ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 14.01.2021
Просмотров: 9195
Скачиваний: 82
СОДЕРЖАНИЕ
1.1Рекомендации по чтению руководства
1.3Рекомендовано для прочтения
3.4Арифметико-логическое устройство
3.4.1Аппаратное умножающее устройство
3.6Временная диаграмма выполнения инструкций
3.10Регистры RAMP и расширенной косвенной адресации
3.10.1Регистры RAMPX, RAMPY и RAMPZ
3.10.3Регистр расширенной косвенной адресации EIND
3.11Доступ к 16-битным регистрам
3.11.1Доступ к 24- и 32-битным регистрам
3.12Защита от изменения конфигурации
3.12.1Последовательность записи защищенных регистров ввода-вывода
3.12.2Последовательность выполнения защищенных инструкций SPM/LPM
3.13Fuse-биты для блокировки изменений
3.14.1Регистр защиты от изменения конфигурации CCP
4.3.1Сектор прикладной программы
4.3.2Сектор таблицы приложения
4.3.4Сигнатурный код производителя и ячейки калибровки
4.3.4.1Сигнатурный код пользователя
4.7.1Доступ к EEPROM в пространстве памяти данных
4.8.1Регистры ввода-вывода общего назначения
4.10Память данных и арбитраж шины
4.11Временные характеристики доступа к памяти
4.12Идентификация микроконтроллера
4.14Защита памяти ввода-вывода
4.15Описание регистров контроллера NVM энергонезависимой памяти
4.16Описание регистров - Fuse- и Lock-биты
4.16.1FUSEBYTE0 - конфигурационный байт 0 энергонезависимой памяти - JTAG-идентификатор пользователя
4.17Описание регистров - сигнатурный код производителя
4.17.1RCOSC2M - регистр калибровочного значения внутреннего генератора частоты 2 МГц
4.18Описание регистров - память ввода-вывода общего назначения
4.18.1GPIORn - регистр ввода-вывода n общего назначения
4.19Описание регистров внешней памяти
4.20Описание регистров управления МК
4.20.1DEVID0 - регистр 0 идентификатора МК
4.21Обзор регистров контроллера энергонезависимой памяти
4.22Обзор регистров Fuse- и Lock-бит
4.23Обзор регистров кода сигнатуры производителя
4.24Обзор регистров ввода-вывода общего назначения
4.25Обзор регистров управления микроконтроллером
4.26Векторы прерываний контроллера энергонезависимой памяти
5Контроллер прямого доступа к памяти (DMA-контроллер)
5.13Описание регистров DMA-контроллера
5.13.1CTRL - регистр управления DMA
5.13.2INTFLAGS - регистр статуса прерываний DMA
5.13.3STATUS - Регистр статуса DMA
5.13.4TEMPH - старший байт временного регистра DMTEMP
5.13.5TEMPL - младший байт временного регистра DMTEMP
5.14Описание регистров DMA-канала
5.14.1CTRLA - регистр А управления DMA-каналом
5.14.2CTRLB - регистр B управления DMA-каналом
5.14.3ADDRCTRL - регистр управления адресом DMA-канала
5.14.4TRIGSRC - источник запуска DMA-канала
5.14.5TRFCNTH - старший регистр счетчика байт при передаче блока по DMA-каналу
5.14.6TRFCNTL - младший регистр счетчика байт при передаче блока по DMA-каналу
5.14.7REPCNT - регистр счетчика повторов в DMA-канале
5.14.8SRCADDR2 - регистр 2 адреса источника DMA-канала
5.14.9SRCADDR1 - регистр 1 адреса источника DMA-канала
5.14.10SRCADDR0 - регистр 0 адреса источника DMA-канала
5.14.11DESTADDR2 - регистр 2 адреса получателя DMA-канала
5.14.12DESTADDR1 - регистр 1 адреса получателя DMA-канала
5.14.13DESTADDR0 - регистр 0 адреса получателя DMA-канала
5.15Обзор регистров DMA-контроллера
5.16Обзор регистров DMA-канала
5.17Обзор векторов прерываний DMA
5.18Использование DMA микропроцессора Xmega
5.18.3Блочная передача и режим повтора
5.18.7Запуск передачи и режим однократного запуска
5.18.9Доступ контроллера DMA к многобайтным регистрам
5.18.10Дополнительные возможности
6.5Временные характеристики передачи событий
6.7.1Работа квадратурного декодера
6.7.2Настройка квадратурного декодера
6.8.1CHnMUX - регистр мультиплексора канала события n
6.8.2CHnCTRL - Регистр управления каналом события n
6.8.3STROBE - строб-регистр события
6.8.4DATA - регистр данных события
7Системная синхронизация и источники синхронизации
7.3Распределение сигналов синхронизации
7.3.1Сигнал системной синхронизации- CLKsys
7.3.2Сигнал синхронизации ЦПУ - CLKcpu
7.3.3Сигнал синхронизации УВВ - CLKper
7.3.4Сигналы синхронизации УВВ с удвоенной/учетверенной частотой – CLKper2/CLKper4
7.3.5Асинхронный сигнал синхронизации - CLKasy
7.4.1.1Сверхмаломощный генератор частоты 32 кГц (ULP-генератор)
7.4.1.2Внутренний калиброванный генератор частоты 32.768 кГц
7.4.1.3Внутренний генератор частоты 32 МГц с возможностью автоматической калибровки
7.4.1.4Внутренний генератор частоты 2 МГц с возможностью автоматической калибровки
7.4.2Внешние источники синхронизации
7.4.2.1Кварцевый генератор частоты 0.4…16 МГц
7.4.2.2Вход внешней синхронизации
7.4.2.3Кварцевый генератор частоты 32 кГц
7.5Настройка системной синхронизации и предделителей частоты
7.6Блок PLL с коэффициентом умножения от 1 до 31
7.7Блоки DFLL 2- и 32-мегагерцевых генераторов
7.8Функция обнаружения отказа внешнего источника синхронизации
7.9Описание регистров системы синхронизации
7.9.1CTRL - регистр управления системной синхронизацией
7.10Описание регистров генераторов
7.10.1CTRL - регистр управления генераторами
7.11Описание регистров блоков DFLL32M/DFLL2M
7.11.1CTRL - регистр управления блоком DFLL
7.12Обзор регистров системы синхронизации
7.13Обзор регистров генераторов
7.14Обзор регистров блоков DFLL32M/DFLL2M
7.15Обзор вектора прерывания при отказе кварцевого генератора
8Управление энергопотреблением и экономичные режимы
8.4Регистры снижения энергопотребления
8.5Описание регистров управления экономичными режимами
8.5.1CTRL- регистр управления экономичными режимами работы
8.6Описание регистров снижения энергопотребления
8.6.1PRGEN - общий регистр снижения энергопотребления
8.6.2PRPA/B - регистр снижения энергопотребления порта А/В
8.6.38.6.3. PRPC/D/E/F - регистр снижения энергопотребления порта C/D/E/F
8.7Обзор регистров управления экономичными режимами работы
8.8Обзор регистров управления энергопотреблением
9.4.3Сброс от детектора просадки питания
9.4.5Сброс сторожевым таймером
9.4.7Сброс через интерфейс программирования и отладки
9.5.1STATUS - Регистр статуса сброса
9.5.2CTRL - регистр управления сбросом
10Система резервного батарейного питания
10.3Модуль с резервированием питания
10.3.1Обнаружение подачи питания резервного батарейного питания
10.3.2Супервизор батарейного питания
10.4Исчезновение основного питания
10.5Основной сброс и последовательность запуска
10.5.1Резервирование питания разрешено
10.5.2Резервирование питания не разрешено и сбой в его работе
10.6.1CTRL: регистр управления резервированием питания
10.6.2STATUS: регистр статуса модуля с резервированием питания
10.6.3BACKUP0: регистр 0 с резервным батарейным питанием
11.5Синхронизация сторожевого таймера
11.6Защита и блокировка конфигурации
11.7.1CTRL - регистр управления сторожевым таймером
11.7.2WINCTRL - регистр управления оконным режимом
11.7.3STATUS - регистр статуса сторожевого таймера
12Прерывания и программируемый многоуровневый контроллер прерываний
12.4.1Немаскируемые прерывания (NMI)
12.4.2Задержка реагирования на прерывание
12.6.1Статическая приоритезация
12.6.2Динамическая приоритезация
12.7Перемещение векторов прерываний между сектором прикладной программы и загрузочным сектором
12.8.1STATUS - регистр статуса PMIC-контроллера
12.8.2INTPRI - регистр приоритета прерываний PMIC Priority Register
12.8.3CTRL - регистр управления PMIC-контроллером
13.3Использование линий ввода-вывода
13.4Настройка линий ввода-вывода
13.4.2Подтягивание к минусу питания
13.4.3Подтягивание к плюсу питания
13.6Настройка параметров контроля входа
13.8Генерация событий портом ввода-вывода
13.9Альтернативные функции портов
13.10Управление скоростью фронтов
13.11Вывод синхронизации и событий
13.12Мультипортовая конфигурация
13.14Описание регистров портов
13.14.1DIR - регистр направления
13.14.2DIRSET - регистр установки бит направления
13.14.3DIRCLR - регистр сброса бит направления
13.14.4DIRTGL - регистр инвертирования бита направления
13.14.5OUT - регистр вывода данных
13.14.6OUTSET - регистр установки выходов порта
13.14.7OUTCLR - регистр сброса выходов порта
13.14.8OUTTGL - регистр инвертирования выходов порта
13.14.9IN - регистр ввода данных
13.14.10INTCTRL - регистр управления прерываниями
13.14.11INT0MASK - регистр маски прерывания 0
13.14.12INT1MASK - регистр маски прерывания 1
13.14.13INTFLAGS - регистр флагов прерывания
13.14.14PINnCTRL - конфигурационный регистр линии n
13.15Описание регистров мультипортовой конфигурации
13.15.1MPCMASK - регистр маски одновременной и одинаковой конфигурации нескольких линий в/в
13.15.2VPCTRLA - регистр А управлению связью с виртуальными портами
13.15.3VPCTRLB - регистр В управлению связью с виртуальными портами
13.15.4CLKEVOUT - регистр вывода сигналов событий и синхронизации
13.16Описание регистров виртуальных портов
13.16.1DIR - регистр направления
13.16.2OUT - регистр вывода данных
13.16.3IN - регистр ввода данных
13.16.4INTFLAGS - регистр флагов прерываний
13.18Обзор регистров мультипортовой конфигурации
13.19Обзор регистров виртуальных портов
13.20Обзор векторов прерываний портов ввода-вывода
14.4Источники синхронизации и событий
14.6.2Управляемый событиями режим работы
14.7.3Захват длительности импульса
14.7.432-битный входной захват
14.8.2Генерация частотных сигналов (FRQ)
14.8.3Генерация ШИМ сигнала в режиме PWM с однонаправленным счетом
14.8.4Генерация ШИМ сигнала в режиме PWM с двунаправленным счетом
14.8.5Вывод сигналов генератора импульсов на линии порта
14.12.1CTRLA - регистр управления А
14.12.2CTRLB - регистр управления В
14.12.3CTRLC - регистр управления C
14.12.4CTRLD - регистр управления D
14.12.5CTRLE - регистр управления E
14.12.6INTCTRLA - регистр А разрешения прерываний
14.12.7INTCTRLB - регистр В разрешения прерываний
14.12.8CTRLFCLR/CTRLFSET - сброс/установка регистра управления F
14.12.9CTRLGCLR/CTRLGSET - сброс/установка регистра управления G
14.12.10INTFLAGS - регистр флага прерывания
14.12.11TEMP - временный регистр для 16-битного доступа
14.12.12CNTH - старший регистр счетчика
14.12.13CNTL - младший регистр счетчика
14.12.14PERH - старший регистр периода
14.12.15PERL - младший регистр периода
14.12.16CCxH - старший регистр n захвата/сравнения
14.12.17CCxL - младший регистр n захвата/сравнения
14.12.18PERBUFH - старший буферный регистр периода таймера-счетчика
14.12.19PERBUFL - младший буферный регистр периода таймера-счетчика
14.12.20CCxBUFH - старший регистр буфера захвата или сравнения х
14.12.21CCxBUFL - младший регистр буфера захвата или сравнения x
14.14Обзор векторов прерываний
15Блок расширения возможностей генерации импульсов AWeX
15.4Генерация паузы неперекрытия
15.6.2Режимы восстановления нормальной работы
15.6.4Взаимодействие со встроенной отладочной системой
15.7.1CTRL - Регистр управления
15.7.2FDEMASK - регистр маски событий для обнаружения повреждения
15.7.3FDCTRL - регистр управления обнаружением отказа
15.7.4STATUS - регистр статуса
15.7.5DTBOTH - регистр общего доступа к паузам неперекрытия
15.7.6DTBOTHBUF - регистр общего доступа к буферным регистрам пауз неперекрытия
15.7.7DTLS - регистр паузы неперекрытия нижнего уровня
15.7.8DTHS - регистр паузы неперекрытия верхнего уровня
15.7.9DTLSBUF - буферный регистр паузы неперекрытия нижнего уровня
15.7.10DTHSBUF - буферный регистр паузы неперекрытия верхнего уровня
15.7.11OUTOVEN - регистр разрешения перекрытия выходов
16Блок расширения разрешающей способности
16.1Отличительные особенности:
16.3.1CTRLA - регистр управления А блока Hi-Res
17Счетчик реального времени RTC
17.3.1CTRL - регистр управления счетчиком реального времени
17.3.2STATUS - регистр статуса счетчик реального времени
17.3.3INTCTRL - регистр управления прерываниями счетчика реального времени
17.3.4INTFLAGS - регистр флагов прерываний счетчика реального времени
17.3.5TEMP - временный регистр счетчика реального времени
17.3.6CNTH - старший регистр счетчика реального времени
17.3.7CNTL - младший регистр счетчика реального времени
17.3.8PERH - старший регистр периода счетчика реального времени
17.3.9PERL - младший регистр периода счетчика реального времени
17.3.10COMPH - старший регистр сравнения счетчика реального времени
17.3.11COMPL - младший регистр сравнения счетчика реального времени
1832-битный счетчик реального времени RTC32
18.3.1CTRL - регистр управления
18.3.2SYNCCTRL - регистр управления/статуса синхронизации
18.3.3INTCTRL - регистр управления прерываниями
18.3.4INTFLAGS - регистр флагов прерываний
18.3.5CNT3 - регистр счетчика 3
18.3.6CNT2 - регистр счетчика 2
18.3.7CNT1 - регистр счетчика 1
18.3.8CNT0 - регистр счетчика 0
18.3.9PER3 - регистр периода 3
18.3.10PER2 - регистр периода 2
18.3.11PER1 - регистр периода 1
18.3.12PER0 - регистр периода 0
18.3.13COMP3 - регистр сравнения 3
18.3.14COMP2 - регистр сравнения 2
18.3.15COMP1 - регистр сравнения 1
18.3.16COMP0 - регистр сравнения 0
19.3.1Электрические характеристики
19.3.7Синхронизация и задержка импульсов синхронизации
19.3.9Синхронизация ведущих устройств
19.4Логика контроля состояния шины TWI
19.5Работа ведущего модуля TWI
19.5.1.1Сценарий M1: арбитраж проигран или ошибка во время передачи пакета адреса
19.5.1.2Сценарий M2: Передача пакета адреса завершена, но он не подтвержден подчиненным устройством
19.5.1.3Сценарий M3: Завершена передача пакета адреса с равным нулю битом направления
19.5.1.4Сценарий M4: Завершена передача пакета адреса с равным единице битом направления
19.6Работа подчиненного модуля TWI
19.6.1.1Сценарий 1: принят пакета адреса с равным единице битом направления
19.6.1.2Сценарий 2: принят пакет адреса с равным нулю битом направления
19.6.1.4Сценарий 4: принято условие STOP
19.7Разрешение работы интерфейса внешнего драйвера
19.8Описание регистров модуля TWI
19.8.1CTRL - общий регистр управления модуля TWI
19.9Описание регистров ведущего модуля TWI
19.9.1CTRLA - регистр управления А ведущего модуля TWI
19.9.2CTRLB - регистр управления В ведущего модуля TWI
19.9.3CTRLC - регистр управления С ведущего модуля TWI
19.9.4STATUS - регистр статуса ведущего устройства
19.10Ftwi = Fsys/[2(5+BAUD)], Гц (1)
19.11BAUD = (Fsys/2 * Ftwi) - 5 (2)
19.11.1ADDR - регистр адреса ведущего модуля TWI
19.11.2DATA - регистр данных ведущего модуля TWI
19.12Описание регистров подчиненного модуля TWI
19.12.1CTRLA - регистр управления А подчиненного модуля TWI
19.12.2CTRLB - регистр управления В починенным модулем TWI
19.12.3STATUS- регистр статуса подчиненного модуля TWI
19.12.4ADDR - регистр адреса подчиненного модуля TWI
19.12.6ADDRMASK - регистр маски адреса подчиненного модуля TWI
19.13Обзор регистров модуля TWI
19.14Обзор регистров ведущего модуля TWI
19.15Обзор регистров подчиненного модуля TWI
19.15.1Обзор векторов прерываний
20Последовательный интерфейс SPI
20.7.1CTRL - регистр управления SPI
20.7.2INTCTRL - регистр управления прерываниями SPI
20.7.3STATUS - регистр статуса модуля SPI
20.7.4DATA - регистр данных SPI
20.9Векторы прерываний модуля SPI
21.3.1Внутренняя генерация синхронизации дробным генератором скорости
21.3.3Работа с удвоенной скоростью (CLK2X)
21.3.5Генерация синхронизации для шины SPI
21.4.1Вычисление бита паритета
21.4.2SPI-совместимые форматы посылок
21.6Отправка данных передатчиком USART
21.7Получение данных приемником USART
21.7.5Очистка буфера приемника
21.8.1Восстановление синхронизации
21.8.3Рабочий диапазон асинхронного приемника
21.9Дробная генерация скорости
21.10Работа USART в ведущем SPI-совместимом режиме
21.11Сравнение режима SPI модуля USART с модулем SPI
21.12Режим мультипроцессорной связи
21.12.1Использование режима мультипроцессорной связи
21.15.1DATA - регистр ввода-вывода данных модуля USART
21.15.2STATUS - регистр статуса USART
21.15.3CTRLA - регистр управления А модуля USART
21.15.4CTRLB - регистр управления В модуля USART
21.15.5CTRLC - регистр управления С модуля USART
21.16Таблица 21.6. Настройка бит CMODE
21.16.1BAUDCTRLA - регистр скорости USART
21.16.2BAUDCTRLB - регистр скорости USART
21.17.1Описание регистров модуля USART
21.17.2Описание регистров модуля USART, работающего в режиме ведущего интерфейса SPI
21.18Обзор векторов прерываний
22Модуль инфракрасной связи IRCOM
22.322.2.1. Фильтрация системы событий
22.4.1TXPLCTRL - регистр управления длительностью импульса передатчика IRCOM
22.4.2RXPLCTRL - регистр управления длительностью импульса приемника IRCOM
22.4.3CTRL - регистр управления IRCOM
23.1.1Отличительные особенности
23.4.1Память ключа и память состояния
23.5Обзор регистров модуля AES
23.5.1CTRL - регистр управления модулем AES
23.5.2STATUS - регистр статуса модуля AES
23.5.3STATE - регистр состояния модуля AES
23.5.4KEY - регистр ключа модуля AES
23.5.5INTCTRL - регистр управления прерыванием модуля AES
23.6Обзор регистров модуля AES
23.7Вектор прерываний модуля AES
24.3.2Размер адресного пространства
24.3.3Выхода выбора микросхем в качестве адресных линий
24.4Настройка линий ввода-вывода
24.6.1Работа без мультиплексирования
24.6.2Мультиплексирование байтов адреса 0 и 1
24.6.3Мультиплексирование байтов адреса 0 и 2
24.6.4Мультиплексирование байтов адреса 0, 1 и 2
24.6.5Требования к регистрам фиксации адреса
24.7Совместная работа со SRAM LPC-типа
24.7.1Мультиплексирование данных с байтом адреса 0
24.7.2Мультиплексирование данных с байтами адреса 0 и 1
24.8.23-портовая конфигурация интерфейса EBI
24.8.34-портовая конфигурация интерфейса EBI
24.9Комбинированное подключение к SRAM и SDRAM
24.10Временная диаграмма интерфейса EBI
24.10.1.1Режим SRAM без мультиплексирования
24.10.1.2Режим SRAM с мультиплексированием адреса и синхронизацией 1х
24.10.1.3Режим SRAM с мультиплексированием адреса и синхронизацией 2х
24.10.1.4Режим SRAM LPC с мультиплексированием адреса/данных и синхронизацией 1x
24.10.1.5Режим SRAM LPC с мультиплексированием адреса/данных и синхронизацией 2x
24.10.2.14-битный режим SDRAM с синхронизацией 1х
24.10.2.28-битный режим SDRAM с синхронизацией 2х
24.11Описание регистров модуля EBI
24.11.1CTRL - регистр управления модулем EBI
24.11.2SDRAMCTRLA - регистр A управления SDRAM
24.11.3REFRESH - регистр периода регенерации SDRAM
24.11.4INITDLY - регистр задержки инициализации SDRAM
24.11.5SDRAMCTRLB - регистр В управления SDRAM
24.11.6SDRAMCTRLC - регистр С управления SDRAM
24.12Описание регистров управления выбором микросхем
24.12.1CTRLA - регистр А управления выбором микросхемы
24.12.2CTRLB (SRAM) - регистр В управления выбором микросхемы
24.12.3CTRLB (SDRAM) - регистр В управления выбором микросхемы
24.12.4BASEADDR - регистр базового адреса выбора микросхемы
24.13Обзор регистров модуля EBI
24.14Обзор регистров управления выбором микросхем
25Аналогово-цифровой преобразователь ADC
25.3.2Дифференциальный вход с усилением
25.9Синхронизация и временная диаграмма преобразования АЦП
25.9.1Одиночное преобразование без усиления
25.9.2Одиночное преобразование с усилением
25.9.3Одиночные преобразования в двух каналах АЦП
25.9.4Одиночные преобразования в двух каналах АЦП с усилением в канале 0
25.9.5Одиночные преобразования в двух каналах АЦП с усилением в канале 1
25.9.6Автоматический режим с усилением в двух каналах АЦП
25.15Описание регистров модуля АЦП
25.15.1CTRLA - регистр управления А модуля АЦП
25.15.2CTRLB - регистр управления В модуля АЦП
25.15.3REFCTRL - регистр управления опорным напряжением АЦП
25.15.4EVCTRL - регистр управления событиями АЦП
25.15.5PRESCALER - регистр предделителя синхронизации АЦП
25.15.6INTFLAGS - регистр флагов прерываний АЦП
25.15.7TEMP - временный регистр АЦП
25.15.8CALL - регистр младшего байта калибровочного значения АЦП
25.15.9CALH - регистр старшего байта калибровочного значения АЦП
25.15.10CHnRESH - старший регистр результата канала АЦП n
25.15.10.112-битный режим с левым выравниванием
25.15.10.212-битный режим с правым выравниванием
25.15.11CHnRESL - младший регистр результата канала АЦП n
25.15.11.212-битный режим с левым выравниванием
25.15.12CMPH - старший регистр сравнения модуля АЦП
25.15.13CMPL - младший регистр сравнения модуля АЦП
25.16Описание регистра канала АЦП
25.16.1CTRL - регистр управления канала АЦП
25.16.2MUXCTRL - регистры управления мультиплексором канала АЦП
25.16.3INTCTRL - регистры управления прерыванием канала АЦП
25.16.4INTFLAG - регистр флагов прерываний канала АЦП
25.16.5RESH - старший регистр результата канала АЦП n
25.16.5.112-битный режим с левым выравниванием
25.16.5.212-битный режим с правым выравниванием
25.16.6RESL - младший регистр результата канала АЦП n
25.16.6.212-битный режим с левым выравниванием
25.18Обзор регистров канала АЦП
25.19Обзор векторов прерываний
26Цифро-аналоговый преобразователь DAC
26.6Ограничения к временным характеристикам
26.9.1CTRLA - регистр А управления модулем DAC
26.9.2CTRLB - регистр В управления модулем DAC
26.9.3CTRLC - регистр С управления ЦАП
26.9.4EVCTRL - регистр управления событиями
26.9.5TIMCTRL - регистр задания временных характеристик ЦАП
26.9.6STATUS - регистр статуса ЦАП
26.9.7CH0DATAH - старший регистр данных канала ЦАП 0
26.9.8CH0DATAL - младший регистр данных канала ЦАП 0
26.9.9CH1DATAH - старший регистр данных канала ЦАП 1
26.9.10CH1DATAL - младший регистр данных канала ЦАП 1
26.9.11GAINCAL - регистр калибровки коэффициента передачи ЦАП
26.9.12OFFSETCAL - регистр калибровки смещения ЦАП
27.5Генерация прерываний и событий
27.8Зависимость энергопотребления от задержки распространения
27.9.1ACnCTRL - регистр управления аналоговым компаратором n
27.9.2ACnMUXCTRL - регистр управления мультиплексором аналогового компаратора n
27.9.3CTRLA - регистр управления А
27.9.4CTRLB - регистр управления В
27.9.5WINCTRL - регистр управления оконным режимом аналоговых компараторов
27.9.6STATUS - общий регистр статуса аналоговых компараторов
27.11Обзор векторов прерываний
28IEEE 1149.1-совместимый интерфейс JTAG
28.5.2Регистр идентификации МК
28.5.2.3Идентификатор производителя
28.5.3Цепь граничного сканирования
28.6Цепь граничного сканирования
28.6.1Сканирование линий ввода-вывода
29Интерфейс программирования и отладки PDI
29.3.3Формат посылки и символы
29.3.4Последовательные передача и прием
29.3.5Последовательная передача данных
29.3.5.129.3.5.1. Обнаружение конфликтов управления и коллизий
29.3.6.1Обнаружение символа BREAK
29.4.4Формат посылки и символов
29.4.4.1Специальные символы данных
29.4.5Последовательные передача и прием
29.4.6Последовательная передача
29.4.7.2Обнаружение символа BREAK
29.5.1Переключение между режимами PDI и JTAG
29.5.2Доступ к внутренним интерфейсам
29.5.3Ключ программирования энергонезависимой памяти
29.5.4Обработка исключительных ситуаций
29.5.6.1LDS - загрузка данных из пространства данных PDIBUS с использованием прямой адресации
29.5.6.2STS - сохранение данных в пространстве данных PDIBUS с использованием прямой адресации
29.5.6.3LD - загрузка данных из пространства данных PDIBUS с использованием косвенной адресации
29.5.6.4ST - сохранение данных в пространство данных PDIBUS с использованием косвенной адресации
29.5.6.5LDCS - загрузка данных из пространства регистров управления и статуса PDI
29.5.6.6STCS - сохранение данных в пространстве регистров управления и статуса PDI
29.5.6.7KEY - настройка ключа активизации
29.5.6.8REPEAT - настройка счетчика повтора инструкций
29.6Описание регистров инструкции и адресации интерфейса PDI
29.6.3Регистр счетчика повторов
29.6.4Регистр счетчика операндов
29.7Описание регистров управления и статуса интерфейса PDI
29.7.1STATUS - регистр статуса интерфейса PDI
29.7.3CTRL - регистр управления интерфейсом PDI
30Программирование запоминающих устройств
30.4.1Команды с запуском по действию
30.4.2Команды с запуском по чтению NVM
30.4.3Команды с запуском по записи NVM
30.4.4Механизм CCP для защиты записи/исполнения
30.5Особенности работы NVM-контроллера в занятом состоянии
30.6Страничные буферы Flash-памяти и EEPROM
30.6.1Страничный буфер Flash-памяти
30.7Последовательности программирования Flash-памяти и EEPROM
30.7.1Последовательность программирования Flash-памяти
30.7.2Последовательность программирования EEPROM
30.8Защита энергонезависимой памяти
30.9Предотвращение нарушения данных
30.11Самопрограммирование под управлением программы загрузчика
30.11.1Программирование Flash-памяти
30.11.1.1Сектор прикладной программы и загрузочный сектор
30.11.1.2Адресация Flash-памяти
30.11.2NVM-команды Flash-памяти
30.11.2.2Стирание страничного буфера Flash-памяти
30.11.2.3Загрузка страничного буфера Flash-памяти
30.11.2.4Стирание страницы Flash-памяти
30.11.2.5Запись страницы Flash-памяти
30.11.2.6Вычисление CRC для диапазона Flash-памяти
30.11.2.7Стирание сектора прикладной программы
30.11.2.8Стирание страницы сектора прикладной программы/загрузочного сектора
30.11.2.9Запись страницы сектора прикладной программы/загрузочного сектора
30.11.2.10Стирание и запись страницы сектора прикладной программы/загрузочного сектора
30.11.2.11Вычисление CRC в секторе прикладной программы/загрузочном секторе
30.11.2.12Стирание сигнатурного кода пользователя
30.11.2.13Запись сигнатурного кода пользователя
30.11.2.14Чтение сигнатурного кода пользователя/калибровочных данных
30.11.3NVM-команды доступа к Fuse- и Lock-битам
30.11.4Программирование EEPROM
30.11.5.1Загрузка страничного буфера EEPROM
30.11.5.2Стирание страничного буфера EEPROM
30.11.5.3Стирание страницы EPPROM
30.11.5.4Запись страницы EEPROM
30.11.5.5Стирание и запись страницы EEPROM
30.12.1Разрешение работы интерфейса внешнего программирования
30.12.3.3Стирание страничного буфера Flash-памяти/EEPROM
30.12.3.4Загрузка страничного буфера Flash-памяти/EEPROM
30.12.3.5Стирание страницы Flash-памяти/EEPROM
30.12.3.6Запись страницы Flash-памяти/EEPROM
30.12.3.7Стирание и запись страницы Flash-памяти/EEPROM
30.12.3.8Стирание сектора прикладной программы/загрузочного сектора/EEPROM
30.12.3.9Проверка CRC Flash-памяти
30.12.3.10Запись Fuse-/Lock-бит
31Карта памяти модулей ввода-вывода
32Краткое описание набора инструкций
33Приложение А. Временные диаграммы модуля EBI
33.13-портовое подключение SRAM с ALE1 и CS
33.23-портовое подключение SRAM с ALE12 и CS
33.34-портовое подключение SRAM с ALE2 и CS
33.44-портовое подключение SRAM с CS и без ALE
33.52-портовое подключение LPC памяти с ALE12 и CS
33.63-портовое подключение LPC памяти с ALE1 и CS
33.72-портвоое подключение LPC памяти с ALE1 и CS
33.83-портовое подключение SRAM с ALE1 и без CS
33.94-портвоое подключение SRAM без ALE и CS
33.102-портовое подключение LPC памяти с ALE12 и без CS
34Электрические характеристики
34.1Предельно-допустимые параметры*
34.2Статические характеристики
34.6Характеристики аналоговых компараторов
35Сведения о выявленных ошибках в работе микроконтроллеров
7.2Обзор
Микроконтроллеры XMEGA оснащены гибкой системой синхронизации, которая поддерживает большое число источников синхронизации. В нее входят, как точные встроенные генераторы, так и генераторы, работающие с внешними кварцевыми или керамическими резонаторами. Возможность выбора частот синхронизации в широком диапазоне предоставляют высокочастотная схема фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ, PLL) и предделители синхронизации. Системой поддерживаются возможности калибровки (DFLL), которую можно использовать для автоматической калибровки частоты внутренних генераторов в процессе работы МК. После разрешения работы схемы обнаружения отказа кварцевого генератора она будет генерировать немаскируемое прерывание и вводить в работу внутренний генератор в случае отказа внешнего генератора. После сброса, МК всегда синхронизируется от внутреннего генератора частоты 2МГц. В дальнейшем, в любое время можно программно изменить источник синхронизации и параметры деления частоты.
Система синхронизации МК XMEGA представлена на рисунке 7.1. Активность тех или иных сигналов синхронизации в заданный момент времени зависит от желания пользователя (через регистры управления энергопотреблением) и режима работы МК (в экономичных режимах работы может быть отключена синхронизация ЦПУ и некоторых УВВ). Более детально об этом см. в разделе 8 "Управление энергопотреблением и экономичные режимы работы".
Рис. 7.1. Система синхронизации, источники синхронизации и распределение сигналов синхронизации
7.3Распределение сигналов синхронизации
На рис. 7.1 показана схема распределения сигналов синхронизации в МК XMEGA.
7.3.1Сигнал системной синхронизации- CLKsys
Сигнал системной синхронизация является выходным для схемы выбора системных источников синхронизации. Он поступает к предделителям частоты, которые используются для генерации всех внутренних сигналов синхронизации, за исключением асинхронных сигналов синхронизации.
7.3.2Сигнал синхронизации ЦПУ - CLKcpu
Сигнал синхронизации ЦПУ подается к ЦПУ и энергонезависимой памяти. Остановка этого сигнала приведет к прекращению выполнения инструкций ЦПУ.
7.3.3Сигнал синхронизации УВВ - CLKper
Большинство УВВ и системных модулей используют сигнал синхронизации УВВ. К их числу относятся DMA-контроллер, система событий, контроллер прерываний, интерфейс внешней шины и RAM. Данный сигнал всегда синхронен с сигналом синхронизации ЦПУ, но может оставаться активным даже после отключения сигнала синхронизации ЦПУ.
7.3.4Сигналы синхронизации УВВ с удвоенной/учетверенной частотой – CLKper2/CLKper4
Модули, которым необходимо синхронизироваться частотой, которая в 2 или 4 раза превышает частоту синхронизации ЦПУ, могут использовать сигналы синхронизации CLKPER2 и CLKPER4, соответственно.
7.3.5Асинхронный сигнал синхронизации - CLKasy
Асинхронный сигнал синхронизации предназначен для синхронизации счетчика реального времени (RTC) от кварцевого генератора частоты 32 кГц, внутреннего генератора частоты 32 кГц или ULP-генератора. Данный специальный домен синхронизации позволяет RTC продолжать работу, даже когда остальная синхронизация, вследствие перевода МК в экономичный режим работы, отключена.
7.4Источники синхронизации
Источники синхронизации разделяются на две основные группы: внутренние генераторы и внешние источники синхронизации. Большинство источников синхронизации поддерживают возможность программного включения и отключения, в то время как остальные - автоматически включаются и отключаются, в зависимости от текущей настройки УВВ. После сброса, МК синхронизируется внутренним генератором частоты 2 МГц. По умолчанию, блоки DFLL и PLL отключены.
7.4.1Внутренние генераторы
Внутренние генераторы не требуют для своей работы каких-либо внешних компонентов. Подробности о характеристиках, в т.ч. точности, внутренних генераторов см. в документации на МК.
7.4.1.1Сверхмаломощный генератор частоты 32 кГц (ULP-генератор)
Данный генератор формирует сигнал частотой в районе 32 кГц. Он характеризуется чрезвычайно малым потребляемым током и не рассчитан на обеспечение высокой точности. Генератор дополнен делителем частоты, на выходе которого доступны частоты 32 кГц и 1 кГц. Если этот генератор используется в качестве источника синхронизации какой-либо из частей МК, то его включение/отключение происходит автоматически. Данный генератор можно выбрать в качестве источника синхронизации RTC.
7.4.1.2Внутренний калиброванный генератор частоты 32.768 кГц
Данный RC-генератор формирует частоту около 32.768 кГц. Во время сброса МК, в специальный регистр калибровки генераторы частоты 32.768 кГц помещается, определенное в ходе производственных испытаний МК, калибровочное значение. Именно благодаря этой процедуре гарантируется работа генератора с указанными в документации характеристиками. В дальнейшем, например, для динамической калибровки генератора, запись в этот регистр можно выполнять программно. Генератор дополнен делителем частоты, на выходе которого доступны сигналы частотой 32.768 кГц и 1.024 кГц.
7.4.1.3Внутренний генератор частоты 32 МГц с возможностью автоматической калибровки
Данный RC-генератор формирует сигнал синхронизации частотой приблизительно 32 МГц. Генератор связан с блоком цифровой фазовой автоподстройки частоты (блок DFLL), который после активизации выполняет автоматическую калибровку генератора в процессе работы МК. Во время сброса, в регистр калибровки блока DFLL 32-мегегерцевого генератора записывается найденное в ходе производственных испытаний МК калибровочное значение. Благодаря данной процедуре, гарантируется работа генератора с указанными в документации характеристиками. Для тех случаев, когда необходимо выполнить ручную, т.е. под программным управлением, динамическую калибровку, предусмотрена возможность записи в этот регистр.
7.4.1.4Внутренний генератор частоты 2 МГц с возможностью автоматической калибровки
Данный RC-генератор формирует сигнал синхронизации частотой около 2 МГц. Этот генератор также работает совместно с блоком DFLL, который отвечает за автоматическую калибровку генератора. Во время сброса в регистр калибровки блока DFLL 2-мегегерцевого генератора записывается найденное в ходе производственных испытаний МК калибровочное значение. Благодаря данной процедуре, гарантируется работа генератора с указанными в документации характеристиками. Для тех случаев, когда необходимо выполнить ручную (под программным управлением) динамическую калибровку предусмотрена возможность записи в этот регистр.
7.4.2Внешние источники синхронизации
Для синхронизации от внешнего кварцевого или керамического резонатора предусмотрены выводы XTAL1 и XTAL2. Кроме того, вывод XTAL1 может использоваться для подключения к внешнему сигналу синхронизации. Для подключения часового кварцевого резонатора 32 кГц предусмотрены отдельные выводы TOSC1 и TOSC2.
7.4.2.1Кварцевый генератор частоты 0.4…16 МГц
Данный генератор может работать в четырех различных режимах, оптимизированных для работы в определенных частотных диапазонах в пределах 0.4…16 МГц. Типовая схема подключения кварцевого или керамического резонатора показана на рисунке 7.2.
Рисунок 7.2. Подключение кварцевого резонатора
К кварцевому резонатору может потребоваться подключение двух нагрузочных конденсаторов C1 и C2.
7.4.2.2Вход внешней синхронизации
Для синхронизации МК внешним сигналом необходимо использовать вывод XTAL1, как показано на рисунке 7.3. В этом режиме, вывод XTAL2 может использоваться как линия ввода-вывода общего назначения.
Рисунок 7.3. Подключение внешнего сигнала синхронизации
7.4.2.3Кварцевый генератор частоты 32 кГц
Для работы кварцевого генератора частоты 32 кГц необходимо к выводам TOSC1 и TOSC2 подключить соответствующий кварцевый резонатор и разрешить работу специальной схемы внутреннего низкочастотного генератора. Типовая схема подключения кварцевого резонатора показана на рисунке 7.4. При необходимости можно задействовать специальный экономичный режим работы генератора с уменьшенным размахом напряжения на выводе TOSC2. Данный генератор может использоваться в качестве источника системной синхронизации, источника синхронизации RTC, а также в качестве источника опорной частоты для блока DFLL.
Рисунок 7.4. Подключение кварцевого резонатора частоты 32 кГц
К кварцевому генератору может потребоваться подключение двух нагрузочных конденсаторов C1 и C2.
7.5Настройка системной синхронизации и предделителей частоты
Все внутренние калиброванные генераторы, внешние источники синхронизации (XOSC) и выход блока ФАПЧ могут использоваться в качестве источника системной синхронизации. Источник системной синхронизации выбирается программно и может изменяться в процессе работы МК. В МК входит специальная схема, которая гарантирует безопасность переключения синхронизации. Она не дает возможности выбрать в качестве источника синхронизации нестабильный или отключенный генератор. Кроме того, она не даст отключить генератор, который в настоящий момент используется в качестве источника системной синхронизации. У каждого генератора имеется собственный флаг статуса, который можно считать программно и, таким образом, оценить готовность генератора.
Прежде чем попасть в ЦПУ и УВВ, сигнал системной синхронизации поступает в блок предделителя, который делит его частоту на программируемое в диапазоне от 1 до 2048 значение. Настройку предделителя можно изменить программно в процессе нормальной работы МК. Блок предделителя состоит из трех каскадов. В первом каскаде, предделителе А, можно задать коэффициент деления от 1 до 512. В предделителях B и C выполняется дальнейшее деление частоты на величину от 1 до 4. Схемой предделителей гарантируется синхронность производных сигналов, а также отсутствие сбоев при изменении коэффициентов деления. Настройки предделителей всегда обновляются по нарастающему фронту самого низкочастотного сигнала синхронизации.
Рисунок 7.5. Источники синхронизации и предделители
Предделитель A делит частоту сигнала системной синхронизации и формирует сигнал CLKPER. Предделители B и C активизируются в случае, когда необходимо дальнейшее деление частоты, например, с целью синхронизации УВВ частотой, которая в 2 или 4 раза превышает частоту синхронизации ЦПУ. Если предделители В и С не используются, то все сигналы синхронизации будут иметь одинаковую частоту, равную частоте на выходе предделителя А.
Регистры предделителей и настройки системной синхронизации защищены механизмом защиты от изменения конфигурации. Это означает, что для изменения настроек системной синхронизации и предделителей необходимо выполнить строго привязанную ко времени процедуру записи. Более детально об этом см. в 3.12 "Защита от изменения конфигурации".
7.6Блок PLL с коэффициентом умножения от 1 до 31
Встроенный блок фазовой автоподстройки частоты (блок PLL) предназначен для синтеза повышенных частот системной синхронизации. Пользователь имеет возможность задать коэффициент умножения частоты от 1 до 31. Выходная частота fOUT равна произведению входной fIN на коэффициент умножения частоты PLL_FAC. Частота на выходе блока PLL не должна быть меньше 10 МГц.
fOUT = fIN · PLL_FAC
На вход блока PLL в качестве источника опорной частоты могут быть поданы следующие сигналы:
-
Выходной сигнал внутреннего генератора частоты 2 МГц
-
В 4 раза уменьшенный по частоте выходной сигнал внутреннего генератора частоты 32 МГц
-
Выходной сигнал кварцевого генератора частоты 0.4…16 МГц
-
Внешний сигнал синхронизации
Для разрешения работы блока PLL необходимо придерживаться следующей процедуры:
-
Разрешить работу источника опорной частоты.
-
Задать коэффициент умножения частоты и выбрать источник опорной частоты для блока PLL.
-
Дождаться установления источника опорной частоты.
-
Разрешить работу блока PLL.
После разрешения работы блока PLL, дальнейшее изменение его конфигурации невозможно. Таким образом, прежде чем выполнить запись новой настройки блока PLL, его необходимо отключить.
До момента установления сигнала источника эталонной частоты и перехода схемы ФАПЧ в режим захвата, использование блока PLL невозможно.
7.7Блоки DFLL 2- и 32-мегагерцевых генераторов
Для улучшения точности внутренних генераторов частот 2 и 32 МГц могут использоваться блоки цифровой фазовой автоподстройки частоты (блоки DFLL). Каждый из блоков DFLL сравнивает частоту генератора с более точным сигналом эталонной (опорной) частоты и на основании результата сравнения выполняет автоматическую калибровку генератору. В качестве источника опорной частоты могут использоваться:
-
внутренний калиброванный генератор частоты 32 кГц
-
кварцевый генератор частоты 32 кГц с внешним кварцевым резонатором, подключенного к выводам TOSC
Чтобы эталонная частота была равной 1 кГц, внутри блоков DFLL предусмотрен делитель частоты на 32. Источник эталонного сигнала у каждого блока DFLL выбирается раздельно, как показано на рисунке 7.6.
Рисунок 7.6. Выбор эталонного сигнала для блока DFLL
После разрешения работы, блок DFLL выполняет подсчет числа периодов импульсов генератора в течение каждого периода импульсов эталонного сигнала, а затем сравнивает полученное значение с теоретическим. Если в результате такого сравнения обнаруживается, что генератор работает слишком медленно (быстро), то блок DFLL выполнит инкрементирование (декрементирование) соответствующего регистра калибровки блока DFLL, тем самым, добиваясь плавного изменения частоты. После разрешения работы блока DFLL, возможность записи в регистр калибровки блока DFLL блокируется.
Теоретическое значение, которое равно отношению частот калибруемого генератора и эталонного источника, загружается во время сброса в регистр сравнения блока DFLL. При необходимости калибровки генератора на другую частоту, предусмотрена возможность дальнейшей программной записи в этот регистр требуемого значения.
После перехода МК в экономичный режим работы, в котором отключаются генераторы, блоки DFLL также отключаются. После возобновления работы МК, блоки DFLL продолжат свою работу со значениями, найденными перед переходом в экономичный режим. При необходимости перезагрузки регистра калибровки блока DFLL значением по умолчанию, которое помещается в него во время сброса, нужно перед переходом в экономичный режим работы отключить блок DFLL, а, затем, после выхода из этого режима, снова включить в работу.
После разрешения работы блока DFLL, отключить активный эталонный источник не предоставляется возможным.
Чтобы реализовать собственный алгоритм динамической калибровки генератора, нужно отключить блок DFLL, что сделает возможной программную запись в регистр калибровки блока DFLL.
Более детально о точности работы внутреннего генератора после включения в работу блока DFLL см. в документации на МК.
7.8Функция обнаружения отказа внешнего источника синхронизации
Для обнаружения неполадок с внешним источником синхронизации в МК встроена специальная контрольная схема, которая следит за работой генераторов или сигналов, формирующих сигнал синхронизации XOSC. По умолчанию, функция обнаружения отказа внешнего источника синхронизации отключена, а ее включение выполняется программно. Если внешний сигнал синхронизации или генератор используется для формирования системной синхронизации (например, выступает в качестве источника опорной синхронизации блока ФАПЧ, когда тот используется в качестве источника системной синхронизации) и, при этом, происходит отказ (остановка) сигнала синхронизации или генератора, то МК выполнит следующие действия: