F18-19 (1041602), страница 19
Текст из файла (страница 19)
1.2C8051F018C8051F019Таблица 11.1. Электрические параметры источников сбросаТ = от -40˚C до +85˚C, если не указано иное.ПАРАМЕТРУСЛОВИЯВыходное напряжениеIOL= 8.5мА, VDD = 2.8 … 3.6Внизкого уровня на выводе/RSTВходное напряжениевысокого уровня навыводе /RSTВходное напряжениенизкого уровня на выводе/RSTВходной ток утечки/RST = 0.0Ввывода /RSTНапряжение VDD, необходимое для функционирования выхода /RSTНапряжение AV+, необходимое для функционирования выхода /RSTПороговое значениенапряжения VDD длясброса типа POR (VRST)Время задержки сбросаЗадержка нарастающего фронта навыв.
/RST после превышения порогасброса VRSTТаймаут детектора исчезВремя от последнего тактовогоновения тактированияимпульса до генерации сбросаРед. 1.2Мин.Тип.Макс.Ед. изм.0.6ВВ0.7 xVDD0.3 xVDDВмкА201.0В1.0В2.402.552.80В80100120мс100220500мкс80C8051F018C8051F01912.
ГЕНЕРАТОРКаждый МК содержит внутренний генератор и схему возбуждения внешнего генератора, каждый изкоторых может генерировать системный тактовый сигнал. После любого сброса МК загружаются отвнутреннего генератора. Внутренний генератор запускается немедленно. Используя регистр управленияOSCICN (см.
рис.12.2), можно включить/отключить внутренний генератор, а также изменить его частоту. Втабл.12.1 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.12.1). Схема генератора должна быть настроена в регистреOSCXCN для работы с одним из этих источников. Кроме этого, системный тактовый сигнал может подаватьсяот внешнего КМОП-счетчика через вывод XTAL1. Допустимое напряжение на выводах XTAL1 и XTAL2составляет 3,6В (не 5В). Внешний генератор можно оставить включенным и работающим, даже когда МКпереключен на использование внутреннего генератора.Рисунок 12.1.
Структурная схема генератораIFRDYCLKSLIOSCENIFCN1IFCN0MSCLKEOSCICNVDDENВнутреннийтактовыйгенераторВар. 2AV+XTAL1XTAL2XTAL1XTAL1XTAL2СхемавходногокаскадаOSCXFCN2XFCN1XFCN0XTAL1Вар. 1Вар. 3XTLVLDXOSCMD2XOSCMD1XOSCMD0Вар. 4SYSCLKAV+AGNDOSCXCN81Ред. 1.2C8051F018C8051F019Рисунок 12.2. OSCICN: Регистр управления внутренним генераторомR/WMSCLKEБит 7R/W-R/W-RIFRDYR/WCLKSLБит 6Бит 5Бит 4Бит 3R/WIOSCENБит 2R/WIFCN1R/WIFCN0Бит 1Бит 0Значениепри сбросе:00000100SFR Адрес:0xB2Бит 7: MSCLKE: Бит включения детектора исчезновения тактирования0: Детектор исчезновения тактирования выключен1: Детектор исчезновения тактирования включен; инициирует сброс при обнаруженииисчезновения тактовых импульсов.Биты 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 12.1.
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 генератораРед. 1.2Мин.1.53.16.212.3Тип.24816200Макс.2.44.89.619.2Ед.
изм.МГцмкА4 х 10-4%/°C6.4%/В82C8051F018C8051F019Рисунок 12.3. OSCXCN: Регистр управления внешним генераторомRR/WR/WR/WXTLVLD XOSCMD2 XOSCMD1 XOSCMD0Бит 7Бит 6Бит 5Бит 4R/W-R/WXFCN2Бит 3Бит 2R/WXFCN1R/WXFCN0Бит 1Бит 0Значениепри сбросе:00110000SFR Адрес:0xB1Бит 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).Биты 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]83Ред.
1.2C8051F018C8051F01912.1. Пример использования внешнего резонатораЕсли бы для генерации системной тактовой частоты МК использовался кварцевый или керамическийрезонатор, то схема была бы такой, как показано на рис.12.1, вариант 1. Для кварцевого резонатора ECS-110.520-4 резонансная частота составляет 11.0592 МГц, внутренняя емкость 7 пФ, а эквивалентное последовательноесопротивление равно 60 Ом.
Компенсирующие конденсаторы должны иметь емкость по 33пФ каждый, апаразитная емкость печатной платы должна составлять примерно 2пФ. Значение битов управления частотойвнешнего генератора (XFCN) регистра OSCXCN должно быть 111b (см. столбец «Резонаторы» в таблице нарис.12.3).Т.к.
схеме обнаружения генератора требуется некоторое время для выхода в устойчивый режим работыпосле включения кварцевого генератора, программа должна выдержать паузу длительностью как минимум 1мсмежду включением кварцевого генератора и опросом бита XTLVLD. Рекомендуется следующаяпоследовательность 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 печатной платы.Кварцевый резонатор следует размещать как можно ближе к выводам XTAL микроконтроллера, добиваясьминимальной длины проводников, а также экранировать слоем «земли»от любых других проводников, которыемогли бы быть причиной шумов и помех.12.2.
Пример использования RC-генератораЕсли бы для генерации системной тактовой частоты МК использовалась RC-цепочка, то схема была бытакой, как показано на рис.12.1, 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 компонентов RCцепи, необходимые для получения требуемой частоты генерации. Например, если требуется частота 100кГц, томожно 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 01012.3.
Пример использования внешнего генератора с конденсаторомЕсли бы для генерации системной тактовой частоты МК использовался внешний конденсатор, то схемабыла бы такой, как показано на рис.12.1, вариант 3. Емкость конденсатора должна быть не более 100пФ, однакоиспользование конденсатора с очень маленькой емкостью приведет к увеличению погрешности (установки)частоты вследствие влияния паразитной емкости печатной платы. Чтобы определить значение битовуправления частотой внешнего генератора (XFCN) регистра OSCXCN, сначала необходимо выбрать емкостьиспользуемого конденсатора и вычислить частоту генерации из уравнения, приведенного ниже.
Например, дляAV+ = 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. 12.3 необходимо выбрать KF = 13:f = 13 /150 = 0.087МГц, или 87кГцПоэтому, значение битов XFCN для этого примера составляет 011.Ред. 1.284C8051F018C8051F01913. ПОРТЫ ВВОДА/ВЫВОДАМикроконтроллеры имеют различные цифровые ресурсы, которые доступны через четыре цифровыхпорта ввода/вывода: Р0, Р1, Р2 и Р3.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
