EM78P153K

EM78P153K
8位OTP
微控制器
产品规格书
版本 1.2
义隆电子股份有限公司
2012.08
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Fax:+1 408 366-8225
目录
目录
1
综述
2
产品特性.................................................................................................................... 1
3
引脚图 ...................................................................................................................... 2
4
引脚描述.................................................................................................................... 3
5
结构框图.................................................................................................................... 4
5.1
5.2
............................................................................................................. 1
操作寄存器 ....................................................................................................... 4
5.1.1
R0 (间接寻址寄存器) .......................................................................................... 4
5.1.2
R1 (定时器/计数器) ............................................................................................. 4
5.1.3
R2 (程序计数器) 和堆栈 ...................................................................................... 5
5.1.4
R3 (状态寄存器).................................................................................................. 6
5.1.5
R4 (RAM 选择寄存器) ......................................................................................... 7
5.1.6
5.1.7
R5 ~ R6 (Port 5 ~ Port 6).................................................................................... 7
RF (中断状态寄存器) .......................................................................................... 7
5.1.8
R10 ~ R2F .......................................................................................................... 7
特殊功能寄存器 ................................................................................................ 7
5.2.1
A (累加器) ........................................................................................................... 7
5.2.2
CONT (控制寄存器) ............................................................................................ 8
5.2.3
IOC5 ~ IOC6 (I/O 端口控制寄存器) .................................................................... 8
5.2.4
IOCB (下拉控制寄存器) ...................................................................................... 9
5.2.5
IOCC (漏极开路控制寄存器)............................................................................... 9
5.2.6
IOCD (上拉控制寄存器) ...................................................................................... 9
5.2.7
IOCE (看门狗定时器控制寄存器)...................................................................... 10
5.2.8
IOCF (中断屏蔽寄存器) .................................................................................... 10
5.3
TCC/WDT&预分频器 ...................................................................................... 11
5.4
I/O 端口 .......................................................................................................... 12
5.5
复位和唤醒 ..................................................................................................... 14
5.5.1
复位.................................................................................................................. 14
5.5.2
寄存器初始值总结 ............................................................................................. 16
5.5.3
状态寄存器的 RST,T 和 P 的状态...................................................................... 18
5.6
中断 ................................................................................................................ 19
5.7
振荡器............................................................................................................. 20
5.8
5.7.1
震荡模式 ........................................................................................................... 20
5.7.2
晶体振荡器/陶瓷谐振器 (晶体) .......................................................................... 21
5.7.3
外部 RC 振荡模式 ............................................................................................. 23
5.7.4
IRC 震荡模式 .................................................................................................... 24
代码选项寄存器 .............................................................................................. 24
5.8.1
代码选项寄存器(Word 0)................................................................................... 24
5.8.2
代码选项寄存器(Word 1)................................................................................... 25
版本号 (V1.2) 08.07.2012
• iii
目录
5.8.3
5.9
代码选项寄存器 (Word 2).................................................................................. 26
上电探讨 ......................................................................................................... 27
5.10 编程设置振荡器启动时间 ................................................................................ 27
5.11 外部上电复位电路........................................................................................... 27
5.12 残留电压保护 .................................................................................................. 27
5.13 指令集............................................................................................................. 28
6
最大绝对值 .............................................................................................................. 31
7
电气特性.................................................................................................................. 32
8
7.1
直流电气特性( Ta=25°C VDD= 5V, VSS= 0V ) ................................................ 32
7.2
交流电气特性 .................................................................................................. 34
7.3
器件特性 ......................................................................................................... 35
时序图 .................................................................................................................... 37
附录
A
产品排序信息........................................................................................................... 38
B
封装类型.................................................................................................................. 39
C
封装信息.................................................................................................................. 40
规格版本历史
文件版本
1.0
修订描述
初版
日期
2011/11/22
1.添加了订单和生产信息
2.修改了指令表格, 不是指令集。
1.1
3.在 7.3 节添加了器件的电压和频率关系图表
2012/05/28
4. 改进了 IC 部分序号
5.在特性章节改进了关于 POR 和 LVR 的描述
1.2
iv •
1. 改进零件序号问题
2.增加了 10 引脚 SSOP 封装
2012/08/07
版本号 (V1.2) 08.07.2012
EM78P153K
8位OTP微控制器
1
综述
EM78P153K 是采用低功耗高速 CMOS 工艺设计开发的 8 位微控制器。它的内部有一个 1K×13 位
一次性可编程只读存储器(OTP-ROM)。它提供 1 个保护位用于防止用户在 OTP-ROM 中的程序被
读取,同时拥有 15 个代码选项位以满足用户的需要。
利用其增强的 OTP-ROM 特性,EM78P153K 可使用户方便的开发和校验程序,另外,利用开发
和编程工具,此 OTP 提供了容易而有效的程序更新优势。用户可以使用义隆烧录器容易的烧写自
己的开发代码。
2
产品特性
• 晶振模式:
DC~20 MHz / 2clks @ 5V
DC~8 MHz / 2clks @ 3V
DC~4 MHz / 2clks @ 2.1V
• ERC 模式:
DC~2 MHz / 2clks @ 2.1V
„ CPU 配置
• 1K×13 位片内 ROM
• 32×8 位片内寄存器(SRAM, 通用寄存器)
• 5 级推栈用于子程序嵌套
• 电流小于 1.5 mA @5V / 4 MHz
• 典型值 15 µA @3V / 32kHz
• 典型值 1 µ[email protected]
„ 外围配置
• 8 位实时时钟/计数器(TCC)
,可编程选择其信号源、触
发边沿,溢出产生中断
„ I/O 端口配置
• 2 组双向 I/O 端口: P5, P6
• 上电复位和 3 个可编程的复位电压
上电复位电压:1.8V(默认),LVR:4.0V,3.5V 和 2.7V
• 12 个 IO 引脚
• 唤醒端口: P6
• 6 个可编程下拉 I/O 引脚
• 代码选项可供选择每条指令占用周期数:2 或 4 个时钟周
期
• 高抗 EFT
• 7 个可编程上拉 I/O 引脚
• 7 个可编程开漏极 I/O 引脚
• 外部中断: P60
„ 3 个可用中断源:
• TCC 溢出中断
• 输入端口状态改变中断(从休眠模式唤醒)
„ 工作电压范围
• 外部中断
• 工作电压: 2.1V~5.5V @ 0°C ~70°C (商业级)
• 工作电压: 2.3V~5.5V@ -40°C ~85°C (工业级)
„ 特殊功能:
„ 工作频率范围(基于 2 个时钟周期)
• 可编程自由运行的看门狗定时器
• 休眠省电模式
• 可选择振动模式
• IRC 模式:
偏移率
IRC 频率
温度
(-40~85°C)
4 MHz
电压
• 可编程振荡器起振时间的预分频
制程
总计
± 1%
± 3% @ 2.1~5.5V ± 2%
± 6%
16 MHz
± 1%
± 1% @ 4.0~5.5V ± 2%
± 4%
8 MHz
± 1%
± 2% @ 3.0~5.5V ± 2%
± 5%
1 MHz
± 1%
± 3% @ 2.1~5.5V ± 2%
± 6%
„ 封装类型
• 14-引脚 DIP 300mil :
EM78P153KD14J
• 14-引脚 SOP 150mil:
EM78P153KSO14J
• 10-引脚 SSOP 150mil: EM78P153KSS10J
• 10-引脚 SSOP 150mil: EM78P153KASS10J
注: 绿色产品不包含有害物质.
版本号 (V1.2) 08.07.2012
(产品更新后规格书不保证同步更新)
•1
EM78P153K
8位OTP微控制器
3
引脚图
14-Pin DIP/SOP
1
14
P51
P67
2
13
P52
P66
3
12
P53
Vdd
4
11
Vss
P65/OSCI/ERCin
5
10
P60//INT
P64/OSCO/RCOUT
6
9
P61
P63//RST
7
8
P62/TCC
EM78P153K
P50
图 3-1 EM78P153KD14J/SO14J
10-Pin SSOP 1
图 3-2 EM78P153KSS10J
10-Pin SSOP 2
图 3-3 EM78P153KASS10J
2•
版本号 (V1.2) 08.07.2012
(产品更新后规格书不保证同步更新)
EM78P153K
8位OTP微控制器
4
引脚描述
引脚名称
引脚功能 输入类型 输出类型
描述
P53
P53
ST
CMOS
双向 I/O 引脚
P52
P51
P50
P52
P51
P50
ST
CMOS
双向 I/O 引脚,可编程下拉
P67
P66
P67
P66
ST
CMOS
P65
ST
CMOS
P65/OSCI
OSCI
P64
XTAL
ST
−
CMOS
P64/OSCO
双向 I/O 引脚,可编程上拉、漏级开路、
引脚状态发生改变时从休眠模式唤醒
双向 I/O 引脚,可编程上拉、漏级开路、
引脚状态发生改变时从休眠模式唤醒
晶体振荡器/谐振器的输入引脚
双向 I/O 引脚,可编程上拉、漏级开路、
引脚状态发生改变时从休眠模式唤醒
−
XTAL
P63
ST
−
/RESET
ST
−
P62
ST
TCC
ST
−
P61
ST
CMOS
P60
ST
CMOS
/INT
ST
−
下降沿触发的外部中断引脚
VDD
VDD
电源
−
电源正极
VSS
VSS
电源
−
电源地
OSCO
P63//RESET
CMOS
P62/TCC
P61
P60/INT
版本号 (V1.2) 08.07.2012
(产品更新后规格书不保证同步更新)
晶体振荡器/谐振器的输出引脚
输入引脚
引脚状态发生改变时,从休眠模式唤醒
复位引脚,低电平有效
双向 I/O 引脚,可编程上拉、下拉、漏级开路、
引脚状态发生改变时从休眠模式唤醒
外部 TCC 信号输入
双向 I/O 引脚,可编程上拉、下拉、漏级开路、
引脚状态发生改变时从休眠模式唤醒
双向 I/O 引脚,可编程上拉、下拉、漏级开路、
引脚状态发生改变时从休眠模式唤醒
•3
EM78P153K
8位OTP微控制器
5
结构框图
图 5-1 EM78P153K 功能结构框图
5.1 操作寄存器
5.1.1 R0 (间接寻址寄存器)
R0 并非实际存在的寄存器。它的主要功能是作为间接寻址指针。任何以 R0 作为指针的
指令实际上是对 RAM 选择寄存器(R4)所指的数据进行操作。
5.1.2 R1 (定时器/计数器)
„
TCC引脚的外部信号边沿或内部指令周期时钟触发(由CONT寄存器的TE位设
定)
,会使TCC寄存器加1。
4•
„
像其它寄存器一样可读/写。
„
通过复位PAB 位(CONT-3)设定。
„
如果PAB位 (CONT-3) 被复位,预分频器分配给TCC。
„
只有当给TCC寄存器赋值时,预分频计数器的内容将被清零。
版本号 (V1.2) 08.07.2012
(产品更新后规格书不保证同步更新)
EM78P153K
8位OTP微控制器
5.1.3 R2 (程序计数器) 和堆栈
„
根据具体的器件类型,R2和硬件堆栈为10位宽。下图描绘了相关结构图。
图 5-2 程序计数器结构框图
„
生成1024×13 位程序指令代码的片内OTP ROM地址。一个程序页为1024字长。
„
复位条件下,R2所有位均清“0”。
„
"JMP"指令直接加载程序计数器的低10位。因此,"JMP" 允许PC跳转到一个程序页
的任何位置。
„
"CALL"指令首先加载PC的低10位,然后将PC+1推入堆栈。因此,子程序的入口地
址可位于一个程序页的任何位置。
„
"RET" ("RETL k", "RETI")加载栈顶值到程序计数器中。
„
任何向R2写入的指令 (例如. "ADD R2,A", "MOV R2,A", "BC R2,6", 等) 将会使PC的
第九和第十位(A8~A9)清零。因此,经计算后的跳转位置只能位于一个程序存储器
页的头256地址空间中。
„
所有指令均是单指令周期指令(fclk/2 或 fclk/4),但会改变R2寄存器内容的指令除
外,这些指令的执行需要一个或多个指令周期。
版本号 (V1.2) 08.07.2012
(产品更新后规格书不保证同步更新)
•5
EM78P153K
8位OTP微控制器
„
数据存储配置如下
地址
R PAGE 寄存器
IOC PAGE 寄存器
00
R0
(间接寻址寄存器)
保留
01
R1
(定时计数器)
CONT
02
R2
(程序计数器)
保留
03
R3
(状态寄存器)
保留
04
R4
(RAM 选择寄存器)
保留
05
R5
(Port 5)
IOC5
(I/O 端口控制寄存器)
06
R6
(Port 6)
IOC6
(I/O 端口控制寄存器)
07
保留
保留
08
保留
保留
09
保留
保留
0A
保留
保留
(控制寄存器)
0B
保留
IOCB
(下拉控制寄存器)
0C
保留
IOCC
(漏极开路控制寄存器)
0D
保留
IOCD
(上拉控制寄存器)
0E
保留
IOCE
(看门狗定时器控制寄存器)
0F
RF
(中断状态寄存器)
10
:
2F
IOCF
(中断屏蔽寄存器)
通用寄存器
图 5-3 数据存储器配置
5.1.4 R3 (状态寄存器)
Bit 7
Bit 6
Bit 5
Bit 4
Bit 3
Bit 2
Bit 1
Bit 0
RST
GP1
GP0
T
P
Z
DC
C
Bit 7 (RST): 复位类型标志位
0: 其它复位类型引发唤醒复位方式
1: 引脚状态改变引发控制器从休眠模式唤醒方式
Bit6 ~ 5 (GP1 ~ 0): 通用读/写位
Bit 4 (T): 时间溢出标志位
执行"SLEP" 和 "WDTC"指令或上电时置“1” ,WDT 溢出时复位为“0”。
Bit 3 (P): 省电标志位
上电或执行"WDTC"指令时置“1”
,执行"SLEP"指令时复位为“0”
。
Bit 2 (Z): 零标志位
当算术或逻辑运算的结果为 0 时置“1”
。
Bit 1 (DC): 辅助进位标志位
Bit 0 (C): 进位标志位
6•
版本号 (V1.2) 08.07.2012
(产品更新后规格书不保证同步更新)
EM78P153K
8位OTP微控制器
5.1.5 R4 (RAM选择寄存器)
Bits 7 ~ 6 没有使用(只读位)
Bits 7 ~ 6 一直置为”1”
Bits 5 ~ 0 在间接寻址模式下,用于选择寄存器(地址: 0x00 ~ 0x06, 0x0F ~ 0x2F)
查看如图 5-3 的数据存储器配置
5.1.6 R5 ~ R6 (Port 5 ~ Port 6)
„
R5 和 R6 为 I/O 寄存器
„
R5寄存器仅低4位可用
„
R5寄存器的高4位固定为0
„
P63 仅用作输入引脚
5.1.7 RF (中断状态寄存器)
Bit 7
Bit 6
Bit 5
Bit 4
Bit 3
Bit 2
Bit 1
Bit 0
-
-
-
-
-
EXIF
ICIF
TCIF
注释:“1”表示中断请求,“0”表示没有中断产生。
Bits 7 ~ 3: 未用,一直置为0.
Bit 2 (EXIF): 外部中断标志位。由/INT引脚信号的下降沿触发置1,由软件清零
Bit 1 (ICIF): Port 6 输入状态改变中断标志位。 Port 6输入状态改变时触发置1,由软件
清零
Bit 0 (TCIF): TCC 溢出中断标志位。TCC 溢出时置1,由软件清零
RF 寄存器可由指令清零,但不由指令置 1
IOCF 寄存器为中断屏蔽寄存器
注意
从RF寄存器中的读取值为RF值和IOCF值的“逻辑与”的结果。
5.1.8 R10 ~ R2F
所有这些寄存器均为 8 位通用寄存器。
5.2 特殊功能寄存器
5.2.1 A (累加器)
内部数据传输或指令操作数通常暂存在 A 中,它不可被寻址。
版本号 (V1.2) 08.07.2012
(产品更新后规格书不保证同步更新)
•7
EM78P153K
8位OTP微控制器
5.2.2 CONT (控制寄存器)
Bit 7
Bit 6
Bit 5
Bit 4
Bit 3
Bit 2
Bit 1
Bit 0
GP
/INT
TS
TE
PAB
PSR2
PSR1
PSR0
Bit 7(GP): 通用寄存器
Bit 6 (INT): 中断使能标志位
0: 被 DISI 或硬件中断屏蔽
1: 被 ENI/RETI 指令使能
Bit 5 (TS): TCC 信号源选择位
0: 内部指令周期时钟,P62 为双向 I/O 引脚。
1: TCC 引脚的跳变信号
Bit 4 (TE): TCC 信号边沿选择位
0: TCC 引脚信号由低变到高时 TCC 计数器加 1
1: TCC 引脚信号由高变到低时 TCC 计数器加 1
Bit 3 (PAB): 预分频器分配位
0: TCC
1: WDT
Bit 2 (PSR2) ~ 0 (PSR0): TCC/WDT 预分频比选择位
PSR2
PSR1
PSR0
TCC 预分频比
WDT 预分频比
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
1
0
1
0
1
0
1
1:2
1:4
1:8
1:16
1:32
1:64
1:128
1:256
1:1
1:2
1:4
1:8
1:16
1:32
1:64
1:128
CONT 为可读/写寄存器
5.2.3 IOC5 ~ IOC6 (I/O端口控制寄存器)
0: 相关 I/O 引脚置为输出
1: 相关 I/O 引脚置为高阻态
IOC5 寄存器仅低 4 位可被有效定义。
IOC5 和 IOC6 均为可读/写寄存器。
8•
版本号 (V1.2) 08.07.2012
(产品更新后规格书不保证同步更新)
EM78P153K
8位OTP微控制器
5.2.4 IOCB (下拉控制寄存器)
Bit 7
Bit 6
Bit 5
Bit 4
Bit 3
Bit 2
Bit 1
Bit 0
-
/PD62
/PD61
/PD60
-
/PD52
/PD51
/PD50
Bit 7: 未使用,一直置为”1”。
0: 使能内部下拉功能
1: 禁止内部下拉功能
Bit 6 (/PD62): P62引脚下拉功能使能控制位
Bit 5 (/PD61): P61引脚下拉功能使能控制位
Bit 4 (/PD60): P60引脚下拉功能使能控制位
Bit 3: 未使用,一直置为”1”
Bit 2 (/PD52): P52引脚下拉功能使能控制位
Bit 1 (/PD51): P51引脚下拉功能使能控制位
Bit 0 (/PD50): P50引脚下拉功能使能控制位
IOCB 为可读/写寄存器
5.2.5 IOCC (漏极开路控制寄存器)
Bit 7
Bit 6
Bit 5
Bit 4
Bit 3
Bit 2
Bit 1
Bit 0
OD67
OD66
OD65
OD64
-
OD62
OD61
OD60
Bit 7 (OD67): P67引脚漏极开路功能使能控制位
0: 禁止漏极开路输出
1: 使能漏极开路输出
Bit 6 (OD66): P66引脚漏极开路功能使能控制位
Bit 5 (OD65): P65引脚漏极开路功能使能控制位
Bit 4 (OD64): P64引脚漏极开路功能使能控制位
Bit 3: 未使用。一直置为”0”
Bit 2 (OD62): P62引脚漏极开路功能使能控制位
Bit 1 (OD61): P61引脚漏极开路功能使能控制位
Bit 0 (OD60): P60引脚漏极开路功能使能控制位
IOCC 为可读/写寄存器。
5.2.6 IOCD (上拉控制寄存器)
Bit 7
Bit 6
Bit 5
Bit 4
Bit 3
Bit 2
Bit 1
Bit 0
/PH67
/PH66
/PH65
/PH64
-
/PH62
/PH61
/PH60
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Bit 7 (/PH67): P67引脚上拉功能使能控制位
0: 使能内部上拉功能
1: 禁止内部上拉功能
Bit 6 (/PH66): P66引脚上拉功能使能控制位
Bit 5 (/PH65): P65引脚上拉功能使能控制位
Bit 4 (/PH64): P64引脚上拉功能使能控制位
Bit 3: 未使用,一直置为”1”
Bit 2 (/PH62): P62引脚上拉功能使能控制位
Bit 1 (/PH61): P61引脚上拉功能使能控制位
Bit 0 (/PH60): P60引脚上拉功能使能控制位
IOCD 为可读/写寄存器。
5.2.7 IOCE (看门狗定时器控制寄存器)
Bit 7
Bit 6
Bit 5
Bit 4
Bit 3
Bit 2
Bit 1
Bit 0
WDTE
EIS
-
-
-
-
-
-
Bit 7 (WDTE): 看门狗定时器使能控制位
0: 禁止 WDT.
1: 使能 WDT.
WDTE 为可读/写位。
Bit 6 (EIS): 定义P60(/INT)引脚功能的控制位。
0: P60, 双向 I/O 引脚
1: /INT,外 部中断输入引脚。在此情况下,P60 引脚的 I/O 控制位(IOC6
的 bit 0)必须置为“1”。
当 EIS 位为“0”
,/INT 通道被屏蔽。当 EIS 为“1”
,/INT 引脚状态也可
通过读 Port 6 (R6)寄存器的方式来读取。结合 5.4 节内容参考图 5-6。
EIS 为可读/写位。
Bit 5 ~ 0: 未使用,一直置为”1”
5.2.8 IOCF (中断屏蔽寄存器)
Bit 7
Bit 6
Bit 5
Bit 4
Bit 3
Bit 2
Bit 1
Bit 0
-
-
-
-
-
EXIE
ICIE
TCIE
Bit 7 ~ 3: 未使用,一直置为”1”
各中断可通过设置 IOCF 寄存器的相应控制位为“1”使能。
全局中断可通过执行 ENI 指令使能,通过执行 DISI 指令禁止。
10 •
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Bit 2 (EXIE): EXIF中断使能位.
0: 禁止 EXIF 中断
1: 使能 EXIF 中断
Bit 1 (ICIE): ICIF中断使能位
0: 禁止 ICIF 中断
1: 使能 ICIF 中断
Bit 0 (TCIE): TCIF中断使能位
0: 禁止 TCIF 中断
1: 使能 TCIF 中断
IOCF 为可读/写寄存器。
5.3 TCC/WDT&预分频器
TCC 和 WDT 共用一个由 8 位计数器构成的预分频器。在某一时刻,预分频器只能分配
给 WDT 和 TCC 两者之一,由 CONT 寄存器的 PAB 位设置预分频器的分配情况,
PSR0~PSR2 设置预分频比。在 TCC 模式下,每次向 TCC 寄存器写入值都会刷新预分
频器。 当预分频器分配给 WDT 模式时,看门狗定时器和其预分频器由“WDTC”或者
“SLEP”指令清零。图 5-4 描绘了 TCC/WDT 的电路图。
„
R1 (TCC) 是一个8位定时/计数器。TCC的时钟源可为内部或外部时钟输入(可编程
选择TCC引脚信号边沿)。如果TCC时钟源来自内部时钟,TCC寄存器在每个指令周
期后加1(未经过预分频器)。代码选项寄存器的CLK位的状态设置CLK=Fosc/2 或是
CLK=Fosc/4,参考图5-4。CLK位为“0”时,CLK=Fosc/2;CLK位为“1”时,
CLK=Fosc/4。如果TCC时钟源来自外部时钟输入,TCC寄存器在TCC引脚的上升
沿或下降沿加1。
„
看门狗定时器的时钟源是一个自由运行的片内RC振荡器。即使在其它振荡器关闭的
情况下(也就是休眠模式下),WDT仍将保持运行。在正常运行或休眠模式下,WDT
溢出 (若WDT使能)将会使器件复位。在正常模式下的任何时刻,WDT都可通过软件
编程为使能或禁止,参考IOCE寄存器的WDTE位。不带预分频器时,WDT溢出周
1
期大约为18 ms (默认)。
1
Vdd = 5V, 启动时间周期 = 16.5ms ± 30%
Vdd = 3V, 启动时间周期 = 18ms ± 30%
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• 11
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图 5-4 TCC和WDT框架结构图
5.4 I/O 端口
Port5 和 Port6 均为双向三态 I/O 端口。Port 6 端口引脚中除 P63 引脚外,可编程使能
其内部上拉和漏极开路输出功能;另外,Port 6 端口具有输入状态改变中断(或唤醒)
功能;P50 ~ P52 和 P60 ~ P62 引脚可编程为内部下拉。除 P63 引脚外的每个 I/O 引脚
都可通过设置 I/O 控制寄存器(IOC5 ~ IOC6)的相应位定义为“输入”或“输出”。I/O
寄存器和 I/O 控制寄存器均为可读/写寄存器。Port 5 和 Port 6 的 I/O 接口电路分别描绘
在图 5-5 至图 5-7。
PCRD
Q
_
Q
Port
Q
_
Q
P
R
C
L
P
R
C
L
D
CLK
PCWR
IOD
D
CLK
PDWR
PDRD
0
1
M
U
X
注意: 下拉电路未显示在本图中
图 5-5 Port 5的I/O端口和I/O控制寄存器电路
12 •
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PCRD
Q P
RD
_ CLK
Q C
L
Q P
R D
_ CLK
Q C
L
Port
Bit 6 of
IOCE
0
1
D P
R Q
CLK _
C
L Q
PCWR
IOD
PDWR
M
U
X
T10
PDRD
P
D R Q
CLK _
C
L Q
注意:上(下)拉和漏极开路电路未显示在本图中
图 5-6 P60 (/INT)的I/O端口和I/O控制寄存器电路
PORT
0
1
Q
_
Q
P
R D
CLK
C
L
PCWR
Q
_
Q
P
R D
CLK
C
L
PDWR
IOD
M
U
X
PDRD
P
R
CLK
C
L
D
TIN
Q
_
Q
注意:上(下)拉和漏极开路电路未显示在本图中
图 5-7 P61~P67的I/O端口和I/O控制寄存器电路
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图 5-8 带输入状态改变触发中断/唤醒的Port 6端口结构图
表 5-1 Port 6 输入状态改变唤醒/中断功能的用法
Port 6 输入状态改变唤醒/中断功能的用法
(I) Port 6 输入状态改变触发唤醒
(a) 休眠前
(II) Port 6 输入状态改变中断
1. 读 Port 6 端口(MOV R6,R6)
1. 禁止 WDT
2. 执行 "ENI"
2. 读 Port6 端口(MOV R6,R6)
3. 使能中断 (置位 IOCF.1)
3. 执行"ENI"或"DISI"指令
4. 如果 Port 6 输入状态改变 (中断)
4. 使能中断 (置位 IOCF.1)
→中断向量 (008H)
5. 执行 "SLEP" 指令
(b) 唤醒后
1. 如果 "ENI" →中断向量 (008H)
2. 如果 "DISI" → 下一条指令
5.5 复位和唤醒
5.5.1
复位
复位可由以下事件之一引发:
(1) 上电复位。
(2) /RESET 引脚输入“低”
14 •
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(3) WDT 溢出(若 WDT 使能)
(4) 低电压复位
2
检测到复位状态后,器件将保持在周期为大约 18ms (振荡器起振时间周期)的复位状态
下。一旦产生复位,以下操作将被执行。
„
振荡器运行或起振(休眠模式下)。
„
程序计数器 (R2) 所有位都设置为“0”。
„
所有I/O端口引脚被配置为输入模式(高阻态)。
„
看门狗定时器和预分频器清零。
„
上电后,R3寄存器的高3位清零。
„
CONT寄存器中,除Bit 6 (INT 标志位)外,其它所有位都置为“1”。
„
IOCB寄存器的所有位置为“1”。
„
IOCC 寄存器清零。
„
IOCD 寄存器的所有位置为“1”。
„
IOCE寄存器的Bit 7置“1”,Bit 4 和 Bit 6 清零。
„
RF寄存器的 Bits 0~2 和 IOCF 寄存器的bits 0~2 清零。
执行“SLEP”指令后进入休眠模式(省电模式)
。进入休眠模式后,WDT(若使能)清
零但继续保持运行。
微控制器可由以下事件唤醒:
(1) /RESET 引脚的外部复位信号输入,
(2) WDT 溢出 (若使能)
(3) Port 6 输入状态改变(若使能)。
前两个事件将使 EM78P153K 复位。可用 R3 寄存器的 T 和 P 标志位来判断复位源(唤
醒源)。最后一个事件将综合考虑后续程序的执行和全局中断("ENI" 或 "DISI" 指令的执
行情况),来决定控制器在唤醒后是否进入中断向量。如果在 SLEP 指令前执行了 ENI
指令,唤醒后将从地址为 008H 处开始执行。如果在 SLEP 指令前执行了 DISI 指令,唤
醒后将从 SLEP 指令的下一条指令开始执行。
在进入睡眠模式前,只允许事件 2 和事件 3 中其中一个被使能。也就是:
[a] 如果在 SLEP 指令前 Port 6 输入状态改变中断被使能,必须通过软件编程禁止
WDT。因此,EM78P153K 仅可由事件 1 或事件 3 唤醒。
[b] 如果在 SLEP 指令前 WDT 被使能,必须禁止 Port 6 输入状态改变中断。因此,
EM78P153K 仅可由事件 1 或事件 2 唤醒。查阅更详细的内容,请参考 5.6 中断章
节。
2
Vdd = 5V, 启动时间周期 = 16.8ms ± 30%
Vdd = 3V, 启动时间周期 = 18ms ± 30%
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如果 Port 6 输入状态改变中断被用作唤醒 EM78P153K ( 以上 Case [a] 所述),在 SLEP
指令前必须执行以下指令
MOV A, @xxxx1110b
;选择WDT预分频器,比例设置为1:1
CONTW
WDTC
;清除WDT和预分频器
MOV A, @0xxxxxxxb
;禁止WDT
IOW RE
MOV R6, R6
; 读Port6
MOV A, @00000x1xb
; 使能Port6输入状态改变触发中断
IOW RF
ENI (or DISI)
;使能(或者禁止)全局中断
SLEP
;进入休眠模式
注意
1. 从休眠模式唤醒后,WDT被自动使能。所以在从休眠模式唤醒后,应该在程序中合理
的定义WDT使能/禁止操作
2. 为防止在Port 6输入状态改变中断进入中断向量或被用作唤醒MCU时产生复位,WDT
预分频比必须设置为大于1:1.
5.5.2 寄存器初始值总结
地址
名称
0×00
R0 (IAR)
0×01
R1 (TCC)
0×02
R2 (PC)
0×03
R3 (SR)
0×04
R4 (RSR)
0×05
P5
16 •
复位类型
位名
上电
/RESET和 WDT
引脚状态改变触发唤醒
位名
上电
/RESET和 WDT
引脚状态改变触发唤醒
位名
上电
/RESET和 WDT
引脚状态改变触发唤醒
位名
上电
/RESET和 WDT
引脚状态改变触发唤醒
位名
上电
/RESET和 WDT
引脚状态改变触发唤醒
位名
上电
/RESET和 WDT
引脚状态改变触发唤醒
Bit 7
Bit 6
Bit 5
Bit 4
Bit 3
U
U
U
U
U
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
P
P
P
P
P
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
跳至0x08地址处或继续执行下一条指令
RST
GP1
GP0
T
P
0
0
0
1
1
0
0
0
*
*
1
P
P
*
*
GP1
GP0
U
U
U
U
U
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P53
×
×
×
×
1
1
1
1
1
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
Bit 2
Bit 1
Bit 0
U
P
P
0
0
P
0
0
U
P
P
0
0
P
0
0
U
P
P
0
0
P
0
0
Z
U
P
P
U
P
P
P52
1
P
P
DC
U
P
P
U
P
P
P51
1
P
P
C
U
P
P
U
P
P
P50
1
P
P
版本号 (V1.2) 08.07.2012
(产品更新后规格书不保证同步更新)
EM78P153K
8位OTP微控制器
地址
0×06
0×0F
N/A
0×05
0×06
0×0B
0×0C
0×0D
名称
P6
RF
(ISR)
CONT
IOC5
IOC6
IOCB
IOCC
IOCD
复位类型
位名
上电
/RESET和 WDT
引脚状态改变触发唤
醒
位名
上电
/RESET和 WDT
引脚状态改变触发唤
醒
位名
上电
/RESET和 WDT
引脚状态改变触发唤
醒
位名
上电
/RESET和 WDT
引脚状态改变触发唤
醒
位名
上电
/RESET和 WDT
引脚状态改变触发唤
醒
位名
上电
/RESET和 WDT
引脚状态改变触发唤
醒
位名
上电
/RESET和 WDT
引脚状态改变触发唤
醒
位名
上电
/RESET和 WDT
引脚状态改变触发唤
醒
版本号 (V1.2) 08.07.2012
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Bit 7
Bit 6
Bit 5
Bit 4
Bit 3
Bit 2
Bit 1
Bit 0
P67
1
P
P66
1
P
P65
1
P
P64
1
P
P63
1
P
P62
1
P
P61
1
P
P60
1
P
P
P
P
P
P
P
P
P
×
0
0
×
0
0
×
0
0
×
0
0
×
0
0
EXIF
0
0
ICIF
0
0
TCIF
0
0
0
0
0
0
0
P
N
P
×
1
1
/INT
0
0
TS
1
1
TE
1
1
PAB
1
1
PSR2
1
1
PSR1
1
1
PSR0
1
1
P
0
P
P
P
P
P
P
×
0
0
×
0
0
×
0
0
×
0
0
C53
1
1
C52
1
1
C51
1
1
C50
1
1
0
0
0
0
P
P
P
P
C67
1
1
C66
1
1
C65
1
1
C64
1
1
C63
1
1
C62
1
1
C61
1
1
C60
1
1
P
P
P
P
P
P
P
P
×
1
1
/PD66 /PD65 /PD64 x
1
1
1
1
1
1
1
1
/PD52 /PD51 /PD50
1
1
1
1
1
1
P
P
P
P
P
P
P
P
OD67
0
0
OD66
0
0
OD65
0
0
OD64
0
0
×
0
0
OD62
0
0
OD61
0
0
OD60
0
0
P
P
P
P
P
P
P
P
/PH67 /PH66 /PH65 /PH64 ×
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
P
P
P
P
P
/PH62 /PH61 /PH60
1
1
1
1
1
1
P
P
P
• 17
EM78P153K
8位OTP微控制器
地址
0×0E
0×0F
0×10~
0×2F
名称
Reset 类型
Bit 7
Bit 6
Bit 5
位名
WDTE EIS
×
上电
1
0
1
IOCE
/RESET和 WDT
1
0
1
引脚状态改变触发唤醒
1
P
1
位名
×
×
×
上电
1
1
1
IOCF
/RESET和 WDT
1
1
1
引脚状态改变触发唤醒
1
1
1
位名
上电
U
U
U
R10~R2F
/RESET和 WDT
P
P
P
引脚状态改变触发唤醒
P
P
P
惯例: X: 未使用 U: 未知或不用关心 P: 复位前的值
*:参考下一章节的表格(5.5.3 章节)
Bit 4
Bit 3
Bit 2
Bit 1
Bit 0
×
1
1
1
×
1
1
1
U
P
P
×
1
1
1
×
1
1
1
U
P
P
×
1
1
1
EXIE
0
0
P
U
P
P
×
1
1
1
ICIE
0
0
P
U
P
P
×
1
1
1
TCIE
0
0
P
U
P
P
5.5.3 状态寄存器的RST,T和 P的状态
复位可由以下事件引发:
1. 上电,
2. /RESET 引脚上的高-低-高信号脉冲
3. 看门狗定时器溢出。
可用下表中 T 和 P 标志位的值判断唤醒处理器的事件源 。
表 5-2 复位后RST, T, 和P的值。
复位类型
RST
T
P
上电
0
1
1
正常模式下的/RESET 引脚信号引发复位
0
*P
*P
休眠模式下的/RESET 引脚信号触发唤醒
0
1
0
正常模式下的 WDT 溢出复位
0
0
*P
休眠模式下的 WDT 溢出唤醒
0
0
0
休眠模式下的引脚输入状态改变触发唤醒
1
1
0
* P: 复位前的值
下表列举了可能会影响 T、P 状态的事件。
表 5-3 事件发生后RST、T和P的状态
事件
RST
T
P
上电
0
1
1
WDTC 指令
*P
1
1
WDT 溢出
0
0
*P
SLEP 指令
*P
1
0
休眠模式下引脚状态改变触发唤醒
1
1
0
* P: 复位前的值
18 •
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EM78P153K
8位OTP微控制器
图 5-9 复位控制器结构图
5.6 中断
EM78P153K 有如下三种下降沿触发中断源:
(1) TCC 溢出中断
(2) Port 6 输入状态触发中断
(3) 外部中断 [(P60, /INT) 引脚]
在使能 Port 6 输入状态改变中断前,读 Port 6 端口状态(例如:"MOV R6,R6")是必要的。
当引脚状态改变时,Port 6 的每个引脚均具有此特性。但当引脚被配置为输出或 P60 引
脚配置为/INT 时,相应引脚则失去此功能特性。当通过执行 SLEP 指令使控制器进入休
眠模式前,Port 6 输入状态改变功能被使能,则 Port 6 输入状态改变中断可使
EM78P153K 从休眠模式唤醒。器件唤醒后,如果全局中断被禁止,控制器将从 SLEP
指令的下一条指令处开始执行;如果全局中断被使能,控制器将跳转到中断向量 008H
处开始执行。
RF 寄存器是中断状态寄存器,它的相应标志位记录对应的中断请求。IOCF 寄存器是中
断屏蔽寄存器。全局中断可通过执行 ENI 指令使能,通过执行 DISI 指令禁止。当产生
某个中断(若使能)
,程序计数器将会跳转到地址 008H 处。在中断服务子程序中,可通
过查询 RF 寄存器的标志位的状态判断中断源。在离开中断服务子程序前,必须通过指
令清除中断标志位,这样可避免中断嵌套。
当有中断请求时,不管其相应中断屏蔽位的状态如何或者是否执行了 ENI 指令使能全局
中断,中断状态寄存器(RF)中的相应标志位(ICIF 位除外)都将被置 1。注意,从
RF 寄存器读取的值是 RF 和 IOCF 的逻辑与的结果(参考图 5-10)
。RETI 指令结束中
断服务子程序并使能全局中断(执行 ENI)
。
版本号 (V1.2) 08.07.2012
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• 19
EM78P153K
8位OTP微控制器
当中断是由外部中断源 INT 产生(若使能)
,程序计数器将会跳转到 001 地址处。
VCC
P
D
R
CLK
C
L
RF
/IR Q n
IR Q n
Q
_
Q
RFRD
IN T
IR Q m
E N I/D IS I
IO C F
/R E S E T
Q
_
Q
P
D
R
CLK
C
L
IO D
IO C F W R
IO C F R D
RFW R
图 5-10 中断输入电路
5.7 振荡器
5.7.1 震荡模式
EM78P153K 可运行在四种不同的振荡模式下,即:外部 RC 振荡模式(ERC)、内部 RC
振荡模式(IRC)、高频晶振模式(XT, HXT1/2)和低频晶振模式(LXT1/2)。用户可通过编程
设置代码选项寄存器的 OSC0~OSC3 位选择某种振荡模式。表 5-4 显示了这四种模式的
定义方式。
表 5-4 由OSC定义振荡模式
震荡模式
OSC3
OSC2
OSC1
OSC0
1
0
0
0
0
1
0
0
0
1
0
0
1
0
ERC (外部 RC 振荡模式); P64/RCOUT 作为 P64
ERC (外部 RC 振荡模式); P64/RCOUT 作为 RCOUT
2
IRC (内部 RC 振荡模式); P64/RCOUT 作为 P64
2
IRC (内部 RC 振荡模式); P64/RCOUT 作为 RCOUT
0
0
1
1
3
0
1
0
0
3
0
1
0
1
3
0
1
1
0
3
HXT2 (HXT2 模式,频率范围:12 MHz ~ 6 MHz)
0
1
1
1
XT (XT 模式,频率范围:6 MHz~1 MHz) (默认)
1
1
1
1
LXT1 (LXT1 模式,频率范围:1 MHz ~ 100kHz)
HXT1 (HXT1 模式,频率范围:20 MHz ~ 12 MHz)
LXT2 (LXT2 模式,频率范围:32.768kHz)
1
ERC模式中, ERCin作为振荡引脚. RCOUT/P64功能由代码选项Word1的1~4位来定义。
2
IRC模式中, P64作为正常I/O口. RCOUT/P64功能由代码选项Word1的1~4位来定义。
3
在LXT1, LXT2, HXT1, HXT2 和 XT模式中; OSCI 和 OSCO 被用作振荡引脚,这些引脚不允许定
义为正常I/O口。
下表列出了晶体/谐振器在不同 VDD 条件下的最大工作频率。
20 •
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表 5-5 最大工作频率总结
条件
1 个指令周期包含 2 个时钟周期
VDD
最大频率(MHz)
2.1
4.0
3.0
8.0
5.0
20.0
5.7.2 晶体振荡器/陶瓷谐振器 (晶体)
EM78P153K可由通过OSCI引脚输入的外部时钟信号驱动,如下图所示。
图 5-11 外部时钟输入电路
在大多数应用中,OSCI 和 OSCO 引脚通常连接一个晶体或陶瓷谐振器以产生振荡,图
5-12 描绘了一个这样的电路。HXT 模式和 LXT 模式都是以此种方式产生振荡。
如图 5-12-1,在陶瓷震荡模式电路中必须在 OSCI 与 OSCO 之间串接阻值为 1MΩ 的电
阻 R1。
图 5-12 晶体/谐振器电路
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• 21
EM78P153K
8位OTP微控制器
图 5-12-1 晶体/谐振器电路
表 5-6 提供了 C1 和 C2 的参考建议值,由于每种谐振器都有它自己的属性,用户应参考
它的用户手册以选择合适的 C1 和 C2,对于 AT strip cut 型晶体或低频模式,可能需要
一个串接电阻 RS。
图 5-6 晶体振荡器或陶瓷谐振器匹配电容选择指南
振荡类型
频率模式
C1 (pF)
C2 (pF)
100kHz
60pF
60pF
LXT1
200kHz
60pF
60pF
(100k ~ 1 MHz)
455kHz
40pF
40pF
1 MHz
30pF
30pF
1.0 MHz
30pF
30pF
2.0 MHz
30pF
30pF
4.0 MHz
20pF
20pF
32.768kHz
40pF
40pF
100kHz
60pF
60pF
LXT1
200kHz
60pF
60pF
(100k ~ 1 MHz)
455kHz
40pF
40pF
1 MHz
30pF
30pF
455kHz
30pF
30pF
1.0 MHz
30pF
30pF
2.0 MHz
30pF
30pF
4.0 MHz
20pF
20pF
6.0 MHz
30pF
30pF
6.0 MHz
30pF
30pF
HXT2
8.0 MHz
20pF
20pF
(6 ~ 12 MHz)
10.0 MHz
30pF
30pF
12.0 MHz
30pF
30pF
12.0 MHz
30pF
30pF
16.0 MHz
20pF
20pF
20.0 MHz
15pF
15pF
陶瓷谐振器
XT
(1M ~ 6 MHz)
LXT2 (32.768kHz)
XT
(1 ~ 6 MHz)
晶体谐振器
HXT1
(12 ~ 20 MHz)
22 •
频率
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5.7.3 外部RC振荡模式
对于一些不需要精确计时的应用,RC 振荡器(图 5-13)提供了一种大幅节省成本的方案。
然而,应该注意到,RC 振荡器的频率会受供电电压、电阻(Rext)、电容(Cext)甚至工作
温度的影响。另外,因为生产过程的差异,一个器件的频率与另外一个器件的频率也会
存在细微的差别。
为了维持在一个稳定的系统频率下,Cext 值应该大于 20 pF,Rext 值不高于 1 MΩ。如
果它们不在此范围内,系统频率很容易受噪声、湿度和漏电流的影响。
在 RC 振荡模式中,Rext 值越小,其振荡频率越快。相反,对一个非常小的 Rext 值,
例如 1 KΩ,振荡器将变得不稳定。因为 NMOS 不能及时的释放电容电荷。
基于以上原因,必须时刻牢记,供电电压、工作温度、RC 振荡器的元件特性、封装类
型、PCB layout 等因素都会对系统频率产生影响。
Vcc
Rext
OSCI
Cext
EM78P153K
图 5-13 外部RC震荡模式电路
图5-7 RC 震荡频率
平均频率
5V, 25°C
平均 频率
3V, 25°C
3.3k
2.064 MHz
1.901 MHz
5.1k
1.403 MHz
1.316 MHz
10k
750kHz
719.7kHz
100k
81.45kHz
81.33kHz
3.3k
647.3kHz
615.1 MHz
5.1k
430.8kHz
414.3kHz
电容
20pF
100pF
300pF

电阻
10k
225.8kHz
219.8kHz
100k
23.88kHz
23.96kHz
3.3k
256.6kHz
245.3kHz
5.1k
169.5kHz
163.0kHz
10k
88.53kHz
86.14kHz
100k
9.283kHz
9.255kHz
1
注 : : 数据在DIP封装类型上测量
2
: 以上数据仅用作设计参考
3
: 频率偏移为± 30%.
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• 23
EM78P153K
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5.7.4 IRC震荡模式
EM78P153K 提供了种通用的内部 RC 模式其默认频率为 4MHz。内部 RC 振荡模式还
有其它频率值:1MHz 、8MHz 和 16MHz,可通过编程设置代码选项(Word1)位 RCM1
和 RCM0 选择内部 RC 振荡模式的四个频率值。这四个主频均可通过编程代码选项位
C0~C4 进行校准。下表描述了 EM78P153K 随供电电压、温度和制程变化的内部 RC 频
率偏移率。
表 5-8 内部IRC频率偏移率(Ta=25°C, VDD=5V, VSS=0V)
偏移率
IRC 频率
温度
(-40°C~85°C)
电压
制程
总计
4 MHz
± 1%
± 3% @ 2.1V ~ 5.5V
± 2%
± 6%
16 MHz
± 1%
± 1% @ 4.0V ~ 5.5V
± 2%
± 4%
8 MHz
± 1%
± 2% @ 3.0V ~ 5.5V
± 2%
± 5%
1 MHz
± 1%
± 3% @ 2.1V ~ 5.5V
± 2%
± 6%
注: 以上数据为理论值,仅用作设计参考。实际值可能随实际制程而有所不同。
5.8 代码选项寄存器
EM78P153K 有一个代码选项字,它不位于用户程序存储空间。在执行用户程序时,这
些位不可被存取。
代码选项寄存器和用户 ID 寄存器组织如下:
Word 0
Word 1
Word 2
Bit 12 ~ Bit 0
Bit 12 ~ Bit 0
Bit 12 ~ Bit 0
5.8.1 代码选项寄存器(Word 0)
Word 0
Bit
Bit 12
Bit 11
助记符 RESETEN ENWDT
Bit 10
Bit 9
Bit 8 Bit 7
CLKS
LVR1 LVR0
−
Bit 6
Bit 5
Bit 4 Bit 3 Bit 2~0
WDTPS1 WDTPS0 ID10 ID9
Protect
1
禁止
禁止
4 个时钟
高
高
−
高
高
高
高
禁止
0
使能
使能
2 个时钟
低
低
−
低
低
低
低
使能
Bit 12 (RESETEN): 定义引脚P63为复位引脚
0: 使能/RESET
1: 禁止/RESET
Bit 11 (/ENWTD): 看门狗定时器使能位
0: 使能
1: 禁止
24 •
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Bit 10 (CLKS): 指令周期选择位
0: 两个振荡周期
1: 四个振荡周期
参考指令集章节。
Bit 9 ~ 8 (LVR1 ~ LVR0): 低电压复位控制位
VDD 复位电平
LVR1, LVR0
11
VDD 释放电平
NA (上电复位) (默认)
10
2.7V
2.9V
01
3.5V
3.7V
00
4.0V
4.0V
Bit 7: 未使用,一直置为1
Bit 6 ~ 5 (WDTPS1 ~ WDTPS0): WDT溢出周期选择位
图 5-9 可编程 WDT 溢出周期
WDTPS1
WDTPS0
*WDT 溢出周期
1
1
18 ms
1
0
4.5 ms
0
1
288 ms
0
0
72 ms
* 这些是理论数据,仅供参考
Bits 4 ~ 3: 用户ID的第9和第10位
Bits 2 ~ 0 (保护): 保护位。对应的保护状态如下。
保护位
保护
0
使能
1
禁止(默认)
5.8.2 代码选项寄存器(Word 1)
Word 1
Bit
Bit 12 Bit 11 Bit 10 Bit 9 Bit 8 Bit 7
Bit 6
Bit 5
Bit 4
Bit 3
Bit 2
Bit 1
Bit 0
助记符
−
C4
C3
C2
C1
C0
RCM1
RCM0
1
−
高
高
高
高
高
高
高
高
高
高
高
−
0
−
低
低
低
低
低
低
低
低
低
低
低
−
OSC3 OSC2
OSC1 OSC0
−
Bit 12: 没有使用. 该位一直置为1.
Bits 11 ~ 7 (C4 ~ C0): 内部RC振荡模式频率校准位,这些位要一直设为1(自动校正)
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• 25
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Bits 6 ~ 5 (RCM1, RCM0): RC 模式选择位
RCM 1
RCM 0
*频率 (MHz)
1
1
4
1
0
16
0
1
8
0
0
1
* 理论数据,仅供参考
Bits 4 ~ 1 (OSC3, OSC2, OSC1 和 OSC0): 振荡模式选择位
振荡模式
OSC3 OSC2
OSC1 OSC0
1
0
0
0
0
1
0
0
0
1
0
0
1
0
ERC (外部 RC 振荡模式); P64/RCOUT 作为 P64
ERC (外部 RC 振荡模式); P64/RCOUT 作为 RCOUT
2
IRC (内部 RC 振荡模式); P64/RCOUT 作为 P64
2
IRC (内部 RC 振荡模式); P64/RCOUT 作为 RCOUT
0
0
1
1
3
0
1
0
0
3
0
1
0
1
3
0
1
1
0
3
HXT2 (HXT2 模式,频率范围:12 MHz ~ 6 MHz)
0
1
1
1
XT (XT 模式,频率范围:6 MHz~1 MHz) (默认)
1
1
1
1
LXT1 (LXT1 模式,频率范围:1 MHz ~ 100kHz)
HXT1 (HXT1 模式,频率范围:20 MHz ~ 12 MHz)
LXT2 (LXT2 模式,频率范围:32.768kHz)
1
ERC模式下, ERCin作为振荡输入引脚. RCOUT/P64由 Word 1代码选项的1~4位来确定。
2
IRC模式下, P64作为正常I/O使用. RCOUT/P64由 Word 1代码选项的1~4位来确定。
3
在LXT1, LXT2, HXT1, HXT2 and XT 模式下; OSCI and OSCO当作振荡引脚使用
这些引脚不允许定义为正常I/O口。
Bit 0: 未使用,一直置为 1。
5.8.3 代码选项寄存器 (Word 2)
Word 2
Bit
Bit 12 Bit 11 Bit 10 Bit 9
Bit 8
Bit 7
Bit 6
Bit 5
Bit 4
Bit 3
Bit 2
Bit 1
Bit 0
助记符
ID12
ID11
−
−
ID8
ID7
ID6
ID5
ID4
ID3
ID2
ID1
ID0
1
高
高
−
−
高
高
高
高
高
高
高
高
高
0
低
低
−
−
低
低
低
低
低
低
低
低
低
Bits 12 ~ 11: 用户 ID 号的第 12,11 位。
Bits 10 ~ 9: 未使用,一直置为 1。
Bits 8 ~ 0: 用户的 ID 的第 8~0 位。
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5.9 上电探讨
在供电电压达到稳定状态前,任何微控制器都不能确保正常工作。在用户应用中,当电
源关闭,Vdd 在电源再次开启前,必须降到 1.8V 以下并保持在关断状态大约 10us。这
样 EM78P153K 将会复位并正常工作。如果 Vdd 上升得非常快(50 ms 或更少),额外的
外部复位电路将工作的非常好。但是在涉及到关键应用的大多数情况下,可能需要额外
的器件来辅助解决上电问题。
5.10 编程设置振荡器启动时间
代码选项字中的 SUT0 和 SUT1 可定义振荡器的启动时间。理论上,启动时间范围在
4.5ms 到 72ms。对于大多数晶体和陶瓷谐振器,工作频率越低,所需的启动时间越长。
表 12 显示了振荡器启动时间值。
5.11 外部上电复位电路
下图提供了一个利用外部
RC电路产生复位脉冲的电
Vdd
路。脉冲宽度(时间常数)应
该足够长以使Vdd达到最低
工作电压。此电路用在供电
电压上升很慢的情况。
R
/RESET
D
EM78P153K
Rin
C
图 5-14 外部电源复位电路
因为/RESET 引脚的漏电流大约为±5µA,因此建议 R 值不要大于 40 KΩ。此时,/RESET
引脚电压保持在 0.2V 以下。二极管(D)在掉电时作为短路回路。电容 C 将快速充分放电。
限流电阻 Rin 可防止高电流或 ESD(静电释放)灌入/RESET 引脚。
5.12 残留电压保护
更换电池时,器件电源(Vdd)关断,但仍会存在残留电压。残留电压可能会掉到低于最
小工作电压 Vdd,但不为零。此条件可能触发一个不良上电复位。下面两图显示了怎样
为 EM78P153K 建立残留电压保护电路。
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• 27
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Vdd
Vdd
33K
EM78P153K
Q1
10K
/RESET
100K
1N4684
图 5-15 滤波电压保护电路1
Vdd
Vdd
R1
EM78P153K
Q1
/RESET
R2
R3
图 5-16 滤波电压保护电路2
注意
图5-15 和 图5-16是为了保证复位引脚电压大于VIH的最小值而设计的。
5.13 指令集
指令集中的每条指令均是 13 位。指令分为一个操作码和一个或多个操作数。一般情况
下,除非指令的执行改变了程序计数器的值("MOV R2,A", "ADD R2,A")或者对 R2 的算
术或逻辑操作 (例如. "SUB R2,A", "BS (C) R2,6", "CLR R2", ),否则执行所有的指令都
只占用单个指令周期(一个指令周期包含 2 个振荡周期)
。对于前面两种特殊的指令,
执行指令需要两个指令周期。
如果由于某种原因,指令周期不适合特定应用,可尝试做如下修改:
(A) 改变指令周期为包含 4 个振荡周期。
(B) 在两个指令周期内执行,"JMP", "CALL", "RET", "RETL", "RETI"或条件测试结果为
“真”的条件转移指令("JBS", "JBC", "JZ", "JZA", "DJZ", "DJZA")和向程序计数器写入
的指令的执行均占用两个指令周期。
28 •
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事件(A) 可通过设置代码选项位——CLK 来选择,如果 CLK 为“0”,则一个指令周期
包含两个振荡周期;如果 CLK 为“1”,则一个指令周期包含 4 个振荡周期。
注意:一旦在事件(A)中选择一个指令周期包含 4 个振荡周期,TCC 的内部时钟源应为
CLK=Fosc/4,而不是 Fosc / 2。
另外,指令集具有如下特性:
(1) 任何寄存器的每个位都可被置 1、清零或直接测试。
(2) I/O 寄存器可被当作通用寄存器。也就是,相同的指令可操作 I/O 寄存器。
以下符号在指令集表格中适用:
一般情况下:
“R”表示一个寄存器指示符,用来指定指令操作哪个寄存器(包括操作寄存器和通用
寄存器)
。
“b”表示一个位指示符,指定位于 R 寄存器中会影响操作的位。
“K”代表一个 8 位或 10 位常数或立即数。
助记符
操作
受影响标志位
NOP
不作任何操作
DAA
累加器A十进制调整
C
CONTW
A → CONT
无
SLEP
0 → WDT, 振荡器停止
T, P
WDTC
0 → WDT
T, P
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(产品更新后规格书不保证同步更新)
无
• 29
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8位OTP微控制器
助记符
操作
受影响标志位
1
A → IOCR
无
ENI
使能中断
无
DISI
禁止中断
无
RET
[[栈顶] → PC
无
RETI
[[栈顶] → PC,使能中断
无
CONTR
CONT → A
无
IOR
R
IOCR → A
无
MOV
R, A
A→R
无
0→A
Z
IOW
R
CLRA
1
CLR
R
0→R
Z
SUB
A, R
R-A→A
Z, C, DC
SUB
R, A
R-A→R
Z, C, DC
DECA R
R-1→A
Z
DEC
R-1→R
Z
OR A, R
A∨R→A
Z
OR R, A
A∨R→R
Z
AND
A, R
A&R→A
Z
AND
R, A
A&R→R
Z
XOR
A, R
A⊕R→A
Z
XOR
R, A
A⊕R→R
Z
ADD
A, R
A+R→A
Z, C, DC
ADD
R, A
A+R→R
Z, C, DC
MOV
A, R
R→A
Z
MOV
R, R
R→R
Z
COMA R
/R → A
Z
COM
R
/R → R
Z
INCA
R
R+1→A
Z
INC
R
R
R+1→R
Z
DJZA R
R - 1 → A, 执行结果为0,跳过下一指令
无
DJZ
R - 1 → R, 执行结果为0,跳过下一指令
无
R
1
 注意: 这条指令只对IOC5~IOC6, IOCB ~ IOCF 起作用。
30 •
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(继续)
助记符
操作
受影响的状态位
RRCA R
R(n) → A(n - 1), R(0) → C, C → A(7)
C
RRC R
R(n) → R(n - 1), R(0) → C, C → R(7)
C
RLCA R
R(n) → A(n + 1), R(7) → C, C → A(0)
C
RLC R
R(n) → R(n + 1), R(7) → C, C → R(0)
C
SWAPA R
R(0 - 3) → A(4 - 7), R(4 - 7) → A(0 - 3)
无
SWAP R
R(0 - 3) ↔ R(4 - 7)
无
JZA R
R + 1 → A, 若加1后结果为0,跳过下一指令
无
JZ
R
R + 1 → R, 若加1后结果为0,跳过下一指令
无
BC
R, b
0 → R(b)
无
BS
R, b
1 → R(b)
无
JBC R, b
if R(b) = 0, 跳过下一条指令
无
JBS R, b
if R(b) = 1,跳过下一条指令
无
CALL k
PC + 1 → [SP], (Page, k) → PC
无
JMP k
(Page, k) → PC
无
MOV A, k
k→A
无
OR
A, k
A∨k→A
Z
AND A, k
A&k→A
Z
XOR A, k
A⊕k→A
Z
RETL k
k → A, [Top of Stack] → PC
无
SUB A, k
K-A→A
Z, C,DC
INT
PC + 1 → [SP], 001H → PC
无
ADD A, k
K+A→A
Z, C, DC
2
3
2
 注意: 这条指令不建议用于操作RF寄存器
3
6
这条指令不能操作 RF 寄存器
最大绝对值
项目
范围
温度范围
-40°C
到
85°C
存储温度
-65°C
到
150°C
输入电压
Vss-0.3V
到
Vdd+0.5V
输出电压
Vss-0.3V
到
Vdd+0.5V
工作电压
2.1V
到
5.5V
工作频率
DC
到
20 MHz
注意:这些参数都是理论数据,未经测试。
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• 31
EM78P153K
8位OTP微控制器
7
电气特性
7.1 直流电气特性( Ta=25°C VDD= 5V, VSS= 0V )
符号
参数
条件
最小值
典型
值
单位
晶体: VDD 到 2.3V
1条指令周期为2
个时钟周期
DC
−
4.0
MHz
晶体: VDD 到 3V
1条指令周期为2
个时钟周期
DC
−
8.0
MHz
晶体: VDD 到 5V
1条指令周期为2
个时钟周期
DC
−
20.0
MHz
ERC
ERC: VDD 到 5V
R: 5KΩ, C: 39
pF
F±30%
1500
F±30%
KHz
IIL
输入引脚输入漏电流
VIN = VDD, VSS −
−
±1
µA
VIH1
输入高电压(VDD=5.0V)
Ports 5, 6
2.0
−
−
V
VIL1
输入低电压(VDD=5.0V)
Ports 5, 6
−
−
0.8
V
VIHT1
输入高临界电压(VDD=5.0V)
2.0
−
−
V
VILT1
输入低临界电压(VDD=5.0V)
−
−
0.8
V
VIHX1
VILX1
VIH2
VIL2
时钟输入高电压(VDD=5.0V)
时钟输入低电压(VDD=5.0V)
输入高电压(VDD=3.0V)
输入低电压(VDD=3.0V)
2.5
−
1.5
−
−
−
−
−
Vdd+0.3
1.0
−
0.4
V
V
V
V
VIHT2
输入高临界电压(VDD=3.0V)
1.5
−
−
V
VILT2
输入低临界电压(VDD=3.0V)
/RESET, TCC
(施密特触发)
/RESET, TCC
(施密特触发)
OSCI
OSCI
Ports 5, 6
Ports 5, 6
/RESET, TCC
(施密特触发)
/RESET, TCC
(施密特触发)
OSCI
OSCI
−
−
0.4
V
−
−
−
0.6
V
V
−
−
V
−
0.4
V
−
0.4
V
FXT
时钟输入高电压 (VDD=3.0V)
1.5
时钟输入低电压(VDD=3.0V)
−
输出高电压(Port 6) (P60~P62, P66~P67
VOH1
IOH = -12.0 mA 2.4
为施密特触发)
输出低电压(P50~P53, P60~P62,
VOL1
IOL = 16.0 mA
−
P66~P67)为施密特触发)
输出低电压(P64,P65)
VOL2
IOL = 25.0 mA
−
激活上拉,输入引脚
PH
上拉电流
–60
接VSS
激活下拉,输入引脚
PD
下拉电流
20
接VDD
所有输入引脚和
I/O引脚接VDD,
省电电流
ISB1
−
输出引脚悬
空,WDT禁止
所有输入引脚和
I/O引脚接VDD,
省电电流
ISB2
−
输出引脚悬
空,WDT使能
/RESET= '高',
工作供电电流(VDD=3V)
Fosc=32KHz
ICC1
−
(晶振类
在2个CLKS
型,CLKS="0"),
VIHX2
VILX2
32 •
最大值
–75
–90
µA
35
50
µA
−
1
µA
−
10
µA
15
30
µA
版本号 (V1.2) 08.07.2012
(产品更新后规格书不保证同步更新)
EM78P153K
8位OTP微控制器
符号
ICC2
ICC3
ICC4
参数
条件
工作供电电流(VDD=3V)
在2个CLKS
工作供电电流(VDD=5.0V)
在2个CLKS
工作供电电流(VDD=5.0V)
在2个CLKS
输出引脚悬空,
WDT 禁止
/RESET= '高',
Fosc=32KHz
(晶振类
型,CLKS="0"),
输出引脚悬空,
WDT 使能
/RESET= '高',
Fosc=4MHz
(晶振类型,
CLKS="0"),
输出引脚悬空
RESET= '高',
Fosc=10MHz
晶振类型,
CLKS="0"),
输出引脚悬空
最小值
典型
值
−
19
35
µA
−
−
2.0
mA
−
−
4.0
mA
最大值
单位
注:* 这些参数为理论数据,未经测试。
内部 RC 电气特性 (TA = 25°C, VDD = 5 V, VSS = 0V)
偏移率
内部 RC 频率选择
段
温度
工作电压
最小值
典型值
最大值
4 MHz
25°C
5V
3.92 MHz
4 MHz
4.08 MHz
16 MHz
25°C
5V
15.68
MHz
16
MHz
16.32
MHz
8 MHz
25°C
5V
7.84 MHz
8 MHz
8.16 MHz
1 MHz
25°C
5V
0.98 MHz
1 MHz
1.02 MHz
内部 RC 电气特性 (制程,电压和温度偏差)
IRC 频率
偏差 (制程、工作电压和温度变化)
温度
工作电压
最小值
典型值
最大值
4 MHz
-40 ~ 85°C
2.1V ~ 5.5V
3.76 MHz
4 MHz
4.24 MHz
16 MHz
-40 ~ 85°C
4.0V ~ 5.5V
15.36 MHz
16 MHz
16.64 MHz
8 MHz
-40 ~ 85°C
3.0V ~ 5.5V
7.60 MHz
8 MHz
8.40 MHz
1 MHz
-40 ~ 85°C
2.1V ~ 5.5V
0.94 MHz
1 MHz
1.06 MHz
版本号 (V1.2) 08.07.2012
(产品更新后规格书不保证同步更新)
• 33
EM78P153K
8位OTP微控制器
7.2 交流电气特性
(Ta=25°C, VDD=5V, VSS=0V)
符号
参数
Dclk
Ttcc
输入时钟的占空比
指令周期
(CLKS="0")
TCC 输入时间周期
Tdrh
器件复位持续时间
Trst
*Twdt1*
*Twdt2*
*Twdt3*
*Twdt4*
Tset
Thold
Tdelay
/RESET 脉冲宽度
看门狗定时器时间周期
看门狗定时器时间周期
看门狗定时器时间周期
看门狗定时器时间周期
输入引脚启动时间
输入引脚保持时间
输出引脚延迟时间
Tins
条件
最小值
-
45
晶振类型
100
RC 类型
500
-
(Tins+20)/N*
TXAL,SUT1,SUT0=1
17.6-30%
1
2000
SUT1,SUT0=1,1
17.6-30%
SUT1,SUT0=1,0
4.5-30%
SUT1,SUT0=0,1
288-30%
SUT1,SUT0=0,0
72-30%
—
—
—
—
—
Cload=20pF
典型值
最大值
单位
50
—
—
—
55
DC
DC
—
%
ns
ns
ns
17.6
17.6+30%
ms
—
17.6
4.5
288
72
0
20
50
—
17.6+30%
4.5+30%
288+30%
72+30%
—
—
—
ns
ms
ms
ms
ms
ns
ns
ns
注: 这些参数为理论值,未经测试。






34 •
看门狗定时器的持续时间有代码选项(Bit 6, Bit 5)定义
*N = 所选预分频比
*Twdt1: 代码选项字(SUT1,SUT0)用于定义振荡器启动时间。在晶振模式下,WDT溢出周期等于启动时间(18ms)。
*Twdt2: 代码选项字(SUT1,SUT0)用于定义振荡器启动时间。在晶振模式下,WDT溢出周期等于启动时间(4.5ms)
*Twdt3: 代码选项字(SUT1,SUT0)用于定义振荡器启动时间。在晶振模式下,WDT溢出周期等于启动时间(288ms)
*Twdt4: 代码选项字(SUT1,SUT0)用于定义振荡器启动时间。在晶振模式下,WDT溢出周期等于启动时间(72ms)。
版本号 (V1.2) 08.07.2012
(产品更新后规格书不保证同步更新)
EM78P153K
8位OTP微控制器
7.3 器件特性
以下所列图所示特性取自有限的样品,并不保证它的准确性,在此仅用作参考。有些图
片所示数据可能超出规格指定的工作范围。
Volt. to Freq. Curve (1MHz)
1060
Freq. (kHz)
1040
1020
1000
Chip
Package
980
960
940
2
2.5
3
3.5
4
4.5
5
5.5
Volt. (V)
Volt. to Freq. Curve (4MHz)
4.21
4.16
Freq. (MHz)
4.11
4.06
4.01
Chip
3.96
Package
3.91
3.86
3.81
3.76
2
2.5
3
3.5
4
4.5
5
5.5
Volt. (V)
版本号 (V1.2) 08.07.2012
(产品更新后规格书不保证同步更新)
• 35
EM78P153K
8位OTP微控制器
Volt. to Freq. Curve (8MHz)
8.42
8.32
Freq. (MHz)
8.22
8.12
8.02
Chip
Package
7.92
7.82
7.72
7.62
7.52
3
3.5
4
4.5
5
5.5
Volt. (V)
Volt. to Freq. Curve (16MHz)
16.84
16.64
Freq. (MHz)
16.44
16.24
16.04
Chip
Package
15.84
15.64
15.44
15.24
15.04
4
4.5
5
5.5
Volt. (V)
36 •
版本号 (V1.2) 08.07.2012
(产品更新后规格书不保证同步更新)
EM78P153K
8位OTP微控制器
8
时序图
AC 测试输入/输出波形
注意:AC 测试: 输入为 2.4V 代表逻辑“1”
,0.4V 代表逻辑“0”
,
时序测量以 2.0V 代表逻辑“1”
,0.8V 代表“0”.
图 8-1a AC测试输入/输出波形时序图
复位时序 (CLK = "0")
图 8-1b 复位时序图
TCC输入时隙 (CLKS = "0")
图 8-1c TCC 输入时序图
版本号 (V1.2) 08.07.2012
(产品更新后规格书不保证同步更新)
• 37
EM78P153K
8位OTP微控制器
附录
A 产品排序信息
38 •
版本号 (V1.2) 08.07.2012
(产品更新后规格书不保证同步更新)
EM78P153K
8位OTP微控制器
B 封装类型
OTP 微处理器
封装类型
引脚数
封装尺寸
EM78P153KD14J
DIP
14
300 mil
EM78P153KSO14J
SOP
14
150 mil
EM78P153KSS10J
SSOP
10
150 mil
产品代码 "J".
绿色产品符合 RoHS 标准
项目
EM78P153KD14J/SO14J/SS10J
电镀类型
纯锡
成份 (%)
Sn: 100%
熔点(°C)
232°C
电阻率 (µΩ-cm)
11.4
硬度(hv)
8~10
伸长 (%)
>50%
版本号 (V1.2) 08.07.2012
(产品更新后规格书不保证同步更新)
• 39
EM78P153K
8位OTP微控制器
C 封装信息
14-引脚塑封双列直插封装(PDIP) — 300 mil
D
14
E1
8
C
E
eB
1
A
7
θ
A1
A2
Symbol
A
A1
A2
c
D
E
E1
eB
B
B1
L
e
θ
Min.
0.381
3.175
0.203
18.796
6.174
7.366
8.409
0.356
1.143
3.048
0
Normal
Max.
4.318
3.302
3.429
0.254
0.356
19.050 19.304
6.401
6.628
7.696
8.025
9.017
9.625
0.457
0.559
1.524
1.778
3.302
3.556
2.540(Typ.)
15
L
B
e
B1
TITLE:
PDIP-14L 300MIL PACKAGE
OUTLINE DIMENSION
File :
Edtion: A
D14
Unit : mm
Scale: Free
Material:
Sheet:1 of 1
图 C-1a EM78P153K 14-引脚 DIP 封装类型
40 •
版本号 (V1.2) 08.07.2012
(产品更新后规格书不保证同步更新)
EM78P153K
8位OTP微控制器
14-引脚塑封小外形封装(SOP) — 150 mil
Symbol
A
A1
b
c
E
H
D
L
e
θ
Min.
1.350
0.100
0.330
0.190
3.800
5.800
8.550
0.600
Normal
Max.
1.750
0.250
0.510
0.250
4.000
6.200
8.750
1.270
1.27(TYP)
0
8
图 C-1b EM78P153K 14-引脚 SOP 封装类型
版本号 (V1.2) 08.07.2012
(产品更新后规格书不保证同步更新)
• 41
EM78P153K
8位OTP微控制器
10-引脚塑封缩小小外形封装(SSOP)-150mil
Symbol
A
A1
A2
D
E
E1
b
b1
c
c1
L
e
θ
Min
1.35
0.075
1.18
4.7
5.8
3.7
0.406
0.406
0.178
0.178
0.55
0°
Normal
1.55
0.175
1.38
4.9
6.0
3.9
0.65
1.00TYP
-
Max
1.75
0.275
1.58
5.1
6.2
4.1
0.496
0.456
0.278
0.228
0.75
7°
TITLE:
SSOP 10L (150MIL)PACKAGE OUTLINE
DIMENSION
File :
SSOP 10L
Edtion: A
Unit : mm
Scale: Free
Material:
Sheet:1 of 1
图 C-1c EM78P153K 10-引脚 SSOP 封装类型
42 •
版本号 (V1.2) 08.07.2012
(产品更新后规格书不保证同步更新)