- •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.
10.1.1 Аккумуляторы a и b.
Аккумулятор A и аккумулятор B - это 8-разрядные регистры общего назначения, используемые для хранения операндов и результатов арифметических вычислений или работы с данными. Эти два аккумулятора могут быть объединены в один 16-разрядный аккумулятор, называемый аккумулятором D.
10.1.2 Индексный регистр X.
16-разрядный регистр X используется для индексного режима адресации. Он обеспечивает 16-разрядный индекс, который добавляется к 8-битовому смещения, содержащемуся в команде для того, чтобы вычислить эффективный адрес. Регистр X можно также использовать как счетчик или регистр для временного хранения данных.
10.1.3 Индексный регистр Y.
16-разрядный регистр Y также может быть использован для индексной адресации, подобно регистру X. Однако, все команды, использующие регистр Y содержат один дополнительный байт кода и время выполнения увеличивается на один дополнительный цикл.
10.1.4 Указатель стека SP.
Указатель стека-это 16-разрядный регистр, который содержит адрес следующей свободной ячейки стека. Стек представляет из себя последовательность ячеек памяти, организованных по принципу LIFO (первым вошел - последним вышел), что позволяет сохранять данные при прерываниях и вызовах подпрограмм. Каждый раз при добавлении в стек нового байта значение регистра SP уменьшается, а при извлечении из стека - увеличивается.
10.1.5 Программный счетчик PC.
Программный счтчик является 16-разрядным регистром, содержащим адрес следующей выполняемой команды.
10.1.6 Регистр условий CCR.
Регистр условий представляет из себя восьмиразрядный регистр, биты которого отражает состояние системы АЛУ после выполнения очередной команды. Эти биты можно отдельно протестировать в ходе выполнения программы и в зависимости от результата предпринять определенные действия. Каждый бит регистра условий подробно рассматривается ниже.
Флаг переноса/заема (C).Флаг C устанавливается, если в течение последней арифметической операции в арифметико-логическом устройстве (АЛУ) был зафиксирован перенос или заем. На этот флаг также оказывают влияние команды сдвига и циклического свига.
Флаг переполнения (V).Флаг переполнения устанавливается, если в результате арифметической операции было зафиксировано переполнение, в противном случае флаг сбрасывается.
Флаг нуля (Z).Флаг нуля устанавливается в том случае, если результатом последней арифметической, логической команды или команды пересылки данных был ноль, в противном случае флаг нуля сбрасывается.
Флаг отрицательного результата (N).Флаг устанавливается, если результатом последней арифметической, логической команды или команды пересылки данных было отрицательное число, в противном случае флаг сбрасывается. Число считается отрицательным, если его старший значащий бит равен единице.
Маска прерываний (I).Бит маскирования прерываний может быть установлен как аппаратно, так и командой в ходе выполнения программы. Установленный бит запрещает все маскируемые прерывания (как внешние, так и внутренние).
Флаг полупереноса (H).Флаг полупереноса устанавливается в том случае, когда в ходе выполнения команд ADD, ABA или ADC в АЛУ был зафиксирован перенос из между тертьим и четвертым битами, во всех остальных случая флаг сбрасывается.
Маска X прерываний (X).Этот бит может быть установлен только аппаратно (посредством сигналов на выводах RESET/ или XIRQ/). Сбросить его можно программно - командой TAP или RTI.
Запрещение режима STOP (S).Бит запрещает выполнение команды STOP, когда он установлен, и разрешает ее выполнение в обратном случае. Бит S полностью управляется программно. Если бит S установлен, то команда STOP интерпретируется как NOP.