MDT2010 Spec Ver1.2 MDT2010 一、 概述 这个 8 位基本内存控制器是一个集高速、体积小、低功耗和抗高噪声一体的静态 COMS 芯片。它包括 1.0K 字节 EPROM 和 32 字节静态 RAM。 二、 特点 u u u u u u u u u u u u u u u u u u u 集成 CMOS 静态设计方案 8 位数据总线 ROM 大小：1024×14 内部 RAM 大小：32 字节（25 字节通用寄存器，7 字节特殊寄存器） 36 条指令 14 位指令宽度 2 级堆栈 工作电压：2.3V~6.3V 工作频率：0~20MHz 最短指令执行时间是在 20MHz 下的所有除分支指令的外单周期指令的 200ns 寻址方式包括直接，间接和相对寻址方式 上电复位 上电检测 睡眠低功耗方式 带 8 位可编程预分频器的 8 位定时/计数器 RTCC 四种可选振荡器类型 RC––––低价 RC 振荡器 LFXT–––低频晶体振荡器 XTAL–––标准晶体振荡器 HFXT–––高频晶体振荡器 四种可选振荡器起始定时器定时时间：150μs，20ms，40ms，80ms 自振式看门狗定时器（WDT） 12 个 I/O 口引脚 三 、 用途 MDT2010 的应用范围从发动机控制，高速自动机车（电车）到低电源遥控发送接收， 面向设备装置，无线电通讯如遥控器、仪器仪表、充电器、玩具、汽车等。 P.1 MDT2010 Spec Ver1.2 四、引脚定义 PA2 PA3 RTCC /MCLR Vss PB0 PB1 PB2 PB3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 18 17 16 15 14 13 12 11 10 PA1 PA0 OSC1 OSC2 Vdd PB7 PB6 PB5 PB4 四、 引脚描述 引脚名称 输入/输出 PA0~PA3 PB0~PB7 RTCC /MCLR OSC1 OSC2 Vdd Vss 输入/输出 输入/输出 输入 输入 输入 输出 特征叙述 A 口，TTL 输入电平 B 口，TTL 输入电平 定时/计数器，斯密特触发输入电平 复位引脚，斯密特触发输入电平 振荡器输入 振荡器输出 电源 地 六、存储器 地址 00 01 02 03 04 05 06 07~1F 说明 间址寄存器 IAR RTCC PC Status MSR PORTA PORTB 内部 RAM，通用寄存器 （1） IAR（间址寄存器） ：R0 P.2 MDT2010 Spec Ver1.2 （2） RTCC（定时/计数器） ：R1 （3） PC（程序计数器） ：R2 写 PC、CALL–––总为 0 LJUMP、JUMP、LCALL––––来自指令数据 RTIW、RET–––来自堆栈 A9 A8 A7~A0 写 PC、JUMP、CALL–––来自状态寄存器 b5（ROM:1K） LJUMP、LCALL–––来自指令数据 RTIW、RET–––来自堆栈 写 PC–––来自 ALU LJUMP、JUMP、LCALL、CALL–––来自指令数据 RTIW、RET–––来自堆栈 （4） Status（状态寄存器） ：R3 位 符号 0 1 2 3 4 C HC Z PF TF 5 Page0 6–7 –––– 特征 进位 辅助进位 零位 电源功耗标志位 时间溢出标志位 页面选择位： 0：000H~1FFH 1：200H~3FFH 通用位 （5）MSR(存储器选择寄存器)：R4 （6）A 口：R5 PA3~PA0，I/O 寄存器 （7）B 口：R6 PB7~PB0，I/O 寄存器 P.3 MDT2010 Spec Ver1.2 （8）TMR（定时方式寄存器） 位 符号 预分配置 2-0 PS2-0 3 PSC 4 TCE 5 TCS 000 001 010 011 100 101 110 111 预分配器分配位 0–––RTCC 1–––WDT RTCC 边沿触发方式 0–––上升沿触发 1–––下降沿触发 RTCC 定时方式 0–––内部时钟定时 1–––外部时钟 RTCC 引脚定时 RTCC 1：2 1：4 1：8 1：16 1：32 1：64 1：128 1：256 （9）CPIO A，CPIO B（控制 I/O 口方式寄存器） 这个 CPIO 寄存器只能“写” =“0”，I/O 引脚定义为输出方式 =“1”，I/O 引脚定义为输入方式 （10）编程时 EPROM 操作 振荡器类型 RC 振荡器 HFXT 振荡器 XTAL 振荡器 LFXT 振荡器 振荡器起振定时时间 150μs,20ms,40ms,80ms 20ms,40ms,80ms 20ms,40ms,80ms 80ms 看门狗控制 看门狗定时器使能整个时间 看门狗定时器不使能整个时间 保护位 唤醒保护不使能 保护不使能 保护使能 上电检测 上电检测使能 上电检测不使能 P.4 WDT 1：1 1：2 1：4 1：8 1：16 1：32 1：64 1：128 MDT2010 Spec Ver1.2 （B）程序存储器 地址 000~3FF 3FF 说明 MDT2010 程序存储器 MDT2010 上电，外部复位或 WDT 溢出复位的起始地址 七、所有寄存器复位状态 寄存器 地址 上电复位 /MCLR 或 WDT 复位 IAR RTCC PC Status MSR Port A Port B 00H 01H 02H 03H 04H 05H 06H –– xxxx xxxx 1111 1111 0001 1xxx 111x xxxx ---xxxx xxxx xxxx –– uuuu 1111 000# 111u ---uuuu uuuu 1111 #uuu uuuu uuuu uuuu 注释：U = 不变，X = 不可知，– = 不能实现，读为“0”，# = 依据下列条件 条件 状态寄存器位 4 状态寄存器位 3 /MCLR 复位（非 SLEEP 期间） U U /MCLR 复位在 SLEEP 期间 1 0 WDT 复位（非 SLEEP 期间） 0 1 WDT 复位在 SLEEP 期间 0 0 八、指令 指令码 助记符 功能 010000 00000000 010000 00000001 010000 00000010 NOP CLRWT SLEEP 空操作 清看门狗定时器 睡眠方式 010000 010000 010000 010001 011000 111010 010111 TMODE RET CPIO R STWR R LDR R，t LDWI I SWAPR R，t INCR R，t Ｗ到ＴＭＯＤＥ寄存器 返回 控制 I/O 口 寄存器 存储 W 到寄存器中 送寄存器 送立即数到 W 高低四位交换 00000011 00000100 00000rrr 1rrrrrrr trrrrrrr iiiiiiii trrrrrrr 011001 trrrrrrr 寄存器加 1 P.5 操 作 无 0àWT 0àWT 振荡停止 WàTMODE 堆栈àPC WàCPIO r WàR Ràt IàW R（0~3）óR （4~7）àt R+1àt 状态标志 TF、PF TF、PF 无 无 无 无 Z 无 无 Z MDT2010 Spec Ver1.2 指令码 011010 trrrrrrr 011011 trrrrrrr 011100 trrrrrrr 011101 trrrrrrr 011110 trrrrrrr 010010 trrrrrrr 110100 iiiiiiii 010011 trrrrrrr 110101 iiiiiiii 010100 trrrrrrr 110110 iiiiiiii 011111 trrrrrrr 010110 trrrrrrr 010101 trrrrrrr 010000 010001 0000bb 0010bb 0001bb 0011bb 1000nn 1xxxxxxx 0rrrrrrr brrrrrrr brrrrrrr brrrrrrr brrrrrrr nnnnnnnn 1010nn nnnnnnnn 110000 nnnnnnnn 110001 iiiiiiii 11001n nnnnnnnn 助记符 INCRSZ R，t ADDWR R，t SUBWR R，t DECR R，t DECRSZ R，t ANDWR R，t ANDWI i IORWR R，t IORWI i XORWR R，t XORWI i COMR R， t RRR R，t 功能 增 1，为零跳转 R+1àt 状态标志 无 W 与寄存器相加 W+Ràt C、HC、Z 寄存器减去 W C、HC、Z 寄存器减 1 减 1 为零跳转 R—Wàt (R+/W+1àt) R—1àt R—1àt W 与寄存器相与 RΛWàt Z W 与立即数相与 W 与寄存器相或 iΛWàW R∨ Wàt Z Z W 与立即数相或 W 与寄存器相异或 I∨ WàW R⊕Wàt Z Z W 与立即数相异或 取反 i⊕WàW /Ràt Z Z 带进位循环右移 操 作 R(n) àR(n-1) CàR(7) R(0) àC RLR R，t 带进位循环左移 R(n) àr(n+1) CàR(0) R(7) àC 工作寄存器清 0 CLRW 0àW 寄存器清 0 CLRR R 0àR BCR R，b 位清除 0àR（b） BSR R，b 置位 1àR（b） BTSC R，b 如果 R（b）=0 则跳 Skip R(b)=0 BTSS R，b 如果 R（b）=1 则跳 Skip R(b)=1 长调用子程序 LCALL n nàPC PC+1àStack 长跳转 LJUMP n nàPC 调用子程序 CALL n nàPC PC+1àStack 返回，将立即数放入 W StackàPC RTIW i 中 iàW 跳转 JUMP n nàPC P.6 Z 无 C C Z Z 无 无 无 无 无 无 无 无 无 MDT2010 Spec Ver1.2 注释： W：工作寄存器 WDT：看门狗定时器 TMODE：定时器方式寄存器 CPIO：I/O 口控制寄存器 TF：超时位标志 PF：掉电标志 PC：程序记数器 OSC：振荡器 Inclu.：或 Exclu.：异 AND：与 b：位位置 t：目的寄存器 o：工作寄存器 1：通用寄存器 R：通用寄存器地址 C：进位标志位 HC：辅助进位 Z：零标志位 /：取反 x：忽略 i：立即数（8 位） n：立即地址 九、电气特性 1． 工作电压和频率 VDD =2.3V~6.3V 频率=0HZ~20MHZ 2． 输入电压 VDD =5.0V，T=25℃ Port min max PA、PB Vss 1.0V RTCC、/MCLR PA、PB RTCC、/MCLR Vss 2.0V 3.5V 1.5V VDD VDD VIL VIH ¬ 门槛电压 Port A , Port B VIH=1.5V RTCC; /MCLR VIL=1.8V , V IH=3.4V(斯密特) 3．输出电压： VDD=5.0V , T=25℃ PA、PB 口 IOH =－20.0mA IOL = 20.0mA IOH =－5.0mA IOL = 5.0mA VOH = 4.0V VOL = 0.5V VOH = 4.7V VOL = 0.2V 4. 漏电流 在 VDD=5.0V，T=25℃下： IIL =－0.1μA（max.） IIH = +0.1μA（max.） P.7 MDT2010 Spec Ver1.2 5．睡眠电流 在看门狗不使能，T=25℃下： IDD＜1.0μA IDD＜1.0μA IDD=2.0μA IDD=6.0μA IDD=10.0μA VDD=2.3V VDD=3.0V VDD=4.0V VDD=5.0V VDD=6.3V 在看门狗使能，T=25℃以下： IDD＜1.0μA IDD=3.0μA IDD=8.0μA IDD=16.0μA IDD=34.0μA VDD=2.3V VDD=3.0V VDD=4.0V VDD=5.0V VDD=6.3V 6．工作电流 在 T=25℃下 振荡类型为 RC 振荡器；看门狗使能 VDD=5.0V， 见表 1––1 表 1––1 电容（法 F） 电阻（Ω） 频率（HZ） 电流（A） ¬ 3P 20P 100P 4.7K 10.0K 47.0K 100.0K 300.0K 470.0K 4.7K 10.0K 47.0K 100.0K 300.0K 470.0K 4.7K 10.0K 47.0K 100.0K 300.0K 470.0K 12.3M 6.3M 1.5M 710K 240K 155K 6.2M 3.1M 740K 340K 115K 74K 1.9M 960K 215K 100K 35K 22K P.8 2.1mA 1.2mA 508μA 385μA 320μA 310μA 1.2mA 740μA 385μA 320μA 300μA 290μA 560μA 420μA 310μA 300μA 285μA 280μA MDT2010 Spec Ver1.2 电容（法 F） 电阻（Ω） 频率（HZ） 300P 4.7K 10.0K 47.0K 100.0K 300.0K 470.0K 765K 380K 85K 40K 13.5K 8.5K 电流（A） 400μA 330μA 285μA 280μA 275μA 270μA 振荡器类型为 LF 振荡器（C=10P）；WDT 不使能 见表 1––2 表 1––2 电压/频率 32K 455K 1M SLEEP 45μA 70μA ＜1.0μA 2.3V X 78μA 115μA 176μA ＜1.0μA 3.0V 135μA 120μA 265μA 2μA 4.0V 210μA 275μA 375μA 6μA 5.0V 350μA 420μA 570μA 10μA 6.3V ¬ 振荡器类型为 XT 振荡器（C=10P）；WDT 使能 见表 1––3 表 1––3 电压/频率 1M 4M 10M 126μA 255μA 535μA 2.1V 240μA 430μA 845μA 3.0V 420μA 670μA 4.0V 1.3mA 705μA 945μA 5.0V 1.78mA 935μA 6.3V 1.45mA 2.55mA ¬ 振荡器类型为 HF 振荡器（C=10P）；WDT 使能 见表 1––4 表 1––4 电压/频率 4M 10M 20M 270μA 555μA 998μA 2.1V 470μA 895μA 3.0V 1.64mA 740μA 4.0V 1.42mA 2.45 mA 5.0V 1.1mA 1.96 mA 3.3mA 6.3V 1.7mA 2.82 mA 4.7mA 7．上电检测复位电压（非 SLEEP 方式）在 VDD=5.0V 下 VPR≤ 1.1~1.3V VPR ： VDD（Power Supply） P.9 SLEEP ＜1.0μA 2μA 8μA 16μA 32μA SLEEP ＜1.0μA 2μA 8μA 16μA 32μA MDT2010 Spec Ver1.2 8．WDT 溢出周期时间 在 T=25℃下： 电压（V） WDT 基本溢出周期时间（ms） 2.3 3.0 4.0 5.0 6.3 26.4 22.7 20.1 18.1 16.4 P.10 MDT2010 Spec Ver1.2 十..A 口和 B 口等效电路: P.11 MDT2010 Spec Ver1.2 十一..MCLRB 和 RTCC 输入等效电路: R≒ 1K MCLRB Schmitt Trigger R≒ 1K RTCC Schmitt Trigger P.12 MDT2010 Spec Ver1.2 十二.方块图: Stack Two Levels RAM 25×8 EPROM 1024×14 (MDT2010) Port PA0~PA3 4 bits Port A 10 bits 10 bits Program Counters 14 bits Instruction Register Special Register D0~D7 OSC1 OSC2 MCLR Oscillator Circuit Port B Instruction Decoder Control Circuit Data 8-bit Power on Reset Power Down Reset Working Register ALU 8-bit Timer/Counter Prescale RTCC P.13 Status Register WDT/OST Timer Port PB0~PB7 8 bits MDT2010 Spec Ver1.2 十三、晶体震荡器的外部电容选择: @Vdd=3.0~5.0V OSC.类型 HF XT LF 共振频率 C1 C2 20MHz 10MHz 4MHz 10MHz 4MHz 1MHz 1MHz 455KHz 32KHz 5pF~10pF 10pF~50pF 10pF~30pF 10pF~30pF 10pF~50pF 10pF~30pF 5pF~10pF 10pF~50pF 10pF~30pF 10pF~20pF 20pF~100pF 20pF~100pF 10pF~50pF 10pF~100pF 10pF~50pF 5pF~10pF 10pF~50pF 20pF~50pF MDT2010 OSC1 OSC2 C1 C2 为提高振荡器的可靠性和抗噪音能力, 外部电容建议按参考值使用,但较高容量电容 可提高起振时间. 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