MB89P475的UART/SIO結(jié)構與應用分析
摘要:MB89P475是富士通公司生產(chǎn)的八位單片機。該單片機具有豐富的軟、硬件資源和良好的EMC性能,可廣泛應用于家電控制等產(chǎn)品中。該器件內(nèi)含兩路UART/SIO接口,非常適用于計算機集中控制和管理的多級通信控制系統(tǒng)中。文中介紹了該單片機的特點和UART/SIO結(jié)構,給出了MB89P475在LSP300型中央空調(diào)的計算機集控系統(tǒng)中的設計應用方法。
本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/171338.htmMB89P475是富士通公司生產(chǎn)的F2MC-8L MB89470單片機系列產(chǎn)品。該產(chǎn)品具有豐富的軟、硬件資源和良好的EMC性能,而且其程序空間(16k×8bits PROM)和數(shù)據(jù)空間(512×8bits RAM)大小適中,定時器資源和中斷資源豐富。雙路UART/SIO接口的設置是該產(chǎn)品的一大特點。在指令設計方面,利用該單片機可以直接進行16位數(shù)據(jù)的比較和算術運算。MB89P475的高性價比和合理的資源配置,使其可以廣泛應用于家用電器控制和工業(yè)控制等應用領域。此外,在多級數(shù)據(jù)通信控制系統(tǒng)的開發(fā)設計中,MB89P475也是一款不可多得的單片機產(chǎn)品。
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1.1 引腳功能
MB89P475(OTP型號)相應的掩膜(MASK)產(chǎn)品型號為MB89475,它具有兩種封裝形式,分別是48-pin Plastic SH-DIP和48-pin Plastic QFP封裝。本文以SH-DIP封裝形式為例來介紹其引腳定義,圖1所示是該封裝的引腳排列圖,現(xiàn)將各引腳的功能說明如下:
X0,X1:振蕩器輸入、輸出;
MODE:模式設定引腳,使用時,該引腳通常直接接地;
RST:復位腳,低電平復位;
P00/AN0~P07/AN7:通用I/O口或A/D輸入口;
P10~P13:通用I/O口或沿觸發(fā)中斷輸入口;
P14~P17:通用I/O口或定時器輸入(EC)、輸出口(TO);
P20~P22:通用I/O口或UART/SIO1的時鐘輸入、數(shù)據(jù)輸出和輸入口;
P23:通用I/O口或PWC(脈寬測量)輸入口;
P24:通用I/O口或PWM(脈寬調(diào)制)輸出口;
P25~P27:通用I/O口或UART/SIO2的數(shù)據(jù)輸入、數(shù)據(jù)輸出、時鐘輸入口;
P30*~P36*:大電流驅(qū)動輸出口,其中,P30/BUZ*可作蜂鳴器驅(qū)動口;
P40~P41:在MB89P475(102)(單時鐘系統(tǒng))中為通用輸入口,在MB89P475(202)(雙時鐘系統(tǒng))中為副時鐘連接引腳;
P42:通用輸入口;
P50~P54:通用I/O口或電平觸發(fā)中斷輸入口(低電平中斷);
C:接0.1μF電容到地;
Vcc、Vss:電源(+5V)和接地(GND)引腳;
Avcc、Avss:A/D電路的參考電源和地。
1.2 主要特點
MB89P475內(nèi)含六個定時器,分別為:PWC(脈寬測量)定時器(可用作時間間隔定時器)、PWM(脈寬調(diào)制)定時器(可用作時間間隔定時器)、2個8/16bit 定時/計數(shù)器、一個21-bit時間基準定時器和一個Watch比例器。此外,MB89P475還具有如下特點:
●帶有蜂鳴器驅(qū)動,可由程序選擇7種驅(qū)動信號頻率;
●可外部中斷,包括4個沿觸發(fā)中斷通道和5個電平觸發(fā)中斷通道;
●內(nèi)含8通道10位A/D轉(zhuǎn)換器;
●內(nèi)含UART/SIO 異步/同步數(shù)據(jù)接收/發(fā)射器; 發(fā)射數(shù)據(jù)寫入SODR1/2寄存器時,發(fā)射數(shù)據(jù)標志位TDRE同時被清“0”,發(fā)射數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)送到發(fā)射移位寄存器后,TDRE被置“1”,意味著SODR1/2寄存器可以寫入下一個發(fā)射數(shù)據(jù),同時,若發(fā)射中斷允許,將產(chǎn)生發(fā)射中斷請求。
●可低功耗工作,具有Stop模式、Sleep模式、副時鐘模式、Watch模式等多種工作模式;
●帶有Watchdog 定時復位功能;
●最大可用39路I/O口。
2?。停拢福梗校矗罚档模眨粒遥裕樱桑?a class="contentlabel" href="http://cafeforensic.com/news/listbylabel/label/結(jié)構">結(jié)構
MB89P475的最大特點就是內(nèi)部集成了一個UART/SIO通用串行數(shù)據(jù)通信接口,可通過片內(nèi)雙緩沖器實現(xiàn)全雙工雙向通信?同時?UART/SIO可編程配置為異步或同步通信模式;其內(nèi)部波特率發(fā)生器既可以選擇14種不同的波特率?也可由外部時鐘設置波特率?其數(shù)據(jù)傳輸格式見表1所列。該數(shù)據(jù)傳輸格式基于NRZ(不歸零)系統(tǒng)。
表1 UART/SIO數(shù)據(jù)格式
模 式 | 數(shù)據(jù)長度(Bit) | 通信模式 | 停止位長度 | |
無校驗 | 有校驗 | |||
0 | 7 | 8 | 異步 | 1bit或2bits |
8 | 9 | |||
1 | 8 | 同步 | -- |
MB89P475內(nèi)含六個寄存器,分述如下:
Bit7 | Bit6 | Bit5 | Bit4 | Bit3 | Bit2 | Bit1 | Bit0 |
MD | PEN | TDP | SBL | CL | CLK2 | CLK1 | CLK0 |
(1) SMC11/21:模式控制寄存器1(地址:0026H/002BH,初始化值:00000000H)的格式如下:
其中,MD為通信模式控制位,該位為0為異步通信(UART),為1時同步通信(SIO);
PEN為校驗控制位,該位為0表示無校驗,為1表示有校驗(由Bit5選擇奇、偶校驗);
TDP為奇、偶校驗位,0為偶校驗,1為奇校驗;
SBL是停止位長度控制位,0 為選擇1Bit停止位,1為選擇2 Bit停止位;
CL為字符長度控制位,0 為選擇7 Bit數(shù)據(jù)長度,1為選擇8 Bit數(shù)據(jù)長度;
CLK2~CLK0:通信時鐘選擇位,具體操作見表2所列。
表2 時鐘選擇
CLK2 | CLK1 | CLK0 | 選 擇 時 鐘 |
0 | 0 | 0 | 2個指令周期 |
0 | 0 | 1 | 8個指令周期 |
0 | 1 | 0 | 32個指令周期 |
0 | 1 | 1 | 波特率發(fā)生器控制 |
1 | 0 | 0 | 外部時鐘 |
(2)SMC12/22:模式控制寄存器2(地址:0027H/002CH,初始化值:00000000H)的格式如下:
Bit7 | Bit6 | Bit5 | Bit4 | Bit3 | Bit2 | Bit1 | Bit0 |
RERC | RXE | TXE | BRGE | TXOE | SCKE | RIE | TIE |
其中,RERC:各接收標志清除位。置0時,清除所有錯誤標志,置1無效;
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