單片機主要特性及應用

msc12具有以下主要特性：

◇32個數字輸入/輸出端口，帶有看門狗；

◇3個16位的定時器，16位pwm波輸出；

◇8路adc提供24位分辨率可編程的無丟失碼解決方案;

◇供電電源7~25v，在3v時功耗低于4mw，停止方式電流小于1μa；

◇時鐘頻率可達33mhz，單周期指令執行速度達8mips，執行速度比標準81快3倍；

◇高達32kb的flash存儲器，sram達2kb，外部可擴展至64kb存儲器；

◇flash在電壓低達7v時仍可串行或并行編程，可萬次擦除/寫操作；

◇有電源管理功能，能夠進行低電壓檢測，在片上電復位；

◇帶fifo的spi端口，雙uart；

◇64tqfp封裝，msc12系列的硬件和引腳完全兼容，必要時可以互換。

1內核兼容81但速度更快功能更強

msc12系列的所有指令功能與標準81相同，對位、標志和寄存器的影響相同，但時序不同。msc120單片機使用精簡的81內核，在同樣的外部時鐘作用下，其執行速度比標準81快5~3倍(每條指令有4個時鐘周期與12個時鐘周期的區別)。在同樣的指令和時鐘下，速度提高到5倍以上。因此，一個時鐘為33mhz的msc12執行速度與一個時鐘為85mhz的標準81相同，其區別可以從圖2看出；而且msc12的定時器和計數器可以選擇每12個或4個時鐘周期計數一次。

msc12提供了雙數據指針(dptr)加速數據塊的移動速度，它能根據外部存儲器的速度調節讀寫速度，在2～9個指令周期之間變化；它還提供給外部存儲器16位地址總線(p0和p。低位地址通過p0口復用得到，硬件可以控制p0和p2口是作為地址線還是作為通用的i/o。

為了更好地提高效率，外圍設備也在81基礎上作了改進。如spi端口就增加了fifo，使得傳輸數據有了緩沖區間。32位累加器的使用在處理adc采樣或其它數據源來的多字節數據時將大大減輕cpu的負擔，使得24位加法和移位可以在幾個指令周期內完成，而無需通過軟件用數百個指令周期來完成。

msc12系列的硬件和引腳完全兼容，對用戶而言，唯一的區別在于內存配置不同。msc12y2上編寫的程序代碼可以直接在msc12ymsc12ymsc12y5上執行。用戶可以在軟件功能上增減并配以不同的cpu型號，msc12已成為一個擁有幾個不同應用平臺的標準設備。

msc12的開發工具與81的開發系統完全兼容，用戶可以使用原有的81開發系統，也可以使用demo板帶的開發系統或者三方支持者提供的開發工具。

224位高分辨率adc通道

adc的輸入多路復用器及輸入緩沖

輸入多路復用器允許不同輸入信號通過選擇輸入通道進行組合，如ain0被選為adc輸入正端，其它任何通道可以選為adc輸入負端。用這種方式可以組成8個完整的adc輸入通道，也可以在差分輸入通道間切換極性。片上的二極管可以提供溫度測量，當輸入多路復用器的寄存器置為全“1”時，二極管被接入adc通道的輸入端開始測量溫度。

可編程增益放大器pga

pga：可編程增益放大pga可以設為36128，使用pga確實能提高adc的分辨率。當pga=1，量程范圍為5v時，adc能分辨到1μv；當pga=128，量程范圍為40mv時，adc能分辨到75nv；而在pga=1時，在5v量程范圍內需要一個26位的adc才能分辨到76nv。

pga偏移dac：odac寄存器是8位，它能將輸入到pga的模擬信號偏移pga滿量程的一半，其最高位為符號位，低7位提供偏移量。由于odac給pga引入的是模擬量而不是數字量偏移，所以并不影響測量結果的精度。

電壓參考基準

msc12的電壓參考可以是內部的也可是外部的，上電復位以后的電壓參考是內部的5v，參考電壓的選擇通過adcon0控制。片上內部參考電壓有25v和5v兩種可選，其精度可達0.2%，溫漂僅為5×-6/℃，可大大提高測量精度。如果沒有用到內部參考電壓，就應該將其關掉以減少噪聲和功耗。vrefout引腳處應該放一個0.1μf去耦電容。外部參考電壓為refin+與refin-之間的差值，引腳上的絕對電壓在agnd與avdd之間，但其差分電平不能超過6v。

3片內存儲器

msc12包括片上2kbsram，256字節daram，2kb啟動rom，32kbflash存儲器。

msc12用內存尋址表來區分程序存儲空間和數據存儲空間。程序空間由單片機自動讀取，通過指令movc來讀程序空間；數據空間通過指令movx來讀寫。當片上存儲使能時，在片內范圍內的讀寫將在片內存儲器上進行，片外存儲器通過p0和p2尋址來實現。hcr1寄存器的0位和1位設為0就可以訪問外部存儲器，此時可以通過p0和p2口訪問所有片內和片外存儲空間。為了安全起見，在訪問片內存儲器期間，p0口全部置位為0。

msc12包含2kb片上sram。sram起始地址位“0”，通過movx指令讀寫。sram也可以從8400h開始，既可作程序空間又可作數據空間。

msc12有256字節daram，地址為0000h~00ffh，其中128字節為128個sfr，地址為00h~00ffh。sfr寄存器用做控制和狀態，標準的81功能和msc12的附加功能是通過sfr實現的。從沒有定義的sfr寄存器將得到“0”，寫入沒有定義過的sfr得到的結果無法確定。daram的另一個用途，是通過sfr的堆棧指針作為堆棧使用。

在串行或并行編程時，有2kb啟動rom控制運行。在用戶模式下，bootrom位于f800h~ffffh；在編程模式下，bootrom位于程序空間的起始2k。

flash存儲器既可用做程序存儲空間又可用做數據存儲空間，用戶可以靈活配置程序和數據存儲空間的大小。分區大小通過硬件配置位來確定，可以通過串行或并行的方式來編程確定。在用戶應用模式下，程序和數據flash存儲空間都可讀可寫。

4flash編程應用

可編程的flash存儲器分為4個部分：128字節的配置部分、復位向量、程序存儲空間、數據存儲空間。

flash編程模式有串行和并行兩種模式，通過上電復位過程當中的ale和信號狀態確定。當ale=1，=0時，選擇串行編程模式；當ale=0，=1時，選擇并行編程模式。當ale和都為高電平時，msc12運行在用戶模式下；當ale和都為低電平時，msc12沒有定義。

msc12的flash存儲器初始值全部為“1”，并行編程模式包括一個專用的編程器，串行編程方式通常為在線編程，用戶應用模式允許對flash程序和數據存儲器編程。對flash編程的實際代碼不能從flash執行，而必須從bootrom或ram處開始執行。

msc12有兩個硬件配置存儲器(hcr0、hcr，在flash編程模式下可編程。用戶通過對這兩個存儲器編程可以在程序存儲空間(pm)和數據存儲空間(dm)之間定義分區。

用戶可以通過movx指令來讀寫flash存儲器，而不論flash存儲器是被定義為程序存儲器還是數據存儲器。這意味著用戶可以將全部空間分為程序存儲空間，并將程序空間當數據存儲空間用。當pc指針指向的程序空間實際上存放的是數據時，將會導致不可預知的后果。因此，當要用flash存儲數據時，一定要求使用flash分區，flash分區禁止在數據存儲空間執行程序。同樣，也禁止程序空間的擦寫而允許在數據存儲空間讀寫。

5結論

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