EMC系列单片机原理及应用技术.pdf

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着重讲述EM78 系列单片机的特点及应用方法,共分七章:第一章为EM78系列单片机概述,第二章为EM78X56 单片机硬件介绍,第三章为EM78447 单片机硬件介绍,第四章为指令系统,第五章为程序设计,第六章介绍开发系统,第七章介绍PIC 单片机如何转换至EM78 系列单片机中去。
序言 随着半导体设计技术和制造工艺的不断完善,单片机产品推存出新,出现了许 多性能优良的新型单片机,EMC公司的EM78系列8位单片机便是其屮较突出的代表。 本书将着重讲述EM78系列单片机的特点及应用方法,共分七章:第一章为EM78 系列单片机概述,第二章为EM78X56单片机硬件介绍,第三章为EM78447单片机硬 件介绍,第四章为指令系统,第五章为程序设计,第六章介绍开发系统,第七章介 绍PIC单片机如何转换至EM78系列单片机屮去。这其屮陈定文编写第一、 四、五、六、七章,陶彦青编写第五章中算术例程部分,全书由雷欣审稿。 木书编写过程屮参阅了EMC公司的技术资料及新源公司编写的屮文技术手册, 采用了北京比高公司矫健先生、江苏大众电器公司曹黎星先生编写的程序,同时得 到台湾义隆电子公司和乙硕科技有限公司的大力支持和帮助,在此一并致谢。 由于我们水平有限,且应用EM78系列单片机时问不长,经验不足,错误之处 难免,敬请大家批评指正。 武汉威帆电子有限公司 1999.3 注:我们正在开设EM78系列单片机专题网页,可在网上下载本书内容及相关软件 EMC公司网站:www.emc.com.tw/sa2 威帆公司网站: E-MAIL地址:WAVE@PUBLIC.WH.HB.CN 目录 第一章 系列单片札简介 第二章 系列单片机硬件结构 主要功能特点 型号分类、命名方法及管脚功能说明 型号分类表 命名方法 管脚功能描述 内部结构框图 程序存储器和堆栈 程序存储器 堆栈 数据存储器结构 工作寄存器 特姝功能寄存器 及预分频器 ∏( 复位 产生复位原因 复位状态 内部上电复位电路和电压检测器 外部复位电路 休眠状态和唤醒 中断功能 硬件中閃 软件中断 振荡器 2.12.结构选择寄存器 版结构寄存器 型结构选择奇存器 单片机电气特性 第三章 单片机硬件结构 主要功能特点 型号分类、命名方法及管脚功能说明 型号分类表 命名方法 管脚功能描述 内部结构框图 程序存储器和堆栈 程序存储器 堆栈 数据存储器结构 工作寄存器 特殊功能寄存器 及预分频器 口( 复位 产生复位条件 复位后的状态 内部上电复位电路 休眠状态和唤醒 中断功能 硬件中断 软件中断 振荡器 结构选择奇存器 版结构寄存器 型结构选择寄存器 单片机电气特性 第四章 指令系统 指令概述 汇编語言指令集 面向寄存器(字节操作)型指令(条) 面向位操作类指令(条) 常数操作和控制类指令(条) 指令寻址方式 立即数寻止 直接寻址 间接寻址 位寻址 指令说明 第五章 系列单片机程序设计 系列八位微控器特色指令用法 查衣指令与用法 分 的用法 等指令对 的作用 读取的路径 的使用 基本设计规则 设定口的模式: 检查寄存器的内容: 简易的循环设计 查表程序设计 中断程序的设计 延迟子程序的编写 应用程序设计实例 马达控制程序的设计 数码管显小 变换程序的设计 液晶显示驱动程序 异步串行通信 串行总线的控制 串行实时时钟芯片的接口 串行接口位数码管及键键盘智能控制芯片 算术例程 无符号的加法 无符号的减法 转换 第六章 系列单片机的开发具及编程器 宏汇编(交叉汇编)与汇编语言格式 宏汇编稈序 汇编语言格式 錯誤信息说明: 编译結果说明: 软件仿貞器使用说明 软件仿真器 基本介紹 硬件设备介紹 屏幕浏览器 功能描述 义隆电了 硬件仿器 设备需求 仿真器的安装 仿真程序操作说明 显示信息说明 烧写器使用说明 烧写器的结构、安装与版本 烧写器的使用说明 第七章程序转换至 芯片对照 指令对照表 转换软件使用说明 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 系列单片机已有多年,并广泛应用在家用电器、 工业控制、仪器等方面,其优良的单片机结构和性能为用户所认同,但与系列、 系列、系列 系列等单片机比较而言, 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 系列单片机的主要特点作一个 概述,供大家参考(以Ⅹ为例)。 先进的单片机结构 系列单片机将众多功能集于一身,这其中包括 、堆栈、 中断控制器、定时计数器、看门狗、电压检测器、复位电路、振荡电跻等,成为真正 意义上的单片机小系统 二、优越的数据处理性能 系列单片机采用结构设计、单周期、单字节及沇水线指令、五级堆栈、 数量从 个,最短指令周期 程序页面为(多至页),与其它 些单片机相比, 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、唤醒中断、外部信号输入中断 功能:如果用户程序有几个版本,希望能放在同 内,则通过 功能使可实现此想法 功能设置是在相关上上拉或拉电阻,通过判断 相关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 ④低功耗设计:止常⊥作电沇 休眠状态电沇μ ⑤多功能口:可程序设置为拉、下拉、开路等方式 ⑥唤醒功能:通过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特殊指令的指令周期数() ③振荡方式(內部、外部 低频、 高频等) 功能开关 廾关 笫页 系列单片机简介武汉威帆(027)87644346 五、通俗易懂的指令系统 系列单片机指令系统采用与大家熟知的 指令风格设计,共计条指令 大家通过较短的时间便能掌握运用。(本书第章) 六、完备的开发手段 系列单片机开发工具包括:软件仿真器、硬件定时仿真器 版)、可 脱离微机使用的写入器(写入时间为片秒)、编译器(汇编和语言)(本书第六 章) 七、快速的代码转换 针对用户已采用其它厂家的单片机如 ,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 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 单片 机,方便产品的升级换代。以下两表为系列单片机选型一览表 笫页 第二章EM78系列单片机硬件结构 武汉威帆(027)87644346 第二章 系列单片机硬件结构 EM78系刎单片机是采用低功耗、高遠CMOS工艺制造的8位单片札,木章将以EM7856 (包括EM78156、EM78256、EM78156)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 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I/O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什中断 两种工作模式:正常工作模式2mA/5 休眠模式 1uA/5V(可由/0唤醒) ·只有R-OPTI0N功能,即用电阻的上拉、下拉来选择内部程序的执行 个带8位预置器的8位定时/计数器,一个看门狗定时器(WDT) 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-36MZ、工作温度0℃~70℃。 型号分类、命名方法及管脚功能说明 型号分类表: ROM(Dit)RAM(Byte) 最短指令周期 EM78156 1KX13 EM78256 2KX13 56 111ns EM78456 4KX13 56 12 llIns 命名方法 em 78 P 156 A P 封装形式 内置电压检测功能有 无 类型名 没有“”为 版本 单片机系列与 公司字头 第页 第二章EM78系列单片机硬件结构 武汉威帆(027)87644346 管脚功能描述 EM78PI56AP/BP EM78P156AN/BM EM78P156AS/BS P52 P52□ 8□P51 P532 17 P3囗217{P P53d 2 B pso TCCd 3 TCC口36oscl TCC 3 18□os RS百415日osco RESET i7口osco Ⅴssc5 4口vmn va口5 14口v P60,INTo v口3 3 poINT 6 13 B P6 囗72P6 P6I口7 PINT口7 14口P67 r62□ II E PW P口晷 P34 R3口 12凵P6s P63口10 SSOP 图2.1EM78156管脚图(EW78256和EM78456管胞同上) 管脚名称T/O 功 能 PIC16C54/56 对应管肽名 P50~P531/0P50-P53为双向I/0凵,P50、P51同时为RAO-RA3 R-0 ption功能脚,P50~52能通过软件设置 为下拉 P60~P67I/0P60~P67为双向I0口,可通过软件设置为RO~R7 上拉或开路输出;另外,P60~63可设为下 I∧0外部中断输入脚,下降沿触发中断(P60) 无 OSCI IXTAL型:晶体振荡器或外部时钟输入脚 OSCI RC型:RC振荡器输入脚 L/OXAL型:晶体振涝器输出脚或外部吋钟输入 OSC2 脚。 RC型:输出一个指令周期的时钟信号 RESET 施密特触发输入脚,当该脚保持低电平时, MCLR 单片机复位 TCC 实时时钟/计数器输入脚,施密特触发,当 R 该脚不用时,必须接地或VCC VDD VDD 地 表2.2EM78X56管却功能描述 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~4KRO、56 个RAM、12个I0口,8位预置器( Prescaler)及8位计数器(TC)、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, 流水线指令,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 EM8系列数据存贮器均可视为奇存器来寻址编程,分⊥作笱存器和特殊功能寄存器二 大类,2.5节将详细讲述存器的使用方法。 第页

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