W78ERD2是一种8位微控制器

1。一般说明W78ERD2是一种8位微控制器，其引脚和指令集与标准80C52兼容。W78ERD2包含一个64-kb的flash-eprom，其内容可以通过存储在辅助的4-kb flash-eprom中的加载程序在系统中更新。一旦内容得到确认，就可以对其进行安全保护。W78ERD2还包含256字节的片上RAM；1 KB的辅助RAM；四个8位、双向和位可寻址I/O端口；一个额外的4位端口P4；三个16位定时器/计数器；以及一个串行端口。这些外围设备都由9个具有4个优先级的中断源支持。W78ERD2有两种功率降低模式：空闲模式和断电模式，这两种模式都是软件可选的。空闲模式关闭处理器时钟，但允许外围设备继续工作，而断电模式会停止晶体振荡器，以实现最小功耗。断电模式可以在任何时间和任何状态下激活，而不会影响处理器。

功能描述W78ERD2体系结构由一个核心处理器组成，它支持111个不同的操作码，并引用64kb的程序空间和64kb的数据空间。它被各种寄存器包围；四个通用I/O端口；一个专用、可编程的4位I/O端口；256字节RAM；1 kb辅助RAM（辅助RAM）；三个计时器/计数器；一个串行端口；以及一个内部74373锁存器和74244缓冲区，可切换到端口2。本节介绍RAM、计时器/计数器、时钟、电源管理、减少EMI发射和重置。

计时器/计数器W78ERD2有三个计时器/计数器，分别称为计时器0、计时器1和计时器2。每个定时器/计数器由两个8位数据寄存器组成：定时器0的TL0和TH0，定时器1的TL1和TH1，定时器2的TL2和TH2。定时器0和定时器1的操作与W78C52相似，这些定时器由TCON和TMOD寄存器控制。
W78ERD2/W78ERD2A型
定时器2由t2con寄存器控制。与定时器0和1一样，定时器2可以作为外部事件计数器或内部计时器运行，这取决于t2 c on中位c/t2的设置。定时器2有三种操作模式：捕获、自动重新加载和波特率生成器。在捕获或自动重新加载模式下，RCAP2H和RCAP2L是重新加载/捕获寄存器，时钟速度与计时器0和1相同。
五2。特点•8位CMOS微控制器•引脚与标准80C52兼容•指令集与80C52兼容•四个8位I/O端口；端口0具有软件启用的内部上拉电阻。•一个额外的4位I/O端口，具有中断和芯片选择功能•三个16位定时器•可编程时钟输出•可编程计数器阵列（PCA），具有脉宽调制、捕获、比较和看门狗功能•9个中断源，具有4个优先级•带帧的全双工串行端口-错误检测和自动地址识别•64-kb，系统可编程，flash-eprom（ap flash-epraom）•4-kb辅助flash-eprom用于加载程序（ld flash-eprom）•256字节片上RAM•1-kb辅助RAM，软件可选•软件重置•每台机器每周期12个时钟le操作（默认）。速度高达40兆赫。•编写器设置的每台机器循环操作6个时钟。速度高达20兆赫。•2个DPTR寄存器•低EMI（抑制ALE）•内置电源管理，具有空闲模式和断电模式•代码保护•软件包：-无铅（RoHS）DIP 40:W78ERD2A40DL-无铅（RoHS）PLCC 44:W78ERD2A40PL-无铅（RoHS）PQFP 44:W78ERD2A40FL

时钟W78ERD2设计用于晶体振荡器或外部时钟。W78ERD2集成了一个内置的晶体振荡器。为了使振荡器工作，必须将晶体连接在插脚XTAL1和XTAL2之间，并且可以将负载电容器从每个插脚连接到地面。此外，如果晶体频率高于24兆赫，则应在XTAL1和XTAL2之间连接一个电阻，以提供直流偏压。外部时钟连接到插脚XTAL1，而插脚XTAL2应保持断开状态。根据晶体振荡器的要求，XTAL1输入是一个CMOS类型的输入。因此，逻辑1电压应高于3.5 V。
电源管理W78ERD2提供两种模式：空闲模式和断电模式，以降低功耗。两种模式均由软件输入。设置PCON寄存器中的IDL位时，W78ERD2进入空闲模式。在空闲模式下，处理器的内部时钟停止，而外围设备和中断逻辑的内部时钟继续运行。当发生中断或复位时，W78ERD2将退出空闲模式。设置PCON寄存器中的PD位时，W78ERD2进入断电模式。在断电模式下，所有时钟都停止，包括振荡器。当硬件复位或通过外部中断INT0或INT1（如果启用）时，W78ERD2将退出掉电模式。
减少EMI发射如果晶体频率小于25 MHz，将选项寄存器中的位7设置为0以减少EMI发射。有关更多信息，请参阅选项位。
复位外部复位信号在S5P2处采样。要生效，必须在振荡器运行时保持高电平至少两个机器周期，因为W78ERD2有一个特殊的故障消除电路，忽略复位线路上的故障。在复位过程中，端口初始化为FFH，堆栈指针初始化为07H，所有其他SFR初始化为00H，除了两个例外，SBUF不改变，PCON中的位4不清除。

端口4和基址寄存器端口4、地址E8H是一个4位、多用途、可编程I/O端口。每个位可以单独配置，寄存器p4cona和p4conb包含选择每个管脚模式的控制位。每个销有四种工作模式。模式0：双向I/O端口，如端口1。如果启用，P4.2和P4.3将充当INT3和INT2的外部中断。模式1：在指定地址读取与RD信号同步的选通信号。这些信号可作为外部外围设备的芯片选择信号。模式2：在指定地址写入与WR信号同步的选通信号。这些信号可作为外部外围设备的芯片选择信号。模式3：读/写频闪灯信号与指定地址的rd或wr信号同步。这些信号可作为外部外围设备的芯片选择信号。在模式1–3中，芯片选择信号的地址范围取决于寄存器p4xah和p4xal的内容，后者分别包含p4.x的16位地址比较器的高阶字节和低阶字节。以下示意图说明了这一点。

例如，以下程序将P4.0设置为I/O端口地址1234H−1237H的写入选通信号，极性为正，而P4.1−P4.3用作常规I/O端口。

MOV P40AH，35；12H MOV P40AL，35；34H；P4.0的基本I/O地址1234H。MOV p4cona，35；001010B；P4.0是写选通信号；地址A0和A1被屏蔽。mov p4conb，35；00h；p4.1 p4.3是常规I/O端口mov p2econ，35；10h将p40sinv设置为1，将p4.0写入选通反转为正极。然后，任何指令movx@dptr，a（其中dptr在1234h）在插脚p4.0上生成正极性、写选通信号，而指令mov p4、x35；xx在p4.3插脚4.1上放置3位

中断本节提供有关外部中断int2和int3的更多信息，并提供中断优先级和轮询序列的概述。
外部中断2和3 W78ERD2提供两个额外的外部中断，即INT2和INT3，类似于标准80C52中的外部中断INT0和INT1。这些中断由xicon（外部中断控制）寄存器配置，该寄存器不是80c52中的标准寄存器。它的地址是0c0h。xicon是位可寻址的；例如，“setb 0c2h”设置xicon的ex2位。
8.2中断优先级每个中断在W78ERD2中有四个优先级中的一个，如下所示

可编程定时器/计数器W78ERD2有三个16位可编程定时器/计数器。时基选择W78ERD2为定时器提供两种速度。计时器的计数为时钟的1/12，与标准8051系列中的相同速度。或者，计时器可以在时钟的1/6处计数，称为涡轮模式。该速度由CKCON中的T0M、T1M和T2M位控制。默认值为零，选择时钟的1/12。如果选项位3设置为1以选择12个时钟/机器周期，则这3个位（T0M、T1M和T2M）无效。
定时器0和定时器1定时器0和1各有一个16位定时器/计数器，由两个8位寄存器组成：定时器0由th0（8 msb）和tl0（8 lsb）组成，定时器1由th1和tl1组成。这些计时器/计数器可以配置为作为计时器、机器循环计数器或基于外部输入的计数器运行。“定时器”或“计数器”功能本身由TMOD寄存器中相应的“t c/”位选择：定时器0的位2和定时器1的位6。此外，每个定时器/计数器可以在四种可能模式中的一种模式下工作，这些模式由TMOD中的位m0和m1选择。本节的其余部分解释计时器的时基，然后介绍每个模式。模式0在模式0中，计时器/计数器是一个13位计数器，其中8个MSB在THX中，5个LSB在TLX中是5个较低的位。TLX中的上三位被忽略。因为THX和TLX是分开读取的，所以定时器/计数器的作用就像一个8位计数器，带有一个5位、除以32的预刻度。计数仅在设置了trx且gate=0或intx=1时启用。计时器/计数器的计数取决于t c/。当t c/设为0时，计时器/计数器根据在ckcon中由位txm选择的时基计数时钟的负边。当t c/设置为1时，它计算t0（p3.4，计时器0）或t1（p3.5，计时器1）上的下降边缘。当13位计数器达到1ffh时，下一个计数将在计时器/计数器上滚动到0000h，并设置计时器溢出标志tfx（in tcon）。如果启用，则会发生中断。

模式1模式1与模式0相似，只是定时器/计数器是16位计数器，而不是13位计数器。使用THX和TLX中的所有位。当计时器从ffffh移动到0000h时，会发生翻滚。模式2模式2与模式0类似，只是TLX的作用类似于8位计数器，THX保持TLX的自动加载值。当tlx寄存器从ffh溢出到00h时，设置计时器溢出标志tfx位（在tcon中），用thx的内容重新加载tlx，计数过程继续。重新加载操作不会影响THX寄存器。

模式3模式3在需要额外的8位定时器时使用，它对定时器0和定时器1有不同的影响。定时器0将tl0和th0分为两个单独的8位计数寄存器。TL0使用定时器0控制位t c/、gate、tr0、int0和tf0，可以计数时钟周期（clock/12或clock/6）或pin t0的下降沿。同时，TH0从定时器1接收TR1和TF1，并可以计算时钟周期（时钟/12或时钟/6）。模式3只是冻结计时器1，它提供了一种打开和关闭计时器的方法。当定时器0处于模式3时，定时器1仍可以用于模式0、1和2，但其灵活性有限。定时器1仍可用作定时器/计数器（或串行端口的波特率发生器），并保留使用gate和int1引脚，但它不再控制溢出标志tf1和启用位tr1。

定时器/计数器2定时器2是一个16位上/下计数器，配备捕获/重新加载功能。它由t2mod寄存器配置，由t2con寄存器控制。与计时器0和1一样，计时器2可以计数时钟周期（fosc/12或fosc/6）或外部t2针（由t2 c/选择），有四种操作模式，每种模式都在下面讨论。捕获模式捕获模式通过设置t2con寄存器中的rl2 cp/位来启用。在捕获模式下，定时器2用作16位递增计数器。当计数器从ffffh滚动到0000h时，设置了一个tf2位，如果启用，则生成一个中断。如果设置了exen2位，那么t2ex引脚上的负转换将捕获rcap2l和rcap2h寄存器中tl2和th2寄存器中的值。此操作还导致设置t2con中的exf2位，这也可能生成中断。

自动重新加载模式，通过清除t2con中的rl2 cp/位和t2mod中的dcen位启用该模式计数。在此模式下，定时器2是一个16位递增计数器。当计数器从ffffh滚动到0000h时，rcap2l和rcap2h的内容自动重新加载到tl2和th2，并设置计时器溢出位d2。如果设置了exen2位，则t2ex引脚的负转换也会导致重新加载，这也会设置t2con中的exf2位。

自动重新加载模式，向上/向下计数此模式在t2con中的rl2 cp/位清除且t2mod中的dcen位设置时启用。在此模式下，定时器2是一个向上/向下计数器，其方向由t2ex引脚控制（1=向上，0=向下）。当计时器2在向上计数时溢出时，计数器由rcap2l和rcap2h重新加载。当计时器2在向下计数时，当计时器2等于rcap2l和rcap2h时，计数器用ffff重新加载。无论哪种情况，都会设置计时器溢出位d2，并切换exf2位，尽管exf2不能g在此模式下生成中断。

波特率发生器模式波特率发生器模式通过设置t2con寄存器中的rclk或tclk位来启用。在波特率生成器模式下，计时器2是一个16位的递增计数器，它在溢出时自动重新加载，但此溢出不会设置计时器溢出位。如果设置了exen2，则t2ex管脚上的负转换将在t2con中设置exf2位，如果启用，则生成中断请求。

模式0模式0是半双工、同步模式。RxD发送和接收串行数据，TXD发送移位时钟。TXD时钟由W78ERD2提供。每帧发送或接收8位，首先是LSB。波特率固定在振荡器频率的1/12。功能框图如下所示。

如前所述，数据进入和离开RxD上的串行端口。TXD线路提供移位时钟，它将数据移入和移出W78ERD2以及线路另一端的设备。任何写入sbuf的指令都会启动传输。移位时钟被激活，数据在RxD引脚上移出，直到所有8位被传输。如果sm2设置为1，则数据将在txd下降沿之前的一个时钟周期出现在rxd上，然后txd时钟在再次变高之前保持低两个时钟周期。如果sm2设置为0，则数据显示在txd下降沿之前的rxd三个时钟周期上，txd时钟随后在再次变高之前保持低6个时钟周期。这样可以确保接收设备可以在TXD上升沿或TXD时钟低时对RXD数据进行时钟。最后，一旦传输了最后一位，ti标志在c1中设置为高。当REN为1，RI为零时，串行端口接收数据。TXD时钟激活，串行端口锁定换档时钟上升沿上的数据。因此，外部设备应在TXD的下降沿上显示数据。这个过程一直持续到八位全部被接收为止。然后，在txd上的最后一个上升沿之后，ri标志在c1中设置为高，在软件清除ri之前停止接收。
模式1模式1为全双工异步模式。串行通信帧由在TXD上传输和在RXD上接收的10位组成。10位由一个起始位（0）、8个数据位（LSB优先）和一个停止位（1）组成。当W78ERD2接收到数据时，停止位进入scon中的rb8。波特率是定时器1溢出的1/16或1/32，可以设置为各种重新加载值。（1/16或1/32系数由PCON SFR中的SMOD位决定。）功能图如下所示。
斯布夫

当数据写入SBUF时，传输开始，但与定时器1的翻滚同步（按配置除以16或32），而不是写入信号。W78ERD2等待计时器1（除以16或32）的下一次滚动，然后将数据放入txd。下一个位在下一个翻转之后放置在txd上。在所有8位数据被传输后，停止位被传输。最后，在写入信号后的第十个翻转处设置ti标志。只有当REN高时才启用接收。W78ERD2以16倍于所选波特率的速率采样RxD线路，寻找下降沿。当在RxD管脚上检测到下降沿时，定时器1（除以16或32）立即复位以更好地对齐位边界，串行端口开始接收数据。计数器的16个状态有效地将时间划分为16个片，位检测是在三个最佳状态下使用第8、第9和第10个状态进行的。如果起始位无效（1），接收中止，串行端口继续寻找RxD上的下降沿。如果起始位有效，则八个数据位被移入。然后，如果（1）ri=0和（2）sm2=0或停止位=1，停止位被放入rb8，数据被放入sbuf，ri被设置。否则，接收到的帧可能丢失。在停止位的中间，W78ERD2继续寻找RxD上的下降边缘。
模式2模式2为全双工异步模式。串行通信帧由11位组成，在TXD上传输，在RXD上接收。11位由一个起始位（0）、8个数据位（LSB优先）、一个可编程第9位（TB8）和一个停止位（1）组成。第9位被读入RB8并从RB8传输。波特率为振荡器频率的1/32或1/64，1/32或1/64系数由PCON SFR中的SMOD位决定。功能图如下所示。

当数据写入SBUF时，传输开始，但与计数器的翻转（按配置除以32或64）同步，而不是写入信号同步。W78ERD2等待计数器的下一次滚动（除以32或64），然后将数据放入txd。下一个位在下一个翻转之后放置在txd上。在所有9位数据传输后，停止位被传输。最后，在写入信号后的第十一个翻转处设置ti标志。只有当REN高时才启用接收。W78ERD2以16倍于所选波特率的速率采样RxD线路，寻找下降沿。当在RxD管脚上检测到下降沿时，计数器（除以32或64）立即复位以更好地对齐位边界，并且串行端口开始接收数据。计数器的16个状态有效地将时间划分为16个片，位检测是在三个最佳状态下使用第8、第9和第10个状态进行的。如果起始位无效（1），接收中止，串行端口继续寻找RxD上的下降沿。如果起始位有效，其余的位将被移入。然后，如果（1）ri=0和（2）sm2=0或接收到的第9位=1，则将第9位放入rb8，将数据放入sbuf，并设置ri。否则，接收到的帧可能丢失。在停止位的中间，W78ERD2继续寻找RxD上的下降边缘。
模式3模式3在各方面与模式2相似，只是波特率可编程方式与模式1中可编程方式相同。功能图如下所示。

10.5帧错误检测未检测到有效停止位时发生帧错误。这可能表明串行数据通信不正确。通常，帧错误是由串行通信线路上的噪声或争用引起的。W78ERD2能够检测帧错误并设置一个可由软件检查的标志。帧错误fe位位于scon.7中。在标准8051系列中，该位通常用作SM0。然而，在W78ERD2中，它具有双重功能，称为sm0/fe。实际上有两个独立的标记，一个用于SM0，另一个用于FE。实际上作为scon.7访问的标志由smod0（pcon.6）位决定。当smod0设置为1时，则访问fe标志。当smod0设置为0时，则访问sm0标志。FE位由硬件设置为1，但必须由软件清除。一旦设置了fe，之后接收到的任何帧，即使没有任何错误，也不清除fe标志。该标志必须由软件清除。请注意，在读取或写入FE时，SMOD0必须设置为1。

多处理器通信多处理器通信在模式2和3中使用第9个数据位。在W78ERD2中，只有当接收的字节对应于给定或广播地址时，才会设置ri标志。此硬件功能消除了检查每个接收地址所需的软件开销，并大大简化了软件程序员的任务。在多处理器通信模式中，地址字节通过第9位与数据字节进行区分，第9位为地址字节设置得很高。当主处理器想要将一个数据块传输到其中一个从机时，它首先发送目标从机（或从机）的地址。当等待地址字节时，所有从处理器的sm2位都应该设置为高。这样可以确保它们只被地址字节的接收中断。自动地址识别功能确保只有已寻址的从机实际上被中断，因为地址比较是由硬件而不是软件完成的。寻址从机清除SM2位，从而清除接收数据字节的方式。当sm2=0时，从机在接收每个完整数据帧时被中断。未寻址的奴隶不会受到影响，因为他们仍在等待他们的地址。主处理器可以使用给定的地址有选择地与从机组通信。所有从机都可以使用广播地址一起寻址。每个从机的地址在SADDR和SADEN寄存器中定义。从机地址是SADDR SFR中指定的8位值。saden sfr实际上是saddr中字节值的掩码。如果saden中的位位置为0，则saddr中的相应位位置不重要。只有sadden中对应位为1的saddr中的位位置用于获取给定地址。这使得用户可以灵活地处理多个从属服务器，而不必更改SADDR中的从属服务器地址。下面的示例显示了用户如何定义给定的地址以寻址不同的从机。