【正文】 2個外部時鐘源輸入，鍵喚醒； 具備觸鍵喚醒的功能； 使用凌陽音頻編碼 SACM_S240方式 ( /秒 )，能容納 210秒的語音數(shù)據(jù)； 鎖相環(huán) PLL振蕩器提供系統(tǒng)時鐘信號； 32768Hz實時時鐘； 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； 聲音模 數(shù)轉(zhuǎn)換器輸入通道內(nèi)置麥克風放大器和自動增益控制 (AGC)功能； 具備串行設備接口； 中北大學 2020 屆畢業(yè)設計說明書 第 8 頁 共 38 頁 具有低電壓復位 (LVR)功能和低電壓監(jiān)測 (LVD)功能； 內(nèi)置在線仿真電路 ICE（ In Circuit Emulator）接口； 具有保密能力； 具有 WatchDog功能 [9] 。 SPEC061A 片內(nèi)存儲器結(jié)構(gòu)： SPEC061A 有 2K 的 SRAM（包括堆棧區(qū)），其地址范圍為 0x00000x07FF。前 64 個字，即 0x00000x003F 地址范圍內(nèi)可采用 6 位地址直接地址尋址方法，尋訪速度為 2個 CPU 時鐘周期；其余 0x00400x07FF 地址范圍內(nèi)存儲器的尋訪速度則 為 3 個 CPU 時鐘周期 。 SPCE061A 是一個用閃存代替掩膜ROM 的 MTP（多次編程）芯片，具有 32K 閃存容量。用戶可以用閃存來存儲用戶程序。為了安全起見，不對用戶開放整體擦除功能。 32K 字的內(nèi)嵌式閃存被劃分為 128頁（每頁存儲容量為 256 個字），它們在 CPU 正常狀態(tài)下均可通過程序擦除或 寫入。全部 32K 字閃存均可在 ICE 工作方式下被編程寫入或被擦除。 SPCE061A 的結(jié)構(gòu)如圖 所示： 圖 SPCE061A的結(jié)構(gòu) SPCE061A 有兩種封裝片，一種為 84 個引腳， PLCC84 封裝形式； 另一種為中北大學 2020 屆畢業(yè)設計說明書 第 9 頁 共 38 頁 80個引腳， LQFP80 封裝。它的排列如圖 所示。 圖 SPCE061ALQFP80分裝引腳排列圖 在 PLCC84 封裝中，有 15 個空余腳，用戶使用時這 15 個空余腳懸浮。在LQFP80 封裝中有 9 個空余腳，用戶使用時這 9 個空余腳接地。 最小系統(tǒng)接線如圖 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端接上相應的電容電阻后即可工作。 其它不用的電源端和地端接上 的去藕電容提高抗干擾能力。 中北大學 2020 屆畢業(yè)設計說明書 第 10 頁 共 38 頁 圖 SPCE061A最小系統(tǒng)原理圖 端口結(jié)構(gòu) SPCE061A 提供了位控制結(jié)構(gòu)的 I/O 端口，每一位都可以單獨用于數(shù)據(jù)輸入或輸出。每個獨立的位可通過以下 3 種控制向量來作設定： 1. 數(shù)據(jù)向量 Data 2. 屬性向量 Attribution 3. 方向控制向量 Direction 每 3 個對應的控制向量組合在一起，形成一個控制字，用來定義相對應 I/O 端口位的輸入輸出狀態(tài)和方式。例如，假設需要 IOA0 是下拉輸入引腳，則相對應的 Data、 Attribution 和 Direction 的值均被設為 “0” 。如果需要 IOA1 是帶喚醒功能的懸浮式輸入引腳，則 Data、 Attribution 和 Direction 的值被設為“010” 。與其它的單片機相比， SPCE061A 除了每個 I/O 口可以單獨定義其狀態(tài)中北大學 2020 屆畢業(yè)設計說明書 第 11 頁 共 38 頁 外，每個對應狀態(tài)下的 I/O 端口性質(zhì)電路都是內(nèi)置的，在實際的電路中不需要再外接。例：設 A 口為帶下拉電阻的輸入端口，在連接硬件時不用再外接下拉電路。 1. IO口的使用： IOA0到 TOA7，用于數(shù)碼管顯示的段驅(qū)動。 IOA8到 IOA15，用于數(shù)碼管顯示的位驅(qū)動。 IOB8到 IOB15，用于 1*8鍵盤輸入。 IOB0 用于 SPR4096模組的時鐘端口 SCK信號。 IOB1 用于 SPR4096模組的數(shù)據(jù)端口 SDK信號。 IOB2 用于數(shù)碼管的冒號段驅(qū)動。 IOA口（ IOA0— IOA15）設置為：帶數(shù)據(jù)緩存器的低電頻輸 出。 IOB口（ IOB8— IOB15）設置為：帶下拉電阻的輸入引腳。 IOB0與 IOB2 設置為 ： 帶數(shù)據(jù)緩存器的高電頻輸出。 2. SIO口的設置：設置 IOB0為 SCK（串行接口時鐘端口）， IOB1為 SDK（串行接口數(shù)據(jù)端口），如表 b7置 1時不必設置 IOB0和 IOB1的輸入輸出狀態(tài)。 串行設備地址設置為 24位由 b0， b1控制。 設置數(shù)據(jù)幀的寫傳輸 b6控制。 設置傳輸速率 CPUCLK/8， b4， b3控制。 具體控制字如表 ： 表 SIO口的控制設置 b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 b0 SIOConfig R/W R/WEN ClockSel AddrSelect 1 1 0 0 1 0 0 0 以上就是所用到的與硬件如 LED、鍵盤、 SPR_4096 連接的端口的介紹，除此之外還有異步通信串行接口、音頻輸入接口、麥克風 MIC輸入接口等。 凌陽中斷應用 （ 1）在每條指令結(jié)束后系統(tǒng)都自動檢測 中斷請求信號，如果有中斷請求，相應的中斷允許位為真（允許中斷），相應的總中斷 0 許位為真（允許中斷），則響應中斷。 （ 2）保護現(xiàn)場， CPU 一旦響應中斷，中斷系統(tǒng)會自動的保存當前的 PC 和 SR寄存器（入棧）進入中斷服務程序地址入口 ,中斷服務程序中可以通過入棧保護原中北大學 2020 屆畢業(yè)設計說明書 第 12 頁 共 38 頁 程序中用到的數(shù)據(jù)，保護現(xiàn)場前，一般要關中斷以防止現(xiàn)場被破壞。保護現(xiàn)場一般是將堆棧指令將原程序中用到的寄存器推入堆棧，在保護現(xiàn)場之后要開中斷，以響應更高優(yōu)先級的中斷申請。 （ 3）中斷服務，即為相應的中斷源服務。 （ 4）清相應的中斷請求標志位，以免 CPU 總是執(zhí)行該中斷。 （ 5）恢復現(xiàn)場，用堆棧指令將保護在堆棧中的數(shù)據(jù)彈出來，在恢復現(xiàn)場前要關中斷，以防止現(xiàn)場被破壞，在恢復現(xiàn)場后應及時開中斷。 （ 6）返回，此時 CPU 將 PC指針和 SR 內(nèi)容出棧恢復斷點，從而使 CPU 繼續(xù)執(zhí)行剛才被中斷的程序。 CPU執(zhí)行中斷的服務流程圖如圖 所示。 圖 中斷服務流程圖 SPCE061A 系列單片機中斷系統(tǒng)，是凌陽 16 位單片機中中斷功能較強的一種，它可以提供 14 個中斷源，具有兩個中斷優(yōu)先級，可實現(xiàn)兩級中斷嵌套功能。用戶可以用關中斷指令（或復位）屏蔽所有的中斷請求 ，也可以用開中斷指令使 CPU 接受中斷申請。每一個中斷源可以用軟件獨立控制為開或關中斷狀態(tài)；但中斷級別不可用軟件設置。 SPCE061A 的結(jié)構(gòu)給出了三種類型的中斷：軟件中斷、異常中斷和事件中斷。 1) 軟件中斷，軟件中斷是由軟件指令 break 產(chǎn)生的中斷。軟件中斷的向量地址為 FFF5H。 2）異常中斷，異常中斷表示為非常重要的事件，一旦發(fā)生， CPU 必須立即進中北大學 2020 屆畢業(yè)設計說明書 第 13 頁 共 38 頁 行處理。目前 SPCE061A 定義的異常中斷只有‘復位’一種。通常， SPCE061A 系統(tǒng)復位可以由以下三種情況引起：上電、看門狗計數(shù)器溢出以及系統(tǒng)電源低于電壓低限。不論什么情況引起復位，都會使復位引腳的電位變低，進而使程序指針 PC 指向由一個復位向量（ FFF7H）所指的系統(tǒng)復位程序入口地址。 3）事件中斷，事件中斷（可簡稱“中斷”，以下提到的“中斷”均為事件中斷）一般產(chǎn)生于片內(nèi)設部件或由外設中斷輸入引腳引入的某個事件。這種中斷的開通 /禁止，由相應獨立使能和相應的 IRQ 或 FIQ 總使能控制。 SPCE061A 的事件中斷可采用兩種方式：快速中斷請求即 FIQ中斷和中斷請求即 IRQ中斷。這兩種中斷都有相應的總使能。 中斷源： SPCE061A單片機的中斷系統(tǒng)有 14個中斷源分為兩個 定時器溢出中斷、兩個外部中斷、一個串行口中斷、一個觸鍵喚醒中斷、 7 個時基信號中斷、 PWM 音頻輸出中斷。 中斷向量：共有 9 個中斷向量即 FIQ、 IRQ0～ IRQ6 及 UART IRQ。這 9 個中斷向量共可安置 14個中斷源供用戶使用，其中有 3個中斷源可安置在 FIQ 或 IRQ0～IRQ2 中，另有 10 個中斷源則可安置在 IRQ3～ IRQ6 中。還有一個專門用于通用異步串行口 UART 的中斷源，須安置在 UART IRQ 向量中。詳細如 表所示。 中北大學 2020 屆畢業(yè)設計說明書 第 14 頁 共 38 頁 表 中斷向量 中斷源 中斷優(yōu)先級 中斷向量 保留 字 Fosc/1024溢出信號 PWM INT FIQ/IRQ0 FFF8H/FFF6H _FIQ/_IRQ0 TimerA溢出信號 FIQ/IRQ1 FFF9H/FFF6H _FIQ/_IRQ1 TimerB溢出信號 FIQ/IRQ2 FFFAH/FFF6H _FIQ/_IRQ2 外部時鐘輸入信號 EXT1 IRQ3 FFFBH _IRQ3 外部時鐘輸入信號 EXT2 觸鍵喚醒信號 4096Hz時基信號 IRQ4 FFFCH _IRQ4 2048Hz時基信號 1024Hz時基信號 4Hz時基信號 IRQ5 FFFDH _IRQ5 2Hz時基信號 頻選信號 TMB1 IRQ6 FFFEH _IRQ6 頻選信號 TMB2 UART傳輸中斷 IRQ7 FFFFH _IRQ7 BREAK 軟中斷 從表中可以看到每個中斷入口地址對應多個中斷源，因此在中斷服務程序中需通過查詢中斷請求位來判斷是那個中斷源請求的中斷。 SPCE061A單片機有多個中斷源，為了使每個中斷源都能獨立地被開放和屏蔽，以便用戶能靈活