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第 13 讲 ST7 系列微处理器介绍

第 13 讲 ST7 系列微处理器介绍. 电气工程系 赵志衡 E-mail:zhzhhe@hit.edu.cn. 本讲的主要内容. ST7 系列微处理器的特点 ST72F264 的功能部件 ST72F264 的 A/D 转换器 A/D 转换编程实例 JTAG 方式仿真开发. ST 系列微处理器的特点. 品种多， 8 位 ~32 位，仅 8 位机就有近 200 种 存储技术 低功耗技术 抗干扰技术 可靠性高. ST7 系列微处理器特点. 电压范围宽 片上功能部件多 电可擦除存储器 多种低功耗方式 开发方便（ ICP ）：在线编程.

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第 13 讲 ST7 系列微处理器介绍

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Presentation Transcript

  1. 第13讲 ST7系列微处理器介绍 电气工程系 赵志衡 E-mail:zhzhhe@hit.edu.cn

  2. 本讲的主要内容 • ST7系列微处理器的特点 • ST72F264的功能部件 • ST72F264的A/D转换器 • A/D转换编程实例 • JTAG方式仿真开发

  3. ST系列微处理器的特点 • 品种多，8位~32位，仅8位机就有近200种 • 存储技术 • 低功耗技术 • 抗干扰技术 • 可靠性高

  4. ST7系列微处理器特点 • 电压范围宽 • 片上功能部件多 • 电可擦除存储器 • 多种低功耗方式 • 开发方便（ICP）：在线编程

  5. ST72F264功能部件 • 8位CPU，支持位处理。 • 监视定时器（Wacthdog） • 电源管理单元 • 辅助电压监测单元 • 在线编程单元（ICP） • 2个16位定时器 • 晶振管理系统：可选择外接晶振或使用片内晶振，以及内部锁相倍频。 • I/O口：PA（8位）、PB（8位）、PC（6位） • 6输入通道10位A/D转换器

  6. ST72F264的功能部件 • 15个中断源 • 全双工异步串行通讯接口（SCI） • 全双工同步串行外围接口（SPI）：支持外扩芯片。 • I2C接口：支持对I2C总线芯片的扩展。 • 256个字节片内RAM，所有字节均可位寻址。 • 8k程序存储器（xflash）

  7. ST72F264的存储器结构 • ST7系列微处理器对HW寄存器、内存及程序存储器采取统一编址，离散分布于0000h~ffffh空间。 • 0000h~007fh为HW寄存器区 • 0080h~017fh为RAM区（0100~017fh作为栈区或一般数据区），0080h~00ffh空间支持8位方式寻址，称为短寻址。 • E000h~ffffh为程序存储器，其中ffe0h~ffffh单元是中断入口地址区，编程时不要误写入程序代码。

  8. I/O端口 • DDR数据方向寄存器（PBDDR） 用于设置该端口的每一位用于输入（0）或者输出（1） • OR选择寄存器（PBOR） 该端口选择为输出时：OR=0 开漏输出 OR=1 推拉输出 该端口选择为输入时：OR=0 浮置输入 OR=1 上拉输入

  9. I/O端口 • DR数据寄存器（PBDR） 对其进行读写，即可完成相应数据的输入或输出

  10. ST72F264的A/D转换器 • ST72F264有关A/D转换的HW寄存器 • ADCCSR（0071h）：A/D转换控制、状态寄存器。 • ADCDRH（0070h）：A/D转换结果高8位寄存器。 • ADCDRL（006Fh）：A/D转换结果低2位寄存器，仅D0、D1位有效。

  11. ADCCSR(0071h) • EOC：转换结束标志. 当完成一次AD转换时，由硬件置“1”。进行读ADCDRH寄存器，或者写ADCCSR寄存器操作时，硬件对其自动清零 • ADON：AD转换启动位 ADON=1，启动AD转换器。（在启动AD转换器前应设好SLOW、SPEED位） ADON=0，禁止AD转换器工作。

  12. ADCCSR • SPEED、SLOW：AD转换所需脉冲频率选择位。

  13. ADCCSR • CH2、CH1、CH0：AD转换通道选择位

  14. ST72F264的DEMO板

  15. A/D转换的汇编程序 st7/ ；声明为ST7汇编程序 TITLE "ADC.ASM" ；声明该汇编文件名 MOTOROLA ；立即数采用MOTOROLA格式 #INCLUDE "st72F264.inc"；ST72F264寄存器及内存映射文件。 WORDS ；标号采用16位地址 segment 'rom' ；指向程序存储器

  16. A/D转换的汇编程序 .main call init ；调用初始化子程序 .wait btjf ADCCSR, #7, wait；EOC是否为1，否则转到.wait ld A, ADCDRH ； 读AD转换结果的高8位 ld PBDR, A ；将转换结果由PB口输出，驱动8个LED jra wait ；跳转到.wait处，进行下一次转换

  17. A/D转换的汇编程序 .init ld A, #$FF ；将立即数ffh送入寄存器A中 ld PBDDR, A ；将PB口配置为输出口 ld PBOR, A ；将PB口配置为推—拉方式 ld A, #$25 ；将立即数25h送入寄存器A中 ld ADCCSR, A ；AD转换命令字为00100101，选择 通道5；选择fcpu/2频率作为AD转 换脉冲，启动AD转换器。 ret

  18. A/D转换的汇编程序 segment 'vectit' DC.W 0 ; FFE0-FFE1h DC.W 0 ; FFE2-FFE3h DC.W 0 ; FFE4-FFE5h DC.W 0 ; FFE6-FFE7h DC.W 0 ; FFE8-FFE9h DC.W 0 ; FFEA-FFEBh DC.W 0 ; FFEC-FFEDh DC.W 0 ; FFEE-FFEFh DC.W 0 ; FFF0-FFF1h DC.W 0 ; FFF2-FFF3h DC.W 0 ; FFF4-FFF5h DC.W 0 ; FFF6-FFF7h DC.W 0 ; FFF8-FFF9h DC.W 0 ; FFFA-FFFBh DC.W 0 ; FFFC-FFFDh DC.W main ; FFFE-FFFFh END

  19. JTAG方式仿真开发 • InDART-ST72F264通过一个并行端口与PC主机连接，并通过一个10引脚探针与目标板的标准ICP连接器相连，实现JTAG方式仿真。 • 利用inDART-ST72F264，用户可以实现编辑程序、编译、下载、在线仿真及调试程序等功能，可对硬件和软件进行实时测试。

  20. ST72F264的开发 • 可实时执行代码； • 可在线调试； • 内置FLASH编程器； • 由目标应用板提供工作电压； • 使用标准芯片，保证最终应用的电特性不变； • 工作频率可达到所仿真单片机的最大值； • 可对汇编源代码调试并支持第三方的C语言编译器。

  21. 与传统仿真（MCS51）的区别 • 传统的在线仿真的目标应用程序是在仿真器内部执行和仿真， • inDART-ST72F264是利用目标单片机承担在线操作。这就意味着所有的单片机功能部件（定时器、A/D转换器、I/O引脚等）不是通过外部设备来进行重构和模拟，而是直接利用目标单片机的外设进行调试。 • 具有ICP在线编程功能，允许在线更新FLASH程序存储器的内容。

  22. 仿真的限制 • inDART-ST72F264比传统的在线仿真有更大的优越性，但同其它仿真系统一样，调试也要占用一些芯片资源。具体占用资源为： • 要占用7个堆栈字节； • 程序区保留180个字节用于监视代码(从地址FF28h-FFDCh)； • 保留ICCDATA和ICCCLK线用于器件编程和在线调试(即保留PA5和PA6 I/O线)； • 保留TRAP指令和TRAP中断向量用于监视代码。

  23. 仿真的限制 • 由于仿真器占用了这些资源，使它在仿真调试时应用受到限制，所以在调试时必须在上述规定的资源之外正确地设置目标单片机，否则目标应用程序不能正确运行。 • 需要注意的是，一旦不采用此仿真器进行仿真而采用直接下载并运行方式，对单片机资源的限制也就自然取消了。

  24. END • 仔细阅读实验指导书中第5章的内容 • 实验前做好预习

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