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第1章 概 要 1．M16C族单片机的开发背景 瑞萨科技针对M16C族单片机的开发始于1994年，第一代“M16C/60”系列单片机于1996年投入量产。如今，M16C族单片机已广泛应用于汽车、家电等各个工业及民用领域。 截止到2005年，在全球范围内，M16C族单片机总使用量超过5亿个，平均每月使用量超过1300万个。M16C已被广大用户誉为非常“易于使用”的单片机。 在设计开发阶段，为达到“易于使用”这一目标，瑞萨科技在如下几个方面做了大量工作： （1）处理性能及代码效率提高。 M16C族单片机的开发并没有拘泥于传统的CISC（Complex Instruction Set Computer）与RISC（Reduced Instruction Set Computer）单片机的框架，而是分析了不同领域的各种应用产品的软件，并经过不断的修正后形成了独特的单片机指令体系。 对使用非常频繁的指令，减少指令周期数；对进行复杂处理的高性能指令，着重指令周期数与存储操作的平衡；对指令的Que Buffer的级数进行最优化处理。其结果是M16C族单片机能够很好地兼顾高性能处理和高代码效率。 （2）EMI/EMS性能增强。 在开发M16C族单片机的初始阶段，许多单片机制造商因片面追求芯片性能高速化、高功能化而采用细微化生产工艺，伴随而来的却是抗干扰能力降低，甚至导致单片机产生误动作。另外，单片机本身产生的噪声也给系统带来非常恶劣的影响，噪声问题在单片机应用中越来越凸显出来。 为了防止噪声影响，必须在开始设计系统的印刷电路板时，就采取各种抗干扰措施；并且，为了验证噪声对策效果，单片机用户及应用开发人员需增加试作次数。因此，对单片机噪声问题的“责备”也越来越多。 M16C族单片机在开发阶段就对芯片内部布线下了很大功夫，电源布线低阻抗化，所有的引脚都采用了保护电路和滤噪电路，提高了耐浪涌和耐闩锁效应的能力，抗干扰能力得到显著提高。引脚配置方面，在考虑抗干扰能力的同时，也充分考虑了电源端子的安 全性。 （3）完善的开发环境。 瑞萨科技在研究CPU和外围功能规格的同时，也不断进行开发环境的完善；在研究指令体系的同时，也进行C编译器规格的研发。因此，对绝大多数应用程序而言，都可以实现极高的代码效率。对于调试器的开发，同样想尽各种办法，把调试器所必须的功能模块内置于芯片，但同时又争取能充分发挥单片机的全部性能。从On-Chip调试器等简易开发工具到全功能仿真器，从低价格产品到高性能的仿真器，能够广泛应对不同应用开发需求。 另外，瑞萨科技全方位地为客户提供支持服务，包括在M16C族单片机的实际开发中所必要的信息和文档资料，如硬件手册、应用说明等。 最后，作为“易于使用”的单片机还有关键的一点：包括必威体育精装版开发的M16C/62P群单片机，所有的M16C族单片机都具有良好的继承性。 2．M16C族单片机的特点 M16C族单片机是一款具有代码效率高、噪声特性好、功耗非常低、处理能力强、内置丰富的外围功能电路且非常实用的32/16位单片机。 M16C族单片机已经在各种领域的系统中得到广泛应用，如空调、冰箱、洗衣机等家电产品，移动电话等通信产品，电视、音响等AV设备，以及汽车音响、安全气囊等汽车电子产品等。M16C族单片机所涉及的主要应用领域如图1.1所示。 图1.1 M16C族单片机应用领域 M16C族单片机具有以下特点： （1）辐射噪声小，且抗噪声能力强，可极大减轻用户噪声对策成本。 （2）功耗低，适合于采用电池供电的便携设备。 （3）寻址方式灵活多样，使用频率高的指令可生成短缩型代码，更具有适合C编译的指令，代码效率高。 （4）3级流水线指令机构，处理速度高，而且根据各种实际应用采用了功能强大的位操作指令，更切合实际应用处理。 （5）开发了一系列的采用相同体系结构、引脚配置可互换、外围功能上位兼容的单片机品种，产品开发具有良好的继承性。 （6）内置存储器保护功能，可防止在产品化后，程序被非法读出。 （7）掩膜ROM修正功能可对掩膜后的程序错误作适当修正。 （8）闪存版单片机，可以擦写1万次。 从以上特点可以看出，与当今许多单片机相比，M16C族单片机可缩减开发周期与系统成本。 3．M16C族单片机的发展 M16C族单片机从低端产品到高端产品的发展如图1.2所示，它们可以对应广阔的应用领域。 图1.2 M16C族单片机发展图 4．M16C/62P概要 M16C/62P单片机是M16C族单片机中M16C/60系列的必威体育精装版产品。它具有1MB的存储器区间，既能作为真正意义上的“单片机”，也能作为微处理器采用外部存储器工作。M16C/60系列的基本外围功能包括：16位多功能定时器（含三相马达控制定时器功能）、时钟同步/UART串行通信接口、时钟同步串