瑞萨单片机R8CTiny内部培训.pptx
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1、MCU Product CenterRenesas Electronics Corporation00000-ARev.0.1 2010 Renesas Electronics Corporation.All rights reserved.2010-5-7MCU培训培训(基于基于R8C/1B)SH Field Application B TeamEG,MCU Product CenterHuang Han 2010 Renesas Electronics Corporation.All rights reserved.2 2010 Renesas Electronics Corporatio
2、n.All rights reserved.3R8C MCU coreR8C peripheral&I/OHEW and NC30Sample Code单片机工作的要素l工作模式(Operation MODE)l时钟(Clock)l复位(Reset)l向量(Vecter Table)及中断(Interrupter)Ru-StickMCU training 2010 Renesas Electronics Corporation.All rights reserved.4Roadmap of Pre-Renesas Microcomputers4-bit740380007600740 Famil
3、yH8/300HH8/300LH8/300LSuper Low PowerH8 Family8-bit16-bit32-bit CISCH8S/2100H8S/2200H8S/2300H8S/2400H8S/2500H8S/2600H8S FamilyH8/Tiny(H8S,300H)M16C/Tiny32 to 100 pins48 to 80 pins16 to 80 pinsM16C/30M16C/60M16C/80M32C/80M32C/90R32C/100M16C FamilyH8SX/1500H8SX/1600H8SX FamilySH/TinySH2-DSPSH-1SH-2SH3
4、-DSPSH-3SH-4SH-4ASuperH FamilyUnder developmentMMU32-bit RISCSuperscalarController typeProcessor typeCore development1 instruction in1 clock cycle1 instruction in1 clock cycle1 instruction in1clock cycleSH-2AM32R FamilyM32R/ECU7204500R8C/LxR8C/TinyUnder developmentR8C Family 2010 Renesas Electronics
5、 Corporation.All rights reserved.5R8C/Tiny系列单片机硬件接口 2010 Renesas Electronics Corporation.All rights reserved.6R8C/TinyR8C/Tiny系列单片机的主要优点系列单片机的主要优点低功耗设计低功耗设计减少外部电路减少外部电路安全安全设计设计代码效率高代码效率高优化的优化的CPU寄存器结构寄存器结构优秀的电磁兼容性优秀的电磁兼容性可靠的可靠的FLASH存储器存储器On-chip调试调试R8C/TinyR8C/TinyRenesas最新推出的小型化封装、高性能的16位单片机 2010 R
6、enesas Electronics Corporation.All rights reserved.7 低速低速/高速高精度内部振荡器高速高精度内部振荡器2可选择多种时钟分频比可选择多种时钟分频比1内部振荡器内部振荡器定时器定时器XIN外部信号外部信号 输入输入时钟发生电路时钟发生电路定时器时钟源可选定时器时钟源可选5电阻电阻AVssOffVref 模拟输入模拟输入A/D转换器转换器 A/D 参考电压可切断参考电压可切断411/2001/11000通常运行模式通常运行模式,f(XIN)=20MHz等待模式等待模式,f(XIN)=125 KHz停止模式停止模式 强大的功耗控制能力强大的功耗控制
7、能力 3R8C/Tiny系列单片机的主要优点低功耗设计低功耗设计Vref 切断切断(1,2,4,8,16分频)高速:40MHz低速:125KHz 2010 Renesas Electronics Corporation.All rights reserved.8R8C/Tiny系列单片机的主要优点减少外部电路减少外部电路现有产品现有产品R8C/TinyVCCRESETMODEVref调试 接口串行写入器接口 复位电路注:R8C/14群以后的单片机可以实现单线调试GNDEEPROMVCCRESETMODEVref调试接口串行写入器接口GNDEEPROMPOR/LVD数据闪存单线调试系统接口*高速
8、内部振荡器复位电路增加了有效引脚-减少元件-增加了有效引脚-减少元件-增加了有效引脚减少元件高速、高精度内部振荡器(外接晶振引脚可用作输入端口)内部上电复位电路低电压检测电路数据闪存(可代替E2PROM)2010 Renesas Electronics Corporation.All rights reserved.9复位后硬件启动功能时钟源保护功能(永不停止的看门狗)多种安全设计使单片机系统更加稳定!程序区FFFFFF错误恢复程序未使用区未定义指令中断“跑飞”特殊指令BRK(H00)&UND(HFF)4CPU保护寄存器重要寄存器CPU重要寄存器正常工作时程序失控时保护寄存器 3VSSVCC其
9、它任意信号 Vcc和Gnd引脚的安全处理2强大的看门狗定时器1R8C/Tiny系列单片机的主要优点安全设计安全设计 2010 Renesas Electronics Corporation.All rights reserved.10内部振荡器XINCPUXIN 振荡器正常工作内部振荡器XINCPUXIN 振荡器意外停止内部振荡器XINCPUCPU时钟切换到内部振荡器振荡停止检测功能振荡停止检测功能5当主时钟意外停止时,当主时钟意外停止时,CPU时钟时钟自动切换到自动切换到内部振荡器!内部振荡器!(使用该功能时,主时钟频率须大于2MHz)R8C/Tiny系列单片机的主要优点安全设计安全设计 2
10、010 Renesas Electronics Corporation.All rights reserved.11u强大的指令系统强大的指令系统 总共总共89条指令条指令u很多很多 单周期单周期 指令(且使用频率非常高)指令(且使用频率非常高)u20 个个(MOV,ADD,SUB等等)u8种寻址模式种寻址模式 u4种种单周期单周期寻址模式寻址模式u寄存器到寄存器寄存器到寄存器u寄存器到存储器寄存器到存储器u立即数到寄存器立即数到寄存器u立即数到存储器立即数到存储器u强大的数学运算指令强大的数学运算指令:RMPA,SMOVB 等。等。(与与DSP的的MAC指令相近)指令相近)uRMPA 为乘累
11、加指令为乘累加指令uSMOVB指令按地址减小的方向依次将一段内存的数据逐个传送到另一段指令按地址减小的方向依次将一段内存的数据逐个传送到另一段内存中内存中u高效、优化的高效、优化的C编译器编译器在设计指令体系时就充分考虑了在设计指令体系时就充分考虑了C语言特点语言特点R8C内核强大的指令系统优化的结构高效、优化的C编译器 快速、高效的代码R8C/Tiny系列单片机的主要优点代码效率高代码效率高 2010 Renesas Electronics Corporation.All rights reserved.12 所有外部输入信号均通过保护 电路及噪声过滤器2去噪电路去噪电路去噪电路去噪电路多种
12、技术减少EMI/EMSOUTINVccGNDOUTVccGNDOUTINVccGNDOUTVccGND 所有输出缓冲器与电路配线的 特性阻抗相匹配 数字滤波器用于外部中断及输入捕捉定时器的触发输入5抗静噪及防闩锁能力增强4VccVssVccVss VccVssVccGNDVccVccGND普通MCUR8C内置电容 Vcc和Gnd之间内置噪声过滤器 (旁路电容)1GND3R8C/Tiny系列单片机的主要优点优秀的电磁兼容性优秀的电磁兼容性 2010 Renesas Electronics Corporation.All rights reserved.13SB015ISPUSP001515FLG
13、PCINTB00015R0HR0LR1HR1LR2R3A0A1FB08/08/0000016/001531/1615151515/715/777Bank 0 Flag寄存器的寄存器的“B”位位=0(默认默认)R0HR0LR1HR1LR2R3A0A1FB08/08/0000016/001531/1515151515/715/777 Bank 1 Flag寄存器的寄存器的“B”位位=1对于中断很有用:可以直接切换到另一个区而不用将寄存器的值压栈寄存器分为两个区切换R8C/Tiny系列单片机的主要优点优化的优化的CPU寄存器结构寄存器结构 2010 Renesas Electronics Corpo
14、ration.All rights reserved.14-10K次的编程次的编程/擦除擦除-2.7V 5.5V电压下读取电压下读取-内置数据闪存并改善了内置数据闪存并改善了 挂起功能挂起功能*计划中计划中-10K次的编程次的编程/擦除擦除-2.7V 5.5V电压下读取电压下读取-内置数据闪存内置数据闪存-100K次的编程次的编程/擦除擦除-1.8V5.5V电压下编程、擦除、读取电压下编程、擦除、读取-强大的全方位的保护功能强大的全方位的保护功能NOR(0.2HNDc)NOR(0.2HNDe)我们不断改善FLASH的技术,以满足客户的更高要求!MONOS(0.18*)R8C/Tiny系列单片机
15、的主要优点可靠的可靠的FLASH存储器存储器(1)FLASH技术的发展(技术的发展(R8C/Tiny)2010 Renesas Electronics Corporation.All rights reserved.15指令指令译码器译码器专用专用时序器时序器擦除擦除/编程电压生成器编程电压生成器Flash存储器单元存储器单元Flash 模块模块命令输入命令输入单电压操作单电压操作独立于工作时钟独立于工作时钟擦除擦除编程编程保护位的设定保护位的设定读状态读状态等等等等1)闪存擦除编程所需的电压序列以及擦除编程时序由内部控制块管理。2)编程擦除是通过专用的命令执行来完成,确保了稳定性和高可靠性。
16、R8C/Tiny系列单片机的主要优点可靠的可靠的FLASH存储器存储器(2)HND Flash存储器模块提供方便、高可靠的在电路板编程!提供方便、高可靠的在电路板编程!2010 Renesas Electronics Corporation.All rights reserved.16擦除01002003004005006007008009001000110100100010000100000擦除/编程次数块擦除时间(ms)编程0102030405060110100100010000100000擦除/编程次数字节编程时间(us)擦除编程的时间根据擦除编程的次数不同而变化擦除编程的时间根据擦除编
17、程的次数不同而变化在擦除编程超过在擦除编程超过10K次后,擦除编程的时间会有明显变化,次后,擦除编程的时间会有明显变化,但是擦除编程的特性及可靠性不会发生变化!但是擦除编程的特性及可靠性不会发生变化!R8C/Tiny系列单片机的主要优点可靠的可靠的FLASH存储器存储器(3)HND Flash的擦除/编程特性 2010 Renesas Electronics Corporation.All rights reserved.17EW0 模式模式-在该模式下,用户ROM区可以在CPU运行状态下被改写-CPU改写控制程序必须转移到非用户ROM区(如RAM)中执行擦除擦除/编程程序编程程序擦除擦除/编
18、程命令编程命令EW1 模式模式-RAM容量不够大时非常有用-在该模式下,擦除/编程程序可以直接在用户ROM区执行-在自动擦除和编程期间,CPU为保持状态-I/O端口保持为命令执行前的状态 擦除编程命令擦除编程命令跳转到ROM中的改写控制程序且用软件命令执行CPUFlashROM擦除或编程期间,CPU为保持状态转移擦除转移擦除/编程程序编程程序跳转到RAM中的改写控制程序且用软件命令执行将CPU改写控制程序转移到RAM中CPURAMFlashROM擦除擦除/编程程序编程程序R8C/Tiny系列单片机的主要优点可靠的可靠的FLASH存储器存储器(4)灵活的灵活的CPU改写模式改写模式 2010 R
19、enesas Electronics Corporation.All rights reserved.181.所有用户ROM区保护(块0和块1)2.用户ROM区单独保护(块0或块1)串行/并行写入都可实现擦除、编程的保护闪存闪存IDID码检查功能码检查功能ID 码检查 在芯片与串行写入器之间匹配-命令允许不匹配-命令拒绝 (防止无权访问!)01000100101010011101010101001001ID码包含7个字节,约7 x 1016种组合方式,用于串行写入模式。当使用并行模式写入时,可用ROM码保护功能对整个FLASH进行保护!R8C/Tiny系列单片机的主要优点可靠的可靠的FLASH
20、存储器存储器(5)Flash的保护功能的保护功能 2010 Renesas Electronics Corporation.All rights reserved.19数据闪存的用途:将块A、B(R8C/12、13为2KB,其余为1KB)当成E2PROM使用与E2PROM的区别:成块擦除当用ROM上的程序进行改写时,CPU 进入 HOLD 状 态,直至擦除结束。擦除/编程挂起:中断请求自动将编程或擦除的执行挂起,响应中断。中断结束后,用S/W 重新启动编程或擦除。SFRRAM 1KB内部保留区块块1(8KB)内部保留区00000007FF0C000030000200002800块块A块块B16
21、+4KB 版本版本允许用块允许用块1,0 上的程上的程序改写块序改写块 A,B(也可也可改写块改写块1,0)数据闪存00400块块 0(8KB)0FFFFR8C/Tiny系列单片机的主要优点可靠的可靠的FLASH存储器存储器(6)数据闪存和擦除数据闪存和擦除/编程挂起编程挂起工作模式改写程序执行E/W期间指令执行擦除/编程挂起EW0模式闪存块以外(如内部RAM)执行允许EW1模式闪存块除要改写的块停止允许 2010 Renesas Electronics Corporation.All rights reserved.20与低成本E8调试器的连接:单线调试(R8C14群以后)支持多种On-ch
22、ip调试功能:地址匹配中断单步中断BRK 指令硬件断点JMP 跟踪VCCRESETMODEAVCC/VrefGNDE8复位信号R8C系列单片机内置系列单片机内置on-chip调试功能调试功能R8C/Tiny系列单片机的主要优点On-chip调试调试 2010 Renesas Electronics Corporation.All rights reserved.21低功耗设计减少外部电路安全设计代码效率高优化的CPU寄存器结构优秀的电磁兼容性可靠的FLASH存储器On-chip 调试R8COutstandingR8COutstandingR8COutstandingR8COutstanding
23、R8C/Tiny单片机性能卓越的R8C/Tiny系列单片机的主要优点 2010 Renesas Electronics Corporation.All rights reserved.22R8C/Tiny单片机介绍硬件及外围电路概览CPU寄存器结构存储器复位看门狗定时器低电压检测电路时钟发生电路工作模式转换功耗定时器串行I/O可编程I/O端口A/D转换器FLASH中断 2010 Renesas Electronics Corporation.All rights reserved.23R8C/Tiny单片机介绍硬件及外围电路概览概览 2010 Renesas Electronics Corpo
24、ration.All rights reserved.24R8C/Tiny单片机介绍硬件及外围电路概览概览 2010 Renesas Electronics Corporation.All rights reserved.25CPU寄存器寄存器R0HR0LR1HR1LR2R3A0A1FB08/08/0000016/001531/1515151515/715/777SB015ISPUSP001515FLGPCINTB000191915数据寄存器数据寄存器2个32位寄存器(R0R2,R1R3)或4个16位寄存器(R0,R1,R2,R3)或4个8位寄存器(R0L,R0H,R1L,R1H)8 bits
25、16 bits20 bits基址寄存器基址寄存器SB(静态基址寄存器):用于SB相对寻址FB(帧基址寄存器):用于FB相对寻址控制寄存器ISP/USP(中断堆栈指针和用户堆栈指针):通过FLG的U标志选择ISP或USPFlag(标志寄存器):表示状态标志和设定中断优先级PC:20位程序计数器INTB(中断表寄存器):设定中断向量表的起始地址地址寄存器地址寄存器2个16位地址或通用寄存器(A0,A1)或1个32位地址寄存器 A0A1R8C/1B单片机介绍硬件及外围电路CPUCPU寄存器结构寄存器结构 2010 Renesas Electronics Corporation.All rights
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