【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 00高電平輸出否帶數(shù)據(jù)反相器的高電平輸出101低電平輸出否帶數(shù)據(jù)反相器的低電平輸出110低電平輸出否帶數(shù)據(jù)緩存器的低電平輸出111高電平輸出否帶數(shù)據(jù)緩存器的高電平輸出注： *：口位默認(rèn)為帶下拉電阻的輸入管腳； **：只有當(dāng)IOA [70]內(nèi)位的控制字為000，001和010時(shí)， 相應(yīng)位才具有喚醒的功能；***：此種懸浮輸入作為ADC IOA[60] 的輸入。 I/O端口的組合控制設(shè)置P_IOA_Data(讀/寫(xiě))(7000H)A口的數(shù)據(jù)單元，用于向A口寫(xiě)入或從A口讀出數(shù)據(jù)。當(dāng)A口處于輸入狀態(tài)時(shí)，讀出是讀A口管腳電平狀態(tài)；寫(xiě)入是將數(shù)據(jù)寫(xiě)入A口的數(shù)據(jù)寄存器。當(dāng)A口處于輸出狀態(tài)時(shí)，寫(xiě)入輸出數(shù)據(jù)到A口的數(shù)據(jù)寄存器。P_IOA_Buffer (讀/寫(xiě)) (7001H)A口的數(shù)據(jù)向量單元，用于向數(shù)據(jù)向量寄存器寫(xiě)入或從該寄存器讀出數(shù)據(jù)。當(dāng)A口處于輸入狀態(tài)時(shí)，寫(xiě)入是將A口的數(shù)據(jù)向量寫(xiě)入A口的數(shù)據(jù)寄存器；讀出則是從A口數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)讀其數(shù)值。當(dāng)A口處于輸出狀態(tài)時(shí)，寫(xiě)入輸出數(shù)據(jù)到A口的數(shù)據(jù)寄存器。P_IOB_Data(讀/寫(xiě))(7005H)B口的數(shù)據(jù)單元，用于向B口寫(xiě)入或從B口讀出數(shù)據(jù)。當(dāng)B口處于輸入狀態(tài)時(shí)，讀出是讀B口管腳電平狀態(tài)； 寫(xiě)入是將數(shù)據(jù)寫(xiě)入B口的數(shù)據(jù)寄存器。當(dāng)B口處于輸出狀態(tài)時(shí)，寫(xiě)入輸出數(shù)據(jù)到B口的數(shù)據(jù)寄存器。P_IOB_Buffer(讀/寫(xiě))(7006H)B口的數(shù)據(jù)向量單元，用于向數(shù)據(jù)寄存器寫(xiě)入或從該寄存器內(nèi)讀出數(shù)據(jù)。當(dāng)B口處于輸入狀態(tài)時(shí)，寫(xiě)入是將數(shù)據(jù)寫(xiě)入B口的數(shù)據(jù)寄存器；讀出則是從B口數(shù)據(jù)寄存器里讀其數(shù)值。當(dāng)B口處于輸出狀態(tài)時(shí)，寫(xiě)入數(shù)據(jù)到B口的數(shù)據(jù)寄存器。SPCE061A 的系統(tǒng)時(shí)鐘由時(shí)鐘發(fā)生器（32768Hz晶振）、鎖相環(huán)（PLL）和時(shí)間基準(zhǔn)信號(hào)（RTC）組成。：(Fosc)，F(xiàn)osc再經(jīng)過(guò)分頻得到CPU時(shí)鐘頻率(CPUCLK)可通過(guò)對(duì)P_SystemClock(寫(xiě))(7013H)單元編程來(lái)控制。默認(rèn)的Fosc、。用戶可以通過(guò)對(duì)P_SystemClock單元編程完成對(duì)系統(tǒng)時(shí)鐘和CPU時(shí)鐘頻率的定義。 SPCE061A時(shí)鐘電路的接線圖32768Hz RTC振蕩器有兩種工作方式：強(qiáng)振模式和自動(dòng)弱振模式。處于強(qiáng)振模式時(shí)，RTC振蕩器始終運(yùn)行在高耗能的狀態(tài)下。處于自動(dòng)弱振模式時(shí)，然后自動(dòng)切換到弱振模式以降低功耗。CPU被喚醒后默認(rèn)的時(shí)鐘頻率為Fosc/8，用戶可以根據(jù)需要調(diào)整該值。CPU被喚醒后經(jīng)過(guò)32個(gè)時(shí)鐘周期的緩沖時(shí)間后再進(jìn)行其它的操作，這樣可以避免在系統(tǒng)被喚醒后造成ROM讀取錯(cuò)誤。 (Phase Lock Loop)振蕩器，PLL電路的作用是將系統(tǒng)提供的實(shí)時(shí)時(shí)鐘的基頻(32768Hz)進(jìn)行倍頻，、。，簡(jiǎn)稱(chēng)時(shí)基信號(hào)，來(lái)自于32768Hz實(shí)時(shí)時(shí)鐘，通過(guò)頻率選擇組合而成。時(shí)基信號(hào)發(fā)生器的選頻邏輯TMB1為T(mén)imerA的時(shí)鐘源B提供各種頻率選擇信號(hào)并為中斷系統(tǒng)提供中斷源(IRQ6)信號(hào)。此外，時(shí)基信號(hào)發(fā)生器還可以通過(guò)分頻產(chǎn)生2Hz、4Hz、1024Hz、2048Hz以及4096Hz的時(shí)基信號(hào)，為中斷系統(tǒng)提供各種實(shí)時(shí)中斷源(IRQIRQ5)信號(hào)。SPCE061A提供了兩個(gè)16位的定時(shí)/計(jì)數(shù)器：TimerA和TimerB。TimerA為通用計(jì)數(shù)器；TimerB為多功能計(jì)數(shù)器。TimerA的時(shí)鐘源由時(shí)鐘源A和時(shí)鐘源B進(jìn)行“與”操作而形成；TimerB的時(shí)鐘源僅為時(shí)鐘源A。定時(shí)器發(fā)生溢出后會(huì)產(chǎn)生一個(gè)溢出信號(hào)(TAOUT/TBOUT)。一方面，它會(huì)作為定時(shí)器中斷信號(hào)傳輸給CPU中斷系統(tǒng)；另一方面，它又會(huì)作為4位計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)的時(shí)鐘源信號(hào)，輸出一個(gè)具有4位可調(diào)的脈寬調(diào)制占空比輸出信號(hào)APWMO或BPWMO(分別從IOB8 和IOB9輸出)，可用來(lái)控制馬達(dá)或其它一些設(shè)備的速度。此外，定時(shí)器溢出信號(hào)還可以用于觸發(fā)ADC輸入的自動(dòng)轉(zhuǎn)換過(guò)程和DAC輸出的數(shù)據(jù)鎖存。向定時(shí)器的P_TimerA_Data(讀/寫(xiě))(700AH)單元或P_TimerB_Data(讀/寫(xiě))(700C H)單元寫(xiě)入一個(gè)計(jì)數(shù)值N后，選擇一個(gè)合適的時(shí)鐘源，定時(shí)器/計(jì)數(shù)器將在所選的時(shí)鐘頻率下開(kāi)始以遞增方式計(jì)數(shù)N，N+1，N+2，…0xFFFE，0xFFFF。當(dāng)計(jì)數(shù)達(dá)到0xFFFF后，定時(shí)器/計(jì)數(shù)器溢出，產(chǎn)生中斷請(qǐng)求信號(hào)，被CPU響應(yīng)后送入中斷控制器進(jìn)行處理。同時(shí)，N值將被重新載入定時(shí)器/計(jì)數(shù)器并重新開(kāi)始計(jì)數(shù)。通過(guò)寫(xiě)入P_TimerA_Ctrl(700BH)單元的第69位，可選擇設(shè)置APWMO輸出波形的脈寬占空比；同理，寫(xiě)入P_TimerB_Ctrl(700DH)單元的第69位，便可選擇設(shè)置BPWMO輸出波形的脈寬占空比。時(shí)鐘源A是高頻時(shí)鐘源，來(lái)自帶鎖相環(huán)的晶體振蕩器輸出Fosc；時(shí)鐘源B的頻率來(lái)自32768Hz實(shí)時(shí)時(shí)鐘系統(tǒng)，也就是說(shuō)，時(shí)鐘源B可以作為精確的計(jì)時(shí)器。例如，2Hz定時(shí)器可以作為實(shí)時(shí)時(shí)鐘的時(shí)鐘源。五、SPCE061A中斷系統(tǒng)SPCE061A系列單片機(jī)中斷系統(tǒng)是單片機(jī)中中斷功能較強(qiáng)的一種，它可以提供14個(gè)中斷源，具有兩個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)，可實(shí)現(xiàn)兩級(jí)中斷嵌套功能。用戶可以用關(guān)中斷指令（或復(fù)位）屏蔽所有的中斷請(qǐng)求，也可以用開(kāi)中斷指令使CPU接受中斷申請(qǐng)。每一個(gè)中斷源可以用軟件獨(dú)立控制為開(kāi)或關(guān)中斷狀態(tài)；但中斷級(jí)別不可用軟件設(shè)置。 SPCE061A的中斷類(lèi)型SPCE061A的結(jié)構(gòu)給出了三種類(lèi)型的中斷：軟件中斷、異常中斷和事件中斷。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(jìn)行處理。目前SPCE061A定義的異常中斷只有‘復(fù)位’一種。通常，SPCE061A系統(tǒng)復(fù)位可以由以下三種情況引起：上電、看門(mén)狗計(jì)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(fù)位，都會(huì)使復(fù)位引腳的電位變低，進(jìn)而使程序指針PC指向由一個(gè)復(fù)位向量（FFF7H）所指的系統(tǒng)復(fù)位程序入口地址。事件中斷一般產(chǎn)生于片內(nèi)設(shè)部件或由外設(shè)中斷輸入引腳引入的某個(gè)事件。這種中斷的開(kāi)通/禁止，由相應(yīng)獨(dú)立使能和相應(yīng)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(qǐng)求即FIQ中斷和中斷請(qǐng)求即IRQ中斷。這兩種中斷都有相應(yīng)的總使能。SPCE061A共有9個(gè)中斷向量即FIQ、IRQ0IRQ6及UART IRQ。這9個(gè)中斷向量共可安置14個(gè)中斷源供使用，其中有4個(gè)中斷源可安置在FIQ或IRQ0IRQ2中，另有10個(gè)中斷源則可安置在IRQ3IRQ6中。還有一個(gè)專(zhuān)門(mén)用于通用異步串行口UART的中斷源，須安置在UARTIRQ向量中。SPCE061A單片機(jī)的中斷系統(tǒng)有14個(gè)中斷源分為兩個(gè)定時(shí)器溢出中斷、兩個(gè)外部中斷、一個(gè)串行口中斷、一個(gè)觸鍵喚醒中斷、7個(gè)時(shí)基信號(hào)中斷、PWM音頻輸出中斷。SPCE061A單片機(jī)中，快速中斷的優(yōu)先級(jí)高于普通中斷的優(yōu)先級(jí)，在IRQ中斷中IRQ1的中斷優(yōu)先級(jí)高于IRQ2，IRQ2的中斷優(yōu)先級(jí)高于IRQ3，按照IRQ的序號(hào)，序號(hào)越高則中斷優(yōu)先級(jí)越低，UART的中斷優(yōu)先級(jí)最低。在IRQ中斷中，只是中斷查詢有先后，不能進(jìn)行中斷嵌套。同中斷向量?jī)?nèi)的中斷源中斷優(yōu)先級(jí)相同。中斷響應(yīng)過(guò)程從中斷請(qǐng)求發(fā)生到被響應(yīng),從中斷響應(yīng)到轉(zhuǎn)向執(zhí)行中斷服務(wù)程序,完成中斷所要求的操作任務(wù),是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程。整個(gè)過(guò)程都是在CPU的控制下有序進(jìn)行的, SPCE061A單片機(jī)中斷響應(yīng)過(guò)程。SPCE061A把所有的中斷請(qǐng)求都匯集到P_INT_Ctrl和P_UART_Command2（該寄存器用于檢測(cè)串行傳輸中斷標(biāo)志位）寄存器中。其中外中斷是使用采樣的方法將中斷請(qǐng)求鎖定在P_INT_Ctrl寄存器的相應(yīng)標(biāo)志位中，而音頻輸出中斷、觸鍵喚醒、定時(shí)中斷、時(shí)基中斷、串行異步中斷的中斷請(qǐng)求由于都發(fā)生在芯片的內(nèi)部，可以直接去置位P_INT_Ctrl和P_UART_Command2中各自的中斷請(qǐng)求標(biāo)志，不存在采樣的問(wèn)題，所謂查詢就是由CPU測(cè)試P_INT_Ctrl和P_UART_Command2中各標(biāo)志位的狀態(tài)，已確定有沒(méi)有中斷請(qǐng)求發(fā)生以及是哪一個(gè)中斷請(qǐng)求，中斷請(qǐng)求匯集使中斷查詢變得簡(jiǎn)單，因?yàn)橹恍鑼?duì)兩寄存器查詢即可。SPCE061A中斷查詢發(fā)生在每一個(gè)指令周期結(jié)束后，按中斷優(yōu)先級(jí)順序?qū)χ袛嗾?qǐng)求進(jìn)行查詢，即先查詢高級(jí)中斷后，再查詢低級(jí)中斷，即先查詢FIQ再查詢IRQ，同級(jí)中斷按IRQ0→IRQ1→IRQ2→IRQ3→IRQ4→IRQ5→IRQ6→UART的順序查詢。如果查詢到有標(biāo)志位為“1”，則表明有中斷請(qǐng)求發(fā)生。因?yàn)橹袛嗾?qǐng)求是隨機(jī)的發(fā)生的，CPU無(wú)法預(yù)先得知，因此在程序執(zhí)行過(guò)程中，中斷查詢要在每個(gè)指令結(jié)束后不停的進(jìn)行。中斷響應(yīng)就是CPU對(duì)中斷源提出的中斷請(qǐng)求的接受，是在中斷查詢后進(jìn)行的，當(dāng)查詢到有效的中斷請(qǐng)求時(shí)，緊接著就進(jìn)行中斷響應(yīng)。中斷響應(yīng)的主要內(nèi)容可以理解為是硬件自動(dòng)生成一條調(diào)用指令，其格式為CALL addR16，這里的addR16就是存儲(chǔ)器中斷區(qū)中相應(yīng)中斷入口地址。在SPCE061A單片機(jī)中，這些入口地址已經(jīng)由系統(tǒng)設(shè)定。中斷響應(yīng)是有條件的，并不是查詢到所有中斷請(qǐng)求都能被立即響應(yīng)，當(dāng)存在下列情況時(shí)，中斷響應(yīng)被封鎖：CPU正處在為一個(gè)同級(jí)或高級(jí)的中斷服務(wù)中。因?yàn)楫?dāng)一個(gè)中斷被響應(yīng)時(shí)，要求把對(duì)應(yīng)的優(yōu)先級(jí)觸發(fā)器置位，封鎖低級(jí)和同級(jí)中斷。中斷響應(yīng)的時(shí)間應(yīng)首先從中斷信號(hào)出現(xiàn)到CPU響應(yīng)的時(shí)間與CPU響應(yīng)中斷信號(hào)到進(jìn)入中斷服務(wù)程序的時(shí)間之和。首先中斷信號(hào)出現(xiàn)，CPU查詢到后，再執(zhí)行下一條指令結(jié)束后去響應(yīng)中斷，這個(gè)時(shí)間可以根據(jù)指令周期長(zhǎng)短來(lái)確定。一般指令周期最長(zhǎng)為182個(gè)時(shí)鐘周期，原因是累乘加指令需要的時(shí)間最長(zhǎng)為182個(gè)時(shí)鐘周期；其次CPU響應(yīng)中斷后，到CPU執(zhí)行中斷服務(wù)程序又需要8個(gè)時(shí)鐘，原因是需要堆棧PC指針和SR寄存器及將中斷向量賦值給PC及跳轉(zhuǎn)到中斷服務(wù)程序，這些操作共需要8個(gè)時(shí)鐘周期。因此,SPCE061A從中斷信號(hào)出現(xiàn)到進(jìn)入中斷服務(wù)最長(zhǎng)需要190個(gè)時(shí)鐘周期。當(dāng)然，如果出現(xiàn)有同級(jí)或高級(jí)中斷正在響應(yīng)或服務(wù)中須等待的時(shí)候，那么響應(yīng)時(shí)間是無(wú)法計(jì)算的。中斷響應(yīng)后，P_INT_Ctrl和P_UART_Command2中的中斷請(qǐng)求標(biāo)志應(yīng)及時(shí)清除。否則就意味著中斷請(qǐng)求仍然存在，弄不好就會(huì)造成中斷的重復(fù)查詢和響應(yīng)，因此就存在一個(gè)中斷請(qǐng)求的撤銷(xiāo)問(wèn)題。在SPCE061A中斷中，中斷撤銷(xiāo)只是標(biāo)志位的置“0”問(wèn)題。SPCE061A中斷除UART中斷外，所有的中斷均需軟件清除標(biāo)志位，即將P_INT_Ctrl中相應(yīng)的中斷位清零。即可將中斷請(qǐng)求撤銷(xiāo)。而UART中斷，則是硬件自動(dòng)清零，不需要軟件操作。如當(dāng)接收到數(shù)據(jù)后，P_UART_Command2中的接收標(biāo)志位自動(dòng)置“1”，進(jìn)入U(xiǎn)ART中斷，在UART中斷中讀出數(shù)據(jù)，P_UART_Command2相應(yīng)的中斷標(biāo)志位自動(dòng)清零。 中斷服務(wù)流程圖所謂中斷的入口即中斷的入口地址，每個(gè)中斷源都有自己的入口地址，：中斷向量中斷優(yōu)先級(jí)別FFF7H（復(fù)位向量）RESETFFF6HFIQFFF8HIRQ0FFF9HIRQ1FFFAHIRQ2FFFBHIRQ3FFFCHIRQ4FFFDHIRQ5FFFEHIRQ6FFFFHUART IRQ 中斷入口地址表當(dāng)CPU響應(yīng)中斷后，就是通過(guò)中斷入口地址進(jìn)入中斷服務(wù)程序。六、SPCE061A最小系統(tǒng)及開(kāi)發(fā)方法，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。 最小系統(tǒng)電路圖SPCE061A的開(kāi)發(fā)是通過(guò)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(xiě)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)目的開(kāi)發(fā)過(guò)程中常用的軟件工具——硬件在線實(shí)時(shí)仿真器和程序燒寫(xiě)器。它利用了SPCE061A片內(nèi)置的在線仿真電路ICE（In Circuit Emulator）接口和凌陽(yáng)公司的在線串行編程技術(shù)。PROBE工作于凌陽(yáng)IDE集成開(kāi)發(fā)環(huán)境軟件包下，其5芯的仿真頭直接連接到目標(biāo)電路板上SPCE061A相應(yīng)管腳，直接在目標(biāo)電路板上的CPUSPCE061A調(diào)試、運(yùn)行用戶編制的程序。PROBE的另一頭是標(biāo)準(zhǔn)25針PC接口，直接連接到計(jì)算機(jī)打印口與上位機(jī)通訊，在計(jì)算機(jī)IDE集成開(kāi)發(fā)環(huán)境軟件包下，完成在線調(diào)試功能。： 25針并口至PC外圍接口電路 VDD XICESPCE061A ICECLK ICESDA VSS5V電源（當(dāng)I/O口外接5V器件時(shí)）32768H晶振VDDXICEICECLKICESDAVSS用戶目標(biāo)板在線調(diào)試器PROBE SPCE061A的開(kāi)發(fā)調(diào)試下載過(guò)程圖第三節(jié) 程序下載區(qū)ICE基本運(yùn)行方式是通過(guò)控制clock及通過(guò)ICE偽指令方式,來(lái)控制CPU的運(yùn)行及緩存器資料和內(nèi)存資料的存取,因此必須通過(guò)控制緩存器值的設(shè)定來(lái)控制目前CPU的動(dòng)作。61板上的74HC244主要是在我們用下載線進(jìn)行程序下載時(shí)起作用，主要起緩存的作用和完成對(duì)SDA是用來(lái)作為數(shù)據(jù)回送還是數(shù)據(jù)下載進(jìn)行選擇。 程序下載電路圖74HC244芯片可以控制SDA信號(hào)的高低電平，這樣可以使用ResWriter工具發(fā)出符合燒寫(xiě)芯片的時(shí)序信號(hào)。 74HC244芯片引腳圖第四節(jié) 音頻模塊此模塊主要通過(guò)MICROPHONE把我們所要求語(yǔ)音信息進(jìn)行的輸入。再由SPCE061A對(duì)采集的語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行處理提取的說(shuō)話人特征參數(shù)與存儲(chǔ)在外擴(kuò)FLASH內(nèi)的特征參數(shù)模板進(jìn)行匹配。