义隆单片机全套教程

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5.2特殊功能寄存器. TCC/wDT及预分频器 Prescaler 32 7 O囗(PROT5、PROT6、PORT7) +··.;+4···· 32 3.8.EM78447复位 3.8 产生复位条件 3.82复位后的状态 ·;·:······+··“·····:····;4·· 383内部上电复位电路 34 39.休眠状态和唤醒 34 3.10.中断功能 .35 3.10.1硬件中断 102软件中断 3.11.振荡器 36 3.12.结构选择奇存器( CODE OPTION)… .36 3121EM78447 AP/BP(MASK版)结构寄存器 .36 3.12.2EM78P447AB(OTP型)结构选择寄存器 3.13.EM78447单片机电气特性… 第四章FM78指令系统 9 4.1 EM78指令概述 39 4.2. EMC汇编語言指令集… 39 42.1.面向寄存器(字节操作)型指令(26条). 422.面向位操作类指令(10条)… 140 42.3.常数操作和控制类指令(22条) EM78指令寻址方式 42 4.3.1.立即数寻址 43.2.直接寻址. 4 43.3.间接寻址 42 4.3.4.位寻址 42 4.4 EM78指令说明 第五章EM78系列单片机程序设计. 5.1 EM78系列八位微控器特色指令用法 5.1.1.查表指令与用法 5.1.2.分PAGE的用法 5.1.3."BS","BC"等指令对 l/O Port的作用 …63 5.1.4. LO Port读取的路径: 5.15.WDT( Watchdog Timer))的使用 5.2 基本设计规则 64 52.1.设定IO口的模式:………………….64 52,2.检查寄存器的内容: 523.简易的循环设计 524.查表程序设计 66 525.中断程序的设计 ·“+·“··· ∴68 52.6.延迟子程序的编写:… 53.应用程序设计实例 5.3.1.马达控制程序的设计 73 5.3.2.数码管LED显小 4 53.3.DA变换程序的设计 534.液晶LCD显示驷动程序.…. 76 535.异步串行通信 5.3.6.12C串行总线的控制 84 5.3.7.串行实时时钟芯片的接口 53.8.HD7279串行接口8位LFD数码管及64键键盘智能控制芯片 95 54.算术例程 54.1.无符号的BCD加法 104 542.无符号的BCD减法 …105 54.3. BCD TO BIN转换 106 第六章FM78系列单片机的开发T具及编程器 108 6.1 宏汇编(交叉汇编)与汇编语言格式….108 6.1.1.宏汇编稈序 108 61.2.汇编语言格式….….…. 108 6.1.3.錯誤信息说明: 110 6.14.编译結果说明: 62.软件仿貞器使用说明… 62.1.软件仿真器WIM56基本介紹 6,22.硬件设备介紹 62.3.屏幕浏览器. 112 624.功能描述. 113 6.3 义隆电了E8-ICE硬件仿真器…. ……15 63.1.设备需求 115 632.仿真器的安装 16 6.3.3.仿真程序操作说明… 117 634.E8-ICE显示信息说明 “面B“面面自由“面面“面“B、自自 121 6.4 EM78烧写器使用说明 ……122 64.1.烧写器的结构、安装与版本 122 642.烧写器的使用说明 第七章PIC程序转换至EM78XX. 126 7.1.芯片对照 7.2. 指令对照表 26 7.3. 转换软件使用说明 126 第一章FM78系列单片机简介武汉威帆(027)87644346 第一章EM78系列单片机简介 台湾义隆公司推出的八位FM78系列单片机已有多年,并广泛应用在家用电器、 工业搾制、仪器等方面,其优良的单片机结构和性能为用户所认同,但与AT89系列 PIC系列、Z86系刎、GMS97系列等单片机比较而言,EM78系列单片机进入内地市 场稍晩一些,所以一般人并不太了解。本章将对EM78系列单片机的主要特点作一个 概述,供大家参考(以EM78X56为例) 先进的单片机结构 EM78系列单片机将众多功能集于一身,这其中包括ALU、ROM、RAM、IO、堆栈、 中断控制器、定时/计数器、看门狗、电压检测器、复位电路、振荡电硌等,成为真正 意义上的单片机小系统。 优越的数据处理性能 EM78系列单片机采用RISC结构设计、单周期、单字节及流水线指令、五级堆栈、 RAM数量从32~157个,最短指令周期100ns,程序页面为1K(多至4页),与其它 一些单片机相比,EM78系列单片机具有更高、更快的运行处理速度 三、强大的单片机新功能 这包括: ①三个中断源:定时器中断、IO唤醒中断、外部信号输入中断 ②2 R-OPTION功能:如果用户程序有几个版本,希望能放在同一ROM内,则通过 R-OPTION 功能使可实现此想法, R-OPTION功能设置是在相关ⅠO上上拉或卜拉电阻,通过判断 相关IO的状态米选择执行内部何种版本程序。 ③内置电压检测器:当电源电压掉在一额定值以下时单片机始终处于复位状态,以此提高 系统的复位性能 )低功耗设计:止常上作电沇2mA、休眠状态电流1uA ⑤多功能IO口:可程序设置为ⅣO上拉、下拉、开路等方式 ⑥IO唤醒功能:通过IO变化唤醒处于休眠状态的单片机 ⑦内置看门狗定时器:提高单片札抗十扰能力 四、灵活的功能选择设计 通过软件分别设置: ①指令周期的时钟周期数(2/4) ②特殊指令的指令周期数(1/2) ⑧振荡方式(內部RC、外部RC、XTAL低频、XTAL高频等) ④ R-OPTION功能开/关 ⑤WDT廾关 笫1页 第一章FM78系列单片机简介武汉威帆(027)87644346 五、通俗易懂的指令系统 EM78系列单片机指令系统采用与大家熟知的MCS-51指令风格设计,共计58条指令, 大家通过较短的时间便能掌握运用。(本书第4章) 六、完备的开发手段 EM78系列单片机开发工具包括:软件仿真器、硬件定时仿真器( DOS/WIN版)、可 脱离微机使用的写入器(写入时间为1片/秒)、编译器(汇编和C话言)(本书第六 七、快速的代码转换 针对用户己采用其它厂家的单片机如PIC16C5X,我们可提供转换程序,通过快速的 代码转换,缩短开发周期,马上可以投片生产。(见本书第七章) 八、系列化的单片机设计 EM78系列单片机有二十种之多,用户可根据应用产品的要求,选择合适的FM78单片 机,方便产品的升级换代。以下两表为EM78系列单片机选型一览表 第2页 第二章EM78系列单片机硬件结构 武汉威帆(027)87644346 第二章EM78系列单片机硬件结构 EM78系刎单片机是采用低功耗、高速CMoS工艺制造的8位单片机,木章将以EM78X56 (包括EM78156、EM78256、EM78456)为例来讲述EM78系列单片机的内部结构、存贮器、 中断、Ⅰ/0、看门狗、振荡器和电压检测器等特点。 21.主要功能特点 采用8位数据总线和13位指令总线独立分离的 Harvard结构设计。 采用RISC指令集,共有57条单字节指令,其中99%为单周期指令(对程序计数器 PC指针进行写操作除外) ·1K~4KⅩ13的程序存贮器(有OTP和掩膜二个版木)。 ·48个通用数据寄存器可直接寻址使用 14个特殊功能寄存器 具有一个结构选择寄存器用于设置振荡器的工作方式等 具有五级堆栈令程序嵌套更自由。 两个双向三态Ⅰ0口,12个I/0线,可分别设置为上拉、下拉或集电极开路等。 具有三个硬件中断和一个软件中断 两种工作模式:正常工作模式2mA/5V 休眠模式 1uA/5V(可由1/O唤醒) ·只有R-倗PTI0N功能,即用电阻的上拉、下拉来选择内部程序的执行。 一个带8位预置器的8位定时/计数器,一个看门狗定时器(WT) 采用先进的加密方法保证用户代码不被读出 ·工作电压:2.5~5.5V工作频率DC~36Z、工作温度0℃~70℃。 22.EM78X56型号分类、命名方法及管脚功能说明 221.型号分类(表21): 型号 ROM(Bit)RAM(Byte) I0最短指令周期 EM78256 2KX13 12 111ns EM78456 4KX13 12 l⊥Ins 222.命名方法: EM 78 P 156 A P 封装形式 P-DIP M-SOIC S-SSOP 内置电压检测功能A有B-无 类型名 P:OTP;没有“P”为MASK版本 单片机系列与 EMC公司字头 第3页 第二章EM78系列单片机硬件结构 武汉威帆(027)87644346 223.EM78X56管脚功能描述 EM78P156APBP EM78P156AMBM EM78P156AS/BS P52 8口P P52 18P P52 2 PS」 Ps日217日Po P3日2 19□P50 16 6口osc TCC 18口osc RESET 15口osco RESET d 4 15 B osco RESET口4 7口osco VoD vss口5 14 VDD P0,INT vs日s16v 13口P67 P60.INT 13口P7 12口P6 POINT 14口P67 P62 Pal 口 12P5 101口P DIP SSOP 图2.1EM78156管脚图(EW78256和EM78456管脚同上) 管脚名称|I/0 功 能 PIC16C54/ 56 对应管脚名 P50~P53 I/0|P50~F53为双向I/0口,P50、P51同时为RAO~RA3 R- Option功能脚,P50~52能通过软什设置 为下拉 P60~P671/0P60~P67为双向I/0口,叫通过软件设置为RBO~RB7 上拉或丌路输出;另外,P60-~63可设为下 拉 I/O外部中断输入脚,下降沿触发中断(P60) 无 OSCI I XTAL型:晶体振荡器或外部时钟输入脚 OSCI RC型:RC振荡器输入脚 OSCO I/OXAL型:晶体振涝器输出脚或外部吋钟输入 OSC2 。 RC聖:输出一个指令周期的时钟信号 RESET Ⅰ施密特触发输入脚,当该脚保持低电平时, MCLR 单片机复位 实吋时钟/计数器输入脚,施特触发,当「RIC 该脚不用时,必须接地或VCC VDD 电 VDD VSS 地 表2.2EM78X56管脚功能描述 23.EM78内部结构框图 EM78X56在片内集成了一个8位算术运算单元ALU和工作寄存器AC、1K~4KROM、56 个RAM、12个I0口,8位预置器( Prescaler)及8位计数器(TCC)、振荡器、看门狗、 五级堆栈、中断控制器、指令寄存器、译码器和其它·些奇存器等。内部框图如图2.2所示 EM78系列单片机采用8位数据/控制总线和13位指令总线独立分离的 Harvard结构 流小线指令,即当一条指令在执行中,下一条指令已被从ROM取出放在指令寄存器等待执行 如此EM78系列几乎全部为单周期指令,执行速度更快 M8系列数据存贮器均可视为寄存器来寻址编程,分⊥作奇存器和特殊功能寄存器二 大类,2.5节将详细讲述寄存器的使用方法。 第4页 第二章EM78系列单片机硬件结构 武汉威帆(027)87644346 cact osco RESET DATA& CONTROL BUS 图2.2FM78X56内部功能框图 24.程序存储器和堆栈 241.程序存储器 EM78X56内部程序存储器和堆栈示意图如卜 EM78456 8Bit MOVR2,A A9A8-0 EM78256456 ADDR2,A A9=A8=0 A11A10 Ag A8A7--AO 堆栈 CALL、RET|堆栈2 RETL堆栈3 RETI堆栈4 椎栈5 000 000:复位地址 pag 001:软件中断向量地址 3FF 008:硬件中所向量地址 EM78156 400 page 7FF EM78256 800 page BFF C00 page FFF EM78456 图2.3程序存储器结构框图 第5页 第二章EM78系列单片机硬件结构 武汉威帆(027)87644346 PC指针(寄存器R2)和堆栈的位数依照型号EM78156、EM78256、FM78456分别是10位、 11位、12位,即寻地空间分别为1K、2K和4K,一个程序贞面为1K。贞面选择通过设定状 态寄存器R3的Bit6(PS1).Bit5(PS0)来完成,内容下表(表2.3所示 PSI(R3.6)|PO(R3.5)程序页面地址 0 001 0贞[000-3FF]EM78X56没有PS1、PS0 1页1007FF|EM78256/156 2页800-BFF|EM78256/156 3页[C00- FFFJEM78456 对EM78156μPS1、PS0位为通用读写位 ·对EM78256μPSI为通用读/写位 EM78X56可在同一贞面内直接跳转(JMP和调用子程序CALL),即JMP时装入目标地 址至PC的低10位CAIL时装入目标地址至PC的低10位,且PC+1压栈调用同IK页面内 的任何程序。 在EM783256EM78456中,当需要跳转或调用不同页面的子程序时,则须在调用前将修 改R3的PS0/PS1、PS0,执行JMP或CALL后将状态寄存器R3的PS0PS1、PS0载入PC 的A10/Al、A10 有一情况需特别注意:对PC(R2)进行直接操作指令如“MoR2、A”、“ADDR2、 A”、“BCR2,0”都将导致PC之第9及第10位(A9、A8)被清零,因此此类情况产生的 仟何跳转都限定在同一页面的前256地址(查表指令的使用均在此限制内) 242.堆栈 FM78X56有五级堆栈,遵循后入先岀的原则实现程序多至五级嵌套调用通常堆栈使用 如下: RT[堆栈顶端]-〉来自子程序的返冋 CAIL和中断响应时PC+L压栈:RET米中断的返回 当子程序或中断返回执行ET、REmM带参数返回)、RET中断返回)将栈顶值(栈1) 弹回程序计数器PC、同时将堆栈2的值拷贝到堆栈,堆栈3的值拷贝到堆栈2,以此类推。 要注意的是RET、RETL、RETI指令并没有改变R3中的PS0~PS1位便返回到原来调 用程序的页面所以当从一次跨页的子程序调用返回时,定要用指令恢复R3中原先的PS0、 PS1值。 25.数据存储器RAM结构 LM78X56的数据存储器分工作寄存器、特殊功能寄仔器和·般通用奇存器三大类,如图 2.4所小 251.工作寄存器 间接寻址寄存器 R0并非一个实际工作的寄在柴,只作为回接寻址用。任何对RO进行操作的指令,实 际上是存取由RAM选择寄在器4听指定的RAM内容 2. R1 (TCC) 第6页

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