- •Однокристальная микроЭвм
- •Содержание
- •1. Введение.
- •1.1 Характеристики.
- •1.2 Общее описание.
- •1.3 Программная модель.
- •1.4 Характеристики представителей семейства mc68hc11.
- •2. Описание сигналов и режимы работы.
- •2.1 Описание выводов.
- •2.1.1 Выводы питания (vdd) и земли (vss).
- •2.1.2 Сброс (reset/).
- •2.1.3 Входы внешней синхронизации (xtal и extal).
- •2.1.4 Вывод тактовой частоты синхронизации e (e).
- •2.1.5 Запрос прерывания (irq/).
- •2.1.6 Немаскируемое прерывание (xirq/).
- •2.1.7 Выводы moda/lir/ и modb/vstby.
- •2.1.8 Опорные напряжения ацп (vrLи vrh).
- •2.1.9 Строб b и чтение/запись (strb / r/w/).
- •2.1.10 Строб a и строб адреса (stra/as)
- •2.1.11 Сигналы портов.
- •2.2 Режимы работы.
- •2.2.1 Однокристальный режим.
- •2.2.2 Расширенный режим.
- •2.3 Специальный режим загрузки.
- •Примечание
- •Примечание
- •2.2.4 Дополнительные опции загрузчика программ.
- •2.2.5 Специальный режим теста.
- •3. Внутренняя память.
- •3.1 Карта памяти.
- •3.2 Озу и регистр отображения памяти (init).
- •3.5 Эсппзу.
- •3.5.1 Регистр управления эсппзу (pprog).
- •3.5.2 Регистр защиты эсппзу (bprot).
- •3.5.3 Программирование/стирание внутреннего эсппзу.
- •3.5.4 Регистр конфигурации системы (config).
- •Примечание: в этот момент недопустим сброс контроллера!!!
- •4. Параллельный ввод/вывод.
- •4.1 Порты ввода/вывода общего назначения (c и d).
- •4.2 Порты с фиксированным направлением ввода/вывода (a, b и e).
- •4.3 Простой стробируемый ввод/вывод.
- •4.3.1 Стробируемый ввод-порт c.
- •4.3.2 Стробируемый вывод-порт b.
- •4.4 Ввод/вывод с полным квитированием установления связи.
- •4.4.1 Протокол режима ввода с полным квитированием установления связи.
- •4.4.2 Протокол режима вывода с полным квитированием установления связи.
- •4.5 Регистр управления вводом/выводом (pioc).
- •5. Последовательный интерфейс связи (sci).
- •5.3 Особенности при работе в системах с несколькими приемниками.
- •5.4 Принимаемые данные (RxD).
- •5.5 Распознавание старт-бита.
- •5.6 Передаваемые данные (TxD).
- •5.7 Фунциональное описание.
- •5.8 Регистры sci.
- •5.8.1 Регистр данных последовательной связи (scdr).
- •5.8.2 Регистр управления 1 (sccr1).
- •5.8.3 Регистр управления 2 (sccr2).
- •5.8.4 Регистр статуса последовательной связи (scsr).
- •5.8.5 Регистр скорости приема/передачи (baud).
- •Примечание
- •Примечание
- •6. Последовательный периферийный интерфейс.
- •6.1 Общий обзор и характеристики.
- •6.2 Описание сигналов spi.
- •6.2.1 Вход ведущего-выход ведомого (miso).
- •6.2.2 Выход ведущего-вход ведомого (mosi).
- •6.2.3 Сигналы синхронизации (sck).
- •6.2.4 Выбор ведомого устройства (ss/).
- •6.3 Функциональное описание.
- •6.4 Регистры spi.
- •6.4.1 Регистр управления периферийным интерфейсом (spcr).
- •6.4.2 Регистр статуса поеледовательного периферийного интерфейса (spsr).
- •6.4.3 Регистр ввода/вывода spi.
- •7. Аналого-цифровой преобразователь.
- •7.1 Процесс преобразования.
- •7.2 Назначение каналов.
- •7.4 Работа в многоканальном режиме.
- •7.5 Работа в режимах stop и wait.
- •7.6 Регистр управления и статуса ацп (adctl).
- •Примечание:
- •Примечание:
- •7.7 Регистры результатов преобразований 1,2,3 и 4 (adr1, adr2, adr3 и adr4).
- •7.8 Подача питания на ацп и выбор источника синхронизации.
- •8. Программируемый таймер, прерывания реального времени и счетчик импульсов.
- •8.1 Программируемый таймер.
- •8.1.1 Счетчик.
- •8.1.2 Входная фиксация.
- •8.1.3 Выходное сравнение.
- •8.1.4 Управление вводом/выводом выходного сравнения 1.
- •8.1.5 Регистр принудительного сравнения таймера (cforc).
- •8.1.6 Регистр 1 маскирования выходного сравнения (oc1m).
- •8.1.7 Регистр данных выходного сравнения 1 (oc1d).
- •8.1.8 Регистр 1 управления таймером (tctl1).
- •8.1.9 Регистр 2 управления таймером (tctl2).
- •8.1.10 Регистр 1 маскирования прерываний таймера (tmsk1).
- •Примечание:
- •8.1.11 Регистр 1 флагов прерывания таймера (tflg1).
- •Примечание:
- •8.1.12 Регистр 2 маскирования прерываний таймера (tmsk2).
- •8.1.13 Регистр 2 флагов прерываний таймера (tflg2).
- •8.2 Прерывания реального времени.
- •8.3 Счетчик импульсов.
- •8.4 Регистр управления счетчиком импульсов (pactl).
- •9. Сброс, прерывания и режимы с пониженным потреблением энергии.
- •9.1 Варианты сброса.
- •9.1.1 Внешний вывод reset/.
- •9.1.2 Сброс при включении питания.
- •9.1.3 Сброс, вызываемый системой слежения.
- •9.1.4 Сброс тактового монитора.
- •9.1.5 Регистр выбора конфигурации (option).
- •9.2 Прерывания.
- •9.2.1 Программное прерывание (swi).
- •Примечание
- •9.2.2 Прерывание по неверному коду команды.
- •9.2.3 Биты маскирования прерываний регистра условий.
- •9.2.4 Структура приоритетов.
- •9.2.5 Регистр наивысшего приоритета I-прерывания (hprio).
- •9.3 Режимы пониженного энергопотребления.
- •9.3.1 Команда wait.
- •9.3.2 Команда stop.
- •10. Центральный процессор, режимы адресации и система команд.
- •10.1 Регистры цп.
- •10.1.1 Аккумуляторы a и b.
- •10.2 Режимы адресации.
- •10.2.1 Непосредственная адресация.
- •10.2.2 Прямая адресация.
- •10.2.3 Расширенная адресация.
- •10.2.4 Индексная адресация.
- •10.2.5 Неявная адресация.
- •10.2.6 Относительная адресация.
- •10.2.7 Байт префикса.
- •10.3 Система команд.
- •11. Электрические характеристики.
- •11.1 Максимальные диапазоны.
- •11.2 Температурные характеристики.
- •11.3 Энергопотребление.
- •11.4 Электрические характеристики.
- •11.5 Синхронизация.
- •11.7 Характеристики системы ацп.
- •11.8 Временные диаграммы шины расширенния.
- •11.9 Временные характеристики spi.
- •11.10 Характеристики эсппзу.
- •12. Корпус.
- •12.1 Расположение выводов.
- •12.2 Размеры корпуса.
МС68НС705С8
Однокристальная микроЭвм
MC68HC11E9
Содержание
1. Введение.
Изготовленный по КМОП - технологии с высокоплотной структурой восьмиразрядный микроконтроллер MC68HC11E9 предназначается для выполнения сложных задач. Для достижения номинальной частоты шины 2 МГц были использованы новые технологии. Кроме того, полностью статическая конструкция позволяет работать на очень низких частотах, тем самым уменьшая потребление энергии.
1.1 Характеристики.
ОЭВМ имеет ряд отличительных особенностей в аппаратном и программном обеспечении, которые перечислены ниже:
Особенности аппаратного обеспечения:
·12 Кбайт ПЗУ;
·512 байт ЭСППЗУ;
·512 байт ОЗУ;
·расширенный 16-разрядный таймер:
4-разрядный предделитель частоты.
Три функции входного захвата и пять-выходного сравнения или
Четыре функции входного захвата и четыре-выходного сравнения.
·восьмиразрядный счетчик внешних импульсов.
·последовательный интерфейс связи расширенного формата NRZ;
·последовательный периферийный интерфейс;
·восьмиканальный, восьмиразрядный АЦП;
·прерывания реального времени;
·система слежения за правильностью работы ОЭВМ;
·52-выводной квадратный пластиковый корпус.
Особенности программного обеспечения:
·система команд представляет собой надмножество системы команд семейства M6800;
·дробное и целочисленное 16x16 деление;
·операции над битами данных;
·режимы малого потребления энергии (WAIT и STOP);
1.2 Общее описание.
Технология с использованием КМОП-структур с высокой степенью компоновки, использованная для создания MC68HC11E9, сочетает в себе малые размеры и высокую тактовую частоту по сравнения с КМОП технологией, одновременно с низким потреблением энергии и высокой устойчивостью по отношения к различным помехам. Внутреняя память включает в себя 12 Кбайт ОЗУ, 512 байт электрически стираемого перепрограммируемого ПЗУ (ЭСППЗУ) и 512 байт статического ОЗУ.
Основные переферийные функции обеспечиваются встроенными схемами микроконтроллера. В их числе: восьмиканальный 8-разрядный АЦП; асинхронный последовательный интерфейс связи; синхронный последовательный переферийный интерфейс; основной 16-разрядный таймер с тремя входными и пятью выходными линиями, поддерживающий прерывания реального времени; 8-разрядный счетчик внешних импульсов для подсчета внешних импульсов или измерения периодов внешних сигналов.
Кроме этого в состав микроконтроллера входит схема автоматического слежения, предназначенная для защиты системы от ошибок. Эта схема генерит системный сброс в случае остановки работы или недопустимо низкой частоты тактового генератора.
Схема определения неверного кода операции вызывает немаскируемое прерывание, если в процессе выполнения программы встречается неправильный код команды. Для уменьшения потребления энергии, доступно два программно устанавливаемых режима работы-WAIT и STOP. Блок-диаграмма микроконтроллера MC68HC11E9 показана на рисунке 1-1.
Рис. 1-1. Внутренняя структура ОЭВМ.
1.3 Программная модель.
Дополнительно к системе команд M6800 и M6801, система команд МС68НС11Е9 включает 91 код новых операций. На рисунке 1-2 представленыт семь программно доступных регистров процессора.
7 |
A |
0 |
7 |
B |
0 |
8-разрядные аккумуляторы A и B | ||||||||||||||||||
15 |
D |
0 |
или 16-разр. двойной аккумулятор D | |||||||||||||||||||||
|
|
|
| |||||||||||||||||||||
15 |
X |
0 |
индексный регистр X | |||||||||||||||||||||
|
|
|
| |||||||||||||||||||||
15 |
Y |
0 |
индексный регистр Y | |||||||||||||||||||||
|
|
|
| |||||||||||||||||||||
15 |
SP |
0 |
указатель стека | |||||||||||||||||||||
|
|
|
| |||||||||||||||||||||
15 |
PC |
0 |
программный счетчик | |||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||||||||||||||
|
7 |
|
|
|
|
|
|
0 |
| |||||||||||||||
|
S |
X |
H |
I |
N |
Z |
V |
C |
регистр условий | |||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
флаг заема/переноса |
| ||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
флаг переполнения |
| ||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
флаг нуля |
| ||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
флаг отрицательного числа |
| ||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
флаг маскирования прерываний I |
| ||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
флаг полупереноса (из бита 3) |
| ||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
флаг маскирования прерываний X |
| ||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
флаг запрещения режима STOP |
|
Рис. 1-2. Программно доступные регистры процессора.