世界流行单片机技术手册—日本系列 其中 DAM4,DAM5:D/A转换通道O,1工作模式。0为正常；1为实时输出 DACE0、DACE1:D/A转换通道0、1转换控制。0为停止D/A转换：1为允许D/A 转换。 当使用D/A转换功能时，双功能引脚P130/ANO0、P131/ANO1应设置为输入方式，且 不接上拉电阻，转换停止时，输出为高阻。 6.串行口通道0 串行口通道0结构如图1-12所示，其工作有下面4种模式： ·操作停止方式。串行口不传送数据时，采用该方式，以降低功耗。 。3线串行1/O模式。该方式使用3线传送8位数据，采用串行时钟SCK,串行输出 (SO0),串行输入(SI0)进行串行通信。该方式允许同时发送与接收，8位数据传输的 起始位可在MSB和LSB间转换。 。SBI(串行总线接口)模式（主从）。该模式用于两器件或多器件间的数据传输。两根线 分别为串行时钟(SCKO)和串行数据总线(SBO或SBI)。SBI模式采用NEC的串行总 线格式，发送主机先送出“地址”，选中日标设备，然后送“命令”给日标设备，最后，送实 际的“数据”。接收者由硬件自动辨别“地址”、“指令”和“数据”。在该模式下，用于握 手的唤醒功能、应答信号和忙标志信号输出都可使用。 。2线串行1/O模式。该模式采用串行时钟(SCKO)和串行数据总线(SB0或SB1)两根 线进行数据传输。通过控制SCKO和SB0(或SB1)输出电平，能够进行任何数据格式 的串行通信。这样以往的两机或多机连接所必须的握手线就可去掉，从而增加了可利 用的输入/输出端口数 (1)串口通道0配置 串口通道0的结构如图1-12所示，其配置如表1-5所列。 表1-5串行口0的配置 项目 配置 存器 串行1/0移位寄存器0(S00) 从地址寄存器SVA 计时器时钟选择奇存器3(TCL3) 申行操作方式寄存器O(CSMO) 控制寄存器 串行总线接口控制寄存器SBG 中断计时规定寄存器SNT 端口方式存器2(PM2) ①串行1/0移位寄存器0(SI00) 串行1/0移位寄存器0是一个8位寄存器，用于进行串行/并行转换和进行用串行时钟同 步的串行发送/接收。SI)0用8位存储器操作指令设置。 当串行操作方式寄存器0(CSIM0)的位[7](CSIE0)置1时，向SIO0写数据并开始串行操 作。发送时，写到SIO0的数据被输出到串行输出线(SO0)或输出到串行数据总线(SB0/ SB1)。接收时，从串行输入(SIO)或串行数据总线(SB0/SB1)上将数据读进SIO0
其中 ＤＡＭ４、ＤＡＭ５：Ｄ／Ａ 转换通道０、１工作模式。０为正常；１为实时输出。 ＤＡＣＥ０、ＤＡＣＥ１：Ｄ／Ａ 转 换 通 道 ０、１ 转 换 控 制。０ 为 停 止 Ｄ／Ａ 转 换；１ 为 允 许 Ｄ／Ａ 转换。 当使用 Ｄ／Ａ 转换功能时，双功能引脚 Ｐ１３０／ＡＮＯ０、Ｐ１３１／ＡＮＯ１应 设 置 为 输 入 方 式，且 不接上拉电阻，转换停止时，输出为高阻。 ６．串行口通道０ 串行口通道０结构如图１ １２所示，其工作有下面４种模式： ? 操作停止方式。串行口不传送数据时，采用该方式，以降低功耗。 ? ３线串行Ｉ／Ｏ 模式。该 方 式 使 用３线 传 送８位 数 据，采 用 串 行 时 钟ＳＣＫ０，串 行 输 出 （ＳＯ０），串行输入（ＳＩ０）进行串行通信。该方式允许同时发送与接收，８位数据传输的 起始位可在 ＭＳＢ和 ＬＳＢ间转换。 ? ＳＢＩ（串行总线接口）模式（主从）。该模式用于两器件或多器件间的数据传输。两根线 分别为串行时钟（ＳＣＫ０）和串行数据总线（ＳＢ０或ＳＢ１）。ＳＢＩ模式采用 ＮＥＣ的串行总 线格式，发送主机先送出“地址”，选中目标设备，然后送“命令”给目标设备，最后，送实 际的“数据”。接收者由硬件自动辨别“地址”、“指令”和“数据”。在该模式下，用于握 手的唤醒功能、应答信号和忙标志信号输出都可使用。 ? ２线串行Ｉ／Ｏ 模式。该模式采用串行时钟（ＳＣＫ０）和串行数据总线（ＳＢ０或 ＳＢ１）两根 线进行数据传输。通过控制ＳＣＫ０和 ＳＢ０（或 ＳＢ１）输出电平，能够进行任何数据格式 的串行通信。这样以往的两机或多机连接所必须的握手线就可去掉，从而增加了可利 用的输入／输出端口数。 （１）串口通道０配置 串口通道０的结构如图１ １２所示，其配置如表１ ５所列。 表１ ５串行口０的配置 项 目 配 置 寄存器 串行Ｉ／Ｏ 移位寄存器０（ＳＩＯ０） 从地址寄存器ＳＶＡ 控制寄存器 计时器时钟选择寄存器３（ＴＣＬ３） 串行操作方式寄存器０（ＣＳＩＭ０） 串行总线接口控制寄存器ＳＢＩＣ 中断计时规定寄存器ＳＩＮＴ 端口方式寄存器２（ＰＭ２） ① 串行Ｉ／Ｏ 移位寄存器０（ＳＩＯ０） 串行Ｉ／Ｏ 移位寄存器０是一个８位寄存器，用于进行串行／并行转换和进行用串行时钟同 步的串行发送／接收。ＳＩＯ０用８位存储器操作指令设置。 当串行操作方式寄存器０（ＣＳＩＭ０）的位［７］（ＣＳＩＥ０）置１时，向ＳＩＯ０写数据并开始串行操 作。发送时，写到 ＳＩＯ０ 的数据被输出到 串行输出线 （ＳＯ０）或 输 出 到 串 行 数 据 总 线 （ＳＢ０／ ＳＢ１）。接收时，从串行输入（ＳＩＯ）或串行数据总线（ＳＢ０／ＳＢ１）上将数据读进ＳＩＯ０。 ０３ 世界流行单片机技术手册———日本系列
第1章NEC公司单片机 31 % 区 图1-12 串口通道0方框图
图１ １２ 串口通道０方框图 第１章 ＮＥＣ公司单片机 １３
32 世界流行单片机技术手册—日本系列 SB1方式和2线串行1/O方式的总线结构使引脚可以用于输入也可以用于输出。这样 在接收端，要预先向SIO0写入FFH(CSIM0的位[5]置1进行地址接收除外)。 对于SBI方式，向SIO0写数据可清除忙状态。此时，串行总线接口控制寄存器SBIC的 位[7](BUSY)不清0。复位使SIO0内容不确定。 ②从地址寄存器SVA 从地址寄存器是一个8位寄存器，用于设置与串行总线相连的从属器件的从属地址。 SVA用8位存储器操作指令设置。 主器件输出从器件地址，以便在与其连接的从器件中选择要通信的从器件。地址比较器 将SVA值和由主器件输出的从地址进行比较，如果相等，从器件被选中。此时串行操作方式 寄存器(CSIM0)的位[6](CO)变为1. 地址比较也可屏蔽最低位用高？位作为地址进行比较，可通过设置中断计时规定寄存器 SINT的位[4](SVAM)来实现该功能。 如果接收的地址不相等，串行总线接口控制寄存器SBIC的位[2](RELD)清O。当 CSIM0的位[5](WUP)是1，唤醒功能有效。此时，如果主器件发出的从地址与SVA值相等， 才产生中断请求信号NTCSI0。由于该中断请求信号，从器件响应主器件的通讯请求，当中 断计时规定寄存器的位[5](SIC)已置为1时，即使WUP是1，唤醒功能无效(SBI方式，总线 释放时刻产生中断请求信号)。 在SBI方式或2线串行1/O方式当SVA作为主器件或从器件发送数据时，如果有错误， 可以检测出来。复位使SVA数据不确定。 ③S(00锁存器 该锁存器锁存SI0/SB0/P25和SO0/SB1/P26引脚电平。在SB1方式中，该锁存器在第8 个串行时钟结束时锁存数据】 ④串行时钟计数器 在发送和接收期间，该计数器对输出和输入的串行时钟计数，并检查8位数据是否发送或 接收。 ⑤串行时钟控制电路 该电路控制提供给串行1/0移位寄存器(SO0)的串行时钟。当使用内部系统时钟时，该 电路也控制SCKO/P27引脚的时钟输出。 ⑥中断请求信号产生器 该电路控制中断请求信号的产生。在下列情况下，产生中断请求信号 ●3线串行1/O方式和2线串行1/O方式。每8个串行时钟，该电路产生一次中断。 ●SBI方式。串行操作方式寄存器0(CSIM0)的第5位是唤醒功能规定位WUP。当 WUP为1，处于地址侦听状态，在接收地址后当串行1/O移位寄存器0(SIO0)的值与 地址寄存器SVA的值相等时，产生中断请求信号，可以在中断服务程序中把WUP清 0:当WUP为0，处于数据接收状态，每8个串行时钟产生一次中断请求信号。 ⑦忙/响应输出电路和忙释放/命令/响应检测器 上述两个电路，输出和检测SB1方式下的各种控制信号。但3线串行1/0方式和2线串 行1/O方式下不工作
ＳＢＩ方式和２线串行Ｉ／Ｏ 方式的总线结构使引脚可以用于输入也可以用于输出。这样， 在接收端，要预先向ＳＩＯ０写入 ＦＦＨ（ＣＳＩＭ０的位［５］置１进行地址接收除外）。 对于ＳＢＩ方式，向ＳＩＯ０写数据可清除忙状态。此时，串行总线接口控制寄存器 ＳＢＩＣ 的 位［７］（ＢＵＳＹ）不清０。复位使ＳＩＯ０内容不确定。 ② 从地址寄存器ＳＶＡ 从地址寄存器是 一 个 ８ 位 寄 存 器，用于设置与串行总线相连的从属器件的从属地址。 ＳＶＡ 用８位存储器操作指令设置。 主器件输出从器件地址，以便在与其连接的从器件中选择要通信的从器件。地址比较器 将ＳＶＡ 值和由主器件输出的从地址进行比较，如果相等，从器件被选中。此时串行操作方式 寄存器（ＣＳＩＭ０）的位［６］（ＣＯＩ）变为１。 地址比较也可屏蔽最低位用高７位作为地址进行比较，可通过设置中断计时规定寄存器 ＳＩＮＴ 的位［４］（ＳＶＡＭ）来实现该功能。 如果接收 的 地 址 不 相 等，串 行 总 线 接 口 控 制 寄 存 器 ＳＢＩＣ 的 位 ［２］（ＲＥＬＤ）清 ０。当 ＣＳＩＭ０的位［５］（ＷＵＰ）是１，唤醒功能有效。此时，如果主器件发出的从地址与ＳＶＡ 值相等， 才产生中断请求信号ＩＮＴＣＳＩ０。由于该中断请求信号，从器件响应主器件的通讯请求，当中 断计时规定寄存器的位［５］（ＳＩＣ）已置为１时，即使 ＷＵＰ是１，唤醒功能无效（ＳＢＩ方式，总线 释放时刻产生中断请求信号）。 在ＳＢＩ方式或２线串行Ｉ／Ｏ 方式当ＳＶＡ 作为主器件或从器件发送数据时，如果有错误， 可以检测出来。复位使ＳＶＡ 数据不确定。 ③ ＳＯ０锁存器 该锁存器锁存ＳＩ０／ＳＢ０／Ｐ２５和ＳＯ０／ＳＢ１／Ｐ２６引脚电平。在ＳＢＩ方式中，该锁存器在第８ 个串行时钟结束时锁存数据。 ④ 串行时钟计数器 在发送和接收期间，该计数器对输出和输入的串行时钟计数，并检查８位数据是否发送或 接收。 ⑤ 串行时钟控制电路 该电路控制提供给串行Ｉ／Ｏ 移位寄存器（ＳＩＯ０）的串行时钟。当使用内部系统时钟时，该 电路也控制ＳＣＫ０／Ｐ２７引脚的时钟输出。 ⑥ 中断请求信号产生器 该电路控制中断请求信号的产生。在下列情况下，产生中断请求信号。 ? ３线串行Ｉ／Ｏ 方式和２线串行Ｉ／Ｏ 方式。每８个串行时钟，该电路产生一次中断。 ? ＳＢＩ方式。串行 操 作 方 式 寄 存 器０（ＣＳＩＭ０）的 第５位 是 唤 醒 功 能 规 定 位 ＷＵＰ。当 ＷＵＰ为１，处于地址侦听状态，在接收地址后当串行Ｉ／Ｏ 移位寄存器０（ＳＩＯ０）的值与 地址寄存器ＳＶＡ 的值相等时，产生中断请求信号，可以在中断服务程序中把 ＷＵＰ清 ０；当 ＷＵＰ为０，处于数据接收状态，每８个串行时钟产生一次中断请求信号。 ⑦ 忙／响应输出电路和忙释放／命令／响应检测器 上述两个电路，输出和检测ＳＢＩ方式下的各种控制信号。但３线串行Ｉ／Ｏ 方式和２线串 行Ｉ／Ｏ 方式下不工作。 ２３ 世界流行单片机技术手册———日本系列
第1章NEC公司单片机 33 (2)串口通道0操作 ①操作停止方式 用串行操作方式寄存器(CSIM0)的位[7](CSIE0)置0可以设置操作停止方式 ②3线串行1/0方式操作 (a)用串行操作方式寄存器0(CSIM0)和串行总线接口控制寄存器(SBIC)设置3线串行 1/0方式。 (b)通讯工作。其时序如图1-13所示，3线串行I/O方式用于8位一组的数据传送/接 收。数据传送/接收用串行时钟同步按位进行。 SCKO eo DI7 DI6 DIS DI4 X DI3 X DI2 DII Dig/ s00 D07 D06 DO5 DO D03 D02 DO1 DO0 CSIIFO 在SCK0的下降沿传送开始 传送结束 图1-133线串行/0方式时序 串行1/O移位寄存器0(SIO0)的移位操作在串行时钟(SCKO)的下降沿进行。 要发送的数据锁存在S(O0锁存器中，并从SO0引脚输出。接收的数据在SCK0的上升沿 锁存在S1O0中。 一旦8位数据传输结束，SIO0工作自动停止，中断请求信号(CSIIF0)置位。 SO0引脚作为CMOS输出使用，并产生SO0锁存器状态。SO0引脚状态可由串口总线 接口控制寄存器(SBIC)的位[0](RELT)和位[1](CMDT)的设置来控制。不过，在串行传输 期间，不进行这种操作。 SCKO引脚输出电平由输出方式下（内部时钟方式）的P27输出锁存器的操作控制。 (c)各种信号。图1-14给出了RELT和CMDT工作。 S00锁存器 RELT CMDT 图1-14RELT和CMDT工作 (d)MSB/LSB起始位转换。3线串行I/O方式传输起始位用MSB或者LSB (e)传送开始 当将串口通道0操作控制位(CSE0)=1以及8位串行传送后，内部串行时钟停止或 SCKO为高电平，被传送数据送入串行1/0移位寄存器0(SIO0)开始串行传送
（２）串口通道０操作 ① 操作停止方式 用串行操作方式寄存器０（ＣＳＩＭ０）的位［７］（ＣＳＩＥ０）置０可以设置操作停止方式。 ② ３线串行Ｉ／Ｏ 方式操作 （ａ）用串行操作方式寄存器０（ＣＳＩＭ０）和串行总线接口控制寄存器（ＳＢＩＣ）设置３线串行 Ｉ／Ｏ 方式。 （ｂ）通讯工作。其时序如图１ １３所示，３线串行Ｉ／Ｏ 方式用于８位一组的数据传送／接 收。数据传送／接收用串行时钟同步按位进行。 图１ １３ ３线串行Ｉ／Ｏ方式时序 串行Ｉ／Ｏ 移位寄存器０（ＳＩＯ０）的移位操作在串行时钟（ＳＣＫＯ）的下降沿进行。 要发送的数据锁存在ＳＯ０锁存器中，并从ＳＯ０引脚输出。接收的数据在ＳＣＫ０的上升沿 锁存在ＳＩＯ０中。 一旦８位数据传输结束，ＳＩＯ０工作自动停止，中断请求信号（ＣＳＩＩＦ０）置位。 ＳＯ０引脚作为 ＣＭＯＳ输出使用，并产生 ＳＯ０锁存器状态。ＳＯ０引脚状态可由串口总线 接口控制寄存器（ＳＢＩＣ）的位［０］（ＲＥＬＴ）和位［１］（ＣＭＤＴ）的设置来控制。不过，在串行传输 期间，不进行这种操作。 ＳＣＫＯ 引脚输出电平由输出方式下（内部时钟方式）的 Ｐ２７输出锁存器的操作控制。 （ｃ）各种信号。图１ １４给出了 ＲＥＬＴ 和 ＣＭＤＴ 工作。 图１ １４ ＲＥＬＴ和 ＣＭＤＴ工作 （ｄ）ＭＳＢ／ＬＳＢ起始位转换。３线串行Ｉ／Ｏ 方式传输起始位用 ＭＳＢ或者 ＬＳＢ。 （ｅ）传送开始。 当将串口通道０操 作 控 制 位（ＣＳＩＥ０）＝１以 及８ 位 串 行 传 送 后，内部串行时钟停止 或 ＳＣＫ０为高电平，被传送数据送入串行Ｉ／Ｏ 移位寄存器０（ＳＩＯ０）开始串行传送。 第１章 ＮＥＣ公司单片机 ３３
世界流行单片机技术手册—日本系列 注：如果在数据写入S0O0后CSI0置1，不开始传送 ③SBI方式操作 SB1方式如图1-15和图1-16所示。 SBI(串行总线接口)是与NEC串行总线格式一致的高速串行接口。 SBI具有总线配置格式，增加了计时串行I/O方法以使SBI能用两线在单主机高速串行 总线上与两个或多个器件通讯。因而，由两个或多个微控制器以及外围IC组成串行总线，所 使用的端口数、印制板的布线都会减少。 主器件将从器件“地址”输出到串行总线，用于选定串行通讯的目标器件。“命令”给日标 机以指令，以及输出实际数据。从器件通过硬件将接收的数据分为“地址”、“命令”和“数据” 因而，使串口通道0的应用程序简化。 SBI合并了各种器件包括75X系列到78K系列8位和16位单片机的功能。 图1-15给出了串行总线配置的例子。此处使用了具有与SBI相符合的串口的CPU和 外围1C芯片。 申行时钟 从CPU 生CPU SBO(SB1) 串行数据总线 BO(SB1) 地址1 从CPL 址2 SBO(SB1) 地址N 图1-15SB1串行总线配置举例 在SB1方式，SB0(SB1)串行数据总线引脚为漏极开路输出，因而串行数据总线为线或状 态。串行数据总线需要上拉电阻】 SBI功能 在串行/O方式中，当串行总线在两器件或多器件之间连接时，需要许多端口和连线用 以辨别芯片选择信号，命令/数据信号和判断忙状态，而真正有用的是数据传输功能。如果这 些功能都由软件完成，那么软件负担肯定太重。 用SBI方式，串行总线由串行时钟SCK0和串行数据总线SBO(SB1)组成。因而，SBI有 效地减少了微控制器的端口数以及印刷板上的布线。 SBI功能如下所述： (a)地址/命令/数据辨别功能
注：如果在数据写入ＳＩＯ０后 ＣＳＩＥ０置１，不开始传送。 ③ ＳＢＩ方式操作 ＳＢＩ方式如图１ １５和图１ １６所示。 ＳＢＩ（串行总线接口）是与 ＮＥＣ串行总线格式一致的高速串行接口。 ＳＢＩ具有总线配置格式，增加了计时串行Ｉ／Ｏ 方法以使 ＳＢＩ能用两线在单主机高速串行 总线上与两个或多个器件通讯。因而，由两个或多个微控制器以及外围ＩＣ组成串行总线，所 使用的端口数、印制板的布线都会减少。 主器件将从器件“地址”输出到串行总线，用于选定串行通讯的目标器件。“命令”给目标 机以指令，以及输出实际数据。从器件通过硬件将接收的数据分为“地址”、“命令”和“数据”， 因而，使串口通道０的应用程序简化。 ＳＢＩ合并了各种器件包括７５Ｘ系列到７８Ｋ 系列８位和１６位单片机的功能。 图１ １５给出了串行总线配置的例子。此处使用了具有与 ＳＢＩ相符合的串口的 ＣＰＵ 和 外围ＩＣ芯片。 图１ １５ ＳＢＩ串行总线配置举例 在ＳＢＩ方式，ＳＢ０（ＳＢ１）串行数据总线引脚为漏极开路输出，因而串行数据总线为线或状 态。串行数据总线需要上拉电阻。 ＳＢＩ功能 在串行Ｉ／Ｏ 方式中，当串行总线在两器件或多器件之间连接时，需要许多端口和连线用 以辨别芯片选择信号、命令／数据信号和判断忙状态，而真正有用的是数据传输功能。如果这 些功能都由软件完成，那么软件负担肯定太重。 用ＳＢＩ方式，串行总线由串行时钟 ＳＣＫ０和串行数据总线 ＳＢ０（ＳＢ１）组成。因而，ＳＢＩ有 效地减少了微控制器的端口数以及印刷板上的布线。 ＳＢＩ功能如下所述： （ａ）地址／命令／数据辨别功能 ４３ 世界流行单片机技术手册———日本系列