EM78P153S 8-Bit Microcontroller with OTP ROM Product Specification DOC. VERSION 1.4 ELAN MICROELECTRONICS CORP. December 2003 Trademark Acknowledgments: IBM is a registered trademark and PS/2 is a trademark of IBM. Windows is a trademark of Microsoft Corporation. ELAN and ELAN logo are trademarks of ELAN Microelectronics Corporation. Copyright © 2005 by ELAN Microelectronics Corporation All Rights Reserved Printed in Taiwan The contents of this specification are subject to change without further notice. ELAN Microelectronics assumes no responsibility concerning the accuracy, adequacy, or completeness of this specification. ELAN Microelectronics makes no commitment to update, or to keep current the information and material contained in this specification. Such information and material may change to conform to each confirmed order. 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ELAN MICROELECTRONICS CORPORATION Headquarters: Hong Kong: USA: No. 12, Innovation Road 1 Hsinchu Science Park Hsinchu, Taiwan 30077 Tel: +886 3 563-9977 Fax: +886 3 563-9966 http://www.emc.com.tw Elan (HK) Microelectronics Corporation, Ltd. Elan Information Technology Group Rm. 1005B, 10/F Empire Centre 68 Mody Road, Tsimshatsui Kowloon , HONG KONG Tel: +852 2723-3376 Fax: +852 2723-7780 [email protected] 1821 Saratoga Ave., Suite 250 Saratoga, CA 95070 USA Tel: +1 408 366-8223 Fax: +1 408 366-8220 Europe: Shenzhen: Shanghai: Elan Microelectronics Corp. (Europe) Elan Microelectronics Shenzhen, Ltd. Elan Microelectronics Shanghai Corporation, Ltd. Siewerdtstrasse 105 8050 Zurich, SWITZERLAND Tel: +41 43 299-4060 Fax: +41 43 299-4079 http://www.elan-europe.com SSMEC Bldg., 3F, Gaoxin S. 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R0（间接地址寄存器）.................................................................................................. 4 4.1.2 R1（计时/计数器）........................................................................................................ 4 4.1.3 R2（编程计数器）与堆栈 .............................................................................................. 4 4.1.4 R3（状态寄存器）......................................................................................................... 6 4.1.5 R4（RAM 选择寄存器）................................................................................................ 7 4.1.6 R5~R6（端口 5~端口 6）.............................................................................................. 7 4.1.7 RF（中断状态寄存器） ................................................................................................. 7 4.1.8 R10~R2F ....................................................................................................................... 7 特殊寄存器组................................................................................................................ 7 4.2.1 A（加法器） .................................................................................................................. 7 4.2.2 CONT（控制寄存器） ................................................................................................... 7 4.2.3 IOC5~IOC6（I/O 端口控制寄存器）.............................................................................. 8 4.2.4 IOCB（下拉控制寄存器） ............................................................................................. 8 4.2.5 IOCC（漏极开路控制寄存器）...................................................................................... 9 4.2.6 IOCD（上拉控制寄存器） ............................................................................................. 9 4.2.7 IOCE（WDT 控制寄存器）.......................................................................................... 10 4.2.8 IOCF（中断屏蔽寄存器）............................................................................................ 10 4.3 TCC/WDT & 预分频器.................................................................................................11 4.4 I/O 端口 .......................................................................................................................11 4.5 复位和唤醒 ................................................................................................................. 14 4.5.1 复位.............................................................................................................................. 14 4.5.2 /RESET 的配置 ............................................................................................................ 18 4.5.3 R3 中的 T、P、RST 的状态 ........................................................................................ 18 4.6 中断 ............................................................................................................................ 20 4.7 荡器 ........................................................................................................................... 21 4.8 4.7.1 振荡器模式................................................................................................................... 21 4.7.2 晶体振荡器/陶瓷谐振器（XTAL） ............................................................................... 21 4.7.3 外部 RC 振荡器模式 .................................................................................................... 22 4.7.4 内部 RC 振荡器模式 .................................................................................................... 24 代码选项寄存器 .......................................................................................................... 24 4.8.1 代码选项寄存器（Word0）.......................................................................................... 24 Product Specification (V1.4) 12.31.2003 • iii Contents 4.9 4.8.2 代码选择寄存器（WORD 1）...................................................................................... 26 4.8.3 用户 ID 寄存器（Word 2） .......................................................................................... 26 上电问题..................................................................................................................... 26 4.10 可编程振荡器的建立时间............................................................................................ 26 4.11 外部上电复位电路 ...................................................................................................... 26 4.12 残余电压保护.............................................................................................................. 27 4.13 指令集 ........................................................................................................................ 28 4.14 时序图 ........................................................................................................................ 31 5 绝对最大范围 ...................................................................................................................... 32 6 电气特性.............................................................................................................................. 32 6.1 DC 电气特征............................................................................................................... 32 6.2 AC 电气特征 ............................................................................................................... 33 6.3 IC 特性........................................................................................................................ 34 附录 A 封装类型： .......................................................................................................................... 44 B 封装信息.............................................................................................................................. 44 Specification Revision History Doc. Version iv • Revision Description Date 1.1 Initial version 1.2 Change Initialized Register Values, Internal RC Drift Rate, DC and AC Electrical Characteristic 05/02/2003 1.3 Change Power on reset content 06/25/2003 1.4 Add the Device Characteristic at section 6.3 12/31/2003 Product Specification (V1.4) 12.31.2003 EM78P153S OTP ROM 1 一般描述 EM78P153S是采用低耗高速CMOS工艺制造的8位单片机，它内部包含一个1024*13 bit 的一次性可编程只读电存储器(OTP-ROM)。有15位选项位可满足用户要求，其中的保 护位可用来防止程序被读出。 由于有OTP-ROM，EM78P153S提供给用户一个方便的开发和检验他们的程序的环境。 而且，程序代码可用ELAN编程器写入芯片。 2 性能特点 14个引线封装：EM78P153S 工作电压范围：2.3V~5.5V 适用温度范围：0 ℃~70℃ 工作频率范围（基于2个Clock）： 晶振模式：DC-20MHZ at 5V,DC-8MHZ at 3V,DC-4MHZ at 2.3V ERC模式：DC-4MHZ at 5V,DC-4MHZ at 3V,DC-4MHZ at 2.3V 低功耗： * 在5V/4MHz时低于1.5mA * 在3V/32KHz时为15uA * 在休眠模式时为1uA 1024x13位片内ROM 内置4个校准IRC振荡器(8MHz ,4MHz ,1MHz ,455KHz ) 振荡器起振时间预分频系数可编程 一个安全位（代码寄存器中）保护程序不被读出 一个结构寄存器满足用户要求 32x8bits片内寄存器组（SRAM，一般寄存器） 2组双向I/O端口 5级用于子程序嵌套的堆栈 8位实时计时/计数器（TCC），其信号源、触发边沿可编程选择，溢出时产生中断 节能模式（SLEEP模式） 三种可用的中断： * TCC溢出中断 * 输入引脚变化中断（从休眠模式唤醒） Product Specification (V1.4) 12. 31.2003 (This specification is subject to change without further notice) •1 EM78P153S OTP ROM * 外部中断 可编程自由运行看门狗定时器（WDT） 7个可编程上拉I/O引脚 7个可编程漏极开路 I/O引脚 6个可编程下拉I/O引脚 每个指令周期为两个时钟周期：99.9%的指令为单周期指令 封装类型：14脚SOP、DIP 14管脚DIP 300mil：EM78P153SP 14管脚SOP 150mil：EM78P153SN 系统高低频率的变化点是400KHZ 管脚分配 3 1 14 P51 P67 2 13 P52 P66 3 12 P53 Vdd 4 11 Vss P65/OSCI 5 10 P60//INT P64/OSCO 6 9 P61 P63//RST 7 8 P62/TCC EM78P153S P50 图 1 管脚分配 表1 管脚说明 Symbol Vdd Pin No. Type 4 - Function 电源提供. * 一般I/O 脚. * 外部时钟信号输入. P65/OSCI 5 I/O * 晶振的输入脚. * 内部上拉和漏级开路 * 脚的状态改变时从睡眠模式唤醒. *一般I/O 脚 *外部时钟信号输入. P64/OSCO 6 I/O *晶振的输入脚. * 内部上拉和漏级开路 2• Product Specification (V1.4) 12.31.2003 (This specification is subject to change without further notice) EM78P153S OTP ROM Symbol Pin No. Type Function * 脚的状态改变时从睡眠模式唤醒 * 如果被设置为/reset且保持在逻辑低，系统将会复位 *脚的状态改变时从睡眠模式唤醒 P63//RESET 7 I * 正常模式下，/reset脚上的电压不能大于vdd * 定义为/reset时具有内部上拉功能 * P63只能是输入脚 *一般I/O 脚 *内部上拉/漏级开路/内部下拉 P62/TCC 8 I/O *脚的状态改变时从睡眠模式唤醒 * 外部定时/计数输入 *一般I/O 脚. *内部上拉/漏级开路/内部下拉. P61 9 I/O *脚的状态改变时从睡眠模式唤醒. * 编程模式下为施密特触发器输入 *一般I/O 脚. *内部上拉/漏级开路/内部下拉. P60//INT 10 I/O *脚的状态改变时从睡眠模式唤醒. *编程模式下为施密特触发器输入. * 低电平触发的外部中断脚. *一般I/O 脚. P66, P67 2, 3 I/O *内部上拉/漏级开路 *脚的状态改变时从睡眠模式唤醒. *一般I/O 脚. 1,14~13 I/O P53 12 I/O VSS 11 - P50~P53 *内部下拉 *一般I/O 脚. *地. Product Specification (V1.4) 12. 31.2003 (This specification is subject to change without further notice) •3 EM78P153S OTP ROM 功能描述 4 OSCO OSCI /RESET WDT timer TCC /INT Oscillator/Timing Control Built-in OSC Stack ALU Instruction Register Interrupt Controller RAM R4 R2 ROM Prescaler R3 R1(TCC) Instruction Decoder ACC DATA & CONTROL BUS IOC6 R6 I/O PORT 6 P60 P61 P62/TCC P63//REST P64/OSCO P65/OSCI P66 P67 IOC5 R6 I/O PORT 5 P50 P51 P52 P53 图 2 功能块图 4.1 操作寄存器 4.1.1 R0（间接地址寄存器） 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R4指定的RAM寄存器进行操作 4.1.2 R1（计时/计数器） 由TCC引脚上的信号边沿或指令周期触发产生加1操作（CONT-4TE位定义） 和其他寄存器一样可读可写 靠清PAB（CONT-3）定义 如果清零PAB位（CONT-3），预分频器分配给TCC 当TCC寄存器被写入一个值时，预分频器的值会被清0 4.1.3 R2（编程计数器）与堆栈 R2和硬件堆栈有10位元宽。图3描述了其结构 产生1024x13bits片内OTP ROM地址以获取对应程式指令代码。每个程序页为1024字长 4• Product Specification (V1.4) 12.31.2003 (This specification is subject to change without further notice) EM78P153S OTP ROM 复位后R2的所有位均清“0＂ “JMP＂指令直接装载R2低10位。因此，“JMP＂指令跳转范围为一个程序页面内 “CALL＂指令加载PC的低10位，然后PC+1进入堆栈。因此，子程序的入口地址限在 同一程序页面内 “RET＂（“RETL K＂，“RETI＂）指令将栈顶数据装入PC “ADD R2,A＂允许“A＂的值加到当前PC，但同时PC的第9、10比特位被清0 “MOV R2,A＂允许将寄存器“A＂的值装入PC的低8位，但同时PC的第9、10比特位 被清0 任何对R2的内容进行直接修改的指令（如：“ADD R2,A＂，“MOV R2,A＂，“BC R2,6＂....）都将引起PC的第9、10比特位（A8、A9）被清0。因此，产生的跳转限于同 一页面的前256个地址 改变R2内容的指令需要2个指令周期，除此之外，所有的指令均只需1个指令周期 000H 008H Reset Vector Interrupt Vector PC (A9 ~ A0) User Memory Space On-chip Program Memory Stack Level 1 Stack Level 2 Stack Level 3 Stack Level 4 Stack Level 5 3FFH 图 3 程序计数器结构 Address R PAGE registers IOC PAGE registers 00 R0 01 R1 (TCC) 02 R2 (PC) Reserve 03 R3 (Status) Reserve 04 R4 (RSR) Reserve 05 R5 (Port5) IOC5 (I/O Port Control Register) 06 R6 (Port6) IOC6 (I/O Port Control Register) 07 Reserve Product Specification (V1.4) 12. 31.2003 (This specification is subject to change without further notice) Reserve CONT (Control Register) Reserve •5 EM78P153S OTP ROM Address R PAGE registers 08 Reserve Reserve 09 Reserve Reserve 0A Reserve Reserve 0B Reserve IOCB (Pull-down Register) 0C Reserve IOCC (Open-drain Control) 0D Reserve IOCD (Pull-high Control Register) 0E Reserve IOCE (WDT Control Register) IOCF (Interrupt Mask Register) 0F RF IOC PAGE registers (Interrupt Status) 10 ︰ 2F General Registers 图 4 数据存储器的配置 4.1.4 R3（状态寄存器） 7 6 5 RST GP1 GP0 4 T 3 P 2 Z 1 DC 0 C Bit0（C） 进位标志位 Bit1（DC） 辅助进位标志 Bit2（Z） 零标志位 算术或逻辑操作结果为零时置为“1＂ Bit3（P） 低功耗位 在上电或执行指令 “WDTC＂时置为1，执行指令“SLEP＂时置为0 Bit4（T） 时间溢出位 执行指令“SLEP＂和“WDTC＂或上电时置｀1＇，WDT时间溢出时置0 Bit5~6（GP0~1） 通用读/写位。 Bit7（RST） 复位类型位 若是由引脚变化从休眠状态唤醒，该位置1 其余复位类型该位清0 6• Product Specification (V1.4) 12.31.2003 (This specification is subject to change without further notice) EM78P153S OTP ROM 4.1.5 R4（RAM 选择寄存器） Bit0~5在间接寻址方式中用于选择RAM寄存器（地址：00~06，0F~2F） Bit6~7通用读写位 数据存储器配置见图4 4.1.6 R5~R6（端口5~端口6） R5和R6是I/O寄存器 只有R5的低4位可用 R5的高4位设置为0 P63只能置为输入 4.1.7 RF（中断状态寄存器） 7 - 6 - 5 - 4 - 3 - 2 1 0 EXIF ICIF TCIF “1＂表示有中断请求，“0＂表示没有。 Bit0（TCIF） TCC溢出中断标志。TCC溢出置1，软件清0 Bit1（ICIF） P6口输入变化中断标志。P6口输入变化置1，软件清0 Bit2（EXIF） 外部中断标志。由/INT引脚上的下降沿置1，软件清0 Bit3~7 未使用。 RF可软件清0，但不可置｀1＇ IOCF是中断屏蔽寄存器 注意读RF的结果是RF和IOCF相与的结果 4.1.8 R10~R2F 所有这些都是8位元通用寄存器 4.2 特殊寄存器组 4.2.1 A（加法器） 内部数据传输，或者指令操作数保持 它不可以被寻址 4.2.2 CONT（控制寄存器） 7 - 6 INT 5 TS Product Specification (V1.4) 12. 31.2003 (This specification is subject to change without further notice) 4 TE 3 PAB 2 PSR2 1 PSR1 0 PSR0 •7 EM78P153S OTP ROM Bit0（PSR0）~Bit2（PSR2） TCC/WDT预分频器位。 PSR2 PSR1 PSR0 TCC Rate WDT Rate 0 0 0 1:2 1:1 0 0 1 1:4 1:2 0 1 0 1:8 1:4 0 1 1 1:16 1:8 1 0 0 1:32 1:16 1 0 1 1:64 1:32 1 1 0 1:128 1:64 1:256 1:128 Bit3（PAB） 预分频器分配位 0：TCC 1：WDT Bit4（TE） TCC信号边沿选择位 0：TCC引脚信号发生由低到高变化加1 1：TCC引脚信号发生由高到低变化加1 Bit5（TS） TCC信号源选择位 0：内部指令周期时钟 1：外部输入信号（此时P62/TCC置为输入） Bit6（INT） 中断使能标志位 0：由DISI指令或硬件中断屏蔽 1：由ENI/RETI指令使能中断 未使用 Bit7 CONT寄存器可读可写 4.2.3 IOC5~IOC6（I/O端口控制寄存器） “1＂定义对应I/O引脚为高阻状态，“0＂定义其为输出 IOC5仅低4位可以定义 IOC5和IOC6寄存器可读可写 4.2.4 IOCB（下拉控制寄存器） 7 - 8• 6 5 4 /PD6 /PD5 /PD4 3 - 2 1 0 /PD2 /PD1 /PD0 Product Specification (V1.4) 12.31.2003 (This specification is subject to change without further notice) EM78P153S OTP ROM Bit0（/PD0） P50管脚的下拉使能控制位 0：内部下拉使能 1：内部下拉禁止 Bit1（/PD1） P51管脚的下拉使能控制位 Bit2（/PD2） P52管脚的下拉使能控制位 未使用。 Bit3 Bit4（/PD4） P60管脚的下拉使能控制位 Bit5（/PD5） P61管脚的下拉使能控制位 Bit6（/PD6） P62管脚的下拉使能控制位 未使用 Bit7 IOCB寄存器是可读可写的 4.2.5 IOCC（漏极开路控制寄存器） 7 6 5 4 OD7 OD6 OD5 OD4 3 - 2 1 0 OD2 OD1 OD0 2 1 0 /PH2 /PH1 /PH0 Bit0（OD0） P60管脚的漏极开路使能控制位 0：漏极开路输出禁止 1：漏极开路输出使能 Bit1（OD1） P61管脚的漏极开路使能控制位 Bit2（OD2） P62管脚的漏极开路使能控制位 未使用 Bit3 Bit4（OD4） P64管脚的漏极开路使能控制位 Bit5（OD5） P65管脚的漏极开路使能控制位 Bit6（OD6） P66管脚的漏极开路使能控制位 Bit7（OD7） P67管脚的漏极开路使能控制位 IOCC寄存器是可读可写的。 4.2.6 IOCD（上拉控制寄存器） 7 6 5 4 /PH7 /PH6 /PH5 /PH4 Product Specification (V1.4) 12. 31.2003 (This specification is subject to change without further notice) 3 - •9 EM78P153S OTP ROM Bit0（/PH0） P60管脚的上拉使能控制位 0：内部上拉使能 1：内部上拉禁止 Bit1（/PH1） P61管脚的上拉使能控制位 Bit2（/PH2） P62管脚的上拉使能控制位 未使用。 Bit3 Bit4（/PH4） P64管脚的上拉使能控制位 Bit5（/PH5） P65管脚的上拉使能控制位 Bit6（/PH6） P66管脚的上拉使能控制位 Bit7（/PH7） P67管脚的上拉使能控制位 IOCD寄存器是可读可写的 4.2.7 IOCE（WDT控制寄存器） 7 WDTE 6 EIS 5 - 4 - 3 - 2 - 1 - 0 - Bit7（WDTE） 看门狗定时器的使能控制位 0：WDT禁止 1：WDT使能 WDTE是可读可写的。 Bit6（EIS） P60管脚（/INT）功能控制位 0：P60，双向I/O管脚 1：/INT，外部中断管脚。在这种情况下，P60的I/O控制位（IOC6的Bit0）必 须设置为“1＂ 当EIS为“0＂时，/INT通道被屏蔽 。为“1＂时，/INT管脚的状态可以由P6端口读取 （R6）。参考图7 EIS是可读可写的 Bit0~5 未使用 4.2.8 IOCF（中断屏蔽寄存器） 7 - 10 • 6 - 5 - 4 - 3 - 2 EXIE 1 ICIE 0 TCIE Product Specification (V1.4) 12.31.2003 (This specification is subject to change without further notice) EM78P153S OTP ROM Bit0（TCIE） TCIF中断使能位。 0：TCIF中断禁止 1：TCIF中断使能 Bit1（ICIE） ICIF中断使能位 0：ICIF中断禁止 1：ICIF中断使能 Bit2（EXIE） EXIF中断使能位 0：EXIF中断禁止 1：EXIF中断使能 Bit3~7 未使用 IOCF寄存器是可读可写的 4.3 TCC/WDT & 预分频器 有一个8位计数器可以作为TCC或WDT的预分频器。在同一时刻它只能提供给其中一 方，这由CONT寄存器的PAB位决定。PSR0~PSR2位确定分配系数。若分配给TCC， 则每次写TCC均将预分频器将被清0。若分配给WDT使用， WDT和预分频器均在执行指 令“WDTC＂和“SLEP＂时清0。图5描述了TCC/WDT的电路图。 R1（TCC）是8位的定时/计数器。TCC时钟源可以是内部时钟或者外部时钟（由TCC引 脚输入，触发沿可选择）。如果是内部时钟，每个指令周期TCC加1（无预分频器）。 参考图5，CLK=Fosc/2或者CLK=Fosc/4取决于CODE的操作位CLK。如果CLK位为 “0＂，则CLK=Fosc/2，如果CLK位为“1＂，则CLK=Fosc/4。如果TCC的信号源来自 于外部时钟输入，TCC管脚的下降沿或上升沿触发时TCC加1。 看门狗定时器是一个自由运行的片内RC振荡器。当振荡驱动器关闭时（如在休眠模式下） WDT还将保持运行。在正常操作或者休眠模式时，WDT溢出时将引起芯片复位（若WDT 使能）。在正常工作时，WDT可由软件设置IOCE0的WDTE位来使能或禁止。在没有预 分频器情况下，WDT溢出时间约为18ms1（默认值）。 4.4 I/O端口 I/O寄存器组，包括端口5和端口6，都是双向三态I/O端口。P6口除了P63外都可由软件 设置为内部上拉或漏极开路输出。P6口具有输入状态变化中断（或唤醒）功能。P50~52 和P60~62可由软件设置为下拉。除P63外，各I/O引脚都由I/O控制寄存器（IOC5~IOC6） 定义为“输入＂或“输出＂。I/O寄存器组和I/O控制寄存器组都可读写。I/O接口电路如 图6、7、8。 1注意：Vdd=5V，起振时间=16.5ms±30% Vdd=3V，起振时间=18ms±30% Product Specification (V1.4) 12. 31.2003 (This specification is subject to change without further notice) • 11 EM78P153S OTP ROM Data Bus CLK(Fosc/2 or Fosc/4) 0 1 M U X TCC Pin 1 TE M U X 0 TS 0 WDT SYNC 2 cycles PAB M U X TCC(R1) TCC Overflow Interrupt 8-bit Counter 1 PSR0~PSR2 8-to-1 MUX PAB 0 WDTE (in IOCE) 1 PAB MUX WDT Time Out 图 5 TCC 和 WDT 的模块图 PCRD Q _ Q PORT P R C L Q P R _ Q C L D CLK PCWR IOD D CLK PDWR PDRD 0 1 M U X *图中未显示下拉 图 6 端口 5 的 I/O 端口和 I/O 控制寄存器的电路 12 • Product Specification (V1.4) 12.31.2003 (This specification is subject to change without further notice) EM78P153S OTP ROM PCRD P Q R D _ CLK Q C L Q _ Q PORT B it 6 of I O C E P R CLK C L D 0 Q 1 _ Q P R D CLK C L PCW R IO D PDW R M U X PDRD D T 10 P R Q CLK _ C Q L *图中未显示上拉（下拉）、漏极开路 图 7 P60(/INT)的 I/O 端口和 I/O 控制寄存器电路 PORT 0 1 Q _ Q P D R CLK C L PCW R Q _ Q P D R CLK C L PDW R IO D M U X T IN PDRD P R CLK C L D Q _ Q *图中未显示上拉（下拉）、漏极开路 图 8 P60~P67 的 I/O 端口和 I/O 控制寄存器电路 Product Specification (V1.4) 12. 31.2003 (This specification is subject to change without further notice) • 13 EM78P153S OTP ROM ICIE D P R Q Interrupt CLK C L _ Q ICIF ENI Instruction P60 P61 P62 P63 D P R Q Q CLK _ C Q L P64 P65 P66 P67 P R D CLK _ Q C L DISI Instruction Interrupt (Wake-up from SLEEP) /SLEP Next Instruction (Wake-up from SLEEP) 图 9 输入变换中断／唤醒的端口 6 的 I/O 框图 表2 P6口输入改变引起唤醒／中断的用法 Port 6 输入状态变化唤醒/中断的用法 (I) Port 6输入状态变化唤醒 (a) SLEEP前 1. 关闭 WDT 2. 读 I/O Port 6 (MOV R6,R6) 3. 执行 "ENI" or "DISI"指令 4. 使能中断(Set IOCF.1) 5. 执行"SLEP" 指令 (b) 唤醒后 1. 若 "ENI" → 中断向量(008H) 2. 若 "DISI" → 下一条指令 (II) Port 6输入状态变化中断 1. 读 I/O Port 6 (MOV R6,R6) 2. 执行 "ENI"指令 3. 使能 (Set IOCF.1) 4. 若 Port 6 变化 (中断) → 中断向量 (008H) 4.5 复位和唤醒 4.5.1 复位 复位由下面情况引起： （1）上电复位 （2）/RESET引脚输入为“低＂ （3）WDT溢出（如果使能） 14 • Product Specification (V1.4) 12.31.2003 (This specification is subject to change without further notice) EM78P153S OTP ROM 参见图10， 检测到复位后，系统将保持复位状态18ms2（振荡器起振时间）。一旦 RESET发生，单片机系统处于如下状态： 振荡器起振，或继续振荡。 程序计数器（R2）清0 所有的I/O引脚定义为输入模式（高阻状态）。 WDT和预分频器清0 上电时，R3高3位清0 CONT寄存器除第6位（INT标志）外，全置为1 IOCB寄存器全置为“1＂ IOCC寄存器清0 IOCD寄存器全置为“1＂ IOCE寄存器第7位置为1，第4、6位清0 RF、IOCF寄存器的Bit0~2清0 执行“SLEP＂指令可以转到休眠模式（低能耗模式）。进入休眠模式时，WDT（若使 能）清0，但继续运行。单片机可被如下情况唤醒： （1）/RESET引脚上输入的外部复位信号 （2）WDT溢出（若使能） （3）P6的输入状态改变（如果设置有效） 前面两种情况将引起EM78P153S复位。R3的T、P标志位可以用来确定复位（唤醒）源。 第三种情况下唤醒后程序继续执行，由全局中断（执行“ENI＂或“DISI＂）来决定程 序是否转入中断处理程序。如果在SLEP之前执行ENI，指令将在唤醒后从地址008H处 开始执行。如果在SLEP之前执行DISI，指令将在唤醒后从SLEP的下一地址开始继续执 行。 进入休眠模式之前，第2、3两种情况只有一种可被使用，即 [a] 如果休眠前P6输入唤醒使能，则WDT应由软件禁止，然而，代码选择寄存器中WDT 仍为使能，因此，EM78P153S只能被第1或第3种情况唤醒。 [b]如果WDT使能，则P6输入唤醒应禁止。因此，EM78P153S只能被第1或第2种情况唤 醒。参考中断的相关部分。 如果P6口输入变化中断被用于唤醒单片机（第a种情况），则如下指令应在SLEP指令前 执行： MOV A,@xxxx1110b ；选择WDT预分频，分频值必须设为超过1：1 CONTW 2注意：Vdd=5V，起振时间=16.5ms±30% Vdd=3V，起振时间=18ms±30% Product Specification (V1.4) 12. 31.2003 (This specification is subject to change without further notice) • 15 EM78P153S OTP ROM ；清除WDT和预分频器 WDTC MOV A,@0xxxxxxxb ；WDT禁止 IOW RE ；读端口6 MOV R6,R6 MOV A,@00000x1xb ；使能P6的输入变化中断 IOW RF ；使能（或禁止）全局中断 ENI(或DISI) SLEP ；进入休眠 注意： 1、从休眠模式唤醒后，WDT将自动使能。从休眠模式唤醒后，应根据需要由软件定义 WDT的使能或关闭 2. 为了避免P6口输入状态改变发生中断进入中断向量或用于唤醒MCU时有复位发生， WDT分频器的比率必须大于.1：1 表3 寄存器组的初始值汇总表 Address N/A N/A 0x05 0x06 N/A 16 • Name IOC5 IOC6 P5 P6 CONT Reset Type Bit 7 Bit 6 Bit 5 Bit 4 Bit 3 Bit 2 Bit 1 Bit 0 Bit Name X X X X C53 C52 C51 C50 Power-On 0 0 0 0 1 1 1 1 /RESET and WDT 0 0 0 0 1 1 1 1 Wake-Up from Pin Change 0 0 0 0 P P P P Bit Name C67 C66 C65 C64 C63 C62 C61 C60 Power-On 1 1 1 1 1 1 1 1 /RESET and WDT 1 1 1 1 1 1 1 1 Wake-Up from Pin Change P P P P P P P P Bit Name X X X X P53 P52 P51 P50 Power-On 1 1 1 1 1 1 1 1 /RESET and WDT P P P P P P P P Wake-Up from Pin Change P P P P P P P P Bit Name P67 P66 P65 P64 P63 P62 P61 P60 Power-On 1 1 1 1 1 1 1 1 /RESET and WDT P P P P P P P P Wake-Up from Pin Change P P P P P P P P Bit Name X INT TS TE PAB PSR 2 PSR 1 PSR 0 Power-On 1 0 1 1 1 1 1 1 Product Specification (V1.4) 12.31.2003 (This specification is subject to change without further notice) EM78P153S OTP ROM Address 0x00 0x01 0x02 0x03 0x04 0x0F 0x0B 0x0C Name R0(IAR) R1(TC C) R2(PC) R3(SR) R4(RS R) RF(ISR ) IOCB IOCC Reset Type Bit 7 Bit 6 Bit 5 Bit 4 Bit 3 Bit 2 Bit 1 Bit 0 /RESET and WDT 1 0 1 1 1 1 1 1 Wake-Up from Pin Change P 0 P P P P P P Bit Name - - - - - - - - Power-On U U U U U U U U /RESET and WDT P P P P P P P P Wake-Up from Pin Change P P P P P P P P Bit Name - - - - - - - - Power-On 0 0 0 0 0 0 0 0 /RESET and WDT 0 0 0 0 0 0 0 0 Wake-Up from Pin Change P P P P P P P P Bit Name - - - - - - - - Power-On 0 0 0 0 0 0 0 0 /RESET and WDT 0 0 0 0 0 0 0 0 Wake-Up from Pin Change P P P P N P P P Bit Name RST GP1 GP0 T P Z DC C Power-On 0 0 0 1 1 U U U /RESET and WDT 0 0 0 t t P P P Wake-Up from Pin Change 1 P P t t P P P Bit Name GP1 GP0 - - - - - - Power-On U U U U U U U U /RESET and WDT P P P P P P P P Wake-Up from Pin Change P P P P P P P P Bit Name X X X X X EXI F ICIF TCI F Power-On 0 0 0 0 0 0 0 0 /RESET and WDT 0 0 0 0 0 0 0 0 Wake-Up from Pin Change 0 0 0 0 0 P N P Bit Name X /PD 6 /PD 5 /PD 4 /PD 3 /PD 2 /PD 1 /PD 0 Power-On 1 1 1 1 1 1 1 1 /RESET and WDT 1 1 1 1 1 1 1 1 Wake-Up from Pin Change P P P P P P P P Bit Name OD7 OD6 OD5 OD4 X OD2 OD1 OD0 Power-On 0 0 0 0 0 0 0 0 /RESET and WDT 0 0 0 0 0 0 0 0 Product Specification (V1.4) 12. 31.2003 (This specification is subject to change without further notice) • 17 EM78P153S OTP ROM Address 0x0D 0x0E 0x0F 0x10~0x2F Name IOCD IOCE IOCF R10~R 2F Reset Type Bit 7 Bit 6 Bit 5 Bit 4 Bit 3 Bit 2 Bit 1 Bit 0 Wake-Up from Pin Change P P P P P P P P Bit Name /PH 7 /PH 6 /PH 5 /PH 4 X /PH 2 /PH 1 /PH 0 Power-On 1 1 1 1 1 1 1 1 /RESET and WDT 1 1 1 1 1 1 1 1 Wake-Up from Pin Change P P P P P P P P Bit Name WD TE EIS X X X X X X Power-On 1 0 1 1 1 1 1 1 /RESET and WDT 1 0 1 1 1 1 1 1 Wake-Up from Pin Change 1 P 1 1 1 1 1 1 Bit Name X X X X X EXI E ICIE TCI E Power-On 1 1 1 1 1 0 0 0 /RESET and WDT 1 1 1 1 1 0 0 0 Wake-Up from Pin Change 1 1 1 1 1 P P P Bit Name - - - - - - - - Power-On U U U U U U U U /RESET and WDT P P P P P P P P Wake-Up from Pin Change P P P P P P P P X：未使用 U：不确定或不重要 P：复位之前的值 t：查询表4 N：监视中断操作状态；1：运行，P：未运行。 4.5.2 /RESET的配置 参考图10。当代码选项OPTION中的RESET位编程为0，则使能外部/RESET。如果编 程为1，则使能内部/RESET（/RESET被内部的接到Vdd），P63//RST引脚作为P63使 用。 4.5.3 R3中的T、P、RST的状态 以下事件可产生RESET的动作 ： 1、上电 2、/RESET管脚的高-低-高脉冲 3、看门狗定时器溢出 表4中列出的RST、T和P的值可以用来检查处理器是如何唤醒的。表5列出了影响 RST、T和P的状态的事件。 18 • Product Specification (V1.4) 12.31.2003 (This specification is subject to change without further notice) EM78P153S OTP ROM 表4 RESET后RST、T和P的值 Reset Type RST Power on T P 0 1 1 /RESET during Operating mode 0 *P *P /RESET wake-up during SLEEP mode 0 1 0 WDT during Operating mode 0 0 P WDT wake-up during SLEEP mode 0 0 0 Wake-Up on pin change during SLEEP mode 1 1 0 表5 复位事件及被影响的RST、T、P状态 Event RST T P Power on 0 1 1 WDTC instruction *P 1 1 WDT time-out 0 0 *P SLEP instruction *P 1 0 Wake-Up on pin change during SLEEP mode 1 1 0 *P：重置之前的值 VDD D CLK Oscillator Q CLK CLR Power-on Reset Voltage Detector WDTE WDT WDT Timeout Setup Time RESET /RESET 图10 复位控制器的框图 Product Specification (V1.4) 12. 31.2003 (This specification is subject to change without further notice) • 19 EM78P153S OTP ROM 4.6 中断 以下列出了EM78P153S的三种下降沿中断： （1）TCC溢出中断 （2）P6端口输入状态改变中断 （3）外部中断（P60//INT引脚） 在P6口输入变化中断使能前，读P6口寄存器是必要的（例如：“MOV R6,R6＂）。 如果状态变化，P6口的每个引脚均可具有这一特性，处于输出状态的引脚及作/INT引脚 的P60除外。如果在执行SLEP 指令进入睡眠模式之前使能PORT6输入变化中断，则 PORT6输入状态变化可唤醒EM78P153S。唤醒后，若全局中断禁止，则单片机执行 SLEP后下一条指令，若全局中断使能，则从中断向量地址0X008 起执行指令。 RF是中断状态寄存器，其各标志位记录相应的中断请求。IOCF是中断屏蔽寄存器。 全局中断使能或禁止由ENI或DISI指令完成。当中断发生时，下一指令将从地址008H取 出。一旦进入中断服务子程序，可以通过查询RF的标志位确定中断源。在离开中断服务 子程序前必须清除中断标志位并使能中断以避免重复中断。 不管其屏蔽位状态如何或是否执行ENI，RF寄存器的相应位（ICIF除外）会由中断置 位。注意读RF的值是RF和IOCF的逻辑与的结果。参见图11。RETI指令结束中断子程序 并使能全局中断（ENI的执行）。 当INT指令（若使能）产生中断时，下一指令将从地址001H处取出。 VCC D /IRQn P R CLK C L Q IRQn INT _ Q IRQm RFRD RF ENI/DISI IOCF Q P R _ Q C L IOD D CLK IOCFWR /RESET IOCFRD RFWR 图11 中断输入电路 20 • Product Specification (V1.4) 12.31.2003 (This specification is subject to change without further notice) EM78P153S OTP ROM 4.7 荡器 4.7.1 振荡器模式 EM78P153S可工作在4种振荡器模式：内部RC振荡器模式（IRC），外部RC振荡器 模式（ERC），高频晶振模式（HXT）和低频晶振模式（LXT）。用户可通过对代码寄 存器的OCS1和OSC2两位编程来选择。表6叙述了如何定义这4种模式。 表7给出了不同工作电压下晶振/谐振器的最高频率。 表6 由OSC1和OSC2定义的振荡器的模式 Mode IRC(Internal RC oscillator mode) ERC(External RC oscillator mode) HXT(High XTAL oscillator mode) LXT(Low XTAL oscillator mode) OSC1 OSC2 1 1 0 0 1 0 1 0 <注意> 在HXT和LXT之间的系统频率变化分界点大约为400KHz。 表7 最大工作频率总结 Conditions VDD Fxt max.(MHz) 2.3 4.0 3.0 8.0 5.0 20.0 Two cycles with two clocks 4.7.2 晶体振荡器/陶瓷谐振器（XTAL） EM78P153S可被OSCI引脚上的外部时钟信号驱动，如图12所示。 OSCI Ext. Clock OSCO EM78P153S 图 12 外部时钟输入电路 在大多数应用中，引脚OSCO和OSCI上可接晶体或陶瓷谐振器来产生振荡，图13为电 路，不论是HXT还是LXT模式都适用。表8为C1、C2的推荐值。由于各个谐振器特性不 同，用户应参照其规格选择C1、C2的合适值。串联电阻RS对于低频模式和AT strip cut 晶体是需要的。 Product Specification (V1.4) 12. 31.2003 (This specification is subject to change without further notice) • 21 EM78P153S OTP ROM C1 OSCI EM78P153S XTAL OSCO C2 RS 图 13 晶体/振荡器电路 表8 晶体振荡器或陶瓷振荡器的电容选择参考 Oscillator Type Ceramic Resonators Frequency Mode HXT LXT Crystal Oscillator Frequency C1(pF) C2(pF) 455 kHz 100~150 100~150 2.0 MHz 20~40 20~40 4.0 MHz 10~30 10~30 32.768kHz 25 15 100KHz 25 25 200KHz 25 25 455KHz 20~40 20~150 1.0MHz 15~30 15~30 2.0MHz 15 15 4.0MHz 15 15 HXT ＜注意＞ 1、电容值（C1、C2）仅供参考。 4.7.3 外部RC振荡器模式 在一些不需要精确定时的应用中，使用RC振荡器（图16）可以节省部分费用，尽管 如此，还是应该注意到，RC振荡器的频率与电压，电阻值（Rext），电容值（Cext）， 甚至工作温度均有关，并且各芯片之间由于生产工艺差别，频率也会发生细微变化。 为了获得稳定的系统频率，电容值不能小于20pF，电阻值不能大于1M欧。如果它们 不在该范围之内，频率将很容易受噪声、湿度及漏电的影响。 RC振荡器的电阻值越小，频率越高。另一方面，对于很小的电阻值，例如1K欧姆，由 于NMOS不能正确将电容放电，振荡器将变得不稳定 22 • Product Specification (V1.4) 12.31.2003 (This specification is subject to change without further notice) EM78P153S OTP ROM 基于上述原因，必须牢记电源电压、工作温度、RC振荡器部件、封装形式及PCB布线 方式都会影响系统频率。 Vcc Rext OSCI Cext EM78P153S 图 16 外部 RC 振荡器模式电路 表9 RC振荡器频率 Cext 20 pF 100 pF 300 pF Rext Average Fosc 5V,25°C Average Fosc 3V,25°C 3.3k 3.92 MHz 3.63 MHz 5.1k 2.67 MHz 2.6 MHz 10k 1.4 MHz 1.4 MHz 100k 150 KHz 1.56 KHz 3.3k 1.4 MHz 1.33 MHz 5.1k 940 KHz 917 KHz 10k 476 KHz 480 KHz 100k 50 KHz 52 KHz 3.3k 595 KHz 570 KHz 5.1k 400 KHz 384 KHz 10k 200 KHz 203 KHz 100k 20.9 KHz 20 KHz 注意： □：以上数据是基于DIP封装测量的 □：仅供参考 □：频率偏差大约为±30% Product Specification (V1.4) 12. 31.2003 (This specification is subject to change without further notice) • 23 EM78P153S OTP ROM 4.7.4 内部RC振荡器模式 EM78P153S提供内部RC模式，频率默认值为4MHz。内部RC振荡模式还有其它频率值 如8MHz，1MHz和455KHz，可以通过设置OPTION的RCM1和RCM0两位来选择。对 OPTION的CAL0~CAL2位编程可以校准这四种频率。表10表示不同电压、温度和工艺 条件下EM78P153S的内部RC偏移率。 表1 内部RC偏移率 (Ta=25°C , VDD=5 V± 5%, VSS=0V) Internal RC Drift Rate Voltage Process (2.3V~5.5V) Temperature (0°C~70°C) Total 8MHz ± 3% ± 5% ± 10% ± 18% 4MHz ± 3% ± 5% ± 5% ± 13% 1MHz ± 3% ± 5% ± 10% ± 18% 455kHz ± 3% ± 5% ± 10% ± 18% 4.8 代码选项寄存器 EM78P153S有一个代码选择字，它不是正常程序存储器的部分。在正常程序执行期间 这些选择字不能被访问。 代码选项寄存器和用户ID寄存器资源分配 Word 0 Word1 Word 2 Bit12~Bit0 Bit1~Bit0 Bit12~Bit0 4.8.1 代码选项寄存器（Word0） WORD 0 Bit12 Bit11 Bit10 Bit9 Bit8 Bit7 Bit6 Bit5 Bit4 Bit3 Bit2 Bit1 Bit0 /RESET /ENWDT CLKS OSC1 OCS0 CS SUT1 SUT0 TYPE RCOUT C2 C1 C0 Bit 12(/RESET)：定义第7引脚为复位脚。 0：/RESET使能 1：/RESET禁止 Bit11(/ENWTD)：看门狗定时器使能位。 0：使能 1：禁止 ＜注意＞ 若使用PORT6引脚状态变化唤醒功能，该位必须使能，WDTE（IOCE寄存器第6位）必 须禁止。 24 • Product Specification (V1.4) 12.31.2003 (This specification is subject to change without further notice) EM78P153S OTP ROM Bit 10(CLKS)：指令周期选择位。 0：2个振荡器周期 1：4个振荡器周期 参考指令设置部分。 Bit 9和Bit 8(OSC1和OSC0)：振荡模式选择位。 表11 由OSC1和OSC0定义的振荡器模式 Mode OSC1 OSC0 IRC(Internal RC oscillator mode) 1 1 ERC(External RC oscillator mode) 1 0 HXT(High XTAL oscillator mode) 0 1 LXT(Low XTAL oscillator mode) 0 0 〈注意〉 在HXT和LXT之间的系统频率分界点大约为400KHz。 Bit 7(CS)：加密位 0：加密 1：不加密 Bit 6和Bit 5（SUT1和SUT0）：芯片起振时间选择位。 表12 可编程的芯片起振时间 SUT1 SUT0 *Set-Up Time 1 1 18 ms 1 0 4.5 ms 0 1 288 ms 0 0 72 ms *理论值，仅供参考 Bit 4(类型):EM78P153S的类型选择位。 TYPE Series 0 EM78P153S 1 X Bit 3(ROUT)：振荡器输出或I/O端口的选择位。 RCOUT Pin Function 0 P64 1 OSCO Product Specification (V1.4) 12. 31.2003 (This specification is subject to change without further notice) • 25 EM78P153S OTP ROM Bit 2、1、0（C2,C1,C0）：内部RC模式的校准位。 C2、C1、C0只能被置为1 4.8.2 代码选择寄存器（WORD 1） WORD1 Bit1 Bit0 RCM1 RCM0 Bit 1和Bit 0（RCM1 RCM0）：RC模式选择位。 RCM 1 RCM 0 *Frequency(MHz) 1 1 4 1 0 8 0 1 1 0 0 455kHz 4.8.3 用户ID寄存器（Word 2） Bit 12~Bit 0 XXXXXXXXXXXXX Bit 12~0：用户的ID代码 4.9 上电问题 在电源稳定之前，任何单片机均不能保证开始正常工作。用户使用过程中，关闭电源， VDD会掉至1.8V以下，电源在再次开启前会关闭状态会保持10us，这样，EM78P153S 将复位并正常工作。如果Vdd上升的足够快（50ms 或更少），额外的外部复位电路将 正常工作。然而，在许多要求严格的应用中，还是需要附加的外部电路来帮助解决上电 问题。 4.10 可编程振荡器的建立时间 代码选择字包含SUT0和SUT1，用于设置振荡器的建立时间，理论上说，其范围从4.5ms 到72ms。对大多数晶荡或陶振，工作频率越低，起振需要的时间越长。表12说明了振 荡器的建立时间值。 4.11 外部上电复位电路 图17所示的电路使用了外部RC产生复位脉冲。脉冲宽度应足够长，直到Vdd达到最低工 作电压。当电压上升慢时，可使用该电路。由于/RESET引脚的漏电流约为±5uA，建议 R不应大于40K。这样，引脚/RESET上电压将保持在0.2V以下。二极管D作用是在掉电 26 • Product Specification (V1.4) 12.31.2003 (This specification is subject to change without further notice) EM78P153S OTP ROM 时充当短路回路。电容C将快速充分放电。限流电阻R1用来避免过大的放电电流或静电 放电ESD流入引脚/RESET。 Vdd R /RESET D EM78P153S Rin C 图 17 外部电源重置上电复位电路 4.12 残余电压保护 更换电池时，Vdd断开后仍有一个小于Vdd 最小值但又不为0 的残存电压。这将引起不 正常复位。图18、19为残存电压保护电路。 Vdd Vdd 33K EM78P153S Q1 10K /RESET 100K 1N4684 图 18 残余电压保护的电路 1 Product Specification (V1.4) 12. 31.2003 (This specification is subject to change without further notice) • 27 EM78P153S OTP ROM V dd Vdd R1 E M78P 153S Q1 /R E S E T R2 R3 图 19 残余电压保护的电路 2 4.13 指令集 指令集中的每个指令都是13位的字长，由一个操作代码和一个或多个的操作数组成。通 常，指令的执行时间都在1个指令周期内（一个指令周期包含2个振荡器周期），除了改 变程序计数器R2数值的指令如"MOV R2,A", "ADD R2,A"，或者是对R2进行算术或逻辑 操作的指令(如： "SUB R2,A", "BS(C) R2,6", "CLR R2", ⋅⋅⋅⋅)。这些情况，指令执行需要 2个指令周期。 在有些情况下，如果指令周期的规格不符合某些应用要求，可以通过以下方式进行改变： (A)使一个指令周期由4个振荡器周期组成。 (B)“JMP＂，“CALL＂，“RET＂，“RETL＂，“RETI＂和条件跳转指令（“JBS＂, “JBC＂,“JZ＂,“JZA＂,“DJZ＂,“DJZA＂）检测为真时执行两个指令周期。写程序 计数器的指令同样需要两个指令周期。 情况（A）由CODE选项的CLKS位选择。如果CLKS为低，一个指令周期由两个振荡器 时钟组成，如果CLKS为高，一个指令周期由四个振荡器时钟组成。 注意一旦选择情况（A）中的一个指令周期包含4个振荡器周期，TCC的内部时钟源就是 CLK=Fosc/4，而不是Fosc/2,如图5所示。 同时，指令集还具有以下特征： ( 1)任何寄存器的每一位都可以被置1、清0或直接检测。 （2） I/O寄存器组可以作为通用寄存器组。即同样的指令可对I/O寄存器操作 符号“R＂表示一个寄存器指示器，它指示指令使用的是哪个寄存器（包括操作寄存器 组和通用寄存器组）。符号“b＂表示一个位指示器，它指示对应于寄存器“R＂的相应 位，它会影响操作。符号“k＂表示一个8或10位的常数或符号值。 28 • Product Specification (V1.4) 12.31.2003 (This specification is subject to change without further notice) EM78P153S OTP ROM INSTRUCTION BINARY HEX MNEMONIC OPERATION 0 0000 0000 0000 0000 NOP No Operation 0 0000 0000 0001 0001 DAA Decimal Adjust A 0 0000 0000 0010 0002 CONTW 0 0000 0000 0011 0003 SLEP 0 0000 0000 0100 0004 WDTC 0 → WDT T,P 0 0000 0000 rrrr 000r IOW R A → IOCR None <Note1> 0 0000 0001 0000 0010 ENI Enable Interrupt 0 0000 0001 0001 0011 DISI Disable Interrupt None 0 0000 0001 0010 0012 RET [Top of Stack] → PC None 0 0000 0001 0011 0013 RETI [Top of Stack] → PC, Enable Interrupt None 0 0000 0001 0100 0014 CONTR CONT → A None 0 0000 0001 rrrr 001r IOR R IOCR → A None <Note1> 0 0000 01rr rrrr 00rr MOV R,A A→R None 0 0000 1000 0000 0080 CLRA 0→A Z 0 0000 11rr rrrr 00rr CLR R 0→R Z 0 0001 00rr rrrr 01rr SUB A,R R-A → A Z,C,DC 0 0001 01rr rrrr 01rr SUB R,A R-A → R Z,C,DC 0 0001 10rr rrrr 01rr DECA R R-1 → A Z 0 0001 11rr rrrr 01rr DEC R R-1 → R Z 0 0010 00rr rrrr 02rr OR A,R A ∨ VR → A Z A → CONT 0 → WDT, Stop oscillator STATUS AFFECTED None C None T,P None 0 0010 01rr rrrr 02rr OR R,A A ∨ VR → R Z 0 0010 10rr rrrr 02rr AND A,R A&R→A Z 0 0010 11rr rrrr 02rr AND R,A A&R→R Z 0 0011 00rr rrrr 03rr XOR A,R A⊕R→A Z 0 0011 01rr rrrr 03rr XOR R,A A⊕R→R Z 0 0011 10rr rrrr 03rr ADD A,R A+R→A Z,C,DC 0 0011 11rr rrrr 03rr ADD R,A A+R→R Z,C,DC 0 0100 00rr rrrr 04rr MOV A,R R→A 0 0100 01rr rrrr 04rr MOV R,R R→R Z 0 0100 10rr rrrr 04rr COMA R /R → A Z 0 0100 11rr rrrr 04rr COM R /R → R Z 0 0101 00rr rrrr 05rr INCA R R+1 → A Z 0 0101 01rr rrrr 05rr INC R 0 0101 10rr rrrr 05rr DJZA R R-1 → A, skip if zero None 0 0101 11rr rrrr 05rr DJZ R R-1 → R, skip if zero None 0 0110 00rr rrrr 06rr RRCA R R(n) → A(n-1),R(0) → C, C → A(7) 0 0110 01rr rrrr 06rr RRC R R(n) → R(n-1),R(0) → C, C → R(7) C 0 0110 10rr rrrr 06rr RLCA R R(n) → A(n+1),R(7) → C, C → A(0) C 0 0110 11rr rrrr 06rr RLC R R(n) → R(n+1),R(7) → C, C → R(0) C 0 0111 00rr rrrr 07rr SWAPA R R+1 → R R(0-3) → A(4-7),R(4-7) → A(0-3) Product Specification (V1.4) 12. 31.2003 (This specification is subject to change without further notice) Z Z C None • 29 EM78P153S OTP ROM INSTRUCTION BINARY HEX MNEMONIC 0 0111 01rr rrrr 07rr SWAP R 0 0111 10rr rrrr 07rr 0 0111 11rr rrrr OPERATION STATUS AFFECTED R(0-3) ↔ R(4-7) None JZA R R+1 → A, skip if zero None 07rr JZ R R+1 → R, skip if zero None 0 100b bbrr rrrr 0xxx BC R,b 0 → R(b) None <Note2> 0 101b bbrr rrrr 0xxx BS R,b 1 → R(b) None <Note3> 0 110b bbrr rrrr 0xxx JBC R,b if R(b)=0, skip None 0 111b bbrr rrrr 0xxx JBS R,b if R(b)=1, skip None 1 00kk kkkk kkkk 1kkk CALL k PC+1 → [SP],(Page, k) → PC None 1 01kk kkkk kkkk 1kkk JMP k (Page, k) → PC None 1 1000 kkkk kkkk 18kk MOV A,k k→A None 1 1001 kkkk kkkk 19kk OR A,k 1 1010 kkkk kkkk 1Akk 1 1011 kkkk kkkk 1Bkk 1 1100 kkkk kkkk 1Ckk RETL k k → A,[Top of Stack] → PC 1 1101 kkkk kkkk 1Dkk SUB A,k 1 1110 0000 0001 1E01 INT 1 1111 kkkk kkkk 1Fkk ADD A,k A∨k→A Z AND A,k A&k→A Z XOR A,k A⊕k→A Z k-A → A None Z,C,DC PC+1 → [SP],001H → PC k+A → A None Z,C,DC <注意> 此指令只适用于IOC5~IOC6，IOCB~IOCF。 建议此指令不用于RF。 此指令不能操作RF。 30 • Product Specification (V1.4) 12.31.2003 (This specification is subject to change without further notice) EM78P153S OTP ROM 4.14 时序图 AC Test Input/Output Waveform 2.4 2.0 0.8 TEST POINTS 2.0 0.8 0.4 AC Testing : Input is driven at 2.4V for logic "1",and 0.4V for logic "0".Timing measurements are made at 2.0V for logic "1",and 0.8V for logic "0". RESET Timing (CLK="0") NOP Instruction 1 Executed CLK /RESET Tdrh TCC Input Timing (CLKS="0") Tins CLK TCC Ttcc Product Specification (V1.4) 12. 31.2003 (This specification is subject to change without further notice) • 31 EM78P153S OTP ROM 绝对最大范围 5 Items Rating Temperature under bias 0°C to 70°C Storage temperature -65°C to 150°C Input voltage -0.3V to +6.0V Output voltage -0.3V to +6.0V 6 电气特性 6.1 DC电气特征 ( Ta= 0°C ~ 70 °C, VDD= 5.0V±5%, VSS= 0V ) Symbol Parameter Condition Min Typ Max Unit Fxt XTAL: VDD to 2.3V Two cycle with two clocks DC 4.0 MHz Fxt XTAL: VDD to 3V Two cycle with two clocks DC 8.0 MHz Fxt XTAL: VDD to 5V Two cycle with two clocks DC 20.0 MHz RC: VDD to 5V R: 5KΩ, C: 39 pF Input Leakage Current for input pins VIN = VDD, VSS VIH1 Input High Voltage (VDD=5.0V) Ports 5, 6 VIL1 Input Low Voltage (VDD=5.0V) Ports 5, 6 Input High Threshold Voltage (VDD=5.0V) Input Low Threshold Voltage (VDD=5.0V) /RESET, TCC (Schmitt trigger) /RESET, TCC (Schmitt trigger) Clock Input High Voltage (VDD=5.0V) OSCI ERC IIL VIHT1 VILT1 VIHX1 F-30% 1500 F+30% KHz ±1 2.0 Clock Input Low Voltage (VDD=5.0V) OSCI Input High Voltage (VDD=3.0V) Ports 5, 6 VIL2 Input Low Voltage (VDD=3.0V) Ports 5, 6 Input High Threshold Voltage (VDD=3.0V) Input Low Threshold Voltage (VDD=3.0V) /RESET, TCC (Schmitt trigger) /RESET, TCC (Schmitt trigger) Clock Input High Voltage (VDD=3.0V) OSCI Clock Input Low Voltage (VDD=3.0V) OSCI VILT2 VIHX2 VILX2 VOH1 VOL1 VOL2 Output High Voltage (Ports 5, 6) (P60~P63, P66~P67 are Schmitt trigger) Output Low Voltage (P50~P53, P60~P63, P66~P67), (P60~P63, P66~P67 are Schmitt trigger) Output Low Voltage (P64,P65) IPH Pull-high current IPD Pull-down current 32 • 2.0 0.8 V V 1.0 1.5 V V 0.4 1.5 V V 0.4 1.5 V V 0.6 IOH = -12.0 mA V V 2.5 VIH2 VIHT2 V 0.8 VILX1 µA 2.4 V V IOL = 12.0 mA 0.4 V IOL = 16.0 mA 0.4 V Pull-high active, input pin at VSS Pull-down active, input pin at VDD -50 -100 -240 µA 20 50 120 µA Product Specification (V1.4) 12.31.2003 (This specification is subject to change without further notice) EM78P153S OTP ROM Symbol Parameter Condition ISB1 Power down current ISB2 Power down current ICC1 Operating supply current(VDD=3V) at two clocks ICC2 Operating supply current (VDD=3V) at two clocks ICC3 Operating supply current(VDD=5.0V) At two clocks ICC4 Operating supply current(VDD=5.0V) at two clocks Min All input and I/O pins at VDD, output pin floating, WDT disabled All input and I/O pins at VDD, output pin floating, WDT enabled /RESET= 'High', Fosc=32KHz (Crystal type,CLKS="0"), output pin floating, WDT disabled /RESET= 'High', Fosc=32KHz (Crystal type,CLKS="0"), output pin floating, WDT enabled /RESET= 'High', Fosc=4MHz (Crystal type, CLKS="0"), output pin floating /RESET= 'High', Fosc=10MHz (Crystal type, CLKS="0"), output pin floating 15 Typ Max Unit 1 µA 10 µA 15 30 µA 19 35 µA 2.0 mA 4.0 mA * 这是参数是已经测试的特性值 * 最小，典型，最大栏的数据是在25℃时获得的结果。这些数据用于指导设计，已经过 测试 6.2 AC电气特征 (Ta=0°C ~ 70 °C, VDD=5V±5%, VSS=0V) Symbol Parameter Dclk Input CLK duty cycle Tins Instruction cycle time (CLKS="0") Ttcc TCC input period Tdrh Device reset hold time Trst /RESET pulse width Twdt1* Watchdog timer period Twdt2* Watchdog timer period Twdt3* Watchdog timer period Twdt4* Watchdog timer period Tset Input pin setup time Thold Input pin hold time Tdelay Output pin delay time Conditions Min Typ Max Unit 45 50 55 % Crystal type 100 DC ns RC type 500 DC ns (Tins+20)/N* Ta = 25°C 17.6-30% TXAL,SUT1,SUT0=1,1 Ta = 25°C Ta = 25°C SUT1,SUT0=1,1 Ta = 25°C SUT1,SUT0=1,0 Ta = 25°C SUT1,SUT0=0,1 Ta = 25°C SUT1,SUT0=0,0 Cload=20pF Product Specification (V1.4) 12. 31.2003 (This specification is subject to change without further notice) ns 17.6 17.6+30% 2000 ms ns 17.6-30% 17.6 17.6+30% ms 4.5-30% 4.5 4.5+30% ms 288-30% 288 288+30% ms 72-30% 72 72+30% ms 0 ns 20 ns 50 ns • 33 EM78P153S OTP ROM * Twdt1: 选项字 (SUT1,SUT0)用来定义振荡器起振时间，在晶振模式中，WDT溢出时 间长度等于启动时间（18ms） * Twdt2: 选项字 (SUT1,SUT0)用来定义振荡器起振时间，在晶振模式中，WDT溢出时 间长度等于启动时间（4.5ms） * Twdt3: 选项字 (SUT1,SUT0)用来定义振荡器起振时间，在晶振模式中，WDT溢出时 间长度等于启动时间（288ms）. * Twdt4: 选项字 (SUT1,SUT0)用来定义振荡器起振时间，在晶振模式中，WDT溢出时 间长度等于启动时间（72ms） *这是参数是已经测试的特性值 *最小、典型、最大栏的数据是在25℃时获得的结果。这些数据用于指导设计，未经测 试 *N= 选择的预分频比率 *看门狗定时器的持续时间由选择代码（Bit6和Bit5）决定。 6.3 IC特性 下面几张图基于有限采样点数生成，仅供参考。并不能保证在此所述设备特性的精确 性，某些图中的数据可能超出具体保证的操作范围 Vih/Vil (Input pins with schmitt inverter) 2 Vih max (-40℃ to 85℃) Vih typ 25℃ Vih min (-40℃ to 85℃) Vih Vil (Volt) 1.5 1 Vih max (-40℃ to 85℃) Vih typ 25℃ Vih min (-40℃ to 85℃) 0.5 0 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 Vdd (Volt) Fig. 18 Vih, Vil of P60~P63, P66, P67 vs. VDD 34 • Product Specification (V1.4) 12.31.2003 (This specification is subject to change without further notice) EM78P153S OTP ROM Vth (Input thershold voltage) of I/O pins 2.2 2 1.8 Vth (Volt) 1.6 Max (-40 ℃ to 85 ℃) T yp 25 ℃ 1.4 1.2 Min(-40 ℃ to 85 ℃) 1 0.8 0.6 0.4 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 VDD (Volt) Fig. 19 Vth (Threshold voltage) of P50~P53, P64~P65 vs. VDD Voh/Ioh (VDD=3V) Vo h /Io h (VDD=5 V) -5 -2 -10 -4 Ioh (mA) 0 Ioh (mA) 0 Min 70 ℃ -15 Max 70 ℃ -6 T yp 25 ℃ T yp 25 ℃ -20 -8 Min 0 ℃ Min 0 ℃ -10 -25 0 1 2 3 4 5 Voh (Volt) Fig.20 Port5 and Port6 Voh vs. Ioh, VDD=5V Product Specification (V1.4) 12. 31.2003 (This specification is subject to change without further notice) 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 Voh (Volt) Fig. 21 Port5 and Port6 Voh vs. Ioh, VDD=3V • 35 EM78P153S OTP ROM Vol/Iol (VDD=5V) Vo l / Io l (V DD=3 V) 100 40 Max 0 ℃ Max 0℃ 80 Typ 25℃ T yp 25 ℃ 30 M in 70 ℃ Iol (mA) Iol (mA) Min 70℃ 60 20 40 10 20 0 0 0 1 2 3 4 0 5 0.5 1 1.5 2 2.5 3 Vol (Volt) Vol (Volt) Fig. 22 Port5, Port6.0~Port6.3 and Fig. 23 Port5, Port6.0~Port6.3 and Port6.6~Port6.7 Vol vs. Iol, VDD=5V Port6.6~Port6.7 Vol vs. Iol, VDD=3V Vol/Iol (VDD=5V) Vo l / Io l (VDD=3 V) 120 60 Max 0 ℃ Max 0 ℃ 100 50 T yp 25 ℃ T yp 25 ℃ 80 40 Iol (mA) Iol (mA) Min 70 ℃ 60 30 40 20 20 10 0 0 0 1 2 3 4 5 Vol (Volt) Fig. 24 Port6.4 and Port6.5 Vol vs. Iol, VDD=5V 36 • Min 70 ℃ 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 Vol (Volt) Fig. 25 Port6.4 and Port6.5 Vol vs. Iol, VDD=3V Product Specification (V1.4) 12.31.2003 (This specification is subject to change without further notice) EM78P153S OTP ROM WDT Time_ o u t 35 30 WDT period (mS) Max 70 ℃ 25 T yp 25 ℃ 20 Min 0 ℃ 15 10 2 3 4 5 6 VDD (Volt) Fig. 26 WDT time out period vs. VDD, perscaler set to 1:1 Ce xt= 100pF , Typi c a l R C OS C F re que nc y 1.4 R = 3.3K 1.2 1 Frequency (M Hz) R = 5.1K 0.8 0.6 R = 10K 0.4 0.2 R = 100K 0 2.5 3 3.5 4 VDD (Volt) 4.5 5 5.5 Fig. 27 Typical RC OSC Frequency vs. VDD (Cext=100pF, Temperature at 25℃) Product Specification (V1.4) 12. 31.2003 (This specification is subject to change without further notice) • 37 EM78P153S OTP ROM Fig. 28 Typical RC OSC Frequency vs. Temperature (R and C are ideal components) IRC OSC Freq u en cy (VDD=5 V) 9 OSC = 8M Hz 8 Frequency (M Hz) 7 6 5 OSC = 4M Hz 4 3 OSC = 1M Hz OSC = 455K Hz 2 1 0 0 25 50 70 Temperature (℃) Fig. 29 Internal RC OSC Frequency vs. Temperature, VDD=5V 38 • Product Specification (V1.4) 12.31.2003 (This specification is subject to change without further notice) EM78P153S OTP ROM IRC OSC Frequency (VDD=3V) 9 OSC = 8M Hz Frequency (M Hz) 8 7 6 5 OSC = 4M Hz 4 3 2 OSC = 1M Hz OSC = 455K Hz 1 0 0 25 50 70 Temperature (℃) Fig. 30 Internal RC OSC Frequency vs. Temperature, VDD=3V Four conditions exist with the Operating Current ICC1 to ICC4. These conditions are as follows: ICC1: VDD=3V, Fosc=32K Hz, 2 clocks, WDT disable ICC2: VDD=3V, Fosc=32K Hz, 2 clocks, WDT enable ICC3: VDD=5V, Fosc=4M Hz, 2 clocks, WDT enable ICC4: VDD=5V, Fosc=10M Hz, 2 clocks, WDT enable Typical ICC1 and ICC2 vs. Temperature Current (uA) 18 15 T yp ICC2 T yp ICC1 12 9 0 10 20 30 40 50 60 70 Temperature (℃) Fig. 31 Typical operating current (ICC1 and ICC2) vs. Temperature Product Specification (V1.4) 12. 31.2003 (This specification is subject to change without further notice) • 39 EM78P153S OTP ROM Maximum ICC1 and ICC2 vs. Temperature Current (uA) 24 21 Max ICC2 Max ICC1 18 15 0 10 20 30 40 50 60 70 Temperature (℃) Fig. 32 Maximum operating current (ICC1 and ICC2) vs. Temperature Typical ICC3 and ICC4 vs. Temperature 4 Current (mA) 3.5 T yp ICC4 3 2.5 2 T yp ICC3 1.5 1 0.5 0 10 20 30 40 50 60 70 Temperature (℃) Fig. 33 Typical operating current (ICC3 and ICC4) vs. Temperature 40 • Product Specification (V1.4) 12.31.2003 (This specification is subject to change without further notice) EM78P153S OTP ROM Maximum ICC3 and ICC4 vs. Temperature 4 Current (mA) 3.5 Max ICC4 3 2.5 2 Max ICC3 1.5 1 0 10 20 30 40 50 60 70 Temperature (℃) Fig. 34 Maximum operating current (ICC3 and ICC4) vs. Temperature Two conditions exist with the Standby Current ISB1 and ISB2. These conditions are as follows: ISB1: VDD=5V, WDT disable ISB2: VDD=5V, WDT enable Typical ISB1 and ISB2 vs. Temperature Current (uA) 12 9 T yp ISB2 6 3 T yp ISB1 0 0 10 20 30 40 50 60 70 Temperature (℃) Fig. 35 Typical standby current (ISB1 and ISB2) vs. Temperature Product Specification (V1.4) 12. 31.2003 (This specification is subject to change without further notice) • 41 EM78P153S OTP ROM Maximum ISB1 and ISB2 vs. Temperature 15 Current (uA) 12 9 T yp ISB2 6 3 T yp ISB1 0 0 10 20 30 40 50 60 70 Temperature (℃) Fig. 36 Maximum standby current (ISB1 and ISB2) vs. Temperature Fig. 37 Operating voltage under temperature range of 0℃ to 70℃ 42 • Product Specification (V1.4) 12.31.2003 (This specification is subject to change without further notice) EM78P153S OTP ROM OSC = 4M Hz OSC = 32K Hz 2.5 70 60 50 I (uA) I (mA) 2 1.5 Max 1 40 30 Max 20 Min 0.5 1.5 2 2.5 3 3.5 Min 10 4 4.5 5 5.5 6 V Fig. 38 V-I curve in operating mode, operating frequency is 4M Hz Product Specification (V1.4) 12. 31.2003 (This specification is subject to change without further notice) 0 1.5 2.5 3.5 4.5 5.5 V (Volt) Fig.39 V-I curve in operating mode, operating requency is 32K Hz • 43 EM78P153S OTP ROM 附录 A 封装类型： OTP MCU Package Type Pin Count Package Size EM78P153SP DIP 14 300 mil EM78P153SN SOP 14 150 mil B 封装信息 14-Lead Plastic Dual in line (PDIP) — 300 mil 44 • Product Specification (V1.4) 12.31.2003 (This specification is subject to change without further notice) EM78P153S OTP ROM 14-Lead Plastic Small Outline (SOP) — 150 mil Product Specification (V1.4) 12. 31.2003 (This specification is subject to change without further notice) • 45 EM78P153S OTP ROM 46 • Product Specification (V1.4) 12.31.2003 (This specification is subject to change without further notice)