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单元一(4)GP32单片机介绍及I/O口使用
一、GP32单片机介绍
1.性能概述
MC68HC908GP32有40脚、42脚、44脚三种封装形式; MC68HC908GP32的主要特点概述如下:
512B片内RAM;32K片内Flash程序存储器,具有在线编程能力和必威体育官网网址功 能
时钟发生器模块,具有32KHz晶振PLL电路,可产生各种工作频率;8MHz内部总线频率
增强的HC05 CPU结构;16种寻址方式(比HC05多8种);16位变址寄存器和堆栈指针;存储器至存储器数据传送;快速8×8乘法指令;快速16/8 除法指令;扩展的循环控制功能;BCD功能
33根通用I/O脚,包括26根多功能I/O脚和5或7根专用I/O脚;PTA、PTC和PTD的输入口有可选择的上拉电阻;PTC0—PTC4有15mA吸流和放流能力,其他口有10mA吸流和放流能力 (总体驱动电流应小于150mA);所有口有最高5mA输入电流保护功能
增强型串行通讯口SCI;串行外围接口SPI;两个16位双通道定时器
接口模块(TIM1和TIM2),每个通道可选择为输入捕捉、输出比较和PWM,其时钟可分别选为内部时钟的1、2、4、8、6、32和64的分频值;带时钟预分频的定时基模块有8种周期性实时中断(1、4、16、256、512、1024、2048和4096Hz),可在STOP方式时使用外部32KHz晶振周期性唤醒CPU;8位键盘唤醒口。
系统保护特性:计算机工作正常(COP)复位;低电压检测复位,可选为3V或5V操作;非法指令码检测复位;非法地址检测复位。
具有PDIP40、SDIP42和QFP44封装形式。
优化用于控制应用;优化支持C语言。
2.内部结构简图与引脚功能
GP32内部有以下主要部分
CPU08
存储器
定时接口模块
定时基模块
看门狗模块
并行I/O接口
串行通信接口SCI
串行外设接口SPI
断点模块
A/D转换模块
键盘中断模块
时钟发生模块及锁相环电路
低电压禁止模块
复位与中断模块
监控模块MON
系统设置模块
MC908GP32结构框图(44Pin)
GP32单片机的引脚功能
电源类引脚
控制类引脚
I/O类引脚
其它
3.GP32存储器组织
CPU08可寻址64K地址空间,地址范围是$0000~$FFFF,在寻址范围内分成多个不同区段,每个区段的作用不同。
MC68HC908GP32单片机的存储器组织及地址分配见下图。
RAM的地址范围:$0040~$023F,共512字节。这个区域既是用户RAM,也是堆栈RAM。空间较小,必须合理安排初始堆栈指针和用户数据。
有192字节的RAM属于第0页,范围:$0040~$00FF,第0页寻址方便。
复位时 SP = $00FF。
实际编程时,堆栈使用的地址空间是$023F→更低地址方向,用户数据使用的地址空间是$0040→更高地址方向。
二、GP32最小系统构成
MC908GP32芯片(以40脚封装为例)最小系统的外围支撑电路包括电源与滤波电路、晶振电路和复位电路,其中各个部分的功能如下:
电源供给与滤波
晶振电路
复位电路
三、GP32单片机I/O口介绍及使用
1.I/O接口基本概念
I/O接口,即输入输出接口,是微控制器同外界进行交互的重要通道。这些接口千变万化,种类繁多,有显而易见的人机交互接口,如操纵杆、键盘、显示器;也有无人介入的接口,如网络接口、机器设备接口。
通用I/O: GPIO(General Purpose I/O),是I/O的最基本形式,它是一组输入或输出引脚,有时也称为并行I/O(parallel I/O)。
输入引脚有三种不同的连接方式:带上拉电阻的连接、带下拉电阻的连接和“悬空”连接。
作为通用输出引脚,MCU内部程序向该引脚输出高电平或低电平来驱动器件工作,即开关量输出。如图下图所示。其中O1引脚是发光二极管LED的驱动引脚,当O1引脚输出高电平时,LED不亮;当O1引脚输出低电平时,LED点亮。O2引脚接蜂鸣器驱动电路,当O2脚输出高电平时,蜂鸣器响;O2脚输出低电平时,蜂鸣器不响。
2.MC68HC908GP32的并行I/O端口
MC68HC908GP32单片机有5个普通I/O口,分别是A口、B口、C口、D口、E口。它们中的大部分具有双功能,本节仅讨论它们作为普通I/O功能时的编程方法
(1)A口
A口的8根引脚与键盘中断模块的引脚复用,这里只讨论A口作为普通I/O口的功能。
①A口逻辑电路框图
下图给出了A口作为普通I/O使用时,一个外部引脚的相应内部逻辑电路框图。当DDRAx=1时,读地址$0000就是读PTAx。当DDRAx=0时,读地址$0000就是读引脚PTAx 电平。
②A口
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