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8 位 OTP 单片机芯片 BL22P64
产 品 规 格 书 v1 . 3 ( 20102010-4-16)
16)
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BL22P64 产品规格书
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8 位 OTP 单片机芯片 BL22P64
1.概述
BL22P64 可以作为许多中高档小家电(如电磁炉、微波炉、豆浆机等)的控制芯片,这一类小家电
通常都需要灵活的、可编程的控制方式,并需要 AD、PWM 等资源,同时满足抗电磁干扰(EMC)4KV 的要
求。
2.主要特点
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
8 位 CISC 型内核(兼容 Motorola HC05)
4K byte OTP ROM
208 byte RAM
3 组 IO 口(最多 18 个 IO PIN)
1 个 PWM 输出
1 个 8 位基本定时器
1 个 8 位带 MATCH 输出的定时器
1 个 10 位 ADC(9 路输入)
2 个外中断、1 个定时器中断、1 个 PWM 中断
WATCHDOG
3V 低压复位
可选晶振/RC 振荡
晶振 400K-4MHz
RC 振荡有 3.2MHz(@5V,typ.)、0.5MHz(@5V,typ.)、外接电阻 3 种可选
工作电压 2.7-5.5V
工作温度-40-85℃
封装形式:SOP20/DIP20/SOP16
3.管脚排列
SOP20/DIP20
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4.管脚功能说明
编号
引脚名
方向
功能描述
1
GND
-
2
P10
I/O
PORT1.0,可复用为 XIN。
3
P11
I/O
PORT1.1,可复用为 XOUT。
4
P12
INPUT
5
P20
I/O
PORT2.0,可复用为 T0。
6
P21
I/O
PORT2.1。
7
P22
I/O
PORT2.2。
8
P23
I/O
PORT2.3。
9
P24
I/O
PORT2.4。
10
P25
I/O
PORT2.5。
11
P26
I/O
PORT2.6,可复用为 ADC8/CLO。
12
P07
I/O
PORT0.7,可复用为 ADC7。
13
P06
I/O
PORT0.6,可复用为 ADC6/PWM。
14
P05
I/O
PORT0.5,可复用为 ADC5。
15
P04
I/O
PORT0.4,可复用为 ADC4。
16
P03
I/O
PORT0.3,可复用为 ADC3。
17
P02
I/O
PORT0.2,可复用为 ADC2。
18
P01
I/O
PORT0.1,可复用为 ADC1/INT1。
19
P00
I/O
PORT0.0,可复用为 ADC0/INT0。
20
VDD
-
地。
PORT1.2,可复用为 RESET/VPP。
电源。
5.功能简
功能简述
5.1 系统框图
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XIN
XOUT
PORT 0
P00/ADC0/INT0
P01/ADC1/INT1
P02/ADC2
P03/ADC3
P04/ADC4
P05/ADC5
P06/ADC6/PWM
P07/ADC7
PORT 1
P10
P11
P12
PORT 2
P20/T0
P21
P22
P23
P24
P25
P26/ADC8/CLO
OSC
Port I/O and
periphery Control
Basic
Timer
Timer 0
HC05 CPU
ADC
4KB ROM
208B RAM
PWM
系统框图
系统
框图
5.2
5.2 地址分配
$0000-$002F:
$0030-$00FF:
$0100-$0FFF:
$1000-$1FFF:
Control registers
RAM (208 bytes)
Reserved
OTP ROM (4096 bytes)
5.3 控制寄存器说明
BL22P64 的全部控制寄存器见下表。
Mnemonic
Address
R/W
Reset Value
T0CNT
$00
R
0000 0000
T0DATA
$01
R/W
1111 1111
T0CON
$02
R/W
00-- 0-00
MCR
$03
R/W
---- ---I
BTCON
$0C
R/W
0000 1000
BTCNT
$0D
R
0000 0000
P0
$10
R/W
0000 0000
P1
$11
R/W
---- -000
P2
$12
R/W
-000 0000
P0CONH
$16
R/W
0000 0000
P0CONL
$17
R/W
0000 0000
P0PND
$18
R/W
---- 0000
P1CON
$19
R/W
00-- 0000
P2CONH
$1A
R/W
-000 0000
P2CONL
$1B
R/W
0000 0000
PWMDATA
$22
R/W
0000 0000
PWMCON
$23
R/W
00-0 0000
ADCON
$27
R/W
0000 1000
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ADDATAH
$28
R
XXXX XXXX
ADDATAL
$29
R
---- --XX
说明:
说明:
● Reset Value 是指 MCU 复位时寄存器的初始值
● X 表示初始值不确定
● I 表示寄存器控制位的值由 OPBIT[2]决定
OPBIT[2]决定



5.4 中断结构
BL22P64 有 4 个中断源,
即外中断 (
0 INT0)、外中断 (
1 INT1)、
TIMER0 中断
(T0INT)、PWM 中断(PWMINT),
这 4 个中断分别有各自的使能位和标志位。要响应这些中断还必须使用 CLI 指令将 I 标志置 0;反之,
若使用 SEI 指令将 I 标志置成 1,则所有的中断源都不会触发中断。
另外指令系统中还有软中断 SWI,系统复位也可视为一种特殊的中断,它们不受 I 标志的影响。
以上 6 种中断均有独立的中断向量,每个中断向量由 2 字节组成,在中断向量中存放中断服务程序
的入口地址。
1FF4:1FF5 INT1
1FF6:1FF7 T0INT
1FF8:1FF9 PWMINT
1FFA:1FFB INT0
1FFC:1FFD SWI
1FFE:1FFF RESET
中断优先级从 RESET 到 INT1 依次降低。
5.5 系统时钟
BL22P64 有 4 种时钟模式,用户可通过 OPBIT 配置。
OSC 模式:外接晶体/陶瓷振荡器,连接方法见图。晶振频率为 400KHz-4MHz,电容的选择根据
晶振频率的不同而不同,通常 455KHz 晶振选择 100pf 电容,4MHz 晶振选择 30pf 电容。
外部 RC 振荡模式(RC1)
:连接方式(两种)见下图。振荡频率曲线见附件。
内部 RC 振荡(RC2、RC3)
:其中 RC2 振荡频率约 0.5MHz,RC3 振荡频率约 3.2MHz。这两种内部
RC 振荡均不需要外接任何元件,且 P10、P11 可作为普通 IO 口使用。
另外,系统支持 2 中省电工作模式。
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当执行 WAIT 指令后,CPU 的时钟停止工作,任何一个中断源(INT0、INT1、T0INT、PWMINT)均可
唤醒。
当执行 STOP 指令后,系统所有的时钟都停止工作,晶振(或 RC 振荡)也停振,此时整个芯片的功
耗极低(见电性能参数 ISTD1 和 ISTD2)
。外中断(INT0、INT1)可唤醒。
5.6 系统复位
BL22P64 有 4 种方式可令系统复位。
上电复位
外部引脚 P12 低电平复位(需要通过 OPBIT 配置)
Watchdog 复位
LVR 低电压复位
5.7 IO 口
BL22P64 最多可支持 18 个 IO 口,根据功能上的差异,有如下几种类型。
A、 带上拉、AD 输入的 IO 口(P00-P07)
输出有非交叠控制电路
输入有施密特和滤波电路
上拉电阻阻值 30Kohm(@5V TT)
B、 带上拉、开漏输出的 IO 口(P20-P25)
输出有非交叠控制电路
输入有施密特和滤波电路
上拉电阻阻值 30Kohm(@5V TT)
open drain 输出时,输出驱动的 PMOS 管始终关闭
C、 带上拉、开漏输出、AD 输入的 IO 口(P26)
输出有非交叠控制电路
输入有施密特和滤波电路
上拉电阻阻值 30Kohm(@5V TT)
open drain 输出时,输出驱动的 PMOS 管始终关闭
D、 VPP/RESET/输入复用引脚(P12)
P12 输入的电压大于 8V 时,VPP_FLAG 输出高电平,芯片将进入烧写/校验模式
P12 在烧写 OTP 时需要 12V 电压
在正常工作模式下,P12 可以做外部复位脚,也可以做普通输入口,通过 OPBIT[3]进行选
择
输入有施密特和滤波电路
P12 无论在什么情况下都不能悬空
E、 OSCIN/带上拉、下拉、开漏输出的 IO 口(P10)
OPBIT[1:0]=00/01 时,P10 用于晶体振荡或外接 RC 振荡,不能作为 IO 口
OPBIT[1:0]=10/11 时,芯片工作于内部 RC 模式,P10 可作为 IO 口使用
输出有非交叠控制电路
输入有施密特和滤波电路
上拉电阻阻值 30Kohm(@5V TT)
下拉电阻阻值 30Kohm(@5V TT)
open drain 输出时,输出驱动的 PMOS 管始终关闭
F、 OSCOUT/带上拉、下拉、开漏输出的 IO 口(P11)
OPBIT[1:0]=00/01 时,P10 用于晶体振荡或外接 RC 振荡,不能作为 IO 口
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OPBIT[1:0]=10/11 时,芯片工作于内部 RC 模式,P10 可作为 IO 口使用
输出有非交叠控制电路
输入有施密特和滤波电路
上拉电阻阻值 30Kohm(@5V TT)
下拉电阻阻值 30Kohm(@5V TT)
open drain 输出时,输出驱动的 PMOS 管始终关闭
5.8 Basic Timer(
Timer(BT)
BT)
BT 有如下功能
用于等待振荡稳定的 4096 脉冲计数
作为 WDT 的计数器
通过访问 BTCNT(只读)来定时
4 种分频(4096、1024、256、128)
与 BT 相关的寄存器有 BTCON、BTCNT。
BTCON 用于选择输入时钟频率,清 BT 计数器和分频器,开关 WDT。
复位时 BTCON 为 08H,此时打开 WDT,并将分频系数设为 256。若要关闭 WDT,需将 WDTE[3:0]设为
1010B。
对 BTCLR 写“1”可将 BTCNT 的计数值清零;对 DVCLR 写“1”可对 BT 的分频器清零。
当 WDTE[3:0]不是 1010B 时,只要 BT 计数溢出就会引起系统复位。通常必须每隔一段时间对 BTCLR
写“1”
,即对 BTCNT 清零,这样才能避免计数器溢出。如果系统因外部干扰或其他错误条件而出现异常,
BTCNT 清零的动作不能按时完成,就会自动触发系统复位。
BT 还是保证振荡器起振稳定的计数器。不论是上电复位还是从 STOP 唤醒,
BT 都会从 00H 计数到 0FH,
然后系统完成复位或从 STOP 恢复。由于上电复位时 BTPS[1:0]=01(256 分频),所以等待时间是
16*256=4096 时钟周期;而从 STOP 唤醒时 BTPS 的值由程序设定,等待时间由分频系数决定。
5.9 Timer0
Timer0(
(T0)
T0)
Timer0 有如下功能模块
分频器(分频系数 4096、256、8、1)
8 位计数器 T0CNT(只读)
、8 位比较数据寄存器 T0DATA
控制寄存器 T0CON
T0CON 用于对 T0CNT 清零,开 T0 中断,并包括 T0 中断标志位。
T0CNT 在计数的过程中,如果 T0CNT=T0DATA 就会令 T0F 置 1(如果 T0E=1 就会触发 T0INT 中断)
,
且 T0CNT 复位。例如,设置 T0DATA 为 10H,当 T0CNT 计数到 10H 时,触发 T0INT 中断,同时 T0CNT 清零
重新计数。整个过程参见下图示意。
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另外,如果设置 P20 口为 T0 输出,则 T0CNT match T0DATA 的同时 P20 会反一次相。可以计算出 P20
的周期为 2*PS*T0DATA*Tsys(PS 是分频系数)
。
当 T0DATA 设为 00H 时,P20 永远不反转,也不会有中断请求。
T0DATA 的值在更新的那一个周期即有效。
5.10 PWM
PWM 包含以下功能模块
分频器(分频系数 64、8、2、1)
PWM 计数器 PWMCNT(不可访问)
6 位 PWM 参考数据寄存器 PWMDATA[7:2]
2 位 PWM 扩展数据寄存器 PWMDATA[1:0]
PWM 控制寄存器 PWMCON
PWMCNT
PWM 的基本周期为 64*PS*Tsys。
PWMCNT 在计数过程中与 PWMDATA[7:2]比较,当 PWMCNT[5:0] <PWMDATA[7:2]时,PWM 输出 1,其他
时候输出 0。若要得到更高的分辨率,可通过设置 PWMDATA[1:0]来调整。
PWMDATA
PWMDATA 决定 PWM 输出的占空比。
PWM 功能描述
当 PWMCNT[5:0]=PWMDATA[7:2]时 PWM 输出由高变低,PWMCNT[5:0]溢出时 PWM 输出由低变高,这样
就决定了 PWM 的基本占空比。对 PWMDATA 的设置并不是立刻生效,而是等到 PWMCNT 计数器的 6bit 或 8bit
溢出时才生效。
PWMCNT[7:6]同 PWMDATA[1:0]比较,从而决定 PWM 输出是否需要延展一个时钟的宽度,见下表
PWMDATA[1:0]
需要延展的周期 PWMDATA[7:6]的值
PWMDATA[7:6]的值
00
01
10
11
01
00、10
00、01、10
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5.11 ADC
BL22P64 有一个 10 位 9 通道 ADC,主要特性如下:
逐次逼近的模数转换器
ADC 状态控制寄存器(ADSCR)地址:$27H
10 位 AD 转换数据输出(ADDATA)地址:[email protected]$28H,[email protected]$29H
9 通道的模拟信号输入(ADC0-ADC8)
ADC 输入时钟最大频率 fADC(MAX)=4MHz
A/D 转换一次周期为 51 个 1/fADC
10 位分辨率
8 位精度
静态功耗小于 0.1uA
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由于 ADC 的输入通道与 IO 口复用,因此在使用 ADC 时,禁止将同个引脚既作为模拟输入又作为数
字输入。
对 A/D 状态及控制寄存器 ADCON 中 ADCE 写入 1,就启动一个 A/D 转换过程;则所选择的输入通道的
模拟信号的 A/D 转换 51 个周期(1/fADC)执行一次,例如:当 ADC 输入时钟频率为 FADC=4MHz 时,即 250ns,
A/D 转换一次周期为 51*250ns=12.75us。A/D 一次转换结束后,EOC 位置 1,并且停止 A/D 转换。
A/D 数据寄存器 ADDRH 是一个 8 位寄存器,它用于存放 A/D 转换的结果的高 8 位;ADDRL 是一个 2
位寄存器,它用于存放 A/D 转换结果的低 2 位。一旦当 A/D 状态及控制寄存器 ADCON 的转换结果标志 EOC
被置“1”时,则 ADDRH,ADDRL 的内容就会被更新,即由现行转换结果取代了原来的存放的转换结果。
5.12 OPBIT
OPBIT 是 OTP ROM 中的一个特殊字节,用于配置 BL22P64 的某些特殊功能。OPBIT 在烧写程序时通
过烧写器一并写入。
.7 ENCR
0: 程序加密
1: 不加密
.3 P12F
0: P12 作为 IO 口
1: P12 作为外复位引脚
.2 LVREO
0: LVR 默认关闭
1: LVR 默认开启
.0-.1 OSC/RC
00: 系统选用晶振/陶振
01: 系统选用外部 RC 振荡(RC1)
10: 系统选用 0.5MHz RC 振荡(RC2)
11: 系统选用 3.2MHz RC 振荡(RC3)
6、指令系统
略。
7.电路特性参数
7.1 极限参数
(TA=25℃)
Parameter
Symbol
Condition
Rating
Unit
Supply voltage
VDD
-
-0.3 to +6.5
V
Input voltage
VI
All ports
-0.3 to VDD+0.5
V
Output voltage
VO
All ouput ports
-0.3 to VDD+0.5
V
Output current high
IOH
One I/O pin active
-25
mA
All I/O pin active
-80
mA
One I/O pin active
+30
mA
All I/O pin active
+150
mA
Output current low
IOL
Operating temperature
TA
-
-40 to +85
℃
Storage temperature
TSTG
-
-65 to +150
℃
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7.2 直流参数
(TA=25℃ VDD=2.7-5.5V)
Parameter
Sym.
Min
Typ
Max
Unit
Input high
voltage
VIH
P0,P1,P2
VDD=2.7-5.5V
0.8VDD
-
VDD
V
Input low
voltage
VIL
P0,P1,P2
VDD=2.7-5.5V
0
-
0.2VDD
V
Output high
voltage
VOH
IOH=-10mA
P0,P1,P2
VDD=4.5-5.5V
VDD-1.5
VDD-0.4
-
V
Output low
voltage
VOL
IOL=25mA
P0,P1,P2
VDD=4.5-5.5V
-
0.5
2.0
V
Input high
leakage
current
IIH
All input
VIN=VDD
-
-
1
uA
Input low
leakage
current
IIL
All input
VIN=0
-
-
1
uA
Pull-up
resistors
RPU
P0,P1,P2
VDD=2.7-5.5V
15
30
100
KΩ
Pull-down
resistors
RPD
P0,P1,P2
VDD=2.7-5.5V
15
30
100
KΩ
Dynamic
working
current
IDD
4MHz clock
VDD=4.5-5.5V
-
5
10
mA
ISTD1
STOP mode
LVR disable
VDD=4.5-5.5V
-
0.1
1
ISTD2
STOP mode
LVR enable
VDD=4.5-5.5V
Standby
working
current
Condition
uA
-
10
20
7.3 LVR 电路参数
电路参数
(TA=25℃ VDD=2.7-5.5V)
Parameter
Sym.
Condition
Min
Typ
Max
Max
Unit
Low voltage reset
VLVR
-
2.7
3.0
3.3
V
7.4 ADC 电路参数
(TA=25℃ VDD=5.0V)
Parameter
Sym.
Condition
Min
Typ
Max
Unit
Total accracy
-
VDD=5V
fosc=4MHz
-
-
±3
LSB
Integral
linearity
error
ILE
VDD=5V
fosc=4MHz
-
-
±2
LSB
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Differential
linearity
error
DLE
VDD=5V
fosc=4MHz
-
-
±1
LSB
Offset error of
top
EOT
VDD=5V
fosc=4MHz
-
±1
±3
LSB
Offset error of
bottom
EOB
VDD=5V
fosc=4MHz
Conversion
time
tCON
VDD=5V
fosc=4MHz
-
25
-
us
Analog input
voltage
VIAN
-
VSS
-
VDD
V
Analog input
impedance
RAN
-
2
-
-
MΩ
Analog input
current
IADIN
VDD=5V
-
-
10
uA
VDD=5V
-
1
3
mA
VDD=5V
power down
mode
-
0.1
0.5
uA
Analog block
current
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IADC
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8.封装尺寸
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SOP16(
(150mil)
)
Symbol
Dimensions in mil
Dimensions in milimeter
A
Max.
238
Nom.
-
Min.
244
Max.
6.05
Nom.
-
Min.
6.20
B
150
-
157
3.80
-
4.00
C
14
-
19
0.36
-
0.48
C'
386
-
398
9.80
-
10.10
D
53
-
62
1.35
-
1.57
E
-
50
-
-
1.27
-
F
4
-
-
0.10
-
-
G
22
-
32
0.56
-
0.82
H
4
-
12
0.10
-
0.30
α
0°
-
8°
0°
-
8°
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9.附录 1:特性曲线
特性曲线仅供参考。
1. 外部 RC 模式时,频率随电阻的变化(常温下),VDD=5V
常温下外部RC频率随电阻的变化
频率(MHZ)
5
4
4.3
3
14.8
2
35.8
1
235.7
93.8
281.2
333.2
0
0
50
100
150
200
250
电阻(K欧姆)
300
350
外部RC频率随电阻的变化
频率值(KHZ)
2. 内部 RC2(0.5MHZ)模式时,频率随电压的变化(常温下)
内部RC2频率随电压的变化
700
600
500
400
300
200
625.7
523.3
575
485.2
489.7
562.3
502.3
484.3
4
5
100
0
0
1
2
3
电压值(V)
6
内部RC2频率随电压的变化
3. 内部 RC3(3.2MHZ)模式时,频率随电压的变化(常温下)
频率值(MHZ)
内部RC3(3MHZ)频率随电压的变化
4
3.5
3
2.5
2
1.5
1
0.5
0
3.35
3.31
3.12
3.3 3.31
3.32
3.37
1.92
0
1
2
电压值(V)
电话:86-21-64850700
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3
4
5
6
内部RC3(3MHZ)频率随电压的变化
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4. 内部 RC2(0.5MHZ)模式时,频率随温度的变化,VDD=5V
内部RC2频率随温度的变化
700
619
频率(KHZ)
585.5
600
500 548
505
400
462
408
300
200
100
-60
0
-20
0
温度(℃)
-40
20
40
60
80
100
内部RC2频率随温度的变化
5. 内部 RC3(3.2MHZ)模式时,频率随温度的变化,VDD=5V
频率(MHZ)
3.79
-60
-40
内部RC3频率随温度的变化
4
3.5
3.64
3 3.46
3.28
3.06
2.5
2.76
2
1.5
1
0.5
0
-20
0
20
40
60
80
100
温度(℃)
内部RC3频率随温度的变化
6. 外部 RC 模式时,频率随温度的变化,频率=4MHZ,VDD=5V
外部RC频率随温度的变化(4MHZ)
6
频率(MHZ)
5.08
5
4.53
4
4.22
3.97
3.7
3.35
3
2
1
0
-60
-40
-20
0
20
温度(℃)
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40
60
80
100
外部RC模式时,频率随温度的变化
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7. LVR 随温度的变化
LVR随温度的变化
3.5
3.14
电压(V)
3.23
3
3.05
2.5
2.93
2.8
2.6
2
1.5
1
0.5
0
-60
-40
-20
0
20
温度(℃)
40
60
80
100
LVR随温度的变化
电压(V)
8. PowerOn 随温度的变化
PowerOn随温度的变化
2
1.98
1.99
1.97 1.96 1.96
1.94
1.92
1.92
1.9
1.9
1.88
1.86
1.86
1.84
-60
-40
-20
0
20
40
60
80
100
温度(℃) PowerOn随温度的变化
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10.附录 2:其他特性
(1)ESD
HBM 4KV pass
(2)EMC
EFT 4KV pass
测试条件如下:
● PCB 单面、双面无限制
● 电源为阻容降压(其特性较变压器、开关电源等恶劣)
,输出级有 100u 电解电容
● 软件输入口做去抖
● 如用外部 RESET 接 10u、10K 阻容网络
注意:EMC 本身是一个系统定义,其特性与实际系统相关性很大(但是 IC 本身的抗扰性也是一个重要因
素),我司得到的此数据是假定客户是采用比较恶劣的阻容降压电源,但在电路设计、布板中等水平下
测试得到的。
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