msc1210芯片资料(中文)

杭州利尔达单片机技术有限公司 电Http:/ MSC1210具有具有具有具有 8051 微处理器及闪存的精密模数转换器微处理器及闪存的精密模数转换器微处理器及闪存的精密模数转换器微处理器及闪存的精密模数转换器 一特性 1 模拟特性 1 24 位无丢失码 2 10Hz 的低噪声下具 22 位有效分辨率75nV 3 可编程增益放大器PGA放大倍数为 1128 4 片内参考电压的精确度 精度0.2 漂移5ppm/ 5 8 个差分/单端通道 6 片内偏置/增益校正 7 偏置漂移0.02 ppm/ 8 增益漂移0.5 ppm/ 9 传感器检测防止芯片烧坏burnout 10 单周期转换 11 输入缓冲可选 2 数字特性 微处理器内核 1 与 8051 兼容 2 高速内核每一指令周期占 4 个时钟 3 DC 至 33MHz 4 单条指令执行时间 121ns 5 双重数据指针 内存 1 高达 32KB 的闪速数据内存FLASH MEMORY 2 分区闪存 3 可经受 1M 次擦除/写操作数据可保存 100 年 4 系统内部连续编程串行编程 外部程序/数据存储器64KB 5 1,280 字节的数据静态存储器SRAM 6 闪存的内容保护 7 2KB 的引导只读存储器BOOT ROM 8 可编程的等待状态控制 3 外围特性 1 34 个 I/O 脚 2 附加的 32 位累加器 3 3 个 16 位定时器/计数器 4 系统定时器 5 可编程看门狗定时器 6 2 个完整的双向通用异步收发器FULL DUPLEX DUAL UART 7 采用直接存储器的主/从串行外围接口SPI 为 MOTOROLA 公司的一个注册商标 8 16 位 PWM 9 电源管理控制 10 空闲模式下电流1mA 11 停止模式下电流0 RD 低到有效指令写入(tMCS=0) RD 低到有效指令写入(tMCS0) 读后数据保持 读后数据浮动(tMCS=0) 读后数据浮动(tMCS0) ALE 低到有效数据写入(tMCS=0) ALE 低到有效数据写入(tMCS0) 地址到有效数据写入(tMCS=0) 地址到有效数据写入(tMCS0) ALE 低到 RD 或 WR 低(tMCS=0) ALE 低到 RD 或 WR 低(tMCS0) 地址到 RD 或 WR 低(tMCS=0) 地址到 RD 或 WR 低(tMCS0) 数据有效到 WR 跳变 WR 后数据保持 RD 低到数据浮动 RD 或 WR 高到 ALE 高(tMCS=0) RD 或 WR 高到 ALE 高(tMCS0) 2tCLK5 tMCS5 2tCLK5 tMCS5 -5 0.5tCLK5 tCLK5 tCLK5 2tCLK5 -8 tCLK8 -5 tCLK5 2tCLK40 tMCS40 tCLK 2tCLK 2.5tCLK40 tCLK+ tMCS40 3tCLK40 1.5tCLK+ tMCS40 0.5 tCLK+5 tCLK+5 -0.5tCLK5 5 tCLK+5 2tCLK5 tMCS5 2tCLK5 tMCS5 -5 0.5tCLK5 tCLK5 tCLK5 2tCLK5 -5 tCLK5 -5 tCLK5 2tCLK30 tMCS30 tCLK 2tCLK 2.5tCLK25 tCLK+ tMCS25 3tCLK25 1.5tCLK+ tMCS25 0.5 tCLK+5 tCLK+5 -0.5tCLK5 5 tCLK+5 ns ns ns ns ns ns ns ns ns ns ns ns ns ns ns ns ns ns ns ns ns 外部时钟 tHIGH tLOW tR tF D D D D 高时期 低时期 上升时期 下降时期 15 15 5 5 10 10 5 5 ns ns ns ns 杭州利尔达单片机技术有限公司 电Http:/ MD2MD1MD0MOVX持续时间tmcs 0002机器周期0 0013及其周期(默认)4tclk 0104机器周期8tclk 0115机器周期12tclk 1006机器周期16tclk 1017机器周期20tclk 1108机器周期24tclk 十二交流符号解释 每个时间符号含 5 个字符其中第一个为t指时间其余字符用来表示该信号的名称或它的逻辑状态 指定如下 A寻址 C时钟 D输入数据 H逻辑高电平 I指令程序存储器内容 L逻辑低电平或 ALE PPSEN Q输出数据 RRD信号 t时间 V有效 WWR信号 X无效的逻辑电平 Z浮动值 例如1tAVLL在 ALE 为低时的有效寻址时间2tLLPL在PSEN为低时 ALE 等于低电平的时间 杭州利尔达单片机技术有限公司 电Http:/ 十三管脚结构图 杭州利尔达单片机技术有限公司 电Http:/ 十四管脚功能说明 管 脚 号名 称功 能 说 明 1XOUT 2XIN 310P3.0P3.7 111415DVDD数 字 供 电 4258 124157DGND数 字 地 13RST 163233NC无 连 接 1727AGND模 拟 地 28AVDD模 拟 供 电 18AIN0模 拟 输 入 通 道 0 19AIN1模 拟 输 入 通 道 1 复 位 输 入 引 脚 上 若 保 持 高 电 平 达 2条 指 令 时 钟 周 期器 件 将 复 位 晶 振 管 脚 XOUT 支 持 截 止 晶 体 和 瓷 谐 振 电 路 的 并 联 谐 振XOUT 用 于 晶 体 放 大 器 的 输 出 晶 振 管 脚 XIN 支 持 截 止 晶 体 和 瓷 谐 振 电 路 的 并 联 谐 振在 使 用 外 部 时 钟 源 来 代 替 晶 振 时XIN 也 可 作 为 其 输 入 端 口 3是 双 向 I/O 口其 复 用 功 能 列 于 附 表 1中 管脚功能说明续 杭州利尔达单片机技术有限公司 电Http:/ 管 脚 号名 称功 能 说 明 20A IN2模 拟 输 入 通 道 2 21A IN3模 拟 输 入 通 道 3 22A IN4模 拟 输 入 通 道 4 23A IN5模 拟 输 入 通 道 5 24A IN6EX TD模 拟 输 入 通 道 6数 字 低 电 平 检 测 输 入 25A IN7EX TA模 拟 输 入 通 道 7模 拟 低 电 平 检 测 输 入 26A INCOM普 通 的 模 拟 单 端 输 入 29REF IN负 参 考 电 压 输 入 30REF IN正 参 考 电 压 输 入 31REF OU T参 考 电 压 输 出 344043P2.0P2.7 44 O SCCLK M O DCLK 45A LE 48 4647P0.0P0.7 4954 5556P1.0P1.7 5964 外 部 器 件 访 问 使 能引 脚 必 须 由 外 部 保 持 低 电 平器 件 才 能 由 起 始 地 址 0000H开 始 读 取 外 部 程 序 存 储 器 端 口 0 是 双 向 I/O 口其 复 用 功 能 列 于 附 表 4中 端 口 1 是 双 向 I/O 口其 复 用 功 能 列 于 附 表 5中 端 口 2 是 双 向 I/O 口其 复 用 功 能 列 于 附 表 2中 程 序 存 储 使 能与 外 部 可 选 存 储 器 相 连作 为 芯 片 使 能 信 号可 提 供 一 低 电 平 脉 冲在 编 程 模 式 下 可 与 ALE一 同 用 作 输 入 脚以 确 定 编 程 模 式 是 串 行 还 是 并 行在 并 行 编 程 模 式 下 保 持 为 高而 在 串 行 时 为 低在 不 需 使 用 外 部 程 序 存 储 器 时这 一 管 脚 也 可 选 作 晶 振 时 钟调 整 时 钟 的 输 出或 直 接 输 出 高 /低 电 平另 见 附 表 3 地 址 锁 存 使 能用 于 在 访 问 外 存 时 锁 存 地 址 的 低 位 字 节ALE的 发 生 频 率 为 恒 定 值等 于 晶 振 频 率 的 1/2并 可 用 于 外 部 定 时 或 时 钟在 访 问 外 部 数 据 存 储 器 时 将 每 次 略 去 一 个 ALE脉 冲在 编 程 模 式 下 ALE用 作 输 入与共 同 用 于 确 定 编 程 模 式 是 串 行 还 是 并 行在 串 行 编 程 时 ALE保 持 为 高而 在 并 行 时 则 为 低 PSEN PSEN PSEN PSEN EAEA PSEN 附表 1P3 口的复用功能 杭州利尔达单片机技术有限公司 电Http:/ 端口复用功能工作形式 P3.0RxD0串口0的输入 P3.1TxD0串口0的输出 P3.2外部中断0 P3.3 /TONE/PWM外部中断1/TONE/PWM输出 P3.4T0定时器0外部输入 P3.5T1定时器1外部输入 P3.6外部数据存储器写选通 P3.7外部数据存储器读选通RD WR 0INT 1INT 附表 2P2 口的复用功能 端口复用功能工作形式 P2.0A8地址值第8位 P2.1A9地址值第9位 P2.2A10地址值第10位 P2.3A11地址值第11位 P2.4A12地址值第12位 P2.5A13地址值第13位 P2.6A14地址值第14位 P2.7A15地址值第15位 附表 3由 ALE 与PSEN确定编程模式 ALE编程模式选择 NCNC正常运行状态 01并行编程状态 10串行编程状态 00保留 PSEN 附表 4P0 口的复用功能 端口复用功能工作形式 P0.0AD0地址/数据值第0位 P0.1AD1地址/数据值第1位 P0.2AD2地址/数据值第2位 P0.3AD3地址/数据值第3位 P0.4AD4地址/数据值第4位 P0.5AD5地址/数据值第5位 P0.6AD6地址/数据值第6位 P0.7AD7地址/数据值第7位 附表 5P1 口的复用功能 杭州利尔达单片机技术有限公司 电Http:/ 端口复用功能工作形式 P1.0T2T2的输入 P1.1T2EXT2的外部输入 P1.2RxD1串口输入 P1.3TxD1串口输出 P1.4INT2 / 外部中断/从设备选择 P1.5 / MOSI外部中断/主设备输出从设备输入 P1.6INT4 / MISO外部中断/主设备输入从设备输出 P1.7 / SCK外部中断/串行时钟 SS 3INT 5INT 十五典型特性 AVDD5VDVDD5VfOSC8MHzPGA1fDATA10Hz缓冲器打开VREFREF INREF IN2.5V除非另行说明 杭州利尔达单片机技术有限公司 电Http:/ 杭州利尔达单片机技术有限公司 电Http:/ 杭州利尔达单片机技术有限公司 电Http:/ 十六芯片说明 MSC1210Yx 系列是一类完全集成的混合信号器件它具有高精度的积分型delta-sigma模数 转换器8 通道多路复用器防烧毁burnout电流源可选缓冲输入偏置数模转换器offset DAC可编程增益放大器PGA温度传感器参考电压8 位微处理器闪速程序存储器闪速数据 存储器数据静态 RAM见图 1 中所示 片上外围包括一个附加的 32 位累加器一个与串行外围接口 SPI 兼容的串口采用先入先出的压栈形式具 有 2 个通用异步收发器 UARTs多个数字输入输出端口 看门狗定时器 低电压检测 片内上电复位 16 位 PWM 断点省电复位以及 3 个定时器/计数器 器件可以直接获得由变换器传来的低电平差分或单端信号ADC 采用了 sinc3滤波器具有 24 位分辨率和 24 位无遗漏码且采样速度可调在要求高精度的单周期转换时ADC 还可选择合适的滤波器 微处理器内核与 8051 的指令集兼容它是优化了的 8051 内核在相同的时钟源下运行速度比标准的 8051 快 3 倍因此使用较低的外部时钟频率就可获得与标准的 8051 内核相同的性能 且功耗会更小 MSC1210Yx 允许用户自己配置闪存与静态 RAM 的映射表以满足不同的应用场合闪存最低可在 2.7V 电压 下进行编程可采用串行或并行的编程模式最多可执行擦除/写操作 100K 次此外片上已包含了 RAM 的 1,280 个字节 元件已将模拟电源与数字电源分隔开来 两者可以在 2.7V5.5V 的范围内分别供电 在3V 的运行状态下 元件的功耗不大于 4mWMSC1210Yx 封装为 TQFP-64 MSC1210Yx 应用于智能发送器工业过程控制测重色谱分析及便携式仪器中用于高精度的测量 增强的增强的增强的增强的 8051 内核内核内核内核 MSC1210 芯片族的所有指令所完成的功能与标准 8051 单片机相对应的指令完全相同对位bit标志位以 及寄存器的操作结果也完全相同但是MSC1210 的指令时序和标准 8051 不同由于 MSC1210 芯片族采用了运 行效率更高的 8051 内核使得在相同的外部时钟频率下MSC1210 执行一条指令的时间是 4 个时钟周期而标准 的 8051 是 12 个如图 2 所示可以看出MSC1210 的指令执行速度要比标准的 8051 快 1.5 到 3 倍相同代码的 杭州利尔达单片机技术有限公司 电Http:/ 执行效率可以提高 2.5 倍以上也就是说采用 33MHz 时钟频率的 MSC1210Yx 系统的性能相当于采用 82.5MHz 时钟频率的标准 8051 系统可以让用户系统在较低的外部时钟频率下运行减小了系统噪声降低功耗得到更 好的运行结果从图 3 可以看出它们性能上的不同如果使用 MSC1210程序语句的循环会变得更快但是它的 指令周期始终等于 12 个时钟周期或 4 个时钟周期可选择 图 2 指令周期时序 MSC1210 提供了双数据指针DPTRs使访问块数据存储器的效率大大提高另外它还能调整访问外部数据 存储器的指令周期数29 个指令周期来匹配不同的存储设备参看表 1MSC1210 提供了 16 位地址总线P0 和 P2 口与外部数据存储器进行接口低位地址必须从 P0 口输出为了使 P0 和 P2 口适应高速存储可以把 P0 和 P2 设置为外部设备的接口或通用的 I/O 口而且如果把它们设置为外部设备接口它们可以脱离 CPU 内核运 行更进一步提高了效率例如SPI 接口采用先入先出FIFO方式可以使 SPI 在与内核传输数据时只需要最 小的过载空间另外还增加了一个 32 位累加器使处理 AD 转换器或其它数据时的复合字节数据的处理过载显著 降低这可以让 24 位的加法和移位运算在几个指令周期内完成而在应用程序中执行相同的运算需要上百个指令 周期 CKCON8EH MD2MD0 指令周期 对于 MOVX RD 或 WR 有效 长度机器周期 RD 或 WR 有效 长度 us12MHz 下 000 2 2 0.167 001 3默认 4 0.333 010 4 8 0.667 011 5 12 1.000 100 6 16 1.333 101 7 20 1.667 110 8 24 2.000 111 9 28 2.333 表 1 存储周期的扩展 杭州利尔达单片机技术有限公司 电Http:/ 图 3 MSC1210 与标准 8051 的时序比较 芯片族的兼容性芯片族的兼容性芯片族的兼容性芯片族的兼容性 MSC1210 芯片族的所有芯片的硬件功能与管脚设置是完全兼容的对于用户来说唯一的不同在于内部存储器 的设置这使芯片族的芯片相互移植更加简单方便根据 MSC1210Y2 编写的程序代码可以直接用于 MSC1210Y3 MSC1210Y4 或 MSC1210Y5用户可以自由的移植芯片族的各芯片添加删除软件功能由此MSC1210 可以作 为一些平台的通用标准设备 芯片族开发工具芯片族开发工具芯片族开发工具芯片族开发工具 MSC1210 完全兼容标准 8051 的指令集 这意味着开发人员可以使用现有的 8051 开发工具来开发 MSC1210 的 应用程序另外每块评估板都包含一套完全整合的开发环境第三方开发商也会提供必要的支持 概述概述概述概述 外部外部外部外部输入的多路复用器输入的多路复用器输入的多路复用器输入的多路复用器 输入多路复用器可以接受任意组合的差动输入这些输入通过输入通道进行选择如图 4 所示如果 AIN0 被 选择为差动输入正端 那么余下的任意一个通道都可以被选为差动输入的负端 这种方法最多可以有 8 路差动输入 也可以改变差动输入对的极性来消除偏移电压内部有电流源可检测管脚上的电路是开路还是短路 杭州利尔达单片机技术有限公司 电Http:/ 图 4 输入端多路复用器 温度传感器温度传感器温度传感器温度传感器 芯片内的二极管提供了温度传感功能当输入多路复用器的设置寄存器所有位都设为 1 时二极管就连接到 AD 转换器的输入端所有通道都打开 熔断电流源熔断电流源熔断电流源熔断电流源 当 AD 转换器控制寄存器ADCON0 DCH的熔断检测BOD位被设为 1 时就启动了两个电流源输入 通道正端的电流源流出约 2uA 的电流负端电流源流入约 2uA 电流通过这种方法可以检测出某个差动输入对的 开路或短路情况 输入缓冲器输入缓冲器输入缓冲器输入缓冲器 无论可编程增益放大器PGA的设置如何改变模拟输入总是处于高阻抗状态缓冲器启动后输入电压的 范围就会减小提供能量的电流增大如果对输入电压范围的限制在一个可接受的范围内那么缓冲器的作用总是 有益的 没有输入缓冲器时MSC1210 的输入阻抗为 5M/PGA缓冲器由 AD 转换器控制寄存器ADCON0 DCH 的 BUF 位控制 模拟输入模拟输入模拟输入模拟输入 杭州利尔达单片机技术有限公司 电Http:/ 当没有选择使用缓冲器时模拟输入的输入阻抗与时钟频率ACLK F6H和增益PGA有关它们之间的 关系是 66 110510 ( ) IN A Impedance ACLKFrequencyPGA = gg g MSC1210 输入端的基本结构示于图 5 图 5 模拟输入端结构 PGA PGA 的增益可以设置为 1248163264 或 128PGA 的使用可以有效的提高 AD 转换器的分辨率 例如PGA 为 1电压范围为 5V 时AD 转换器的最小分辨率为 1uVPGA 为 128电压范围为 40mV 时最小 分辨率可以达到 75nV在第一种情况下需要 26 位的 AD 转换器才能达到 75nV 的精度 PGA 偏移偏移偏移偏移 DA 转换器转换器转换器转换器 PGA 的模拟输入最多可以被偏置到输入范围的一半 这通过对 ODAC 寄存器 SFR E6H的操作来实现 ODAC 寄存器有 8 位最高位是符号位另外 7 位确定了偏置的大小由于 ODAC 引入了模拟偏置量而非数字量到 PGA所以使用 ODAC 不会降低 AD 转换器的性能 调幅器调幅器调幅器调幅器 调幅器是一个单循环二阶系统它以 fMOD频率运行该频率是根据模拟时钟寄存器ACLK设定的值从系统 的时钟频率得到的数据输出速率ACLK1/64/输出比 校正校正校正校正 MSC1210 或整个系统的偏移 增益误差可以通过校正来减少影响 校正功能是由 ADCCON1 寄存器 SFR DDH 的 CAL2CAL0 位来控制的每个校正过程需要 7 个 tDATA周期数据转换时间14 个 tDATA周期就可以完成一次 偏移校正和增益校正 进行系统校正时必须在输入端施加适当的信号系统偏移指令需要一个零差别输入信号来计算偏移量 从而消除系统的偏移系统增益指令需要一个正向的满量程差动输入信号来计算相应的值移消除系统增益误差在 芯片上电运行后温度输出比缓冲器或 PGA 发生变化时都要进行校正校正过程会消除 ODAC 产生的结果 所以 ODAC 寄存器的设置应该在校正以后进行 校正完成后AD 转换器中断位置为 1表示校正结束可以读取有效数据 数字滤波器数字滤波器数字滤波器数字滤波器 数字滤波器可以采用快速算法如 sinc2函数或者 sinc3函数进行滤波如图 6 所示输入通道或 PGA 的改变 会使自动模式改变 sinc 滤波器当转到一个新的输入通道时系统会使用快速算法滤波器接下来的两个转换中的 头一个将被丢弃 先用 sinc3再用 sinc2可以减少噪声的影响 这就把 sinc3的低噪声优点和快速算法滤波器的快速响 应结合了起来所有这些提到的滤波器的频率响应示于图 7 杭州利尔达单片机技术有限公司 电Http:/ 图 6 滤波器阶跃相应 参考电压参考电压参考电压参考电压 MSC1210 可以使用外部参考电压或内部参考电压上电以后参考电压被设置为内部基准 2.5V可以通过改 变 ADCCON0 寄存器 SFR DCH的值来选择参考电压 内部参考电压可以是 1.25V AVDD2.7V5.25V 或 2.5V AVDD4.5V5.25 V如果不使用内部基准电压 VREF必须将它关闭以减小噪声干扰和功率损耗VREFOUT管脚 于 AGND 管脚之间应加一个 0.1uF 的电容 外部参考电压是差动的由管脚 REF IN+和 REF IN-之间的电压差决定这两个管脚上的电压绝对值的范围可 以从 AGND 到 AVDD但它们之间的差值不能超过 2.6V这种外部参考电压设置给比率测量带来了方便 杭州利尔达单片机技术有限公司 电Http:/ 图 7(a) 滤波器频率响应 上电时的电压上升速率上电时的电压上升速率上电时的电压上升速率上电时的电压上升速率 芯片内部的上电复位电路经过特殊设计可以适应慢到 1V/10ms 的模拟或数字式供电电压上升速率为了保 证运行的可靠电源电压必须以特定的速率上升 内部存储器地址表内部存储器地址表内部存储器地址表内部存储器地址表 MSC1210 片内有特殊功能寄存器 SFRFlash 存储器 Scratchpad 存储器 启动 ROM 以及静态 RAM SRAM SFR 寄存器主要用于控制和显示状态 标准 8051 内核以及 MSC1210 的所自带的外设功能都是通过 SFR 来控制的 读取一个未定义的 SFR 寄存器将会得到零值不推荐向一个未定义的 SFR 寄存器写入数据因为这有可能造成 无法预料的后果 Flash 存储器是用于程序存储和数据存储的用户对硬件作相应设置来选择这两个部分的尺寸大小硬件设置 可以通过串行或并行 I/O 方式来进行在用户模式下程序和数据存储器都是可读写的但是由于程序执行只能从 程序存储器里开始用户可以自行改变设置屏蔽对 4kB 程序存储器乃至整个 Flahs 存储器的读写功能 MSC1210 片内有 1kB 的 SRAM SRAM 从地址 0 开始 使用 MOVX 指令进行访问 SRAM 也可以从地址 8400H 杭州利尔达单片机技术有限公司 电Http:/ 开始并被程序和数据存储器所访问 图 7(b) 滤波器频率响应 Flash 存储器存储器存储器存储器 MSC1210 使用了一种把程序存储器和数据存储器区分开的编址方式每个存储区大小为 64kB起始和结束地 址是 0000H和 FFFFH如图 8 所示 由于程序块和数据块可以通过不同的方式访问 因此它们地址可以有重叠 CPU 自动从程序存储器里取得程序代码MOVC 指令可以直接从程序存储器里读出数据这种方式通常用于查表操作 中 数据存储器通过 MOVX 指令来访问 该指令提供了多种确定目标地址的方式 片内的程序和数据存储器与 Flash 存储器在 64kB 空间内统一编址当片内存储器启动时如果访问的地址在它范围内系统就会访问内部存储器 访问外部存储器时是由 P0 口和 P2 口给出外部存储器的地址 MSC1210 有两个可编程的硬件设置寄存器 HCR0 和 HCR1但它们只能在 Flash 存储器编程方式下进行编程 MSC1210 允许用户对 Flash 存储器里的程序存储器PM和数据存储器DM进行分区比如说MSC1210 有 32kB 的片内 Flash 存储器用户可以通过改变硬件寄存器的设置来确定 PM 和 DM 的大小如表 2 所示 有一点必须注意 无论用户把 Flash 存储器的哪一部分定义为 PM 或 DM 它都可以通过 MOVX 指令进行读写 操作还要看 MWS 寄存器的 MXWS 位的状态这意味着用户可以把 Flash 存储器全部定义为数据存储器但如 果这样的话程序指针 PC 指向被用作数据存储器的程序空间时就会产生不希望得到的结果所以当 Flash 存储器 被用作数据存储时推荐把 Flash 分区这样可以防止从数据存储区里读取程序代码的操作通过 HCR0 寄存器的 设置也可以屏蔽程序存储器的读写和擦除功能 杭州利尔达单片机技术有限公司 电Http:/ 图 8 内部存储器地址表 表 2 MSC1210Y Flash 分区 表 3 Flash 分区 对程序存储器和数据存储器编址的效果是显而易见的 程序存储器的空间大小由于其地址直接跟随在内部程序 存储器之后而减小对于 MSC1210Y5如果把它的 Flash 存储器作如下分配程序段 31kB数据段 1kB那么外 杭州利尔达单片机技术有限公司 电Http:/ 部程序地址就会从 7C00H开始若程序段是 32kB 则从 8000H开始数据段附加在 SRAM 之后也就是说SRAM 的地址是 0000H 03FFHFlash 数据段地址是 0400H07FFH 数据存储器数据存储器数据存储器数据存储器 MSC1210 可以对 64kB 的数据存储段寻址除了这 64kB 外还有 256 字节的 Scratchpad Memory用 MOVX 指令对 1024 字节的片内 SRAM 数据存储器操作内部数据操作时数据总线不向 P0 口传输数据MSC1210 还有片 内可读写的 Flash 数据存储器地址紧接在 SRAM 之后 寄存器地址表寄存器地址表寄存器地址表寄存器地址表 寄存器地址表示于图 9这与前面所提到的程序及数据存储区是完全独立的必须使用专门的一组指令来访问 这些寄存器共有 256 个寄存器地址可供分配MSC1210 有 256 字节的 Scratchpad RAM最多有 128 个 SFR有 可能只有后 128 字节的 Scratchpad RAM 可以直接访问也就是说工作寄存器的内容会占用 RAM 空间这样 对后 128 字节的地址的访问也就是访问 SFR而内部 RAM 地址是 07FH 图 9 寄存器地址表 地址在 80H到 FFH的 SFR 可以直接访问要访问位于上述地址的 RAM 空间可以采用间接访问的方式 Scratchpad RAM 可以用作普通的数据存储区通常在数据区太小时作为片外 RAM作为片外 RAM 时Scratchpad RAM 同样可以进行高速访问在这 256 字节中包括了一些特殊功能的区域 位寻址区位寻址区位寻址区位寻址区 除了直接寻址方式以外 某些位也可以被访问 这些可访问的位地址位于 RAM 和 SFR 区内 在 Scratchpad RAM 里地址 20H到 2FH是可以位寻址的总共有 128 个独立的可访问的位地址访问位地址与访问寄存器在指令上是 不同的在 SFR 区域如果某个寄存器的地址以 0 或 8 结尾那么它就可以进行位寻址操作图 9 详细的表示出 片内 RAM 以及可访问的位的地址 工作寄存器工作寄存器工作寄存器工作寄存器 作为低 128 字节 RAM 的一部分有 4 组工作寄存器工作寄存器就是普通的 RAM但可以通过特殊方式来 访问用 R0 到 R7 来标识由于有 4 组工作寄存器当前被选择的组才能被访问程序可以改变组的选择来改变 工作寄存器里的内容这是通过对程序状态字寄存器PSW 0DDH的控制来实现的该寄存器的功能下面还会提 到工作寄存器也可以用来对后 128 字节 RAM 进行间接寻址举例来说机器指令可以根据 R0 内存储的值来访 问上位 RAM在这些寄存器之后的 16 字节都是可位寻址的所以这片区域内的所有 128 个位都可以通过位寻址指 令来访问 杭州利尔达单片机技术有限公司 电Http:/ 堆栈堆栈堆栈堆栈 Scratchpad 的另一个作用是作为堆栈通过堆栈指针SP 81H来指定堆栈位置程序调用或进入中断时把返 回地址保存在堆栈中 由于堆栈在 RAM 里的位置并不固定 所以也可以把变量放在堆栈 复位后堆栈指针指向 07H 用户应根据实际需要来移动比较好的位置是在上位 RAM 区域7FH因为这里只能间接寻址堆栈指针指向 最后一个压入堆栈的数据下一个压入堆栈的数据将被放在 SP1 的位置PUSH 或 CALL 指令会使 SP 增加相应 的值而 POP 或 RET 指令会使 SP 减少 程序存储器程序存储器程序存储器程序存储器 复位后CPU 程序存储器 0000H地址处开始执行程序把 EA 管脚接在 VDD上则 CPU 从片内读取指令若 EA 接在 DGND 上则 CPU 从片外读取指令MSC1210 芯片族内部标准的程序存储器空间大小示于表 4可以参 考访问外部存储器这一章节以更详细的了解外部存储器的使用若要使用启动 ROM它的地址将从 F800H到 FFFFH 表 4 MSC1210 最大内部程序存储器大小 访问外部存储器访问外部存储器访问外部存储器访问外部存储器 使用外部存储器时P0 口和 P2 口可以用作地址线和数据线也可以设置为通用 I/O 口要使 CPU 能够访问外 部存储器HCR1 寄存器的位 0 和位 1 必须都设为 0这样设置以后通过 P0 和 P2 口就可以访问外部存储器了 当数据只在内部 RAM 之间传送时为了保密P0 口始终保持低电平 访问外部存储器有两种类型访问外部程序存储器和外部数据存储器前者使用 PSEN 管脚后者使用 RD 和 WD 管脚即 P3.7 和 P3.6 外部程序存储器和外部数据存储器可以用下面的方式合并起来 把 RD和PSEN分别接在与门的两个输入端上 与门的输出作为外部存储器的存储控制 程序在访问外部程序存储器是总是采用 16 位地址所用的指令可以是 16 位指令MOVXDPTR或 8 位指 令MOVXRi 如果 P2 口被设置为访问外部存储器的功能HCR1位 0它就不能被用作通用的 I/O 口这个位或 HCNR 寄存器的位 1也可以让 P3.6 和 P3.7 只被用作 WR 和 RD而不用作 I/O 口如果使用 8 位寻址方式P2 口在外 部存储时间内始终保持着 MPAGE 寄存器92H的内容这将使页寻址更加方便任何情况下低位地址总是和 数据在 P0 口分时复用ADDR/DATA 信号在 P0P2WR 和 RD 管脚的输出端使用 CMOS 驱动实际应用中 P0 口不是作为漏极输出并不需要外部的上拉措施ALE 对外部的地址锁存器输出地址锁存信号ALE 负跳变时 地址信号有效所以在写操作的时序中数据在 WR 未动作时就已经传送到 P0 口并在 WR 结束动作之前一直保 持有效在读操作的时序中读信号停止动作之前P0 口已经读入数据了 杭州利尔达单片机技术有限公司 电Http:/ 图 10 Scratchpad 寄存器地址表 P0 和 P2 口功能在 HCR1 寄存器里设置并且只能在 Flash 编程模式下改变它们要么被用作通用 I/O 口要 么用来访问外部存储器P0 和 P2 默认功能是通用 I/O 口如果它们已经被设置为通用 I/O 口那么在访问外部存 储器时不会影响它们的数据 在以下两种情况下外部程序存储器被访问 EA 管脚接高电平或 程序指针PC含有内部程序存储器地址范围以外的地址内容 如果 P2 口被用来访问外部存储器所有 8 个位包括 P3.6 和 P3.7都被用作输出功能而不能作为通用 I/O 口 P2 口输出的是高位地址 杭州利尔达单片机技术有限公司 电Http:/ 对对对对 Flash 进行编程进行编程进行编程进行编程 Flash 有 4 个部分可用于编程操作 1128 字节的配置区 2复位向量4kB不要与 2kB 的启动 ROM 混淆 3程序存储区 4数据存储区 图 11 串行编程方式接线图 启动启动启动启动 ROM 片内有 2kB 的启动 ROM 用来控制串行或并行编程操作在被允许的情况下启动 ROM 在用户模式下可以被 访问此时它的地址范围是 F800HFFFFH编程模式下启动 ROM 位于程序存储区最前的 2kB 区域 Flash 编程模式编程模式编程模式编程模式 编程方式有两种串行和并行上电复位后通过 ALE 和 PSEN 来选择编程模式PSEN0ALE1 时选择 串行方式PSEN1ALE0 时选择并行方式如果它们都为高电平MSC1210 将工作在普通用户模式下它们 都为低电平的状态是保留状态没有定义功能上电复位和选择普通模式后即推出编程模式 MSC1210 发售时全部 Flash 都写入 1并行方式包括第三方软件支持串行方式包括在线编程Flash 编程 的实际代码不能在 Flash 中执行必须在 ROM 或内部 RAM 里执行 硬件设置存储器硬件设置存储器硬件设置存储器硬件设置存储器 128 字节的硬件设置信息只能在编程方式下修改 它们是通过 SFR 寄存器 CADDR SFR 93H和 CDATA SFR 94H来访问的这 128 字节中有两个字节是进行 Flash 分区和系统控制如果设置了加密位这些位就不能改变 除非使用块擦除命令把所有 Flash 存储器和 128 字节的设置位全部擦除 硬件设置寄存器硬件设置寄存器硬件设置寄存器硬件设置寄存器 0HCR0通过通过通过通过 SFR 寄存器寄存器寄存器寄存器 CADDR 和和和和 CDATA 访问访问访问访问 普通操作时若要访问该寄存器请参考 CADDR 和 CDATA 寄存器的描述 杭州利尔达单片机技术有限公司 电Http:/ EPMA 允许访问程序存储器允许访问程序存储器允许访问程序存储器允许访问程序存储器加密位加密位加密位加密位 位 7 0编程状态复位后不能对程序存储器读写 1可以访问默认值 PML 锁定程序存储器锁定程序存储器锁定程序存储器锁定程序存储器优先级高于优先级高于优先级高于优先级高于 RSL 位位位位 位 6 0开放编程模式中的所有 Flash 编程模式在 UAM 中可写 1只开放编程模式中的读功能在 UAM 中不可写默认值 RSL 锁定复位扇区锁定复位扇区锁定复位扇区锁定复位扇区 位 5 0允许对复位扇区进行写操作 1允许对复位扇区进行读操作默认值 EBR 启动启动启动启动 ROM 有效位有效位有效位有效位 位 4 0禁止内部的启动 ROM 1使启动 ROM 有效默认值 EWDR 看门狗复位有效位看门狗复位有效位看门狗复