1、 0第一章 凌陽單片機(jī)簡介 第 1 章 SPCE061A 單片機(jī)簡介11.1 凌陽 16 位單片機(jī)11.2 SPCE061A 簡介21.2.1 總述21.2.2 性能21.2.3 結(jié)構(gòu)概覽31.2.4 芯片的引腳排列和說明41.2.5 特性61.2.6 SPCE061A 最小系統(tǒng)71.2.7 SPCE061A 開發(fā)方法81.2.8 應(yīng)用領(lǐng)域10北陽電子內(nèi)部技術(shù)資料0 1第一章 凌陽單片機(jī)簡介 第1章 SPCE061A 單片機(jī)簡介1.1 凌陽 16 位單片機(jī)隨著單片機(jī)功能集成化的發(fā)展，其應(yīng)用領(lǐng)域也逐漸地由傳統(tǒng)的控制，擴(kuò)展為控制處理、數(shù)據(jù)處理以及數(shù)字信號(hào)處理（DSP，Digital Signal

2、Processing）等領(lǐng)域。凌陽的 16 位單片機(jī)就是為適應(yīng)這種發(fā)展而設(shè)計(jì)的。它的 CPU 內(nèi)核采用凌陽最新推出的mnSP（Microcontroller and Signal Processor）16 位微處理器芯片（以下簡稱mnSP）。圍繞 LVD/LVRWatchDogunSP內(nèi)核DAC & PWMT/CRAM&ROMUARTSIOIRADC并行I/ODTMFLCD 控制/驅(qū)動(dòng)mnSP所形成的 16 位mnSP系列單片機(jī)（以下簡稱mnSP）采用的是模塊式集成結(jié)構(gòu)，它以mnSP內(nèi)核為中心集成不同規(guī)模的 ROM、RAM 和功能豐富的各種外設(shè)接口部件，如圖 1.1所示。 圖1.1 mnSP的

3、模塊式結(jié)構(gòu)mnSP內(nèi)核是一個(gè)通用的核結(jié)構(gòu)。除此之外的其它功能模塊均為可選結(jié)構(gòu)，亦即這種結(jié)構(gòu)可大可小或可有可無。借助這種通用結(jié)構(gòu)附加可選結(jié)構(gòu)的積木式的構(gòu)成，便可形成各種不同系列派生產(chǎn)品，以適合不同的應(yīng)用場(chǎng)合。這樣做無疑會(huì)使每一種派生產(chǎn)品具有更強(qiáng)的功能和更低的成本。 mnSP 有以下特點(diǎn):u 體積小、集成度高、可靠性好且易于擴(kuò)展 北陽電子內(nèi)部技術(shù)資料1 2第一章 凌陽單片機(jī)簡介 mnSP 把各功能部件模塊化地集成在一個(gè)芯片里，內(nèi)部采用總線結(jié)構(gòu)，因而減少了各功能部件之間的連線，提高了其可靠性和抗干擾能力。另外，模塊化的結(jié)構(gòu)易于系統(tǒng)擴(kuò)展，以適應(yīng)不同用戶的需求。 u 具有較強(qiáng)的中斷處理能力 mnSP 的

4、中斷系統(tǒng)支持 10 個(gè)中斷向量及 10 余個(gè)中斷源，適合實(shí)時(shí)應(yīng)用領(lǐng)域。 u 高性能價(jià)格比 mnSP 片內(nèi)帶有高尋址能力的 ROM、靜態(tài) RAM 和多功能的 I/O 口。另外， mnSP的指令系統(tǒng)提供具有較高運(yùn)算速度的 16 位16 位的乘法運(yùn)算指令和內(nèi)積運(yùn)算指令，為其應(yīng)用增添了 DSP 功能，使得mnSP運(yùn)用在復(fù)雜的數(shù)字信號(hào)處理方面既很便利，又比專用的 DSP 芯片廉價(jià)。 u 功能強(qiáng)、效率高的指令系統(tǒng) mnSP指令系統(tǒng)的指令格式緊湊，執(zhí)行迅速,并且其指令結(jié)構(gòu)提供了對(duì)高級(jí)語言的支持,這可以大大縮短產(chǎn)品的開發(fā)時(shí)間。 u 低功耗、低電壓 mnSP 采用 CMOS 制造工藝，同時(shí)增加了軟件激發(fā)的弱振方

5、式、空閑方式和掉電方式，極大地降低了其功耗。另外，mnSP 的工作電壓范圍大，能在低電壓供電時(shí)正常工作，且能用電池供電。這對(duì)于其在野外作業(yè)等領(lǐng)域中的應(yīng)用具有特殊的意義。 1.2 SPCE061A 簡介1.2.1 總述SPCE061A 是繼mnSP系列產(chǎn)品 SPCE500A 等之后凌陽科技推出的又一款 16 位結(jié)構(gòu)的微控制器。與 SPCE500A 不同的是，在存儲(chǔ)器資源方面考慮到用戶的較少資源的需求以及便于程序調(diào)試等功能，SPCE061A 里只內(nèi)嵌 32K 字的閃存（FLASH）。較高的處理速度使mnSP能夠非常容易地、快速地處理復(fù)雜的數(shù)字信號(hào)。因此，與 SPCE500A 相比， 以mnSP為核

6、心的 SPCE061A 微控制器是適用于數(shù)字語音識(shí)別應(yīng)用領(lǐng)域產(chǎn)品的一種最經(jīng)濟(jì)的選擇。 1.2.2 性能u 16 位mnSP微處理器； u 工作電壓(CPU) VDD 為 2.43.6V (I/O) VDDH 為 2.45.5Vu CPU 時(shí)鐘：0.32MHz49.152MHz ； u 內(nèi)置 2K 字 SRAM； u 內(nèi)置 32K FLASH； u 可編程音頻處理； u 晶體振蕩器;u 系統(tǒng)處于備用狀態(tài)下(時(shí)鐘處于停止?fàn)顟B(tài))，耗電僅為 2mA3.6V； 北陽電子內(nèi)部技術(shù)資料2 3第一章 凌陽單片機(jī)簡介 u 2 個(gè) 16 位可編程定時(shí)器/計(jì)數(shù)器(可自動(dòng)預(yù)置初始計(jì)數(shù)值)； u 2 個(gè) 10 位 DA

7、C(數(shù)-模轉(zhuǎn)換)輸出通道； u 32 位通用可編程輸入/輸出端口； u 14 個(gè)中斷源可來自定時(shí)器 A / B，時(shí)基，2 個(gè)外部時(shí)鐘源輸入，鍵喚醒； u 具備觸鍵喚醒的功能； u 使用凌陽音頻編碼 SACM_S240 方式(2.4K 位/秒)，能容納 210 秒的語音數(shù)據(jù)； u 鎖相環(huán) PLL 振蕩器提供系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)； u 32768Hz 實(shí)時(shí)時(shí)鐘； u 7 通道 10 位電壓模-數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)和單通道聲音模-數(shù)轉(zhuǎn)換器； u 聲音模-數(shù)轉(zhuǎn)換器輸入通道內(nèi)置麥克風(fēng)放大器和自動(dòng)增益控制(AGC)功能； u 具備串行設(shè)備接口； u 具有低電壓復(fù)位(LVR)功能和低電壓監(jiān)測(cè)(LVD)功能； u 內(nèi)置

8、在線仿真電路 ICE（In- Circuit Emulator）接口； u 具有保密能力； u 具有 WatchDog 功能。 1.2.3 結(jié)構(gòu)概覽北陽電子內(nèi)部技術(shù)資料3 鎖相環(huán) 振蕩器 MIC AUD1 AUD2IOB0 (SCK)IOB1(SDA)32管腳通用輸入輸出端口 串行輸入輸出接口 雙通道 10位DACCPU 時(shí)鐘實(shí)時(shí)時(shí)鐘 7通道10位ADC單通道ADC+AGCRAMFLASH16 位微控 制 器unSPTM+ ICE低電壓監(jiān)測(cè)/ 低電壓復(fù)位 雙16位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器時(shí)基 中斷控制 SPCE061A 的結(jié)構(gòu)如圖 1.2所示： ICE_EN ICE_SCK ICE_SDAVCP XI

9、/R XO_INIOA15 - 0IOB15 - 0圖1.2 SPCE061A 的結(jié)構(gòu) 4第一章 凌陽單片機(jī)簡介 333435363738394041424344454647484950515253MICP VCM VRTPAD VDD VMIC VSSNC NC IOA0 IOA1 IOA2 IOA3 IOA4 IOA5 IOA6 IOA7 VSS VSS VDDH VDDH1.2.4 芯片的引腳排列和說明SPCE061A 有兩種封裝片，一種為 84 個(gè)引腳，PLCC84 封裝形式；它的排列如圖 U11234567891011121314151617181920X32O X32I TEST

10、NC VDD NC ICEICECLK ICESDA VSS PVIN DAC1 DAC2 V2VREF AVSS AGC OPI MICOUT MICN PFUSESPCE061 QFP80NC60IOB1159IOB1258IOB1357IOB1456IOB1555SLEEP54NC 53VSSIOB52ROMT51NC 50IOA15 49IOA14 48IOA13 47IOA12 46IOA11 45IOA10 44IOA9 43NC 42NC418079787776757473727170696867666564636261VSS VCOIN VDD NC RESET IOB0 IO

11、B1 IOB2 IOB3 IOB4 IOB5 IOB6 IOB7 IOB8 IOB9 IOB10 VDDIOBNC VPP NC1.4所示；另一種為 80 個(gè)引腳，LQFP80 封裝。它的排列如0所示。 U1121314151617181920212223242526272829303132747372717069686766656463626160595857565554NC NC NC NC NC PVPP IOB11 IOB12 IOB13 IOB14 IOB15XSLEEPVSS XROMT IOA15 IOA14 IOA13 IOA12 IOA11 IOA10 IOA9OSC32O

12、OSC32I XTEST VDD XICE XICECLK XICESDA VSS PVIN DAC1 DAC2 VREF2 VSS AGCOPIMICOUT MICN PFUSE NCNC NC2122232425262728293031323334353637383940MICP VADREF VEXTREF AVDD VMICNC VSS IOA0 IOA1 IOA2 IOA3 IOA4 IOA5 IOA6 IOA7VSSIOAL VSSIOAH VDDIOA VDDIOA IOA8111098765432184838281807978777675NC NC VSS VCP VDD XR

13、ESB IOB0 IOB1 IOB2 IOB3 IOB4 NCNC NC IOB5 IOB6 IOB7 IOB8 IOB9 IOB10圖1.3 SPCE061A LQFP80 封裝引腳排列圖北陽電子內(nèi)部技術(shù)資料4 5第一章 凌陽單片機(jī)簡介 圖1.4 SPCE061APLCC84 封裝排列圖圖1.5 SPCE061A PLCC84 實(shí)物圖在 PLCC84 封裝中，有 15 個(gè)空余腳，用戶使用時(shí)這 15 個(gè)空余腳懸浮。在 LQFP80 封裝中有 9 個(gè)空余腳，用戶使用時(shí)這 9 個(gè)空余腳接地。 此處以 LQFP80 封裝管腳功能介紹。 表1.1 管腳描述表管腳名稱 管腳編號(hào) 類型 描述 IOA15:

14、84639輸入輸出 IOA15:8：雙向 IO 端口 IOA7:03427輸入輸出 IOA7:0：通過編程，可設(shè)置成喚醒管腳IOA6:0：與 ADC Line_In 輸入共用 IOB15:115054輸入輸出 IOB15:11 ：雙向 IO 端口。IOB100 除用作普通的 IO 端口，還可作為： IOB1057輸入輸出 IOB10：通用異步串行數(shù)據(jù)發(fā)送管腳 TxIOB958輸入輸出 IOB9：TimerB 脈寬調(diào)制輸出管腳 BPWMOIOB859輸入輸出 IOB8：TimerA 脈寬調(diào)制輸出管腳 APWMOIOB760輸入輸出 IOB7：通用異步串行數(shù)據(jù)接收管腳 RxIOB661輸入輸出 I

15、OB6：雙向 IO 端口 IOB562輸入輸出 IOB5：外部中斷源 EXT2 的反饋管腳 IOB463輸入輸出 IOB4：外部中斷源 EXT1 的反饋管腳 IOB364輸入輸出 IOB3：外部中斷源 EXT2IOB265輸入輸出 IOB2：外部中斷源 EXT1IOB166輸入輸出 IOB1：串行接口的數(shù)據(jù)傳送管腳 IOB067IOB0：串行接口的時(shí)鐘信號(hào) DAC112輸出 DAC1 數(shù)據(jù)輸出管腳 DAC213輸出 DAC2 數(shù)據(jù)輸出管腳 北陽電子內(nèi)部技術(shù)資料5 6第一章 凌陽單片機(jī)簡介 X32I2輸入 32768Hz 晶振輸入管腳 X32O1輸出 32768Hz 晶振輸出管腳 VCOIN70

16、輸入 PLL 的 RC 濾波器連接管腳 AGC16輸入 AGC 的控制管腳 MICN19輸入 麥克風(fēng)負(fù)向輸入管腳 MICP21輸入 麥克風(fēng)正向輸入管腳 V2VREF14輸出 電壓源 2.0V 產(chǎn)生 5mA 的驅(qū)動(dòng)電流，可用作外部 ADCLine_In 通道的最高參考輸入電壓，不可作為電壓源使用 MICOUT18輸出 麥克風(fēng) 1 階放大器輸出管腳，管腳外接電阻決定 AGC 增益倍數(shù) OPI17輸入 麥克風(fēng) 2 階放大器輸入管腳 VEXTREF23輸入 ADC Line_In 通道的最高參考輸入電壓管腳 VMIC25輸出 麥克風(fēng)電源 VADREF22輸出 AD 參考電壓(由內(nèi)部 ADC 產(chǎn)生)VD

17、D5,69輸入 邏輯電源的正向電壓 VSS10,26,71輸入 邏輯電源和 IO 口的參考地 VDDIO37,38,56輸入 IO 端口的正向電壓管腳 VSSIO35,36,48輸入 IO 端口的參考地 AVDD24輸入 模擬電路（A/D、D/A 和 2V 穩(wěn)壓源）正向電壓 AVSS15輸入 模擬電路（A/D、D/A 和 2V 穩(wěn)壓源）參考地 RESET68輸入 低電平有效的復(fù)位管腳 SLEEP49輸出 睡眠模式(高電平激活)ICE7輸入 激活 ICE(高電平激活)ICECLK8輸入 ICE 串行接口時(shí)鐘管腳 ICESDA9輸入輸出 ICE 串行接口數(shù)據(jù)管腳 TEST3輸入 測(cè)試模式時(shí)接高電平

18、，正常模式時(shí)接地 GND 或懸浮 ROMT47輸入 測(cè)試閃爍存儲(chǔ)器，正常模式時(shí)懸浮 N/C55輸入 正常使用時(shí)接地 N/C4輸入 正常使用時(shí)接地 N/C6輸入 正常使用時(shí)接地 PFUSE,PVIN【1】 20,11輸入 程序保密設(shè)定腳。用戶慎重使用。 【1】可將 PFUSE 接 5V, PVIN 接 GND 并維持 1s 以上即可將內(nèi)部保險(xiǎn)絲熔化，此后就無法讀取和向閃存加載數(shù)據(jù)。 1.2.5 特性SPCE061A 系統(tǒng)的特性參數(shù)如表 1.2所示。 表1.2 系統(tǒng)特性參數(shù)特性參數(shù) SPCE061A工作電壓 2. 6V3.6V最大工作速率 49.152MHzCPU16 位mnSP北陽電子內(nèi)部技術(shù)資

19、料6 7第一章 凌陽單片機(jī)簡介 SRAM 容量 2K 字 ROM 容量(字)32K 閃存 ROM并行 I/O 端口 AIOA150并行 I/O 端口 BIOB150音頻輸出方式 DAC2中斷源 TimerA/B 、 時(shí)基信號(hào)發(fā)生器外部中斷 觸鍵喚醒 喚醒源 IOA70其它中斷源 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 雙 16 位加計(jì)數(shù)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器雙通道 PWM 輸出 UART具備 ADC7 通道 10 位電壓模-數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)和單通道聲音模-數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)串行 SRAM 接口 具備(凌陽格式)晶振 具備 低電壓復(fù)位 具備 低電壓監(jiān)測(cè) 具備 內(nèi)置 ICE 接口 具備 上電復(fù)位 具備 麥克風(fēng)放大器 和自動(dòng)增益

20、控制 單通道 節(jié)電功能 具備 中斷控制功能 具備 觸鍵喚醒功能 具備 1.2.6 SPCE061A 最小系統(tǒng)最小系統(tǒng)接線如圖 1.6所示，在 OSC0、OSC1 端接上晶振及諧振電容，在鎖相環(huán)壓控振蕩器的阻容輸入 VCP 端接上相應(yīng)的電容電阻后即可工作。其它不用的電源端和地端接上 0.1F 的去藕電容提高抗干擾能力。 北陽電子內(nèi)部技術(shù)資料7 8第一章 凌陽單片機(jī)簡介 R1 3.3KVSSC9C10C31041043300pC4 104VSSPVSSC5104U1OSCO OSCI XTEST VDD ICE_EN ICE_SCK ICE_SDA VSSA PVIN DAC1DAC2J81CON

21、1C6C23+VREF2 VSSA AGC OPI MICOUT MICNPFUSE10410u 16VVSSA1213 OSC32O14 OSC32I15 XTEST16 VDD17 XICE18 XICECLK19 XICESDA20 VSS21 PVIN22 DAC123 DAC224 VREF225 VSS26 AGC27 OPI28 MICOUT29 MICN30 PFUSE31 NC32 NCNCY1OSCO OSCI NC NC NC NC NC PVPP IOB11 IOB12 IOB13 IOB14 IOB15XSLEEP VSS XROMT IOA15 IOA14 IOA1

22、3 IOA12 IOA11 IOA10 IOA9747372717069686766656463626160595857565554IOB11 IOB12 IOB13 IOB14 IOB15 SLEEP VSSIOA15 IOA14 IOA13 IOA12 IOA11 IOA10IOA9C2432768C25PA764720pVSS20pC27C11 C12C7+104VSSA104 104VSS111098765432184838281807978777675NC NC VSS VCP VDD XRESB IOB0 IOB1 IOB2 IOB3 IOB4 NCNC NC IOB5 IOB6

23、IOB7 IOB8 IOB9 IOB10 VDDHVSSP VCP VDD_P RES_B IOB0 IOB1 IOB2 IOB3 IOB4IOB5 IOB6 IOB7 IOB8 IOB9 IOB10 VDDHVCP333435363738394041424344454647484950515253MICP VCM VRT VDD_A VMIC VSSMICP VCM VRTPAD VDD VMIC VSSNC NC IOA0 IOA1 IOA2 IOA3 IOA4 IOA5 IOA6 IOA7 VSS VSS VDDH VDDH IOA8IOA0 IOA1 IOA2 IOA3 IOA4 IOA5 IOA6 IOA7 VSS VSS VDDH VDDH IOA8100u 16V圖1.6 SPCE061A 最小系統(tǒng)原理圖1.2.7 SPCE061A 開發(fā)方法SPCE061A 的開發(fā)是通過在線調(diào)試器 PROBE 實(shí)現(xiàn)的。它既是一個(gè)編程器（即程序燒寫器），又是一個(gè)實(shí)時(shí)在線調(diào)試器。用它可以替代在單片機(jī)應(yīng)用項(xiàng)目的