8XC251SA，8XC251SB，8XC251SP，8XC251SQ 嵌入式微控制器用户指南PDF电子书下载

第1章 导读 1

1.1 指南内容 1

1.2 符号约定和术语 2

1.3 有关资料 3

1.3.1 数据小册子 4

1.3.2 应用说明 4

1.4 客户服务 4

1.4.1 如何使用Intel的FaxBack服务 5

1.4.2 如何使用Intel的应用BBS 5

1.4.3 如何在BBS上查找最新的Ap-BUILDER文件和超级文本手册及数据小册子 6

第2章 结构综述 7

2.1 8XC251SA、SB、SP、SQ结构 7

2-1 8XC251SA、SB、SP、SQ功能方框图 8

2-1 8XC251SA、SB、SP、SQ特征 9

2.2 MCS 251微控制器核心 9

2.2.2 时钟和复位单元 10

2-1 CPU 10

2.2.1 CPU 10

2.2.3 中断处理器 11

2.2.4 片内代码存储器 11

2.2.5 片内RAM 11

2.3 片内外设 11

2-3 时钟定义 11

2.3.1 定时器／计数器和监视定时器 12

2.3.2 可编程计数器陈列(PCA) 12

2.3.3 串行I/O端口 12

2.4 A级差异摘要 12

2.4.2.2 外部存储器 13

2.4.1 封装选择 13

2.4.2 存储器地址空间 13

2.4.2.1 片内存储器 13

2.4.3 配置字节 13

3.1 MCS251微控制器的地址空间 14

3-1 MCS251微控制器地址空间 14

第3章 地址空间 14

3.1.1 与MCS51结构的兼容性 15

3-2 MCS51结构的地址空间 16

3-1 地址映象 16

3.2 8XC251SA、SB、SP、SQ存储器空间 17

3-3 地址空间映象MCS51结构至MCS251结构 17

3-4 8XC251SA、SB、SP、SQ存储器空间 18

3-5 8XC251SA、SB、SP、SQ存储器空间的硬件实现 19

3.2.1 片内通用数据RAM 19

3.2.2 片内代码存储器(83C251SA、SB、SP、SP/87C251SA、SB、SP、SQ) 19

3-2 读取两字节代码的最短时间 20

3.2.3 外部存储器 20

3.2.2.1 寻址访问00:区域内的片内代码存储器 20

3.3.1 字节、字和双字寄存器 21

3.3 8XC251SA、SB、SP、SQ寄存器堆 21

3.2.4 A级8XC251SB的存储器空间 21

3-3 寄存器组选择 21

3-6 寄存器堆 22

3.3.2 专用寄存器 22

3-7 寄存器堆单元0-7 23

3-4 寄存器堆中的专用寄存器及它们对应的SFR 23

3.3.2.1 累加器和B寄存器 23

3.3.2.2 扩展的数据指针DPX 24

3.3.2.3 扩展的堆栈指针SPX 24

3-8 寄存器堆中的专用寄存器及它们对应的SFR 24

3-5 8XC251SA、SB、SP、SQ、SFR映象和复位值 25

3.4 特殊功能寄存器(SFR) 25

3-6 核心SFR 26

3-7 I/O端口SFR 26

3-8 串行I/O SFR 27

3-9 定时器／计数器和监视定时器SFR 27

3-10 可编程程计数器阵列（PCA）SFR 27

第4章 器件配置 29

4.1 配置综述 29

4.2 器件配置(B级) 29

4.3 器件配置(A级) 30

4.4 配置位 30

4.5 器件配置(A级兼容) 31

4-1 配置阵列的外部地址 31

4-1 B级器件的配置阵列（片内） 31

4-2 B级器件的配置阵列（片外） 32

4-3 用户配置字节UCONFIGO 33

4-4 用户配置字节UCONFIGI 34

4-3 存储器信号选择（RD1：0），A级 35

4-2 存储器信号选择（RD1：0），B级 35

4-5 配置字节CONFIGO 36

4-6 配置字节CONFIGI 37

4.6 配置外部存储器接口 37

4.6.2.1 RD1:0=00(18位外部地址) 38

4.6.2 配置位RD1:0 38

4.6.1 页面方式和非页面方式(PACE ) 38

4-7 内部／外部存储器映象（RD1：0=00和01） 39

4.6.2.2 RD1:0=01(17位外部地址) 39

4-8 内部／外部存储器映象（RD1：0=10和11） 40

4.6.2.3 RD1:0=10(16位外部地址) 40

4.6.3.2 配置WSA和WSB 41

4.6.3 等待状态配置位 41

4.6.2.4 RD1:0=11(与MCS51微控制器兼容) 41

4.6.3.3 配置位XALE 41

4.7 操作码配置(SRC) 41

4.6.3.1 配置位WSA1:0 、WSB1:0 41

4-4 RD ，WR ，PSEN 外部等待状态 42

4-5 二进制和源方式的操作码例子 42

4-9 二进制方式操作码映象 43

4.8 映象片内代码存器到数据存储器(EMAP) 43

4.7.1 选择二进制方式或源方式 43

4.9 中断堆栈方式(INTR) 44

4-10 源方式操作码映象 44

第5章 编程 45

5.1 源方式或二进制方式操作码 45

5.2 MCS251结构的编程特征 45

5.2.1 数据类型 45

5.2.1.1 字和双字的字节存储顺序 45

5.2.3 地址表示法 46

5.2.2 寄存器表示法 46

5-1 字和双字以大端方式存储 46

5-1 数据类型 46

5.3 数据指令 47

5-2 字节寄存器、字寄存器和双字寄存器的表示法 47

5.3.1 数据寻址方式 47

5.2.4 寻址方式 47

5-3 MCS51结构中的数据指令寻址方式 48

5.3.1.1 寄存器寻址 48

5.3.1.2 立即数 48

5.3.1.3 直接寻址 49

5-4 MCS251结构中的数据指令寻址方式 49

5.3.1.4 间接寻址 50

5.3.2 算术指令 50

5.3.1.5 位移寻址 50

5.3.4 数据传送指令 51

5.3.3 逻辑指令 51

5-5 位可寻址单元 52

5.4.1 位寻址 52

5.4 位指令 52

5-6 寻址两个样位 53

5.5.1 控制指令的寻址方式 53

5-7 位指令的寻址方式 53

5.5 控制指令 53

5-8 控制指令的寻址方式 54

5.5.2 条件转移 54

5.5.3 无条件转移 55

5.5.4 调用和返回 55

5-9 比较条件转移指令 55

5.6 程序状态字 56

5-10 指令对PSW和PSW1标志的作用 56

5-2 程序状态字寄存器 57

5-3 程序状态字1寄存器 58

6.1 综述 59

第6章 中断系统 59

6-1 中断系统管脚信号 59

6-2 中断系统特殊功能寄存器 59

6.2 8XC251SA、SB、SP、SQ中断源 60

6-1 中断控制系统 60

6-3 中断控制矩阵 61

6.2.1 外部中断 61

6.2.2 定时器中断 61

6-2 中断使能寄存器 62

6.3 可编程计数器阵列(PCA)中断 62

6.6 中断优先级 63

6.4 串行口中断 63

6.5 中断使能 63

6-4 优先级 63

6-5 级内中断优先级 64

6-3 中断优先级高位寄存器 64

6.7.1 最短固定中断时间 65

6.7 中断处理 65

6-4 中断优先级位寄存器 65

6.7.2.1 响应时间变量 66

6.7.2 可变中断参数 66

6-5 中断过程 66

6-7 响应时间便 2 67

6-6 响应时间例 1 67

6.7.2.2 带变量的最坏情况等待时间计算 68

6-7 等待时间实际值和预测值 68

6-6 中断等待时间变量 68

6.7.2.3 等待时间计算 68

6.7.2.5 中断向量周期 69

6.7.3 进程中的ISR 69

6.7.2.4 阻塞条件 69

7.2 I/O配置 70

第7章 输入／输出端口综述 70

7-1 输入／输出端口管脚描述 70

7.5 读-修改-写指令 71

7.4 端口0和端口2 71

7.3 端口1和端口3 71

7-1 端口1和端口3结构 71

7-2 端口0结构 72

7-3 端口2结构 72

7.6 准双向端口操作 73

7.7 端口负载 73

第8章 定时器／计数器和监视定时器 74

7.8 外部存储器访问 74

7-4 内部上拉配置 74

7-2 外部数据传送指令 75

8.3 定时器0 76

8.2 定时器／计数器操作 76

8.1 定时器／计数器综述 76

8-1 定时器／计数器的基本逻辑 77

8-1 定时器／计数器和监视定时器SFR 77

8-2 外部信号 78

8.3.2 方式1(16位定时器) 78

8.3.1 方式0(13位定时器) 78

8-3 方式2下的定时器0/1自动重装 79

8-2 方式0和方式1下的定时器0/1 79

8.3.4 方式3(两个8位定时器) 79

8.3.3 方式2(8位自动重装定时器) 79

8-4 方式3下的定时器0，两个8位定时器 80

8.4.1 方式0(13位定时器) 80

8.4 定时器1 80

8-5 TMOD：定时器／计数器方式控制寄存器 81

8-6 TCON：定时器／计数器控制寄存器 82

8.4.2 方式1(16位定时器) 83

8.4.3 方式2(8位自动重装定时器) 83

8.4.4 方式3(停止) 83

8.5 定时器和应用 83

8.5.1 自动装载建立例子 83

8.5.2 脉冲宽度测量 83

8.6.1 俘获方式 84

8.6 定时器2 84

8.6.2 自动重装 84

8.6.2.1 向上计数器工作 84

8-8 定时器2：自动重装方式（DCEN=0） 85

8-7 定时器2：俘获方式 85

8.6.3 波特率发生器方式 86

8-9 定时器2：自动重装方式（DCEN=1） 86

8.6.4 时钟输出方式 86

8.6.2.2 向下计数器工作 86

8-10 定时器2：时钟输出方式 87

8-3 定时顺2工作方式 88

8.7.1 描述 88

8-11 T2MOD：定时器2方式控制寄存器 88

8.7 监视定时器 88

8-12 T2CON：定时器2控制寄存器 89

8.7.2 使用WDT 90

8.7.3 空闲方式期间的WDT 90

8.7.4 掉电期间的WDT 90

第9章 可编程计数器阵列 91

9.2 PCA定时器／计数器 91

9.1 PCA描述 91

9-1 可编程计数器阵列 92

9-1 PCA特殊功能寄存器（SFR） 93

9-2 外部信号 93

9.3 PCA比较／俘获模块 94

9.3.1 16位俘获方式 94

9-2 PCA16位俘锋方式 95

9.3.2 比较方式 95

9.3.3 16位软件定时器方式 95

9.3.4 高速输出方式 96

9-3 PCA软件定时器和高速输出方式 96

9.3.5 PCA监视定时器方式 97

9.3.6 脉宽调制方式 97

9-4 PCA监视定时器方式 98

9-6 PWM可变占空度 99

9-5 PCA8位PWM方式 99

9-7 CMOD：PCA定时器／计数器方式寄存器 100

9-3 PCA模块方式 101

9-8 CCON：PCA定时器／计数器控制存器 101

9-9 CCAPMx：PCA比较／俘获模块方式寄存器 102

10.1 综述 103

10-2 串行口特殊功能寄存器 103

10-1 串行口信号 103

第10章 串行I/O端口 103

10-1 串行口框图 104

10-2 SCON：串行口控制寄存器 105

10.2.1.1 发送（方式0） 106

10.2.1.2 接收（方式0） 106

10.2.2 异步方式（方式1、2和3） 106

10.2.1 同步方式（方式0） 106

10.2 工作方式 106

10-3 方式0时序 107

10-4 数据帧（方式1、2和3） 107

10.2.2.1 发送（方式1、2和3） 107

10.3 成帧位错误检测（方式1、2和3） 108

10.4 多处理器通信 108

10.5 自动地址识别 108

10.2.2.2 接收（方式1、2和3） 108

10.5.1 给定地址 109

10.5.2 广播地址 109

10.6 波特率 110

10.6.1 方式0的波特率 110

10.5.3 复位地址 110

10-3 波特率一览表 110

10.6.2 方式2的波特率 111

10.6.3 方式1和3的波特率 111

10.6.3.1 定时器1产生的波特率方式1和3 111

10.6.3.2 选择定器1作为波特率发生器 111

10.6.3.3 定时器2产生的波特率方式1和3 111

10.6.3.4 选择定时器工作为波特率发生器 112

10-4 定时器1为串行I/O方式1和3产生的波特率 112

10-5 选择波特率发生器 112

10-5 波特率发生器方式下的定时器2 113

10-6 定时器2产生的波特率 113

11.2 电学环境 114

11-1 最小配置 114

第11章 最小硬件配置 114

11.1 最小硬件配置 114

11.2.1 电源和地管脚 114

11.2.2 未使用的管脚 115

11.2.3 噪声考虑 115

11.3 时钟源 115

11.3.1 片内振荡器（晶振） 115

11.3.2 片内振荡器（陶瓷谐振器） 115

11.3.3 外部时钟 116

11-3 外部时钟连接 116

11-2 CHMOS片内振荡器 116

11.4 复位 117

11.4.1 外部激活的复位 117

11.4.2 WDT激活复位 117

11-4 外部时钟驱动波形 117

11.4.4 上电复位 118

11.4.3 复位操作 118

11-5 复位时序 119

12.2.2 断电标志 120

第12章 特殊工作方式 120

12.1 综述 120

12.2 电源控制寄存器 120

12.2.1 串行I/O控制位 120

12-1 各种方式下的管脚状态 121

12-2 空闲和掉电时钟控制 122

12-1 电源控制（PCON）寄存器 122

12.3 空闲方式 122

12.3.1 进入空闲方式 122

12.3.2 退出空闲方式 122

12.4 掉电方式 123

12.4.1 进入掉电方式 123

12.4.2 退出掉电方式 123

12.5.2 退出ONCE方式 124

12.5.1 进入ONCE方式 124

12.5 电路上仿真(ONCE)方式 124

13-1 非页面方式和页面方式下的总线结构 125

第13章 外部存储器接口 125

13-1 外部存储器接口信号 125

13.1 综述 125

13.2 外部总线周期 126

13-2 总线周期定义（无等待状态） 127

13.2.1 总线周期定义 127

13.2.2 非页面方式总线周期 127

13-3 外部总线周期：读数据，非页面方式 128

13-2 外部总线周期：取指，非页面方式 128

13.2.3 页面方式总线周期 128

13-4 外部总线周期：写数据，非页面方式 129

13-5 外部总线周期：取指，页面方式 129

13-7 外部总线周期：写数据，页面方式 130

13-6 外部总线周期：读数据，页面方式 130

13.3.1 扩展RD/WR/PSEN 130

13.3 具有等待状态的外部总线周期 130

13-8 外部总线周期：具有一个RD /PSEN 等待状态的取指（非页面方式） 131

13.4 配置字节总线周期 131

13.3.2 扩展ALE 131

13-9 外部总线周期：具有一个WR 等待状态的写数据（非页面方式） 131

13-3 正常工作方式下的端口0和端口2管脚状态 132

13-10 外部总线周期：P带有一个ALE等待状态的取指（非页面方式） 132

13.5 端口0和端口2状态 132

13-11 配置字节总线周期 133

13.5.1 非页面方式下的端口0和端口2管脚状态 133

13.5.2 页面方式下的端口和端口2管脚状态 133

13.6 外部存储器设计例子 133

13.6.2 例2:RD1:0=01，17位总线，外部Flash和RAM 134

13-12 例1的总线方框图页方式下的80C251SB 134

13.6.1 例1:RD1:0=00，18位总线，外部Flash和RAM 134

13-13 例1的存储器空间 135

13.6.4 例4:RD1:0=10，16位总线，外部RAM 135

13.6.3 例3:RD1:0=01，17位总线，外部RAM 135

13.6.5.1 需要快速访问堆栈的应用 136

13.6.5 例5:RD1:0=11，16位总线，外部E-PROM和RAM 136

13-14 例2的方框图：页面方式下的80C251SB 136

13-15 例2的存储器空间 137

13.6.5.2 需要快速访问数据的应用 137

13.6.6 例6:RD1:0=11，16位总线，外部E-PROM和RAM 137

13-16 例3的总线方框图：非页方式下的87C251SB/83C251SB 138

13.6.7 例7:RD1:0=01，17位总线，外部Flash 138

13.7 外部总线的交流时序规范 138

13.7.1 交流符号说明 138

13-4 交流时序符号定 139

13-17 例3的存储器空间 139

13.7.2 交流时序定义 139

13-18 例4的总线方框图：非页面方式下的87C251SB/83C251SB 140

13-5 8XC251Sx技术规范的交流时序定义 140

13-6 存储器系统技术规范的交流时序定义 141

13-19 例4的存储器空间 143

13-20 例5的总线方框图：非页面方式下的80C251SB 144

13-21 例5和例6的存储空间 145

13-23 例7的总线方框图：页面方式下的80C251SB 146

13-22 例6的总线方框图：页面方式下的80C251SB 146

13-24 外部总线周期时序：非页面方式下的取指 147

13-25 外部总线周期时序：非页面方式下的取指 148

13-26 外部总线周期时序：非页面方式下的数据写 148

13-27 外部总线周期时序：页面方式下的取指 149

13-29 外部总线周期时序：页面方式下的数据写 150

13-28 外部总线周期时序：页面方式下的数据读 150

14.1 综述 151

14.1.1 片内代码存储器的编程考虑 151

第14章 编程和验证非挥发发性存储器 151

14.2 编程和验证方式 152

14.1.2 EPROM器件 152

14.3 一般配置 152

14-1 编程和验证方式 153

14-1 编程和验证非挥发性存储器的建立 154

14.4 编程算法 154

14-2 编程／验证总线周期 155

14.5 验证算法 155

14-2 保密位功能 156

14.6 可编程功能 156

14.6.1 片内代码存储器 156

14.6.2 配置字节 156

14.6.3 保密位系统 156

14-3 签字字节内容 157

14.6.4 加密阵列 157

15.6.5 签名字节 157

14-4 编程／验证时序参数定义 158

14.7 验证83C251SA、SB、SP、SQ(ROM) 158

14.8 验证80C251SB(无ROM，A级器件) 158

14-3 编程／验证时序图 159

附录A 指令集说明 160

A.1 指令操作数的表示法 161

A-1 寄存器操作数的表示法 161

A-3 立即寻址表示法 162

A-5 控制指令中的目的 162

A-4 位寻址表示法 162

A-2 直接地址表示法 162

A-6 MCS51微控制器的指令 163

A.2 操作码映象 163

A-7 MCS251结构的新指令 164

A-9 数据指令字节0的高四位 165

A-8 数据指令 165

A-12 PUSH/POP指令 166

A-11 位指令的字节1（高四位） 166

A-10 位指令 166

A-13 控制指令 167

A-14 位移／扩展的MOV指令 168

A-15 INC/DEC 168

A.3 指令集小结 169

A.3.1 访问端口SFR的指令执行时间 169

A-16 INC/DEC的编码 169

A-17 移位指令 169

A-18 访问端口SFR的状态时间 170

A-19 加法和减法指令总表 171

A.3.2 指令汇总 171

A-20 比较指令总表 173

A-21 递增／递减指令总表 173

A-22 乘法、除法和十进制调整指令总表 174

A-23 逻辑指令总表 174

A-24 传送指令总表 176

A-25 交换、压栈和出栈指令总表 178

A-26 位指令总表 179

A-27 控制指令总表 180

A.4 指令说明 182

A-28 标志符号 182

附录B 信号证明 284

B-2 表B-3的列说明 284

B-1 按功能分类的信号 284

B-3 信号说明 285

B-4 存储器信号选择（RD1：0），B级器件 287

B-5 存储器信号选择（RD1：0），A级器件 288

C-1 8XC251SA、SB、SP、SQ特殊功能寄存器（SFR） 289

附录C 寄存器 289

术语汇编 311

补充材料一 8XC251SB 高性能CHMOS单片微控制器 315

1.0 商用／特别选项 315

2.0 扩散 (Proliferation)选项 316

3.0 工艺信息 317

4.0 管脚说明 320

5.0 电学特性 323

6.0 系统总线时序 328

7.0 编程和验证非挥发性存储器 332

1.0 引言 338

补充材料二 从MCS51微控制器到MCS252微控制器(8XC251SB)的转移——软件和硬件考虑 338

2.0 使用配置字节 339

3.0 代码兼容性 343

4.0 等待状态的产生 344

6.0 定时循环／序列考虑 345

5.0 扩展堆栈 345

7.0 外部存储器访问 346

8.0 输入／输出端口的访问时间 348

9.0 中断等待时间 349

10.0 扩展存储器空间 350

11.0 页面方式设计 351

12.0 附加参考资料 352

1.0 引言 353

2.0 8XC251SB特征综述 353

补充材料三 采用MCS 微控制器——8XC251SB 353

4.0 存储器组织 355

3.0 CPU结构 355

5.0 配置 358

6.0 指令集 359

7.0 外设 361

9.0 I/O端口 362

8.0 硬件监视定时器(WDT) 362

10.0 中断 363

11.0 附加参考资料 364