微控制器(MCU)电路MS616F512应用在测量和工业控制领域

tick_tock

MS616F512描述
7 |6 ?$ L; `5 K* Q0 J" n
MS616F512NS 是一款低功耗 16 位 RISC 的 mcu。MS616F512NS 具有五种低功耗模式，可以大大延长便携式设备中电池寿命。数字振荡器（DCO）可以在 6μs 内将 CPU 从低功耗模式中唤醒。

, W, B5 {* ^% O5 K! T: j5 ]主要特点
6 T% T5 O5 _' a' l4 s
- F0 |, b! y' l1 a+ F# }# i" ~3 ?低电源电压范围，1.8V 至 3.6V

# C; N# `0 l$ X0 M& a超低功耗：
& b7 C' |" G1 l
工作状态：280μA（1MHz，2.2V）

待机状态：1.1μA
4 S5 |0 K. ?# Q
4 E- |5 e. E9 K; ~. D关机状态（RAM 保持）：0.1μA

五种省电模式
6 c) t6 ^. g; n; {
可在 6μs 内从待机模式到唤醒模式
' ?" ]: u# Q$ q  G, t1 J9 s$ ]
: w6 s9 i2 C  h16 位的精简指令集架构，125ns 的指令周期
( \! o% D4 v0 O: m
16 位的定时器 B 具有 7 个捕获比较寄存器
' j4 x5 Q5 d% Q; Z2 }# W
# w& @/ h. X4 l16 位的定时器 A 具有 3 个捕获比较寄存器
" q* S4 u* W# J9 D; F/ E
$ W4 t9 e* }4 A% f片内集成一个比较器
9 f+ [: D! w' y3 |1 X) e0 ]
串行通信接口（USART），可选同步（UART）或异步(SPI)模式

0 q% V8 D, S" Z3 i7 J9 C低电压检测模块
1 D8 r1 _3 P9 v/ n1 N% S4 G0 y
可通过 JTAG 对 Flash 在线编程
7 A: j0 }+ _- H3 I; U
可通过 Bootstrap Loader，对 Flash 在线编程

/ L  C/ s/ }0 F- |2 z' i" _2KB 的 RAM

62KB+128B 的 Flash 存储空间
% G5 \5 [7 p3 z# U
封装图
9 h6 ?! p1 D  \! m* b: H
微控制器(MCU)电路MS616F512应用在测量和工业控制领域参数
内部框图

微控制器(MCU)电路MS616F512应用在测量和工业控制领域参数
& ~( J- ^3 d! w( p1 G& p  i管脚图

& l" t) o. V7 P+ S5 |7 W; k" t微控制器(MCU)电路MS616F512应用在测量和工业控制领域参数
, M2 F; Q, @, M0 ~7 I5 q0 L+ S管脚说明图


% t  M3 A3 g4 m$ E# Y8 `




微控制器(MCU)电路MS616F512应用在测量和工业控制领域参数
6 c1 @3 y, M$ p& H5 t% P微控制器(MCU)电路MS616F512应用在测量和工业控制领域参数
7 F$ m* u9 B9 c+ Y% d1 @微控制器(MCU)电路MS616F512应用在测量和工业控制领域参数
微控制器(MCU)电路MS616F512应用在测量和工业控制领域参数
微控制器(MCU)电路MS616F512应用在测量和工业控制领域参数
) P4 k: ?9 i: ~3 |% U: R1 E3 J( V1 W微控制器(MCU)电路MS616F512应用在测量和工业控制领域参数
* l7 L0 G* A8 E+ D微控制器(MCU)电路MS616F512应用在测量和工业控制领域参数
工作模式
; R& \: M* R' ?: _" p3 B8 i
0 H- \  s4 Z* s5 I9 b% y& n* GMS616F512NS具有一种工作模式和五种软件可配置的低功耗模式。中断事件可以将设备从任何一种低功耗模式下唤醒，然后执行中断服务程序并返回低功耗模式。
& e* F6 v; o7 x
) f3 C" S" U; g. y3 w5 w3 [* d通过配置寄存器可以进入以下六种低功耗模式：

- e4 K, G5 f- ~●工作模式（AM）
2 d$ \  G' U5 L+ h; v  L9 g( B
* B2 o4 x, E- l) b. r+ p# S- 所有时钟都在工作

' `' J; T% n) Y9 ~+ q●低功耗模式0（LPM0）

-CPU停止工作
7 M  I3 x: j5 M- C6 g
-ALCK和SMCLK保持工作，MCLK停止工作
' x1 f) R4 y) q/ L/ a
% I, S% _* C. D5 g; r. ^1 A  S-FLL+环路控制保持工作

6 t4 P" t( `& w  a●低功耗模式1（LPM1）

7 x9 m# m: q" z. H-CPU停止工作

-ALCK和SMCLK保持工作，MCLK停止工作
) e, f- T; o0 S, S8 c
-FLL+环路控制停止工作
( F* X4 J9 @3 x3 L
- W9 D/ y/ |3 X●低功耗模式2（LPM2）

-CPU停止工作
3 R  E# d& y/ K- C4 [
$ T7 u1 w9 v! l, d- \-MCLK，FLL+环路控制，DCOCLK停止工作

-DCO的直流发生器保持工作
% \# |. I2 W( x- C' ]; ^
# O5 L+ d4 v8 V-ALCK保持工作
! E9 T- o% d2 V- b( v. p
●低功耗模式3（LPM3）
. R6 T3 M* i& @# {+ z
6 p- ~3 H4 k5 ~6 C/ H# Y. R$ Q-CPU停止工作

1 [$ k7 F' I1 ^2 d% H7 u-MCLK，FLL+环路控制，DCOCLK停止工作

8 `% w$ d- W3 M& F% q8 X-DCO的直流发生器停止工作
' L- |. o" f  H! ]5 h$ G3 u. E* L
-ALCK保持工作
6 e8 C* f7 D4 n) S; F
' @6 s* R# W# a7 V- u, Q●低功耗模式4（LPM4）

-CPU停止工作

-MCLK，FLL+环路控制，DCOCLK停止工作
8 ]2 o1 u) O) r
-DCO的直流发生器停止工作
/ O( {/ [& @( D+ C* Z& r
! b% N2 B# a" s* X* R4 {3 X-ALCK停止工作

5 P/ k6 T5 F$ E2 n" A6 ?-晶振停止工作

3 B( T( K, ]- m' _( Y; s1 q, L6 L) L特殊寄存器

9.1 PC

程序计数器PC共可寻址64KB存储空间。程序计数器PC总是指向偶数字节地址。在CPU运行周期中，访问PC所指向的存储器，然后PC加2。

9.2 SP
# f6 W6 \6 d; ~3 i5 _- Y& T
5 T; ]& G1 g* i+ d1 w" J0 `" O  T# t堆栈指针SP总是指向堆栈的顶部。它采用预减后加的机制，系统在压栈时，总是先将SP的值减去2，再将数据送到SP指定的RAM单元中，系统在将数据推出栈时，先将数据从SP指向的RAM单元中取出后，再将SP加上2。
, A* t  {% W: `! J" @( B7 G9 x, a, H
9.3 SR
3 S; _$ Q4 K& s5 {9 r7 m4 \
SR为CPU内部状态寄存器，其结构如下所示：

( U; D2 S/ s9 [1 j微控制器(MCU)电路MS616F512应用在测量和工业控制领域参数
* {9 v3 r# _- U; y$ b6 F& \4 U! a/ J4 y9.4

8 T" x4 V5 R3 a  B& p( K, y6 A常数发生器CG1和CG2

& f7 O3 g  b3 u7 v; }/ ]! W0 ?六个常用常数可以通过寄存器CG1与CG2产生，而不需要额外的程序代码。这六个常数分别为：0000h、0001h、0002h、0004h、0008h、0FFFFh。当这6个常数任意一个被用作源立即数时，编译程序将自动使用常数发生器，节约指令代码。
; ]3 t: Y" a$ L% E) D  A1 H
* X) V1 s, w  ^4 K4 B1 X( c- D9.5

通用寄存器R4到R15

9 t* y9 x3 a/ G* _R4到R15是12个通用寄存器，这些寄存器可用作数据寄存器，地址指针，或索引值。可以通过字或字节指令来访问。

USART 外围接口 —SPI 模式

21.1

8 y+ {8 P  _" Y8 R功能概述

在同步模式下，通过4线（SOMI，SIMO，UCLK，STE）或3线（SOMI，SIMO，UCLK）与外部通信。同步通信模式具有一下特点：

●支持3线或4线SPI

●支持主机模式与从机模式
" ~6 F/ w5 l/ S+ q+ E# l0 S
( u/ [- d- Y" q- [( K* I- e% c+ E●接收与发送有单独的移位寄存器

3 n  K0 p, w0 C●接收与发送有独立的缓冲器
/ n. K6 P; [2 ~; t( b
5 K4 T' b/ _# c5 p6 a0 _●接收与发送有独立的中断能力
$ A% Z: j9 }9 L0 M0 T* {
●时钟的极性与相位可编程

●7位或8位字符长度

! T# H) I2 O: [( x21.2 初始化与复位状态

通过PUC信号或置位SWRST位，可以复位USART模块。在PUC信后后，SWRST位自动置位，保持USART模块一直处于复位状态。当SWRST置位时，URXIEx，UTXIEx，URXIFGx，RXWAKE，TXWAKE，RXERR，BRK，PE，OE与FE位复位，UTXIFGx与TXEPT位置位。接收使能位URXEx与发送使能位UXXEx并不受SWRST位影响。清除SWRST位使USART模块开始工作。
6 O" f. e0 i5 e3 J' _/ `7 N7 n
21.3 SPI的主机模式

当选择同步模式且控制寄存器MM = 1时，USART模块工作在主机模式。USART模块通过在UCLK端口上的UCLK信号控制串行通信。在第一个UCLK周期，数据由SIMO端口移出，并在相应的UCLK周期间，从SOMI端口锁存数据。每当移位寄存器为空，已写入发送缓存UxTXBUF的数据移入移位寄存器，并启动在SIMO端口的数据发送，MSB先发送。同时接收到的数据移入移位寄存器。
/ i2 R9 j' {0 o7 X
; L0 a2 X) d! s( I' g当移完所有选定的位数时，接收移位寄存器中的数据移入接收缓存UxRXBUF，并设置中断标志URXIFGx，表明接收到一个数据。在接收过程中，最先收到的数据为MSB，数据以右对齐的方式存入接收缓存器。如果这时前一数据未被读取，则溢出位OE置1。

- E4 }2 ^5 c. W; I用户程序可以使用接收中断标志和发送中断标志完成协议的控制。当数据从移位寄存器中发送给从机后，可立即用UTXIFGx标志位将数据从缓存中移入移位寄存器，开始一次发送操作。
4 J5 a, K  P/ |! n1 f0 L/ _
3 s3 N# J8 [  V! x  @从机接收定时应能确保及时获取数据。URXIFGx指示数据移出移入完成。主机可利用URXIFGx确定从机已准备好接收新数据。在使用3线通信时，由激活的主机STE信号防止与别的主机发生总线冲突。若相应的PNSEL位选择模块功能，则STE端口为输入线。主机在STE信号为高电平时正常工作。
3 J4 A& B  O! L- w  q1 Z; N
& @% c/ d+ c+ a# ]1 r! z当STE信号为低电平时，例如另一个设备申请成为主机，这是当时的主机应做出如下反映：
+ {5 h: d5 `6 C( ~8 L- J
（1）SIMO与UCLK端口被强制为输入，不再驱动SPI总线。

（2）出错标志位FE与UxRCTL寄存器中的中断标志位URXIFGx置位。
4 ]+ w% x( F( h5 J# k
/ F; w; Q5 A2 G: ]这样总线冲突就被消除，即原主机的SIMO与UCLK两个端口不再驱动总线，同时用出错标志FE通知系统的完备性被破坏。当STE为低电平时SIMO与UCLK端口被强制为输入；当STE返回高电平时，系统将返回到由相应控制位定义的状态。在3线模式中，STE信号与输入无关。

1 _5 }  v' t3 Y+ W/ Z( n- M  O21.4 SPI的从机模式

1 _+ _6 Z5 b) @  j8 t当选择同步模式且MM = 0时，则为从机模式。在从机模式下，通信用的串行时钟来源于部主机，从机的UCLK端口为输入状态。
0 r: u3 J2 `' ^
; ]7 v5 V7 o) z8 v数据传输速率由主机发出的串行时钟确定，而不是由内部的波特率发生器而决定。在开始UCLK之前，由UxTXBUF装入移位寄存器中的数据在主机提供的UCLK信号作用下，通过从机的SOMI引脚对主机发送数据。同时在UCLK时钟的反向沿SIMO端口上的串行数据移入移位寄存器中。如果接收中断标志URXIFGx = 1,则标致数据已经接收并装配到接收缓存器。当新数据写入接收缓存时前一个数据还没有被取出，则溢出标志OE被置位。

在使用4线同步通信时，STE信号被从机用作发送与接收使能信号，它由主机提供。

  W1 D0 C& ]3 c: j% m* e9 B当STE=1时，该从机禁止接收与发送；
4 Z4 N! O. {0 m0 P" p/ K
当STE=0时，该从机被允许接收与发送。

- o" A- V3 H2 ^: M( K6 B$ H在已经启动的接收操作过程中，若STE 变为1，则接收操作也将被中断，知道STE为0。
2 Y( w4 \$ g! }

dragongfly

太详细了，学习学习

Crash

帮别人解决问题，自己也能提升