0
PEG1
PEG0
FF99H
T12CNTM
—
—
FF9AH
INTE0
PIE1
PIE0
T11PIE
T13IE
T12IE
T11IE
T8NIE
KIE
0000 0000
FF9BH
INTF0
PIF1
PIF0
T11PIF
T13IF
T12IF
T11IF
T8NIF
KIF
0000 0000
FF9CH
INTE1
LVDIE
T12PIE
ACP5IE
ACP4IE
ACP3IE
ACP2IE
ACP1IE
ADIE
0000 0000
FF9DH
INTF1
LVDIF
T12PIF
ACP5IF
ACP4IF
ACP3IF
ACP2IF
ACP1IF
ADIF
0000 0000
FF9EH
INTE2
T13PIE
I2CIE
—
C4FT1IE
C3FT1IE
C2FT1IE
RXIE
TXIE
0000 0000
FF9FH
INTF2
T13PIF
I2CIF
—
C4FT1IF
C3FT1IF
C2FT1IF
RXIF
TXIF
0000 0000
FFA0H
INTE3
C5FT2IE
C4FT2IE
C3FT2IE
C2FT2IE
—
PIE4
PIE3
PIE2
0000 0000
FFA1H
INTF3
C5FT2IF
C4FT2IF
C3FT2IF
C2FT2IF
—
PIF4
PIF3
PIF2
0000 0000
FFA2 H
C2OFST
C2OFST
1000 0111
FFA3 H
C3OFST
C3OFST
1000 0111
FFA4 H
C4OFST
C4OFST
1000 0111
FFA5 H
C5OFST
C5OFST
1000 0111
FFA6 H
PWRC
LPM
FFA7 H
WDTC
—
FFA8 H
WKDC
FFA9 H
PWEN
LPOSCF
CFGRSTF
MRSTF
PORLOST
FFAA H
PA
PA7
PA6
PA5
PA4
PA3
FFAB H
PAT
PAT7
PAT6
PAT5
PAT4
FFAC H
PB
PB7
PB6
PB5
FFAD H
PBT
PBT7
PBT6
FFAE H
PC
—
FFAF H
PCT
—
PEG2
0000 0000
KMSK3
KMSK2
KMSK1
KMSK0
T12CNTM
VRST
—
—
N_RSTI
N_TO
—
WDTPRE
N_PD
0000 0000
N_POR
N_BOR
WDTPRS
0111 1100
0000 1111
WKDC
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0000 0000
1111 1111
RCEN
—
0000 1011
PA2
PA1
PA0
xxxx xxxx
PAT3
PAT2
PAT1
PAT0
1111 1111
PB4
PB3
PB2
PB1
PB0
xxxx xxxx
PBT5
PBT4
PBT3
PBT2
PBT1
PBT0
1111 1111
—
—
—
—
—
PC1
PC0
xxxx xxxx
—
—
—
—
—
PCT1
PCT0
0000 0011
BORFLT
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地址
名称
bit7
bit6
bit5
bit4
bit3
bit2
bit1
bit0
复位值
FFB0 H
PAPU
PAPU7
PAPU6
PAPU5
PAPU4
PAPU3
PAPU2
PAPU1
PAPU0
0000 0100
FFB1 H
PBPU
PBPU7
PBPU6
PBPU5
PBPU4
PBPU3
PBPU2
PBPU1
PBPU0
0000 0000
FFB2 H
PCPU
—
—
—
—
—
—
PCPU1
PCPU0
0000 0000
FFB3 H
VRC3
—
VREFSEL
—
1111 1011
FFB4 H
PAOD
PAOD7
PAOD6
PAOD5
PAOD4
PAOD3
PAOD2
PAOD1
PAOD0
0000 0000
FFB5 H
PBOD
PBOD7
PBOD6
PBOD5
PBOD4
PBOD3
PBOD2
PBOD1
PBOD0
0000 0000
FFB6 H
PCOD
—
—
—
—
—
—
PCOD1
PCOD0
0000 0000
FFB7 H
PAPD
PAPD7
PAPD6
PAPD5
PAPD4
PAPD3
PAPD2
PAPD1
PAPD0
0000 0000
FFB8 H
PBPD
PBPD7
PBPD6
PBPD5
PBPD4
PBPD3
PBPD2
PBPD1
PBPD0
0000 0000
FFB9 H
PCPD
—
—
—
—
—
—
PCPD1
PCPD0
0000 0000
FFBA H
VRC2
ADHSEN
ADVCMHS
1000 0001
FFBB H
T8N
FFBC H
T8NC
FFBD H
T11L
FFBE H
T11C
FFBF H
T11PL
T11PL
1111 1111
FFC0 H
T11RL
T11RL
0000 0000
FFC1 H
T11PH
FFC2 H
T11OC
FFC3 H
T12L
FFC4H
T12C
FFC5H
T12PL
T12PL
1111 1111
FFC6H
T12RL
T12RL
0000 0000
FFC7H
T12PH
FFC8H
T12OC
—
—
VRC5S
VRC4S
T8N
T8NEN
T8NCLK
T8NM
T8NEG
0000 0000
T8NPRE
T8NPRS
T11L
T11M1
T11POS
PWM1XUD
PWM1XTBS
0000 0000
T11EN
T11RH
T11PR1S
T11PH
T11TR
T11TS
T12POS
PWM1XS
PWM2XUD
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PWM2XTBS
T12PR1S
T12PH
T12TR
T12TS
0000 0000
0000 0000
T12EN
T12RH
0000 0000
0000 1111
T12L
T12M1
0000 0000
PWM2XS
0000 0000
0000 1111
0000 0000
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地址
名称
bit7
bit6
bit5
bit4
bit3
bit2
bit1
bit0
T13L
复位值
FFC9H
T13L
FFCAH
T13C
FFCBH
T13PL
T13PL
1111 1111
FFCCH
T13RL
T13RL
0000 0000
FFCDH
T13PH
FFCEH
T13OC
PWM3XUD
PWM3XTBS
FFCFH
PWM1C
PWM1ADEN
P1M1
PDD1PR
PWM1ADS
—
PWM1M
0000 0000
FFD0H
PWM2C
PWM2ADEN
P1M2
PDD2PR
PWM2ADS
—
PWM2M
0000 0000
FFD1H
PWM3C
PWM3ADEN
P1M3
PDD3PR
PWM3ADS
—
PWM3M
0000 0000
FFD2H
PDD1C
PRSEN1
PDD1C
0000 0000
FFD3H
PDD2C
PRSEN2
PDD2C
0000 0000
FFD4H
PDD3C
PRSEN3
PDD3C
0000 0000
FFD5H
TE1AS
PWM1ASF
PWM1AS4
PWM1AS3
PWM1AS0
PWM1AS2
PWM1AS1
PSS1BD
0000 0000
FFD6H
TE2AS
PWM2ASF
PWM2AS4
PWM2AS3
PWM2AS0
PWM2AS2
PWM2AS1
PSS2BD
0000 0000
FFD7H
TE3AS
PWM3ASF
PWM3AS4
PWM3AS3
PWM3AS0
PWM3AS2
PWM3AS1
PSS3BD
0000 0000
FFD8H
TMRADC
FFD9H
T13CNTM
FFDAH
ADCRL
ADCRL
xxxx xxxx
FFDBH
ADCRH
ADCRH
xxxx xxxx
FFDCH
ADCCL
FFDDH
ADCCH
ADFM
FFDEH
ANSL
—
ANSL6
ANSL5
ANSL4
ANSL3
ANSL2
ANSL1
ANSL0
0000 0000
FFDFH
ANSH
—
ANSH6
ANSH5
ANSH4
ANSH3
ANSH2
ANSH1
ANSH0
0100 0000
FFE0H
RXB
FFE1H
RXC
T13M1
0000 0000
T13POS
T13EN
T13RH
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T13PR1S
T13PH
T13TR
—
T13TS
0000 1111
PWM31EN
PWM30EN
TMRADC
—
T13CNTM
SMPON
ADCKS
SMPS
ADST
0000 0000
ADTRG
ADEN
ADVREFS
RXB
RXEN
RXM
—
—
0000 0000
0000 0000
—
ADCHS
0000 0000
1111 0100
0100 1000
0000 0000
—
OERR
FERR
RXR8
0000 000x
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地址
名称
bit7
bit6
bit5
bit4
bit3
bit2
bit1
bit0
TXB
复位值
FFE2H
TXB
FFE3H
TXC
FFE4H
BRR
FFE5H
T11CAPC
FFE6H
T11H
—
—
—
—
T11H
0000 0000
FFE7H
T12H
—
—
—
—
T12H
0000 0000
FFE8H
T13H
—
—
—
—
T13H
0000 0000
FFE9H
T11CH
T11M2
T11SYN
T11CKS
PRS1
T11PR2S
0000 0000
FFEAH
T12CH
T12M2
T12SYN
T12CKS
PRS2
T12PR2S
0000 0000
FFEBH
T13CH
T13M2
T13SYN
T13CKS
PRS3
T13PR2S
0000 0000
FFECH
PPGCH
C5PS
C4PS
FFEDH
T12CAPC
CAP2S
T12CAP
CAP2ACP4
CAP2ACP3
CAP2ACP2
CAP2ACP1
0000 0000
FFEEH
T13CAPC
CAP3S
T13CAP
CAP3ACP4
CAP3ACP3
CAP3ACP2
CAP3ACP1
0000 0000
FFEFH
I2CX16
—
—
—
FFF0H
I2CC
I2CTE
I2CPU
I2COD
FFF1H
I2CSA
FFF2H
I2CTB
I2CTB
0000 0000
FFF3H
I2CRB
I2CRB
0000 0000
FFF4H
I2CIEC
—
I2CNAIE
I2CROIE
I2CTEIE
I2CRBIE
I2CTBIE
I2CSPIE
I2CSRIE
0000 0000
FFF5H
I2CIFC
—
I2CNAIF
I2CROIF
I2CTEIF
I2CRBIF
I2CTBIF
I2CSPIF
I2CSRIF
1000 0100
FFF6H
ACPC1
COUTEN
C1OUT
C1PPG
HYS1EN
C1INV
C1EN
0000 0000
FFF7H
ACPC2
C2PPG
C2OUT
—
C2NM
C2BUFEN
HYS2EN
C2INV
C2EN
0000 0000
FFF8H
ACPC3
C3PPG
C3OUT
—
C3NM
C3BUFEN
HYS3EN
C3INV
C3EN
0000 0000
FFF9H
ACPC4
C4PPG
C4OUT
—
C4NM
C4BUFEN
HYS4EN
C4INV
C4EN
0000 0000
FFFAH
ACPC5
C5PPG
C5OUT
—
C5NM
C5BUFEN
HYS5EN
C5INV
C5EN
0000 0000
TXEN
TXM
—
BRGH
0000 0000
—
—
TRMT
TXR8
BRR
CAP1S
T11CAP
0000 0000
CAP1ACP4
CAP1ACP3
C3PS
CAP1ACP2
C2PS
I2CANAE
I2CCSE
CM1DLY
0000 0000
0000 0000
0000 0000
I2CRST
I2CSADR
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CAP1ACP1
I2CX16
I2CTAS
0000 0010
I2CEN
0000 0000
I2CRW
0000 0000
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地址
名称
bit7
FFFBH
VRC1
VREFEN
FFFCH
PPGC
PPGADS
FFFDH
CMFT1
FFFEH
OPAC
FFFFH
CMFT2
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bit6
bit5
bit4
bit3
VRC2S
—
—
bit2
bit1
bit0
—
0000 0000
PPGEN
0000 0000
VRC1S
FT2CLR
PPGADEN
PPGINV
T12PPG
CMFT1
OPAOFFSET
0000 0000
OPAPS
CMFT2
复位值
0000 0000
0000 0000
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附录3 电气特性
附录3. 1
参数特性表
最大标称值
参数
符号
条件
标称值
单位
电源电压
VDD
—
-0.3 ~ 7.5
V
输入电压
VIN
—
-0.3 ~ VDD + 0.3
V
输出电压
VOUT
—
-0.3 ~ VDD + 0.3
V
存储温度
TSTG
—
-55 ~ 125
℃
操作温度
TOPR
-40 ~ 85
℃
VDD:2.5 ~ 5.5V
芯片功耗特性参数表
参数
芯片供电电压
符号
VDD
最小值
典型值
最大值
单位
工作条件
2.5
—
5.5
V
-40℃ ~ 85℃
芯片静态电流
IDD
—
900
—
uA
25℃,VDD = 5V,BOR
不使能,所有的 I/O 端口
输入低电平,N_MRST =
0,OSC1 = 0,OSC2 悬
空。
IDLE0 休眠模式
下芯片电流
IPD1
—
5
—
μA
25℃,VDD = 5V, BOR
使能,WDT 使能。
μA
25℃,VDD = 5V, BOR
使能,WDT 使能,外部
振荡器。
mA
25℃,VDD = 5V,正常
运行模式,内部 16MHz
时钟,I/O 端口输出固定
电平,无负载。
IDLE1 休眠模式
下芯片电流
IPD2
IOP1
—
—
500
2
—
—
正常运行模式
芯片电流
IOP2
—
3
—
mA
25℃,VDD = 5V,正常
运行模式,外部 HS 模式
下 16MHz 时钟,I/O 端口
输出固定电平,无负载。
VDD 管脚的
最大输入电流
IMAXVDD
—
80
—
mA
25℃,VDD = 5V
VSS 管脚的
最大输出电流
IMAXVSS
—
200
—
mA
25℃,VDD = 5V
I/O 端口灌电流
IOL
—
24
—
mA
25℃,VDD = 5V
VOL = 0.6V
I/O 端口拉电流
IOH
—
12
—
mA
25℃,VDD = 5V
VOH = 4.4V
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芯片输入端口特性表
芯片工作温度范围:-40℃ ~ 85℃
参数
符号
最小值
典型值
最大值
单位
I/O 端口输入高电平
(有施密特输入特性)
0.8VDD
—
VDD
V
主复位信号 N_MRST VIH
输入高电平
(有施密特输入特性)
0.8VDD
—
VDD
V
VSS
—
0.18VDD
V
VSS
—
0.20VDD
V
I/O 端口输入低电平
主复位信号 N_MRST
输入低电平
VIL
I/O 端口输入漏电流
2.5V≤VDD≤5.5V
—
—
+1
μA
2.5V≤VDD≤5.5V
VSS≤Vpin≤VDD
(端口处于高阻状
态)
—
—
5
μA
VSS≤Vpin≤VDD
IIL
主复位端口漏电流
测试条件
I/O 端口输入弱上拉电
流
IWPU
—
300
—
μA
25℃,VDD=5.0V
Vpin = VSS
I/O 端口输入弱下拉电
流
IWPD
—
300
—
μA
25℃,VDD=5.0V
Vpin = VDD
I/O 输入端口 VDD/2 输
出
—
VVDD/2
±3%
25℃,VDD=5V,弱
上拉和弱下拉同时
使能
—
芯片输出端口特性表
芯片工作温度范围:-40℃ ~ 85℃
参数
符号
最小值
I/O 端口输出高电平
VOH
VDD-0.7
—
—
V
2.5V≤VDD≤5.5V
IOH = 6.0 mA
I/O 端口输出低电平
VOL
—
—
0.6
V
2.5V≤VDD≤5.5V
IOL = 12 mA
典型值
最大值
单位
测试条件
系统时钟要求表
参数
符号
最小值
典型值
系统时钟频率
FOSC
—
—
20M
Hz
2.5V≤VDD≤5.5V
系统时钟周期
TOSC
50
—
—
ns
2.5V≤VDD≤5.5V
机器周期
Tinst
100
—
—
ns
—
外部时钟高电平
和低电平时间
TOSL,TOSH
15
—
—
外部时钟上升
和下降时间
TOSR,TOSF
WDT 溢出时间
(不分频)
TWDT
—
4.7
(54KHz)
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—
最大值
15
8
26.7
(32KHz) (9.6KHz)
单位
ns
ns
ms
测试条件
—
—
2.5V≤VDD≤5.5V
-40℃ ~ 85℃
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12 位 ADC 特性表
参数
符号
最小值
典型值
最大值
单位
电源电压
VDD
2.5
—
5.5
V
RR
—
—
12
bit
—
差分线性度
DNL
—
—
±2
LSB
—
积分线性度
INL
—
—
±2
LSB
—
失调误差
EOFF
—
±2
±3
LSB
参见表格下方的模拟小
信号 ADC offset 特性表
参考电压
VREF
1.3
—
VDD
V
—
模拟输入电压
VADIN
—
—
VREF
V
—
输入电容
CADIN
—
—
40
Pf
—
输入电阻
RADIN
—
—
10
KΩ
—
MHz
AD 转换选择 VDD 或外部
VREFP 作为正端参考电
压;
高速模式(ADHSEN=1,
ADVCMHS=1)
分辨率
FADCLK
32KHz
—
8
转换时钟频率
测试条件
FADCLK
256KHz
—
2
MHz
AD 转换选择内部 VREF
作为正端参考电压;
高速模式(ADHSEN=1,
ADVCMHS=1)
转换时间(不
包括采样时
间)
TADC
—
13
—
Tadclk
—
采样时间
TADS
250
—
—
ns
—
注 1:建议 ADC 转换在高速模式下进行。
注 2:建议 ADC 转换时钟频率设置在 512KHz~2MHz 之间,频率设置过高或过低,都可能会导致 ADC 转换精度降
低。
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模拟小信号 ADC offset 特性表
1)参考电压为内部 VREF1.8V,VDD=3.0V 时,不同 ADC 时钟频率、对应于不同模拟输
入 Vain 电压小信号的 ADC offset 典型值如下:
测试条件
参数
最小值
典型值
最大值
电源电压
模拟输入电压
参考电压
ADC 时钟频率
VDD
Vain
—
2LSB
—
2MHz
—
3LSB
—
1MHz
—
3LSB
—
—
3LSB
—
—
2LSB
—
0mV
内部
500KHz
VREF1.8
250KHz
LRC
(32KHz)
ADC
offset
3V
—
±1LSB
—
2MHz
—
3LSB
—
1MHz
—
3LSB
—
—
3LSB
—
—
2LSB
—
4mV
内部
500KHz
VREF1.8V
250KHz
LRC
(32KHz)
注:如果应用系统对模拟小信号的 ADC offset 精度和一致性有严格要求,则推荐 ADC 时钟频率为 1MHz 以下。
2)ADC 时钟频率为 1MHz、采样时间为 8Tad 时,不同 ADC 参考电压,不同 VDD,对应于
不同模拟输入 Vain 电压小信号的 ADC offset 典型值如下:
测试条件
参数
最小值
典型值
最大值
模拟输入
参考电压
电压 Vain
ADC
电源电压
时钟频率
VDD
—
3LSB
—
内部 VREF1.8V
3.0~5.0V
—
1LSB
—
内部 VREF2.5V
3.0~5.0V
—
2LSB
—
外部 VREF1.8V
0mV
外部 VREF1.8V
3.0V
1MHz
—
-2LSB
—
—
1LSB
—
VDD
3.0V
ADC
—
-2LSB
—
VDD
5.0V
offset
—
3LSB
—
内部 VREF1.8V
3.0~5.0V
—
1LSB
—
内部 VREF2.5V
3.0~5.0V
—
2LSB
—
5.0V
外部 VREF1.8V
4mV
—
-2LSB
—
—
1LSB
—
VDD
3.0V
—
-2LSB
—
VDD
5.0V
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外部 VREF1.8V
3.0V
1MHz
5.0V
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ADC 转换时间对照表,ADC 转换参考电压选择为内部 VREF
工作频率
A/D 时钟源
选择
16M
8M
4M
1M
Fosc
不推荐使用
不推荐使用
不推荐使用
TADCLK = 1us
Fosc/2
不推荐使用
不推荐使用
TADCLK = 0.5us
TADCLK = 2us
Fosc/4
不推荐使用
TADCLK = 0.5us
TADCLK = 1us
TADCLK = 4us
Fosc/8
TADCLK = 0.5us
TADCLK = 1us
TADCLK = 2us
不推荐使用
Fosc/16
TADCLK = 1us
TADCLK = 2us
TADCLK = 4us
不推荐使用
Fosc/32
TADCLK = 2us
TADCLK = 4us
不推荐使用
不推荐使用
Fosc/64
TADCLK = 4us
不推荐使用
不推荐使用
不推荐使用
ADC 转换时间对照表,ADC 转换正端参考电压选择为 VDD 或外部 VREFP
工作频率
A/D 时钟源
选择
16M
8M
4M
1M
Fosc
不推荐使用
TADCLK = 0.125us
TADCLK = 0.25us
TADCLK = 1us
Fosc/2
TADCLK = 0.125us
TADCLK = 0.25us
TADCLK = 0.5us
TADCLK = 2us
Fosc/4
TADCLK = 0.25us
TADCLK = 0.5us
TADCLK = 1us
TADCLK = 4us
Fosc/8
TADCLK = 0.5us
TADCLK = 1us
TADCLK = 2us
TADCLK = 8us
Fosc/16
TADCLK = 1us
TADCLK = 2us
TADCLK = 4us
TADCLK = 16us
Fosc/32
TADCLK = 2us
TADCLK = 4us
TADCLK = 8us
TADCLK = 32us
Fosc/64
TADCLK = 4us
TADCLK = 8us
TADCLK = 16us
不推荐使用
模拟比较器特性表
参数
符号
最小值
典型值
最大值
单位
测试条件
—
电源电压
VDD
2.5
—
5.5
V
输入失调电压
VOFFSET
—
±4
—
mV
输入共模电压
VCOM
0.6
—
VDD-1.0
V
—
响应时间
TRESP
—
50
—
ns
—
25℃,VDD=5V
模拟运放 OPA 交流特性表
参数
符号
最小值
典型值
最大值
单位
测试条件
—
电源电压
VDD
2.5
—
5.5
V
输入失调电压
VOFFSET
—
±5
—
mV
输入共模电压
VCOM
0.05
—
VDD-1.5
V
—
OPA 输出电流
IOPAOUT
—
—
100
uA
—
直流增益
GDC
—
80
—
dB
—
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25℃,VDD=5V
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参考电压特性表
参数
ADC/运放/模拟比
较器内部参考电压
符号
最小值
典型值
2.465
2.5
测试条件
V
VREFSEL=1,
25℃,VDD=5V
2.535
2.45
2.5
2.55
V
1.775
1.8
1.825
V
VREFSEL=0,
25℃,VDD=2.5V~5.5V
V
VREFSEL=0,
-40℃~85℃,
VDD=2.5V~5.5V
VREF
1.8
1.836
内部 16MHz 时钟校准性表
参数
内部 16MHz 时钟频率
单位
VREFSEL=1,
-40℃~85℃,
VDD=3.4V~5.5V
1.764
最大值
符号
最小值
典型值
最大值
单位
15.84
16
16.16
MHz
25℃,
VDD = 5V
15.68
16
16.32
MHz
-40℃~85℃,
VDD=2.5V~5.5V
最小值
典型值
最大值
单位
测试条件
Fintosc
测试条件
低电压复位 BOR 电压特性
参数
符号
BOR 低电压设定电压 1
Vbor1
3.8
4.0
4.6
V
25℃,
VDD=3.0V~5.5V
BOR 低电压设定电压 2
Vbor2
3.1
3.3
3.8
V
25℃,
VDD=3.0V~5.5V
BOR 低电压设定电压 3
Vbor3
2.6
2.8
3.2
V
25℃,
VDD=2.2V~5.5V
BOR 低电压设定电压 4
Vbor4
1.8
2.0
2.4
V
25℃,
VDD=1.8V~5.5V
BOR 低电压复位脉宽
Tbor
-
220
-
us
设计理论值
低电压检测 LVD 电压特性
参数
符号
最小值
典型值
最大值
单位
测试条件
LVD 低电压设定电压 1
Vlvd1
4.4
4.6
4.8
V
25℃,
VDD=4.4V~5.5V
LVD 低电压设定电压 2
Vlvd2
3.8
4.0
4.2
V
25℃,
VDD=3.9V~5.5V
LVD 低电压设定电压 3
Vlvd3
3.6
3.6
3.8
V
25℃,
VDD=3.5V~5.5V
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参数
符号
最小值
典型值
最大值
单位
测试条件
LVD 低电压设定电压 4
Vlvd4
2.8
3.0
3.2
V
25℃,
VDD=2.8V~5.5V
LVD 低电压设定电压 5
Vlvd5
2.6
2.8
3.0
V
25℃,
VDD=2.6V~5.5V
LVD 低电压设定电压 6
Vlvd6
2.4
2.6
2.8
V
25℃,
VDD=2.4V~5.5V
LVD 低电压设定电压 7
Vlvd7
2.2
2.4
2.6
V
25℃,
VDD=2.2V~5.5V
LVD 低电压设定电压 8
Vlvd8
2.0
2.2
2.4
V
25℃,
VDD=2.0V~5.5V
LVD 低电压设定电压 9
Vlvd9
1.8
2.0
2.2
V
25℃,
VDD=1.8V~5.5V
LVD 低电压复位脉宽
Tlvd
-
220
-
us
设计理论值
注:LVD 档位必须高于 BOR 复位电压档位,否则 LVD 功能失效。
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附录3. 2
参数特性图
本节中所列图示均为抽样测试,仅作为设计参考之用。其中部分图示中所列的数据已超出指
定的操作范围,此类信息也仅供参考,芯片只保证在指定的范围内正常工作。
芯片静态电流随芯片电压变化特性图
-40℃
25℃
85℃
400.00
350.00
300.00
静态功耗(uA)
250.00
200.00
150.00
100.00
50.00
0.00
3.0
5.0
VDD(V)
5.5
I/O 端口信号输入特性图(室温 25℃)
VILmax(V)[PA5]
VIHmin(V)[PA5]
4.00
3.50
3.00
Vi(V)
2.50
2.00
1.50
1.00
0.50
0.00
2.0
2.5
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3.0
3.5
4.0
Vdd(V)
4.5
5.0
5.5
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I/O 端口信号输出特性图
A: VOH vs IOH@VDD=2.5V
VDD=2.5V
-45℃
25℃
85℃
18
16
IOH(mA)
14
12
10
8
6
4
2
0
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
VOH(V)
B: VOL vs IOL@VDD=2.5V
VDD=2.5V
-40℃
25℃
85℃
25
IOL(mA)
20
15
10
5
0
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
VOL(V)
C: VOH vs IOH@VDD=3.5V
VDD=3.5V
-45℃
25℃
85℃
35
30
IOH(mA)
25
20
15
10
5
0
0
1
2
3
4
VOH(V)
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D: VOL vs IOL@VDD=3.5V
VDD=3.5V
-40℃
25℃
85℃
45
40
IOL(mA)
35
30
25
20
15
10
5
0
0.0
1.0
2.0
3.0
4.0
VOL(V)
E: VOH vs IOH@VDD=5.0V
VDD=5.0V
-45℃
25℃
85℃
60
IOH(mA)
50
40
30
20
10
0
0
1
2
3
4
5
6
VOH(V)
F: VOL vs IOL@VDD=5.0V
VDD=5.0V
-40℃
25℃
85℃
70
60
IOL(mA)
50
40
30
20
10
0
0.0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
VOL(V)
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G: VOH vs IOH@VDD=5.5V
VDD=5.5V
-45℃
25℃
85℃
70
60
IOH(mA)
50
40
30
20
10
0
0
1
2
3
4
5
6
VOH(V)
H: VOL vs IOL@VDD=5.5V
VDD=5.5V
-40℃
25℃
85℃
80
70
IOL(mA)
60
50
40
30
20
10
0
0.0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
VOL(V)
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