F00-17 (1041601), страница 24
Текст из файла (страница 24)
Внутренний генератор запускается немедленно. Используя регистр управленияOSCICN (см. рис.14.2), можно включить/отключить внутренний генератор, а также изменить его частоту. Втабл.14.1 приведены электрические параметры внутреннего генератора.Оба генератора выключены, когда на выводе /RST удерживается сигнал низкого уровня.Микроконтроллеры могут работать от внутреннего или внешнего генераторов, а также переключаться междуними как угодно, используя для этого бит CLKSL в регистре OSCICN.
Внешний генератор требует внешнихкерамического резонатора, кварцевого резонатора с параллельным резонансом, конденсатора или RC-цепи,подключенных к выводам XTAL1/XTAL2 (см. рсис.14.1). Схема генератора должна быть настроена врегистре OSCXCN для работы с одним из этих источников. Кроме этого, системный тактовый сигнал можетподаваться от внешнего КМОП-счетчика через вывод XTAL1. Допустимое напряжение на выводах XTAL1 иXTAL2 составляет 3,6В (не 5В). Внешний генератор можно оставить включенным и работающим, даже когдаМК переключен на использование внутреннего генератора.Рисунок 14.1. Структурная схема генератораIFRDYCLKSLIOSCENIFCN1IFCN0MSCLKEOSCICNVDDENВнутреннийтактовыйгенераторВар. 2AV+XTAL1XTAL2XTAL1XTAL1XTAL2СхемавходногокаскадаOSCXFCN2XFCN1XFCN0XTAL1Вар.
1Вар. 3XTLVLDXOSCMD2XOSCMD1XOSCMD0Вар. 4SYSCLKAV+AGNDOSCXCNPage 98CYGNAL Integrated Products, Inc. 20024.2002; Rev. 1.4C8051F000/1/2/5/6/7C8051F010/1/2/5/6/7Рисунок 14.2. OSCICN: Регистр управления внутренним генераторомR/WR/WR/WRR/WR/WR/WR/WMSCLKE--IFRDYCLKSLIOSCENIFCN1IFCN0Значениепри сбросе:Бит 7Бит 6Бит 5Бит 4Бит 1Бит 000000100Бит 3Бит 2Бит 7: MSCLKE: Бит включения детектора исчезновения тактирования0: Детектор исчезновения тактирования выключен1: Детектор исчезновения тактирования включен; инициирует сброс при обнаруженииисчезновения тактовых импульсов.SFR Адрес:0xB2Биты 6-5: Не используются.
Читаются как 00b.Бит 4: IFRDY: Флаг стабилизации частоты внутреннего генератора0: Частота внутреннего генератора не соответствует частоте, задаваемой битами IFCN.1: Частота внутреннего генератора соответствует частоте, задаваемой битами IFCN.Бит3: CLKSL: Бит выбора источника системных тактовых импульсов0: В качестве источника системных тактовых импульсов используется внутренний генератор1: В качестве источника системных тактовых импульсов используется внешний генераторБит 2: IOSCEN: Бит включения внутреннего генератора0: Внутренний генератор выключен1: Внутренний генератор включенБиты 1-0: IFCN1-0: Биты управления частотой внутреннего генератора00: Частота внутреннего генератора равна 2MHz.01: Частота внутреннего генератора равна 4MHz.10: Частота внутреннего генератора равна 8MHz.11: Частота внутреннего генератора равна 16MHz.Таблица 14.1.
Электрические параметры внутреннего генератораТ = от -40˚C до +85˚C, если не указано иное.ПАРАМЕТРУСЛОВИЯЧастота внутреннего генератораOSCICN.[1:0] = 00OSCICN.[1:0] = 01OSCICN.[1:0] = 10OSCICN.[1:0] = 11Ток потребления внутреннего генератораOSCICN.2 = 1(от VDD)Температурная стабильность внутреннегогенератораНестабильность по напряжению питания(VDD) внутреннего генератора4.2002; Rev. 1.4Мин.1.53.16.212.3CYGNAL Integrated Products, Inc.
2002Тип.24816200Макс.2.44.89.619.2Ед. изм.МГцмкА4 х 10-4%/°C6.4%/ВPage 99C8051F000/1/2/5/6/7C8051F010/1/2/5/6/7Рисунок 14.3. OSCXCN: Регистр управления внешним генераторомXTLVLDRR/WXOSCMD2R/WXOSCMD1R/WXOSCMD0Бит 7Бит 6Бит 5Бит 4R/WR/WR/WR/W-XFCN2XFCN1XFCN0Значениепри сбросе:Бит 1Бит 000110000Бит 3Бит 2SFR Адрес:Бит 7: XTLVLD: Флаг стабилизации кварцевого генератора(Действителен, только если XOSCMD = 1xx.)0: Кварцевый генератор не используется или еще нестабилен1: Кварцевый генератор работает и стабилен (во избежание переходных процессов этот битследует опрашивать через 1мс после включения кварцевого генератора).0xB1Биты 6-4: XOSCMD2-0: Биты выбора режима внешнего генератора00x: Генератор выключен. Вывод XTAL1 внутренне заземлен.010: Тактовые импульсы поступают от внешнего КМОП-счетчика через вывод XTAL1.011: Тактовые импульсы поступают от внешнего КМОП-счетчика через вывод XTAL1и внутренний делитель на 2.10x: Режим RC/C-генератора с делением тактовой частоты на 2.110: Режим кварцевого генератора111: Режим кварцевого генератора с делением тактовой частоты на 2.Бит 3: Зарезервирован.
Значение при чтении неопределенное.Биты 2-0: XFCN2-0: Биты управления частотой внешнего генератора000-111: см. таблицу:XFCN000001010011100101110111Резонатор (XOSCMD = 11x)f ≤12.5кГц12.5 кГц < f ≤30.3 кГц30.35 кГц < f ≤93.8 кГц93.8 кГц < f ≤267 кГц267 кГц < f ≤722 кГц722 кГц < f ≤2.23 МГц2.23 МГц < f ≤6.74 МГцf > 6.74 МГцRC (XOSCMD = 10x)f ≤25 кГц25 кГц < f ≤50 кГц50 кГц < f ≤100 кГц100 кГц < f ≤200 кГц200 кГц < f ≤400 кГц400 кГц < f ≤800 кГц800 кГц < f ≤1.6 МГц1.6 МГц < f ≤3.2 МГцC (XOSCMD = 10x)KF = 0.44KF = 1.4KF = 4.4KF = 13KF = 38KF = 100KF = 420KF = 1400Режим генератора с кварцевым или керамическим резонатором(Схема на рис.14.1, Вариант 1; XOSCMD = 11x)Выберите значение XFCN,соответствующее частоте кварцевого или керамического резонатора.Режим RC-генератора(Схема на рис.14.1, Вариант 2; XOSCMD = 10x)Выберите диапазон генерируемых частот, где:f = 1.23(103) / (R * C), гдеf = генерируемая частота в [МГц]C = емкость конденсатора в [пФ]R = сопротивление подтягивающего резистора в [кОм]Режим генератора с конденсатором(Схема на рис.14.1, Вариант 3; XOSCMD = 10x)Выберите коэффициент К (KF) для требуемой частоты:f = KF / (C * AV+), гдеf = генерируемая частота в [МГц]C = емкость конденсатора, подключенного к выводам XTAL1 и XTAL2, в [пФ]AV+ = Напряжение питания аналоговых модулей МК в [В]Page 100CYGNAL Integrated Products, Inc.
20024.2002; Rev. 1.4C8051F000/1/2/5/6/7C8051F010/1/2/5/6/714.1. Пример использования внешнего резонатораЕсли бы для генерации системной тактовой частоты МК использовался кварцевый или керамическийрезонатор, то схема была бы такой, как показано на рис. 14.1, вариант 1. Для кварцевого резонатора ECS110.5-20-4 резонансная частота составляет 11.0592 МГц, внутренняя емкость 7 пФ, а эквивалентноепоследовательное сопротивление равно 60 Ом. Компенсирующие конденсаторы должны иметь емкость по33пФ каждый, а паразитная емкость печатной платы должна составлять примерно 2пФ.
Значение битовуправления частотой внешнего генератора (XFCN) регистра OSCXCN должно быть 111b (см. столбец«Резонаторы» в таблице на рис. 14.3).Т.к. схеме обнаружения генератора требуется некоторое время для выхода в устойчивый режимработы после включения кварцевого генератора, программа должна выдержать паузу длительностью какминимум 1мс между включением кварцевого генератора и опросом бита XTLVLD. Рекомендуетсяследующая последовательность действий:1. Включить внешний генератор.2.
Подождать как минимум 1мс.3. Опрашивать бит XTLVLD до обнаружения перехода его состояния из '0' в '1'.4. Переключиться на работу от внешнего генератора.Переключение на работу от внешнего генератора до выхода его в устойчивый режим работы можетпривести к непредсказуемому поведению МК.ПРИМЕЧАНИЕ: Схемы кварцевых генераторов достаточно чувствительны к разводке печатнойплаты.
Кварцевый резонатор следует размещать как можно ближе к выводам XTAL микроконтроллера,добиваясь минимальной длины проводников, а также экранировать слоем «земли»от любых другихпроводников, которые могли бы быть причиной шумов и помех.14.2. Пример использования RC-генератораЕсли бы для генерации системной тактовой частоты МК использовалась RC-цепочка, то схема былабы такой, как показано на рис. 14.1, вариант 2. Емкость конденсатора должна быть не более 100пФ, однакоиспользование конденсатора с очень маленькой емкостью приведет к увеличению частотного дрейфавследствие влияния паразитной емкости печатной платы. Чтобы определить значение битов управлениячастотой внешнего генератора (XFCN) регистра OSCXCN, сначала нужно выбрать значения компонентовRC-цепи, необходимые для получения требуемой частоты генерации.
Например, если требуется частота100кГц, то можно взять R = 246кОм и C = 50пФ:f = 1.23(103)/RC = 1.23(103) / [246 * 50] = 0.1МГц = 100кГцXFCN ≥ log2(f/25кГц)XFCN ≥ log2(100кГц/25кГц) = log2(4)XFCN ≥ 2, или код 01014.3. Пример использования внешнего генератора с конденсаторомЕсли бы для генерации системной тактовой частоты МК использовался внешний конденсатор, тосхема была бы такой, как показано на рис.
14.1, вариант 3. Емкость конденсатора должна быть не более100пФ, однако использование конденсатора с очень маленькой емкостью приведет к увеличениюпогрешности (установки) частоты вследствие влияния паразитной емкости печатной платы. Чтобыопределить значение битов управления частотой внешнего генератора (XFCN) регистра OSCXCN, сначаланеобходимо выбрать емкость используемого конденсатора и вычислить частоту генерации из уравнения,приведенного ниже.
Например, для AV+ = 3.0В и C = 50пФ получим:f = KF / (C * AV+) = KF / (50 * 3)f = KF / 150Если требуется получить частоту около 90кГц, то из таблицы на рис. 14.3 необходимо выбрать KF = 13:f = 13 /150 = 0.087MHz, or 87kHzПоэтому, значение битов XFCN для этого примера составляет 011.4.2002; Rev. 1.4CYGNAL Integrated Products, Inc. 2002Page 101C8051F000/1/2/5/6/7C8051F010/1/2/5/6/715. ПОРТЫ ВВОДА/ВЫВОДАМикроконтроллеры имеют различные цифровые ресурсы, которые доступны через четыре цифровыхпорта ввода/вывода: Р0, Р1, Р2 и Р3. Каждый из выводов Портов 0, 1 и 2 может быть определен либо каксоответствующий цифровой порт ввода/вывода, либо как вывод, назначенный внутренним цифровымресурсам (см. рис.15.1).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
