EM78系列单片机硬件结构.docVIP

第二章 EM78系列单片机硬件结构 EM78系列单片机是采用低功耗、高速CMOS工艺制造的8位单片机，本章将以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/O、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和掩膜二个版本）。 ·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/O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 1μA/5V(可由I/O唤醒) ·具有R-OPTION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（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～36MHZ、EM78X56型号分类、命名方法及管脚功能说明 型号分类(表2.1)： 型 号 ROM（Bit） RAM（Byte） I/O 最短指令周期 EM78156 1KX13 56 12 111ns EM78256 2KX13 56 12 111ns EM78456 4KX13 56 12 111ns 命名方法: EM 78 P 156 A P EM78X56管脚功能描述 图2.1 EM78156管脚图(EM78256和EM78456管脚同上) 管脚名称 I/O 功 能 PIC16C54/56 对应管脚名 P50～P53 I/0 P50～P53为双向I/O口,P50、P51同时为R-Option功能脚，P50～52能通过软件设置为下拉 RAO～RA3 P60～P67 I/O P60～P67为双向I/O口，可通过软件设置为上拉或开路输出；另外，P60～63可设为下拉 RBO～RB7 INT0 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 R C型 ：RC振荡器输入脚 OSC1 OSCO I/O XTAL型：晶体振荡器输出脚或外部时钟输入脚。 RC型：输出一个指令周期的时钟信号 OSC2 RESET I 施密特触发输入脚，当该脚保持低电平时，单片机复位 MCLR TCC I 实时时钟/计数器输入脚，施密特触发，当该脚不用时，必须接地或VCC RTCC VDD —— 电源 VDD VSS —— 地 VSS 表2.2 EM78X56管脚功能描述 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ACC、1K～4KROM、56个RAM、12个I/O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、译码器和其它一些寄存器等。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。 EM78系列数据存贮器均可视为寄存器来寻址编程，分工作寄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。 图2.2 EM78X56内部功能框图 程序存储器和堆栈 程序存储器 EM78X56内