第１讲 ＭＳＰ４３０单片机系列 简介（下）

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第１讲　　ＭＳＰ４３０单片机系列  简介（下）
                                                
     ＭＳＰ４３０ 系列的内部结构概述
ＭＳＰ４３０ 系列器件包含ＣＰＵ、程序存储器（ＲＯＭ、　ＯＴＰ和Ｆｌａｓｈ　ＲＯＭ）、数据存储器（ＲＡＭ）、运行控制、外围模块、振荡器和倍频器等主要功能模块。其基本结构如图 １所示。可以看出，ＭＳＰ４３０内部包含了计算机的所有部件，是一个真正的单片机（微控制器ＭＣＵ）。
Ｃ Ｐ Ｕ 　

ＣＰＵ　由一个１６位的ＡＬＵ、１６个寄存器和一套指令控制逻辑组成，其逻辑简图如图２所示。在１６个寄存器中，程序计数器ＰＣ、堆栈指针ＳＰ、状态寄存器ＳＲ和常数发生器ＣＧｌ、ＣＧ２这４个寄存器有特殊用途。除了Ｒ３和Ｒ２外，所有寄存器都可作为通用寄存器来用于所有指令操作。常数发生器是为指令执行时提供常数的，而不是用于存储数据的。对ＣＧｌ、ＣＧ２访问的寻址模式可以区分常数的数据。
在ＣＰＵ内部有一组１６位数据总线和１６位的地址总线；ＣＰＵ运行正交设计、对模块高度透明的精简指令集；ＰＣ、ＳＲ和ＳＰ配合精简指令组所实现的控制，使应用开发可实现复杂的寻址模式和软件算法。 存储器　　　ＭＳＰ４３０系列采用　“冯－纽曼结构”。因此，ＲＡＭ、ＲＯＭ 和全部外围模块都位于同一个地址空间内，即用一个公共的空间对全部功能模块进行寻址。支持外部扩展存储器是将来性能增强的目标。特殊功能寄存器及外围模块安排在 ０００Ｈ～１ＦＦＨ 区域；ＲＡＭ 和 ＲＯＭ共享 ０２００Ｈ～ＦＦＦＦＨ 区域，数据存储器
（ＲＡＭ）的起始地址是０２００Ｈ。
（１）程序存储器　　ＭＳＰ４３０系列程序
存储器的类型有ＲＯＭ、ＯＴＰ和Ｆｌａｓｈ　ＲＯＭ三种，存储器的类型和容量示于电子世界网站的表１中。ＲＯＭ 的容量在 １～６０ＫＢ 之间；对于Ｆｌａｓｈ型的芯片，内部还集成有两段１２８Ｂ（共２５６Ｂ）的信息存储器以及１ＫＢ存放自举程序的自举存储器（ＢＯＯＴ　ＲＯＭ）；对代码存储器的访问总是以字形式取得代码，而对数据可以用字或字节方式访问。每次访问需要１６条数据总线（ＭＤＢ）和访问当前存储器模块所需的地址总线（ＭＡＢ）；存储器模块由模块允许信号自动选中。最低的６４ＫＢ空间的顶部１６个字，即０ＦＦＦＦＨ～０ＦＦＥ０Ｈ，保留存放复位和中断的向量；在程序存储器中还可以存放表格数据，以实现查表处理等应用；程序对程序存储器可以任意读取，但不能写入。
（２）数据存储器　　
数据存储器可以以字或字节宽度集成在片内，其容量在１２８Ｂ～１０ＫＢ之间；所有指令可以对字节或字进行操作。但是对堆栈和 ＰＣ 的操作是按字宽度进行的，寻址时必须对准偶地址。
运行控制　　ＭＳＰ４３０系列微控制器的运行主要受控于存储在特殊寄存器（ＳＦＲ）
中的信息。不同 ＳＦＲ 中的位可以允许中断，以支持取决于中断标志状态的软件以及定义外围模块的工作模式。
禁止外围模块，停止它的功能，可以减少电流消耗，而所有存储在模块寄存器中的数据仍被保留。外围模块的工作模式可以用ＳＦＲ的特定位置来标明。
外围模块　　　外围模块包括基本定时器（Ｂａｓｉｃ　Ｔｉｍｅｒ）、１６位定时器（Ｔｉｍｅｒ＿Ａ及Ｔｉｍｅｒ＿Ｂ）、ＡＤＣ转换器、Ｉ／Ｏ端口、异步及同步串行通讯口（ＵＳＡＲＴ）以及液晶显示驱动模块等。
外围模块经 ＭＡＢ、ＭＤＢ 与 ＣＰＵ相连。图４所示为外围模块的连接总线示意图。从图中可以看出，外围模块可分为字（１６位）模块和字节（８位）模块两种。对大多数外围模块，ＭＡＢ通常是５位，ＭＤＢ是８位或１６位。字节（８位）模块的数据总线是８位的，需经总线转换电路与１６位的ＣＰＵ相连。这些模块的数据交换毫无例外地要用字节指令处理；对字（１６位）模块，其数据总线是１６位的，无需经过转换而直接与ＣＰＵ的１６位数据总线相连。模块的操作指令就没有任何限制。ＭＳＰ４３０系列所包含的字节（８位）模块和字（１６位）
模块，请参看电子世界网站上的表２和表３。
          振荡器和时钟发生器　　　振荡器ＬＦＸＴ１（ＬＦ）是专门为通用的低功耗３２７６８　Ｈｚ时 钟晶振设计的。除了晶体外接外，所有的 模拟元件都集成在片内。但是也可以用一个高速的晶振工作，这时需要外接负 载电容。
对于 Ｆ１３Ｘ、Ｆ１４Ｘ、Ｆ１５Ｘ 和Ｆ１６Ｘ以及Ｆ４ＸＸ系列，片内还有一个可接入高速
晶振的ＸＴ２振荡器。除了晶体振荡器之外，Ｆ１３Ｘ、Ｆ１４Ｘ、Ｆ１５Ｘ 和Ｆ１６Ｘ系列都有一个数字控制 ＲＣ 振荡器（ＤＣＯ），用它实现对振荡器的数字控制和频率调节；对于Ｆ４ＸＸ系列，将晶振频率用一个锁频环电路（ＦＬＬ 或 ＦＬＬ ＋）进行倍频。ＦＬＬ 或 ＦＬＬ＋在上电后以最低频率开始工作，并通过控制一个数控振荡器（ＤＣＯ）来调整到适当的频率。供处理器工作的时钟发生器的频率固定在晶振的倍频上，并提供时钟信号 ＭＣＬＫ。 外围模块及ＣＰＵ的时钟源选择非常灵活。可以用以实现各种低功耗模式下的运行。
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