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1、Infineon 单片机技术与应用单片机技术与应用授课教师：周端，张剑贤授课教师：周端，张剑贤为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能课程的主要内容课程的主要内容n学习XC166系列单片机的体系结构n掌握软/硬件开发环境n完成基于XC167CI单片机的基本实验n掌握系统的综合调试方法。为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能课程内容安排课程内容安排u一般单片机开发方法一般单片机开发方法u单片机最小系统设计单片机最小系统设计uXC167开发板介绍开发板介绍u
2、集成开发环境使用集成开发环境使用 uLED实验实验u串口实验串口实验u定时器实验定时器实验u综合实验一综合实验一u综合实验二综合实验二为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能第第1 1章：英飞凌单片机简介章：英飞凌单片机简介n概述概述nXC167-CIXC167-CI实验板简介实验板简介为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能第一部分：概述第一部分：概述n单片机的概念单片机的概念nXC166系列单片机命名规则系列单片机命名规则nInfineon单片机分类单
3、片机分类nInfineon单片机的发展及应用单片机的发展及应用为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能微型计算机n由由CPU、存储器、定时、存储器、定时/计数器、输入计数器、输入/输出接口电路、中断控制器等大规模输出接口电路、中断控制器等大规模IC芯片安置在一个电路板上，加上键盘、芯片安置在一个电路板上，加上键盘、显示器等构成了微型计算机的硬件部分。显示器等构成了微型计算机的硬件部分。为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能单片机n将微型计算机系统所用的大
4、多数将微型计算机系统所用的大多数IC芯片芯片集成到一个芯片中。集成到一个芯片中。n单片机：将微型计算机的单片机：将微型计算机的CPU、存储器、存储器、I/O端口、中断控制器等全部做在一个芯端口、中断控制器等全部做在一个芯片中。片中。为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能微型计算机与单片机在硬件结构上的比较微型计算机与单片机在硬件结构上的比较数据数据RAMCPU并行并行I/O程序程序ROM定时定时/计数器计数器串型端口串型端口中断控制器中断控制器扩展扩展I/O端口端口系统总线（系统总线（DB、AB、CB）微型计算机的组成框图
5、（由多个IC芯片组装在一个主电路板上）单片机单片机所有单元都组装在一个IC芯片上MCU为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能Infineon单片机分类n根据每种型号的存储器的类型分类无ROM型：C167CR-LMROM型：C167CR-16RMOTP型：C164CI-8EMFLASH型：XC167CI-32Fn根据性能分类低价格：C161一般通用：C164CI高集成：C167CR为深入学习习近平新时代中国特色社会主
6、义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能XC166系列单片机命名规则nDIP(dual in-line package)双列直插式封装双列直插式封装 nBGA(ball grid array)球形触点陈列球形触点陈列nQFP(quad flat package)方形扁平封装方形扁平封装nTQFP(Thin quad flat package)簿片方形扁平封装簿片方形扁平封装n民用级民用级070 Cn工业级工业级4085 Cn军用级军用级55125 C为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能为
7、深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能第二部分：第二部分：XC167CIXC167CI实验板简介实验板简介nXC167-CI单片机简介单片机简介nXC167-CI单片机特性单片机特性nXC167-CI实验板功能模块介绍实验板功能模块介绍为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能XC167CIXC167CI芯片外部资源芯片外部资源103103个可位个可位寻址的寻址的I/OI/O调试接口调试接口主晶振主晶振8.0MHZ8.0MHZ内部集成内部集成PLL，可以倍频
8、到可以倍频到40MHZ辅助晶振辅助晶振32.768KHZ32.768KHZ为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能XC167CI的引脚配置图为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能XC167CIXC167CI单片机特性单片机特性n5级流水线高性能16位CPU n25 ns的指令周期时间（CPU时钟频40MHz）n25 ns乘法（16 x 16位），后台除法（32/16位），乘累加（MAC）指令（CPU时钟频率40 MHz）n灵活的同步外部总线接口 n16级
9、优先级中断系统，8个组优先级n片上支持调试（ODCS）为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能XC167CIXC167CI单片机特性单片机特性n8KB/12 KB片上RAM n128 KB/256 KB程序Flash存储器 n16通道10位数模转换器，转换时间 3 s n各带两个独立时间基准的两个16通道捕获/比较单元 n带有两个独立定时器的CAPCOM6模块，产生用于交流和直流电机控制的PWM信号 n10位寻址,400 kbit/s的IC总线模块 为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会
10、精神,充分发挥中小学图书室育人功能XC167CIXC167CI单片机特性单片机特性n两个同步/异步串行通道（USART）n两个高速同步串行通道（SPI）nTwinCAN模块，带32个报文缓存和网关功能的两个全功能CAN节点n多达103个I/O引脚，可单独位寻址n封装：P-TQFP-144薄塑料扁平封装n温度范围：-40.85C、-40.125CXC167CI芯片模块框图数据数据RAMRAM程序程序RAMRAM数据管理单元数据管理单元外围总线控制外围总线控制实时控制实时控制看门狗定时器看门狗定时器中断和外围中断和外围事件控制器事件控制器ADAD转换器转换器通用通用定时器定时器异步异步/同步同步串
11、行接口串行接口高速同步串高速同步串行接口行接口比较比较/捕获捕获单元单元TwinCANTwinCAN模块模块IICIIC总线总线可编程可编程FLASHFLASH晶振晶振/锁相环锁相环片上调试支持片上调试支持程序管理单元程序管理单元双端口双端口RAMRAM为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能XC167CI实验板功能模块介绍实验板功能模块介绍为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能XC167-CI实验板实验板为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的
12、十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能XC167CI简装开发板的特点简装开发板的特点n英飞凌系列的XC167CI采用的是TQFP144的封装形式n板上的双重电源可以为XC167CI提供5V伏/2点6伏的电压。n高速的CAN收发器，LIN 收发器，EPROM，URAT（RS232串口）n8位低功耗的LED为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能XC167CI开发板上的连接器nSUB-D9连接器经由RS232口使用在ASC0接口处。n在JTAG(JointTestActionGroup;联合测试行动小组)
13、接口(OCDS)处使用16管脚的针状接头。n在高速的CAN收发器(CAN1)处使用了SUB-D9连接器。n在LIN收发器（ASC1）处使用了4管脚的针状接头。为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能XC167CI开发板上的元器件开发板上的元器件n 双重的下拉式电压整流器（TLE 7469）可以提供5V伏/2点6伏的电压n 两个用来验证是否接通电源(5Volt/2.6Volt)的LED。n 用来指示处于激活状态的LED。n 2个CAN接收器TLE 6250n 1个LIN 接收器 TLE 7259为深入学习习近平新时代中国特色社
14、会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能开发板电路图开发板电路图nCPU部分n电源部分nJTAG接口与启动配置n串行接口电路nCAN接口电路nLIN接口电路nLED 电路nEEPROM电路为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能CPU部分主晶振写信号写信号定时器引脚定时器引脚输入输入外部访问使能外部访问使能复位引脚复位引脚地址地址/数数据总线据总线比较比较/捕捕获模块获模块异步异步/同步同步串行接口串行接口TwinCANTwinCAN模块模块非屏蔽中断非屏蔽中断片选信号片选信号模拟通道模
15、拟通道辅助晶振辅助晶振带上划线符号为低电平有效为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能电源部分电源转换芯片电源转换芯片为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能JTAG接口与启动配置JTAG(JointTestActionGroup,联合测试行动小组)JTAG大致分两类，一类用于测试芯片的电气特性，检测芯片是否有问题；一类用于Debug一个含有JTAGDebug接口模块的CPU，只要时钟正常，就可以通过JTAG接口访问CPU的内部寄存器和挂在CPU总线上的设
16、备，如RAM，FLASH，GPIO等为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能JTAG引脚说明引脚说明TCK为测试时钟输入TDI为测试数据输入TDO为测试数据输出TMS为测试模式选择/TRST为测试复位，输入引脚，低电平有效。为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能启动模式选择为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能模式开关说明为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯
17、彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能启动模式说明启动模式说明n（1）片上仿真器可以通过串口（ASC0）将启动代码置入XC167CI内部的PSRAM。XC167CI将会在PRSAM外部执行被置入的启动代码。n（2）如果用开发板上的OCDS进行仿真，DIP开关-S102必须采用第一种模式（OFF-OFF-OFF-OFF）。n（3）开发板不支持外部启动（/EA=0）的模式，在使用外部启动时要注意外部存储器和启动条件（通过P0口配置）。为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能串行接口电路TTL电平与RS232电平转换芯片
18、DB9串行接口为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能TTL电平与RS232电平nTTL电平：逻辑“0：预取指令：该阶段按照预测的顺序从PMU预取指令。n第2阶段-取指令：根据分支预测规则，计算出读取的下一条指令的指针。n第3阶段-解码：指令被解码，如有需要，从寄存器文件中读取用于间接寻址的GPR。n第4阶段-寻址：计算所有操作数的地址。n第5阶段-存储：读取所有需要的操作数。n第6阶段-执行：对读取的操作数进行ALU和MAC运算，并更新状态标志。n第7阶段-回写：所有的外部操作数和内部DPRAM中剩余的操作数被写回，内部S
19、RAM中的操作数写入回写缓存中为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能代码寻址nXC167使用一个专用24位代码指针从存储器读取指令。该指令分为两部分：一个8位代码段指针CSP和一个称为指令指针IP的16位偏移指针。CSP和IP共同构成24位物理存储器地址。nCSP选择当前运行指令所在的代码段。寄存器CSP的低8位用来从256个64KB的代码段中选择一个代码段，高8位保留。nIP决定当前读取指令的16位段内地址，代码段由CSP寄存器选择。为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发
20、挥中小学图书室育人功能代码段指针和指令指针寻址为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能数据寻址长寻址模式n使用4个数据页指针之一（DPP寄存器）：利用16位指针中的位15.14来选择一个DPP，利用位13.0指定14位数据页偏移地址。n直接选择使用的数据页：通过前面的EXTP(R)指令选择数据页，16位指针中的13.0指定14位数据页偏移地址。n直接选择使用的段：通过前面的EXTP(R)指令选择段地址，16位指针指定16位段偏移地址。n注：不能执行对奇地址字节的字访问，该操作会引发一个硬件强制中断。为深入学习习近平新时代中国
21、特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能数据页指针寻址为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能第四章：通用系统控制功能n系统复位n时钟产生单元（CGU）n中央系统控制功能n看门狗定时器（WDT）nID控制模块为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能系统复位n系统复位由复位控制模块产生，控制芯片的复位和启动行为（内部初始化）。该模块控制复位触发和复位时序，还能通过外部硬件控制XC167的基本配置。n满足以下条件之一
22、将进入复位状态：将引脚/RSTIN(硬件复位输入)拉低（硬件复位信号有效）执行SRST指令（软件复位）看门狗定时器溢出为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能复位序列为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能系统启动配置n内部复位序列结束时，通过锁存多个引脚上的逻辑电平来完成系统启动配置。为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能外部启动模式下的硬件配置n外部启动复位时（/EA0指示），启动
23、配置值（寄存器RSTCFG）从P0口获得。此时P0口上的外部电路（上拉/下拉）产生特定应用所需的配置值。包括以下几种配置：时钟产生控制段地址线片选线写配置外围总线类型特殊操作模式为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能时钟产生控制n引脚P0H.7、P0H.6和P0H.5（CLKCFG）在复位期间选择初始的时钟产生模式。为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能段地址线n引脚P0H.4和P0H.3（SALSEL）在复位期间定义有效段地址线的个数，可选定哪些P4
24、口引脚驱动地址线。为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能片选线n引脚P0H.2和P0H.1（CSSEL）在复位期间定义有效片选信号的个数，可选择哪些P6口引脚驱动外部/CS信号。为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能写配置n引脚P0H.0（WRC）在复位期间选择控制引脚/WR和/BHE的初始化操作。该引脚为高电平时，选择标准功能，即/WR控制和/BHE；为低电平时，选择可选配置，即/WRH和/WRL。因此即使复位后的首次访问可进入由/WRH和/WRL控
25、制的存储区，随后可由用户初始化代码更新寄存器EBCMOD0，从而正确选择所需配置。n缺省值：标准功能（/WR控制和/BHE）为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能外围总线类型n若通过引脚/EA选择外部启动，引脚P0L.7和P0L.6（BUSTYP）在复位期间可选择外部总线类型。P0L.7控制数据总线宽度，P0L.6控制地址输出（复用或非复用）。随后可由用户初始化代码更新寄存器FCONCS0，准确选择所需配置。为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能特殊操
26、作模式n片上引导程序加载器支持从串口ASC0将启动程序下载到XC167的内部PSRAM中，随后XC167执行转载在PSRAM的启动程序。n缺省值：XC167从地址000000H开始读取指令。引导程序加载器关闭。为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能时钟产生单元（CGU）nXC167微控制器硬件和片上外设的所有操作都时由时钟产生单元（CGU）提供的时钟信号控制。n时钟产生单元通过可编程片上PLL和多种预分频处理，非常灵活的为XC167提供时钟信号。XC167的内部操作由内部时钟fMC控制nCPU和EBC由CPU时钟信号fCP
27、U驱动。CPU时钟频率可以与主时钟相同（fCPUfMC），也可以由主时钟2分频：fCPUfMC/2。该分频因子由寄存器SYSCON1的位CPSYS选择为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能时钟模块基本结构时钟产生单元（CGU）包括以下功能，用来生XC167所需的时钟信号：n根据用户设定的模式和因子从振荡器时钟产生主时钟信号n位特定功能区产生时钟信号n根据XC167的工作模式控制振荡器操作n如果检测到时钟系统故障，产生中断请求为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书
28、室育人功能时钟模块基本结构图为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能第五章：引导程序加载器nXC167的内嵌引导程序加载器（BSL）提供一种加载启动程序（复位后执行）的机制，通过串口实现。在这种情况下，初始化代码不需要存放在外部存储器或内部ROM/OTP/FLASH中。n引导程序加载器将代码/数据移入内部RAM，也可以使用二级加载程序将数据从串口传送到外部RAM。为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能引导程序加载器序列为深入学习习近平新时代中国特色社会主
29、义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能引导程序加载模式n硬件复位时，由外部配置触发XC167进入BSL模式：n外部复位（/EA0）结束时，通过位域SMOD选择BSL模式n内部复位（/EA0）结束时，/RD引脚采样为低电平触发进入BSL模式为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能BSL模式下工作n进入BSL模块并进行相应初始化之后，XC167扫描RxD0线以接收一个零字节，它由一个起始位，8个0数据位和一个停止位组成。根据零字节的持续时间计算对应于当前CPU时钟的波特率因子，并相应初始化串口
30、ASC0，并将TxD0切换至输出。利用该波特率，BSL向提供加载数据的主机返回一个ID资料。为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能第六章：调试系统n片上调试支持On-ChipDebugSupport（OCDS）nOCDS系统通过调试接口由外部调试设备控制，调试接口包括一个独立的JTAG接口和一个断点接口。n调试器通过一组OCDS寄存器（可通过JTAG接口访问），以及一组特殊调试IO指令来管理调试任务。另外，OCDS系统还可以由CPU控制（如监控程序）。为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育
31、大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能OCDS总体结构为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能JTAG接口nJTAG(JointTestActionGroup,联合测试行动小组)接口是一个标准化的专用端口，通常用于边界扫描和芯片内部测试。由于这种应用在器件正常工作期间都被禁止，因此JTAG端口是用来调试的理想接口。TDI-串行数据输入TDO-串行数据输出TCK-JTAG时钟TMS状态机控制信号/TRST复位/模块使能为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能
32、OCDS概念片上调试的概念分为两个部分：第一部分包含调试事件的产生；第二部分定义产生调试事件时采取何种动作。n调试事件硬件断点SBRK(软件断点)指令的解码激活断点输入引脚Break_Inn调试事件动作CPU暂停模式调用监控程序触发传送激活外部引脚输出Break_Out为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能OCDS概念框图为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能第七章：集成开发软件的使用n集成开发平台包括三部分：uDAvE-数字应用虚拟工程师（完成寄存器
33、的初始化配置）u集成编译开发环境TASKING/KEILC166（完成程序的编译及仿真）uFLASH工具InfineonMemtool（下载.HEX目标代码到FLASH）为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能实验开发流程实验开发流程DAVE软件编译软件FLASH工具MemToolXC167片上FLASH完成寄存器初始化，完成寄存器初始化，生成生成.C，.H文件文件导入导入.C，.H文件，完文件，完成编译、仿真，生成成编译、仿真，生成HEX文件文件KEIL C166、Tasking编译软件编译软件下载下载HEX文件到文件到F
34、LASH为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能LED演示实验n实验原理：使用XC167-CI单片机控制I/O口输出。n实验现象：8个LED以二进制数递增方式循环计数。（注意：LED状态-0低电平亮，1高电平灭）为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能自主实验（1）-流水灯实验n要求按照以上所介绍的过程，完成所有设置和程序编写工作，最后实现8个LED灯由低位到高位逐个点亮的结果。程序部分可参考前面所给出的源代码为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党
35、的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能自主实验（2）-花样灯实验n要求实现实验板上8个LED灯中间两个LED先点亮，然后向两边扩散，依次点亮；然后从两边向中间，依次熄灭；如此循环以上过程。为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能第八章：通用定时器单元n通用定时器单元GPT1和GPT2模块具有非常灵活的多功能定时器结构，可用作定时，事件计数、脉宽测量、脉冲生成、倍频及其它用途。n5个16位的定时器组成两个定时器模块GPT1和GPT2。每个模块中的各个定时器均可独立工作在不同的工作模式，如门控定时器模式
36、，计数模式、或者和同模块中其它定时器级联工作。n每个模块具有输入/输出功能与其相关的专用中断。为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能模块GPT1n模块GPT1包含三个定时器/计数器：核心定时器T3和两个辅助定时器T2和T4。最大计数精度为fGPT/4。GPT1的辅助定时器可配置为核心定时器的重载或捕获寄存器。n定时器/计数器可级联n4种工作模式定时器模式门控定时器模式计数器模式增量接口模式n独立的中断线为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能模块GPT2
37、n模块GPT2包含两个定时器/计数器：核心定时器T6和辅助定时器T5。最大计数精度为fGPT/2。附加的捕获/重载寄存器（CAPREL）支持扩展的捕获和重载操作。核心定时器T6可和CAPCOM单元中的定时器(T0、T1、T7、T8)级联工作。n定时器/计数器可级联n3种工作模式定时器模式门控定时器模式计数器模式n独立的中断线为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能GPT1框图为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能定时器T3运行控制n可通过软件设定T3R（
38、定时器T3运行控制位），启动或终止核心定时器T3工作。n该控制位对T3的所有工作模式均有效。n置位T3R将启动定时器工作n清零T3R将终止定时器工作n门控定时器模式下，只有当T3R1且门控信号有效（设置高电平或低电平有效）时，定时器才能工作。注：若定时器控制器T2CON或T4CON中的位T2RC或T4RC被置位，位T3R也将控制（启动或终止）T2和/或T4的运行为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能计数方向控制nGPT1定时器（核心定时器和辅助定时器）的计数方向可由控制寄存器TxCON中的位TxUD和TxUDE控制，选择由
39、软件、或外部输入引脚TxEUD（定时器Tx外部递增/递减控制输入）控制递增/递减计数。n由软件控制计数方向时（TxUDE0），置位或者清零TxUD可改变计数方向；位TxUDE1时，由引脚TxEUD控制计数方向。但仍可用TxUD来翻转实际的计数方向为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能GPT1定时器计数方向控制为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能定时器T3工作在定时器模式n将定时器T3CON中的位域T3M设置位000B，核心定时器T3工作在定时器模式。
40、n定时器模式下，模块输入时钟fGPT经过两个可编程的预分频因子（由寄存器T3CON中的位域BPS1和T3I控制）分频后，用作T3的输入时钟信号。为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能定时器模式定时器T3框图为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能门控定时器模式下T3框图为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能计数器模式n将定时器T3CON中的位域T3M设置位001B，核心定时器T3工作
41、在计数器模式。n计数器模式下，外部输入引脚T3IN上的跳变用作定时器T3的计数时钟。nT3IN上的正跳变、负跳变或任意跳变均可触发定时器递增或递减计数。n控制寄存器T3CON中的位域T3I控制选择触发事件为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能计数器模式下T3框图为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能T3和辅助定时器级联为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能重载模式下GPT1辅助定时
42、器为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能GPT1时钟信号控制n定时器模块GPT1所有操作均由其基本的时钟触发。系统时钟经过基本模块预分频产生基本时钟，预分频因子由寄存器T3CON的位域BPS1控制。n内部计数时钟：经过预分频处理（预分频因子可编程设定）的GPT1基本时钟，用于（门控）定时器模式。n外部计数时钟：取自定时器的输入引脚，用于计数器模式。nGPT1模块的基本时钟决定了最大计数频率和定时器精度。为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能为深入学习习
43、近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能GPT1基本时钟选择为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能定时器参数为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能周期的计算n在总预分频为n的情况下Frequency=systemclock/nn精度Resolution=1/Frequencyn周期Per
44、iod是指在计数由0 x0000到0 xffff所用的时间n比如，对于systemclock为20MHZ，总预分频因子为1024的情况下:为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能定时器实验n实验目的：掌握XC167定时器的一般用法，定时器与中断的综合使用n实验现象：可以通过LED来显示定时器的定时情况为深入学
45、习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能中断系统控制n中断的概念在CPU执行程序过程中，由于某种事件发生，强迫CPU暂时停止正在执行的程序而转向对该发生的事件进行处理。当对事件的处理结束户又回来原中止的程序，接着中止前的状态继续执行原来的程序，这一过程称为中断为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能XC167中断系统nXC167具有80个单独的中断节点，构成16级中断优先级，每级又分8个子级（组优先级）。nXC167具有一个向量化的中断系统。在该系统中，存储空间的
46、向量地址保留用作复位，强制中断和中断服务功能。n所有挂起的中断请求都要经过仲裁。为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能中断类型和中断处理n中断类型：由中断控制器（ITC）产生中断由外围事件控制器（PEC）发出DMA传送由TRAP指令、特定系统状态或错误引发强制中断n中断处理类型正常中断处理：CPU暂时挂起当前执行的程序，转入中断处理程序，服务中断请求设备。通过外围事件控制器（PEC）进行中断处理为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能中断的一般过程n中断
47、请求n中断承认n断点保护n中断源识别n中断服务n断点恢复n中断返回为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能中断服务程序的基本框架为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能中断嵌套为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能中断和外围事件控制器为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能中断仲裁和控制n由寄存器PSW的全局中断使能
48、位（IEN）和CPU优先级选择位域（ILVL）全局控制中断的处理。n不同的中断源由各自的中断控制寄存器（IC）单独控制。CPU是否接受中断请求由各自的中断控制寄存器和PSW共同决定。nPEC服务由寄存器PECx、源指针和目的指针控制，这三者共同确定相应PEC服务通道的任务。n中断请求置位相关的中断请求标志xxIR，如果中断请求节点被相关的中断使能位xxIE使能，那么将在下一个时钟周期、或完成正在执行的仲裁周期后开始中断仲裁。为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能中断仲裁为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大
49、精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能中断向量表nXC167具有向量化的中断系统，保留的向量地址在XC167地址空间中构成一个向量表。n向量表中包括适当的跳转指令，跳转指令将CPU的控制移交给中断或强制中断服务程序n向量段寄存器VECSEG定义了向量表所在的段（可以使用保留区之外的所有段）。n寄存器CPUCON1中的位域VECSC定义了两个相邻向量之间的间距（可以为2、4、8、16个字）n每个向量都有一个相对于向量表段基地址（由VECSEG决定）的偏移地址。该偏移量可通过向量编号乘以由VECSC设定的向量间距计算得到。为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神
50、,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能VECSEG寄存器复位值n寄存器VECSEG的复位值（即向量表的初始位置）由复位配置决定为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能外围事件控制器（PEC）n由中断驱动的单周期数据传送nPEC中断请求优先级可编程（从15级到8级）nPEC传送数目选择（执行设定数目的PEC传送后转入标准CPU中断）nPEC结束中断的中断优先级可单独设定n无需CPU响应中断请求时保存和恢复系统状态的开销n24位源和目的指针地址，支持整个地址空间内的数据传送为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想