SPCE061A 硬体结构介绍.ppt

1、,2,Sunplus SPCE061A 微控制器,单片机基础,3,单片机是什么？,本学时就单片机的基础知识进行介绍。从数制的介绍到单片机原理、基本概念，告诉初学者什么是单片机。 本学时还将简单介绍凌阳科技的十六位单片机内核nSP。,4,首先，单片机（单片微型计算机）是计 算机的一个重要的分支。,l数据表示研究的是计算机硬件能够直接识别的、可以被指令系统直接调用的那些数据类型。 常用的、简单的、容易实现,计算机的数据表示,计算机：二进制的数据表示方式 人类生活中：十进制的数据表示方式,为了更清楚地理解计算机/单片机工作原理，首先要了解计算机中常用的数制，以及数制间的转换。,5,计算机中的数制,微

2、型计算机中常用的数制： 十进制 二进制 八进制 十六进制,八进制 144O,6,十进制（Decimal）,十进制特点： 共有09，十个不同的数码作为基本符号。 逢10进位。 十进制展开成幂级数形式： 123 = 1x10 +2x10 +3x10,2,1,0,7,计算机内部一般都是由晶体管集成的，而二进制数只有0和1两个数码，采用晶体管的导通和截止、脉冲电平的和低电平等都很容易表示它。 此外，二进制数的运算简单，便于用电子线路实现。,二进制数特点： 共有0和1两个数码； 逢2进1的进位计数原则； 二进制数展开成幂级数： 10111B = 1x2 +0 x2 +1x2 +1x2 +1x2,二进制（

3、Binary）,= 16 + 0 +4 + 2 + 1 = 23,8,十六进制是我们学习和研究计算机二进制数的一种最常用的工具。 共有09、A、B、C、D、E、F十六个数码； 逢16进1的进位原则； 十六进制数展开幂级数： 0 x4D2 = 4x16 + Dx16 + 2x16,十六进制Hexadecimal）,2,1,0,= 1024 + 208 + 2 = 1234,9,二进制数转十进制数： 10111B = 1x2 +0 x2 +1x2 +1x2 +1x2 十进制数转二进制数：,二进制和十进制间转换,= 16 + 0 +4 + 2 + 1 = 23,十进制数转二进制数：,23,10,二进

4、制数转十六进制数 1000 1011 1001 0011 十六进制数转二进制数,二进制和十六进制间转换,0 x57D1,5 7 D 1,11,进阶学习需要了解的概念,二进制数的运算； 计算机中数的表示方式（原码、补码等）； 计算机中数和字符的编码形式；,12,从计算机基础到单片机原理,二进制的运算可以非常方便地表示计算机最基础的逻辑运算； 计算机在工作时就是通过最基础的逻辑运算来完成所有的数据处理、运算； 计算机与单片机在本质上是一样的； 学习单片机原理可从计算机入手，学习进制等相关的计算机基础知识入门。,13,所谓单片机(Single Chip Microcomputer)，是指在一块芯片中

5、集成有中央处理器(CPU)、存储器(RAM和ROM)、基本I/O接口以及定时器、计数器等部件，并具有独立指令系统的智能器件，即在一块芯片上实现一台微型计算机的基本功能。,单片机基本概念,特点是：体积小，控制功能强，性价比高等,什么是单片机,14,单片机的内部结构,6、内部总线,15,中央处理器（CPU）又称为内核 运算器 控制器 ALU： 算述逻辑单元 PSW: 程序状态字 PC： 程序计数器,中央处理器（CPU）,16,存储器,RAM： (Random Access Memory)随机存取存储器 主要用于存放运算中间数据、运算结果数据或作为通用寄存器、数据堆栈和数据缓冲器之用。 ROM： (

6、Read Only Memory)只读存储器 主要用于存放应用程序，故又称为程序存储器。 也常用于存放常量数据，如一些数据表等。 掩模ROM PROM（OTP ROM） EPROM EEPROM Flash ROM,17,内部总线： CPU连接各主要部件的纽带，是各类信息传送的公共通道； 由：地址线、数据线、控制/状态线组成。 输入输出口（I/O）： I/O是计算机输入输出的简称；是计算机主机与被控对象进行信息交换的纽带。换言之，主机通过I/O与外部设备进行数据交换。 特殊功能模块： 特殊功能模块一般包括：定时器/计数器、ADC、DAC、DMA通道、系统时钟等电路。,单片机内部的其它模块,18

7、,单片机的发展历程,单片机初级阶段（19711974） 1971年Intel公司推出4004的4位微处理器，1974年仙童公司推出8位单片机F8。 低性能单片机阶段（19741978） 以Intel公司推出MCS-48单片机为标志，把CPU和机关的计算机外围模块做到一块芯片上，大大地促进了单片机的变革，但这个阶段的单片机仍处于低性能阶段。,19,高性能单片机发展阶段(19781983) 1978年Zilog公司推出Z8单片机，面Intel公司推出了MCS-48为基础的MCS-51；它们都使单片机的应用跃上了一个新台阶，此后各公司的8位单片机迅速发展起来。 发展、巩固、提高阶段(1983现在)

8、1983年Intel公司推出MCS-96系列的16位单片机，而在这个时期，Motorola、Intel、ATMEL、TI、三菱、日立、飞利浦等公司推出了许多增强型的8位单片机、16位单片机，甚至32位单片机，出了非常多的新型单片机，极大地推动了单片机的应用。出现了单片机市场百家争鸣的场面。,单片机的发展历程,20,单片机的发展趋势,微型单片化（SOC单片机） 减少产品设计、系统加工的复杂性 减少开发成本，缩短产品开发时间 单芯片集成电路可以降低系统功耗 加快了数据传输和处理的速度 减少甚至避免电路板信号传送所造成的信号系统串扰,21,单片机的发展趋势,从控制型突围突出数据处理 微控制器越来越突

9、出微处理器的特色，而微也在体现微控制器的特点。 占据特色领域 很多单片机都在极力体现与众不同的特色，以期的激烈的竞争中寻求突破口。,22,nSP内核CPU,为适应单片机的高度集成化的发展趋势，凌阳科技推出了高性能的16位单片机，它的CPU内核采用凌阳最新推出的nSP（Microcontroller and Signal Processor）16位微处理器芯片（以下简称unSP）。,23,unSP内核特点,高性能价格比的单片机CPU 16X16位硬件乘法器 DSP核所具有的内积运算 8位芯片的价格 高集成度以致力于单芯片应用 （SOC） 低功耗、低电压 具有较强的中断处理能力 功能强、效率高的指

10、令系统,24,unSP产品结构,围绕unSP所形成的16位unSP系列单片机采用的是模块式集成结构，它以unSP内核为中心，集成不同规模的ROM、RAM和功能丰富的各种外设接口部件。,25,unSP家族产品,26,unSP内核架构,16位数据总线 22位地址总线 算数逻辑单元ALU 16位算术逻辑运算 带移位操作的算术逻辑运算 16位X16位的乘法和内积运算,27,unSP内核通用寄存器,通用型寄存器R1R4 在unSP CPU（ISA1.1）中，集成了一组（4个）16位的通用寄存器：R1R4 数据运算或传送的源及目标寄存器 配对组成一个32位的乘法结果寄存器MR 配对组成一个32位的内积结果

11、寄存器MR,28,unSP内核寄存器,专用型寄存器 堆栈指针寄存器SP 基址指针寄存器BP(R5) 程序计数器PC 段寄存器SR CS：代码选择字段 DS：数据选择字段 C：进位标志位 Z：零标志位 N：负标志位 S：符号标志位,29,展望unSP,TFT LCD 电视,30,凌阳科技教育推广中心竭诚为您服务,凌阳科技大学计划网站： 凌阳科技大学计划邮箱： E_mail: 凌阳科技大学计划客服中心： Tel:2911 凌阳科技大学计划技术支持中心： Tel:2919,31,Sunplus SPCE061A 微控制器,SPCE061A单片机

12、简介,32,概述,SPCE061A为凌阳科技新推出的unSP内核的高集成度，高性能十六位单片机。 下面我们将从总体去了解一下这款单片机的硬件结构；另外我们还将介绍SPCE061A的一些基础硬件模块。,33,SPCE061A性能简介,16位的高性能unsp内核单片机 CPU时钟范围：0.32MHz49Mz 片内32k字的Flash程序存储器、2k字的SRAM数据存储器 2个16位I/O端口 14个中断源 1通道专用音频AD转换通道 7通道AD转换通道,34,SPCE061A性能简介,内置MIC放大电路和自动增益(AGC)放大电路 2路电流输出型的DA转换通道 2个16位通用定时器/计数器 实时实

13、钟（RTC） 低电压复位、低电压监测 内置在线仿真接口（ICE） 具有保密功能 具有WatchDog功能,35,SPCE061A片内结构,36,SPCE061A片内存储器映射,RAM、ROM统一编址。 2K word的SRAM。 片内32K Word Flash ROM。,37,堆栈为一种能按“先进后出”或“后进先出”规律存取数据的RAM区域，常称为堆栈区。 堆栈有栈底和栈顶之分，栈底有栈底地址标识，一般都是不变的，而栈顶一般由寄存器SP保存，故又称SP为堆栈寄存器。 常用于寄存器的保护、数据的保护，以及函数调用时参数传递等。,堆栈,38,片内Flash 程序存储器,32K字的Flash被划分

14、为128个页(每个页存储容量为256个字)，它们在CPU正常运行状态下均可通过程序擦除或写入。 程序对Flash的操作主要是通过寄存器0 x7555 P_Flash_Ctrl以及目标Flash的操作；这样可以对Flash进行页擦除、写入一字、写入多字的动作。,39,SPCE061A与其控制寄存器,在了解了SPCE061A的特点后，下面将分别介绍SPCE061A的各个硬件功能模块。 介绍其硬件功能模块时，会介绍到各个硬件功能模块所对应的控制寄存器；实际上，在使用SPCE061A时，就是通过对其各控制寄存器的读写来实现的，正如前面的P_Flash_Ctrl。,40,SPCE061A片内各硬件功能模

15、块,41,SPCE061A时钟电路,SPCE061A时钟电路采用晶体振荡器。右图为SPCE061A时钟电路的接线图。 外接晶振采用32768Hz。,42,PLL锁相环,PLL电路的作用是将系统提供的实时时钟的基频(32768Hz)进行倍频，输出系统时钟：Fosc,43,PLL外围电路,SPCE061A片内集成了PLL电路，只需在外围接上简单的电路就可以使片内PLL电路正常工作了，如下图所示： VCP以及VSS分别为 SPCE061A的PLL引脚。,44,SPCE061A系统时钟,32768的实时时钟经过PLL倍频电路产生系统时钟频率(Fosc)，Fosc再经过分频得到CPU时钟频率(CPUCL

16、K)。,45,系统时钟设置,32768Hz RTC振荡器有两种工作方式：强振模式和自动弱振模式。 P_SystemClock(7013H)单元控制着系统时钟和CPU时钟。 第02位：用来改变CPUCLK； 第57位：可以改变系统时钟的频率； 第4位：在睡眠状态下，通过设置该位可以接通或关闭32768Hz实时时钟。,46,系统时钟控制寄存器P_SystemClock,1：只有当b0b2同时被置为“1”时(即睡眠状态)b4设置才有效。,47,CPU时钟设置对照表,48,PLL设置对照表,P_SystemClock b7b5位,49,SPCE061A的时钟,50,看门狗Watchdog,什么是看门狗

17、（Watchdog）： 一般MCU的看门狗相当于一个定时器，如果每隔一定时间不刷新定时器，它将溢出；而且大多数情况下溢出将复位系统。 有什么用： 错误恢复的“最后手段”； 降低间歇故障的有效手段； 提高整个系统的可靠性。,51,看门狗Watchdog,SPCE061A的清狗周期为0.75S； 清看门狗操作寄存器： P_Watchdog_Clear(0 x7012H) 清狗操作： 在每个0.75S的清狗周期里P_Watchdog_Clear写入0 x0001。,52,看门狗结构与时序,53,SPCE061A的LVD与LVR,可通过编程设置低电压监测（LVD） 具有低电压复位功能（LVR） 目的是

18、为了通过对系统的电源电压进行监控，而使系统运行在一个正常、可靠的工作环境，并在一旦出现电源异常的情况下能立即采取相应的措施，使系统及时恢复正常。,54,低电压监测（LVD）,系统电压VDD与内部设定比较电压VLVD比较： VDDVLVD LVD监测标志位=0 VDDVLVD LVD监测标志位=1 3级电压监测 2.4V、2.8V、3.2 （通过对P_LVD_Ctrl的设置）,55,LVD控制寄存器,P_LVD_Ctrl(读/写)(7019H),56,低电压监测/低电压复位,57,低电压复位（LVR）,通过某种方式，使单片机内存各寄存器的值变为初始的操作称为复位。 SPCE061A的复位方式为低

19、电压复位。,58,复位时序,如果电源电压低于2.2V时，会在4个时钟周期之后产生一个复位信号，使系统复位。LVR时序如图所示。,59,保密设定,如果希望将内部的闪存进行保密设定，可将PFUSE接5V, PVIN接GND并维持1s以上即可将内部保险丝熔化，此后就无法再完成download, debug等功能。,60,凌阳科技教育推广中心竭诚为您服务,凌阳科技大学计划网站： 凌阳科技大学计划邮箱： E_mail: 凌阳科技大学计划客服中心： Tel:2911 凌阳科技大学计划技术支持中心： Tel:2919,61,Sunplus SPCE06

20、1A 微控制器,并行I/O口,62,概述,输入/输出（I/O）接口是CPU与外设间信息交换的桥梁，是一个过渡性的电路，在单片机中和CPU集成在一块芯片上。 介绍输入输出口的内容中，着重讲述SPCE061A单片机的较特殊的并行I/O结构，以及SPCE061A I/O口的特殊能力。,63,单片机的并行I/O接口,单片机内部CPU与外设间所传递信息的性质、传送方式、传送速度和电平各不相同，所以CPU与外设之间不是简单的直接相连，必须借助于I/O接口这个过渡电路才能协调起来。 并行I/O接口： CPU数据转换为电平的最基本途径； 外设电平转换为CPU识别的数据的最基本途径；,64,单片机的输入与输出,

21、65,SPCE061A 并行I/O特性,独立的I/O口逻辑电平（VDDIO） 可接VDDIO范围：3.35.5V。 多种输入方式 悬浮、上拉、下拉输入方式，适应不同的外围器件对接口要求。 按位设置每一位I/O口 可按位设置每一位的输入输出方式、状态。,66,IOA与IOB,两个并行16位I/O口 IOA口 IOA0IOA6：7路普通AD输入端口 IOA0IOA7：触键唤醒功能 IOB口 外部中断输入 串行接口、 PWM输出等复用端口,67,I/O端口结构,68,I/O功能设置对照表,69,上下拉与悬浮,悬浮输入: 接其它IC的输出,如此不会影响速度 下拉输入: 有效电平为高且大部分的状态为低

22、假设外接key,且高电平时作用。可以少接一下拉电阻.节省成本与加工。 上拉输入:有效电平为低且大部分的状态为高 假设外接key,且低电平时作用。可以少接一上拉电阻.节省成本与加工。,70,Data与Buffer,P_IOA/B_Data(读/写) 读：读出是读I/O口管脚电平状态 写：写入是将数据写入A口的数据寄存器 P_IOA_Buffer (读/写) 读：是从A口数据寄存器内读其数值 写：将I/O口的数据向量写入I/O口的数据寄存器,管脚电平状态,71,同相输出与反相输出,同相输出：（Output with Buffer） 同相输出，带数据缓存。 反相输出：（Output with Dat

23、a Inverted） 反相输出，只是方便某些时候运算。,72,I/O输入状态下结构,73,同相输出端口结构,74,I/O使用技巧,SPCE061A的I/O端口在上电复位时，默认为带下拉的输入口。,不合理用法,合理用法,75,IOA口相关寄存器,P_IOA_Data(读/写)(7000H) P_IOA_Buffer (读/写) (7001H) P_IOA_Dir(读/写)(7002H) P_IOA_Attrib(读/写)(7003H) P_IOA_Latch(读)(7004H) 读该单元以锁存A口上的输入数据，用于进入睡眠状态前的触键唤醒功能的启动。,76,IOA口特殊功能,IOA（7:0）键

24、唤醒 根据IOA低八位外接的电平状态唤醒单片机 IOA（6:0）普通AD输入通道 10位精度 此时打开的通道I/O口要为悬浮输入方式 电压输入范围：(AVSS-0.3V)to(AVDD+0.3V),77,IOA口电流特性,78,IOA口一般应用,键盘输入：IOA7：0按键唤醒 ADC输入：IOA口6：0 八位并行数据传输： IOA15：8/IOA7：0 端口控制：IOA15：0,79,IOB口相关寄存器,P_IOB_Data(读/写)(7005H) P_IOB_Buffer (读/写) (7006H) P_IOB_Dir(读/写)(7007H) P_IOB_Attrib(读/写)(7008H)

25、 特殊功能复用,80,IOB口特殊功能,81,IOB口特殊功能,1口位默认为带下拉电阻的输入管脚。 2PWM：脉宽调制(Pulse Width Modulation) 。,82,IOB Feedback功能,IOB2、3及IOB4、5 单个IOB2或IOB3口可设置为外部中断的输入口。 设置P_FeedBack单元， 再将IOB2/3和IOB4/5之间连接一个电阻和电容形成反馈电路以产生振荡信号；利用FeedBack功能。,83,IOB Feedback应用,RFC(Resistor to Frequency Converter) 用法：结合片内硬件结构，以及软件，对外接的RC振荡电路的频率进

26、行测量 用途：湿度测量、接近检测、触模检测等,84,P_FeedBack设置,85,FeedBack结构,86,PWM输出,IOB8 IOB9 普通I/O口 PWMA/B输出口（常用于电机的控制） 需设置TA/BON(详见TimerA/B设置寄存器) TA/BON：的脉宽调制信号输出允许位。 TimerA/B溢出信号输出,87,IOB口其他,SIO、UART复用I/O口可参后后面的章节 IOB口的直流电流特性与IOA口一样，可参考本章前面内容。,88,输入与输出,如果把单片机看得简单些，可以这么认为：单片机只是一个从输入到输出的设备。而I/O则是最基本的输入输出设备。 SPCE061A的32个

27、通用I/O口提供了丰富的接口模式，而且还提供了很多复用功能，如IOA口的触键唤醒、ADC输入；IOB口的串行接口、Feedback、PWMO、EXT等。,89,SPCE061A的应用与寄存器,前面几学时中，介绍了SPCE061A的一般功能模块，如看门狗、系统时钟、I/O接口等； 每个功能模块都有对应介绍了控制寄存器，如P_Watchdog_Clear、P_IOA_Dir等等； 实际控制单片机的功能模块，就是通过软件去读、写这些控制寄存器来实现的，而后面介绍的硬件功能模块的应用也基本如此。,90,凌阳科技教育推广中心竭诚为您服务,凌阳科技大学计划网站： 凌阳科技大学计划邮箱： E_mail: 凌

28、阳科技大学计划客服中心： Tel:2911 凌阳科技大学计划技术支持中心： Tel:2919,91,Sunplus SPCE061A 微控制器,时间基准信号 定时器计数器,92,概述,时间基准信号，在凌阳单片机里面最具特色的功能模块，几乎在每一款sunplus MCU里都集成。 定时器/计数器向来是单片机最重要的硬件资源，SPCE061A给用户提供了两个十六位的通用定时器。,93,时间基准信号相关知识,94,时间基准信号,简称时基信号； 来自于RTC分频，通过选频组合； 提供常用时间基准信号给定时器/计数器； 提供常用时间基准信号给中断系

29、统；,95,时基与定时器,时基信号可提供常用的、现成的频率信号，完成部分定时器的功能。,96,怎么利用时基,后台延时 软件抗干扰、防出错（低频） 常用时间定时 常用随时间处理程序的时间提供,97,SPCE061A的时基信号,98,SPCE061A的时基信号,选频逻辑TMB1为TimerA的时钟源B提供各种频率选择信号并为中断系统提供中断源(IRQ6)信号。 通过分频产生2Hz、4Hz、1024Hz、2048Hz以及4096Hz的时基信号，为中断系统提供各种实时中断源(IRQ4和IRQ5)信号。,99,时基信号设置寄存器,P_Timebase_Setup(0 x700E) 选频逻辑,100,时基

30、信号其它控制寄存器,P_Timebase_Clear(0 x700f) 设置该单元可以完成时基计数器复位和时间校准 其它时基信号 直接设置相对应的IRQ中断，即可使用。,101,时基信号发生器结构,102,SPCE061A的定时器/计数器,103,定时器/计数器,作用： 用来精确地确定某一时间间隔（定时器）。 用来累计外部输入脉冲个数，即可计算出所定时间的长度等（计数器）。 基本工作原理： 当作定时器用时，在其输入端输入一系列周期固定的脉冲，根据定时器/计数器中累计或预先设置的脉冲个数，即可计算出所定时间长度。,104,定时器与计数器的关系,实际上都是同一个模块： 其共同的特点是都有一个计数脉

31、冲输入端，每输入一个脉冲，计数器就进行加1或减1计数。 若计数器件的计数脉冲的频率固定，则可利用计数实现定时，这就是定时器。 若计数器件的作用是累加输入脉冲的多少或测量外部输入脉冲的参数，则为计数器。,105,SPCE061A的定时器/计数器,两个16位的定时/计数器：TimerA和TimerB 定时器溢出信号触发IRQ/FIQ中断 定时器溢出信号触发ADC或锁存DAC数据,106,SPCE061A的定时器/计数器,递增计数方式 自动重载定时器/计数器初始值 输出4位可调脉宽比PWM信号 溢出频率/2的方波输出 多种时钟源输入,多种时钟源输入,107,Timer A结构,108,Timer A

32、相关寄存器,P_TimerA_Data(读/写)(700AH) TimerA的数据单元，用于向16位预置寄存器写入数据(预置计数初值)或从其中读取数据。 P_TimerA_Ctrl(写)(700BH),109,Timer A PWM设置,110,Timer A PWM设置,111,Timer A 时钟源A设置,112,Timer A 时钟源B设置,113,Timer B结构,114,Timer B相关寄存器,P_TimerB_Data(读/写)(700CH) TimerB的数据单元，用于向16位预置寄存器写入数据(预置计数初值)或从其中读取数据。 P_TimerB_Ctrl(写)(700DH)

33、,115,Timer B PWM设置,116,Timer B PWM设置,117,Timer B 时钟源设置,仅有时钟源A作为输入 设置方法与Timer A相同 共用时钟源A不冲突,118,Timer A与Timer B,Timer A 通用计数器 时钟源A和时钟源B进行“与”操作而形成 IRQ1/FIQ Timer B 多功能计数器 时钟源仅为时钟源A IRQ1/FIQ,119,SPCE061A时钟相关名词,32768Hz RTC SPCE061A外接晶振输入 Fosc PLL倍频输出，系统时钟 CPUCLK Fosc分频输出，CPU时钟 时间基准信号 RTC选频、分频输出，时基信号,120

34、,SPCE061A时钟相关名词,TMB1、TMB2 时基信号输出，IRQ6时基输入、时钟源A输入 时钟源A/B（ClkA/B） Fosc、RTC、时基信号、TMB1输出 Timer A/B 定时器/计数器A/B,121,丰富的时钟资源,SPCE061A从RTC、PLL、时基信号、定时器/计数器等提供了丰富的时钟信号，这给用户的编程带来了许多方便的选择。 但是多个时钟方面的概念也容易让初学者产生理解上的困难，所以学好SPCE061A的时钟方面的硬件结构是非常重要的基础。,122,从定时器到中断系统,定时器的应用以及时基信号的应用，很大程度上要与中断系统配合，所以学习SPCE061A的中断系统，是

35、掌握SPCE061A硬件结构的必要内容。,123,凌阳科技教育推广中心竭诚为您服务,凌阳科技大学计划网站： 凌阳科技大学计划邮箱： E_mail: 凌阳科技大学计划客服中心： Tel:2911 凌阳科技大学计划技术支持中心： Tel:2919,124,Sunplus SPCE061A 微控制器,SPCE061A中断系统,125,概述,中断是为处理器对外界异步事件具有处理能力而设置的，中断技术的引入把计算机的发展和应用大大地推进一步。因此中断功能的强弱已成为衡量一款单片机性能的重要指标。,126,中断系统概念,127,中断系统概念,中断 中

36、断是指计算机在执行某一程序的过程中，由于计算机系统内、外的某种原因，而必须终止原程序的执行，转去执行相应的处理程序，待处理结束之后，再回来继续执行被中止的原程序过程。 中断源 中断源是指在计算机系统中向CPU发出中断请求的来源。,128,中断系统概念,中断优先级 给众多中断源定义一个优先顺序，即所谓的优先级排队。中断优先级越高，则响应优先权就越高。 中断嵌套 当CPU正执行中断服务程序时，又有中断优先级更高的中断申请产生，如果CPU能够暂停对原来的中断处理程序，转而去处理优先级更高的中断请求，处理完毕后，再回到原低级中断处理程序。,129,中断嵌套示意图,130,中断响应过程,中断响应的过程

37、中断请求 现场保护 中断服务 清中断请求标志位 恢复现场 返回,131,SPCE061A的中断系统,132,SCPE061A中断系统特点,SPCE061A系列单片机中断系统功能较强 十四个中断源 两级中断优先级，两级嵌套 每个中断源单独设置开或关,133,SPCE061A中断类型,软件中断 由break产生 异常中断 在SPCE061A中只有复位 事件中断 IRQ、FIQ中断,134,中断向量 中断源,9个中断向量 FIQ、IRQ06、 UART IRQ； 14个中断源 3个中断源可安置在FIQ或IRQ0IRQ2中 10个中断源则可安置在IRQ3IRQ6中 UART中断在UART IRQ中,1

38、35,SPCE061A中断源,136,SPCE061A中断源,137,外部中断 EXT,SPCE061A外部中断结构,138,UART 中断,内部事件中断； 发送中断和串行口接收中断； 在串行口设置寄存器中设置中断； 占用IOB7、IOB10； 读取或写相应数据寄存器自动清中断；,139,睡眠,单片机在上电复位开始工作，直到接收到睡眠信号后，才关闭系统时钟(PLL振荡器)，进入睡眠状态。用户可以通过对控制寄存器P_SystemClock单元写入CPU睡眠信号使系统从运行状态转入备用状态。系统进入睡眠状态后，程序计数器(PC)会停在程序的下一条指令计数上，当有任一唤醒事件发生后开始由此继续执行程

39、序。,140,唤醒,单片机接收到唤醒信号后接通PLL振荡器，同时CPU会响应唤醒事件的处理并进行初始化。 唤醒操作完成后，程序将会从进入睡眠后指令计数的断点处开始被继续执行。,141,中断唤醒源,IRQ3_KEY为触键唤醒源(IOA70) FIQ IRQ1IRQ6,142,触键唤醒中断,143,其它中断,定时器中断 参考定时器/计数器的设置，设置好相应中断即可。 支持FIQ/IRQ1/2。 时基中断 设置好相关选频寄存器，设置好中断即可使用多种频率中断。,144,中断控制相关寄存器,中断控制单元P_INT_Ctrl(读/写)(7010H) 清除中断标志控制单元P_INT_Clear(写)(70

40、11H) 激活和屏蔽中断控制单元P_INT_Ctrl_New(读/写)(702DH),145,P_INT_Ctrl设置对照表,P_INT_Ctrl(读/写)(7010H) 其读写时的意义是不同的,146,P_INT_Clear写,P_INT_Clear(写)(7011H) 要用于清除中断控制标志位,147,P_INT_Ctrl_New设置对照表,P_INT_Ctrl_New(读/写)(702DH) 该单元用于激活和屏蔽中断,148,各种设置对照配置,中断控制配置端口,149,中断控制指令,中断控制指令,150,中断响应时间,151,中断服务流程,152,应该注意的地方,P_INT_Ctrl_N

41、ew与P_INT_Ctrl P_INT_Ctrl读与写的含意不同 清中断标志位 除UART中断外，中断服务程序要对中断标志位进行清中断。,153,SPCE061A的中断,unSP中断系统的风格； 提供了定时、时基、外部、UART以及软件中断等的十四个中断源； 为用户编写复杂的系统打下硬件基础；,154,从单片机的基础到特殊,在单片机中，时钟电路、I/O口、定时器、中断是最基础的部分，要学好一颗单片机，这些基础部分是必学的；而要用好一颗单片机，其特殊部分的功能模块更是应该学的，SPCE061A中集成的ADC、DAC是非常有特色的地方。,155,凌阳科技教育推广中心竭诚为您服务,凌阳科技大学计划网

42、站： 凌阳科技大学计划邮箱： E_mail: 凌阳科技大学计划客服中心： Tel:2911 凌阳科技大学计划技术支持中心： Tel:2919,156,Sunplus SPCE061A 微控制器,ADC与DAC,157,概述,SPCE061A的特色是其强大灵活的语音功能；而单片机对语音处理的支持，除了其处理能力外，还有片内集成的ADC、DAC；特别是集成有AGC电路的MIC通道。 AGC：自动增益控制,158,SPCE061A内部ADC,159,SPCE061A的ADC,8通道10位模-数转换器。 7个通道（Line_IN）用于将模拟量信号

43、转换为数字量信号, 可以直接通过引线(IOA06)输入。 1个通道只作为语音输入通道，通过内置有自动增益控制放大器的麦克风通道(MIC_IN)输入。,160,SPCE061A的ADC,由数模转换器DAC0和逐次逼近寄存器SAR组成逐次逼近式模-数转换器。 硬件ADC的最高速率限定为(Fosc/32/16)Hz。,161,ADC结构,162,ADC转换过程,163,ADC相关寄存器,P_ADC(读/写)(7014H) 该单元储存MIC输入的A/D转换的数据。 P_ADC_Ctrl(读/写)(7015H) 为ADC的控制端口,164,P_ADC_Ctrl设置对照表,165,P_ADC_MUX_Ct

44、rl,P_ADC_MUX_Ctrl (读/写)(702BH) ADC多通道（Line_IN）控制是通过对P_ADC_MUX_Ctrl(702BH)单元编程实现的。,166,P_ADC_MUX_Ctrl设置寄存器,167,ADC Line_IN数据寄存器,P_ADC_MUX_Data(读) (702CH) P_ADC_MUX_Data单元用于读出LINE_IN7:110位ADC转换的数字数,168,ADC直流电气特性,169,MIC输入通道结构,170,MIC输入通道带宽调整,171,Line_IN输入通道性能,信号输入电压范围 AVSS-0.3VAVDD+0.3V 测量电压范围 VEXTREF

45、 0：使用默认基准电压 0AVDD VEXTREF 1：使用外部基准电压 0VEXTREF,172,Line_IN输入通道相关接口,输入端口 IOA6:0，用到的相应设为悬浮输入方式。 模拟地 与IOA低八位地共用一个接地点。,173,SPCE061A内部DAC,174,SPCE061A的DAC,两路10DAC（DAC1、DAC2） AUD1和AUD2管脚输出 电流型DAC 03mA Vdd = 3.3V 02mA Vdd = 3.3V,175,音频输出典型接线图,176,DAC结构,177,DAC相关寄存器,P_DAC1(读/写)(7017H) 该单元为一个带10位缓存器(DAR1)的10位

46、D/A 转换单元(DAC1)。用于向DAR1写入或从其中读出10位数据。,178,DAC相关寄存器,P_DAC2(读/写)(7016H) P_DAC2(写)：通过此单元直接写入10位数据到10位缓存器DAR2，来锁存DAC2的输入数字量值(无符号数)。 P_DAC2(读)：从DAR2内读出10位数据。,179,DAC控制寄存器,P_DAC_Ctrl(写) (702AH) DAC音频输出方式的控制单元。第58位用于选择DAC输出方式下的数据锁存方式；第3、4位用来控制A/D转换方式。第1位总为0 用于双DAC音频输出。,180,P_DAC_Ctrl设置对照表,181,应该注意的地方,音频元器件布

47、局与布线 在PCB板的布局、布线时，要注意MIC回路与音频输出回路的分开，最好能在板子的不同两侧。 关于省电 当不用ADC、DAC时，可以在软件中关掉它们，但电源最好接上，防止芯片内漏电。,182,ADC、DAC=语音功能？,SPCE061A提供了10位分辨率的ADC，以及两路10位DAC，另外在片上集成了AGC控制的运放，构成MIC输入通道。这些都为SPCE061A的语音功能提供了必备的硬件基础。,183,通过串行口与外设通讯,UART是一般通用单片机的必备设备，SPCE061A也提供了一路全双工的UART，另外还提供了一路SIO同步串行口，用于单片机与外设的通讯、存储器的扩展等。,184,

48、凌阳科技教育推广中心竭诚为您服务,凌阳科技大学计划网站： 凌阳科技大学计划邮箱： E_mail: 凌阳科技大学计划客服中心： Tel:2911 凌阳科技大学计划技术支持中心： Tel:2919,185,Sunplus SPCE061A 微控制器,串行接口,186,概述,SIO同步串行接口为凌阳科技定义的一个串行接口，多用于与外部设备进行数据传输。 SPCE061A也提供了一个全双工的UART接口，与标准UART接口兼容。,187,SPCE061A的SIO接口,188,凌阳SIO串行接口,SIO为凌阳科技定义的同步串行通讯接口 1位串行接口

49、； 1个Clock（SCK）、1个Data（SDA）; 可设地址位数，或无地址模式；,189,SIO控制寄存器,P_SIO_Ctrl(读/写)(701EH) bit7：SIO复用脚使能； bit6：SIO读定控制； bit3 4：SIO速率设置； bit0 1：SIO地址位数设置；,190,P_SIO_Ctrl设置对照表,191,P_SIO_Ctrl设置对照表,192,SIO数据与地址寄存器,P_SIO_Data(读/写)(701AH) 该单元为接收/发送串行数据的缓冲单元 P_SIO_Addr_Low(读/写)(701BH) 串行设备起始地址的低字节(默认值为00H) P_SIO_Addr_Mid(读/写)(701CH) 串行设备起始地址的中字节(默认值为00H) P_SIO_Addr_High(读/写)(701DH) 串行设备起始地址的高字节(默认值为00H),193,SIO地址与数据寄存器,P_SIO_Data,P_SIO_ Addr_Low,P_SIO_Addr_ Mid,P_SIO_Addr_High,194,P_SIO_Start应用,P_SIO_Start(读/写)(701FH),195,P_SIO_Start读,P_SIO_Start(读/写)(701FH) 读出P_SIO_Start(701FH)单元可获取SIO的数据传输状态，该单元的第7位Busy为占