78K0最小硬件系统分析

        78K0最小硬件系统如下图所示。

        

        在应用APPlilet2软件创建一个工程时,软件会第一时间弹出系统设置对话框和看门狗定时器设置对话框。这是对最小硬件系统的初始设置。包括如下选项:

(1)系统时钟设置

        体现在硬件初始化函数hdwinit中。

(2)看门狗设置

        体现在选项字节中。看门狗使用独立的内部低速时钟,监控CPU的运行。        

(3)存储器

        最小硬件系统还包括存储器,但为什么没有内存设置选项?

        Applilet2自动生成的硬件初始化函数hdwinit代码如下:    

void hdwinit( void )
{DI( );IMS = MEMORY_IMS_SET;IXS = MEMORY_IXS_SET;SystemInit( );EI( );
}

        此段代码中包括切换寄存器IMS和IXS的初始化。对于选定的某型号CPU,其设定值是固定的,即CPU确定后,内存的设置也被唯一确认,故不需要手动设置,软件自动完成。

        打开电源和复位重启后,CPU会自动参考选项字节设置指定的功能,然后执行系统硬件初始化函数hdwinit,再ROM化,为用户程序提供适宜的运行环境。    

        下面是对最小硬件系统涉及的一些参数进行小结。

一.电源电路

表一 电源相关引脚参数

名称

符号

参数范围

备注

MCU正向供电电源引脚

VDD

1.8V~5.5V

P20~P27除外

地引脚

VSS

接地

P20~P27除外

A/D转换器参考电压输入,P20~P27引脚正向电源供电

AVREF

①参考模式电压:2.3~5.5V;

②作为数字端口电源:接VDD

——

A/D转换器的地引脚

AVSS

接地(=VSS)

——

二.外部复位电路

        输入RESET引脚的低电平时间≥10μs。

三.存储器

        必须先设置IMS,再设置IXS。根据μPD78F0527D芯片手册,其内部ROM为128K,包括32KB的公共区域,和16KB/BANK*6BANK=96KB的BANK区域,故其设置值为32KB+16KB=48KB。

        系统启动时,会在hdwinit函数中设置。

表二 μPD78F0527D切换寄存器设置

切换寄存器

作用

设置值

对应内存容量

IMS

选择内部高速RAM和FLASH的容量

CCH

①ROM:48KB

②RAM:1KB

IXS

选择内部扩展RAM 的容量

00H

扩展RAM:6KB

四.时钟电路

        主系统时钟、副系统时钟和高速内置时钟三者只能选择其一工作,其余2个要停止。

        复位或上电后,默认使用内部高速振荡时钟,然后根据设置切换或不切换时钟。

        时钟的振荡频率决定指令的执行速度,下面的截图是芯片手册关于指令最短执行时间的说明。

        对上图内容的解释如下:此芯片的指令最短时钟周期为2个,如NOP指令。故指令最短执行时间:

ts=2*1/fcpu

        若CPU时钟使用内部高速振荡时钟fRH =8MHz,则:

ts=2*1/8M=0.25μs

        其它依此类推。

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