中颖51芯片学习1. 系统时钟及IO口输出操作

news2025/1/20 3:50:08

中颖51芯片学习1. 系统时钟及IO口输出操作

一、芯片介绍
- 1. 规格
- 2. 资源
- 3. 中断源：
- 4. 方框图
- 5. 封装
- - （1）32脚LQFP封装
  - （2）28脚SOP封装
  - （3）20脚SOP封装
二、开发环境搭建
- 1. 安装keil
- 2. 安装中颖keil插件包
- 3. 调试工具
- 4. 芯片调试引脚说明
三、系统时钟
- 1. 振荡器类型
- 2. 系统时钟控制寄存器
- - - 32k_SPDUP：32.768kHZ晶振加速位
    - CLKS[1:0] 系统时钟频率分频器
    - HFON OSCXCLK开关控制寄存器
    - FS 频率选择位
- 3. 设置系统时钟
- - （1）设置高频
  - （2）设置低频
- 4. 实验代码
- - （1）sysclk_define.h
  - （2）main.c
- 5. 编译运行
- - 1. 高频运行
  - - （1）sysclk_define.h 里设置：
    - （2）keil设置
  - 2.频率计算公式
  - 3. 低频运行
四、I/O 端口

本系列文章使用的芯片是中颖 SH79F9476

一、芯片介绍

SH79F9476，是一款基于8051指令流水线结构的8位单片机，保留了标准8051芯片的大部分特性，如256字节RAM、3路UART、外部中断0、2、3；另外SH79F9476还集成了4096字节RAM、64K程序存储Flash块。

1. 规格

FlashROM：64K
RAM：内部256字节，外部4096字节，LED RAM32字节，touchkey RAM 84字节；
类EEPROM：最大4096字节
工作电压：2.7V-5.5V
振荡：晶振频率：32.768K，内部RC振荡器：24MHz/128K

2. 资源

32/26/18个CMOS 双向I/O管脚
I/O内建上拉电阻（32K）
8个大电流驱动I/O（sink）口
20路触摸按键输入
4个16位定时/计数器（T2,T3,T4,T5）
1个16位PCA0，含2个比较/捕捉单元
2路12位PWM定时器
TWI接口
内建数字逻辑可配置模块 LCM
3路增加型 UART
9通道12位模数转换器
LED驱动器
内建的低电压复位功能
内建CRC校验模块
13档电平可选的低电压检测模块
支持单线仿真和烧写
看门狗定时器WDT
预热计数器

3. 中断源：

- Timer2,3,4,5,PCA0
- 外部中断0，2，3
外部中断4：8输入
ADC
EUART
触摸按键
PWM
SCM
CRC
TWI
LPD
LED

4. 方框图

在这里插入图片描述

5. 封装

LQFP32
SOP28
SOP20

（1）32脚LQFP封装

在这里插入图片描述

（2）28脚SOP封装

在这里插入图片描述

（3）20脚SOP封装

在这里插入图片描述

二、开发环境搭建

1. 安装keil

过程略。

2. 安装中颖keil插件包

到官网：
https://www.sinowealth.com/seach?type_id=68&a_v_type=1
下载Keil 插件集成包：
在这里插入图片描述
安装时需要选择Keil目录。

3. 调试工具

本系列文章调试工具是中颖 SinoLink，使用SWE方式调试。
在这里插入图片描述

4. 芯片调试引脚说明

调试器引脚：

第一排第6引脚（白色倒三角指示位置）： VCC
第二排第1引脚： GND
第二排第2引脚： SWE引脚

芯片SWE引脚可在封装引脚图上找到：
在这里插入图片描述

三、系统时钟

1. 振荡器类型

32.768k
内部24M/128K rc振荡器 OSCXCLK
外部时钟源

振荡器的类型选择由代码选项OP_OSC决定。

下面 OSCCLK指的是从4个可选振荡器中选中的那个振荡器时钟。

SH79F9476内置系统时钟分频器。
SH79F9476有2个振荡器引脚（XTAL1、XTAL2），可从外部振荡器中产生一种时钟。

系统框图如下：
在这里插入图片描述

当代码选项 OP_OSC 为 0011 ， 1010 时， OSCXCLK 为内建 24MHzRC ;

2. 系统时钟控制寄存器

B2H ，Bank0	第7 位	第6 位	第5 位	第4 位	第3 位	第2 位	第1 位	第0 位
CLKCON	32k_SPDUP	CLKS1	CLKS0	SCMIF	HFON	FS	-	-
读/ 写	读/写	读/写	读/写	读	读/写	读/写	-	-
t复位值(POR/WDT/LVR/PIN)	1	1	1	0	0	0	-	-

其中：

32k_SPDUP：32.768kHZ晶振加速位

0： 32.786kHz常规模式，由软件清0 ；
1： 32.768kHz振荡器加速模式，由软件或硬件置1.

系统复位时，这一位自由由硬件置1.

关闭加速模式可以节电，当代码选项： OP_OSC为1010时此控制位才有效。

CLKS[1:0] 系统时钟频率分频器

00: $f_{SYS} = f_{OSCS}$
01: $f_{SYS} = f_{OSCS}/2$
10: $f_{SYS} = f_{OSCS}/4$
11: $f_{SYS} = f_{OSCS}/12$

如果选择 32.768kHz振荡器为OSCSCLK，此控制位无效。

HFON OSCXCLK开关控制寄存器

0：关闭OSCXCLK
1：打开OSCXCLK
代码选项OP_OSC为0011、1010时（选择32.768kHz晶振或128K内部RC振荡器）此控制位有效。

FS 频率选择位

0：选择32.768kHz / 128kHz为OSCSCLK
1：选择OSCXCLK为OSCSCLK
代码选项OP_OSC为0011、1010时（选择32.768kHz晶振或128K内部RC振荡器）此控制位有效。

3. 设置系统时钟

官方demo给了两种个设置频率的示例，

（1）设置高频


void SetClk()
 {
 	  // 00001000
	  CLKCON =0x08;
	  Delay();
	  // 00000100
	  CLKCON|=0x04;
 }

（2）设置低频

void SetClk(){
	// 11111011
	  CLKCON &=0xFB;	  //设置FS为0，选择OSC1CLK为系统时钟
	  // 选择晶振预热
	  _nop_();
	  // 11110111
	  CLKCON &=0xF7;      //关闭高频时钟OSC2CLK
	  _nop_();
	  _nop_();
	  _nop_();
	  _nop_();
	  // 10011111
	  CLKCON &=0x9F;	  //关闭分频  Fsys=Fosc
}

示例代码中使用宏来选择设置的频率。

4. 实验代码

（1）sysclk_define.h

/************************* for SH79F9476*************************************************************************/
//#define	HIGH_FREQUENCE
#define LOW_FREQUENCE
//#define  Half_VDD
/*****************************************************************************************************************/

（2）main.c


#include "SH79F9476.h"
#include "api_ext.h"
#include "cpu.h"
#include "sysclk_define.h"

void Sysclk_Test()
{
  P1CR |=0x01;    //配置Port P1端口的bit0为输出模式 
  P1_0 = 0;       //控制P1_0pin输出低电平
  #ifdef Half_VDD
    P0V0=0x0f;
  #endif
  SetClk(); 
  while(1)	      //控制P0_0pin翻转测试系统clk
  {
    P1_0=~P1_0;
  }
}

void main()
{
  Sysclk_Test();
	while(1);
}

5. 编译运行

1. 高频运行

（1）sysclk_define.h 里设置：

/************************* for SH79F9476*************************************************************************/
#define	HIGH_FREQUENCE
//#define LOW_FREQUENCE
//#define  Half_VDD
/*****************************************************************************************************************/

（2）keil设置

在Options for Target里的 Utilities，点击： Settings。
在这里插入图片描述

如下图所示，选择OSC1为内部24MRC，OSC2禁用。在这里插入图片描述

编译、烧写、运行程序，在P1.0引脚使用示波器观察输出频率。
在这里插入图片描述

高频：实测波形 1.72M左右

2.频率计算公式

由于 C 程序中 IO 翻转一次需要 7 个时钟周期，所以 IO 翻转产生的方波频率应为：
$f=F_{sys}/(7*2)$ ，Fsys 为当前选中的低频或者高频时钟。
上面的 24M/(7*2)，结果1.72M左右。

3. 低频运行

选择频率：
修改频率预定义宏：

// #define	HIGH_FREQUENCE
#define LOW_FREQUENCE

类似的，选择OP_OSC为：
在这里插入图片描述

实测频率 9.09K左右。

四、I/O 端口

为便于测试，上面代码对P1.0 IO口进行操作，这里简要说明，后续章节再进行详细介绍。

PxCR 是控制端口输入/输出的寄存器，代码中：

  P1CR |=0x01;    //配置Port P1端口的bit0为输出模式

用来设置端口为输出状态，这里的P1.0即下图所示引脚：
在这里插入图片描述

代码：

  P1_0 = 0;       //控制P1_0pin输出低电平

用来控制端口输出低电平。

本文代码开源在：
https://gitee.com/xundh/learn-sinowealth-51

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