大多數(shù)為單指令周期.pdf

第1頁共1頁 AT90S2313 1 AVR RISC 2 AVR RISC 118 32 8 10MHz 10MIPS 3 2K FLASH 1000 128 SRAM 128 EEPROM 100000 4 Peripheral Prescale 8 8 9 10 PWM 16 SPI UART 5 MCU 6 Specification CMOS 7 4MHz3V25 2 8mA 0 8mA 1A 8 I O 15 I O 20 PDIP SOIC 9 2 7V 6 0VAT90S2313 4 4 0V 6 0VAT90S2313 10 10 0 4MH zAT90S2313 4 0 10MH zAT90S2313 10 第2頁共2頁 AT90S2313 是一款基于 AVR RISC的低功耗 CMOS 的 8 位單片機(jī)通過在一個時鐘周 期內(nèi)執(zhí)行一條指令A(yù)T90S2313 可以取得接近 1MIPS MHz 的性能從而使得設(shè)計人員可以 在功耗和執(zhí)行速度之間取得平衡 AVR 核將 32 個工作寄存器和豐富的指令集聯(lián)結(jié)在一起所有的工作寄存器都與 ALU 算邏單元 直接相連 允許在一個時鐘周期內(nèi)執(zhí)行的單條指令同時訪問兩個獨(dú)立的寄存器 這種結(jié)構(gòu)提高了代碼效率使 AVR 得到了比普通 CISC 單片機(jī)高將近 10 倍的性能 1 AT90S2313 結(jié)構(gòu)方框圖 AT90S2313 具有以下特點(diǎn)2K 字節(jié) FLASH128 字節(jié) EEPROM128 字節(jié) SRAM15 個通用 I 0 口32 個通用工作寄存器具有比較模式的靈活的定時器 計數(shù)器內(nèi)外中斷源 可編程的 UART可編程的看門狗定時器下載程序用的 SPI 口以及兩種可通過軟件選擇的 省電模式工作于空閑模式時CPU 將停止運(yùn)行而寄存器定時器 計數(shù)器看門狗和中 第3頁共3頁 斷系統(tǒng)繼續(xù)工作 掉電模式時振蕩器停止工作 所有功能都被禁止 而寄存器內(nèi)容得到保留 只有外部中斷或硬件復(fù)位才可以退出此狀態(tài) 器件是以 ATMEL 的高密度非易失性內(nèi)存技術(shù)生產(chǎn)的片內(nèi) FLASH可以通過 ISP 接口 或通用編程器多次編程通過將增強(qiáng)的 RISC 8位 CPU 與 FLASH集成在一個芯片內(nèi)2313 為許多嵌入式控制應(yīng)用提供了靈活而低成本的方案 AT90S2313 具有一整套的編程和系統(tǒng)開發(fā)工具宏匯編調(diào)試 仿真器在線仿真器和 評估板 VCCGND電源 B PB7 PB0 B口是一個 8 位雙向 I O 口每一個管腳都有內(nèi)部上拉電阻可單獨(dú)選擇PB0 和 PB1 還 可作為片內(nèi)模擬比較器的正AIN0負(fù)AIN1輸入端B口的輸出緩沖器能夠吸收 20mA 的電流可直接驅(qū)動 LED當(dāng)作為輸入時如果外部被拉低由于上拉電阻的存在管腳 將輸出電流在復(fù)位過程中B口為三態(tài)即使此時時鐘還未起振 B口作為特殊功能口的使用方方法見以后章節(jié) D PD6 PD0 D 口是一個帶內(nèi)部上拉電阻的 7 位雙向 I O 口輸出緩沖器能夠吸收 20mA 的電流當(dāng)作為 輸入時如果外部被拉低由于上拉電阻的存在管腳將輸出電流在復(fù)位過程中D 口為 三態(tài)即使此時時鐘還未起振 D 口作為特殊功能口的使用方方法見以后章節(jié) RESET復(fù)位輸入超過 50ns 的低電平將引起系統(tǒng)復(fù)位低于 50ns 的脈沖不能保證可靠 復(fù)位 XTAL1振蕩器放大器的輸入端 XTAL2振蕩器放大器的輸出端 XTAL1 和 XTAL2 分別是片內(nèi)振蕩器的輸入輸出端可使用晶體振蕩器或是陶瓷振蕩器 當(dāng)使用外部時鐘時XTAL2 應(yīng)懸空 第4頁共4頁 2 振蕩器連接 3 外部時鐘驅(qū)動配置 第6頁共6頁 位堆棧指針 AVR 結(jié)構(gòu)的內(nèi)存空間是線性的 5 內(nèi)存映像 中斷模塊由 I O 空間中的控制寄存器和狀態(tài)寄存器中的全局中斷使能位組成 每個中斷都具 有一個中斷向量 由中斷向量組成的中斷向量表位于程序存儲區(qū)的最前面 中斷向量地址低 的中斷具有高的優(yōu)先級 6 通用工作寄存器 7 0 地址 R0 00 R1 01 R2 02 R13 0D R14 0E 通 R15 0F 用 R16 10 工 R17 11 作 寄 R26 1A X 寄存器低字節(jié) 存 R27 1B X 寄存器高字節(jié) 器 R28 1C Y 寄存器低字節(jié) R29 1D Y 寄存器高字節(jié) R30 1E Z 寄存器低字節(jié) R31 1F Z 寄存器高字節(jié) 所有的寄存器操作指令都可以單指令的形式直接訪問所有的寄存器 例外情況為 5 條涉及常 數(shù)操作的指令SBCISUBICPIANDI 和 ORI這些指令只能訪問通用寄存器文件的后 半部分R16 到 R31 第7頁共7頁 如圖 6 所示每個寄存器都有一個數(shù)據(jù)內(nèi)存地址將他們直接映射到用戶數(shù)據(jù)空間的頭 32 個地址雖然寄存器文件的實(shí)現(xiàn)與 SRAM 不同這種內(nèi)存組織方式在訪問寄存器方面具有 極大的靈活性 XYZ 寄存器 R26 R31 除了用作通用寄存器外還可以作為數(shù)據(jù)間接尋址用的地址指針 7 XYZ 寄存器 15 0 X 寄存器 7 0 7 0 R27 1B R26 1A 15 0 Y 寄存器 7 0 7 0 R29 1D R28 1C 15 0 Z 寄存器 7 0 7 0 R31 1F R30 1E ALU AVR ALU與 32 個通用工作寄存器直接相連ALU操作分為 3 類算術(shù)邏輯和位操作 FLASH AT90S2313 具有 2K 字節(jié)的 FLASH因?yàn)樗械闹噶顬?16 位寬故爾 FLASH結(jié)構(gòu)為 1K 16FLASH的擦除次數(shù)至少為 1000 次 AT90S2313 的程序計數(shù)器PC為 10 位寬可以尋址到 1024 個字的 FLASH程序區(qū) EEPROM AT90S2313 包含 128 字節(jié)的 EEPROM它是作為一個獨(dú)立的數(shù)據(jù)空間而存在的可以按字 節(jié)讀寫EEPROM 的壽命至少為 100000 次擦除EEPROM 的訪問由地址寄存器數(shù)據(jù) 寄存器和控制寄存器決定 SRAM 圖 8 表明了 AT90S2313 的數(shù)據(jù)組織方式 8 SRAM 分布 寄存器文件 數(shù)據(jù)地址空間 R0 00 R1 01 R2 02 R29 1D R30 1E R31 1F I O 寄存器 數(shù)據(jù)地址空間 第9頁共9頁 10 I O 11 12 第13頁共13頁 圖 2 2 片內(nèi) SRAM 訪問周期 I O 1 AT90S2313 的 I O 空間 地址16 進(jìn)制 名稱 功能 3F 5F SREG 狀態(tài)寄存器 3D 5D SPL 堆棧指針低字節(jié) 3B 5B GIMSK 通用中斷屏蔽寄存器 3A 5A GIFR 通用中斷標(biāo)志寄存器 39 59 TIMSK T C 屏蔽寄存器 38 58 TIFR T C 中斷標(biāo)志寄存器 35 55 MCUCR MCU控制寄存器 33 53 TCCR0 T C0 控制寄存器 32 52 TCNT0 T C08 位 2F 4F TCCR1A T C1 控制寄存器 A 2E 4E TCCR1B T C1 控制寄存器 B 2D 4D TCNT1H T C1 高字節(jié) 2C 4C TCNT1L T C1 低字節(jié) 2B 4B OCR1AH 輸出比較寄存器高字節(jié) 2A 4A OCR1AL 輸出比較寄存器低字節(jié) 25 45 ICR1H T C1 輸入捕捉寄存器高字節(jié) 第14頁共14頁 09 29 UBRR UART 波特率寄存器 08 28 ACSR 模擬比較器控制及狀態(tài)寄存器 AVR2313的所有I O 和外圍都被放置在 I O 空間 IN 和 OUT 指令用來訪問不同的I O 地址 以及在 32 個通用寄存器之間傳輸數(shù)據(jù)地址為 00 1F 的 I O 寄存器還可用 SBI 和 CBI 指 令進(jìn)行位尋址而 SIBC 和 SIBS 則用來檢查單個位置位與否當(dāng)使用 IN 和 OUT 指令時地 址必須在 00 3F 之間如果要象 SRAM 一樣訪問 I O 寄存器則相應(yīng)地址要加上 20在 本文檔里所有 I O 寄存器的 SRAM 地址寫在括號中 為了與后續(xù)產(chǎn)品兼容保留未用的未應(yīng)寫0而保留的 I O 寄存器則不應(yīng)寫 一些狀態(tài)標(biāo)志位的清除是通過寫1來實(shí)現(xiàn)的CBI 和 SBI 指令讀取已置位的標(biāo)志位時 會回寫1因此會清除這些標(biāo)志位CBI 和 SBI 指令只對 00 1F 有效 I O 寄存器和外圍控制寄存器在后續(xù)章節(jié)介紹 SREGStatus Register BIT 7 6 5 4 3 2 1 0 3F 5F I T H S V N Z C 讀 寫 R W R W R W R W R W R W R W R W 初始值 0 0 0 0 0 0 0 0 I 置位時使能全局中斷單獨(dú)的中斷使能由個獨(dú)立控制寄存器控制如果 I 清零則不論單獨(dú) 中斷標(biāo)志置位與否都不會產(chǎn)生中斷I 在復(fù)位時清零RETI 指令執(zhí)行后置位 T 位拷貝指令 BLD 和 BST 利用 T 作為目的或源地址BST 把寄存器的某一位拷貝到 T而 BLD 把 T 拷貝到寄存器的某一位 H S 總是 N 與 V 的異或 V N Z C 狀態(tài)寄存器在進(jìn)入中斷和退出中斷時并不自動進(jìn)行存儲和恢復(fù)這項(xiàng)工作由軟件完成 SP BIT 7 6 5 4 3 2 1 0 3D 5D SP7 SP6 SP5 SP4 SP3 SP2 SP1 SP0 讀 寫 R W R W R W R W R W R W R W R W 初始值 0 0 0 0 0 0 0 0 堆棧指針指向位于 SRAM 的函數(shù)及中斷堆棧堆?？臻g必須在調(diào)用函數(shù)或中斷使能之前定 義指針必須指向高于 60 的地址用 PUSH 指令推數(shù)據(jù)入棧時堆棧指針將減一而當(dāng)調(diào) 用函數(shù)或中斷時指針將減二使用 POP 指令時堆棧指針將加一而用 RET 或 RETI 返 回時指針將加二 AT90S2313 有 10 個中斷源每個中斷源在程序空間都有一個獨(dú)立的中斷向量所有的中斷 第17頁共17頁 25 MCU啟動 RESET 由外電路控制 外部復(fù)位由外加于 RESET 引腳的低電平產(chǎn)生 大于 50ns 的復(fù)位脈沖將造成芯片復(fù)位 施加 短脈沖不能保證可靠復(fù)位當(dāng)外加信號達(dá)到復(fù)位門限電壓 VRST上升沿時tTOUT延時周 期開始然后MCU啟動 26 工作期間的外部復(fù)位 當(dāng)看門狗定時器溢出時將產(chǎn)生 1 個 XTAL 周期的復(fù)位脈沖在脈沖的下降沿延時定時 器開始對 tTOUT記數(shù) 27 工作期間的看門狗復(fù)位 第24頁共24頁 當(dāng)輸入捕捉引腳 ICP 發(fā)生相應(yīng)事件時T C1 的值將被傳到輸入捕捉寄存器 ICR1捕捉事件 的設(shè)置由 TCCR1B 控制此外模擬比較器也可以設(shè)置為觸發(fā)輸入捕捉ICP 引腳邏輯見 圖 31 31 ICP 引腳原理圖 如果噪聲抑制功能使能則觸發(fā)信號要進(jìn)行 4 次采樣只有當(dāng) 4 個采樣值都相等時才會觸 發(fā)捕捉標(biāo)志 T C1 ATCCR1A BIT 7 6 5 4 3 2 1 0 2F 4F COM1A1 COM1A0 PWM11 PWM10 讀 寫 R W R W R R R R R W R W 初始值 0 0 0 0 0 0 0 0 位 5 2保留 COM1A1COM1A0 1 0 COM1A1 和 COM1A0 決定 T C1 的比較匹配發(fā)生時輸出引腳的動作這些動作都將影響管 腳 OC1 輸出比較引腳 1PB3這是 I O 口的第二功能相應(yīng)的方向控制位要設(shè)置為1 以便將其配置為輸出具體配置見表 8 8 比較 1 模式選擇 COM1A1 COM1A0 0 0 T C1 與輸出引腳 OC1 斷開 0 1 OC1 輸出變換 1 0 清除 OC1 1 1 置位 OC1 PWM11PWM10PWM 9 PWM 模式選擇 PWM11 PWM10 0 0 T C1 的 PWM 操作無效 0 1 T C1 為 8 位 PWM 1 0 T C1 為 9 位 PWM 1 1 T C1 為 10 位 PWM T C1 BTCCR1B BIT 7 6 5 4 3 2 1 0 2E 4E ICNC1 ICES1 CTC1 CTC2 CS11 CS10 讀 寫 R W R W R R R W R W R W R W 初始值 0 0 0 0 0 0 0 0 位 54保留 ICNC1 4 ICNC1 高有效 輸入捕捉在 ICP 輸入捕捉引腳的第一個上升 下降邊沿觸發(fā) 當(dāng) ICNC1 為 1 時ICP 信號要進(jìn)行 4 次連續(xù)采樣只有 4 個采樣值都有效時輸入捕捉標(biāo)志才置位采樣頻 第26頁共26頁 TCNT1 時首先要讀 TCNT1L T C1 是向上記數(shù)器或上 下記數(shù)器在 PWM 模式下若 T C1 被置數(shù)則 T C1 將在預(yù)置 數(shù)的基礎(chǔ)上記數(shù) T C1 AOCR1AH OCR1AL BIT 15 14 13 12 11 10 9 8 2B 4B MSB 2A 4A LSB 7 6 5 4 3 2 1 0 讀 寫 R W R W R W R W R W R W R W R W R W R W R W R W R W R W R W R W 初始值 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 T C1 輸出比較寄存器包含與 T C1 值連續(xù)比較的數(shù)據(jù) 由于 OCR1A 為 16 位寄存器所以在訪問時要用到 TEMP 寄存器以保證兩個字節(jié)的同步更 新其讀寫過程與讀寫 TCNT1 相同 T C1 ICR1H ICR1L BIT 15 14 13 12 11 10 9 8 25 45 MSB 24 44 LSB 7 6 5 4 3 2 1 0 第27頁共27頁 OCR1A這樣可以防止在寫 OCR1A 時由于失步而出現(xiàn)奇數(shù)長度的 PWM 脈沖 32 失步的 OCR1 鎖存 如果在執(zhí)行寫和鎖存操作的時候讀取 OCR1A讀到的是臨時位置的數(shù)據(jù) OCR1 的值為 0000 或 TOP 時 OC1 的輸出見表 13 13 OCR 0000 或 TOP 時的 PWM 輸出 COM1A1 COM1A0 OCR1A OC1 1 0 0000 L 1 0 TOP H 1 1 0000 H 1 1 TOP L 在 PWM 模式下當(dāng)計數(shù)器達(dá)到 0000 時將置位 TOV1此時發(fā)生的中斷與正常情況下的中 斷是完全一樣的 看門狗定時器由片內(nèi)獨(dú)立的振蕩器驅(qū)動在 VCC 5V 的條件下典型振蕩頻率為 1MHz通 過調(diào)整定時器的預(yù)分頻因數(shù) 8種可以改變看門狗復(fù)位時間間隔 看門狗復(fù)位指令是WDT 如果定時時間已經(jīng)到而且沒有執(zhí)行 WDT 指令則看門狗將復(fù)位 MCU2313 從復(fù)位地址 重新開始執(zhí)行為了防止不小心關(guān)閉看門狗需要有一個特定的關(guān)閉程序 33 看門狗定時器 WDTCR BIT 7 6 5 4 3 2 1 0 21 41 WDTOE WDE WDP2 WDP1 WDP0 讀 寫 R R R R W R W R W R W R W 初始值 0 0 0 0 0 0 0 0 位 7 5保留 WDTOE 第30頁共30頁 UART AT90S2313 具有全雙工通用異步收發(fā)器其主要特點(diǎn)為 l 波特率發(fā)生器可以產(chǎn)生大量的波特率bps l 在低時鐘下仍然可以得到高的波特率 l 8 或 9 位數(shù)據(jù) l 噪聲濾波 l 過速檢測 l 幀錯誤檢測 l 錯誤起始位檢測 l 3 個獨(dú)立的中斷發(fā)送結(jié)束發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器空接收結(jié)束 圖 34 為 UART 發(fā)送器的原理圖 把待發(fā)送的數(shù)據(jù)寫入 UART 數(shù)據(jù)寄存器 UDR 將起動數(shù)據(jù)發(fā)送在如下情況下 UDR 的數(shù)據(jù) 進(jìn)入發(fā)送移位寄存器 l 若前一個字符的停止位已經(jīng)移出移位寄存器則 UDR 的數(shù)據(jù)立即送入移位寄存器 l 若前一個字符的停止位還沒有移出移位寄存器則要等到停止位移出后UDR 的數(shù)據(jù) 才送入移位寄存器 34 UART 發(fā)送器 如果 1011位收發(fā)器移位寄存器為空UDR 中的數(shù)據(jù)將傳送到移位寄存器此時 UDRE 第35頁共35頁 的電壓高于 PB1AIN1的值比較器的輸出 ACO 將置位此輸出可用來觸發(fā)模擬比較器 中斷上升沿下降沿或電平變換也可以觸發(fā) T C1 的輸入捕捉功能其框圖如圖 37 所 示 37 模擬比較器框圖 ACSR BIT 7 6 5 4 3 2 1 0 08 28 ACD ACO ACI ACIE ACIC ACIS1 ACIS0 讀 寫 R W R R R W R W R W R W R W 初始值 0 0 0 0 0 0 0 0 位 6保留 ACD 當(dāng) ACD 為1時模擬比較器的電源將切斷可以在任何時候?qū)ζ渲梦灰躁P(guān)閉模擬比較器 這樣可以減少器件的功耗改變 ACD 時要注意禁止模擬比較器的中斷否則有可能引發(fā)不 必要的中斷 ACO ACO 與比較器的輸出直接相連 ACI 當(dāng)比較器輸出觸發(fā)中斷時 ACI 將置位中斷方式由 ACIS1 和 ACIS0 決定如果 ACI 和 I 都 為1則 CPU 執(zhí)行比較器中斷例程進(jìn)入中斷例程后ACI 被硬件清零此外ACI 也 可以通過對此位寫1來達(dá)到清零的目的要注意的是如果 ACSR 的另一些位被 SBI 或 CBI 指令修改時ACI 亦被清零 ACIE ACIE 為1時比較器中斷使能 ACIC ACIC 為1時T C1 的輸入捕捉功能由比較器中斷觸發(fā)此時比較器的輸出與 T C1 的輸入捕捉前端直接相連T C1 的輸入捕捉噪聲抑制和邊沿選擇仍然適用如果 ACIC 為 0則模擬比較器與 T C1 沒有關(guān)聯(lián) 為了使能比較器驅(qū)動的 T C1 輸入捕捉中斷 TICIE1 必須置位 ACIS1ACIS0 16 ACIS1 ACIS0 設(shè)置 ACIS1 ACIS0 0 0 電平變換引發(fā)中斷 0 1 保留 1 0 ACO下降沿中斷 第38頁共38頁 B 38 B口示意圖PB0 和 PB1 第39頁共39頁 39 B口示意圖PB3 第41頁共41頁 41 B口示意圖PB5 第44頁共44頁 D DDRD BIT 7 6 5 4 3 2 1 0 11 31 DDD6 DDB0 讀 寫 R R W R W R W R W R W R W R W 初始值 0 0 0 0 0 0 0 0 D PIND BIT 7 6 5 4 3 2 1 0 10 30 PIND6 PINB0 讀 寫 R R R R R R R R 初始值 0 Hi Z Hi Z Hi Z Hi Z Hi Z Hi Z Hi Z PIND 不是一個寄存器這個地址用來訪問 D 口的物理值讀取 PORTD 時讀到的是 D 口 鎖存的數(shù)據(jù)而讀取 PIND 時讀到的是施加于引腳上的邏輯數(shù)值 D I O PDn通用 I O 引腳DDRD 中的 DDDn 選擇引腳的方向如果 DDDn 為1則 PDn 為 輸出腳如果 DDDn 為0則 PDn 為輸入腳在復(fù)位期間D 口為三態(tài)口 20 D 口的配置 DDDn PORTDn I O 上拉 注釋 0 0 輸入 N 三態(tài)高阻 0 1 輸入 Y 外部拉低時會輸出電流 1 0 輸出 N 推挽 0 輸出 1 1 輸出 N 推挽 1 輸出 n6 0引腳號 D l ICPPD6 T C1 的輸入捕捉引腳 l T1PD5 定時器 1 的外部時鐘源 l T0PD4 定時器 1 的外部時鐘源 l INT1PD3 外部中斷源 1 l INT0PB2 外部中斷源 0 l TXDPD1 發(fā)送數(shù)據(jù)引腳發(fā)送器使能后引腳自動配置為輸出而不管 DDR1 l RXDPD0 接收數(shù)據(jù)引腳接收器使能后引腳自動配置為輸入而不管 DDR0若此時 PORTD0 為1則上拉有效 第45頁共45頁 D 44 D 口示意圖PD0 第48頁共48頁 47 D 口示意圖PD4 和 PD5 第49頁共49頁 48 D 口示意圖PD6 AT90S2313 具有兩個鎖定位如表 21 所示鎖定位只能通過片擦除命令擦除 21 鎖定保護(hù)模式 LB1 LB2 1 1 1 無鎖定功能 2 0 1 禁止編程 1 3 0 0 禁止校驗(yàn) 注意1在并行編程模式下熔斷位編程也被禁止要先編程熔斷位然后編程鎖定位 AT90S2313 有兩個熔斷位SPIEN 和 FSTRT l SPIEN 編程為0后串行下載程序使能缺省值為0 l FSTRT 編程為0后MCU選擇短起動時間缺省值為1量大時用戶也可以 訂購缺省值為0的產(chǎn)品 串行下載程序時不能訪問熔斷位 只能在并行下載程序時訪問 芯片擦除命令不影響熔斷位 第51頁共51頁 BS PD4 I 字節(jié)選擇0低字節(jié) 1高字節(jié) XA0 PD5 I 見表 24 XA1 PD6 I 見表 24 DATA PB0 7 I O 雙向數(shù)據(jù)總線 OE 為低時輸出 24 XA1 和 XA0 編碼 XA1 XA0 XTAL1 0 0 加載 FLASH或 EEPROM 的地址BS 決定是高位地址還是低位地址 0 1 加載數(shù)據(jù)BS 決定是高位地址還是低位地址 1 0 加載命令 1 1 無操作 25 命令字節(jié)編碼 1000 0000 芯片擦除 0100 0000 寫熔斷位 0010 0000 寫鎖定位 0001 0000 寫 FLASH 0001 0001 寫 EEPROM 0000 1000 讀廠標(biāo) 0000 0100 讀熔斷位和鎖定位 0000 0010 讀 FLASH 0000 0011 讀 EEPROM 以下步驟使器件進(jìn)入并行編程模式 1按表 22 在 VCC和 GND 之間加上電源電壓 2拉低 RESET 和 BS等待至少 100ns 3給 RESET 引腳加上 11 5 12 5V 的電壓 如果 BS 在 RESET 加上 12V 之后 100ns 之內(nèi)發(fā) 生動作將導(dǎo)致器件無法進(jìn)入編程模式 此命令擦除所有的 FLASH和 EEPROM以及鎖定位在 FLASH 和 EEPROM 完全擦除之 前鎖定位不會擦除擦除過程不影響熔斷位擦除命令必須在對 FLASH 和 EEPROM 重 新編程之前執(zhí)行 加載擦除命令 1設(shè)置 XA1XA0 為10使能命令加載 2設(shè)置 BS 為0 3設(shè)置 DATA為1000 0000擦除命令 4給 XTAL1 一個正脈沖加載命令 5給 WE 施加一個 tWLWH CE的負(fù)脈沖擦除命令在 RDY BSY 引腳沒有反饋 FLASH A加載命令 1設(shè)置 XA1XA0 為10使能命令加載 2設(shè)置 BS 為0 第57頁共57頁 8下電過程如果需要的話 將 XTAL1 拉低如果沒有用外部晶振或者用的是內(nèi)部 RC 振蕩器 把 RESET 拉高 關(guān)掉電源 EEPROM 寫 EEPROM 時如果內(nèi)部的自擦除過程沒有結(jié)束讀正在寫的地址會得到 P1自擦除過程 結(jié)束后器件則返回 P2P1 和 P2 的定義見表 27當(dāng)寫過程結(jié)束后讀取的數(shù)據(jù)則為寫入 的數(shù)據(jù)用這種方法可以確定何時可以寫入新數(shù)據(jù)但是對于特定的數(shù)據(jù) P1 和 P2就不可 以用這種方法了此時應(yīng)當(dāng)在編程新數(shù)據(jù)之前至少等待 tWD PROG的時間如果芯片在編程 EEPROM 之前已經(jīng)進(jìn)行過芯片擦除則數(shù)據(jù) FF 就可以不用再編程了 27 EEPROM 數(shù)據(jù)檢測返回值 P1 P2 AT90S2313 80 7F FLASH 寫 FLASH時如果內(nèi)部寫過程沒有結(jié)束則讀取正在寫的地址時會得到返回值 7F否則 讀取結(jié)果為寫入的數(shù)據(jù)但是對于數(shù)據(jù) 7F應(yīng)當(dāng)在編程新數(shù)據(jù)之前至少等待 tWD PROG的時 間如果芯片在編程 FLASH之前已經(jīng)進(jìn)行過芯片擦除則數(shù)據(jù) FF 就可以不用再編程了 54 串行編程波形 28 AT90S2313 的串行編程指令 1 2 3 4 編程使能 1010 1100 0101 0011 xxxx xxxx xxxx xxxx RESET 為低時使能 串行編程 芯片擦除 1010 1100 100 x xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx 擦除 FLASH和 EE 讀 FLASH 0010 H000 0000 00aa bbbb bbbb oooo oooo 從字地址 a b 讀取 H 高或低字節(jié) o 寫 FLASH 0100 H000 0000 00aa bbbb bbbb iiii iiii 寫 H 高或低字節(jié) i 到字地址 a b 讀 EEPROM 1010 0000 0000 0000 0bbb bbbb oooo oooo 從地址 b 讀取數(shù)據(jù) o 寫 EEPROM 1100 0000 0000 0000 00bb bbbb iiii iiii 寫數(shù)據(jù) i 到地址 b 寫鎖定位 1010 1100 111x x21x xxxx xxxx xxxx xxxx 寫鎖定位 讀廠標(biāo) 0011 0000 xxxx xxxx xxxx xxbb oooo oooo 從地址 b 讀廠標(biāo) o 1 注 a 地址高 Bit b 地址低 Bit H 0低地址1高地址 o 輸出數(shù)據(jù) 第58頁共58頁 i 輸入數(shù)據(jù) x 任意 1 Lock Bit1 2 Lock Bit2 注意廠標(biāo)不能在鎖定模式 3 下讀出 55 串行編程時序 30 串行編程電特性TA 40到 85VCC 2 7V 6 0V 1 tCLCL 振蕩頻率VCC 2 7V 4 0V 0 4 MHz tCLCL 振蕩周期VCC 2 7V 4 0V 250 ns 1 tCLCL 振蕩頻率VCC 4 0V 6 0V 0 8 MHz tCLCL 振蕩周期VCC 4 0V 6 0V 125 ns tSHSL SCK 高 2 tCLCL ns tSLSH SCK 低 2tCLCL ns tOVSH MOSI Setup to SCK High tCLCL ns tSHOX MOSI Hold after SCK High 2tCLCL ns tSLIV SCK Low to MISO Valid 10 16 32 ns 21 擦除指令之后的最小等待時間 3 2V 3 6V 4 0V 5 0V tWD ERASE 18ms 14ms 12ms 8ms 22 寫指令之后的最小延遲時間 3 2V 3 6V 4 0V 5 0V tWD PROG 9ms 7ms 6ms 4ms TA 40到 85VCC 2 7V 6 0V VIL 輸入低電壓 除了 XTAL1 0 5 0 3 VCC 1 V VIL1 輸入低電壓 XTAL1 0 5 0 1 1 V VIH 輸入高電壓 除了 XTAL1 和 RESET 0 6 VCC 2 VCC 0 5 V VIH1 輸入高電壓 XTAL1 0 7 VCC 2 VCC 0 5 V VIH2 輸入高電壓 RESET 0 85 VCC 2 VCC 0 5 V VOL 輸出低電壓 3 BD 口 IOL 20mAVCC 5V 0 6 0 5 V 第60頁共60頁 VCC 2 7V 4 0V VCC 4 0V 6 0V 1 tCLCL 振蕩頻率 0 4 0 10 MHz tCLCL 時鐘周期 250 100 ns tCHCX 高電平時間 100 40 ns tCLCX 低電平時間 100 40 ns tCLCH 上升時間 1 6 0 5 s tCHCL 下降時間 1 6 0 5 s 后續(xù)圖表表明了器件的典型特點(diǎn)這些數(shù)據(jù)并沒有進(jìn)行 100 的測試功耗測量的條件為所 有 I O 引腳配置為輸入有上拉正弦波發(fā)生器作為時鐘 掉電模式的功耗與時鐘的選擇無關(guān) 器件功耗受以下因素影響工作電壓工作頻率I O 口的加載I O 口變換頻率執(zhí)行的 代碼以及工作溫度主要因素是工作電壓和頻率 容性負(fù)載的功耗可由公式 CL VCC f 進(jìn)行計算 式中 CL為負(fù)載電容VCC 工作電壓 f I O 引腳的平均開關(guān)頻率 器件曲線標(biāo)度高于測試的極限使用時一定要按照訂購器件的指標(biāo)來使用 工作于掉電模式時看門狗使能及禁止兩條曲線之差即表示了看門狗的功耗 第61頁共61頁 57 工作電流與頻率的關(guān)系 58 工作電流與電壓的關(guān)系 圖5 9 工作電流與頻率的關(guān)系閑置模式 第63頁共63頁 63 模擬比較器電流與電壓的關(guān)系 圖6 4 模擬比較器偏置電壓與共模電壓的關(guān)系 圖6 5 模擬比較器偏置電壓與共模電壓的關(guān)系 第66頁共66頁 72 I O 引腳吸入電流與輸出電壓的關(guān)系 圖7 3 I O 引腳輸出電流與輸出電壓的關(guān)系 圖7 4 I O 引腳輸出門限電壓與電壓的關(guān)系 第67頁共67頁 75 I O 引腳輸入容限與電壓的關(guān)系 指 令 Rd目的寄存器 Rr源寄存器 K常數(shù) k常數(shù)表示的地址 b寄存器文件或 I O 寄存器的位 s狀態(tài)寄存器中的位 ZYXR31 R26 AI O 地址 q偏移量6 位 ADD RdRr 不帶進(jìn)位位加 Rd Rd Rr Z C N V S H 1 ADC RdRr 帶進(jìn)位位加 Rd Rd Rr C Z C N V S H 1 ADIW RdK 給字加立即數(shù) Rd 1 Rd Rd 1 Rd K Z C N V S 2 SUB RdRr 不帶進(jìn)位位減 Rd