基于双CPU双串行口(UART)的模块设计与实现.pdf下载

weixin_39820535 2021-09-25 10:09:44
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极其详细的富士通F2MC-8FX8位微控制器MB95310L/370L系列单片机中文硬件手册。目录: 第1章概要 ................................................................................................... 1 1.1 MB95310L/370L 系列特性 ................................................................................................... 2 1.2 MB95310L/370L 系列的产品阵容 ........................................................................................ 5 1.3 产品差异和产品选择注意事项 .............................................................................................. 9 1.4 MB95310L/370L 系列的框图 ............................................................................................. 10 1.5 引脚配置 ............................................................................................................................ 12 1.6 封装尺寸 ............................................................................................................................ 14 1.7 引脚说明 ............................................................................................................................ 17 1.8 I/O 电路类型 ....................................................................................................................... 28 第2 章芯片处理注意事项 ........................................................................... 31 2.1 芯片处理注意事项 .............................................................................................................. 32 第3 章存储空间 ......................................................................................... 35 3.1 存储空间 ............................................................................................................................ 36 3.1.1 专用区 ........................................................................................................................... 38 3.2 存储器映射图 ..................................................................................................................... 39 第4 章存储器访问模式 ............................................................................... 41 4.1 存储器访问模式 ................................................................................................................. 42 第5 章CPU ................................................................................................ 43 5.1 专用寄存器 ......................................................................................................................... 44 5.1.1 寄存器存储区指针(RP) ................................................................................................ 46 5.1.2 直接存储区指针(DP) .................................................................................................... 47 5.1.3 状态码寄存器(CCR) ..................................................................................................... 49 5.2 通用寄存器 ......................................................................................................................... 51 5.3 存储器中16 位数据的配置 ................................................................................................. 53 第6 章时钟控制器 ...................................................................................... 55 6.1 时钟控制器的概要 .............................................................................................................. 56 6.2 振荡稳定等待时间 .............................................................................................................. 63 6.3 系统时钟控制寄存器(SYCC) ............................................................................................. 65 6.4 PLL 控制寄存器(PLLC) ..................................................................................................... 67 6.5 振荡稳定等待时间设置寄存器(WATR) .............................................................................. 68 6.6 待机控制寄存器(STBC) ..................................................................................................... 71 6.7 系统时钟控制寄存器2 (SYCC2) ........................................................................................ 74 6.8 时钟模式 ............................................................................................................................ 76 6.9 低功耗模式( 待机模式) 时的操作 ...................................................................................... 80 6.9.1 待机模式时的使用注意事项 .......................................................................................... 81 6.9.2 休眠模式 ....................................................................................................................... 83 6.9.3 停止模式 ....................................................................................................................... 84 6.9.4 时基定时器模式 ............................................................................................................ 85 ii 6.9.5 计时模式 ....................................................................................................................... 86 6.10 时钟振荡电路 ..................................................................................................................... 87 6.11 预分频器的概要 ................................................................................................................. 88 6.12 预分频器的配置 ................................................................................................................. 89 6.13 预分频器的操作说明 .......................................................................................................... 90 6.14 预分频器的使用注意事项 ................................................................................................... 91 第7章复位 ................................................................................................. 93 7.1 复位操作 ............................................................................................................................ 94 7.2 复位源寄存器(RSRR) ........................................................................................................ 98 第8章中断 ............................................................................................... 101 8.1 中断 ................................................................................................................................ 102 8.1.1 中断级设置寄存器(ILR0 ~ ILR5) ................................................................................ 104 8.1.2 中断处理 ..................................................................................................................... 105 8.1.3 中断嵌套 ..................................................................................................................... 107 8.1.4 中断处理时间 .............................................................................................................. 108 8.1.5 中断处理期间的堆栈操作 ............................................................................................ 109 8.1.6 中断处理堆栈区 .......................................................................................................... 110 第9 章I/O 口(MB95310L 系列) .............................................................. 111 9.1 I/O 口的概要 ..................................................................................................................... 112 9.2 P0 口 ............................................................................................................................... 114 9.2.1 P0 口寄存器 ................................................................................................................ 117 9.2.2 P0 口的操作 ................................................................................................................ 118 9.3 P1 口 ............................................................................................................................... 121 9.3.1 P1 口寄存器 ................................................................................................................ 124 9.3.2 P1 口的操作 ................................................................................................................ 125 9.4 P2 口 ............................................................................................................................... 127 9.4.1 P2 口寄存器 ................................................................................................................ 129 9.4.2 P2 口的操作 ................................................................................................................ 130 9.5 P4 口 ............................................................................................................................... 132 9.5.1 P4 口寄存器 ................................................................................................................ 134 9.5.2 P4 口的操作 ................................................................................................................ 135 9.6 P5 口 ............................................................................................................................... 137 9.6.1 P5 口寄存器 ................................................................................................................ 139 9.6.2 P5 口的操作 ................................................................................................................ 140 9.7 P6 口 ............................................................................................................................... 142 9.7.1 P6 口寄存器 ................................................................................................................ 144 9.7.2 P6 口的操作 ................................................................................................................ 145 9.8 P9 口 ............................................................................................................................... 147 9.8.1 P9 口寄存器 ................................................................................................................ 150 9.8.2 P9 口的操作 ................................................................................................................ 151 9.9 PA 口 ............................................................................................................................... 153 9.9.1 PA 口寄存器 ............................................................................................................... 155 9.9.2 PA 口的操作 ............................................................................................................... 156 9.10 PB 口 ............................................................................................................................... 158 9.10.1 PB 口寄存器 ............................................................................................................... 160 9.10.2 PB 口的操作 ............................................................................................................... 161 iii 9.11 PC 口 ............................................................................................................................... 163 9.11.1 PC 口寄存器 ............................................................................................................... 165 9.11.2 PC 口的操作 ............................................................................................................... 166 9.12 PE 口 ............................................................................................................................... 168 9.12.1 PE 口寄存器 ............................................................................................................... 170 9.12.2 PE 口的操作 ............................................................................................................... 171 9.13 PG 口 ............................................................................................................................... 173 9.13.1 PG 口寄存器 ............................................................................................................... 175 9.13.2 PG 口的操作 ............................................................................................................... 176 第10 章I/O 口(MB95370L 系列) .............................................................. 179 10.1 I/O 口的概要 ..................................................................................................................... 180 10.2 P0 口 ............................................................................................................................... 181 10.2.1 P0 口寄存器 ................................................................................................................ 184 10.2.2 P0 口的操作 ................................................................................................................ 185 10.3 P1 口 ............................................................................................................................... 187 10.3.1 P1 口寄存器 ................................................................................................................ 190 10.3.2 P1 口的操作 ................................................................................................................ 191 10.4 P2 口 ............................................................................................................................... 193 10.4.1 P2 口寄存器 ................................................................................................................ 195 10.4.2 P2 口的操作 ................................................................................................................ 196 10.5 P6 口 ............................................................................................................................... 198 10.5.1 P6 口寄存器 ................................................................................................................ 200 10.5.2 P6 口的操作 ................................................................................................................ 201 10.6 P9 口 ............................................................................................................................... 203 10.6.1 P9 口寄存器 ................................................................................................................ 205 10.6.2 P9 口的操作 ................................................................................................................ 206 10.7 PA 口 ............................................................................................................................... 208 10.7.1 PA 口寄存器 ............................................................................................................... 210 10.7.2 PA 口的操作 ............................................................................................................... 211 10.8 PB 口 ............................................................................................................................... 213 10.8.1 PB 口寄存器 ............................................................................................................... 215 10.8.2 PB 口的操作 ............................................................................................................... 216 10.9 PC 口 ............................................................................................................................... 218 10.9.1 PC 口寄存器 ............................................................................................................... 220 10.9.2 PC 口的操作 ............................................................................................................... 221 10.10 PE 口 ............................................................................................................................... 223 10.10.1 PE 口寄存器 ............................................................................................................... 225 10.10.2 PE 口的操作 ............................................................................................................... 226 第11 章时基定时器 .................................................................................... 229 11.1 时基定时器的概要 ............................................................................................................ 230 11.2 时基定时器的配置 ............................................................................................................ 231 11.3 时基定时器的寄存器 ........................................................................................................ 233 11.3.1 时基定时器控制寄存器(TBTC) ................................................................................... 234 11.4 时基定时器的中断 ............................................................................................................ 236 11.5 时基定时器的操作说明和设置步骤示例 ........................................................................... 238 11.6 时基定时器的使用注意事项 ............................................................................................. 241 iv 第12章硬件/ 软件监视定时器 ................................................................... 243 12.1 监视定时器的概要 ............................................................................................................ 244 12.2 监视定时器的构成 ............................................................................................................ 245 12.3 监视定时器的寄存器 ........................................................................................................ 247 12.3.1 监视定时器控制寄存器(WDTC) ................................................................................. 248 12.4 监视定时器的操作和设置方法示例 ................................................................................... 250 12.5 监视定时器的使用注意事项 ............................................................................................. 253 第13 章计时预分频器 ................................................................................ 255 13.1 计时预分频器的概要 ........................................................................................................ 256 13.2 计时预分频器的构成 ........................................................................................................ 257 13.3 计时预分频器的寄存器 ..................................................................................................... 259 13.3.1 计时预分频器控制寄存器(WPCR) .............................................................................. 260 13.4 计时预分频器的中断 ........................................................................................................ 262 13.5 计时预分频器的操作和设置方法示例 ............................................................................... 263 13.6 计时预分频器的使用注意事项 .......................................................................................... 265 13.7 计时预分频器的样本程序 ................................................................................................. 266 第14 章计时计数器 .................................................................................... 267 14.1 计时计数器的概要 ............................................................................................................ 268 14.2 计时计数器的配置 ............................................................................................................ 269 14.3 计时计数器的寄存器 ........................................................................................................ 271 14.3.1 计时计数器数据寄存器(WCDR) ................................................................................. 272 14.3.2 计时计数器控制寄存器(WCSR) ................................................................................. 273 14.4 计时计数器的中断 ............................................................................................................ 275 14.5 计时计数器的操作说明和设置步骤示例 ........................................................................... 276 14.6 计时计数器的使用注意事项 ............................................................................................. 278 14.7 计时计数器的样本程序 ..................................................................................................... 279 第15 章WILD 寄存器功能 .......................................................................... 281 15.1 Wild 寄存器功能的概要 .................................................................................................... 282 15.2 Wild 寄存器功能的构成 .................................................................................................... 283 15.3 Wild 寄存器功能的寄存器 ................................................................................................ 285 15.3.1 Wild 寄存器数据设置寄存器(WRDR0 ~ WRDR2) ...................................................... 287 15.3.2 Wild 寄存器地址设置寄存器(WRAR0 ~ WRAR2) ...................................................... 288 15.3.3 Wild 寄存器地址比较使能寄存器(WREN) .................................................................. 289 15.3.4 Wild 寄存器数据测试设置寄存器(WROR) .................................................................. 290 15.4 Wild 寄存器功能的使用 .................................................................................................... 291 15.5 典型硬件连接示例 ............................................................................................................ 292 第16 章外部中断电路 ................................................................................ 293 16.1 外部中断电路的概要 ........................................................................................................ 294 16.2 外部中断电路的构成 ........................................................................................................ 295 16.3 外部中断电路的通道 ........................................................................................................ 296 16.4 外部中断电路的引脚 ........................................................................................................ 297 16.5 外部中断电路的寄存器 ..................................................................................................... 300 16.5.1 外部中断控制寄存器(EIC00) ...................................................................................... 301 16.6 外部中断电路的中断 ........................................................................................................ 303 16.7 外部中断电路的操作和设置方法示例 ............................................................................... 304 v 16.8 外部中断电路的使用注意事项 .......................................................................................... 306 16.9 外部中断电路的样本程序 ................................................................................................. 307 第17 章中断引脚选择电路 ......................................................................... 309 17.1 中断引脚选择电路的概要 ................................................................................................. 310 17.2 中断引脚选择电路的结构 ................................................................................................. 311 17.3 中断引脚选择电路的引脚 ................................................................................................. 312 17.4 中断引脚选择电路的寄存器 ............................................................................................. 313 17.4.1 中断引脚选择电路控制寄存器(WICR) ........................................................................ 314 17.5 中断引脚选择电路的操作 ................................................................................................. 316 17.6 中断引脚选择电路的使用注意事项 ................................................................................... 317 第18 章8/16 位多功能定时器 ..................................................................... 319 18.1 8/16 位多功能定时器的概要 ............................................................................................. 320 18.2 8/16 位多功能定时器的构成 ............................................................................................. 322 18.3 8/16 位多功能定时器的通道 ............................................................................................. 325 18.4 8/16 位多功能定时器的引脚 ............................................................................................. 326 18.5 8/16 位多功能定时器的寄存器 ......................................................................................... 333 18.5.1 8/16 位多功能定时器00/01 状态控制寄存器0 (T00CR0/T01CR0) ............................ 335 18.5.2 8/16 位多功能定时器10/11 状态控制寄存器0 (T10CR0/T11CR0) ............................ 338 18.5.3 8/16 位多功能定时器00/01 状态控制寄存器1 (T00CR1/T01CR1) ............................ 341 18.5.4 8/16 位多功能定时器10/11 状态控制寄存器1 (T10CR1/T11CR1) ............................ 344 18.5.5 8/16 位多功能定时器00/01 定时器模式控制寄存器ch.0 (TMCR0) ............................ 347 18.5.6 8/16 位多功能定时器10/11 定时器模式控制寄存器ch.1 (TMCR1) ............................ 349 18.5.7 8/16 位多功能定时器00/01 数据寄存器ch.0 (T00DR/T01DR) ................................... 351 18.5.8 8/16 位多功能定时器10/11 数据寄存器ch.1 (T10DR/T11DR) ................................... 354 18.6 8/16 位多功能定时器的中断 ............................................................................................. 357 18.7 间隔定时器功能的使用( 单次模式) ................................................................................. 360 18.8 间隔定时器功能的使用( 连续模式) ................................................................................. 363 18.9 间隔定时器功能的使用( 自由运行模式) .......................................................................... 367 18.10 PWM 定时器功能的使用( 固定周期模式) ....................................................................... 371 18.11 PWM 定时器功能的使用( 可变周期模式) ....................................................................... 375 18.12 PWC 定时器功能的使用 ................................................................................................... 379 18.13 输入捕捉功能的使用 ........................................................................................................ 383 18.14 噪声滤波器的使用 ............................................................................................................ 387 18.15 运行中各模式的状态 ........................................................................................................ 388 18.16 8/16 位多功能定时器的使用注意事项 .............................................................................. 390 第19 章16 位重载定时器 ........................................................................... 391 19.1 16 位重载定时器的概要 ................................................................................................... 392 19.2 16 位重载定时器的配置 ................................................................................................... 394 19.3 16 位重载定时器的通道 ................................................................................................... 396 19.4 16 位重载定时器的引脚 ................................................................................................... 397 19.5 16 位重载定时器的寄存器 ................................................................................................ 400 19.5.1 16 位重载定时器控制状态寄存器高位(TMCSRH0) .................................................... 401 19.5.2 16 位重载定时器控制状态寄存器低位(TMCSRL0) ..................................................... 403 19.5.3 16 位重载定时器定时器寄存器高位(TMRH0)/ 低位(TMRL0) .................................... 405 19.5.4 16 位重载定时器重载寄存器高位(TMRLRH0)/ 低位(TMRLRL0) ............................... 406 19.6 16 位重载定时器的中断 ................................................................................................... 407 vi 19.7 16 位重载定时器的操作和设定步骤示例 .......................................................................... 408 19.7.1 内部时钟模式 .............................................................................................................. 410 19.7.2 事件计数模式 .............................................................................................................. 414 19.8 16 位重载定时器的使用注意事项 ..................................................................................... 416 19.9 16 位重载定时器的设定示例 ............................................................................................ 417 第20 章事件计数器 .................................................................................... 421 20.1 事件计数器的概要 ............................................................................................................ 422 20.2 事件计数器的构成 ............................................................................................................ 423 20.3 事件计数器的寄存器 ........................................................................................................ 424 20.3.1 事件计数器控制寄存器(EVCR) .................................................................................. 425 20.4 事件计数器模式的操作描述 ............................................................................................. 427 20.5 设置步骤示例 ................................................................................................................... 429 20.6 频率测量范围和精度 ........................................................................................................ 430 20.7 事件计数器使用注意事项 ................................................................................................. 431 第21 章8/16 位PPG .................................................................................. 433 21.1 8/16 位PPG 的概要 ......................................................................................................... 434 21.2 8/16 位PPG 的配置 ......................................................................................................... 435 21.3 8/16 位PPG 的通道 ......................................................................................................... 437 21.4 8/16 位PPG 的引脚 ......................................................................................................... 438 21.5 8/16 位PPG 的寄存器(ch.0) ........................................................................................... 440 21.5.1 8/16 位PPG 定时器01 控制寄存器ch.0 (PC01) ........................................................ 441 21.5.2 8/16 位PPG 定时器00 控制寄存器ch.0 (PC00) ........................................................ 443 21.5.3 8/16 位PPG 定时器00/01 周期设定缓冲寄存器(PPS01),(PPS00) ............................ 445 21.5.4 8/16 位PPG 定时器00/01 占空比设定缓冲寄存器(PDSS01),(PDS00) ..................... 446 21.5.5 8/16 位PPG 启动寄存器(PPGS) ............................................................................... 447 21.5.6 8/16 位PPG 输出反相寄存器(REVC) ........................................................................ 448 21.6 8/16 位PPG 的中断 ......................................................................................................... 449 21.7 8/16 位PPG 的操作和设定步骤示例 ................................................................................ 450 21.7.1 8 位PPG 独立模式 ..................................................................................................... 451 21.7.2 8 位预分频器 + 8 位PPG 模式 ................................................................................... 453 21.7.3 16 位PPG 模式 .......................................................................................................... 455 21.8 8/16 位PPG 的使用注意事项 ........................................................................................... 457 21.9 8/16 位PPG 的设定示例 .................................................................................................. 458 第22 章UART/SIO ..................................................................................... 461 22.1 UART/SIO 的概要 ............................................................................................................ 462 22.2 UART/SIO 的配置 ............................................................................................................ 463 22.3 UART/SIO 的通道 ............................................................................................................ 465 22.4 UART/SIO 引脚 ................................................................................................................ 466 22.5 UART/SIO 的寄存器 ........................................................................................................ 469 22.5.1 UART/SIO 串行模式控制寄存器1 (SMC10) ............................................................... 470 22.5.2 UART/SIO 串行模式控制寄存器2 (SMC20) ............................................................... 472 22.5.3 UART/SIO 串行状态寄存器(SSR0) ............................................................................ 474 22.5.4 UART/SIO 串行输入数据寄存器(RDR0) .................................................................... 476 22.5.5 UART/SIO 串行输出数据寄存器(TDR0) ..................................................................... 477 22.6 UART/SIO 的中断 ............................................................................................................ 478 22.7 UART/SIO 的操作和设定步骤示例 ................................................................................... 480 vii 22.7.1 工作模式0 时的操作 ................................................................................................... 481 22.7.2 工作模式1 时的操作 ................................................................................................... 488 22.8 UART/SIO 的设定示例 ..................................................................................................... 494 第23 章UART/SIO 专用波特率发生器 ....................................................... 499 23.1 UART/SIO 专用波特率发生器的概要 ............................................................................... 500 23.2 UART/SIO 专用波特率发生器的通道 ............................................................................... 501 23.3 UART/SIO 专用波特率发生器的寄存器 ............................................................................ 502 23.3.1 UART/SIO 专用波特率发生器预分频器选择寄存器(PSSR0) ..................................... 503 23.3.2 UART/SIO 专用波特率发生器波特率设定寄存器(BRSR0) ......................................... 504 23.4 UART/SIO 专用波特率发生器的操作说明 ........................................................................ 505 第24 章I2C ................................................................................................. 507 24.1 I2C 的概要 ........................................................................................................................ 508 24.2 I2C 的构成 ........................................................................................................................ 509 24.3 I2C 通道 ........................................................................................................................... 512 24.4 I2C 总线接口引脚 ............................................................................................................. 513 24.5 I2C 寄存器 ........................................................................................................................ 515 24.5.1 I2C 总线控制寄存器(IBCR00, IBCR10) ...................................................................... 516 24.5.2 I2C 总线状态寄存器 (IBSR0) ...................................................................................... 522 24.5.3 I2C 数据寄存器 (IDDR0) ............................................................................................. 524 24.5.4 I2C 地址寄存器(IAAR0) .............................................................................................. 525 24.5.5 I2C 时钟控制寄存器(ICCR0) ...................................................................................... 526 24.6 I2C 中断 ........................................................................................................................... 528 24.7 I2C 操作和设置方法示例 .................................................................................................. 530 24.7.1 l2C 接口 ...................................................................................................................... 531 24.7.2 从待机模式唤醒MCU 的功能 ...................................................................................... 538 24.8 I2C 的使用注意事项 ......................................................................................................... 540 24.9 I2C 样本程序 .................................................................................................................... 542 第25 章8/10 位A/D 转换器 ....................................................................... 547 25.1 8/10 位A/D 转换器的概要 ................................................................................................ 548 25.2 8/10 位A/D 转换器的配置 ................................................................................................ 549 25.3 8/10 位A/D 转换器的引脚 ................................................................................................ 551 25.4 8/10 位A/D 转换器的寄存器 ............................................................................................ 553 25.4.1 8/10 位A/D 转换器控制寄存器1 (ADC1) .................................................................... 554 25.4.2 8/10 位A/D 转换器控制寄存器2 (ADC2) .................................................................... 556 25.4.3 8/10 位A/D 转换器数据寄存器高位/ 低位(ADDH, ADDL) ......................................... 558 25.5 8/10 位A/D 转换器的中断 ................................................................................................ 559 25.6 8/10 位A/D 转换器的操作和设定步骤示例 ....................................................................... 560 25.7 8/10 位A/D 转换器的使用注意事项 ................................................................................. 563 25.8 8/10 位A/D 转换器的样本程序 ......................................................................................... 564 第26 章低压检测复位电路 ......................................................................... 567 26.1 低压检测复位电路的概要 ................................................................................................. 568 26.2 低压检测复位电路的配置 ................................................................................................. 569 26.3 低压检测复位电路的寄存器 ............................................................................................. 570 26.3.1 LVD 复位电压选择ID 寄存器(LVDR) ......................................................................... 571 26.3.2 LVD 控制寄存器(LVDC) ............................................................................................. 572 viii 26.4 低压检测复位电路的中断 ................................................................................................. 574 26.5 低压检测复位电路的引脚 ................................................................................................. 575 26.6 低压检测复位电路的操作 ................................................................................................. 576 第27 章时钟监视器计数器 ......................................................................... 579 27.1 时钟监视器计数器的概要 ................................................................................................. 580 27.2 时钟监视器计数器的配置 ................................................................................................. 581 27.3 时钟监视器计数器的寄存器 ............................................................................................. 583 27.3.1 时钟监控数据寄存器(CMDR) ..................................................................................... 584 27.3.2 时钟监控控制寄存器(CMCR) ..................................................................................... 585 27.4 时钟监视器计数器的操作 ................................................................................................. 587 27.5 时钟监视器计数器的使用注意事项 ................................................................................... 594 第28 章LCD 控制器(MB95310L 系列) ..................................................... 597 28.1 LCD 控制器的概要 ........................................................................................................... 598 28.2 LCD 控制器的配置 ........................................................................................................... 599 28.2.1 LCD 控制器的内部分压电阻器 .................................................................................... 601 28.2.2 LCD 控制器的外部分压电阻器 .................................................................................... 603 28.3 LCD 控制器的引脚 ........................................................................................................... 605 28.4 LCD 控制器的寄存器 ....................................................................................................... 609 28.4.1 LCDC 控制寄存器(LCDCC) ....................................................................................... 610 28.4.2 LCDC 使能寄存器1 (LCDCE1) .................................................................................. 612 28.4.3 LCDC 使能寄存器2 ~ 6 (LCDCE2 ~ LCDCE6) .......................................................... 614 28.4.4 LCDC 闪烁设定寄存器1/2 (LCDCB1/LCDCB2) ......................................................... 615 28.5 LCD 控制器显存 ............................................................................................................... 616 28.6 LCD 控制器的操作 ........................................................................................................... 618 28.6.1 LCD 控制器操作(1/2 占空比) 的输出波形 .................................................................. 620 28.6.2 LCD 控制器操作(1/3 占空比) 的输出波形 .................................................................. 622 28.6.3 LCD 控制器操作(1/4 占空比) 的输出波形 .................................................................. 624 28.7 LCD 控制器的使用注意事项 ............................................................................................. 626 第29 章LCD 控制器(MB95370L 系列) ..................................................... 627 29.1 LCD 控制器的概要 ........................................................................................................... 628 29.2 LCD 控制器的配置 ........................................................................................................... 629 29.2.1 LCD 控制器的内部分压电阻器 .................................................................................... 631 29.2.2 LCD 控制器的外部分压电阻器 .................................................................................... 633 29.3 LCD 控制器的引脚 ........................................................................................................... 635 29.4 LCD 控制器的寄存器 ....................................................................................................... 640 29.4.1 LCDC 控制寄存器(LCDCC) ....................................................................................... 641 29.4.2 LCDC 使能寄存器1 (LCDCE1) .................................................................................. 643 29.4.3 LCDC 使能寄存器2 ~ 5 (LCDCE2 ~ LCDCE5) .......................................................... 645 29.4.4 LCDC 闪烁设定寄存器1/2 (LCDCB1/LCDCB2) ......................................................... 646 29.5 LCD 控制器显存 ............................................................................................................... 647 29.6 LCD 控制器的操作 ........................................................................................................... 649 29.6.1 LCD 控制器操作(1/2 占空比) 期间的输出波形 .......................................................... 651 29.6.2 LCD 控制器操作(1/3 占空比) 期间的输出波形 .......................................................... 653 29.6.3 LCD 控制器操作(1/4 占空比) 期间的输出波形 .......................................................... 655 29.7 LCD 控制器的使用注意事项 ............................................................................................. 657 ix 第30 章操作闪存 .................................................................................... 659 30.1 操作闪存的概要 ............................................................................................................ 660 30.2 闪存扇区/ 组的配置 ......................................................................................................... 662 30.3 闪存寄存器 ....................................................................................................................... 663 30.3.1 闪存状态寄存器2 (FSR2) ........................................................................................... 664 30.3.2 闪存状态寄存器(FSR) ................................................................................................ 666 30.3.3 闪存扇区编程控制寄存器(SWRE0) ............................................................................ 669 30.3.4 闪存状态寄存器3 (FSR3) ........................................................................................... 671 30.4 启动闪存自动算法 ............................................................................................................ 678 30.5 检查自动算法执行状态 ..................................................................................................... 680 30.5.1 数据轮询标志(DQ7) ................................................................................................... 682 30.5.2 跳转位标志(DQ6) ....................................................................................................... 683 30.5.3 执行超时标志(DQ5) ................................................................................................... 684 30.5.4 扇区擦除定时器标志(DQ3) ........................................................................................ 685 30.6 写/ 擦闪存 ....................................................................................................................... 686 30.6.1 闪存进入读取/ 复位状态 ............................................................................................. 687 30.6.2 闪存编程数据的步骤 ................................................................................................... 688 30.6.3 擦除闪存的全部数据( 芯片擦除) ................................................................................ 690 30.6.4 擦除闪存任意数据( 扇区擦除) ................................................................................... 691 30.6.5 暂停闪存扇区擦除 ....................................................................................................... 693 30.6.6 恢复闪存扇区擦除命令 ................................................................................................ 694 30.7 操作闪存的操作 ............................................................................................................ 695 30.8 闪存加密 .......................................................................................................................... 697 30.9 操作闪存的使用注意事项 ............................................................................................. 698 第31 章串行编程连接示例 ......................................................................... 699 31.1 串行编程连接的基本配置 ................................................................................................. 700 31.2 串行编程连接示例 ............................................................................................................ 702 第32 章非易失性寄存器(NVR) 功能 .......................................................... 705 32.1 NVR 接口的概要 .............................................................................................................. 706 32.2 NVR 接口的配置 .............................................................................................................. 707 32.3 NVR 接口的寄存器 ........................................................................................................... 708 32.3.1 主CR 时钟调节寄存器( 高位) (CRTH) ...................................................................... 709 32.3.2 主CR 时钟调节寄存器( 低位) (CRTL) ....................................................................... 711 32.3.3 监视定时器选择ID 寄存器(WDTH, WDTL) ................................................................ 712 32.4 主CR 时钟调节的注意事项 .............................................................................................. 714 32.5 NVR 的使用注意事项 ....................................................................................................... 716 附录 ........................................................................................................................ 717 附录 A I/O 映射 ................................................................................................................. 718 附录 B 中断源一览表 ........................................................................................................ 729 附录 C 存储器映射 ............................................................................................................ 730 附录 D MB95310L/370L 系列的引脚状态 ......................................................................... 731 附录 E 指令概要 ................................................................................................................ 734 E.1 寻址 ................................................................................................................................ 737 E.2 特殊指令 .......................................................................................................................... 741 E.3 位操作指令(SETB, CLRB) .............................................................................................. 745 E.4 F2MC-8FX 指令 ............................................................................................................... 746 x E.5 指令映射 .......................................................................................................................... 749 附录 F 掩膜选项 ................................................................................................................ 750 索引 ........................................................................................................................ 751 寄存器索引 ............................................................................................................. 767 引脚索引 ................................................................................................................. 771 中断向量索引 .......................................................................................................... 773
成绩 "创新电子系统设计"课程是专业教学计划中设置的 独立实践环节,其主要目的为加强对学生创新意识、创 新精神和创新能力的培养,鼓励和倡导学生积极参加学科竞赛、课外科 技和科研活动、创造发明活动和各类社会实践活动,提高学生综合素 质,促进学生个性发展。 要求学生能在老师的指导下,自主完成一个较复杂综合电子系统 设计与制作的全过程,或者通过参加各类各级和通信、电子相关课外科 技活动及竞赛得到真正的实战训练。 二、课程设计的题目及内容 题目:基于单片机的水箱控制系统 内容:随着我国的国民经济与生活水平的发展,工厂对自动化的 需求也日益增加,为减少污染、节约能源,单片机控制技术得到了广泛 的应用。在工业生产里,很多都用到大水箱,水箱里的水位控制就是问 题了,以前有专门的人看着,既浪费人力,又不能准确的判断水位高 低。所以单片机控制水箱水位就在工厂得到广泛的应用。一般工业里用 到的水箱,体积都比较大,所以对水位的控制需求就相应的大了,工厂 里对水位的控制精度要求也高。 本单片机系统设计的目的是应用单片 机控制技术,以AT89C51单片机为核心控制工厂的水箱的水位,并实现 了报警和手动、自动切换功能。该系统操作方便、性能良好,比较符合 工厂生厂用水系统控制的需要。本毕业论文还详细的给出了相关的硬件 框图和软件流程图,并编制了该汇编语言程序。 三、设计报告 1.AT89C51单片机系统说明 1.1.AT89C51单片机简介 目前,8051单片机在工业检测领域中得到了广泛的应用,因此我们 可以在许多单片机应用领域中,配接各种类型的语音接口,构成具有合 成语音输出能力的综合应用系统,以增强人机对话的功能。89C51是 Intel公司生产的一种单片机,在一小块芯片上集成了一个微型计算机的 各个组成部分。每一个单片机包括:一个8位的微型处理器CPU;一个 256K的片内数据存储器RAM;片内程序存储器ROM;四个8位并行的 I/O接口P0-P3,每个接口既可以输入,也可以输出;两个定时器/记数 器;五个中断源的中断控制系统;一个全UART的串行I/O口;片内 振荡器和时钟产生电路,但石英晶体和微调电容需要外接。最高允许振 荡频率是12MHZ。以上各个部分通过内部总线相连接。下面简单介绍 下其各个部分的功能。 中央处理器CPU是单片微型计算机的指挥、执行中心,由它读人用 户程序,并逐条执行指令,它是由8位算术/逻辑运算部件(简称ALu)、 定时/控制部件,若干寄存器A、B、B5w、5P以及16位程序计数器(Pc) 和数据指针寄存器(DM)等主要部件组成。算术逻辑单元的硬件结构与 典型微型机相似。它具有对8位信息进行+、-、x、/ 四则运算和逻辑 与、或、异或、取反、清"0"等运算,并具有判跳、转移、数据传送等 功能,此外还提供存放中间结果及常用数据寄存器。控制器部件是由指 令寄存器、程序计数器Pc、定时与控制电路等组成的。指令寄存器中存 放指令代码。枷执行指令时,从程序存储器中取来经译码器译码后,根 据不同指令由定时与控制电路发出相应的控制信号,送到存储器、运算 器或I/o接口电路,完成指令功能。程序计数器Pc 程序计数器Pc用来 存放下一条将要执行的指令,共16位.可对以K字节的程序存储器直接 寻址c指令执行结束后,Pc计数器自动增加,指向下一条要执行的指令 地址。 CPU功能,总的来说是以不同的方式,执行各种指令。不同的指令 其功自略异。有的指令涉及到枷各寄存器之间的关系;有的指令涉及到 单片机核心电路内部各功能部件的关系;有的则与外部器件如外部程序 存储器发生联系。事实上,cRJ是通过复杂的时序电路完成不同的指令 功能。所谓cRJ的时序是指控制器控照指今功能发出一系列在时间上有 一定次序的信号,控制和启动一部分逻辑电路,完成某种操作。 1.2 时序 1.时钟电路 M田—51片内设有一个由反向放大器所构成的振 荡电路,XTALI和XTAL2分别为振荡电路的输入端和输出端。时钟可以 由内部方式产生或外部方式产生。采用内部方式时,在C1和C2引脚上 接石英晶体和微调电容可以构成振荡器, 振荡频率的选择范围为1.2 —12MHZ在使用外部时钟时,XTAL2用来输入外部时钟信号,而 XTALI接地。 2.时序 MGL5l单片机的一个执器周期由6个状态(s1—s6)组成, 每个状态又持续2个接荡周期,分为P1和P2两个节拍。这样,一个机器 周期由12个振荡周期组成。若采用12MHz的晶体振荡器,则每个机器周 期为1us,每个状态周期为1/6us;在一数情况下,算术和逻辑操作发 生在N期间,而内部寄存器到寄存器的传输发生在P2期间。对于单周期 指令,当指令操作码读人指令寄存器时,使从S1P2开始执行指令。如果 是字节指令,则在同一机器周期的s4读人第
单片机控制GSM模块实现短信收发的软件设计 摘要:借助系统模型,阐明GSM模块收发短信的基本概念以及串口控制SMS的基本原理。 详细介绍单片机控制GSM模块工作的软件实现过程,对怎样用单片机控制GSM模块收发短 信进行探讨,也对程序设计的主体思想作了较为细致的分析。 关键词:单片机 短信收发 软件设计 GSM(Global System for Mobile communication)系统是目前基于时分多址技术的移动通信体制中,比较成熟完善,且应 用最广泛的一种系统。目前已建成的覆盖全国的GSM数字蜂窝移动通信网,是我国公众移 动通信网的主要方式。基于GSM的短信信息服务,是一种在移动网络上传送简短信息的无 线应用,是一种信息在移动网络上存储和转寄的过程。由于公众GSM网络在全球范围内实 现了联网和漫游,建议上述系统不需再组建专用通信网络,所以具有实时传输数据功能 的短信应用将得到迅速普及。笔者开发设计的基于GSM网络的温度数据采集与无线传输系 统正是借助该网络平台,利用短信息业务实现数据的自动向传递。系统模型图如图1所 示。 本系统由数据采集部分、数据接收和发送部分、终端处理部分三个模块组成。数据采 集模块将采集到的温度数据存入存储器中。数据收发模块采用单片机共用E2RPOM的方 式,单片机2控制数据从存储器转存入E2PROM中;单片机1负责将数据从E2PROM中读出, 并经GSM模块2借助GSM网络将数据发送出去。单片机1不仅控制数据的发送,也控制数据 的接收。在这里,E2PROM是温度数据临时存储和上传的中转站。终端处理模块负责将接 收到的数据交给计算机处理,并将处理后的结果存放到数据库中,以供查询。当终端处 理模块需要向GSM模块2发送控制命令时,GSM模块2接收过程正好与上述过程相反,从而 实现数据的自动向传递。 系统中,三个模块相互独立,彼此又相互依赖,共同完成数据的传输。数据收发模块在 系统中起着承上启下的作用,是系统的核心模块。该模块单片机为核心,以RS232通 信接口,在物理层上实现与GSM模块的连接。由于篇幅的限制,本文主要介绍单片机控制 这一模块工作的软件实现过程,旨在对怎样用单片机控制GSM模块收发短信息进行探讨。 1 GSM模块MZ28 MZ28是中兴通讯推出的GSM无线频调制解调器,主要为语音传输、短信发送和数据 业务提供无线接口。MZ28集成了完整的射频电路和GSM的基带处理器,特别适合于迅速开 发基于GSM无线网络的无线应用产品。带有人机接口(MMI)界面的应用产品内部与MZ28 的通信可通过标准的串行接口(RS232)进行。MZ28使用简单的20-PIN ZIP插座与用户自己的应用系统相连,此ZIP连接方式提供开发所需的数据通信、音频和 电源等接口信号。MZ28可以作为无线引擎,嵌入到用户自己的产品当中,用户可以用单 片机或其它CPUUART口,使用相应的AT命令,对模块进行控制,达到使其产品可以轻松 进入GSM网络的目的。 2 串口控制SMS的工作原理 单片机与GSM模块一般采用串行异步通信接口,通信速度可设定,通常为19200bps。 采用这种RSM232电缆方式进行连接时,数据传输的可靠性较好。RS232接口方式连接,通 过串行接口集成电路和电平转换电路与GSM模块连接,电路比较简单,所涉及的芯片包括 单片机89C52和电平转换芯片MAX232,是非常常见的接口电路。需要说明的是,该接口通 过I2C总线扩展了一个E2PROM存储器芯片AT24C64,它的主要作用是存储数据,而且断电 信息也不会丢失,这些特性正是存储数据所必须的。 GSM的短信息业务SMS利用信令信道传输,这是GSM通信网所特有的。它不用拨号建立 连接,把要发的信息加上目的数据发送到短信息服务中心,经短信服务中心完成存储后 再发送给最终的信宿。所以当目的GSM终端没开机时信息不会丢失。每个短信的信息量限 制为160字节。 现在市场上大多数手机均支持GSM07.05规定的AT指令集。该指令集是ETSI(欧洲通信 技术委员会)发布的,其中包含了对SMS的控制。利用GSM手机的串行接口,单片机向手 机收发一系列的AT命令,就能达到控制GSM模块收发SMS的目的。必须注意的是,用单片 机实现时,编程必须注意它发送指令与接收到的响应都是字符的ASCII码。用单片机控制 GSM模块收发短信息所涉及以的AT指令如表1所列。 表1 AT指令 AT指令 功 能 描 述 AT+OFF 关机并重新启动 AT+CSDH=0 在TEXT模式下在返回值中不显示详细的头信息 ATE0 关闭回显 AT+CMGF=1 选择短信格式为TEXT模式 AT+CMGS 发送短信息 AT+CMGR 读取短信息 AT+CMGD=0 删除全部短信息 3

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