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第三章 EM78447单片机硬件结构
第三章 EM78447单片机硬件结构
EM78447单片机是在EM78X56基础上发展而来,分EM78447A(28PIN)和EM78447B(32PIN)两种,采用低功耗、高速CMOS工艺制造的8位单片机，本章将讲述EM78447A/B单片机的内部结构、存贮器、中断、I/O、看门狗、振荡器和电压检测器等特点。
3.1. EM78447A/B主要功能特点
·采用8位数据总线和13位指令总线独立分离的Harvard结构设计。
·采用RISC指令集，共有58条单字节指令，其中99.9%为单周期指令（对程序计数器PC指针进行写操作除外）
·4K×13的程序存贮器（有OTP和掩膜二个版本） ·148个通用数据寄存器可直接寻址使用。 ·9个特殊功能寄存器
·具有一个结构选择寄存器用于设置振荡器的工作方式等 ·具有五级堆栈令程序嵌套更自由。
·三个双向三态I/O口(EM78447A: 20个I/O．EM78447B: 24个I/O), 可分别设置为上拉或集电极开路等。
·具有二个硬件中断和一个软件中断
·两种工作模式：正常工作模式 2mA/5V
休眠模式 1μA/5V(可由I/O唤醒)
·具有R-OPTION功能，即用电阻的上拉、下拉来选择内部程序的执行。 ·一个带8位预置器的8位定时/计数器，一个看门狗定时器（WDT）。 ·采用先进的加密方法保证用户代码不被读出。
·工作电压：2.5～5.5V 工作频率DC～20MHZ、工作温度0℃～70℃
3.2. EM78447型号分类、命名方法及管脚功能说明
3.2.1
型号分类(表3.1)
型 号 EM7447A EM7447B ROM（Bit） 4K×13 4K×13 RAM（Byte） 148 148 I/O 20 24 最短指令周期 100ns 100ns 3.2.2 命名方法:
EM 78 P 447 A P
封装形式P-DIP M-SOIC S-SSOP
区分 28/32引线 A-28PIN B-32PIN 类型名 P：OTP； 没有“P”为MASK版本 单片机系列号
EMC公司字头
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3.2.3
EM78447管脚功能描述
7A
图3.1 EM78447管脚图
管脚名称 P50～P53 P54～P57 P60～P67 I/O I/0 I/O I/O I/O P70～P77 INT OSCI OSCO 功 能 PIC16C55/57 对应管脚名 RAO～RA3 I/O I I/O RESET TCC VDD VSS NC
I I —— —— —— P50～P53为低4位双向I/O口,在EM78447A中口５只使用这低４位脚 P50～P57为高４位双向I/O口，在EM78447B无 中口5为8位双向I/O口 P60～P67为双向I/O口，可通过软件设置为RBO～RB7 内部上拉 P70～P77为双向I/O口．P74、P75可通过RCO～RC7 软件设为上拉．P76、P77可设为开路输出，P70、P71具有R－option的功能。 外部中断输入脚，下降沿触发中断 无 XTAL型：晶体振荡器或外部时钟输入脚 OSC1 RC 型：RC振荡器输入脚 XTAL型：晶体振荡器输出脚或外部时钟输入OSC2 脚。 RC型：输出一个指令周期的时钟信号 施密特触发输入脚，当该脚保持低电平时，MCLR 单片机复位 实时时钟/计数器输入脚，施密特触发，当RTCC 该脚不用时，必须接地或VCC 电源 VDD 地 VSS 未使用 表3.1 EM447管脚功能描述 第 26 页
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3.3. EM78447内部结构框图
EM78447在片内集成了一个8位算术运算单元ALU和工作寄存器ACC、4KROM、148个RAM、20～24个I/O口，8位预置器（PRESCALER）及8位计数器（TCC）、振荡器、看门狗、五级堆栈、中断控制器、指令寄存器、译码器和其它一些寄存器等。内部框图如3.2所示：
图3.2 EM78447内部功能框图
3.4. 程序存储器和堆栈
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3.4.1 程序存储器
EM78447内部程序存储器和堆栈示意图如下:
EM78447 8Bit EM78447 A9 A8 A7～A0 PC A11 A10 堆栈1 CALL、RET 堆栈2 RETL 堆栈3 RETI 堆栈4 椎栈5 000：硬件中断和量地址 000 001：软件中断向量地址 pageo FFF：复位地址 3FF
400 page1 7FF
800 page2
BFF
C00 page3 FFF
图３.3 程序存储器结构框图
MOV R2，A A9=A8=0 ADD R2，A A9=A8 =0
PC指针(寄存器R2)和堆栈的位数是12位，即寻址空间分别为4K，一个程序页面为1K。页面选择通过设定状态寄存器R3的Bit6（PS1）、Bit5 (PS0)来完成，内容下表(表3.3)所示:
PS1（R3.6） 0 0 1 1 PSO（R3.5） 0 1 1 1 程序页面地址 0页[000-3FF] 1页[400-7FF] 2页[800-BFF] 3页[C00-FFF] EM78447可在同一页面内直接跳转(JMP)和调用子程序(CALL)，即JMP时装入目标地址至PC的低10位,CALL时装入目标地址至PC的低10位,且PC+1压线,调用同1K页面内的任何程序。
在EM447中，当需要跳转或调用不同页面的子程序时，则须在调用前将修改R3的PS0/PS1、PS0，执行JMP或CALL会将状态寄存器R3的PS0/PS1、PS0载入PC的A10/A11、A10。
对PC（R2）进行直接操作指令如“MOV R2、A”、“ADD R2、A”、“BC R2，0”都将导致PC之第9及第10位（A9、A8）被清零，因此此类情况产生的任何跳转都限定在同一页面的前256个地址
TBL指令把存在Ａ中的相对地址加至R2(R2 +A→R2 )，且R2的第9、10位（A9、A8）
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