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第二章 EM78系列單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu)( 2.9)
第二章 EM78系列單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu)( 2.9)
 更新時間:2008-7-26 20:10:39  點擊數(shù):2
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2.9.       休眠狀態(tài)和喚醒

    EM78X56單片機(jī)除了正常工作狀態(tài)外,還有一種休眠狀態(tài)(或為掉電模式)。通過執(zhí)行“SLEP”指令,即可進(jìn)入休眠模式。單片機(jī)的休眠模式可被下列情況喚醒:
    ①由RESET產(chǎn)生的復(fù)位信號
    ②WDT超時溢出復(fù)位(若WDT啟動)
    ③Port6輸入變化(若使能Port6變化中斷)
    前兩種情況會產(chǎn)生單片機(jī)復(fù)位,狀態(tài)寄存器R3的P和T標(biāo)志可以用來判別是何種復(fù)位喚醒。第三種情況要考慮總的中斷開啟與否(執(zhí)行ENI或DISI指令)決定單片機(jī)在喚醒之后是否跳到中斷向量,若在執(zhí)行“SLEP”指令之前:
    a.若開中斷(ENI),則喚醒后程序跳到中斷向量OO8H位置
    b.若關(guān)中斷(DISI)則喚醒后程序從“SLEP”指令的下一條指令執(zhí)行。
    同時進(jìn)入休眠模式之前,只有②③兩種之一可由軟件使能。如果:
(a)Port6輸入變化中斷在“SLEP”指令之前使能,則WDT必須關(guān)閉。因此單片機(jī)只能在①③情況下喚醒
(b)WDT在“SLEP”指令之前使能,Port6輸入變化中斷必須關(guān)閉,因此單片機(jī)只能在①或②的情況下喚醒。
    在上述a種情況下,用Port6輸入變化中斷來喚醒單片機(jī),則下述指令必須在“SLEP”之前執(zhí)行:
    MOV A ,         XX000110b                   ;選擇內(nèi)部TCC時鐘
    CONTW
    CLR R1                                       ;清除TCC和預(yù)分頻器
    MOV A,         XXXX1110b                    ;選擇WDT預(yù)分頻系數(shù)
    CONTW
    WDTC                                         ;清WDT
    MOV            A,OXXXXXXXb                  ;關(guān)WDT
    IOW            RE
    MOV            R6,R6                         ;讀取Port6
    MOV            A,00000X1Xb                   ;使能Port6輸入中斷
    IOW RF
    ENT (或 DISI)                                  ;使能(或關(guān)閉)總中斷
    SLEP
    NOP                                            ;
    在使能Port6輸入變化中斷之前,必須先讀取Port6(MOVR6,R6),因為輸入的變化是通過目前的輸入和原來R6中的內(nèi)容比較而得出(如上例)。Port6除了被設(shè)為輸出狀態(tài)的引腳外,都有因電平改變而中斷的特性。

特別注意:從休眠模式喚醒后,WDT將被使能,因此,喚醒后的WDT工作情況要重新設(shè)定。
圖2.16  port6輸入中斷與喚醒電路圖

2.10      中斷功能

2.10.1.      硬件中斷

    EM78X56系列有下列三種下降沿觸發(fā)的硬件中斷
    ①TCC定時器溢出中斷
    ②Port6輸入變化中斷
    ③外部中斷(P60/INT引腳)
    中斷的控制通過中斷屏蔽寄存器IOC、總中斷開啟指令ENI和關(guān)閉指令DISI來控制。當(dāng)有中斷產(chǎn)生時,程序指針將指向中斷向量地址008H,并將當(dāng)前PC壓棧,進(jìn)入中斷服務(wù)程序,可由RF寄存器來查詢是何中斷源,在離開中斷服務(wù)程序及使能中斷之前,必須清除RF中的中斷標(biāo)志位以免重復(fù)中斷。同時,中斷服務(wù)程序中應(yīng)保護(hù)原程序的環(huán)境(如:A內(nèi)容、標(biāo)志位等),返回中斷時也應(yīng)恢復(fù)原環(huán)境的內(nèi)容,并開啟中斷。

除了RF的ICIF位外,RF中的其它位當(dāng)有中斷時標(biāo)志位都置“1”,而不管中斷屏蔽寄存器IOCF中相關(guān)的屏蔽位狀態(tài)和ENI指令是否執(zhí)行。注意:讀RF結(jié)果是RF與IOCF相與的結(jié)果。如圖2.17所示,為中斷產(chǎn)生電路!癛ETI”指令是從中斷返回并開中斷(等于執(zhí)行ENI指令)
                        圖2.17  中斷產(chǎn)生電路

2.10.2.      軟件中斷

執(zhí)行“INT”指令,將產(chǎn)生一個軟中斷,其中斷向量為001H(地址002H~007H預(yù)留,必須為NOP)如下:
    ORG 0OOH
    JMP RESET ;復(fù)位地址(000H)
    JMP INT1  ;軟中斷入口地址(001H)
    NOP
    NOP
    NOP
    NOP
    NOP
    NOP
JMP INT2硬件中斷入口地址(008H)

2.11.       振蕩器

    EM78X56可以工作在RC振蕩、晶振低頻、晶振高頻下,通過寄存器CODE OPTION中的(MS、HLF、HLP)來選擇:
1.MS=0、HLF=0為RC振蕩形式,振蕩頻率內(nèi)外按Rext、Cext值所確定,它屬于低成本、但頻率精度要求不高的場合適用,RC振蕩電路和RC對應(yīng)值如下圖2.18所示。
 
 

圖2.18 RC振蕩電路
 
 
Cext
Rext
AverageFosc@5V,25℃
Average Fosc@3V,25℃
20pF
3.3k
5.1k
 10k
100k
3.20MHz
2.22MHz
1.28MHz
150KHz
2.47MHz
1.83MHz
1.14MHz
143KHz
100pF
3.3k
5.1k
 10k
100k
1.13MHz
 758KHz
 409KHz
  51KHz
974KHz
675KHz
376KHz
43.7KHz
300pF
3.3k
5.1k
 10k
100k
472KHz
310KHz
165KHz
17.5KHz
420KHz
283KHz
153KHz
17.0KHz
          表2.8  RC振蕩電路中R、選值參考表
 
    2.MS=1、HLF=0、HLP=0為低頻晶振方式,這種方式振蕩器處于低頻,低電壓工作條件下,最大頻率不超過4MHZ,單片機(jī)工件在低功能下。
    3.MS=1,HLF=1,HLP=1為高頻晶振方式,振蕩器處在高速工作條件下,所以最小振蕩頻率不小于1MHZ,在這種模式下,功耗將大于低頻振蕩方式。

圖2.19  為晶振振蕩電路.
 

圖2.19  晶振振蕩電路圖
 
 
 
 
     晶振和陶瓷諧振器匹配的電容選值表如下:
Oscillator Type
Frequecy Mode
Frequency
C1(pF)
C2(pF)
Ceramic Resonators
HXT
455kHz
10~150
100~150
2.0MHz
20~40
20~40
4.0MHz
10~30
10~30
Crystal Oscillator
LXT
32.768kHz
25
15
100KHz
25
25
200KHz
25
25
455KHz
20~40
20~150
HXT
1.0MHz
15~30
15~30
2.0MHz
15
15
4.0MHz
15
15
表2.9  晶振容電路電容選值參考表
      晶振典型工作速度列表如下:
Conditions
VDD(V)
Fxt max.(M)
One cycles with two clocks
2.5
3.58
3
4
5
12
6.5
17
Two cycles with two clocks
2.5
3.84
3
5
5
15
6
17
One cycles with four clocks
2.5
8
3
10
5
28
6
33
Two cycles with four clocks
2.5
9
3
11
5
31
6
36
     注:X cycles:一個指令的周期數(shù)(專指(CALL、RET等)   X clocks:一個指令周期的振蕩周期數(shù)

2.12.       結(jié)構(gòu)選擇寄存器(CODE OPTION)

    EM78X56的結(jié)構(gòu)寄存器,并非一般的程序存貯器,它是不可存取,MASK版EM78X56只能是在掩膜時寫入,對EM78P156 OTP型則可通過燒入器寫入。它用來設(shè)定單片機(jī)的一些功能。

2.12.1.      EM78156/256/456(MASK版)結(jié)構(gòu)寄存器

7
6
5
4
3
2
1
0
HLF
MS
/POVD
CLKS
CYES
 
Bit0(0(CYES):特殊指令(如:JMP、CALL、RET、RETL等,參看指令部分)的指令周期選擇
       0:一個指令周期       1:二個指令周期
    Bit1(CLKS):指令周期時鐘選擇
       0:二個振蕩時鐘為一個指令周期
       1:四個振蕩時鐘為一個指令周期
    Bit2(POVD):啟動電壓檢測器(注:使能電壓檢測器時將額外產(chǎn)生15μA功耗)
       0:使能       1:關(guān)閉
    Bit3(MS):振蕩器形式選擇
       0:RC型       1:XTAL(晶振或陶瓷諧振器)
    Bit4(HLF):XTAL頻率選擇
      0:低頻(32.768KHZ)      1:高頻
    只有當(dāng)MS=1時此位方才有作用,當(dāng)MS=0,HLF必須為“0”
    Bit5~7  未使用,須設(shè)為0

2.12.2.      EM78P156A/B(OTP型)結(jié)構(gòu)選擇寄存器

1結(jié)構(gòu)選擇寄存器
12
11
10
9
8
7
6~0
MS
ENWDTB
CLKS
CYES
HLF
HLP
——
Bit12(MS):振蕩器形式選擇
0:RC型                     1:XTAL型
Bit11(ENWDTB):看門狗使能
0:使能 WDT             1:關(guān)閉WDT
Bit10(CLKS):一個指令周期的振蕩時鐘數(shù)
0:2個振蕩時鐘          1:4個振蕩時鐘
Bit9(CYES):特殊指令的指令周期數(shù)
0:一個指令周期         1:二個指令周期
Bit8(HLP):XTAL頻率選擇
0:低頻(32.768KHZ)1:高頻
只有在MS=1時,此位才有用,當(dāng)MS=0時HLF必須為“0”。
Bit7(HLP):功耗選擇
0:低功耗                   1:高功耗
Bit6~0:未使用,缺省值為000001
以上OTP結(jié)構(gòu)位在OTP燒寫器軟件中設(shè)置并燒入
2:OTP型EM78156A/B程序加密位和用戶識別碼寄存器
12
11~0
/PT
—  —  —
Bit12(/PT):加密位
0:加密使能         1:不加密
Bit11~0:用戶識別碼
以上內(nèi)容都在OTP燒入器內(nèi)程序設(shè)定并燒入。

2.13.       EM78X56單片機(jī)電氣特性

  交流電氣特性 (TA=0℃~70℃, TDD=5.0V±5%,TSS=0V)
參數(shù)
符號
條件
最小
典型
最大
單位
InputCLK duty cycle
Dclk
 
45
50
55
%
Instruction cycle time
(CLKS=“0”)
Tins
XTAL Type
125
 
DC
ns
RC Type
500
 
DC
ns
TCC input period
Ttcc
Note 1
(Tins+20)/N
 
 
ns
Device reset hold time
Tdr
 
 
18
 
ns
Watchdog timer period
Twdt
 
 
18
 
ns
Input pin setup time
Tset
 
 
0
 
ns
Input pin hold time
Thold
 
 
20
 
ns
Output pin delay time
Tdelay
 
 
50
 
ns

   注意:N=預(yù)分頻系數(shù)
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