(5) 第3章 单片机基本系统.ppt
22页
College of Communication Engineering, Jilin University,第3章 单片机基本系统,2,College of Communication Engineering, Jilin University,本章提要,3.1 单片机最小系统3.2 电源电路3.3 时钟电路3.4 复位电路,3,College of Communication Engineering, Jilin University,本章提要,3.1 单片机最小系统3.2 电源电路3.3 时钟电路3.4 复位电路,4,College of Communication Engineering, Jilin University,,单片机最小系统（基本系统）： 所谓最小系统就是能够在上电时，单片机正常工作的基本保障虽然单片机将CPU、存储器以及I/O 集成在一个集成电路芯片中，但仍需要一些外部电路的支持，主要包括：电源、时钟、复位和I/O驱动等SCI1,,PWM 8CHAN,ECT,,,12K SRAM,HCS12 CPU,,,,,,BKP INT MMI,CM BDM MEBI,4K BYTESEEPROM,SIM,msCAN3,msCAN2,msCAN1,SCI0,SPI 2orPWMCH4-7,msCAN0or BDLC,msCAN4or IIC,SPI 1or PWMCH 0-3,SPI 0,,,PLL PIT,CRG,VREG,PIM,AD0,AD1,,3.1 单片机最小系统,,,,,时钟，复位,电源,,,,调试,系列,引脚1,7,College of Communication Engineering, Jilin University,1.中央处理器CPU：（1）中央处理器包括算术逻辑单元ALU、控制器（2）寄存器组： ①16位累加器或8位累加器A和B； ②16位变址寄存器X和Y； ③16位堆栈指针SP； ④16位程序计数器PC； ⑤16位条件码寄存器CCR。
3.1 单片机最小系统,8,College of Communication Engineering, Jilin University,2.A/D模块：16路8位、10位或12位；3.CAN模块：支持CAN2.0A、B两种协议，1Mbps；4.增强型输入捕捉定时器；5.PWM模块：8通道8位，或4通道16位，占空比可编程；6.串口模块：两个SCI，支持LIN协议；一个SPI；7.中断模块：最多20个带位中断的外部中断引脚，中断源 细分为7级；8.时钟模块：可通过内部锁相环使片内总线速度提升到最高40MHz3.1 单片机最小系统,9,College of Communication Engineering, Jilin University,本章提要,3.1 单片机最小系统3.2 电源电路3.3 时钟电路3.4 复位电路,10,College of Communication Engineering, Jilin University,,,CPU核心电压，内部产生,IO驱动及芯片工作电压,AD模块参考电压,锁相环工作电压内部产生外部添加滤波电路,内部稳压模块配置端,如果使用内部VREG，单一 +3.3V~+5V供电,AD模块工作电压,IO驱动及芯片工作电压,3.2 电源电路,11,College of Communication Engineering, Jilin University,1、工作电压输入3.3~5V VDDR：给内部电压调整器供电（43，44） VDDX1：给一部分I/O电路供电（41，40） VDDX2：给另一部分I/O电路供电（107，106）2、内部电压调整器VREG输出三组电压（1.8V，1.8V，2.8V） 有电压输出引脚，但不能作为电源使用， 需设计去耦电容，滤波以降低电源噪声 VDDF：2.8V，给片内闪存供电（13） VDD： 1.8V，给CPU内核供电 VDDPLL：1.8V，给锁相环电路供电（48）3、A/D模块供电电压5V VDDA A/D模块参考电压 VRH,工作电压输入,,,,3.2 电源电路,12,College of Communication Engineering, Jilin University,3.2 电源电路——示例,13,College of Communication Engineering, Jilin University,本章提要,3.1 单片机最小系统3.2 电源电路3.3 时钟电路3.4 复位电路,14,College of Communication Engineering, Jilin University,,,1、EXTAL为输入端，XTAL为输出端 2~16MHz；2、XTAL，EXTAL间可以接入不同的 振荡电路，形式和参数需要看具体 器件文档；3、单片机内部有压控振荡器（VCO), 经锁相环电路锁定后可以产生稳定 的高频时钟信号，40MHz4、自时钟模式：单片机内部有自时钟 电路，但频率不稳定，会随温度变 化，1~5.5MHz。
主要用于主时钟 电路故障时维持系统运行；,3.3 时钟电路,15,College of Communication Engineering, Jilin University,,,时钟树,3.3 时钟电路,16,College of Communication Engineering, Jilin University,,,印刷线路板布线,5、锁相环的滤波电路要尽量靠近单片机,3、晶振外壳要接地,3.3 时钟电路,17,College of Communication Engineering, Jilin University,本章提要,3.1 单片机最小系统3.2 电源电路3.3 时钟电路3.4 复位电路,18,College of Communication Engineering, Jilin University,,初始化微控制器内部电路将所有寄存器恢复成默认值确认MCU的工作模式禁止中断关闭外设将IO置为高阻输入状态等待时钟振荡趋于稳定从固定地址（0xFFFE， 0xFFFF）取得复位向量并以该内容为起始地址开始执行指令,复位的执行过程,3.4 复位电路,19,College of Communication Engineering, Jilin University,,,有多种引起复位的因素，有相应的标志位和向量（可以进行不同的初始化流程）上电复位电源丢失复位外部产生的手动复位信号时钟丢失引起的复位看门狗复位（又叫 watchdog timer,是一个定时器电路, 一般有一个输入,叫喂狗,一个输出到MCU的RST端,MCU正常工作的时候,每隔一端时间输出一个信号到喂狗端,给 WDT 清零,如果超过规定的时间不喂狗，WDT 就会给出一个复位信号到MCU。
看门狗的作用就是防止程序发生死循环，或者说程序跑飞复位的原因,3.4 复位电路,20,College of Communication Engineering, Jilin University,,,• Power-On Reset,• External Hardware Reset,• Low voltage reset,• COP reset,• clock monitor reset,,,,,不可屏蔽,可屏蔽,3.4 复位电路,21,College of Communication Engineering, Jilin University,,,3.4 复位电路,51,P58,22,College of Communication Engineering, Jilin University,,,3.4 复位电路,P68,。
