MB89P475的UART/SIO結(jié)構(gòu)與應(yīng)用分析

摘要：MB89P475是富士通公司生產(chǎn)的八位單片機(jī)。該單片機(jī)具有豐富的軟、硬件資源和良好的EMC性能，可廣泛應(yīng)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(jì)算機(jī)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(jī)的特點(diǎn)和UART/SIO結(jié)構(gòu)，給出了MB89P475在LSP300型中央空調(diào)的計(jì)算機(jī)集控系統(tǒng)中的設(shè)計(jì)應(yīng)用方法。

ＭＢ８９Ｐ４７５是富士通公司生產(chǎn)的Ｆ２ＭＣ－８Ｌ ＭＢ８９４７０單片機(jī)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(shí)器資源和中斷資源豐富。雙路ＵＡＲＴ／ＳＩＯ接口的設(shè)置是該產(chǎn)品的一大特點(diǎn)。在指令設(shè)計(jì)方面，利用該單片機(jī)可以直接進(jìn)行１６位數(shù)據(jù)的比較和算術(shù)運(yùn)算。ＭＢ８９Ｐ４７５的高性價(jià)比和合理的資源配置，使其可以廣泛應(yīng)用于家用電器控制和工業(yè)控制等應(yīng)用領(lǐng)域。此外，在多級數(shù)據(jù)通信控制系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計(jì)中，ＭＢ８９Ｐ４７５也是一款不可多得的單片機(jī)產(chǎn)品。

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１．１ 引腳功能

ＭＢ８９Ｐ４７５（ＯＴＰ型號）相應(yīng)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(shè)定引腳，使用時(shí)，該引腳通常直接接地；

ＲＳＴ：復(fù)位腳，低電平復(fù)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(shí)器輸入（ＥＣ）、輸出口（ＴＯ）；

Ｐ２０～Ｐ２２：通用Ｉ／Ｏ口或ＵＡＲＴ／ＳＩＯ１的時(shí)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(shí)鐘輸入口；

Ｐ３０＊～Ｐ３６＊：大電流驅(qū)動(dòng)輸出口，其中，Ｐ３０／ＢＵＺ＊可作蜂鳴器驅(qū)動(dòng)口；

Ｐ４０～Ｐ４１：在ＭＢ８９Ｐ４７５（１０２）（單時(shí)鐘系統(tǒng)）中為通用輸入口，在ＭＢ８９Ｐ４７５（２０２）（雙時(shí)鐘系統(tǒng)）中為副時(shí)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(diǎn)

ＭＢ８９Ｐ４７５內(nèi)含六個(gè)定時(shí)器，分別為：ＰＷＣ（脈寬測量）定時(shí)器（可用作時(shí)間間隔定時(shí)器）、ＰＷＭ（脈寬調(diào)制）定時(shí)器（可用作時(shí)間間隔定時(shí)器）、２個(gè)８／１６ｂｉｔ 定時(shí)／計(jì)數(shù)器、一個(gè)２１－ｂｉｔ時(shí)間基準(zhǔn)定時(shí)器和一個(gè)Ｗａｔｃｈ比例器。此外，ＭＢ８９Ｐ４７５還具有如下特點(diǎn)：

●帶有蜂鳴器驅(qū)動(dòng)，可由程序選擇７種驅(qū)動(dòng)信號頻率；

●可外部中斷，包括４個(gè)沿觸發(fā)中斷通道和５個(gè)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(shí)，發(fā)射數(shù)據(jù)標(biāo)志位ＴＤＲＥ同時(shí)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(gè)發(fā)射數(shù)據(jù)，同時(shí)，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(shí)鐘模式、Ｗａｔｃｈ模式等多種工作模式；

●帶有Ｗａｔｃｈｄｏｇ 定時(shí)復(fù)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://m.butianyuan.cn/news/listbylabel/label/結(jié)構(gòu)">結(jié)構(gòu)

ＭＢ８９Ｐ４７５的最大特點(diǎn)就是內(nèi)部集成了一個(gè)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(shí)現(xiàn)全雙工雙向通信?同時(shí)?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(shí)鐘設(shè)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

ＭＢ８９Ｐ４７５內(nèi)含六個(gè)寄存器，分述如下：

（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(shí)同步通信（ＳＩＯ）；

ＰＥＮ為校驗(yàn)控制位，該位為０表示無校驗(yàn)，為１表示有校驗(yàn)（由Ｂｉｔ５選擇奇、偶校驗(yàn)）；

ＴＤＰ為奇、偶校驗(yàn)位，０為偶校驗(yàn)，１為奇校驗(yàn)；

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(shí)鐘選擇位，具體操作見表２所列。

表2 時(shí)鐘選擇

（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：

其中，ＲＥＲＣ：各接收標(biāo)志清除位。置０時(shí)，清除所有錯(cuò)誤標(biāo)志，置１無效；