RJJ09B0159-0400H 改訂一覧は表紙をクリックして直接ご覧になれます。 改訂一覧は改訂箇所をまとめたものであり、詳細については、 必ず本文の内容をご確認ください。 8 H8/3827Rグループ、H8/3827Sグループ ハードウェアマニュアル ルネサス8ビットシングルチップマイクロコンピュータ H8ファミリ/H8/300L Super Low Powerシリーズ Rev.4.00 発行:2004年3月10日 安全設計に関するお願い 1. 弊社は品質、信頼性の向上に努めておりますが、半導体製品は故障が発生したり、 誤動作する場合があります。弊社の半導体製品の故障又は誤動作によって結果とし て、人身事故、火災事故、社会的損害などを生じさせないような安全性を考慮した 冗長設計、延焼対策設計、誤動作防止設計などの安全設計に十分ご留意ください。 本資料ご利用に際しての留意事項 1. 本資料は、お客様が用途に応じた適切なルネサス テクノロジ製品をご購入いただく ための参考資料であり、本資料中に記載の技術情報についてルネサス テクノロジが 所有する知的財産権その他の権利の実施、使用を許諾するものではありません。 2. 本資料に記載の製品データ、図、表、プログラム、アルゴリズムその他応用回路例 の使用に起因する損害、第三者所有の権利に対する侵害に関し、ルネサス テクノロ ジは責任を負いません。 3. 本資料に記載の製品データ、図、表、プログラム、アルゴリズムその他全ての情報 は本資料発行時点のものであり、ルネサス テクノロジは、予告なしに、本資料に記 載した製品または仕様を変更することがあります。ルネサス テクノロジ半導体製品 のご購入に当たりましては、事前にルネサス テクノロジ、ルネサス販売または特約 店へ最新の情報をご確認頂きますとともに、ルネサス テクノロジホームページ (http://www.renesas.com) などを通じて公開される情報に常にご注意ください。 4. 本資料に記載した情報は、正確を期すため、慎重に制作したものですが万一本資料 の記述誤りに起因する損害がお客様に生じた場合には、ルネサス テクノロジはその 責任を負いません。 5. 本資料に記載の製品データ、図、表に示す技術的な内容、プログラム及びアルゴリ ズムを流用する場合は、技術内容、プログラム、アルゴリズム単位で評価するだけ でなく、システム全体で十分に評価し、お客様の責任において適用可否を判断して ください。ルネサス テクノロジは、適用可否に対する責任は負いません。 6. 本資料に記載された製品は、人命にかかわるような状況の下で使用される機器ある いはシステムに用いられることを目的として設計、製造されたものではありません。 本資料に記載の製品を運輸、移動体用、医療用、航空宇宙用、原子力制御用、海底 中継用機器あるいはシステムなど、特殊用途へのご利用をご検討の際には、ルネサ ス テクノロジ、ルネサス販売または特約店へご照会ください。 7. 本資料の転載、複製については、文書によるルネサス テクノロジの事前の承諾が必 要です。 8. 本資料に関し詳細についてのお問い合わせ、その他お気付きの点がございましたら ルネサス テクノロジ、ルネサス販売または特約店までご照会ください。 製品に関する一般的注意事項 1 . NC 端子の処理 【注意】NC端子には、何も接続しないようにしてください。 NC(Non-Connection)端子は、内部回路に接続しない場合の他、テスト用端子やノイズ軽減などの 目的で使用します。このため、NC端子には、何も接続しないようにしてください。 2 . 未使用入力端子の処理 【注意】未使用の入力端子は、ハイまたはローレベルに固定してください。 CMOS製品の入力端子は、一般にハイインピーダンス入力となっています。未使用端子を開放状 態で動作させると、周辺ノイズの誘導により中間レベルが発生し、内部で貫通電流が流れて誤動 作を起こす恐れがあります。未使用の入力端子は、入力をプルアップかプルダウンによって、ハ イまたはローレベルに固定してください。 3 . 初期化前の処置 【注意】電源投入時は,製品の状態は不定です。 すべての電源に電圧が印加され、リセット端子にローレベルが入力されるまでの間、内部回路は 不確定であり、レジスタの設定や各端子の出力状態は不定となります。この不定状態によってシ ステムが誤動作を起こさないようにシステム設計を行ってください。リセット機能を持つ製品 は、電源投入後は、まずリセット動作を実行してください。 4 . 未定義・リザーブアドレスのアクセス禁止 【注意】未定義・リザーブアドレスのアクセスを禁止します。 未定義・リザーブアドレスは、将来の機能拡張用の他、テスト用レジスタなどが割り付けられて います。 これらのレジスタをアクセスしたときの動作および継続する動作については、保証できませんの で、アクセスしないようにしてください。 はじめに H8/300L シリーズは、高速 H8/300L CPU を核にして、システム構成に必要な周辺機能を 集積したシングルチップマイクロコンピュータです。 H8/300L CPU は、H8/300CPU と互換性のある命令体系を備えています。 H8/3827R グループ、H8/3827S グループは、システム構成に必要な周辺機能として、LCD コントローラ/ドライバ、6 種類のタイマ、14 ビット PWM、2 チャネルのシリアルコミュ ニケーションインタフェース、A/D 変換器を内蔵しています。LCD 表示を必要とするシス テムの組み込み用マイコンとして活用できます。 本マニュアルは、H8/3827R グループ、H8/3827S グループのハードウェアについて記載 しています。命令の 詳細については、「H8/300L シリーズ プログ ラミングマニュアル」 をあわせてご覧ください。 本版で改訂された箇所 修正項目 15.5 H8/3827S グループ絶対最 ページ 421 修正内容(詳細はマニュアル参照) 表および*2 を修正 大定格 項目 記号 規格値 単位 備考 VCC −0.3∼+4.3 V *1 アナログ電源電圧 AVCC −0.3∼+4.3 V 入力電圧 Vin −0.3∼VCC+0.3 V 電源電圧 表 15.15 絶対最大定格 ポートB以外 ポートB −0.3∼AVCC+0.3 V 通常仕様:−20∼+75 ˚C AVin 動作温度 Topr 広温度範囲仕様:−40∼+85 チップ出荷仕様:+75* 保存温度 Tstg 2 −55∼+125 ˚C 【注】 *2 通電してもよい温度は、−20∼+75˚Cです。 15.6.2 DC 特性 428 表を修正 規格値 表 15.16 DC 特性(1) 項目 サブアクティブ 記号 ISUB 適用端子 VCC モード消費電流 測定条件 VCC=1.8V、LCD 点灯 min. − typ. max. 8 *3 単位 備考 µA *1 32kHz 水晶発振子使用時 *2 (φSUB=φW /2) VCC=2.7V、LCD 点灯 − 4 *3 − 14 *3 − 0.3 *3 32kHz 水晶発振子使用時 (φSUB=φW /8) VCC=2.7V、LCD 点灯 32kHz 水晶発振子使用時 (φSUB=φW /2) スタンバイ ISTBY VCC モード消費電流 32kHz 水晶発振子未使用時 µA VCC=1.8V、Ta=25˚C 32kHz 水晶発振子未使用時 − 0.5 *3 VCC=2.7V、Ta=25˚C 上記以外 RAM データ 保持電圧 VRAM VCC *1 *2 − 1 5 1.5 − − V 修正項目 15.6.3 AC 特性 ページ 430 修正内容(詳細はマニュアル参照) 表を修正 規格値 表 15.17 制御信号タイミング 項目 発振安定時間 記号 trc 適用端子 OSC1、OSC2 測定条件 min. セラミック発振子の typ. max. − 20 45 − 80 − − 0.8 2 − 1.2 3 − 4.0 − − − 50 単位 参照図 µs 図15.9 パラメータの場合 VCC=2.2∼3.6V セラミック発振子の パラメータの場合 上記以外 水晶発振子の ms パラメータの場合 VCC=2.7∼3.6V 水晶発振子の パラメータの場合 VCC=2.2∼3.6V 水晶発振子の パラメータの場合 上記以外 上記以外 15.9 発振子の等価回路 図 15.9 発振子の等価回路 438 表を修正、【注】を削除 セラミック発振子のパラメータ 水晶発振子のパラメータ 周波数 4(MHz ) メーカ 型式 周波数 4.193(MHz ) Rs 発振子メーカ公称 Max. 8.8 Ω 村田 製作所 Rs 発振子メーカ公称 Max. 100 Ω Co Max. 36pF CSTLS 4M00G 53/56 Co Max. 16pF メーカ 型式 日本 NR-18 電波工業 目次 第 1 章 概要 1.1 概要.................................................................................................................................................................................................................3 1.2 内部ブロック図........................................................................................................................................................................................7 1.3 端子説明.......................................................................................................................................................................................................8 1.3.1 ピン配置......................................................................................................................................................8 1.3.2 端子機能...................................................................................................................................................18 第 2 章 CPU 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 概要..............................................................................................................................................................................................................25 2.1.1 特長.............................................................................................................................................................25 2.1.2 アドレス空間.........................................................................................................................................26 2.1.3 レジスタ構成.........................................................................................................................................26 各レジスタの説明................................................................................................................................................................................27 2.2.1 汎用レジスタ.........................................................................................................................................27 2.2.2 コントロールレジスタ.....................................................................................................................27 2.2.3 CPU 内部レジスタの初期値..........................................................................................................29 データ構成...............................................................................................................................................................................................30 2.3.1 汎用レジスタのデータ構成...........................................................................................................31 2.3.2 メモリ上でのデータ構成................................................................................................................32 アドレッシングモード......................................................................................................................................................................33 2.4.1 アドレッシングモード.....................................................................................................................33 2.4.2 実効アドレスの計算方法................................................................................................................35 命令セット...............................................................................................................................................................................................39 2.5.1 データ転送命令....................................................................................................................................41 2.5.2 算術演算命令.........................................................................................................................................43 2.5.3 論理演算命令.........................................................................................................................................44 2.5.4 シフト命令..............................................................................................................................................44 2.6 2.7 2.8 2.5.5 ビット操作命令....................................................................................................................................46 2.5.6 分岐命令...................................................................................................................................................49 2.5.7 システム制御命令...............................................................................................................................51 2.5.8 ブロック転送命令...............................................................................................................................53 基本動作タイミング...........................................................................................................................................................................54 2.6.1 内蔵メモリ(RAM、ROM)........................................................................................................54 2.6.2 内蔵周辺モジュール..........................................................................................................................55 CPU の状態...............................................................................................................................................................................................57 2.7.1 概要.............................................................................................................................................................57 2.7.2 プログラム実行状態..........................................................................................................................58 2.7.3 プログラム停止状態..........................................................................................................................58 2.7.4 例外処理状態.........................................................................................................................................58 メモリマップ..........................................................................................................................................................................................59 2.8.1 2.9 メモリマップ.........................................................................................................................................59 使用上の注意事項................................................................................................................................................................................66 2.9.1 データアクセスに関する注意事項............................................................................................66 2.9.2 ビット操作命令使用上の注意事項............................................................................................68 2.9.3 EEPMOV 命令使用上の注意事項...............................................................................................74 第 3 章 例外処理 3.1 概要..............................................................................................................................................................................................................77 3.2 リセット....................................................................................................................................................................................................78 3.3 3.4 3.2.1 概要.............................................................................................................................................................78 3.2.2 リセットシーケンス..........................................................................................................................78 3.2.3 リセット直後の割り込み................................................................................................................80 割り込み....................................................................................................................................................................................................81 3.3.1 概要.............................................................................................................................................................81 3.3.2 各レジスタの説明...............................................................................................................................83 3.3.3 外部割り込み.........................................................................................................................................93 3.3.4 内部割り込み.........................................................................................................................................94 3.3.5 割り込み動作.........................................................................................................................................94 3.3.6 割り込み応答時間...............................................................................................................................99 使用上の注意事項..............................................................................................................................................................................100 3.4.1 スタック領域に関する使用上の注意事項...........................................................................100 3.4.2 ポートモードレジスタを書き換える際の注意事項.......................................................101 3.4.3 割り込み要求フラグをクリアする方法................................................................................104 第 4 章 クロック発振器 4.1 概要............................................................................................................................................................................................................107 4.1.1 ブロック図............................................................................................................................................107 4.1.2 システムクロックとサブクロック..........................................................................................107 4.2 システムクロック発振器...............................................................................................................................................................108 4.3 サブクロック発振器.........................................................................................................................................................................111 4.4 プリスケーラ........................................................................................................................................................................................113 4.5 発振子に関する注意事項...............................................................................................................................................................114 4.5.1 発振安定待機時間の定義..............................................................................................................115 4.5.2 水晶発振子をご使用の場合の注意事項(セラミック発振子は除く)...............117 第 5 章 低消費電力モード 5.1 概要............................................................................................................................................................................................................121 5.1.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 5.7 システムコントロールレジスタ...............................................................................................124 スリープモード...................................................................................................................................................................................128 5.2.1 スリープモードへの遷移..............................................................................................................128 5.2.2 スリープモードの解除...................................................................................................................128 5.2.3 スリープ(中速)モードの動作周波数について............................................................128 スタンバイモード..............................................................................................................................................................................129 5.3.1 スタンバイモードへの遷移.........................................................................................................129 5.3.2 スタンバイモードの解除..............................................................................................................129 5.3.3 スタンバイモード解除後の発振安定時間の設定............................................................130 5.3.4 スタンバイモードへの遷移と端子状態................................................................................131 5.3.5 スタンバイモード前後で外部入力信号が変化する場合の注意事項....................131 ウォッチモード...................................................................................................................................................................................133 5.4.1 ウォッチモードへの遷移..............................................................................................................133 5.4.2 ウォッチモードの解除...................................................................................................................133 5.4.3 ウォッチモード解除後の発振安定時間の設定.................................................................133 5.4.4 ウォッチモード前後で外部入力信号が変化する場合の注意事項.........................133 サブスリープモード.........................................................................................................................................................................134 5.5.1 サブスリープモードへの遷移....................................................................................................134 5.5.2 サブスリープモードの解除.........................................................................................................134 サブアクティブモード....................................................................................................................................................................135 5.6.1 サブアクティブモードへの遷移...............................................................................................135 5.6.2 サブアクティブモードの解除....................................................................................................135 5.6.3 サブアクティブモードの動作周波数について.................................................................135 アクティブ(中速)モード..........................................................................................................................................................136 5.8 5.9 5.7.1 アクティブ(中速)モードへの遷移.....................................................................................136 5.7.2 アクティブ(中速)モードの解除..........................................................................................136 5.7.3 アクティブ(中速)モードの動作周波数について.......................................................136 直接遷移..................................................................................................................................................................................................137 5.8.1 直接遷移の概要..................................................................................................................................137 5.8.2 直接遷移の時間..................................................................................................................................138 5.8.3 直接遷移前後で外部入力信号が変化する場合の注意事項........................................140 モジュールスタンバイモード.....................................................................................................................................................141 5.9.1 モジュールスタンバイモードの設定.....................................................................................141 5.9.2 モジュールスタンバイモードの解除.....................................................................................141 第 6 章 ROM 6.1 概要............................................................................................................................................................................................................145 6.1.1 6.2 6.3 6.4 ブロック図............................................................................................................................................145 H8/3827R の PROM モード............................................................................................................................................................146 6.2.1 PROM モードの設定........................................................................................................................146 6.2.2 ソケットアダプタの端子対応とメモリマップ.................................................................146 H8/3827R のプログラミング........................................................................................................................................................149 6.3.1 書き込み/ベリファイ...................................................................................................................150 6.3.2 書き込み時の注意.............................................................................................................................152 書き込み後の信頼性.........................................................................................................................................................................154 第 7 章 RAM 7.1 概要............................................................................................................................................................................................................157 7.1.1 ブロック図............................................................................................................................................157 第8章 I/Oポート 8.1 概要............................................................................................................................................................................................................161 8.2 ポート 1....................................................................................................................................................................................................163 8.3 8.2.1 概要...........................................................................................................................................................163 8.2.2 レジスタの構成と説明...................................................................................................................163 8.2.3 端子機能.................................................................................................................................................168 8.2.4 端子状態.................................................................................................................................................170 8.2.5 入力プルアップ MOS......................................................................................................................170 ポート 3....................................................................................................................................................................................................171 8.4 8.5 8.6 8.7 8.8 8.9 8.10 8.3.1 概要...........................................................................................................................................................171 8.3.2 レジスタの構成と説明...................................................................................................................171 8.3.3 端子機能.................................................................................................................................................175 8.3.4 端子状態.................................................................................................................................................176 8.3.5 入力プルアップ MOS......................................................................................................................177 ポート 4....................................................................................................................................................................................................178 8.4.1 概要...........................................................................................................................................................178 8.4.2 レジスタの構成と説明...................................................................................................................178 8.4.3 端子機能.................................................................................................................................................180 8.4.4 端子状態.................................................................................................................................................181 ポート 5....................................................................................................................................................................................................182 8.5.1 概要...........................................................................................................................................................182 8.5.2 レジスタの構成と説明...................................................................................................................182 8.5.3 端子機能.................................................................................................................................................185 8.5.4 端子状態.................................................................................................................................................186 8.5.5 入力プルアップ MOS......................................................................................................................186 ポート 6....................................................................................................................................................................................................187 8.6.1 概要...........................................................................................................................................................187 8.6.2 レジスタの構成と説明...................................................................................................................187 8.6.3 端子機能.................................................................................................................................................189 8.6.4 端子状態.................................................................................................................................................189 8.6.5 入力プルアップ MOS......................................................................................................................189 ポート 7....................................................................................................................................................................................................190 8.7.1 概要...........................................................................................................................................................190 8.7.2 レジスタの構成と説明...................................................................................................................190 8.7.3 端子機能.................................................................................................................................................192 8.7.4 端子状態.................................................................................................................................................192 ポート 8....................................................................................................................................................................................................193 8.8.1 概要...........................................................................................................................................................193 8.8.2 レジスタの構成と説明...................................................................................................................193 8.8.3 端子機能.................................................................................................................................................195 8.8.4 端子状態.................................................................................................................................................196 ポート A...................................................................................................................................................................................................197 8.9.1 概要...........................................................................................................................................................197 8.9.2 レジスタの構成と説明...................................................................................................................197 8.9.3 端子機能.................................................................................................................................................199 8.9.4 端子状態.................................................................................................................................................199 ポート B...................................................................................................................................................................................................200 8.11 8.12 8.10.1 概要...........................................................................................................................................................200 8.10.2 レジスタの構成と説明...................................................................................................................200 入出力データ反転機能....................................................................................................................................................................201 8.11.1 概要...........................................................................................................................................................201 8.11.2 レジスタの構成と説明...................................................................................................................201 8.11.3 シリアルポートコントロールレジスタを書き換える際の注意事項....................203 使用上の注意事項..............................................................................................................................................................................204 8.12.1 未使用端子の処理.............................................................................................................................204 第9章 タイマ 9.1 概要............................................................................................................................................................................................................207 9.2 タイマ A...................................................................................................................................................................................................208 9.3 9.4 9.5 9.6 9.2.1 概要...........................................................................................................................................................208 9.2.2 各レジスタの説明.............................................................................................................................210 9.2.3 動作説明.................................................................................................................................................214 9.2.4 タイマ A の動作モード..................................................................................................................215 9.2.5 使用上の注意事項.............................................................................................................................215 タイマ C...................................................................................................................................................................................................216 9.3.1 概要...........................................................................................................................................................216 9.3.2 各レジスタの説明.............................................................................................................................218 9.3.3 動作説明.................................................................................................................................................222 9.3.4 タイマ C の動作モード..................................................................................................................223 タイマ F ...................................................................................................................................................................................................224 9.4.1 概要...........................................................................................................................................................224 9.4.2 各レジスタの説明.............................................................................................................................227 9.4.3 CPU とのインタフェース.............................................................................................................235 9.4.4 動作説明.................................................................................................................................................237 9.4.5 使用上の注意事項.............................................................................................................................240 タイマ G...................................................................................................................................................................................................244 9.5.1 概要...........................................................................................................................................................244 9.5.2 各レジスタの説明.............................................................................................................................246 9.5.3 ノイズ除去回路..................................................................................................................................251 9.5.4 動作説明.................................................................................................................................................252 9.5.5 使用上の注意事項.............................................................................................................................257 9.5.6 タイマ G の使用例............................................................................................................................261 ウォッチドッグタイマ....................................................................................................................................................................262 9.6.1 概要...........................................................................................................................................................262 9.7 9.6.2 各レジスタの説明.............................................................................................................................263 9.6.3 動作説明.................................................................................................................................................267 9.6.4 ウォッチドッグタイマの動作モード.....................................................................................268 非同期イベントカウンタ(AEC)...........................................................................................................................................269 9.7.1 概要...........................................................................................................................................................269 9.7.2 各レジスタの構成.............................................................................................................................271 9.7.3 動作説明.................................................................................................................................................276 9.7.4 非同期イベントカウンタの動作モード................................................................................277 9.7.5 使用上の注意事項.............................................................................................................................278 第 10 章 リアルコミュニケーションインタフェース 10.1 10.2 10.3 概要............................................................................................................................................................................................................281 10.1.1 特長...........................................................................................................................................................281 10.1.2 ブロック図............................................................................................................................................283 10.1.3 端子構成.................................................................................................................................................284 10.1.4 レジスタ構成.......................................................................................................................................284 各レジスタの説明..............................................................................................................................................................................285 10.2.1 レシーブシフトレジスタ(RSR)..........................................................................................285 10.2.2 レシーブデータレジスタ(RDR).........................................................................................285 10.2.3 トランスミットシフトレジスタ(TSR)............................................................................286 10.2.4 トランスミットデータレジスタ(TDR)...........................................................................286 10.2.5 シリアルモードレジスタ(SMR).........................................................................................287 10.2.6 シリアルコントロールレジスタ 3(SCR3).....................................................................290 10.2.7 シリアルステータスレジスタ(SSR).................................................................................293 10.2.8 ビットレートレジスタ(BRR)...............................................................................................297 10.2.9 クロック停止レジスタ 1(CKSTPR1)................................................................................301 10.2.10 シリアルポートコントロールレジスタ(SPCR)..........................................................302 動作説明..................................................................................................................................................................................................304 10.3.1 概要...........................................................................................................................................................304 10.3.2 調歩同期式モード時の動作.........................................................................................................308 10.3.3 クロック同期式モード時の動作...............................................................................................317 10.3.4 マルチプロセッサ通信機能.........................................................................................................324 10.4 割り込み要因........................................................................................................................................................................................329 10.5 使用上の注意事項..............................................................................................................................................................................330 第 11 章 14 ビット PWM 11.1 11.2 11.3 概要............................................................................................................................................................................................................337 11.1.1 特長...........................................................................................................................................................337 11.1.2 ブロック図............................................................................................................................................337 11.1.3 端子構成.................................................................................................................................................338 11.1.4 レジスタ構成.......................................................................................................................................338 各レジスタの説明..............................................................................................................................................................................339 11.2.1 PWM コントロールレジスタ(PWCR)..............................................................................339 11.2.2 PWM データレジスタ U、L(PWDRU、PWDRL)......................................................340 11.2.3 クロック停止レジスタ 2(CKSTPR2)................................................................................340 動作説明..................................................................................................................................................................................................341 11.3.1 動作説明.................................................................................................................................................341 11.3.2 PWM の動作モード..........................................................................................................................342 第 12 章 A/D 変換器 12.1 12.2 12.3 概要............................................................................................................................................................................................................345 12.1.1 特長...........................................................................................................................................................345 12.1.2 ブロック図............................................................................................................................................346 12.1.3 端子構成.................................................................................................................................................347 12.1.4 レジスタ構成.......................................................................................................................................347 各レジスタの説明..............................................................................................................................................................................348 12.2.1 A/D リザルトレジスタ(ADRRH、ADRRL)..................................................................348 12.2.2 A/D モードレジスタ(AMR)...................................................................................................348 12.2.3 A/D スタートレジスタ(ADSR)............................................................................................350 12.2.4 クロック停止レジスタ 1(CKSTPR1)................................................................................351 動作説明..................................................................................................................................................................................................352 12.3.1 A/D 変換動作.......................................................................................................................................352 12.3.2 外部トリガによる A/D 変換器の起動....................................................................................352 12.3.3 A/D 変換器の動作モード..............................................................................................................352 12.4 割り込み要因........................................................................................................................................................................................353 12.5 使用例.......................................................................................................................................................................................................354 12.6 使用上の注意........................................................................................................................................................................................358 12.6.1 使用上の注意.......................................................................................................................................358 12.6.2 許容信号源インピーダンスについて.....................................................................................358 12.6.3 絶対精度への影響について.........................................................................................................359 第 13 章 LCDコントローラ/ドライバ 13.1 13.2 13.3 概要............................................................................................................................................................................................................363 13.1.1 特長...........................................................................................................................................................363 13.1.2 ブロック図............................................................................................................................................364 13.1.3 端子構成.................................................................................................................................................365 13.1.4 レジスタ構成.......................................................................................................................................365 各レジスタの説明..............................................................................................................................................................................366 13.2.1 LCD ポートコントロールレジスタ(LPCR) ..................................................................366 13.2.2 LCD コントロールレジスタ(LCR)....................................................................................367 13.2.3 LCD コントロールレジスタ 2(LCR2)..............................................................................369 13.2.4 クロック停止レジスタ 2(CKSTPR2)................................................................................371 動作説明..................................................................................................................................................................................................372 13.3.1 LCD 表示までのセッティング...................................................................................................372 13.3.2 LCD RAM と表示の関係 ...............................................................................................................374 13.3.3 輝度調整機能(V0 端子).............................................................................................................379 13.3.4 低消費電力 LCD 駆動方式............................................................................................................380 13.3.5 低消費電力モード時の動作.........................................................................................................384 13.3.6 LCD 駆動電源の強化.......................................................................................................................385 13.3.7 HD66100 との接続 ............................................................................................................................385 第 14 章 電源回路 14.1 概要............................................................................................................................................................................................................389 14.2 内部電源降圧回路を使用する場合(H8/3827R グループ) .......................................................................................389 14.3 内部電源降圧回路を使用しない場合(H8/3827R グループ) ..................................................................................390 14.4 H8/3827S グループの場合..............................................................................................................................................................390 第 15 章 電気的特性 15.1 H8/3827R グループ絶対最大定格(通常仕様)................................................................................................................393 15.2 H8/3827R グループ電気的特性(通常仕様).....................................................................................................................394 15.2.1 電源電圧と動作範囲........................................................................................................................394 15.2.2 DC 特性...................................................................................................................................................397 15.2.3 AC 特性...................................................................................................................................................402 15.2.4 A/D 変換器特性..................................................................................................................................405 15.2.5 LCD 特性................................................................................................................................................406 15.3 H8/3827R グループ絶対最大定格(広温度範囲仕様).................................................................................................407 15.4 H8/3827R グループ電気的特性(広温度範囲仕様)......................................................................................................408 15.4.1 電源電圧と動作範囲........................................................................................................................408 15.4.2 DC 特性...................................................................................................................................................411 15.4.3 AC 特性...................................................................................................................................................416 15.4.4 A/D 変換器特性..................................................................................................................................419 15.4.5 LCD 特性................................................................................................................................................420 15.5 H8/3827S グループ絶対最大定格...............................................................................................................................................421 15.6 H8/3827S グループ電気的特性....................................................................................................................................................422 15.6.1 電源電圧と動作範囲........................................................................................................................422 15.6.2 DC 特性...................................................................................................................................................425 15.6.3 AC 特性...................................................................................................................................................430 15.6.4 A/D 変換器特性..................................................................................................................................433 15.6.5 LCD 特性................................................................................................................................................434 15.7 動作タイミング...................................................................................................................................................................................435 15.8 出力負荷回路........................................................................................................................................................................................438 15.9 発振子の等価回路..............................................................................................................................................................................438 15.10 使用上の注意........................................................................................................................................................................................439 付録 A. B. C. 命令............................................................................................................................................................................................................443 A.1 命令一覧.................................................................................................................................................443 A.2 オペレーションコードマップ....................................................................................................453 A.3 命令実行ステート数........................................................................................................................455 内部 I/O レジスタ一覧......................................................................................................................................................................461 B.1 アドレス一覧.......................................................................................................................................461 B.2 機能一覧.................................................................................................................................................465 I/O ポートブロック図.......................................................................................................................................................................516 C.1 ポート 1 ブロック図........................................................................................................................516 C.2 ポート 3 ブロック図........................................................................................................................520 C.3 ポート 4 ブロック図........................................................................................................................527 C.4 ポート 5 ブロック図........................................................................................................................531 C.5 ポート 6 ブロック図........................................................................................................................532 C.6 ポート 7 ブロック図........................................................................................................................533 C.7 ポート 8 ブロック図........................................................................................................................534 C.8 ポート A ブロック図.......................................................................................................................535 C.9 ポート B ブロック図.......................................................................................................................536 D. 各処理状態におけるポートの状態...........................................................................................................................................537 E. ROM 発注手順......................................................................................................................................................................................538 E.1 ROM 書き換え品開発の流れ(発注手順)........................................................................538 E.2 ROM 発注時の注意事項................................................................................................................539 F. 製品型名一覧........................................................................................................................................................................................540 G. 外形寸法図.............................................................................................................................................................................................543 H. チップ形状仕様図..............................................................................................................................................................................545 I. ボンディングパッド形状図..........................................................................................................................................................546 J. チップトレイ仕様図.........................................................................................................................................................................547 1. 概要 第1 章 目次 1.1 概要.................................................................................................................................................................................................................3 1.2 内部ブロック図........................................................................................................................................................................................7 1.3 端子説明.......................................................................................................................................................................................................8 1.3.1 ピン配置......................................................................................................................................................8 1.3.2 端子機能...................................................................................................................................................18 1. 概要 2 1. 概要 1.1 概要 H8/300L シリーズは、高速 H8/300L CPU を核にして、システム構成に必要な周辺機能を 集積したシングルチップマイクロコンピュータ(MCU:Microcomputer Unit)です。 H8/3827R 、H8/3827S グループは、LC D(Liquid C rystal Display)コントローラ/ドライ バを内蔵した H8/300L グループのシングルチップマイクロコンピュータで、周辺機能とし て、LC D コントローラ/ドライバ、6 種類のタイマ、14 ビット P WM、2 チャネルのシリ アルコミュニケーションインタフェース、A/D 変換器などを内蔵しており、低消費電力、 LC D 表 示を必 要と するシ ステム の組み 込み 用マイ コンに 最適な 構成と なっ ていま す。 H8/3827R 、H8/3827S グループには、16k バイトの R OM、1k バイトの R AM を内蔵した H8/3822R、24k バイトの ROM、1k バイトの RAM を内蔵した H8/3823R、32k バイトの ROM、 2k バイトの RAM を内蔵した H8/3824R、H8/3824S、40k バイトの ROM、2k バイトの RAM を内蔵したH8/3825R、H8/3825S、48kバイトのROM、2kバイトのRAM を内蔵したH8/3826R、 H8/3826S、および 60k バイトの ROM、2k バイトの RAM を内蔵した H8/3827R、H8/3827S があります。 H8/3827R には、ユーザサイドで自由にプログラムの書き込みができる P ROM を内蔵し た ZTAT *版もあります。 H8/3827S グループには ZTAT *版はありません。H8/3827R ZTAT *版をご使用ください。 H8/3827R、H8/3827S グループの特長を表 1.1 に示します。 【注】 * ZTAT(Zero Turn Around Time )は(株)ルネサステクノロジの登録商標です。 表 1.1 特長 項目 CPU 仕様 高速 H8/300L CPU (1)汎用レジスタ方式 ・汎用レジスタ:8 ビット×16 本 (16 ビット×8 本としても使用可能) (2)高速演算 ・最高動作周波数:8MHz ・加減算:0.25µs(φ=8MHz 動作時) ・乗除算:1.75µs(φ=8MHz 動作時) ・32.768kHzおよび 38.4kHzサブクロックによる動作可能 (3)H8/300CPU と互換性のある命令体系 ・命令フォーマットは 2 バイトまたは 4 バイト長 ・基本演算はレジスタ-レジスタ間で実行 ・MOV 命令によるメモリ-レジスタ間データ転送 (4)特長ある命令 ・乗算命令(8 ビット×8 ビット) 3 1. 概要 項目 仕様 ・除算命令(16 ビット÷8 ビット) CPU ・ビットアキュムレータ命令 ・レジスタ間接指定によりビット位置の指定が可能 割り込み 36 種類の割り込み要因 ・外部割り込み要因:13 要因(IRQ4∼IRQ0、WKP 7∼WKP 0) ・内部割り込み要因:23 要因 クロック発振器 2 種類のクロック発振器内蔵 ・システムクロック発振器:1∼16MHz(H8/3827R シリーズ) 1∼10MHz(H8/3827S シリーズ) ・サブクロック発振器:32.768kHz、38.4kHz 低消費電力モード 7 種類の低消費電力モードおよびモジュールスタンバイモード ・スリープ(高速)モード ・スリープ(中速)モード ・スタンバイモード ・ウォッチモード ・サブスリープモード ・サブアクティブモード ・アクティブ(中速)モード メモリ 大容量メモリ内蔵 H8/3822R・ROM :16kバイト・RAM:1kバイト H8/3823R・ROM :24kバイト・RAM:1kバイト H8/3824R、H8/3824S・ROM :32kバイト・RAM:2kバイト H8/3825R、H8/3825S・ROM :40kバイト・RAM:2kバイト H8/3826R、H8/3826S・ROM :48kバイト・RAM:2kバイト H8/3827R、H8/3827S・ROM :60kバイト・RAM:2kバイト I/Oポート I/Oポート 64 本 ・入出力端子:55 本 ・入力端子 :9 本 タイマ 6 種類のタイマ内蔵 (1)タイマ A:8 ビットのタイマ ・システムクロック(φ)*を分周した 8 種類の内部クロックまたは時計 用クロック(φW )*を分周した 4 種類のクロックによりカウントアップ 可能 (2)非同期イベントカウンタ:16 ビットのタイマ ・マイコンの内部クロックと無関係に非同期外部イベントをカウントアッ プ可能 【注】 4 * φ、φW の定義は「第 4 章 クロック発振器」を参照してください。 1. 概要 項目 タイマ 仕様 (3)タイマ C:8 ビットのタイマ ・7 種類の内部クロックまたは外部端子からのイベント入力によりカウン トアップ/ダウン可能 ・オートリロード機能可能 (4)タイマ F:16 ビットのタイマ ・独立した 2 本の 8 ビットタイマとして使用可能 ・4 種類の内部クロックまたは外部端子からのイベント入力によりカウン トアップ可能 ・コンペアマッチ機能によりトグル出力可能 (5)タイマ G:8 ビットのタイマ ・4 種類の内部クロックによりカウントアップ可能 ・インプットキャプチャ機能内蔵(ノイズ除去回路内蔵) (6)ウォッチドッグタイマ ・8 ビットカウンタのオーバフローによりリセット信号を発生 シリアル 2 チャネルのシリアルコミュニケーションインタフェース内蔵 コミュニケーション (1)SCI3-1:8 ビットクロック同期式/調歩同期式 インタフェース ・マルチプロセッサ通信機能内蔵 (2)SCI3-2:8 ビットクロック同期式/調歩同期式 ・マルチプロセッサ通信機能内蔵 14 ビット PWM リップル低減をはかったパルス分割方式 PWM ・外部にローパスフィルタを接続することで 14 ビット D/A 変換器として 使用可能 A/D 変換器 抵抗ラダー方式による逐次比較方式の 10 ビット A/D 変換器 ・8 チャネルのアナログ入力端子 ・変換時間:1 チャネル当たり 31/φまたは 62/φ LCDコントローラ/ 最大 32 本のセグメント端子と 4 本のコモン端子を備えた LCDコントローラ ドライバ /ドライバ ・4 種類のデューティ比(スタティック、1/2、1/3、1/4 デューティ) を 選択可能 ・セグメント端子は 8 本ごとに汎用ポートに切り替え可能 5 1. 概要 項目 製品ラインアップ 仕様 製品型名 マスクROM版 HD6433822RH ZTAT版 パッケージ ROM/RAMサイズ (バイト) ― 80ピンQFP(FP-80A) 16k/1k ― 80ピンQFP(FP-80B) ― 80ピンTQFP(TFP-80C) HD6433822RD HD6433822RF HD6433822RE HD6433822RW HD6433822RWI HCD6433822R ― ダイ HD6433823RH ― 80ピンQFP(FP-80A) ― 80ピンQFP(FP-80B) ― 80ピンTQFP(TFP-80C) 24k/1k HD6433823RD HD6433823RF HD6433823RE HD6433823RW HD6433823RWI HCD6433823R ― ダイ HD6433824RH ― 80ピンQFP(FP-80A) ― 80ピンQFP(FP-80B) ― 80ピンTQFP(TFP-80C) ― ダイ ― 80ピンQFP(FP-80A) ― 80ピンQFP(FP-80B) ― 80ピンTQFP(TFP-80C) ― ダイ ― 80ピンQFP(FP-80A) ― 80ピンQFP(FP-80B) ― 80ピンTQFP(TFP-80C) ― ダイ HD6433827RH HD6473827RH 80ピンQFP(FP-80A) HD6433827RD HD6473827RD 32k/2k HD6433824RD HD6433824SH HD6433824SD HD6433824RF HD6433824RE HD6433824RW HD6433824RWI HD6433824SW HD6433824SWI HCD6433824R HCD6433824S HD6433825RH 40k/2k HD6433825RD HD6433825SH HD6433825SD HD6433825RF HD6433825RE HD6433825RW HD6433825RWI HD6433825SW HD6433825SWI HCD6433825R HCD6433825S HD6433826RH 48k/2k HD6433826RD HD6433826SH HD6433826SD HD6433826RF HD6433826RE HD6433826RW HD6433826RWI HD6433826SW HD6433826SWI HCD6433826R HCD6433826S HD6433827SH HD6433827SD HD6433827RF HD6473827RF HD6433827RE HD6473827RE HD6433827RW HD6473827RW HD6433827RWI HD6473827RWI 80ピンQFP(FP-80B) 80ピンTQFP(TFP-80C) HD6433827SW HD6433827SWI HCD6433827R HCD6433827S 6 ― ダイ 60k/2k 1. 概要 1.2 内部ブロック図 P30/PWM P31/UD P32/RESO P33/SCK31 P34/RXD31 P35/TXD31 P36/AEVH P37/AEVL ポ ー ト 3 P40/SCK32 P41/RXD32 P42/TXD32 P43/IRQ0 ポ ー ト 4 P50/WKP0/SEG1 P51/WKP1/SEG2 P52/WKP2/SEG3 P53/WKP3/SEG4 P54/WKP4/SEG5 P55/WKP5/SEG6 P56/WKP6/SEG7 P57/WKP7/SEG8 H8/300L CPU ROM (60k/48k/40k/32k /24k/16k) タイマ - A タイマ - C ポ ー ト 5 RAM (2k/1k) シリアル コミュニケーション インタフェース3-1 液 晶 電 源 PA3/COM 4 PA2/COM 3 PA1/COM 2 PA0/COM 1 ポ ー ト 8 P87/SEG32/CL1 P86/SEG31/CL2 P85/SEG30/DO P84/SEG29/M P83/SEG28 P82/SEG27 P81/SEG26 P80/SEG25 ポ ー ト 7 P77/SEG24 P76/SEG23 P75/SEG22 P74/SEG21 P73/SEG20 P72/SEG19 P71/SEG18 P70/SEG17 ポ ー ト 6 P67/SEG16 P66/SEG15 P65/SEG14 P64/SEG13 P63/SEG12 P62/SEG11 P61/SEG10 P60/SEG9 シリアル コミュニケーション インタフェース3-2 タイマ - G 14ビット PWM 非同期カウンタ WDT LCD Controller PB0/AN0 PB1/AN1 PB2/AN2 PB3/AN3 PB4/AN4 PB5/AN5 PB6/AN6 PB7/AN7 AVSS AVCC ポートB V0 V1 V2 V3 ポ ー ト A タイマ - F A/D ( 10ビット ) 【注】 * RES TEST VSS VSS VCC CVCC* Sub Clock OSC ポ ー ト 1 System Clock OSC P10/TMOW P11/TMOFL P12/TMOFH P13/TMIG P14/IRQ4/ADTRG P15/IRQ1/TMIC P16/IRQ2 P17/IRQ3/TMIF X1 X2 OSC1 OSC2 H8/3827R、H8/3827S グループの内部ブロック図を図 1.1 に示します。 H8/3827SグループはVcc 図 1.1 内部ブロック図 7 1. 概要 1.3 端子説明 1.3.1 ピン配置 H8/3827R、H8/3827S グループのピン配置図を図 1.2、図 1.3(H8/3827R グループのみ)、 HC D6433827R 、 HC D6433826R 、 HC D6433825R 、 HC D6433824R 、 HC D6433823R 、 HCD6433822R のパッド配置図を図 1.4、パッド座標を表 1.2、HCD6433827S、HCD6433826S、 P54/WKP4/SEG5 P55/WKP5/SEG6 P57/WKP7/SEG8 P56/WKP6/SEG7 P60/SEG9 P61/SEG10 P62/SEG11 P63/SEG12 P64/SEG13 P65/SEG14 P66/SEG15 P67/SEG16 P70/SEG17 P71/SEG18 P72/SEG19 P73/SEG20 P74/SEG21 P75/SEG22 P76/SEG23 P77/SEG24 HCD6433825S、HCD6433824S のパッド配置図を図 1.5、パッド座標を表 1.3 に示します。 60 59 58 57 56 55 54 53 52 51 50 49 48 47 46 45 44 43 42 41 34 PA2/COM3 68 33 PA3/COM4 P40/SCK32 69 32 VCC P41/RXD32 70 31 V0 P42/TXD32 71 30 V1 P43/IRQ0 72 29 V2 AVCC 73 28 V3 PB0/AN0 74 27 VSS PB1/AN1 75 26 CVCC(H8/3827SグループはVcc) PB2/AN2 76 25 P37/AEVL PB3/AN3 77 24 P36/AEVH PB4/AN4 78 23 P35/TXD31 PB5/AN5 79 22 P34/RXD31 PB6/AN6 80 21 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 P33/SCK31 1 2 3 4 5 6 7 8 図 1.2 ピン配置図(FP-80A、TFP-80C:上面図) 8 P31/UD 67 P87/SEG32/CL1 P32/RESO P86/SEG31/CL2 P30/PWM PA1/COM2 P17/IRQ3/TMIF 35 P16/IRQ2 66 P15/IRQ1/TMIC PA0/COM1 P85/SEG30/DO P14/IRQ4/ADTRG 36 P13/TMIG 65 P12/TMOFH P50/WKP0/SEG1 P84/SEG29/M P11/TMOFL 37 P10/TMOW 64 RES P51/WKP1/SEG2 P83/SEG28 TEST 38 OSC1 63 OSC2 P52/WKP2/SEG3 P82/SEG27 VSS 39 X2 P53/WKP3/SEG4 62 X1 40 P81/SEG26 AVSS 61 PB7/AN7 P80/SEG25 P52/WKP2/SEG3 P53/WKP3/SEG4 P54/WKP4/SEG5 P55/WKP5/SEG6 P57/WKP7/SEG8 P56/WKP6/SEG7 P60/SEG9 P61/SEG10 P62/SEG11 P63/SEG12 P64/SEG13 P65/SEG14 P66/SEG15 P67/SEG16 P70/SEG17 P71/SEG18 P72/SEG19 P73/SEG20 P74/SEG21 P75/SEG22 P76/SEG23 P77/SEG24 P80/SEG25 P81/SEG26 1. 概要 64 63 62 61 60 59 58 57 56 55 54 53 52 51 50 49 48 47 46 45 44 43 42 41 P82/SEG27 65 40 P51/WKP1/SEG2 P83/SEG28 66 39 P50/WKP0/SEG1 P84/SEG29/M 67 38 PA0/COM1 PA1/COM2 34 VCC P41/RXD32 72 33 V0 73 32 V1 P43/IRQ0 74 31 V2 AVCC 75 30 V3 PB0/AN0 76 29 VSS PB1/AN1 77 28 CVCC PB2/AN2 78 27 P37/AEVL 79 26 P36/AEVH 80 25 P35/TXD31 P33/SCK31 P34/RXD31 P31/UD 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 P32/RESO 9 P30/PWM 8 P17/IRQ3/TMIF 7 P16/IRQ2 6 P15/IRQ1/TMIC 5 P14/IRQ4/ADTRG 4 P13/TMIG 3 P12/TMOFH 2 P10/TMOW 1 P11/TMOFL PB4/AN4 RES PB3/AN3 TEST P42/TXD32 OSC1 71 OSC2 PA3/COM4 P40/SCK32 X2 35 VSS 70 X1 PA2/COM3 P87/SEG32/CL1 AVSS 36 PB7/AN7 69 PB6/AN6 68 P86/SEG31/CL2 PB5/AN5 P85/SEG30/DO 37 図 1.3 ピン配置図(FP-80B:上面図) 9 1. 概要 80 79 78 77 76 75 74 73 72 7170 69 68 67 66 65 64 63 62 61 1 2 60 3 4 58 57 56 59 5 Y 6 7 55 54 53 8 9 10 11 12 52 51 50 49 X (0, 0) 13 14 15 16 48 47 46 45 17 18 44 43 19 20 21 型名 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 42 41 39 40 : NC Pad チップサイズ : 6.10mm × 6.23mm チップ裏面電位 : GND 図 1.4 HCD6433827R、HCD6433826R、 HCD6433825R、HCD6433824R、 HCD6433823R、HCD6433822R のパッド配置図(上面図) 10 1. 概要 表 1.2 HCD6433827R、HCD6433826R、HCD6433825R、HCD6433824R、HCD6433823R、 HCD6433822R のパッド座標 パッド番号 パッド名称 座標* X(µm) Y(µm) 1 PB7AN7 -2866 2382 2 AVss -2866 2193 3 X1 -2866 1694 4 X2 -2866 1500 5 Vss -2866 1156 6 OSC 2 -2866 810 7 OSC 1 -2866 636 8 TEST 9 RES -2866 116 10 P10/TMOW -2866 -228 11 P11/TMOFL -2866 -402 12 P12/TMOFH -2866 -576 13 P13/TMIG 14 P14/IRQ4/ADTRG 15 P15/IRQ1/TMIC 16 P16/IRQ2 17 P17/IRQ3/TMIF 18 P30/PWM -2866 -1969 19 P31/UD -2866 -2327 20 P32/RESO -2866 -2503 21 P33/SCK31 -2669 -2931 22 P34/RXD31 -2142 -2931 23 P35/TXD31 -1971 -2931 24 P36/AEVH -1798 -2931 25 P37/AEVL -1624 -2931 26 CVcc -1413 -2931 27 Vss -1213 -2931 28 V3 -1017 -2931 29 V2 -844 -2931 30 V1 -672 -2931 -2866 -2866 -2866 -2866 -2866 -2866 288 -920 -1094 -1266 -1440 -1785 11 1. 概要 パッド番号 12 パッド名称 座標* X(µm) Y(µm) 31 V0 -496 -2931 32 Vcc -320 -2931 33 PA3/COM4 -112 -2931 34 PA2/COM3 76 -2931 35 PA1/COM2 320 -2931 36 PA0/COM1 544 -2931 37 P50/WKP 0/SEG1 842 -2931 38 P51/WKP 1/SEG2 1069 -2931 39 P52/WKP 2/SEG3 2017 -2931 40 P53/WKP 3/SEG4 2648 -2931 41 P54/WKP 4/SEG5 2866 -2484 42 P55/WKP 5/SEG6 2866 -2296 43 P56/WKP 6/SEG7 2866 -2061 44 P57/WKP 7/SEG8 2866 -1846 45 P60/SEG9 2866 -1430 46 P61/SEG10 2866 -1244 47 P62/SEG11 2866 -1056 48 P63/SEG12 2866 -828 49 P64/SEG13 2866 -452 50 P65/SEG14 2866 -264 51 P66/SEG15 2866 -76 52 P67/SEG16 2866 112 53 P70/SEG17 2866 528 54 P71/SEG18 2866 756 55 P72/SEG19 2866 944 56 P73/SEG20 2866 1318 57 P74/SEG21 2866 1506 58 P75/SEG22 2866 1694 59 P76/SEG23 2866 2070 60 P77/SEG24 2866 2367 1. 概要 パッド番号 【注】 パッド名称 座標* X(µm) Y(µm) 61 P80/SEG25 2866 2931 62 P81/SEG26 2654 2931 63 P82/SEG27 1998 2931 64 P83/SEG28 1803 2931 65 P84/SEG29/M 1585 2931 66 P85/SEG30/DO 1396 2931 67 P86/SEG31/CL2 1209 2931 68 P87/SEG32/CL1 977 2931 69 P40/SCK32 631 2931 70 P41/RXD32 456 2931 71 P42/TXD32 284 2931 72 P43/IRQ0 109 2931 73 AVcc -64 2931 74 PB0/AN0 -236 2931 75 PB1/AN1 -409 2931 76 PB2/AN2 -581 2931 77 PB3/AN3 -925 2931 78 PB4/AN4 -1268 2931 79 PB5/AN5 -2048 2931 80 PB6/AN6 -2658 2931 * 数値はパッド部の中心の座標を示し、精度は±5µm です。 原点はチップの中心で、中心は上下と左右のパッド間の距離の 1/2 のところです。 13 1. 概要 80 1 79 78 77 76 75 74 73 72 71 70 69 68 67 66 65 64 63 62 61 60 2 59 3 58 57 56 4 5 型名 Y 6 7 8 9 52 51 50 49 X (0, 0) 10 11 12 48 47 46 45 13 14 15 16 17 18 44 43 42 ベース型名 19 20 55 54 53 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 : NC Pad チップサイズ : 3.55mm × 3.45mm チップ裏面電位 : GND 図 1.5 HCD6433827S、HCD6433826S、 HCD6433825S、HCD6433824S のパッド 配置図(上面図) 14 1. 概要 表 1.3 HCD6433827S、HCD6433826S、HCD6433825S、HCD6433824S のパッド座標 パッド番号 パッド名称 座標* X(µm) Y(µm) 1 PB7/AN7 -1655 1516 2 AVss -1655 1345 3 X1 -1655 999 4 X2 -1655 799 5 Vss -1655 536 6 OSC 2 -1655 334 7 OSC 1 -1655 226 8 TEST 9 RES -1655 -48 10 P10/TMOW -1655 -223 11 P11/TMOFL -1655 -308 12 P12/TMOFH -1655 -393 13 P13/TMIG 14 P14/IRQ4/ADTRG 15 P15/IRQ1/TMIC 16 P16/IRQ2 17 P17/IRQ3/TMIF 18 P30/PWM -1655 -1073 19 P31/UD -1655 -1243 20 P32/RESO -1655 -1480 21 P33/SCK31 -1357 -1605 22 P34/RXD31 -1178 -1605 23 P35/TXD31 -1093 -1605 24 P36/AEVH -992 -1605 25 P37/AEVL -906 -1605 26 Vcc -821 -1605 27 Vss -736 -1605 28 V3 -651 -1605 29 V2 -566 -1605 30 V1 -481 -1605 -1655 -1655 -1655 -1655 -1655 -1655 37 -563 -648 -733 -818 -988 15 1. 概要 パッド番号 16 パッド名称 座標* X(µm) Y(µm) 31 V0 -396 -1605 32 Vcc -310 -1605 33 PA3/COM4 -215 -1605 34 PA2/COM3 -85 -1605 35 PA1/COM2 64 -1605 36 PA0/COM1 197 -1605 37 P50/WKP 0/SEG1 421 -1605 38 P51/WKP 1/SEG2 528 -1605 39 P52/WKP 2/SEG3 957 -1605 40 P53/WKP 3/SEG4 1154 -1605 41 P54/WKP 4/SEG5 1655 -1527 42 P55/WKP 5/SEG6 1655 -1294 43 P56/WKP 6/SEG7 1655 -1209 44 P57/WKP 7/SEG8 1655 -1117 45 P60/SEG9 1655 -903 46 P61/SEG10 1655 -796 47 P62/SEG11 1655 -689 48 P63/SEG12 1655 -559 49 P64/SEG13 1655 -345 50 P65/SEG14 1655 -237 51 P66/SEG15 1655 -130 52 P67/SEG16 1655 -23 53 P70/SEG17 1655 191 54 P71/SEG18 1655 317 55 P72/SEG19 1655 424 56 P73/SEG20 1655 639 57 P74/SEG21 1655 746 58 P75/SEG22 1655 853 59 P76/SEG23 1655 1067 60 P77/SEG24 1655 1527 1. 概要 パッド番号 【注】 パッド名称 座標* X(µm) Y(µm) 61 P80/SEG25 1466 1605 62 P81/SEG26 1230 1605 63 P82/SEG27 1145 1605 64 P83/SEG28 1060 1605 65 P84/SEG29/M 961 1605 66 P85/SEG30/DO 854 1605 67 P86/SEG31/CL2 747 1605 68 P87/SEG32/CL1 640 1605 69 P40/SLK32 524 1605 70 P41/RXD32 439 1605 71 P42/TXD32 354 1605 72 P43/IRQ0 269 1605 73 AVcc 101 1605 74 PB0/AN0 16 1605 75 PB1/AN1 -92 1605 76 PB2/AN2 -207 1605 77 PB3/AN3 -431 1605 78 PB4/AN4 -655 1605 79 PB5/AN5 -1103 1605 80 PB6/AN6 -1290 1605 * 数値はパッド部の中心の座標を示し、精度は±5µm です。 原点はチップの中心で、中心は上下と左右のパッド間の距離の 1/2 のところです。 17 1. 概要 1.3.2 端子機能 各端子の機能について表 1.4 に示します。 表 1.4 端子機能 ピン番号 分類 記号 FP-80A FP-80B 入出力 機能 TFP-80C 電源 VCC 32 34 CVCC 26 28 入力 電源 VCC 端子は、システムの電源に接続してくださ い。 CVCC(H8/3827S グループは VCC)端子は、 「第 14 章 電源回路」を参照してください。 VSS 5 7 27 29 入力 グランド VSS 端子は、全端子、システムの電源(0V)に 接続してください。 AVCC 73 75 入力 アナログ電源 A/D 変換器用電源端子です。A/D 変換器を使用 しない場合、システムの電源に接続してくださ い。 AVSS 2 4 入力 アナロググランド A/D 変換器用グランド端子です。システムの電 源(0V)に接続してください。 V0 31 33 出力 LCD電源 V1 30 32 入力 LCDコントローラ/ドライバ用の電源端子で V2 29 31 す。電源分割抵抗が内蔵されており、通常 V0 V3 28 30 と V1 を短絡して用います。 クロック OSC 1 7 9 入力 水晶発振子またはセラミック発振子を接続しま OSC 2 6 8 出力 す。また、外部クロックを入力することもでき ます。接続例については「第 4 章 クロック発 振器」を参照してください。 X1 3 5 入力 32.768kHzまたは 38.4kHz の水晶発振子を接 X2 4 6 出力 続します。接続例については「第 4 章 クロッ ク発振器」を参照してください。 18 1. 概要 ピン番号 分類 記号 FP-80A FP-80B 入出力 機能 TFP-80C システム RES 9 11 入力 リセット この端子を Lowレベルにすると、リセット状 制御 態になります。 RESO 20 22 出力 リセット出力 CPU の内部リセット信号を出力します。 TEST 8 10 出力 テスト端子 ユーザは、使用できません。 VSS 電位に接地してください。 割り込み IRQ0 72 74 IRQ1 15 17 立ち上がりエッジセンス/立ち下がりエッジセ IRQ2 16 18 ンスを選択可能な外部割り込み入力端子です。 IRQ3 17 19 IRQ4 14 16 44∼37 46∼39 WKP 7∼ WKP 0 入力 外部割り込み要求 4∼0 入力 ウェイクアップ割り込み要求 7∼0 立ち上がりエッジセンス/立ち下がりエッジセ ンスの外部割り込み入力端子です。 タイマ TMOW 10 12 出力 クロック出力 タイマ A 出力回路により生成された波形の出力 端子です。 AEVL 25 27 AEVH 24 26 入力 非同期イベントカウンタイベント入力 非同期イベントカウンタに入力するイベント入 力端子です。 TMIC 15 17 入力 タイマ C イベント入力 タイマ C のカウンタに入力するイベント入力端 子です。 UD 19 21 入力 タイマ C アップ/ダウンセレクト タイマ C のカウンタのアップ/ダウンカウント を選択します。Highレベル印加でダウンカウン タ、Low レベル印加でアップカウンタとして動 作します。 TMIF 17 19 入力 タイマ Fイベント入力 タイマ Fのカウンタに入力するイベント入力端 子です。 TMOFL 11 13 出力 タイマ FL出力 タイマ FLアウトプットコンペア機能により生 成された波形の出力端子です。 19 1. 概要 ピン番号 分類 記号 FP-80A FP-80B 入出力 機能 TFP-80C タイマ TMOFH 12 14 出力 タイマ FH 出力 タイマ FH アウトプットコンペア機能により生 成された波形の出力端子です。 TMIG 13 15 入力 タイマ G キャプチャ入力 タイマ G のインプットキャプチャの入力端子で す。 14 ビット PWM 18 20 出力 14 ビット PWM 出力 14 ビット PWM により生成された波形の出力端 PWM 子です。 I/O PB7∼PB0 1、80∼74 3∼1、 ポート 80∼76 P43 72 74 入力 ポート B 8 ビットの入力端子です。 入力 ポート 4(ビット 3) 1 ビットの入力端子です。 P42∼P40 71∼69 73∼71 入出力 ポート 4(ビット 2∼ビット 0) 3 ビットの入出力端子です。ポートコントロー ルレジスタ 4(PCR4)によって、1 ビットごと に入出力を指定できます。 PA3∼PA0 33∼36 35∼38 入出力 ポート A 4 ビットの入出力端子です。ポートコントロー ルレジスタ A(PCRA)によって、1 ビットごと に入出力を指定できます。 P17∼P10 17∼10 19∼12 入出力 ポート 1 8 ビットの入出力端子です。ポートコントロー ルレジスタ 1(PCR1)によって、1 ビットごと に入出力を指定できます。 P37∼P30 25∼18 27∼20 入出力 ポート 3 8 ビットの入出力端子です。ポートコントロー ルレジスタ 3(PCR3)によって、1 ビットごと に入出力を指定できます。 P57∼P50 44∼37 46∼39 入出力 ポート 5 8 ビットの入出力端子です。ポートコントロー ルレジスタ 5(PCR5)によって、1 ビットごと に入出力を指定できます。 20 1. 概要 ピン番号 分類 記号 FP-80A FP-80B 入出力 機能 TFP-80C I/O P67∼P60 52∼45 54∼47 入出力 ポート 6 8 ビットの入出力端子です。ポートコントロー ポート ルレジスタ 6(PCR6)によって、1 ビットごと に入出力を指定できます。 P77∼P70 60∼53 62∼55 入出力 ポート 7 8 ビットの入出力端子です。ポートコントロー ルレジスタ 7(PCR7)によって、1 ビットごと に入出力を指定できます。 P87∼P80 68∼61 70∼63 入出力 ポート 8 8 ビットの入出力端子です。ポートコントロー ルレジスタ 8(PCR8)によって、1 ビットごと に入出力を指定できます。 シリアル RXD31 22 24 入力 SCI31受信データ入力 SCI31のデータ入力端子です。 コミュニ ケーショ TXD31 23 25 出力 SCI31送信データ出力 SCI31のデータ出力端子です。 ンインタ フェース SCK31 21 23 入出力 SCI31クロック入出力 SCI31のクロック入出力端子です。 (SCI) RXD32 70 72 入力 SCI32受信データ入力 SCI32のデータ入力端子です。 TXD32 71 73 出力 SCI32送信データ出力 SCI32のデータ出力端子です。 SCK32 69 71 入出力 SCI32クロック入出力 SCI32のクロック入出力端子です。 A/D AN7∼AN0 変換器 ADTRG 1、 3∼1 80∼74 80∼76 14 16 入力 アナログ入力(チャネル 7∼チャネル 0) A/D 変換器へのアナログデータ入力端子です。 入力 A/D 変換器トリガ入力 A/D 変換器の外部トリガ入力端子です。 LCD COM 4∼ 33∼36 35∼38 コントロ COM 1 ーラ/ド SEG32 ∼ ライバ LCDのコモン出力端子です。 68∼37 70∼39 出力 LCDセグメント出力 LCDのセグメント出力端子です。 SEG1 CL1 出力 LCDコモン出力 68 70 出力 LCDラッチクロック セグメント外部拡張用の表示データラッチクロ ック出力端子です。 21 1. 概要 ピン番号 分類 記号 FP-80A FP-80B 入出力 機能 TFP-80C LCD CL2 67 69 出力 LCDシフトクロック コントロ セグメント外部拡張用の表示データシフトクロ ーラ/ド ック出力端子です。 ライバ DO 66 68 出力 LCDシリアルデータ出力 セグメント外部拡張用のシリアル表示データ出 力端子です。 M 65 67 出力 LCD交流化信号 セグメント外部拡張用の LCD交流化信号出力 端子です。 22 2. CPU 第 2 章 目次 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 概要..............................................................................................................................................................................................................25 2.1.1 特長.............................................................................................................................................................25 2.1.2 アドレス空間.........................................................................................................................................26 2.1.3 レジスタ構成.........................................................................................................................................26 各レジスタの説明................................................................................................................................................................................27 2.2.1 汎用レジスタ.........................................................................................................................................27 2.2.2 コントロールレジスタ.....................................................................................................................27 2.2.3 CPU 内部レジスタの初期値..........................................................................................................29 データ構成...............................................................................................................................................................................................30 2.3.1 汎用レジスタのデータ構成...........................................................................................................31 2.3.2 メモリ上でのデータ構成................................................................................................................32 アドレッシングモード......................................................................................................................................................................33 2.4.1 アドレッシングモード.....................................................................................................................33 2.4.2 実効アドレスの計算方法................................................................................................................35 命令セット...............................................................................................................................................................................................39 2.5.1 データ転送命令....................................................................................................................................41 2.5.2 算術演算命令.........................................................................................................................................43 2.5.3 論理演算命令.........................................................................................................................................44 2.5.4 シフト命令..............................................................................................................................................44 2.5.5 ビット操作命令....................................................................................................................................46 2.5.6 分岐命令...................................................................................................................................................49 2.5.7 システム制御命令...............................................................................................................................51 2.5.8 ブロック転送命令...............................................................................................................................53 基本動作タイミング...........................................................................................................................................................................54 2.6.1 内蔵メモリ(RAM、ROM)........................................................................................................54 2.6.2 内蔵周辺モジュール..........................................................................................................................55 CPU の状態...............................................................................................................................................................................................57 2. CPU 2.8 2.7.1 概要.............................................................................................................................................................57 2.7.2 プログラム実行状態..........................................................................................................................58 2.7.3 プログラム停止状態..........................................................................................................................58 2.7.4 例外処理状態.........................................................................................................................................58 メモリマップ..........................................................................................................................................................................................59 2.8.1 2.9 24 メモリマップ.........................................................................................................................................59 使用上の注意事項................................................................................................................................................................................66 2.9.1 データアクセスに関する注意事項............................................................................................66 2.9.2 ビット操作命令使用上の注意事項............................................................................................68 2.9.3 EEPMOV 命令使用上の注意事項...............................................................................................74 2. CPU 2.1 概要 H8/300L CPU は、8 ビット×16 本(または 16 ビット×8 本)の汎用レジスタ、ならびに 高速動作に適した簡潔な命令セットを備えた高速 CPU です。 2.1.1 特長 H8/300L CPU には、次の特長があります。 ■汎用レジスタ方式 ・8 ビット×16 本(16 ビット×8 本としても使用可能) ■55 種類の基本命令 ・乗除算命令 ・強力なビット操作命令 ■8 種類のアドレッシングモード ・レジスタ直接 ・レジスタ間接 ・ディスプレースメント付きレジスタ間接 ・ポストインクリメント/プリデクリメントレジスタ間接 ・絶対アドレス ・イミディエイト ・プログラムカウンタ相対 ・メモリ間接 ■64k バイトのアドレス空間 ■高速動作 ・頻出命令をすべて 2∼4 ステートで実行 ・高速演算 8/16 ビットレジスタ間加減算 0.25µs* 8×8 ビット乗算 1.75µs* 16÷8 ビット除算 1.75µs* 【注】 * 数値は、φ=8MHz 時のもの ■低消費電力動作 ・SLEEP 命令により低消費電力動作可能 25 2. CPU 2.1.2 アドレス空間 H8/300L CPU がサポートするアドレス空間は、プログラムコードとデータ領域合計で最 大 64k バイトです。 メモリマップの詳細は「2.8 メモリマップ」を参照してください。 2.1.3 レジスタ構成 H8/300L CPU の内部レジスタ構成を図 2.1 に示します。これらのレジスタは、汎用レジ スタとコントロールレジスタの 2 つに分類することができます。 汎用レジスタ(Rn) 7 0 7 0 R0H R0L R1H R1L R2H R2L R3H R3L R4H R4L R5H R5L R6H R6L R7H (SP) R7L コントロールレジスタ(CR) 15 0 PC CCR <記号説明> SP :スタックポインタ PC :プログラムカウンタ CCR :コンディションコードレジスタ I :割り込みマスクビット U :ユーザビット H :ハーフキャリフラグ N :ネガティブフラグ Z :ゼロフラグ V :オーバフローフラグ C :キャリフラグ 図 2.1 CPU 内部レジスタ構成 26 7 6 5 4 3 2 1 0 I U H U N Z V C 2. CPU 2.2 各レジスタの説明 2.2.1 汎用レジスタ 汎用レジスタは、すべて同じ機能を持っており、データレジスタ、アドレスレジスタの 区別なく使用できます。 データレジスタとして使用する場合は、8 ビットレジスタとして上位(R 7H∼R 0H)と 下位(R 7L∼R 0L)を別々に使用することも、また 16 ビットレジスタ(R 7∼R 0)として 使用することもできます。 アドレスレジスタとして使用する場合は、16 ビットレジスタ(R 7∼R 0)として使用し ます。 レジスタ R 7 には、汎用レジスタとしての機能に加えて、スタックポインタ(S P)とし ての機能が割り当てられており、例外処理やサブルーチンコールなどで暗黙的に使用され ます。このとき、SP は常にスタック領域の先頭を指しています。スタックの状態を図 2.2 に示します。 ;;;; ;;;; ;;;; 下位アドレス[H'0000]側 空 領 域 SP(R7) ス タ ッ ク 領 域 上位アドレス[H'FFFF]側 図 2.2 スタックの状態 2.2.2 コントロールレジスタ コントロールレジスタには、16 ビットのプログラムカウンタ(P C)と 8 ビットのコン ディションコードレジスタ(CCR)があります。 (1)プログラムカウンタ(PC) 16 ビットのカウンタで、C PU が次に実行する命令のアドレスを示しています。C PU の 命令は、すべて 16 ビット(ワード)を単位としているため、最下位ビットは無効です(命 令コードのリード時には最下位ビットは 0 とみなされます)。 27 2. CPU (2)コンディションコードレジスタ(CCR) 8 ビットのレジスタで、CPU の内部状態を示しています。割り込みマスクビット(I)と ハーフキャリ( H)、ネガティブ(N)、ゼ ロ(Z)、オーバフロー(V) 、キャリ(C ) の各フラグを含む 8 ビットで構成されています。これらのビットは、ソフトウェア(LDC、 S TC、AND C、OR C 、XOR C 命令)でリード/ライトできます。N、Z、V、C の各フラグ は、条件分岐命令(Bcc)で使用されます。 ビット 7:割り込みマスクビット(I) 本ビットが 1 にセットされると、割り込みがマスクされます。例外処理の実行が開始さ れたときに 1 にセットされます。本ビットはソフトウェアによりリード/ライトできます。 割り込みマスクビットの詳細については「3.3 割り込み」を参照してください。 ビット 6:ユーザビット(U) ユーザが自由に使用できるビットです。 ビット 5:ハーフキャリフラグ(H) ADD .B 、ADD X.B 、S UB. B 、S UBX .B 、C MP. B、NEG .B 命令の実行により、ビット 3 に キャリまたはボローが生じたとき 1 にセットされ、生じなかったとき 0 にクリアされます。 DAA および DAS 命令実行時に、暗黙的に使用されます。ADD.W、SUB.W、CMP.W 命令 ではビット 11 にキャリまたはボローが生じたとき 1 にセットされ、生じなかったとき 0 にクリアされます。 ビット 4:ユーザビット(U) ユーザが自由に使用できるビットです。 ビット 3:ネガティブフラグ(N) データの最上位ビットを符号ビットとみなし、最上位ビットの値を格納します。 ビット 2:ゼロフラグ(Z) データがゼロのとき 1 にセットされ、ゼロ以外のとき 0 にクリアされます。 ビット 1:オーバフローフラグ(V) 算術演算命令の実行により、オーバフローが生じたとき 1 にセットされます。それ以外 のとき 0 にクリアされます。 28 2. CPU ビット 0:キャリフラグ(C) 演算の実行により、キャリが生じたとき 1 にセットされ、生じなかったとき 0 にクリア されます。キャリには次の種類があります。 ・加算結果のキャリ ・減算結果のボロー ・シフト/ローテートのキャリ また、キャリフラグには、ビットアキュムレータ機能があり、ビット操作命令で使用さ れます。 なお、命令によってはフラグが変化しない場合があります。 各命令ご とのフラグの変 化については、 「H8 /30 0L シリーズ プログラミング マニュア ル」を参照してください。 2.2.3 CPU 内部レジスタの初期値 リセット例外処理によって、CPU 内部レジスタのうち、PC はベクタアドレス(H'0000) のロードにより初期化され、CCR の I ビットは 1 にセットされますが、汎用レジスタおよ び CCR の他のビットは初期化されません。レジスタ R7(SP)の初期値も不定です。した がって、リセット直後に、R7 の初期化を行ってください。 29 2. CPU 2.3 データ構成 H8/300L C PU は、1 ビット、4 ビット B CD 、8 ビット(バイト)、16 ビット(ワード) のデータを扱うことができます。1 ビットデータはビット操作命令で扱われ、オペランド データ(バイト)の第 n ビット(n=0、1、2、……7)という形式でアクセスされます。 バイトデータは、ADDS、SUBS 以外の演算命令で扱われます。また、ワードデータは、 MOV. W、ADD .W 、S UB. W、C MP. W、ADD S、S UBS 、MULXU (8 ビット×8 ビット)、 DIVXU(16 ビット÷8 ビット)命令で扱われます。 なお、DAA および DAS の 10 進補正命令では、バイトデータは 2 桁の 4 ビット B CD デ ータとなります。 30 2. CPU 2.3.1 汎用レジスタのデータ構成 汎用レジスタのデータ構成を図 2.3 に示します。 レジスタ番号 データ形 データイメージ 7 1ビットデータ RnH 1ビットデータ RnL 7 0 6 5 4 3 2 1 don't care 0 7 バイトデータ RnH バイトデータ RnL ワードデータ Rn 4ビット BCDデータ RnH 4ビット BCDデータ RnL don't care 7 7 0 MSB LSB don't care 0 6 5 4 3 2 1 0 don't care 7 0 MSB LSB 15 0 MSB LSB 7 4 3 上位桁 0 下位桁 don't care 7 don't care 4 上位桁 3 0 下位桁 <記号説明> RnH :汎用レジスタ上位 RnL :汎用レジスタ下位 MSB :最上位ビット LSB :最下位ビット 図 2.3 汎用レジスタのデータ構成 31 2. CPU 2.3.2 メモリ上でのデータ構成 メモリ上でのデータ構成を図 2.4 に示します。H8/300L CPU は、メモリ上のワードデー タをアクセスすることができます(MOV.W 命令)が、偶数番地から始まるワードデータ に限定されます。奇数番地から始まるワードデータをアクセスした場合、アドレスの最下 位ビットは 0 とみなされ、1 番地前から始まるワードデータをアクセスします。命令コー ドについても同様です。 データ形 アドレス データイメージ 7 1ビットデータ n番地 7 バイトデータ n番地 MSB ワードデータ スタック内のバイトデータ(CCR) 0 6 5 4 3 2 1 0 LSB 偶数番地 MSB 上位8ビット 奇数番地 下位8ビット LSB 偶数番地 MSB CCR LSB 奇数番地 MSB CCR* LSB 偶数番地 MSB スタック内のワードデータ 奇数番地 LSB 【注】 * リターン時には無視されます。 <記号説明> CCR:コンディションコードレジスタ 図 2.4 メモリ上でのデータ構成 なお、R 7 をアドレスレジスタとして使用し 、スタックをアクセスするときは、必ずワ ードサイズでアクセスしてください。また、CCR は、ワードデータとして上位 8 ビット、 下位 8 ビットに同じ値が格納され、リターン時には、下位 8 ビットは無視されます。 32 2. CPU 2.4 アドレッシングモード 2.4.1 アドレッシングモード H8/300L C PU は、表 2 .1 に示すように、8 種類のアドレッシングモードをサポートして います。命令ごとに、使用できるアドレッシングモードは異なります。 表 2.1 アドレッシングモード一覧表 アドレッシングモード No. 記号 (1) レジスタ直接 Rn (2) レジスタ間接 @Rn (3) ディスプレースメント付きレジスタ間接 @(d:16, Rn) (4) ポストインクリメントレジスタ間接 @Rn+ プリデクリメントレジスタ間接 @-Rn (5) 絶対アドレス @aa:8/@aa:16 (6) イミディエイト #xx:8/#xx:16 (7) プログラムカウンタ相対 @(d:8, PC) (8) メモリ間接 @@aa:8 (1)レジスタ直接 Rn 命令コードのレジスタフィールドで指定されるレジスタ(8 ビットまたは 16 ビット)が オペランドとなります。 16 ビットレ ジスタを使用する 命令は、MOV. W、ADD .W 、S UB. W 、C MP. W、ADD S、 SUBS、MULXU(8 ビット×8 ビット)、DIVXU(16 ビット÷8 ビット)の各命令です。 (2)レジスタ間接 @Rn 命令コードのレジスタフィールドで指定されるレジスタ(16 ビット)の内容をアドレス としてメモリ上のオペランドを指定します。 (3)ディスプレースメント付きレジスタ間接 @(d:16, Rn) 命令コードのレジスタフィールドで指定されるレジスタ(16 ビット)の内容に、命令コ ードの第 2 ワード(第 3、第 4 バイト)の 16 ビットディスプレースメントを加算した内容 をアドレスとして、メモリ上のオペランドを指定します。 本アドレッシングモードは、MOV 命令のみで使用されます。特に、MOV.W 命令では、 加算結果が偶数となるようにしてください。 33 2. CPU ( 4 ) ポ スト イン ク リメ ン トレ ジス タ 間接 @Rn +/ プリ デ クリ メ ント レジ ス タ間 接 @-Rn ・ポストインクリメントレジスタ間接 @Rn+ MOV(Load from)命令で使用されます。 命令コードのレジスタフィールドで指定されるレジスタ(16 ビット)の内容をア ドレスとして、メモリ上のオペランドを指定します。その後、レジスタの内容に 1 または 2 が加算され、加算結果がレジスタに格納されます。MOV. B 命令では 1、 MOV.W 命令では 2 がそれぞれ加算されます。MOV.W 命令では、レジスタの内容 が偶数になるようにしてください。 ・プリデクリメントレジスタ間接 @-Rn MOV(Store to) 命令で使用されます。 命令コードのレジスタフィールドで指定されるレジスタ(16 ビット)の内容から 1 または 2 を減算した内容をアドレスとして、メモリ上のオペランドを指定します。 その後、減算結果がレジスタに格納されます。MOV. B 命令では 1、MOV. W 命令 では 2 がそれぞれ減算されます。MOV.W 命令では、レジスタの内容が偶数となる ようにしてください。 (5)絶対アドレス @aa:8/@aa:16 命令コード中に含まれる絶対アドレスで、メモリ上のオペランドを指定します。 このとき、絶対アドレスは 8 ビット(@a a:8)または 16 ビット(@a a:16)で、8 ビット 絶対アドレスは MOV.B、ビット操作命令で、16 ビット絶対アドレスは MOV.B、MOV.W、 JMP、JSR の各命令で使用されます。 8 ビット絶対アドレスの場合、上位 8 ビットはすべて 1(H'F F)となります。したがっ て、アクセス範囲は 65280∼65535(H'FF00∼H'FFFF)番地です。 (6)イミディエイト #xx:8/#xx:16 命令コードの第 2 バイト(#xx:8)または第 3、第 4 バイト(#xx:16)を直接オペランド として使用します。#xx:16 は、MOV.W 命令のみで使用されます。 なお、ADD S および S UBS 命令では、イミディエイトデータ(1 または 2)が命令コー ド中に暗黙的に含まれます。ビット操作命令では、ビット番号を指定するための 3 ビット のイミディエイトデータが、命令コードの第 2 または第 4 バイトに含まれる場合がありま す。 34 2. CPU (7)プログラムカウンタ相対 @(d:8, PC) Bcc、BSR の各命令で使用されます。 P C の内容に、命令コードの第 2 バイトの 8 ビットディスプレースメントを加算して、 分岐アドレスを生成します。加算に際して、ディスプレースメントは 16 ビットに符号拡 張され、また加算される P C の内容は次の命令の先頭アドレスとなっていますので、分岐 可能範囲は分岐命令に対して−126∼+128 バイト(−63∼+64 ワード)です。このとき、 加算結果が偶数となるようにしてください。 (8)メモリ間接 @@aa:8 JMP および JSR 命令で使用されます。 命令コードの第 2 バイトに含まれる 8ビット絶対アドレスでメモリ上のオペランドを指 定し、この内容を分岐アドレスとして分岐します。この場合、8 ビット絶対アドレスの上 位 8 ビットはすべて 0 (H'00)とされますので、分岐アドレスを 格納できるのは 0∼255 (H'0000∼H'00F F)番 地です。ただし、H8/300L シリ ーズでは、アドレスの 下位番地はベ クタ領域と共通になっていますから注意してください。ベクタ領域の詳細は「3.3 割り込 み」を参照してください。 分岐アドレ スまたは MOV. W 命令の オペランドアドレス として奇数アドレ スを指定し た場合、最下位ビットは 0 とみなされ、1 番地前から始まるワードデータをアクセスしま す(「2.3.2 メモリ上でのデータ構成」を参照してください)。 2.4.2 実効アドレスの計算方法 各アドレッシングモードにおける実効アドレス(EA:Eff ec tive Addr ess)の計算法を表 2.2 に示します。 演算命令では、(1)レジスタ直接、および(6)イミディエイト(ADD.B、ADDX、SUBX、 CMP.B、AND、OR、XOR の各命令)が使用されます。 転送命令では、(7)プログラムカウンタ相対と(8)メモリ間接を除くすべてのアドレ ッシングモードが使用可能です。 また、ビット操作命令では、オペランドの指定に(1)レジスタ直接、(2)レジスタ間 接および(5)絶対アドレス(8 ビット)が使用可能です。さらに、オペランド中のビット 番号を指定するために(1)レジスタ直接(BSET、BCLR、BNOT、BTST の各命令)およ び(6)イミディエイト(3 ビット)が独立して使用可能です。 35 36 4 3 2 1 No. op op 7 7 6 rm rm 4 4 op disp 7 6 rm 4 3 3 3 rn 0 0 0 op 7 6 rm 15 op 7 6 rm ・プリデクリメントレジスタ間接 @– Rn 15 4 4 ・ポストインクリメントレジスタ間接 @Rn+ 3 3 0 0 ポストインクリメントレジスタ間接/プリデクリメントレジスタ間接 15 @(d:16, Rn) ディスプレースメント付きレジスタ間接 15 レジスタ間接 @Rn 15 8 アドレッシングモード・命令フォーマット レジスタ直接 Rn 0 0 0 1 or 2 rmが示すレジスタの内容(16ビット) 1 or 2 rmが示すレジスタの内容(16ビット) disp rmが示すレジスタの内容(16ビット) rmが示すレジスタの内容(16ビット) 0 2が加減算されます。 オペランドサイズがバイトのとき1、ワードのとき 15 15 15 15 実効アドレス計算方法 rm 0 3 rn 0 15 15 15 15 0 0 0 0 オペランドはrm/rnが示すレジスタの内容です。 3 実効アドレス(EA) 2. CPU 表 2.2 実効アドレスの計算方法 7 6 5 No. op op op 7 op 7 IMM 8 abs 8 IMM abs 15 op 8 7 disp プログラムカウンタ相対 @ (d:8, PC) 15 #xx:16 15 #xx:8 イミディエイト 15 @aa:16 15 @aa:8 絶対アドレス アドレッシングモード・命令フォーマット 0 0 0 0 0 15 符号拡張 PCの内容 disp 実効アドレス計算方法 0 H'FF 8 7 0 0 15 データです。 0 オペランドはイミディエイトデータの1または2バイト 15 15 実効アドレス(EA) 2. CPU 37 38 15 8 7 :オペレーションフィールド :ディスプレースメント :イミディエイトデータ :絶対アドレス disp IMM abs abs op rm、rn :レジスタフィールド op メモリ間接@@aa:8 アドレッシングモード・命令フォーマット <記号説明> 8 No. 0 15 8 7 abs メモリの内容(16ビット) H'00 実効アドレス計算方法 0 15 実効アドレス(EA) 0 2. CPU 2. CPU 2.5 命令セット H8/300L CPU の命令は合計 55 種類あり、各命令の持つ機能によって、表 2.3 に示すよう に分類されます。 表 2.3 命令の分類 機能 命令 種類 データ転送命令 MOV、POP* 1、PUSH* 1 1 算術演算命令 ADD、SUB、ADDX、SUBX、INC、DEC、ADDS、SUBS、DAA、 14 DAS、MULXU、 DIVXU、CMP、NEG 論理演算命令 AND、OR、XOR、NOT 4 シフト命令 SHAL、SHAR、SHLL、SHLR、ROTL、ROTR、ROTXL、ROTXR 8 ビット操作命令 BSET、BCLR、BNOT、BTST、BAND、BIAND、BOR 、BIOR、 14 BXOR、BIXOR、BLD、BILD 、BST、BIST 分岐命令 Bcc* 2、JMP、BSR、JSR、RTS 5 システム制御命令 RTE、SLEEP、LDC、STC、ANDC、ORC、XORC、NOP 8 ブロック転送命令 EEPMOV 1 合計 55 種 【注】 *1 POP Rn、PUSH Rn は、それぞれ MOV.W @SP+, Rn、MOV.W Rn, @-SP と同一です。 機械語についても同一です。 *2 Bcc は条件分岐命令の総称です。 39 2. CPU 各命令の機能について表 2.4 から表 2.11 に示します。各表で使用しているオペレーショ ンの記号の意味は以下のとおりです。 《オペレーションの記号》 汎用レジスタ(デスティネーション側) Rs 汎用レジスタ(ソース側) Rn 汎用レジスタ (EAd)、<Ead> デスティネーションオペランド (EAs)、<Eas> ソースオペランド ( 40 Rd CCR コンディションコードレジスタ N CCR の N(ネガティブ)フラグ Z CCR の Z(ゼロ)フラグ V CCR の V(オーバフロー)フラグ C CCR の C(キャリ)フラグ PC プログラムカウンタ SP スタックポインタ #IMM イミディエイトデータ disp ディスプレースメント + 加算 – 減算 × 乗算 ÷ 除算 ∧ 論理積 ∨ 論理和 ⊕ 排他的論理和 → 転送 ∼ 反転論理(論理的補数) :3 3 ビット長 :8 8 ビット長 :16 16 ビット長 )、< > オペランドの実効アドレスの内容 2. CPU 2.5.1 データ転送命令 データ転送命令の機能を表 2.4 に示します。 表 2.4 データ転送命令 命令 MOV サイズ* 機能 (EAs) → Rd、Rs → (EAd) B/W 汎用レジスタと汎用レジスタまたは汎用レジスタとメモリ間でデータ転送 します。また、イミディエイトデータを汎用レジスタに転送します。 ワードデータは Rn、@Rn 、@(d:16, Rn)、@aa:16 、#xx:16、@-Rn 、@Rn+ の各アドレッシングモードで扱います。@aa:8 はバイトデータのみです。 ただし、@-R7 、@R7+ を使用する場合は必ずワードサイズを指定してくだ さい。 POP W @SP+ → Rn スタックから汎用レジスタへデータを復帰します。 本命令は MOV.W @SP+, Rn と同一です。 PUSH W Rn → @-SP 汎用レジスタの内容をスタックに退避します。 本命令は MOV.W Rn, @-SP と同一です。 【注】 * サイズはオペランドサイズを示します。 B:バイト W :ワード データアクセスに関して使用上の注意事項があります。詳細は「2.9.1 データアクセス に関する注意事項」を参照してください。 41 2. CPU データ転送命令の命令フォーマットを図 2.5 に示します。 15 8 7 0 op rm 15 8 Rm→Rn 7 0 op 15 rn 8 MOV rm rn rm rn @Rm←→Rn 7 0 op @ (d:16, Rm) ←→Rn disp 15 8 7 0 op rm 15 8 op 0 @aa:8←→Rn abs 8 7 0 op rn @aa:16←→Rn abs 15 8 op 7 0 rn 15 #xx:8→Rn IMM 8 @Rm+→Rn、 Rn→@–Rm 7 rn 15 rn 7 0 op rn #xx:16→Rn IMM 15 8 op 7 0 1 1 1 rn POP、PUSH @SP+→Rn、 Rn→@–SP <記号説明> op :オペレーションフィールド rm、rn :レジスタフィールド disp :ディスプレースメント abs :絶対アドレス IMM :イミディエイトデータ 図 2.5 データ転送命令の命令フォーマット 42 2. CPU 2.5.2 算術演算命令 算術演算命令の機能を表 2.5 に示します。 表 2.5 算術演算命令 命令 サイズ* ADD B/W 機能 Rd ±Rs → Rd、Rd+#IMM → Rd 汎用レジスタ間の加減算、または汎用レジスタとイミディエイトデータの加 SUB 算を行います。汎用レジスタとイミディエイトデータの減算はできません。 ワードデータは、汎用レジスタ間の加減算のみで扱います。 ADDX B Rd±Rs±C → Rd、Rd±#IMM±C → Rd 汎用レジスタ間のキャリ付きの加減算、または汎用レジスタとイミディエイ SUBX トデータのキャリ付きの加減算を行います。 INC B Rd±1 → Rd 汎用レジスタに 1 を加減算します。 DEC ADDS W Rd ±1 → Rd、Rd±2 → Rd 汎用レジスタに 1 または 2 を加減算します。 SUBS DAA B Rd(10 進補正) → Rd 汎用レジスタ上の加減算結果を CCR を参照して 4 ビット BCD データに補 DAS 正します。 MULXU B Rd×Rs → Rd 汎用レジスタ間の符号なし乗算を行います。8 ビット×8 ビット→16 ビット の演算が可能です。 DIVXU B Rd ÷Rs → Rd 汎用レジスタ間の符号なし除算を行います。16 ビット÷8 ビット→商 8 ビ ット余り 8 ビットの演算が可能です。 CMP B/W Rd-Rs、Rd-#IMM 汎用レジスタ間の比較、または汎用レジスタとイミディエイトデータの比較 を行い、その結果を CCR に反映します。ワードデータは、汎用レジスタ間 の比較のみで扱います。 NEG B 0-Rd → Rd 汎用レジスタの内容の 2 の補数(算術的補数)をとります。 【注】 * サイズはオペランドサイズを示します。 B:バイト W :ワード 43 2. CPU 2.5.3 論理演算命令 論理演算命令の機能を表 2.6 に示します。 表 2.6 論理演算命令 命令 サイズ* AND B 機能 Rd∧Rs → Rd、Rd∧#IMM → Rd 汎用レジスタ間の論理積、または汎用レジスタとイミディエイトデータの論 理積をとります。 OR B Rd∨Rs → Rd、Rd∨#IMM → Rd 汎用レジスタ間の論理和、または汎用レジスタとイミディエイトデータの論 理和をとります。 XOR B Rd⊕Rs → Rd、Rd⊕#IMM → Rd 汎用レジスタ間の排他的論理和、または汎用レジスタとイミディエイトデー タの排他的論理和をとります。 NOT B ∼Rd → Rd 汎用レジスタの内容の 1 の補数(論理的補数)をとります。 【注】 * サイズはオペランドサイズを示します。 B:バイト 2.5.4 シフト命令 シフト命令の機能を表 2.7 に示します。 表 2.7 シフト命令 命令 サイズ* SHAL B SHLL B Rd(シフト処理) → Rd 汎用レジスタの内容を論理的にシフトします。 SHLR ROTL B Rd(ローテート処理) → Rd 汎用レジスタの内容をローテートします。 ROTR ROTXL B Rd(ローテート処理) → Rd 汎用レジスタの内容を、キャリフラグを含めてローテートします。 ROTXR * サイズはオペランドサイズを示します。 B:バイト 44 Rd(シフト処理) → Rd 汎用レジスタの内容を算術的にシフトします。 SHAR 【注】 機能 2. CPU 算術演算命令、論理演算命令およびシフト命令の命令フォーマットを図 2.6 に示します。 15 8 7 op 0 rm 15 8 7 0 op 15 8 7 rn 7 8 7 0 rm 8 AND、OR、XOR(Rm) rn 7 rn 15 ADD、ADDX、SUBX、 CMP(#xx:8) IMM op 15 MULXU、DIVXU 0 rn 15 op 0 rm 8 op ADDS、SUBS、INC、DEC、 DAA、DAS、NEG、NOT rn op 15 ADD、SUB、CMP、 ADDX、SUBX(Rm) rn 0 AND、OR、XOR(#xx:8) IMM 8 op 7 0 rn SHAL、SHAR、SHLL、SHLR、 ROTL、ROTR、ROTXL、ROTXR <記号説明> op :オペレーションフィールド rm、rn :レジスタフィールド IMM :イミディエイトデータ 図 2.6 算術演算命令・論理演算命令・シフト命令の命令フォーマット 45 2. CPU 2.5.5 ビット操作命令 ビット操作命令の機能を表 2.8 に示します。 表 2.8 ビット操作命令 命令 BSET サイズ* B 機能 1 → (<ビット番号> of <EAd> ) 汎用レジスタまたはメモリのオペランドの指定された 1 ビットを 1 にセット します。ビット番号は、3 ビットのイミディエイトデータまたは汎用レジス タの内容下位 3 ビットで指定されます。 BCLR B 0 → (<ビット番号> of <EAd> ) 汎用レジスタまたはメモリのオペランドの指定された 1 ビットを 0 にクリア します。ビット番号は、3 ビットのイミディエイトデータまたは汎用レジス タの内容下位 3 ビットで指定されます。 BNOT B ∼(<ビット番号> of <EAd> ) → (<ビット番号> of <EAd> ) 汎用レジスタまたはメモリのオペランドの指定された 1 ビットを反転しま す。ビット番号は、3 ビットのイミディエイトデータまたは汎用レジスタの 内容下位 3 ビットで指定されます。 BTST B ∼(<ビット番号> of <EAd> ) → Z 汎用レジスタまたはメモリのオペランドの指定された 1 ビットをテスト し、ゼロフラグに反映します。ビット番号は、3 ビットのイミディエイトデ ータまたは汎用レジスタの内容下位 3 ビットで指定されます。 BAND B C∧(<ビット番号> of <EAd> ) → C 汎用レジスタまたはメモリのオペランドの指定された 1 ビットとキャリフ ラグとの論理積をとり、キャリフラグに結果を格納します。 BIAND B C∧〔∼(<ビット番号> of <EAd> )〕 → C 汎用レジスタまたはメモリのオペランドの指定された 1 ビットを反転し、キ ャリフラグとの論理積をとり、キャリフラグに結果を格納します。 ビット番号は、3 ビットのイミディエイトデータで指定されます。 BOR B C∨(<ビット番号> of <EAd> ) → C 汎用レジスタまたはメモリのオペランドの指定された 1 ビットとキャリフ ラグとの論理和をとり、キャリフラグに結果を格納します。 BIOR B C∨〔∼(<ビット番号> of <EAd> )〕 → C 汎用レジスタまたはメモリのオペランドの指定された 1 ビットを反転し、キ ャリフラグとの論理和をとり、キャリフラグに結果を格納します。 ビット番号は、3 ビットのイミディエイトデータで指定されます。 46 2. CPU 命令 BXOR サイズ* B 機能 C⊕(<ビット番号> of <EAd> ) → C 汎用レジスタまたはメモリのオペランドの指定された 1 ビットとキャリフ ラグとの排他的論理和をとり、キャリフラグに結果を格納します。 BIXOR B C⊕〔∼(<ビット番号> of <EAd> )〕 → C 汎用レジスタまたはメモリのオペランドの指定された 1 ビットを反転し、キ ャリフラグとの排他的論理和をとり、キャリフラグに結果を格納します。 ビット番号は、3 ビットのイミディエイトデータで指定されます。 BLD B (<ビット番号> of <EAd> ) → C 汎用レジスタまたはメモリのオペランドの指定された 1 ビットをキャリフ ラグに転送します。 BILD B ∼(<ビット番号> of <EAd> ) → C 汎用レジスタまたはメモリのオペランドの指定された 1 ビットを反転し、キ ャリフラグに転送します。 ビット番号は、3 ビットのイミディエイトデータで指定されます。 BST B C → (<ビット番号> of <EAd> ) 汎用レジスタまたはメモリのオペランドの指定された 1 ビットに、キャリフ ラグの内容を転送します。 BIST B ∼C → (<ビット番号> of <EAd> ) 汎用レジスタまたはメモリのオペランドの指定された 1 ビットに、反転され たキャリフラグの内容を転送します。 ビット番号は、3 ビットのイミディエイトデータで指定されます。 【注】 * サイズはオペランドサイズを示します。 B:バイト ビット操作命令には使用上の注意事項があります。詳細は「2.9.2 ビット操作命令使用 上の注意事項」を参照してください。 47 2. CPU ビット操作命令の命令フォーマットを図 2.7 に示します。 BSET、BCLR、BNOT、BTST 15 8 7 op IMM 15 8 0 rm 8 rn 7 op IMM 8 オペランド :レジスタ直接(Rn) ビット番号 :イミディエイト(#xx:3) オペランド :レジスタ直接(Rn) ビット番号 :レジスタ直接(Rm) 0 rn op 15 rn 7 op 15 0 0 0 0 0 オペランド :レジスタ間接(@Rn) 0 0 0 0 ビット番号 :イミディエイト(#xx:3) 7 0 op rn 0 0 0 0 オペランド :レジスタ間接(@Rn) op rm 0 0 0 0 ビット番号 :レジスタ直接(Rm) オペランド :絶対アドレス(@aa:8) ビット番号 :イミディエイト(#xx:3) オペランド :絶対アドレス(@aa:8) ビット番号 :レジスタ直接(Rm) 15 8 7 0 op abs 15 0 IMM op 8 0 0 7 0 0 op abs op 0 rm 0 0 0 BAND、BOR、BXOR、BLD、BST 15 8 7 rn IMM op 15 0 8 7 IMM op 15 8 :イミディエイト(#xx:3) 0 0 0 0 オペランド :レジスタ間接(@Rn) 0 0 0 0 ビット番号 :イミディエイト(#xx:3) オペランド :絶対アドレス(@aa:8) ビット番号 :イミディエイト(#xx:3) 7 0 abs op 0 IMM op :レジスタ直接(Rn) ビット番号 0 rn op オペランド 0 0 0 BIAND、BIOR、BIXOR、BILD、BIST 15 8 7 op 15 0 IMM 8 7 op 15 IMM 8 IMM :オペレーションフィールド rm、rn :レジスタフィールド :絶対アドレス :イミディエイトデータ 図 2.7 ビット操作命令の命令フォーマット 48 0 0 オペランド :レジスタ間接(@Rn) 0 0 0 0 ビット番号 :イミディエイト(#xx:3) オペランド :絶対アドレス(@aa:8) ビット番号 :イミディエイト(#xx:3) 0 <記号説明> IMM :イミディエイト(#xx:3) 0 abs abs :レジスタ直接(Rn) ビット番号 0 7 op op オペランド 0 rn op op rn 0 0 0 0 2. CPU 2.5.6 分岐命令 分岐命令の機能を表 2.9 に示します。 表 2.9 分岐命令 命令 Bcc サイズ 機能 ― 指定した条件が成立しているとき、指定されたアドレスへ分岐します。分岐 条件を下表に示します。 ニーモニック 説 明 分 岐 条 件 BRA(BT) Always(True) Always BRN(BF) Never(False) Never BHI High C ∨ Z=0 BLS Low or Same C ∨ Z=1 BCC(BHS) Carry Clear(High or C=0 Same) BCS(BLO) Carry Set(Low) C=1 BNE Not Equal Z=0 BEQ EQual Z=1 BVC Overflow Clear V=0 BVS Overflow Set V=1 BPL PLus N=0 BMI Minus N=1 BGE Greater or Equal N ⊕ V=0 BLT Less Than N ⊕ V=1 BGT Greater Than Z ∨(N ⊕ V)=0 BLE Less or Equal Z ∨(N ⊕ V)=1 JMP ― 指定されたアドレスへ無条件に分岐します。 BSR ― 指定されたアドレスへサブルーチン分岐します。 JSR ― 指定されたアドレスへサブルーチン分岐します。 RTS ― サブルーチンから復帰します。 49 2. CPU 分岐命令の命令フォーマットを図 2.8 に示します。 15 8 op 7 0 cc 15 disp 8 7 op 15 Bcc 0 rm 8 0 0 0 7 0 JMP(@Rm) 0 op JMP(@aa:16) abs 15 8 7 0 op JMP(@@aa:8) abs 15 8 7 0 op BSR disp 15 8 7 op 15 0 rm 8 0 7 0 0 0 JSR(@Rm) 0 op JSR(@aa:16) abs 15 8 7 op 15 JSR(@@aa:8) abs 8 7 op <記号説明> op :オペレーションフィールド cc :コンディションフィールド rm :レジスタフィールド disp :ディスプレースメント abs :絶対アドレス 図 2.8 分岐命令の命令フォーマット 50 0 0 RTS 2. CPU 2.5.7 システム制御命令 システム制御命令の機能を表 2.10 に示します。 表 2.10 システム制御命令 命令 サイズ* 機能 RTE ― 割り込み処理ルーチンから復帰します。 SLEEP ― アクティブモードで本命令を実行すると、低消費電力モードに遷移します。 詳細は「第 5 章 低消費電力モード」を参照してください。 LDC B Rs → CCR、#IMM → CCR 汎用レジスタの内容、またはイミディエイトデータを CCR に転送します。 STC B CCR → Rd CCR の内容を汎用レジスタに転送します。 ANDC B CCR∧#IMM → CCR CCR とイミディエイトデータの論理積をとります。 ORC B CCR∨#IMM → CCR CCR とイミディエイトデータの論理和をとります。 XORC B CCR⊕#IMM → CCR CCR とイミディエイトデータの排他的論理和をとります。 ― NOP PC+2 → PC PC のインクリメントだけを行います。 【注】 * サイズはオペランドサイズを示します。 B:バイト 51 2. CPU システム制御命令の命令フォーマットを図 2.9 に示します。 15 8 7 0 RTE、SLEEP、NOP op 15 8 7 0 op 15 8 7 op <記号説明> op :オペレーションフィールド rn :レジスタフィールド IMM :イミディエイトデータ 図 2.9 システム制御命令の命令フォーマット 52 LDC、STC(Rn) rn 0 IMM ANDC、ORC、 XORC、LDC(#xx:8) 2. CPU 2.5.8 ブロック転送命令 ブロック転送命令の機能を表 2.11 に示します。 表 2.11 ブロック転送命令 命令 サイズ ― EEPMOV 機能 if R4L ≠0 then Repeat @R5+ → @R6+ 、R4L-1 → R4L Until R4L=0 else next; ブロック転送命令です。R5 で示されるアドレスから始まり、R4L で指定さ れるバイト数のデータを R6 で示されるアドレスから始まるロケーションへ 転送します。転送終了後、次の命令を実行します。 EEP MOV 命令には、使用上の注意事項があります。詳細は「2 .9 .3 EEPMO V 命令使用 上の注意事項」を参照してください。 ブロック転送命令の命令フォーマットを図 2.10 に示します。 15 8 7 0 op op <記号説明> op :オペレーションフィールド 図 2.10 ブロック転送命令の命令フォーマット 53 2. CPU 2.6 基本動作タイミング CPU は、システムクロック(φ)またはサブクロック(φSUB )を基準に動作しています。 システムク ロックφおよびサブク ロックφSU B の定義に ついては「第 4 章 ク ロック発振 器」を参照してください。φまたはφSU B の立ち上がりから次の立ち上がりまでの 1 単位を ステートと呼びます。バスサイクルは、2 ステートまたは 3 ステートで構成され、内蔵メ モリ、内蔵周辺モジュールによって異なるアクセスを行います。 2.6.1 内蔵メモリ(RAM、ROM ) 内蔵メモリのアクセスは、2 ステートで行われます。このとき、データバス幅は 16 ビッ トで、バイトおよびワードサイズアクセスが可能です。 内蔵メモリアクセスサイクルを図 2.11 に示します。 バスサイクル T1ステート T2ステート φまたはφSUB 内部アドレスバス アドレス 内部リード信号 内部データバス (リード時) リードデータ 内部ライト信号 内部データバス (ライト時) 図 2.11 内蔵メモリアクセスサイクル 54 ライトデータ 2. CPU 2.6.2 内蔵周辺モジュール 内蔵周辺モジュールのアクセスは、2 ステートまたは 3 ステートで行われます。このと き、データバス幅は 8 ビットで、バイトサイズアクセスのみ可能です。したがって、ワー ドデータは、2 命令に分けてアクセスしてください。 (1)内蔵周辺モジュール 2 ステートアクセス 内蔵周辺モジュールを 2 ステートでアクセスした動作タイミングを図 2.12 に示します。 バスサイクル T1ステート T2ステート φまたはφSUB 内部アドレスバス アドレス 内部リード信号 内部データバス (リード時) リードデータ 内部ライト信号 内部データバス (ライト時) ライトデータ 図 2.12 内蔵周辺モジュールアクセスサイクル(2 ステートアクセス) 55 2. CPU (2)内蔵周辺モジュール 3 ステートアクセス 内蔵周辺モジュールを 3 ステートでアクセスした動作タイミングを図 2.13 に示します。 バスサイクル T1ステート T2ステート T3ステート φまたはφSUB 内部アドレスバス アドレス 内部リード信号 内部データバス (リード時) リードデータ 内部ライト信号 内部データバス (ライト時) ライトデータ 図 2.13 内蔵周辺モジュールアクセスサイクル(3 ステートアクセス) 56 2. CPU 2.7 CPU の状態 2.7.1 概要 CPU の状態には、リセット状態、プログラム実行状態、プログラム停止状態、例外処理 状態の 4 種類があります。プログラム実行状態には、アクティブ(高速、中速)モード、 サブアクティブモードがあり、プログラム停止状態には、スリープ(高速)モード、スリ ープ(中速)モード、スタンバイモード、ウォッチモード、およびサブスリープモードが あります。 各状態の分類を図 2.14 に、各状態間の遷移を図 2.15 に示します。 CPUの状態 リセット状態 CPUのイニシャライズを行っている状態です。 プログラム実行状態 アクティブ(高速)モード CPUがシステムクロックにより、高速 動作で順次プログラムを実行している 状態です。 アクティブ(中速)モード CPUがシステムクロックにより、低速 動作で順次プログラムを実行している 状態です。 サブアクティブモード CPUがサブクロックにより、低速動作 で順次プログラムを実行している状態 です。 プログラム停止状態 CPUの動作を停止した消費 電力の低い状態です。 スリープ(高速)モード 低 消 費 電 力 モ ー ド スリープ(中速)モード スタンバイモード ウォッチモード サブスリープモード 例外処理状態 リセット、割り込みの例外処理要因によって、CPUが処理状態の 流れを変えるときの過渡的な状態です。 【注】 各モードの遷移の詳細については「第5章 低消費電力モード」を参照してください。 図 2.14 CPU の状態の分類 57 2. CPU リセット解除 リセット状態 例外処理状態 リセット発生 リセット 発生 割り込み 要因発生 リセット発生 プログラム停止状態 割り込み 要因発生 例外処理 終了 プログラム実行状態 SLEEP命令実行 図 2.15 状態遷移図 2.7.2 プログラム実行状態 CPU がプログラムを順次実行している状態です。 CPU がプログラム実行状態には、アクティブ(高速、中速)モードとサブアクティブモ ードの 3 つのモードがあります。アクティブ(高速、中速)モードはシステムクロックで、 サブアクティブモードはサブクロックで動作します。 これらのモードについての詳細は「第 5 章 低消費電力モード」を参照してください。 2.7.3 プログラム停止状態 プログラム停止状態には、スリープ(高速)モード、スリープ(中速)モード、スタン バイモード、ウォッチモード、およびサブスリーブモードの 5 つのモードがあります。 これらのモードについての詳細は「第 5 章 低消費電力モード」を参照してください。 2.7.4 例外処理状態 リセット、割り込みの例外処理要因によって、CPU が通常の処理状態の流れを変えると きの過渡的な状態です。割り込み要因による例外処理では、SP(R7)を参照して、PC お よび CCR の退避を行います。 割り込み処理についての詳細は、「3.3 割り込み」を参照してください。 58 2. CPU 2.8 メモリマップ 2.8.1 メモリマップ H8/3822R のメモリマップを図 2.16(1)に、H8/3823R のメモリマップを図 2.16(2)に、 H8/3824R 、H8/3824S のメモリマップを図 2 .1 6(3 )に、H8/3825R 、H8/3825S のメモリマ ップを図 2.16(4)に、H8/3826R、H8/3826S のメモリマップを図 2.16(5)に、H8/3827R、 H8/3827S のメモリマップを図 2.16(6)に示します。 59 2. CPU H'0000 割り込みベクタ H'0029 H'002A 16kバイト 内蔵ROM (16384バイト) H'3FFF 未使用 H'F740 LCD RAM (32バイト) H'F75F 未使用 H'F780 内蔵RAM H'FB7F 未使用 H'FF90 内部I/Oレジスタ (112バイト) H'FFFF 図 2.16(1) H8/3822R のメモリマップ 60 1024バイト 2. CPU H'0000 割り込みベクタ H'0029 H'002A 24kバイト 内蔵ROM (24576バイト) H'5FFF 未使用 H'F740 H'F75F LCD RAM (32バイト) 未使用 H'F780 内蔵RAM 1024バイト H'FB7F 未使用 H'FF90 内部I/Oレジスタ (112バイト) H'FFFF 図 2.16(2) H8/3823R のメモリマップ 61 2. CPU H'0000 割り込みベクタ H'0029 H'002A 32kバイト 内蔵ROM (32768バイト) H'7FFF 未使用 H'F740 H'F75F LCD RAM (32バイト) 未使用 H'F780 内蔵RAM H'FF7F 未使用 H'FF90 内部I/Oレジスタ (112バイト) H'FFFF 図 2.16(3) H8/3824R、H8/3824Sのメモリマップ 62 2048バイト 2. CPU H'0000 割り込みベクタ H'0029 H'002A 40kバイト 内蔵ROM (40960バイト) H'9FFF 未使用 H'F740 H'F75F LCD RAM (32バイト) 未使用 H'F780 内蔵RAM 2048バイト H'FF7F 未使用 H'FF90 内部I/Oレジスタ (112バイト) H'FFFF 図 2.16(4) H8/3825R、H8/3825Sのメモリマップ 63 2. CPU H'0000 割り込みベクタ H'0029 H'002A 48kバイト 内蔵ROM (49152バイト) H'BFFF 未使用 H'F740 H'F75F LCD RAM (32バイト) 未使用 H'F780 内蔵RAM H'FF7F 未使用 H'FF90 内部I/Oレジスタ (112バイト) H'FFFF 図 2.16(5) H8/3826R、H8/3826Sのメモリマップ 64 2048バイト 2. CPU H'0000 割り込みベクタ H'0029 H'002A 60kバイト 内蔵ROM (60928バイト) H'EDFF 未使用 H'F740 H'F75F LCD RAM (32バイト) 未使用 H'F780 内蔵RAM 2048バイト H'FF7F 未使用 H'FF90 内部I/Oレジスタ (112バイト) H'FFFF 図 2.16(6) H8/3827R、H8/3827Sのメモリマップ 65 2. CPU 2.9 使用上の注意事項 2.9.1 データアクセスに関する注意事項 (1)空きエリアへのアクセス H8/300L CPU のアドレス空間には、ユーザに開放された ROM、RAM、レジスタ以外の 空きエリアがあります。プログラムで誤ってこの空きエリアにアクセスを行うと、以下の ように動作します。 CPU から空きエリアへのデータの転送 転送データは失われます。また、CPU 誤動作の原因となる可能性があります。 空きエリアから CPU へのデータの転送 転送データは保証されません。 (2)内部 I/Oレジスタへのアクセス 内蔵 ROM、RAM 領域以外の内蔵周辺モジュールは、内部のデータ転送が 8 ビットで行 われます。この領域にワードアクセスを行うと、以下のように動作します。 CPU から I/O レジスタ領域へのワードアクセス 上位バイト : I/O レジスタに書き込まれます。 下位バイト : 転送データは失われます。 内部 I/O レジスタから CPU へのワードアクセス 上位バイト : CPU 内部レジスタ上位に書き込まれます。 下位バイト : CPU 内部レジスタ下位に書き込まれたデータは保証されません。 したがって、内蔵 R OM、R AM 領域以外の I/O レジスタ領域とのデータ転送は、バイト サイズの命令を使用してください。 66 2. CPU 図 2 .1 7 にアクセスできるデータサイズおよびステート数と内蔵周辺モジュールの対応 を示します。 アクセス ステート数 ワード バイト ○ ○ 2 未使用 — — — LCD RAM (32バイト) ○ ○ 2 未使用 — — — ○ ○ 2 — — — × ○ 2 × ○ 3 × ○ 2 × ○ 3 × ○ 2 H'0000 割り込みベクタ (42バイト) H'0029 H'002A 32kバイト*1 内蔵ROM *1 H'7FFF H'F740 H'F75F H'F780 *2 H'FF7F 内蔵RAM 2048バイト 未使用 H'FF90 内部I/Oレジスタ (112バイト) H'FF98∼H'FF9F H'FFA8∼H'FFAF H'FFFF 【注】 H8/3824R、H8/3824Sの例です。 *1 H8/3822Rは16kバイトでアドレスは H'3FFF、H8/3823Rは24kバイトでアドレスは H'5FFF、H8/3825R、H8/3825Sは40kバイトでアドレスは H'9FFF、H8/3826R、 H8/3826Sは48kバイトでアドレスはH'BFFF、H8/3827R、H8/3827Sは60kバイトでアドレ スはH'EDFFとなります。 *2 H8/3822R、H8/3823Rは1024バイトでアドレスは H'FB7Fとなります。 図 2.17 アクセスできるデータサイズおよびステート数と内蔵周辺モジュールの対応 67 2. CPU 2.9.2 ビット操作命令使用上の注意事項 BSET、BCLR、BNOT、BST、BIST の各命令は、バイト単位でデータをリードし、ビッ ト操作後に再びバイト単位でデータをライトします。 したがって、同一アドレスに 2 つのレジスタが割り付けられている場合や、ライト専用 ビットを含むレジスタ、またはポートに対してこれらの命令を使用する場合には注意が必 要です。 動作順序 動作内容 1 リード 指定したアドレスのデータ(バイト単位)をリードします。 2 ビット操作 リードしたデータの指定された 1 ビットを操作します。 3 ライト 指定したアドレスに操作したデータ(バイト単位)をライトします。 (1)同一アドレスに割り付けられた 2 つのレジスタのビット操作 例 1:タイマロードレジスタとタイマカウンタへのビット操作 図 2 .1 8 に同一アドレスに割り付けられた 2 つのレジスタを持つタイマの構成例を示し ます。 リロー ドタイマの タイマロード レジスタと タイマカウ ンタにビット 操作命令を 実行し た場合、タイマロードレジスタとタイマカウンタはアドレスを共有しているため、次のよ うに動作します。 動作順序 動作内容 1 リード タイマカウンタのデータ(バイト単位)をリードします。 2 ビット操作 CPU は命令で指定された 1 ビットを操作(セットまたはリセット)します。 3 ライト 操作したデータ(バイト単位)をタイマロードレジスタにライトします。 タイマカウンタは、カウントを続けているのでリードした値がタイマロードレジスタと は必ずしも等しくありません。その結果操作の対象となったビット以外は、タイマカウン タの値がタイマロードレジスタへライトされます。 カウントクロック タイマカウンタ リード リロード ライト タイマロードレジスタ 内部データバス 図 2.18 タイマの構成例 68 2. CPU 例 2:ポート 3 に BSET 命令を実行した場合 P 37、P 36 は入力端子に設定され、それぞれ Low レベル、High レベルが入力されている とし、P3 5∼P3 0 は出力端子に設定され、それぞれ Low レベル出力状態とします。 以下に、BSET 命令で P3 0 に High レベル出力を行う例を示します。 【A; BSET命令を実行前】 P37 P36 P35 P34 P33 P32 P31 P30 入出力 入力 入力 出力 出力 出力 出力 出力 出力 端子状態 Low High Low Low Low Low Low Low レベル レベル レベル レベル レベル レベル レベル レベル PCR3 0 0 1 1 1 1 1 1 PDR3 1 0 0 0 0 0 0 0 【B; BSET命令を実行】 BSET #0, ポート 3 に対して BSET 命令を実行します。 @PDR3 【C; BSET命令を実行後】 P37 P36 P35 P34 P33 P32 P31 P30 入出力 入力 入力 出力 出力 出力 出力 出力 出力 端子状態 Low High Low Low Low Low Low High レベル レベル レベル レベル レベル レベル レベル レベル PCR3 0 0 1 1 1 1 1 1 PDR3 0 1 0 0 0 0 0 1 【D; BSET命令の動作説明】 BSET 命令を実行すると、CPU は、最初にポート 3 をリードします。 P3 7、P3 6 は入力端子であるので、CPU は端子の状態(Low レベル、High レベル入力)を リードします。P3 5∼P3 0 は出力端子であるので、CPU は PDR3 の値をリードします。した がって、この例では、PDR3 は H'80 ですが、CPU がリードしたデータは H'40 となります。 次に、C PU は、リードしたデータのビット 0 を 1 にセットして、データを H'41 に変更 します。 最後に、この値(H'41)を PDR3 に書き込んで、BSET 命令を終了します。 その結果、P DR3 のビット 0 が 1 になり、P 30 は High レベル出力になります。しかし、 PDR3 のビット 7、6 が変化してしまいます。 そのため、P DR3 と同じデータをメモリ上のワークエリアに格納し、ワークエリア上の データに対しビット操作を行った後、このデータを PDR3 にライトしてください。 69 2. CPU 【A; BSET命令を実行前】 PDR3 に書き込む値(H'80)をあらかじめメモリ上のワ MOV.B #80. R0L MOV.B R0L. @RAM0 MOV.B R0L. @PDR3 ークエリア(RAM0)と PDR3 にライトします。 P37 P36 P35 P34 P33 P32 P31 P30 入出力 入力 入力 出力 出力 出力 出力 出力 出力 端子状態 Low High Low Low Low Low Low Low レベル レベル レベル レベル レベル レベル レベル レベル PCR3 0 0 1 1 1 1 1 1 PDR3 1 0 0 0 0 0 0 0 RAM0 1 0 0 0 0 0 0 0 【B; BSET命令を実行】 BSET #0 , @RAM0 PDR3 のワークエリア(RAM0)に対して BSET 命令を 実行します。 【C; BSET命令を実行後】 70 ワークエリア(RAM0)の値を PDR3 にライトします。 MOV.B @RAM0, R0L MOV.B R0L. @PDR3 P37 P36 P35 P34 P33 P32 P31 P30 入出力 入力 入力 出力 出力 出力 出力 出力 出力 端子状態 Low High Low Low Low Low Low High レベル レベル レベル レベル レベル レベル レベル レベル PCR3 0 0 1 1 1 1 1 1 PDR3 1 0 0 0 0 0 0 1 RAM0 1 0 0 0 0 0 0 1 2. CPU (2)ライト専用ビットを含むレジスタのビット操作 例 3:ポート 3 の PCR3 に BCLR 命令を実行した場合 P 37、P 36 は入力端子に設定され、それぞれ Low レベル、High レベルが入力されている とします。P3 5∼P3 0 は出力端子に設定され、それぞれ Low レベル出力状態とします。 ここで、B CLR 命令で、P 30 を入力ポートにす る例を示します。入力端子に設定された P3 0 は High レベルが入力されるものとします。 【A; BCLR命令を実行前】 P37 P36 P35 P34 P33 P32 P31 P30 入出力 入力 入力 出力 出力 出力 出力 出力 出力 端子状態 Low High Low Low Low Low Low Low レベル レベル レベル レベル レベル レベル レベル レベル PCR3 0 0 1 1 1 1 1 1 PDR3 1 0 0 0 0 0 0 0 【B; BCLR命令を実行】 BCLR #0 , @PCR3 PCR3 に対して BCLR 命令を実行します。 【C; BCLR命令を実行後】 P37 P36 P35 P34 P33 P32 P31 P30 入出力 出力 出力 出力 出力 出力 出力 出力 入力 端子状態 Low High Low Low Low Low Low High レベル レベル レベル レベル レベル レベル レベル レベル PCR3 1 1 1 1 1 1 1 0 PDR3 1 0 0 0 0 0 0 0 【D; BCLR命令の動作説明】 B CLR 命令を実行すると、C PU は、最初に P CR 3 をリードします。P CR 3 はライト専用 レジスタですので、C PU は H'F F をリードします。したがって、この例では P CR 3 は H'3F ですが、CPU がリードしたデータは H'FF となります。 次に、C PU は、リードしたデータのビット 0 を 0 にクリアして、データを H'F E に変更 します。 最後に、このデータ (H'FE) を PCR3 に書き込んで、BCLR 命令を終了します。 その結果、P CR 3 のビット 0 が 0 になり、P 30 は入力ポートになります。しかし、P CR 3 のビット 7、ビット 6 が 1 になって、入力ポートであった P 37、P 36 は出力ポートに変化し てしまいます。 71 2. CPU そのため、P CR 3 と同じデータをメモリ上のワークエリアに格納し、ワークエリア上の データに対しビット操作を行った後、このデータを PCR3 にライトしてください。 【A; BCLR命令を実行前】 MOV.B #3F. R0L PCR3 に書き込む値(H'3F)をあらかじめメモリ上のワ MOV.B R0L. @RAM0 ークエリア(RAM0)と PCR3 にライトします。 MOV.B R0L. @PCR3 P37 P36 P35 P34 P33 P32 P31 P30 入出力 入力 入力 出力 出力 出力 出力 出力 出力 端子状態 Low High Low Low Low Low Low Low レベル レベル レベル レベル レベル レベル レベル レベル PCR3 0 0 1 1 1 1 1 1 PDR3 1 0 0 0 0 0 0 0 RAM0 0 0 1 1 1 1 1 1 【B; BCLR命令を実行】 BCLR #0 , @RAM0 PCR3 のワークエリア(RAM0)に対して BCLR 命令を 実行します。 【C; BCLR命令を実行後】 72 ワークエリア(RAM0)の値を PCR3 にライトします。 MOV.B @RAM0, R0L MOV.B R0L. @PCR3 P37 P36 P35 P34 P33 P32 P31 P30 入出力 入力 入力 出力 出力 出力 出力 出力 出力 端子状態 Low High Low Low Low Low Low High レベル レベル レベル レベル レベル レベル レベル レベル PCR3 0 0 1 1 1 1 1 0 PDR3 1 0 0 0 0 0 0 0 RAM0 0 0 1 1 1 1 1 0 2. CPU 同一のアドレスに割り付けられた 2 つのレジスタの一覧を表 2 .1 2 に、ライト専用ビッ トを含むレジスタの一覧を表 2.13 に示します。 表 2.12 同一のアドレスに割り付けられた 2 つのレジスタの一覧 レジスタ名 タイマカウンタ C/タイマロードレジスタ C 略称 TCC/TLC アドレス H'FFB5 ポートデータレジスタ 1* PDR1 H'FFD4 ポートデータレジスタ 3* PDR3 H'FFD6 ポートデータレジスタ 4* PDR4 H'FFD7 ポートデータレジスタ 5* PDR5 H'FFD8 ポートデータレジスタ 6* PDR6 H'FFD9 ポートデータレジスタ 7* PDR7 H'FFDA ポートデータレジスタ 8* PDR8 H'FFDB ポートデータレジスタ A* PDRA H'FFDD 【注】 * ポートデータレジスタと端子入力が兼用になっています。 表 2.13 ライト専用ビットを含むレジスタの一覧 レジスタ名 略称 アドレス ポートコントロールレジスタ 1 PCR1 H'FFE4 ポートコントロールレジスタ 3 PCR3 H'FFE6 ポートコントロールレジスタ 4 PCR4 H'FFE7 ポートコントロールレジスタ 5 PCR5 H'FFE8 ポートコントロールレジスタ 6 PCR6 H'FFE9 ポートコントロールレジスタ 7 PCR7 H'FFEA ポートコントロールレジスタ 8 PCR8 H'FFEB ポートコントロールレジスタ A PCRA H'FFED タイマコントロールレジスタ F TCRF H'FFB6 PWM コントロールレジスタ PWCR H'FFD0 PWM データレジスタ U PWDRU H'FFD1 PWM データレジスタ L PWDRL H'FFD2 73 2. CPU 2.9.3 EEPMOV 命令使用上の注意事項 ;;; ;;; ;;; ;;; ;;; ;;; (1)EEPMOV 命令はブロック転送命令で、R5 で示されるアドレスから始まる R4L で示さ れるバイト数のデータを、R6 で示されるアドレスへ転送します。 R5 → R5+R4L → ;; ;; ;; ;; ←R6 ←R6+R4L (2)転送先の最終アドレス(R 6+R 4L の値)が H'F FF F を超えないように(実行途中に R 6 の値が H'FFFF→H'0000 とならないように)、R4L、R6 を設定してください。 R5 → R5+R4L → 不可 74 H'FFFF ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ←R6 ←R6+R4L 3. 例外処理 第 3 章 目次 3.1 概要..............................................................................................................................................................................................................77 3.2 リセット....................................................................................................................................................................................................78 3.3 3.4 3.2.1 概要.............................................................................................................................................................78 3.2.2 リセットシーケンス..........................................................................................................................78 3.2.3 リセット直後の割り込み................................................................................................................80 割り込み....................................................................................................................................................................................................81 3.3.1 概要.............................................................................................................................................................81 3.3.2 各レジスタの説明...............................................................................................................................83 3.3.3 外部割り込み.........................................................................................................................................93 3.3.4 内部割り込み.........................................................................................................................................94 3.3.5 割り込み動作.........................................................................................................................................94 3.3.6 割り込み応答時間...............................................................................................................................99 使用上の注意事項..............................................................................................................................................................................100 3.4.1 スタック領域に関する使用上の注意事項...........................................................................100 3.4.2 ポートモードレジスタを書き換える際の注意事項.......................................................101 3.4.3 割り込み要求フラグをクリアする方法................................................................................104 3. 例外処理 76 3. 例外処理 3.1 概要 本 LS I の例外処理には、リセットと割り込みがあります。表 3 .1 に、例外処理の種類と 優先度を示します。 表 3.1 例外処理の種類と優先度 優先度 高 例外処理要因 リセット 割り込み 低 例外処理開始タイミング リセットが解除されると例外処理を開始します。 割り込み要求が発生すると、命令の実行終了時または例外処理終了時 に例外処理を開始します。 77 3. 例外処理 3.2 リセット 3.2.1 概要 リセットは最も優先順位の高い例外処理です。 リセットによって、CPU の内部状態と、内蔵周辺モジュールの各レジスタがイニシャラ イズされます。 3.2.2 リセットシーケンス RES 端子が Low レベルになると、実行中の処理はすべて打ち切られ、本 LSI はリセット 状態になります。 本 LSI を確実にリセットするために、電源投入時には、クロック発振器の発振安定時間 の間 R ES 端子を Low レベルに保持してください。また、動作中にリセットする場合は、 最低 10 システムクロックの間、Low レベルに保持してください。 リセット例外処理の動作は以下のとおりです。 (1)CPU の内部状態と内蔵周辺モジュールの各レジスタのイニシャライズを行い、コンデ ィションコードレジスタ(CCR)の I ビットをセットします。 (2)リセット例外処理ベクタアドレス(H'0000∼H'0001)をリードして PC に転送した後、 PC で示されるアドレスからプログラムの実行を開始します。 パワーオン/パワーオフ時には、RES 端子を Low レベルにしてください。 リセットシーケンスを図 3.1 に示します。 78 (16ビット幅) 内部データバス 内部ライト信号 内部リード信号 内部アドレスバス φ RES (3)プログラム先頭命令 (2)プログラムスタートアドレス (1)リセット例外処理ベクタアドレス(H'0000) (2) (1) ベクタフェッチ リセット解除 内部処理 (3) (2) プログラム先頭命令のプリフェッチ 3. 例外処理 図 3.1 リセットシーケンス 79 3. 例外処理 3.2.3 リセット直後の割り込み リセット後 、スタックポインタ (S P:R 7)をイニシャ ライズする前に割り 込みを受け 付けると、PC と CCR の退避が正常に行われないため、プログラムの暴走の原因となりま す。これを防ぐため、リセット例外処理が実行された直後はすべての割り込み要求が禁止 されています。すなわち、リセット直後はプログラムの先頭 1 命令が必ず実行されますの で、プログラムの先頭命令は、SP をイニシャライズする命令としてください(例:MOV.W #xx:16, SP)。 80 3. 例外処理 3.3 割り込み 3.3.1 概要 割り込み例外 処理を開始する要因には 、13 の外部割り込み要因 (WK P7∼WK P0、IR Q4 ∼IR Q0)と内蔵モジュールから 23 の内部割り込み要因があります。割り込み要因と優先 度、ならびにベクタアドレスの一覧表を表 3.2 に示します。複数の割り込み要求が発生し たときは、優先度の高い方から処理されます。 これらの割り込みには次のような特長があります。 (1)内部割り込みお よび外部割り込みは、C CR の I ビットによ りマスクされます。C CR の I ビットが 1 にセットされていると、割り込み要求フラグはセットされますが、割 り込みは受け付けられません。 (2)IR Q4∼IR Q0、WK P7∼ WK P 0 は、立ち上がり/立ち下がりエッジ センスのいずれかに 設定することができます。 81 3. 例外処理 表 3.2 割り込み優先順位 割り込み要因発生元 ベクタNo. ベクタアドレス 優先順位 リセット 0 H'0000∼H'0001 高 IRQ0 IRQ0 4 H'0008∼H'0009 IRQ1 IRQ1 5 H'000A∼H'000B IRQ2 IRQ2 6 H'000C∼H'000D IRQ3 IRQ3 7 H'000E∼H'000F IRQ4 IRQ4 8 H'0010∼H'0011 WKP0 WKP0 9 H'0012∼H'0013 WKP1 WKP1 WKP2 WKP2 WKP3 WKP3 WKP4 WKP4 WKP5 WKP5 WKP6 WKP6 WKP7 WKP7 タイマA タイマAオーバフロー 11 H'0016∼H'0017 非同期カウンタ 非同期カウンタオーバフロー 12 H'0018∼H'0019 タイマC タイマCオーバフローまたは 13 H'001A∼H'001B 14 H'001C∼H'001D 15 H'001E∼H'001F 16 H'0020∼H'0021 17 H'0022∼H'0023 18 H'0024∼H'0025 A/D変換終了 19 H'0026∼H'0027 直接遷移 20 H'0028∼H'0029 RES 割り込み要因発生元 ウォッチドッグタイマ アンダフロー タイマFL タイマFLコンペアマッチ タイマFLオーバフロー タイマFH タイマFHコンペアマッチ タイマFHオーバフロー タイマG タイマGインプットキャプチャ タイマGオーバフロー SCI3-1 SCI3-1送信完了 SCI3-1送信データエンプティ SCI3-1受信データフル SCI3-1オーバランエラー SCI3-1フレーミングエラー SCI3-1パリティエラー SCI3-2 SCI3-2送信完了 SCI3-2送信データエンプティ SCI3-2受信データフル SCI3-2オーバランエラー SCI3-2フレーミングエラー SCI3-2パリティエラー A/D変換器 (SLEEP命令の実行) 低 【注】 H'0002∼H'0007およびH'0014∼H'0015は本LSIではリザーブされており、ユーザは使用できません。 82 3. 例外処理 3.3.2 各レジスタの説明 割り込みを制御するレジスタの一覧を表 3.3 に示します。 表 3.3 割り込み制御レジスタ 名称 略称 IRQエッジセレクトレジスタ 初期値 R/W アドレス IEGR R/W H'E0 H'FFF2 割り込み許可レジスタ 1 IENR1 R/W H'00 H'FFF3 割り込み許可レジスタ 2 IENR2 R/W H'00 H'FFF4 割り込み要求レジスタ 1 IRR1 R/W* H'20 H'FFF6 割り込み要求レジスタ 2 IRR2 R/W* H'00 H'FFF7 ウェイクアップ割り込み要求レジスタ IWPR R/W* H'00 H'FFF9 ウェイクアップエッジセレクトレジスタ WEGR R/W 【注】 * H'00 H'FF90 フラグクリアのための 0 ライトのみ可能です。 (1)IRQエッジセレクトレジスタ(IEGR) ビット: 7 6 5 4 3 2 1 0 — — — IEG4 IEG3 IEG2 IEG1 IEG0 初期値: 1 1 1 0 0 0 0 0 R/W : — — — R/W R/W R/W R/W R/W IEG R は、8 ビットのリード/ライト可能なレジスタで、IR Q4∼IR Q0 端子の立ち上がり /立ち下がりエッジセンスを指定します。 ビット 7∼5:リザーブビット リザーブビットです。各ビットはリードすると常に 1 が読み出されます。ライトは無効 です。 ビット 4:IRQ4エッジセレクト(IEG4) IRQ4 端子、ADTRG 端子の入力センスを選択します。 ビット 4 IEG4 説明 0 IRQ4、ADTRG 端子入力の立ち下がりエッジを検出 1 IRQ4、ADTRG 端子入力の立ち上がりエッジを検出 (初期値) 83 3. 例外処理 ビット 3:IRQ3 エッジセレクト(IEG3) IRQ3 端子、TMIF 端子の入力センスを選択します。 ビット 3 説明 IEG3 0 IRQ3、TMIF端子入力の立ち下がりエッジを検出 1 IRQ3、TMIF端子入力の立ち上がりエッジを検出 (初期値) ビット 2:IRQ2 エッジセレクト(IEG2) IRQ2 端子の入力センスを選択します。 ビット 2 説明 IEG2 0 IRQ2 端子入力の立ち下がりエッジを検出 1 IRQ2 端子入力の立ち上がりエッジを検出 (初期値) ビット 1:IRQ1 エッジセレクト(IEG1) IRQ1 端子、TMIC 端子の入力センスを選択します。 ビット 1 説明 IEG1 0 IRQ1、TMIC端子入力の立ち下がりエッジを検出 1 IRQ1、TMIC端子入力の立ち上がりエッジを検出 (初期値) ビット 0:IRQ0 エッジセレクト(IEG0) IRQ0 端子の入力センスを選択します。 ビット 0 IEG0 84 説明 0 IRQ0 端子入力の立ち下がりエッジを検出 1 IRQ0 端子入力の立ち上がりエッジを検出 (初期値) 3. 例外処理 (2)割り込み許可レジスタ 1(IENR1 ) ビット: 7 IENTA 6 5 IENWP 4 IEN4 3 2 IEN3 IEN2 1 0 IEN1 IEN0 初期値: 0 0 0 0 0 0 0 0 R/W : R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W IENR1 は、8 ビットのリード/ライト可能なレジスタで、割り込み要求の許可/禁止を 制御します。 ビット 7:タイマ A 割り込みイネーブル(IENTA ) タイマ A オーバフロー割り込み要求の許可/禁止を制御します。 ビット 7 説明 IENTA 0 タイマ A の割り込み要求を禁止 1 タイマ A の割り込み要求を許可 (初期値) ビット 6:リザーブビット 本ビットはリード/ライト可能なリザーブビットです。リセット時は 0 にイニシャライ ズされます。 ビット 5:ウェイクアップ割り込みイネーブル(IENWP) WKP7∼WKP0 割り込み要求の許可/禁止を制御します。 ビット 5 説明 IENWP 0 WKP 7∼WKP 0 端子の割り込み要求を禁止 1 WKP 7∼WKP 0 端子の割り込み要求を許可 (初期値) ビット 4∼0:IRQ4∼IRQ0 割り込みイネーブル(IEN4 ∼IEN0 ) IRQ4∼IRQ0 割り込み要求の許可/禁止を制御します。 ビット n 説明 IENn 0 IRQn 端子の割り込み要求を禁止 1 IRQn 端子の割り込み要求を許可 (初期値) (n=4∼0) 85 3. 例外処理 (3)割り込み許可レジスタ 2(IENR2 ) ビット: 7 IENDT 6 5 4 IENAD IENTG 3 IENTFH 2 IENTFL 1 0 IENTC IENEC 初期値: 0 0 0 0 0 0 0 0 R/W : R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W IENR2 は、8 ビットのリード/ライト可能なレジスタで、割り込み要求の許可/禁止を 制御します。 ビット 7:直接遷移割り込みイネーブル(IENDT ) 直接遷移割り込み要求の許可/禁止を制御します。 ビット 7 説明 IENDT 0 直接遷移による割り込み要求を禁止 1 直接遷移による割り込み要求を許可 (初期値) ビット 6:A/D 変換器割り込みイネーブル(IENAD ) A/D 変換終了割り込み要求の許可/禁止を制御します。 ビット 6 説明 IENAD 0 A/D 変換器の割り込み要求を禁止 1 A/D 変換器の割り込み要求を許可 (初期値) ビット 5:リザーブビット 本ビットはリード/ライト可能なリザーブビットです。リセット時は 0 にイニシャライ ズされます。 ビット 4:タイマ G 割り込みイネーブル(IENTG ) タイマ G インプットキ ャプチャまたはオーバフロー割り込み要 求の許可/禁止を制御 します。 ビット 4 説明 IENTG 86 0 タイマ G の割り込み要求を禁止 1 タイマ G の割り込み要求を許可 (初期値) 3. 例外処理 ビット 3:タイマ FH割り込みイネーブル(IENTFH ) タイマFH コンペアマッチまたはオーバフロー割り込み要求の許可/禁止を制御します。 ビット 3 説明 IENTFH 0 タイマ FH の割り込み要求を禁止 1 タイマ FH の割り込み要求を許可 (初期値) ビット 2:タイマ FL割り込みイネーブル(IENTFL ) タイマFL コンペアマッチまたはオーバフロー割り込み要求の許可/禁止を制御します。 ビット 2 説明 IENTFL 0 タイマ FLの割り込み要求を禁止 1 タイマ FLの割り込み要求を許可 (初期値) ビット 1:タイマ C 割り込みイネーブル(IENTC ) タイマ C オーバフローまたはアンダフロー割り込み要求の許可/禁止を制御します。 ビット 1 説明 IENTC 0 タイマ C の割り込み要求を禁止 1 タイマ C の割り込み要求を許可 (初期値) ビット 0:非同期イベントカウンタ割り込みイネーブル(IENEC ) 非同期イベントカウントの許可/禁止を制御します。 ビット 0 説明 IENEC 0 非同期イベントカウンタの割り込み要求を禁止 1 非同期イベントカウンタの割り込み要求を許可 (初期値) なお、SCI3-1 および 3-2 の割り込みの制御については「10.2.6 シリアルコントロールレ ジスタ 3(SCR3)」を参照してください。 87 3. 例外処理 (4)割り込み要求レジスタ 1(IRR1) ビット: 7 IRRTA 6 5 — 4 IRRI4 3 2 IRRI3 IRRI2 1 0 IRRI1 IRRI0 初期値: 0 0 1 0 0 0 0 0 R/W : R/W* R/W* — R/W* R/W* R/W* R/W* R/W* 【注】 * フラグクリアのための"0"ライトのみ可能です。 IRR1 は、8 ビットリード/ライト可能なレジスタで、タイマ A、IRQ4∼IRQ0 割り込み要 求が発生すると対応するフラグが 1 にセットされます。各フラグは割り込みが受け付けら れてもオートクリアされません。各フラグをクリアする場合は 0 をライトしてクリアして ください。 ビット 7:タイマ A 割り込み要求フラグ(IRRTA ) ビット 7 説明 IRRTA 0 〔クリア条件〕 (初期値) IRRTA =1 の状態で IRRTAに 0 をライトしたとき 1 〔セット条件〕 タイマ A のカウンタ値がオーバフロー(H'FF →H'00 )したとき ビット 6:リザーブビット 本ビットはリード/ライト可能なリザーブビットです。リセット時は 0 にイニシャライ ズされます。 ビット 5:リザーブビット リザーブビットです。本ビットはリードすると常に 1 が読み出されます。ライトは無効 です。 88 3. 例外処理 ビット 4∼0:IRQ4∼IRQ0 割り込み要求フラグ(IRRI4 ∼IRRI0 ) ビット n 説明 IRRIn 〔クリア条件〕 0 (初期値) IRRIn =1 の状態で IRRIn に 0 をライトしたとき 〔セット条件〕 1 IRQn 端子が割り込み入力に設定されており、かつ当該端子に指定されたエッジ が入力されたとき (n=4∼0) (5)割り込み要求レジスタ 2(IRR2) ビット: 7 6 5 IRRDT IRRAD 4 3 IRRTG 2 IRRTFH IRRTFL 1 0 IRRTC IRREC 初期値: 0 0 0 0 0 0 0 0 R/W : R/W* R/W* R/W* R/W* R/W* R/W* R/W* R/W* 【注】 * フラグクリアのための"0"ライトのみ可能です。 IRR2 は、8 ビットリード/ライト可能なレジスタで、直接遷移、A/D 変換器、タイマ G、 タイマ FH、タイマ FL、タイマ C 割り込み要求が発生すると、対応するフラグが 1 にセッ トされます。各フラグは割り込みが受け付けられてもオートクリアされません。各フラグ をクリアする場合は 0 をライトしてクリアしてください。 ビット 7:直接遷移割り込み要求フラグ(IRRDT ) ビット 7 説明 IRRDT 0 〔クリア条件〕 (初期値) IRRDT =1 の状態で IRRDTに 0 をライトしたとき 1 〔セット条件〕 DTON に 1 をセットした状態でスリープ命令を実行し直接遷移したとき 89 3. 例外処理 ビット 6:A/D 変換器割り込み要求フラグ(IRRAD ) ビット 6 説明 IRRAD 0 〔クリア条件〕 (初期値) IRRAD=1 の状態で IRRADに 0 をライトしたとき 1 〔セット条件〕 A/D 変換器が変換終了し、ADSFがリセットされたとき ビット 5:リザーブビット 本ビットはリード/ライト可能なリザーブビットです。リセット時は 0 にイニシャライ ズされます。 ビット 4:タイマ G 割り込み要求フラグ(IRRTG ) ビット 4 説明 IRRTG 0 〔クリア条件〕 (初期値) IRRTG=1 の状態で IRRTGに 0 をライトしたとき 1 〔セット条件〕 TMIG端子が TMIG入力に設定されており、かつ当該端子に指定されたエッジが 入力されたとき。または、TMG の OVIEが 1 の状態で TCG がオーバフローし たとき。 ビット 3:タイマ FH割り込み要求フラグ(IRRTFH ) ビット 3 説明 IRRTFH 0 〔クリア条件〕 (初期値) IRRTFH =1 の状態で IRRTFHに 0 をライトしたとき 1 〔セット条件〕 8 ビットタイマモードで TCFHと OCRFH が一致したとき、また、16 ビットタ イマモードで TCF(TCFL、TCFH) と OCRF(OCRFL、OCRFH)が一致し たとき 90 3. 例外処理 ビット 2:タイマ FL割り込み要求フラグ(IRRTFL ) ビット 2 説明 IRRTFL 0 〔クリア条件〕 (初期値) IRRTFL =1 の状態で IRRTFL に 0 をライトしたとき 1 〔セット条件〕 8 ビットタイマモードで TCFLと OCRFLが一致したとき ビット 1:タイマ C 割り込み要求フラグ(IRRTC ) ビット 1 説明 IRRTC 0 〔クリア条件〕 (初期値) IRRTC =1 の状態で IRRTCに 0 をライトしたとき 1 〔セット条件〕 タイマ C のカウンタ値がオーバフロー(H'FF →H'00 ) 、またはアンダフロー (H'00 →H'FF )したとき ビット 0:非同期イベントカウンタ割り込み要求フラグ(IRREC ) ビット 0 説明 IRREC 0 〔クリア条件〕 (初期値) IRREC=1 の状態で IRRECに 0 をライトしたとき 1 〔セット条件〕 16 ビットカウンタモードで ECH がオーバフローしたとき、または 8 ビットカ ウンタモードで ECH または ECLがオーバフローしたとき 91 3. 例外処理 (6)ウェイクアップ割り込み要求レジスタ(IWPR) ビット: 7 6 IWPF7 IWPF6 5 初期値: 0 0 0 0 0 0 0 0 R/W : R/W* R/W* R/W* R/W* R/W* R/W* R/W* R/W* IWPF5 4 IWPF4 3 IWPF3 2 1 IWPF2 0 IWPF1 IWPF0 【注】 * フラグクリアのための"0"ライトのみ可能です。 IW PR は、8 ビットのリード/ライト可能なレジスタで、WKP 7∼WKP 0 端子がウェイク アップ入力に設定されており、当該端子に立ち上がりまたは立ち下がりエッジが入力され たとき、対応するフラグが 1 にセットされます。各フラグは割り込みが受け付けられても オートクリアされません。各フラグをクリアする場合は 0 をライトしてクリアしてくださ い。 ビット 7∼0:ウェイクアップ割り込み要求フラグ(IWPF7∼IWPF0) ビット n 説明 IWPFn 〔クリア条件〕 0 (初期値) IWPFn= 1 の状態で IWPFnに 0 をライトしたとき 〔セット条件〕 1 WKP n 端子がウェイクアップ入力に設定されており、かつ当該端子に立ち上が りまたは立ち下がりエッジが入力されたとき (n=7∼0) (7)ウェイクアップエッジセレクトレジスタ(WEGR ) ビット: 7 6 5 4 3 WKEGS7 WKEGS6 WKEGS5 初期値: 0 0 0 0 0 0 0 0 R/W : R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W WKEGS4 WKEGS3 2 1 WKEGS2 WKEGS1 0 WKEGS0 WEGR は、8 ビットのリード/ライト可能なレジスタで、WKPn 端子の立ち上がり/立 ち下がりエッジセンスを指定します。 リセット時、WEGR は H'00 にイニシャライズされます。 92 3. 例外処理 ビット n:WKPn エッジセレクト WKPn 端子の入力センスを選択します。 ビット n 説明 WKEGSn 0 WKPn 端子の立ち下がりエッジを検出 1 WKPn 端子の立ち上がりエッジを検出 (初期値) (n=7∼0) 3.3.3 外部割り込み 外部割り込みには、WK P7∼WK P0 割り込みと、IR Q4∼IR Q0 割り込みの 13 要因がありま す。 (1)WKP 7∼WKP 0 割り込み WK P7∼WK P0 割り込みは WK P7∼WK P0 端子の立ち上がり/立ち下がりエッジ入力によ り要求されます。 P MR 5 により端子機能が WKP 7∼WKP 0 端子に選択 された状態で立ち上がり/立ち下が りエッジが入力されると、IW PR の対応するビットが 1 にセットされ、割り込み要求を発 生します。 ウェイクアップ割り込み要求の受け付けは、IEN R1 の IEN WP を 0 にクリアすることに より禁止できます。また、CCR の I ビットを 1 にすることによりすべての割り込みをマス クできます。 WKP7∼WKP0 割り込みの割り込み例外処理が受け付けられると、CCR の I ビットが 1 に セットされます。WKP7∼WKP0 割り込み例外処理のベクタ番号は 9 です。8 つの割り込み 要因が 1 つのベクタ番号に割り付けられているため、例外処理ルーチンで要因を判別して ください。 (2)IRQ4∼IRQ0 割り込み IRQ4∼IRQ0 割り込みは、IRQ4∼IRQ0 端子の入力信号により要求されます。 IR Q4∼IR Q0 割り込みは、立ち上がり/立ち下がりエッジセンスを IEG R の IEG 4∼IEG 0 により指定できます。 PMR3、PMR1 により端子機能が IRQ4∼IRQ0 端子に選択された状態で指定されたエッジ が入力されると、IRR1 の対応するビットが 1 にセットされ、割り込み要求を発生します。 割り込み要求の受け付けは、IEN R1 の IEN 4∼IEN 0 を 0 にクリアすることにより、禁止 できます。また、CCR の I ビットを 1 にセットすることによりすべての割り込みをマスク できます。 IRQ4∼IRQ0 割り込みの割り込み例外処理が受け付けられると、CCR の I ビットが 1 にセ 93 3. 例外処理 ットされます。 IRQ4∼IRQ0 割り込み例外処理のベクタ番号は 8∼4 です。優先順位は IRQ4(低)→IRQ0 (高)の順に高くなります。詳細は表 3.2 を参照してください。 3.3.4 内部割り込み 内蔵周辺モジュールからの割り込みによる内部割り込み要因は、23 要因あります。 内蔵周辺モジュールからの割り込み要求が発生すると、IR R 2、IR R 1 の対応するビット が 1 にセットされます。IEN R2、IEN R1 の各ビットを 0 にクリアすることにより、各割り 込み要求の受け付けは禁止できます。また、CCR の I ビットを 1 にセットすることにより、 すべての割り込みをマスクできます。 これらの割り込み例外処理が受け付けられると、CCR の I ビットは 1 にセットされます。 ベクタ番号は 20∼11 です。内蔵周辺モジュールからの割り込みの優先順位については表 3.2 を参照してください。 3.3.5 割り込み動作 割り込みは、割り込みコントローラによって制御されます。割り込みコントローラのブ ロック図を図 3.2 に、割り込み受け付けまでのフローを図 3.3 に示します。 割り込み動作は以下のとおりです。 (1)割り込み許可レジスタの対応するビットが 1 にセットされている状態で、割り込み要 因が発生したとき、割り込みコントローラに対して割り込み要求信号が送られます。 (2)割り込みコントローラに割り込み要求信号が送られると、割り込み要求フラグがセッ トされます。 (3)割り込み許可フラグが 1 にセットされている割り込みの中で、優先順位に従って最高 位の割り込み要求が選択され、その他は保留となります(表 3.2 参照)。 (4)C CR の I ビットを参照し、I ビットが 0 にクリアされている場合は、割り込み要求は 受け付けられますが、I ビットが 1 にセットされている場合は割り込み要求は保留とな ります。 (5)割 り込み要求が受け 付けられると、そ のとき実行中の命 令の処理が終了し た後、P C と CCR がスタック領域に退避されます。このときのスタックの状態を図 3.4 に示しま す。スタックされる P C は、リターン後に実行する最初の命令のアドレスを示してい ます。 (6)CCR の I ビットが 1 にセットされます。これにより、すべての割り込みはマスクされ ます。 (7)受け付けた割り込みに対応するベクタアドレスを生成し、そのアドレスの内容によっ て示されるアドレスから、割り込み処理ルーチンの実行を開始します。 割り込みシーケンスを図 3.5 に示します。 94 3. 例外処理 【注】 1. 本 LSIでは、割り込み許可レジスタをクリアすることにより割り込みをディス エーブルにする場合、または割り込み要求レジスタをクリアする場合は、必ず 割り込みをマスクした状態(I=1)で行ってください。 2. I=0 の状態で上記の操作を行うと、当該操作命令の実行と当該割り込みの発生 が競合した場合には、当該操作命令の実行終了時に発生した割り込みに対応す る例外処理を実行します。 割り込みコントローラ 優 外部割り込み または 内部割り込み 先 順 位 判 割り込み要求 定 外部割り込み または 内部割り込みの イネーブル信号 I CCR(CPU) 図 3.2 割り込みコントローラのブロック図 95 3. 例外処理 プログラム実行状態 No IRRI0=1 Yes No IEN0=1 Yes IRRI1=1 No Yes IEN1=1 No Yes IRRI2=1 No Yes IEN2=1 No Yes IRRDT=1 No Yes IENDT=1 Yes No I=0 Yes PCの退避 CCRの退避 I←1 割り込み処理ルーチンへ分岐 <記号説明> PC :プログラムカウンタ CCR :コンディションコードレジスタ I :CCRのIビット 図 3.3 割り込み受け付けまでのフロー 96 No 3. 例外処理 SP – 4 SP(R7)→ CCR SP – 3 SP+1 CCR* SP – 2 SP+2 PCH SP – 1 SP+3 PCL SP(R7)→ スタック領域 偶数番地 SP+4 割り込み例外処理開始前 割り込み例外処理終了後 スタックへの退避 <記号説明> PCH :プログラムカウンタ(PC)の上位8ビット PCL :プログラムカウンタ(PC)の下位8ビット CCR :コンディションコードレジスタ SP :スタックポインタ 【注】 1. PCはリターン後に実行する最初の命令アドレスです。 2. レジスタの退避/復帰は必ずワードサイズで、偶数アドレスから行ってください。 * リターン時には無視されます。 図 3.4 割り込み例外処理終了後のスタック状態 97 98 図 3.5 割り込みシーケンス (16ビット幅) 内部データバス ライト信号 内部 リード信号 内部 アドレスバス 内部 φ 要求信号 割り込み (2) (1) 内部処理 (1) (5) スタック (7) (6) (9) (8) ベクタフェッチ 内部処理 (8)ベクタアドレス (9)割り込み処理ルーチン開始アドレス (ベクタアドレスの内容) (10)割り込み処理ルーチン先頭命令 (2)(4)命令コード(実行されません。) (3)命令のプリフェッチアドレス(実行されません。) (5)SP-2 (6)SP-4 (7)CCR (10) (9) の命令プリフェッチ 割り込み処理ルーチン (1)命令のプリフェッチアドレス(実行されません。退避PC内容であり、リターンアドレスです。) (4) (3) 割り込み受け付け 割り込みレベル判定 命令終了待ち 命令プリフェッチ 3. 例外処理 3. 例外処理 3.3.6 割り込み応答時間 割り込み要求フラグがセットされた後、割り込み処理ルーチンの先頭命令を実行するま での待ちステート数を表 3.4 に示します。 表 3.4 割り込み待ちステート数 項目 実行中の命令終了時の待ち時間* ステート数 合計 1∼13 15∼27 PC、CCR のスタック 4 ベクタフェッチ 2 命令フェッチ 4 内部処理 4 【注】 * EEPMOV 命令は除きます。 99 3. 例外処理 3.4 使用上の注意事項 3.4.1 スタック領域に関する使用上の注意事項 本 LSI では、ワードデータをアクセスする場合は、アドレスの最下位ビットは 0 とみな されます。スタック領域に対するアクセスは、常にワードサイズで行い、スタックポイン タ(SP:R7)の内容は奇数にしないでください。すなわち、レジスタの退避や復帰は、「PUSH Rn(MOV.W Rn, @-SP)」または「POP Rn(MOV.W @SP+, Rn)」を使用してください。 S P に奇数を設定すると、誤動作の原因となります。S P に奇数を設定した場合の動作例 を図 3.6 に示します。 SP PCH SP PCL SP R1L H'FEFC PCL H'FEFD H'FEFF BSR命令 SPにH'FEFFを設定 MOV.B R1L, @-R7 SPを越えてスタックされる。 PCHの内容が失われる。 <記号説明> PCH :プログラムカウンタの上位バイト PCL :プログラムカウンタの下位バイト R1L :汎用レジスタのR1L SP :スタックポインタ 図 3.6 SPに奇数を設定したときの動作 また、割り込み例外処理および R TE 命令実行時の C CR の退避時および復帰時はワード サイズで扱われます。退避時には、ワードサイズデータの上位バイトおよび下位バイトと もに CCR の値が退避されます。復帰時には、偶数アドレスの値が CCR に格納され、奇数 アドレスの値は無視されます。 100 3. 例外処理 3.4.2 ポートモードレジスタを書き換える際の注意事項 外部割り込み端子の機能切り替えのためにポートモードレジスタを書き換える際には、 以下の点に注意してください。 外部割り込み端子(IRQ4∼IRQ0、WKP7∼WKP0)を制御しているポートモードレジスタ を書き換えて端子機能を切り替えた場合、端子に有効な割り込みが入力されていなくても、 端子機能を切り替えた時点で割り込み要求フラグが 1 にセットされますので、割り込み要 求フラグを 0 にクリアしてから使用してください。 1 にセットされる割り込み要求フラグとその条件を表 3.5 に示します。 101 3. 例外処理 表 3.5 割り込み要求フラグが 1 にセットされる条件 1 にセットされる 割り込み要求フラグ IRR1 条件 IRRI4 ・IRQ4 端子が Low レベルで IEGRの IEG4が 0 の状態で、PMR1 の IRQ4 を 0 から 1 に書き換えたとき ・IRQ4 端子が Low レベルで IEGRの IEG4が 1 の状態で、PMR1 の IRQ4 を 1 から 0 に書き換えたとき IRRI3 ・IRQ3 端子が Low レベルで IEGRの IEG3が 0 の状態で、PMR1 の IRQ3 を 0 から 1 に書き換えたとき ・IRQ3 端子が Low レベルで IEGRの IEG3が 1 の状態で、PMR1 の IRQ3 を 1 から 0 に書き換えたとき IRRI2 ・IRQ2 端子が Low レベルで IEGRの IEG2が 0 の状態で、PMR1 の IRQ2 を 0 から 1 に書き換えたとき ・IRQ2 端子が Low レベルで IEGRの IEG2が 1 の状態で、PMR1 の IRQ2 を 1 から 0 に書き換えたとき IRRI1 ・IRQ1 端子が Low レベルで IEGRの IEG1が 0 の状態で、PMR1 の IRQ1 を 0 から 1 に書き換えたとき ・IRQ1 端子が Low レベルで IEGRの IEG1が 1 の状態で、PMR1 の IRQ1 を 1 から 0 に書き換えたとき IRRI0 ・IRQ0 端子が Low レベルで IEGRの IEG0が 0 の状態で、PMR3 の IRQ0 を 0 から 1 に書き換えたとき ・IRQ0 端子が Low レベルで IEGRの IEG0が 1 の状態で、PMR3 の IRQ0 を 1 から 0 に書き換えたとき IWPR IWPF7 WKP 7 端子が Low レベルの状態で、PMR5 の WKP7 を 0 から 1 に書き換え たとき IWPF6 WKP 6 端子が Low レベルの状態で、PMR5 の WKP6 を 0 から 1 に書き換え たとき IWPF5 WKP 5 端子が Low レベルの状態で、PMR5 の WKP5 を 0 から 1 に書き換え たとき IWPF4 WKP 4 端子が Low レベルの状態で、PMR5 の WKP4 を 0 から 1 に書き換え たとき IWPF3 WKP 3 端子が Low レベルの状態で、PMR5 の WKP3 を 0 から 1 に書き換え たとき IWPF2 WKP 2 端子が Low レベルの状態で、PMR5 の WKP2 を 0 から 1 に書き換え たとき IWPF1 WKP 1 端子が Low レベルの状態で、PMR5 の WKP1 を 0 から 1 に書き換え たとき IWPF0 WKP 0 端子が Low レベルの状態で、PMR5 の WKP0 を 0 から 1 に書き換え たとき 102 3. 例外処理 ポートモードレジスタの操作と割り込み要求フラグのクリアの手順を図 3.7 に示します。 端子機能を切り替える場合は、ポートモードレジスタの操作前に割り込み禁止状態にし て、ポートモードレジスタ操作後に、少なくとも 1 命令(NOP 命令で可)実行してから、 1 にセットされた割り込み要求フラグを 0 にクリアしてください。ポートモードレジスタ 操作後に 1 命令実行せず割り込み要求フラグを 0 にクリアする命令を実行しても、割り込 み要求フラグはクリアされませんので注意してください。 なお、端子機能切り替えに伴う割り込み要求フラグのセットを回避する他の方法として、 表 3.5 の条件を満たさないように端子を High レベルに制御して行う方法もあります。 CCRのIビット←1 割り込み禁止状態にします(割り込み許可レジ スタ1の割り込みイネーブルを操作して割り込 み禁止状態にしても可)。 ポートモードレジスタを操作 ポートモードレジスタを操作した後、少なくと NOP命令 も1命令(NOP命令で可)実行してから、割り 込み要求フラグを0にクリアします。 割り込み要求フラグを 0にクリア CCRのIビット←0 割り込み許可状態にします。 図 3.7 ポートモードレジスタ操作と割り込み要求フラグのクリア手順 103 3. 例外処理 3.4.3 割り込み要求フラグをクリアする方法 割り込み要求レジスタ(IRR1、IRRI2、IWPR)のフラグクリアは下記の「(1)推奨方 法」で行ってください。 (1)推奨方法 フラグクリアの処理を 1 命令で実施します。この命令には、ビット操作命令とバイトサ イズのデータ転送命令が使用できます。下記に「IRRI1(IRRI1 のビット 1)をクリアする 場合」のプログラム例を 2 つ示します。 BCLR #1, @IRR 1:8 MOV.B R1L, @IRR1:8(R1L の値を B′11111101 に設定しておく) (2)誤動作する例 フラグクリアの処理を複数命令で実施する場合には、命令の実行中に他のフラグがセッ トされたにもかかわらずこれをクリアしてしまう場合があり、誤動作の原因となります。 次に「IRRI1(IRRI1 のビット 1)をクリアする場合」に IRRI0 もクリアにして無効にし てしまう 1 例を示します。 MOV.B @IRR1:8, R1L・・・・・・・・この時点では IRRI0=0 AND.B # B′11111101, R1L・・・・・・・・ここで IRRI0=1 MOV.B R1L, @IRR1:8・・・・・・・・IRRI0=0 にクリアされる。 上記の例では AND.B 命令実行中に IRQ0 割り込みが発生する場合を想定しています。 本来の目的である IR R I1 に加えて IR R I0 もクリアしてしまうため、IR Q0 割り込みが無 効になってしまいます。 104 4. クロック発振器 第 4 章 目次 4.1 概要............................................................................................................................................................................................................107 4.1.1 ブロック図............................................................................................................................................107 4.1.2 システムクロックとサブクロック..........................................................................................107 4.2 システムクロック発振器...............................................................................................................................................................108 4.3 サブクロック発振器.........................................................................................................................................................................111 4.4 プリスケーラ........................................................................................................................................................................................113 4.5 発振子に関する注意事項...............................................................................................................................................................114 4.5.1 発振安定待機時間の定義..............................................................................................................115 4.5.2 水晶発振子をご使用の場合の注意事項(セラミック発振子は除く)...............117 4. クロック発振器 106 4. クロック発振器 4.1 概要 本 LSI は、クロック発生回路(CPG:Clock Pulse Generator)を内蔵しています。 クロック発生回路は、システムクロック発振器、システムクロック分周器からなるシス テムクロック発生回路と、サブクロック発振器、サブクロック分周器からなるサブクロッ ク発生回路の 2 つの回路から構成されます。 4.1.1 ブロック図 図 4.1 にクロック発生回路のブロック図を示します。 φOSC/2 OSC1 OSC2 システム クロック 発振器 φOSC (fOSC) システム クロック 分周器(1/2) システム クロック 分周器 システムクロック発生回路 φOSC/16 φOSC/32 φOSC/64 φOSC/128 φ プリスケーラS 13ビット φ/2 ∼ φ/8192 φW X1 X2 サブ クロック 発振器 φW/2 φW サブ (fW) クロック 分周器(1/2、 φW/4 φSUB φW/8 φW/2 φW/4 1/4、1/8) サブクロック発生回路 プリスケーラW 5ビット φW/8 ∼ φW/128 図 4.1 クロック発生回路のブロック図 4.1.2 システムクロックとサブクロック クロック(φおよびφSUB )は、CPU および周辺機能を動作させるための基準クロックで す。 φをシステムクロック、φSUB をサブクロックと呼びます。また、φOSC を OSC クロック、 φW をウォッチクロックと呼びます。 クロックφ/8192、φ/4096、φ/2048、φ/1024、φ/512、φ/256、φ/128、φ/64、φ/32、 φ/16、φ/8、φ/4、φ/2、φW /128、φW /64、φW /32、φW /16、φW /8、φW /4、φW /2、φW は、 周辺機能で必要とするクロックであり各周辺機能によって異なります。 107 4. クロック発振器 4.2 システムクロック発振器 システムクロック分周器へクロックを供給する方法には、水晶発振子またはセラミック 発振子を接続する方法と、外部クロックを入力する方法があります。 (1)水晶発振子を接続する方法 水晶発振子の接続例を図 4.2 に示します。 C1 Rf=1MΩ±20% OSC1 Rf C2 OSC2 発振周波数 4.0MHz メーカ C1, C2推奨値 型 式 日本電波工業 12pF±20% NR-18 (NDK03) 〈注〉回路定数は、発振子メーカと、十分ご相談ください。 図 4.2 水晶発振子の接続例 図 4 .3 に水晶発振子の等価回路を示します。発振子は表 4 .1 に示す特性のものを使用し てください。 LS CS RS OSC1 OSC2 CO 図 4.3 水晶発振子の等価回路 表 4.1 水晶発振子のパラメータ 108 周波数(MHz) 4.193 RS(max) 100 Ω C0(max) 16pF 4. クロック発振器 (2)セラミック発振子を接続する方法 セラミック発振子の接続例を図 4.4 に示します。 C1 OSC1 Rf=1MΩ±20% 〈注〉 回路定数は、発振子メーカと、 十分ご相談ください。 Rf C2 OSC2 発振周波数 4.0MHz メーカ C1, C2推奨値 村田製作所 30pF±10% 型 式 CSA4.00MG 図 4.4 セラミック発振子の接続例 (3)ボード設計上の注意 水晶発振子(セラミック発振子)を接続して発振させる場合、次の点に注意してくださ い。 発振回路部の近くで信号線を通過させないでください。誘導により正しい発振ができな くなる場合があります(図 4.5 参照)。 また、ボード設計に際しては、発振子および負荷容量はできるだけ OSC1、OSC2 端子の 近くに配置してください。 不可 信号A 信号B C1 OSC1 OSC2 C2 図 4.5 発振回路部のボード設計に関する注意事項 109 4. クロック発振器 (4)外部クロックを入力する方法 外部クロックを OSC1 端子に接続し、OSC2 端子をオープン状態にします。 この場合の接続例を図 4.6 に示します。 OSC1 OSC2 外部クロック入力 オープン 図 4.6 外部クロックを入力する場合の接続例 周波数 OSC クロック(φOSC) duty 45%∼55% 〈注意事項〉 水晶発振子 またはセラミック発振子を 接続する場合、回路定数は 発振子、実装回 路の浮遊容量 などにより異なるため、水 晶発振子メーカ、セラミッ ク発振子メー カと十分ご相談の上決定してください。 110 4. クロック発振器 4.3 サブクロック発振器 (1)32.768kHz/38.4kHz水晶発振子を接続する方法 サブクロック分周器へクロックを供給するには、図 4 .7 に示すように 32. 768kHz または 38.4kHz の水晶発振子を接続します。接続する場合の注意については、「4.2(3) ボード 設計上の注意」と同様です。 C1 X1 C1=C2=15pF(typ) 〈注〉 回路定数は、発振子メーカと、 十分ご相談ください。 C2 X2 発振周波数 メーカ 型 式 38.4kHz セイコーインスツルメンツ VTC-200 32.768kHz 日本電波工業 MX73P 図 4.7 32.768kHz/38.4kHz水晶発振子の接続例 図 4.8 に水晶発振子の等価回路を示します。 LS CS RS X1 X2 CO CO=1.5pF(typ.) RS=14kΩ(typ.) fW=32.768kHz/38.4kHz 図 4.8 32.768kHz/38.4kHz水晶発振子の等価回路 (2)サブクロックを必要としない場合の端子処理 サブクロックを必要としない場合には、図 4 .9 に示すように X1 端子を GND に接続し、 X2 端子をオープンとしてください。 X1 GND X2 オープン 図 4.9 サブクロックを必要としない場合の端子処理 111 4. クロック発振器 (3)外部クロックを入力する 外部クロックを X1 端子に接続し、X2 端子をオープン状態にします。 この場合の接続例を図 4.10 に示します。 X1 X2 外部クロック入力 オープン 図 4.10 外部クロックを入力する場合の接続例 112 周波数 サブクロック(φw) duty 45%∼55% 4. クロック発振器 4.4 プリスケーラ 本 LS I は、入力クロックの異なる 2 本のプリスケーラ(プリスケーラ S 、プリスケーラ W)を内蔵しています。 プリスケーラ S は、システムクロック(φ)を入力クロックとする 13 ビットのカウン タで、分周した出力を内蔵周辺モジュールの内部クロックとして使用します。プリスケー ラ W は 32.768kHz または 38.4kHz を 4 分周したクロック(φW /4)を入力とする 5 ビットの カウンタで、分周した出力をタイマ A の時計用タイムベース動作に使用します。 (1)プリスケーラ S(PSS) プリスケーラ S は、システムクロック(φ)を入力クロックとする 13 ビットのカウン タで、1 サイクルごとにカウントアップします。 リセット時、プリスケーラ S は H'0000 にイニシャライズされ、リセット解除後、カウ ントアップを開始します。 スタンバイモード、ウォッチモード、サブアクティブモード、およびサブスリープモー ドでは、システムクロック発振器が停止するためプリスケーラ S の動作も停止します。こ のとき、プリスケーラ S は H'0000 にイニシャライズされます。 CPU によるプリスケーラ S のデータリード/ライトはできません。 プリスケーラ S の出力は、タイマ A、タイマ C、タイマ F、タイマ G、 SCI3-1、SCI3-2、 A/D 変換器、LC D コントローラ、ウォッチドッグタイマおよび 14 ビット P WM で共用し ており、分周比は各内蔵周辺機能で独立に設定できます。 なお、アクティブ(中速)モードではプリスケーラ S のクロック入力がφOSC /16、φOSC /32、 φOSC /64 またはφOSC /128 となります。 (2)プリスケーラ W (PSW) プリスケーラ W は、32.768kHz または 38.4kHz を 4 分周したクロック(φW /4)を入力ク ロックとする 5 ビットのカウンタです。 リセット時、プリスケーラ W は H'00 にイニシャライズされ、リセット解除後、カウン トアップを開始します。 スタンバイモード、ウォッチモード、サブアクティブモード、およびサブスリープモー ドに移行しても、X1、X2 端子にクロックが供給されているかぎり、プリスケーラ W は動 作を継続します。 プリスケーラ W は、TMA の TMA3、TMA2 を各々1 に設定することでリセットできま す。 また、プリスケーラ W の出力は、タイマ A のクロックとして使用できます。このとき、 タイマ A は時計用タイムベースとして機能します。 113 4. クロック発振器 4.5 発振子に関する注意事項 発振子に関する諸特性は、ユーザのボード設計に密接に関係しますので本章で案内する 発振子の接続例を参考に、マスク ROM 版、ZTAT 版共にユーザ側での十分な評価を実施 してご使用願います。発振子の回路定格は発振子、実装回路の浮遊容量などにより異なる ため、発振子メーカと十分ご相談の上決定してください。発振端子に印加される電圧が最 大定格を超えないような設計を行ってください。 TEST OSC1 OSC2 Vss X2 X1 P17 (Vss) 図 4.11 水晶、セラミック発振子の配置例 図 4.12(1)は発振子メーカが推奨している負性抵抗の測定回路です。本回路による負 性抵抗が発振子メーカの推奨するレベルに達していないと、メイン発振器が発振開始しに くい場合がありますので、ご注意ください。 発振子メーカの推奨する負性抵抗値以下で、発振しない現象が確認された場合には、図 4.12(2)∼(4)に示す変更を行って頂けますよう、お願いします。なお、採用する変更 案、コンデンサ容量値は負性抵抗および周波数偏差等の評価結果により決定くださいます よう、お願いします。 114 4. クロック発振器 変更点 OSC1 OSC1 C1 C1 Rf Rf OSC2 C2 OSC2 C2 負性抵抗−R追加 (1)負性抵抗測定回路 (2)発振回路変更案1 変更点 C3 変更点 OSC1 C1 OSC1 C1 Rf Rf 変更点 OSC2 C2 OSC2 C2 (3)発振回路変更案2 (4)発振回路変更案3 図 4.12 負性抵抗測定と回路変更案 4.5.1 発振安定待機時間の定義 図 4.13 にシステムクロック発振器に発振子を接続しているときに、スタンバイモード、 ウォッチモード、サブアクティブモードからアクティブ(高速、中速)モードに遷移する 場合の発 振波形(OS C2)、シ ステムクロック (φ)および、 マイクロコンピュ ータの動 作モードを示します。 図 4 .1 3 に示すように、スタンバイモード、ウォッチモード、サブアクティブモードに おいては、システムクロック発振器が停止しているため、アクティブ(高速、中速)モー ドに遷移する場合、下記 2 項目(発振安定時間、待機時間)の合計時間が必要となります。 (1)発振安定時間(trc) 割り込みが発生し、システムクロック発振器の発振波形が変化を開始した時点から、発 信波形の振幅が大きくなり発振周波数が安定するまでの時間。 (2)待機時間 発振波形の周波数およびシステムクロックが安定してから、CPU および周辺機能が動作 し始めるまでに必要とする時間。 待機時間の設定は、スタンバイタイマセレクト 2∼0(STS2∼0)(システムコントロー ルレジスタ 1(SYSCR1)のビット 6∼4)の設定値により選択できます。 115 4. クロック発振器 発振波形 (OSC2) システムクロック (φ) 発振安定時間 待機時間 動作モード スタンバイモード ウォッチモード サブアクティブモード 発振安定待機時間 アクティブ(高速)モード または アクティブ(中速)モード 割り込み受け付け 図 4.13 発振安定待機時間 割り込みやリセットにより、スタンバイモード、ウォッチモード、サブアクティブモー ドを解除し、アクティブ(高速、中速)モードに遷移する場合、割り込みが受け付けられ た時点で発振波形が変化を開始します。したがって、スタンバイモード、ウォッチモード、 サブアクティブモードにおいて発振子を接続している場合、システムクロック発振器は停 止しているため、この発振波形が変化を開始した時点から発振波形の振幅が大きくなり発 振周波数が安定するまでの時間、すなわち発振安定時間が必要となります。 この状態遷移時の発振安定時間はパワーオン時の発振安定時間(電源電圧が規定の電圧 に達してから発振が安定するまでの時間)と同じであり、AC 特性の「発振安定時間 trc」 において規定しています。 一方、いったんシステムクロックが停止した場合、CPU および周辺機器を正常動作させ るためには 8 ステート以上の待機時間を必要とします。 以上のことから、割り込みが発生してから C PU および周辺機器が動作するまでに必要 となる時間は、前述の発振安定時間と待機時間を合わせた時間になります。この合計時間 を発振安定待機時間と呼び、下記(1)式で表します。 発振安定待機時間=発振安定時間+待機時間 =trc +(8∼131,072 ステート)・・・・・・・・(1) したがって、システムクロック発振器に発振子を接続しているときに、スタンバイモー ド、ウォッチモード、サブアクティブモードからアクティブ(高速、中速)モードに遷移 する場合には、実装回路において十分な評価を行ったうえ、発振安定待機時間を決めてく ださい。特に発振安定時間は実装回路の定数、浮遊容量等により異なるため、発振子メー カーとご相談の上決定してください。 116 4. クロック発振器 4.5.2 水晶発振子をご使用の場合の注意事項(セラミック発振子は除く) マイクロコンピュータが動作すると、システムクロックに同期して内部の電源電位が多 少変動します。また、水晶発振子個別の特性によっては、発振安定待機時間直後に発振波 形の振幅が十分に成長していない場合があり、発振波形が電源電位変動の影響を受けやす い状態にあります。この状態では発振波形が乱れる場合があり、システムクロックが不安 定になってマイクロコンピュータの誤作動につながります。 誤作動を起こす場合 には、スタンバイタイマセレクト 2∼0(S TS 2 ∼0)(システムコン トロールレジスタ 1(S YSC R 1)のビット 6∼4)の設定を変更し、待機時間をさらに長い 時間の設定にしてお使いください。 例えば、待機時間=16 ステートの設定で誤作動する場合、待機時間=8, 192 ステート以 上の設定で動作をご確認ください。 また、リセット時に状態遷移時と同様の誤作動が起こる場合、R ES 端子を Low レベル に保持する時間を長くしてください。 117 4. クロック発振器 118 5. 低消費電力モード 第 5 章 目次 5.1 概要............................................................................................................................................................................................................121 5.1.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 5.7 システムコントロールレジスタ...............................................................................................124 スリープモード...................................................................................................................................................................................128 5.2.1 スリープモードへの遷移..............................................................................................................128 5.2.2 スリープモードの解除...................................................................................................................128 5.2.3 スリープ(中速)モードの動作周波数について............................................................128 スタンバイモード..............................................................................................................................................................................129 5.3.1 スタンバイモードへの遷移.........................................................................................................129 5.3.2 スタンバイモードの解除..............................................................................................................129 5.3.3 スタンバイモード解除後の発振安定時間の設定............................................................130 5.3.4 スタンバイモードへの遷移と端子状態................................................................................131 5.3.5 スタンバイモード前後で外部入力信号が変化する場合の注意事項....................131 ウォッチモード...................................................................................................................................................................................133 5.4.1 ウォッチモードへの遷移..............................................................................................................133 5.4.2 ウォッチモードの解除...................................................................................................................133 5.4.3 ウォッチモード解除後の発振安定時間の設定.................................................................133 5.4.4 ウォッチモード前後で外部入力信号が変化する場合の注意事項.........................133 サブスリープモード.........................................................................................................................................................................134 5.5.1 サブスリープモードへの遷移....................................................................................................134 5.5.2 サブスリープモードの解除.........................................................................................................134 サブアクティブモード....................................................................................................................................................................135 5.6.1 サブアクティブモードへの遷移...............................................................................................135 5.6.2 サブアクティブモードの解除....................................................................................................135 5.6.3 サブアクティブモードの動作周波数について.................................................................135 アクティブ(中速)モード..........................................................................................................................................................136 5.7.1 アクティブ(中速)モードへの遷移.....................................................................................136 5.7.2 アクティブ(中速)モードの解除..........................................................................................136 5. 低消費電力モード 5.7.3 5.8 5.9 120 アクティブ(中速)モードの動作周波数について.......................................................136 直接遷移..................................................................................................................................................................................................137 5.8.1 直接遷移の概要..................................................................................................................................137 5.8.2 直接遷移の時間..................................................................................................................................138 5.8.3 直接遷移前後で外部入力信号が変化する場合の注意事項........................................140 モジュールスタンバイモード.....................................................................................................................................................141 5.9.1 モジュールスタンバイモードの設定.....................................................................................141 5.9.2 モジュールスタンバイモードの解除.....................................................................................141 5. 低消費電力モード 5.1 概要 本 LSI には、リセット解除後に LSI が動作するモードとして、消費電力を著しく低下さ せる 8 種類の低消費電力モードを含む、9 種類の動作モードを持っています。 表 5.1 に動作モードの概要を示します。 表 5.1 動作モードの概要 動作モード アクティブ(高速)モード 説明 CPU がシステムクロックにより、高速動作でプログラムを実行して いるモードです。 アクティブ(中速)モード CPU がシステムクロックにより、低速動作でプログラムを実行して いるモードです。 サブアクティブモード CPU がサブクロックにより、低速動作でプログラムを実行している モードです。 スリープ(高速)モード CPU が動作を停止し、内蔵周辺機能がシステムクロックで動作して いるモードです。 スリープ(中速)モード CPU が動作を停止し、内蔵周辺機能がシステムクロックの 1/64、 1/32、1/16、1/8 の周波数で動作しているモードです。 サブスリープモード CPU が動作を停止し、タイマ A、タイマ C、タイマ G、タイマ F、 WDT、SCI3-1、SCI3-2、AEC および LCDコントローラ/ドライバ がサブクロックで動作しているモードです。 ウォッチモード CPU が動作を停止し、タイマ A の時計機能、タイマ F、タイマ G、 AEC および LCDコントローラ/ドライバがサブクロックで動作して いるモードです。 スタンバイモード CPU およびすべての内蔵の周辺機能が動作を停止しているモードで す。 モジュールスタンバイモード ソフトウェアによって指定された内蔵の周辺機能ごとにスタンバイ モードの状態になり、動作を停止しているモードです。 上記 9 種類の動作モードのうち、アクティブ(高速)モード以外の動作モードを低消費 電力モードと呼びます。また、本章では、アクティブ(高速)モードとアクティブ(中速) モードを総称してアクティブモードと呼びます。 121 5. 低消費電力モード 図 5.1 にモード遷移図を示します。 リセット状態 プログラム実行状態 SLEEP d 命令 プログラム停止状態 スタンバイ プログラム停止状態 SLEEP命令 a アクティブ (高速) モード スリープ (高速) モード 3 4 モード d SLEEP 命令 f g SLEEP 命令 a SLEEP 命令 SLEEP 命令 SLEEP b 命令 4 e 1 SLEEP 命令 SLEEP b 命令 アクティブ (中速) モード j e SLEEP 命令 SLEEP 命令 1 スリープ (中速) モード 3 h SLEEP 命令 i SLEEP 命令 i SLEEP 命令 e SLEEP命令 ウォッチモード SLEEP命令 c サブアクティブ 1 :例外処理を行って遷移します。 モードに遷移に関する条件(1) サブスリープモード 2 モード 低消費電力モード モードに遷移に関する条件(2) 割り込み要因 LSON MSON SSBY TMA3 DTON a 0 0 0 * 0 b 0 1 0 * 0 c 1 * 0 1 0 d 0 * 1 0 0 e * * 1 1 0 f 0 0 0 * 1 3 すべての割り込み g 0 1 0 * 1 4 IRQ1 、IRQ0 、WKP7 ∼WKP0 割り込み h 0 1 1 1 1 i 1 * 1 1 1 j 0 0 1 1 1 1 タイマA割り込み、タイマF、タイマG、 2 タイマA、タイマC、タイマF、タイマG、 IRQ0 割り込み、WKP7 ∼WKP0 割り込み SCI3-1、SCI3-2 割り込み、IRQ4 ∼ IRQ0 割り込み、WKP7 ∼WKP0 割り込み、AEC * :Don't care 【注】 1. 割り込みによって各モード間の遷移を行う場合は、割り込み要因発生のみで遷移することはできません。 必ず割り込み要求を受け付けてから、割り込み処理を行うようにしてください。 2. 各モード間の遷移条件の詳細は、5.2∼5.9節の各モードの説明を参照してください。 図 5.1 モード遷移図 122 5. 低消費電力モード 表 5.2 に各モードでの LSIの内部状態を示します。 表 5.2 各動作モードでの LSIの状態 アクティブ スリープ 機能 高速 中速 高速 中速 ウォッチ システムクロック発振器 動作 動作 動作 動作 停止 停止 停止 停止 サブクロック発振器 動作 動作 動作 動作 動作 動作 動作 動作 停止 停止 停止 停止 停止 命令 CPU RAM 動作 レジスタ サブアクティブ サブスリープ スタンバイ 動作 動作 動作 保持 保持 保持 保持 保持 保持*1 I/O 動作 IRQ0 動作 IRQ1 IRQ2 保持*6 動作 動作 動作 動作 動作 動作 保持*6 IRQ3 IRQ4 外部 WKP 0 割り込み WKP 1 の動作 WKP 2 WKP 3 動作 動作 動作 動作 動作 動作 動作 動作 動作*5 動作*5 動作*5 保持 動作* 動作 動作 動作*8 保持 動作/保持*2 動作/保持*2 保持 WKP 4 WKP 5 WKP 6 WKP 7 タイマ A 8 非同期カウンタ タイマ C 動作 動作 動作 動作 7 保持 動作/保持* 動作/保持* 2 動作/保持*2 動作 動作 動作 動作 リセット 動作/保持*3 動作/保持*3 リセット PWM 動作 動作 動作 動作 保持 保持 保持 保持 A/D 変換器 動作 動作 動作 動作 保持 動作/保持* WDT 9 周辺機能 タイマ G、 タイマ F の動作 SCI3-1 SCI3-2 LCD 保持 動作 動作 動作 動作 動作/保持* 4 保持 動作/保持* 4 保持 動作/保持* 4 保持 【注】 *1 レジスタは保持、出力はハイインピーダンス * 2 外部クロックまたは内部クロックとしてφ W / 4 を選択した場合に動作、その他は停止して保持 *3 内部クロックとしてφW /2 を選択した場合に動作、その他は停止して保持 *4 使用クロックとしてφW 、φW /2 またはφW /4 を選択した場合に動作、その他は停止して保持 *5 時計用タイムベース機能を選択時に動作 *6 外部割り込み要求は無視されます。割り込み要求レジスタの内容は影響を受けません。 *7 内部クロックとしてφW /32 を選択した場合は動作、その他は停止して保持。 *8 カウントアップ可、割り込み発生不可。 *9 内部クロックとしてφW /4 を選択した場合に動作、その他は停止して保持。 123 5. 低消費電力モード 5.1.1 システムコントロールレジスタ 表 5.3 に動作モードを設定するシステムコントロールレジスタを示します。 表 5.3 レジスタ構成 名称 略称 R/W 初期値 アドレス システムコントロールレジスタ 1 SYSCR1 R/W H'07 H'FFF0 システムコントロールレジスタ 2 SYSCR2 R/W H'F0 H'FFF1 (1)システムコントロールレジスタ 1(SYSCR1) ビット: 7 6 SSBY STS2 5 STS1 4 STS0 3 LSON 2 1 0 — MA1 MA0 初期値: 0 0 0 0 0 1 1 1 R/W : R/W R/W R/W R/W R/W — R/W R/W S YSC R 1 は、8 ビットのリード/ライト可能なレジスタで、低消費電力モードの制御を 行います。 SYSCR1 は、リセット時、H'07 にイニシャライズされます。 ビット 7:ソフトウェアスタンバイ(SSBY) スタンバイモード、ウォッチモードへの遷移を指定します。 ビット 7 説明 SSBY アクティブモードで SLEEP命令実行後、スリープモードに遷移 0 サブアクティブモードで SLEEP命令実行後、サブスリープモードに遷移 (初期値) アクティブモードで SLEEP命令実行後、スタンバイモードあるいはウォッチ 1 モードに遷移 サブアクティブモードで SLEEP命令実行後、ウォッチモードに遷移 124 5. 低消費電力モード ビット 6∼4:スタンバイタイマセレクト 2∼0(STS2∼STS0) 特定の割り込みにより、スタンバイモード、ウォッチモードを解除し、アクティブモー ドに遷移する場合に、クロックが安定するまで C PU と周辺機能が待機する時間を指定し ます。動作周波数に応じて待機時間が発振安定時間以上となるように指定してください。 ビット 6 ビット 5 ビット 4 STS2 STS1 説明 STS0 0 0 0 待機時間= 0 0 1 待機時間= 16,384ステート 0 1 0 待機時間= 32,768ステート 0 1 1 待機時間= 65,536ステート 1 0 0 待機時間=131,072ステート 1 0 1 待機時間= 2 ステート 1 1 0 待機時間= 8 ステート 1 1 1 待機時間= 16 ステート (初期状態) 8,192ステート (外部クロック入力モード) 【注】 外部クロッ クを入力する場合、スタン バイタイマセレクトはモー ド遷移を実行す る前に、外部 クロック入力モードに設定 してください。また、外部 クロックを使 用しない場合、外部クロック入力モードに設定しないでください。 ビット 3:ロースピードオンフラグ(LSON) ウォッチモードを解除時に、CPU の動作クロックをシステムクロック(φ)にするか、 サブクロック(φSU B) にするかを選択します。他の制御ビット、割り込み入力の組み合 わせで動作モードを決定します。 ビット 3 説明 LSON 0 CPU の動作クロックはシステムクロック(φ) 1 CPU の動作クロックはサブクロック(φSUB) (初期値) ビット 2:リザーブビット リザーブビットです。リードすると常に 1 が読み出されます。ライトは無効です。 125 5. 低消費電力モード ビット 1、0:アクティブ(中速)モードクロックセレクト(MA1、MA0) アクティブ(中速)モードまたはスリープ(中速)モードの動作クロック(φOSC /128、 φOSC /64、φOSC /32、φOSC /16)を選択します。MA1、MA0 の書き込みは、アクティブ(高速) モードまたはサブアクティブモードで行ってください。 ビット 1 ビット 0 MA1 MA0 0 0 φOSC/16 0 1 φOSC/32 1 0 φOSC/64 1 1 φOSC/128 説明 (初期値) (2)システムコントロールレジスタ 2(SYSCR2) ビット: 7 6 5 4 — — — NESEL 3 DTON 2 1 0 MSON SA1 SA0 初期値: 1 1 1 1 0 0 0 0 R/W : — — — R/W R/W R/W R/W R/W S YSC R 2 は、8 ビットのリード/ライト可能なレジスタで、低消費電力モードの制御を 行います。 ビット 7∼5:リザーブビット リザーブビットです。各ビットはリードすると常に 1 が読み出されます。ライトは無効 です。 ビット 4:ノイズ除去サンプリング周波数選択(NESEL) サブクロック発振器より生成されたウォッ チクロック(φW )を、システムクロック発 振器より生成された OS C クロック(φOS C)により、サンプリングする周波数を選択しま す。φOSC =2∼16MHz のときは、0 をセットしてください。 ビット 4 NESEL 126 説明 0 φOSC の 16 分周クロックでサンプリング 1 φOSC の 4 分周クロックでサンプリング (初期値) 5. 低消費電力モード ビット 3:ダイレクトトランスファオンフラグ(DTON) アクティブ(高速)モード、アクティブ(中速)モード、サブアクティブモードの各モー ド間を、S LEEP 命令を実行することにより 直接遷移するか否かを指定します。S LEEP 命 令実行後に遷移する動作モードは、本ビット以外の制御ビットの組み合わせで決定します。 ビット 3 説明 DTON ・アクティブモードで SLEEP命令を実行したとき、スタンバイモード、ウォ ッチモード、またはスリープモードに遷移 0 ・サブアクティブモードで SLEEP命令を実行したとき、ウォッチモード、ま たはサブスリープモードに遷移 (初期値) ・アクティブ(高速)モードで SLEEP命令を実行したとき、アクティブ(中 速)モード(SSBY=0、MSON =1、LSON=0 のとき)、またはサブアクテ ィブモード(SSBY=1、TMA3=1、LSON=1 のとき)に直接遷移 ・アクティブ(中速)モードで SLEEP命令を実行したとき、アクティブ(高 速)モード(SSBY=0、MSON =0、LSON=0 のとき)、またはサブアクテ 1 ィブモード(SSBY=1、TMA3=1、LSON=1 のとき)に直接遷移 ・サブアクティブモードで SLEEP命令を実行したとき、アクティブ(高速) モード(SSBY=1、TMA3=1、LSON=0、MSON =0 のとき)、またはアク ティブ(中速)モード(SSBY=1、TMA3=1、LSON=0、MSON =1 のとき) に直接遷移 ビット 2:ミドルスピードオンフラグ(MSON ) スタンバイモード、ウォッチモード、スリープモード解除後、アクティブ(高速)モー ドで動作させるか、アクティブ(中速)モードで動作させるかを選択します。 ビット 2 説明 MSON 0 アクティブ(高速)モードで動作 1 アクティブ(中速)モードで動作 (初期値) ビット 1、0:サブアクティブモードクロックセレクト(SA1、SA0) サブアクティブモードの CPU の動作クロック(φW /8、φW /4、φW /2)を選択します。SA1、 SA0 はサブアクティブモードでライトしても値は更新されません。 ビット 1 ビット 0 説明 SA1 SA0 0 0 φW /8 0 1 φW /4 1 * φW /2 (初期値) * Don't care 127 5. 低消費電力モード 5.2 スリープモード 5.2.1 スリープモードへの遷移 (1)スリープ(高速)モードへの遷移 アクティブモードで、SYSCR1 の SSBY が 0、LSON が 0、SYSCR2 の MSON が 0、DTON が 0 のとき S LEEP 命令を実行すると、スリープモードに遷移します。スリープモードで は C PU の動作は停止しますが、内蔵周辺モジュールは動作します。なお、C PU のレジス タの内容は保持されます。 (2)スリープ(中速)モードへの遷移 アクティブモードで、SYSCR1 の SSBY が 0、LSON が 0、SYSCR2 の MSON が 1、DTON が 0 のとき S LEEP 命令を実行すると、スリープ(中速)モードに遷移します。スリープ (中速)モードではスリープ(高速)モードと同様、C PU の動作は停止し、内蔵周辺モジ ュールは動作します。ただし、スリープ(中速)モードでは、 SYSCR1 の MA1、MA0 で 設定した周波数のクロックによって動作します。CPU のレジスタの内容は保持されます。 なお、スリープ(中速)モードへの遷移時に 1/2 ステート早いタイミングで動作するこ とがあります。 5.2.2 スリープモードの解除 スリープモードの解除は、すべての割り込み(タイマ A、タイマ C 、タイマ F 、タイマ G、非同期カウンタ、IRQ4∼IRQ0、WKP7∼WKP0、SCI3-1、 SCI3-2、A/D 変換器)、RES 端子入力によって行われます。 (1)割り込みによる解除 割り込み要求が発生すると、スリープモードは解除され、割り込み例外処理を開始しま す。 スリープ(高速)モードからはアクティブ(高速)モードに、スリープ(中速)モード からはアクティブ(中速)モードに遷移します。なお、CCR の I ビットが 1 のとき、ある いは割 り込み許可レ ジスタによ り当該割り 込みの受け付 けが禁止さ れている場合 はスリ ープ状態は解除されません。 なお、割り込み要求信号とシステムクロックの同期をとるため、割り込み要求信号発生 から割り込み例外処理開始までに最大 2/φ(s)の遅れが生じることがあります。 (2)RES 端子による解除 R ES 端子を Low レベルにするとリセット状態に遷移し、スリープモードは解除されま す。 5.2.3 スリープ(中速)モードの動作周波数について スリープ(中速)モードは、S YSC R 1 の MA1、MA0 で設定した周波数のクロックによ って動作します。 128 5. 低消費電力モード 5.3 スタンバイモード 5.3.1 スタンバイモードへの遷移 アクティブモードで SYSCR1 の SSBY が 1、LSON が 0、および TMA の TMA3 が 0 のと き S LEEP 命令を実行すると、スタンバイモードに遷移します。スタンバイモードではク ロック発生回路からのクロック供給を停止するため、CPU および内蔵周辺機能が停止しま す。規定の電圧が与えられている限り、CPU のレジスタと一部の内蔵周辺機能の内部レジ スタ、および内蔵 RAM のデータは保持されています。さらに、RAM データ保持電圧で規 定した電圧が与えられているかぎり、内蔵 RAM のデータは保持されています。このとき、 I/O ポートはハイインピーダンス状態となります。 5.3.2 スタンバイモードの解除 スタンバイモードの解除は、割り込み(IRQ1、IRQ0、WKP7∼WKP0)、RES 端子入力に よって行われます。 (1)割り込みによる解除 割り込み要求が発生すると、システムクロックの発振が開始され、S YSC R 1 の S TS2∼ S TS0 により設定された時間が経過した後、安定したシステムクロックが LS I 全体に供給 されて、スタンバイモードは解除され、割り込み例外処理を開始します。SYSCR2 の MSON が 0 のときはアクティブ(高速)モードに、1 のときはアクティブ(中速)モードに遷移 します。なお、CCR の I ビットが 1 のとき、あるいは、割り込み許可レジスタにより当該 割り込みの受け付けが禁止されている場合は、スタンバイモードは解除されません。 (2)RES 端子による解除 R ES 端子を Low レベルにすると、システムクロックの発振が開始されます。発振安定 時間経過後、R ES 端子を High レベルにすると、C PU はリセット例外処理を開始します。 なお、システムクロックの発振開始と同時に LSI 全体にシステムクロックが供給されます。 R ES 端子は、必ずシス テムクロックの発振が安定するまで、Low レベルを保持してくだ さい。 129 5. 低消費電力モード 5.3.3 スタンバイモード解除後の発振安定時間の設定 SYSCR1 の STS2∼STS0 の設定は、以下のようにしてください。 (1)水晶発振の場合 表 5 .4 に動作周波数と S TS2∼S TS0 の設定値に対する待機時間を示します。待機時間が 発振安定時間以上となるように STS2∼STS0 を設定してください。 表 5.4 動作周波数と発振安定時間 (単位:ms) STS2 STS1 STS0 待機時間 2MHz 1MHz 0 0 0 8,192ステート 4.1 8.2 0 0 1 16,384ステート 8.2 16.4 0 1 0 32,768ステート 16.4 32.8 0 1 1 65,536ステート 32.8 65.5 1 0 0 131,072ステート 65.5 131.1 1 0 1 2 ステート(使用禁止) 0.001 0.002 1 1 0 8 ステート 0.004 0.008 1 1 1 16 ステート 0.008 0.016 (2)外部クロックの場合 STS2=1、STS1=0、STS0=1 の使用を推奨します。他の設定も使用可能ですが、 STS2 =1、STS1=0、STS0=1 以外の設定では、待機時間終了前に動作を開始することがありま す。 130 5. 低消費電力モード 5.3.4 スタンバイモードへの遷移と端子状態 アクティブ(高速)モードまたはアクティブ(中速)モードで S YSC R 1 の S SB Y を 1、 LS ON を 0、TMA の TMA3 を 0 にセットした状態で S LEEP 命令を実行するとスタンバイ モードに遷移します。同時に端子はハイインピーダンス状態(プルアップ MOS オン設定 端子は除く)になります。このときのタイミングを図 5.2 に示します。 φ 内部データバス SLEEP命令フェッチ 次命令フェッチ SLEEP命令実行 端 子 内部処理 ポート出力 アクティブ(高速)モードまたはアクティブ(中速)モード ハイインピーダンス スタンバイモード 図 5.2 スタンバイモードへの遷移と端子状態 5.3.5 スタンバイモード前後で外部入力信号が変化する場合の注意事項 (1)スタンバイモード、ウォッチモード前後で外部入力信号が変化する場合 IR Q、WK P 等の外部入力信号を入力する場合、信号の High、Low レベル幅はどちらも システムクロックφまたはサブクロックφ SUB(以下、合わせて内部クロックと呼びます) の 2 サイクル以上の幅が必要です。スタンバイモード、ウォッチモードでは内部クロック が停止するため、これらの動作モードを経由する場合、外部入力信号は、以下の「推奨す る外部入力信号のタイミング」に合わせてください。 (2)内部クロック停止により外部入力信号が取り込めない場合 立ち下がりエッジを取り込む場合を図 5.3 に示します。 「取り込めない場合」 に示すように該当信号以外の割り込みによ り発振を開始し、アク ティブ(高速、中速)モードまたは、サブアクティブモードに遷移した直後に、外部入力 信号が立ち下がった場合、この時点での High レベル幅が 2tcyc 、2tsubcyc 未満の場合、こ の外部入力信号は取り込めません。 131 5. 低消費電力モード (3)推奨する外部入力信号のタイミング 確実に外部入力信号を取り込むためには、「取り込める場合 1」に示すようにスタンバ イモード、ウォッチモードに遷移する前に入力信号の High、Low レベル幅を 2tcyc、2tsubcyc 以上確保してください。 また「取り込める場合 2 」「取り込める場合 3 」のタイミングでも 2tcyc 、2tsubcyc のレ ベル幅を確保できるので、外部入力信号の取り込みが可能です。 動作モード アクティブ(高速、中速)モード またはサブアクティブモード tcyc tsubcyc スタンバイモード 発振安定待ち またはウォッチモード tcyc tsubcyc tcyc tsubcyc アクティブ(高速、中速)モード またはサブアクティブモード tcyc tsubcyc φまたはφSUB 外部入力信号 取り込める場合1 取り込める場合2 取り込める場合3 取り込めない場合 該当信号以外の 割り込み 図 5 .3 スタンバイモード、ウォッチモード前後で外部入力信号が変化する場合の注意事 項 (4)本注意事項が適用される入力端子 IRQ4∼IRQ0、WKP7∼WKP0、ADTRG、TMIC、TMIF、TMIG 132 5. 低消費電力モード 5.4 ウォッチモード 5.4.1 ウォッチモードへの遷移 アクティブモード、サブアクティブモードで SYSCR1 の SSBY が 1、TMA の TMA3 が 1 のとき S LEEP 命令を実行すると、ウォッチモードに遷移します。ウォッチモードではタ イマ A、タイマ F 、タイマ G、AEC 、LC D(動作/停止選択可)以外の内蔵周辺機能は動 作を停止します。規定の電圧が与えられている限り、CPU と一部の内蔵周辺機能の内部レ ジスタ、および内蔵 RAM の内容は保持され、I/O ポートは遷移前の状態を保持します。 5.4.2 ウォッチモードの解除 ウォッチモードの解除は、割り込み(IRQ0、WKP7∼WKP0、タイマ A、タイマ F、タイ マ G)、RES 端子入力によって行われます。 (1)割り込みによる解除 割り込み要求が発生するとウォッチモードは解除され、SYSCR1 の LSON と SYSCR2 の MSON の組み合わせで、LSON=0 かつ MSON=0 のときはアクティブ(高速)モードに、 LS ON=0 かつ MSO N=1 のときはアクティブ(中速)モードに、LS ON=1 のときはサブ アクティブモードに遷移します。アクティブモードに遷移するときは、S YSC R 1 の S TS2 ∼S TS0 により設定された時間が経過した後、安定したクロックが LS I 全体に供給され、 割り込み例外処理を開始します。なお、CCR の I ビットが 1 の場合、あるいは割り込み許 可レジスタにより当該割り込みの受け付けが禁止されている場合は、ウォッチモードは解 除されません。 (2)RES 端子による解除 RES 端子による解除については、「5.3.2 スタンバイモードの解除 (2)RES 端子によ る解除」を参照してください。 5.4.3 ウォッチモード解除後の発振安定時間の設定 ウォッチモード解除後の発振安定時間の設定については、「5.3.3 スタンバイモード解 除後の発振安定時間の設定」を参照してください。 5.4.4 ウォッチモード前後で外部入力信号が変化する場合の注意事項 「5.3.5 スタンバイモード前後で外部入力信号が変化する場合の注意事項」を参照して ください。 133 5. 低消費電力モード 5.5 サブスリープモード 5.5.1 サブスリープモードへの遷移 サブアクティブモードで S YSC R 1 の S SB Y が 0、LS ON が 1、TMA の TMA3 が 1 のとき SLEEP 命令を実行すると、サブスリープモードに遷移します。サブスリープモードでは、 A/D 変換器、P WM、ウォ ッチドッグタイマ以外の内蔵周辺機能は 動作します。規定の電 圧が与えられている限り、CPU と一部の内蔵周辺機能の内部レジスタ、内蔵 RAM の内容 は保持され、I/O ポートは遷移前の状態を保持します。 5.5.2 サブスリープモードの解除 サブスリープモードの解除は、割り込み(タイマ A、タイマ C 、タイマ F 、タイマ G、 非同期カウンタ、SCI3-1、SCI3-2、IRQ4∼IRQ0、WKP7∼WKP0)、RES 端子入力によって 行われます。 (1)割り込みによる解除 割り込み要求が発生するとサブスリープモードは解除され、割り込み例外処理を開始し ます。なお、CCR の I ビットが 1 の場合、あるいは割り込み許可レジスタにより当該割り 込みの受け付けが禁止されている場合は、サブスリープモードは解除されません。 なお、割り込み要求信号とシステムクロックの同期をとるため、割り込み要求信号発生 から割り込み例外処理開始までに最大 2/φ SUB (s)の遅れが生じることがあります。 (2)RES 端子による解除 RES 端子による解除については、「5.3.2 スタンバイモードの解除 (2)RES 端子によ る解除」を参照してください。 134 5. 低消費電力モード 5.6 サブアクティブモード 5.6.1 サブアクティブモードへの遷移 ウォッチモードで割り込み(タイマ A、タイマ F 、タイマ G、IR Q0、WK P7∼WK P0)が 発生したとき、SYSCR1 の LSON が 1 ならば、サブアクティブモードに遷移します。また、 サブスリープモードで割り込み(タイマ A、タイマ C 、タイマ F 、タイマ G、非同期カウ ンタ、SCI3-1、SCI3-2、IRQ4∼IRQ0、WKP7∼WKP0)が発生したとき、サブアクティブモ ードに遷移します。なお、CCR の I ビットが 1 の場合、または割り込み許可レジスタによ り当該割り込みの受け付けが禁止されている場合は、サブアクティブモードに遷移しませ ん。 5.6.2 サブアクティブモードの解除 サブアクティブモードの解除は、SLEEP 命令または RES 端子入力により行われます。 (1)SLEEP命令による解除 S YSC R 1 の S SB Y が 1、TMA の TMA3 が 1 の状態で S LEEP 命令を実行すると、サブア クティブモードは解除され、ウォッチモードに遷移します。また、SYSCR1 の SSBY が 0、 LS ON が 1、TMA の TMA3 が 1 の状態で S LEEP 命令を実行すると、サブスリープモード に遷移します。また、直接遷移によってアクティブモードへ遷移します。直接遷移の詳細 は「5.8 直接遷移」を参照してください。 (2)RES 端子による解除 RES 端子による解除については、「5.3.2 (2)RES 端子による解除」を参照してくださ い。 5.6.3 サブアクティブモードの動作周波数について サブアクティブモードの動作周波数は、SYSCR2 の SA1、SA0 により、ウォッチクロッ ク(φW )の 2 分周、4 分周、8 分周から選択できます。 135 5. 低消費電力モード 5.7 アクティブ(中速)モード 5.7.1 アクティブ(中速)モードへの遷移 スタンバイモードで割り込み(IRQ1、IRQ0、WKP7∼WKP0)が発生したとき、ウォッチ モードで割り込み(タイマ A、タイマ F 、タイマ G、IR Q0、WK P7∼WK P0)が発生したと き、あるいはスリープモードですべての割り込みが発生したとき、S YSC R 1 の LS ON が 0 かつ SYSCR2 の MSON が 1 ならば、アクティブ(中速)モードに遷移します。なお、CCR の I ビットが 1 の場合、または割り込み許可レジスタにより当該割り込みの受け付けが禁 止されている場合は、アクティブ(中速)モードに遷移しません。 なお、アクティブ(中速)モードへの遷移時に 1/2 ステート早いタイミングで動作する ことがあります。 5.7.2 アクティブ(中速)モードの解除 アクティブ(中速)モードの解除は、SLEEP 命令により行われます。 (1)SLEEP命令による解除 SYSCR1 の SSBY が 1、LSON が 0、TMA の TMA3 が 0 の状態で SLEEP 命令を実行する と、スタンバイモードに遷移します。SYSCR1 の SSBY が 1、TMA の TMA3 が 1 の状態で SLEEP 命令を実行すると、ウォッチモードに遷移します。 S YSC R 1 の S SB Y が 0、LS ON が 0 の状態で S LEEP 命令を実行すると、スリープモード に遷移します。直接遷移によってアクティブ(高速)モード、またはサブアクティブモー ドへ遷移します。 直接遷移の詳細は「5.8 直接遷移」を参照してください。 (2)RES 端子による解除 R ES 端子を Low レベルにすると、リセット状態に遷移し、アクティブ(中速)モード は解除されます。 5.7.3 アクティブ(中速)モードの動作周波数について アクティブ(中速)モードは、S YSC R 1 の MA1、MA0 で設定した周波数のクロックに よって動作します。 136 5. 低消費電力モード 5.8 直接遷移 5.8.1 直接遷移の概要 CPU がプログラムを実行している動作モードにはアクティブ(高速)モード、アクティ ブ(中速)モード、サブアクティブモードの 3 つのモードがあります。この 3 つの動作モ ードの間で、プログラムを停止する事なく遷移することを直接遷移と呼びます。直接遷移 は S YSC R 2 の DTO N を 1 にセットし、S LEEP 命令を実行することにより可能です。遷移 後は直接遷移割り込み例外処理を開始します。なお、割り込み許可レジスタ 2(IEN R2) により直接遷移割り込みが禁止されている場合は、スリープモードまたはウォッチモード へ遷移します。また、CCR の I ビットを 1 の状態で直接遷移を行うとスリープモードまた はウォッチモードに遷移し、遷移後のモードから割り込みによる解除は不可能となります ので注意してください。 (1)アクティブ(高速)モードからアクティブ(中速)モードへの直接遷移 アクティブ(高速)モードで SYSCR1 の SSBY を 0、LSON を 0、SYSCR2 の MSON を 1、 DTO N を 1 にセットした状態で S LEEP 命令を実行すると、スリープモードを経由してア クティブ(中速)モードに遷移します。 (2)アクティブ(中速)モードからアクティブ(高速)モードへの直接遷移 アクティブ(中速)モードで SYSCR1 の SSBY を 0、LSON を 0、SYSCR2 の MSON を 0、 DTO N を 1 にセットした状態で S LEEP 命令を実行すると、スリープモードを経由してア クティブ(高速)モードに遷移します。 (3)アクティブ(高速)モードからサブアクティブモードへの直接遷移 アクティブ(高速)モードで SYSCR1 の SSBY を 1、LSON を 1、SYSCR2 の DTON を 1、 TMA の TMA3 を 1 にセットした状態で SLEEP 命令を実行すると、ウォッチモードを経由 してサブアクティブモードに遷移します。 (4)サブアクティブモードからアクティブ(高速)モードへの直接遷移 サブアクティブモードで S YSC R 1 の S SB Y を 1、LS ON を 0、S YSC R 2 の MSO N を 0、 DTO N を 1、TMA の TMA3 を 1 にセットした状態で S LEEP 命令を実行すると、ウォッチ モードを経由し、SYSCR1 の STS2∼STS0 により設定された時間を経過した後、直接、ア クティブ(高速)モードに遷移します。 137 5. 低消費電力モード (5)アクティブ(中速)モードからサブアクティブモードへの直接遷移 アクティブ(中速)モードで SYSCR1 の SSBY を 1、LSON を 1、SYSCR2 の DTON を 1、 TMA の TMA3 を 1 にセットした状態で SLEEP 命令を実行すると、ウォッチモードを経由 してサブアクティブモードに遷移します。 (6)サブアクティブモードからアクティブ(中速)モードへの直接遷移 サブアクティブモードで S YSC R 1 の S SB Y を 1、LS ON を 0、S YSC R 2 の MSO N を 1、 DTO N を 1、TMA の TMA3 を 1 にセットした状態で S LEEP 命令を実行すると、ウォッチ モードを経由し、SYSCR1 の STS2∼STS0 により設定された時間を経過した後、直接、ア クティブ(中速)モードに遷移します。 5.8.2 直接遷移の時間 (1)アクティブ(高速)モードからアクテ ィブ(中速)モードへの直接遷移時の時間につ いて アクティブ(高速)モードからアクティブ(中速)モードへの直接遷移はアクティブ(高 速)モードで SYSCR1 の SSBY を 0、LSON を 0、SYSCR2 の MSON を 1、DTON を 1 にセ ットした状態で S LEEP 命令を実行することによって行われます。この場合の S LEEP 命令 実行から割り込み例外 処理が終るまでの時間(直接遷移時間)は( 1)の計算式で表され ます。 直接遷移時間={(SLEEP 命令実行ステート数)+(内部処理ステート数)} ×(遷移前の tcyc)+(割り込み例外処理実行ステート数) ×(遷移後の tcyc)………………………………………………………(1) 〔例〕直接遷移時間=(2+1)×2tosc+14×16tosc=230tosc (CPU 動作クロック:φ/8 を選択した場合) <記号説明> tosc:OSC クロックサイクル時間 tcyc:システムクロック(φ)サイクル時間 138 5. 低消費電力モード (2)アクティブ(中速)モードからアクテ ィブ(高速)モードへの直接遷移時の時間につ いて アクティブ(中速)モードからアクティブ(高速)モードへの直接遷移はアクティブ(中 速)モードで SYSCR1 の SSBY を 0、LSON を 0、SYSCR2 の MSON を 0、DTON を 1 にセ ットした状態で S LEEP 命令を実行することによって行われます。この場合の S LEEP 命令 実行から割り込み例外 処理が終るまでの時間(直接遷移時間)は( 2)の計算式で表され ます。 直接遷移時間={(SLEEP 命令実行ステート数)+(内部処理ステート数)} ×(遷移前の tcyc)+(割り込み例外処理実行ステート数) ×(遷移後の tcyc)………………………………………………………(2) 〔例〕直接遷移時間=(2+1)×16tosc+14×2tosc=76tosc (CPU 動作クロック:φ/8 を選択した場合) <記号説明> tosc:OSC クロックサイクル時間 tcyc:システムクロック(φ)サイクル時間 (3)サブアクティブモードからアクティブ(高速)モードへの直接遷移時の時間について サブアクティブモードからアクティブ(高速)モードへの直接遷移はサブアクティブモ ードで S YSC R 1 の S SB Y を 1、LS ON を 0、S YSC R 2 の MSO N を 0、DTO N を 1、TMA の TMA3 を 1 にセットした状態で SLEEP 命令を実行することによって行われます。この場合 の SLEEP 命令実行から割り込み例外処理が終るまでの時間(直接遷移時間)は(3)の計 算式で表されます。 直接遷移時間={(SLEEP 命令実行ステート数)+(内部処理ステート数)} ×(遷移前の tsubcyc)+{(STS2∼STS0 で設定した待機時間) +(割り込み例外処理実行ステート数)}×(遷移後の tcyc)…………(3) 〔例〕直接遷移時間=(2+1)×8tw+(8192+14)×2tosc =24tw+16412tosc (CPU 動作クロック:φ w/8、待機時間:8192 ステートを選択した場合) <記号説明> tosc :OSC クロックサイクル時間 tw :ウォッチクロックサイクル時間 tcyc :システムクロック(φ)サイクル時間 tsubcyc:サブクロック(φSUB )サイクル時間 139 5. 低消費電力モード (4)サブアクティブモードからアクティブ(中速)モードへの直接遷移時の時間について サブアクティブモードからアクティブ(中速)モードへの直接遷移はサブアクティブモ ードで S YSC R 1 の S SB Y を 1、LS ON を 0、S YSC R 2 の MSO N を 1、DTO N を 1、TMA の TMA3 を 1 にセットした状態で S LEEP 命令を実行することによって行われます。S LEEP 命令実行から割り込み 例外処理が終るまでの時間(直接遷移時間) は(4)の計算式で表 されます。 直接遷移時間={(SLEEP 命令実行ステート数)+(内部処理ステート数)} ×(遷移前の tsubcyc)+{(STS2∼STS0 で設定した待機時間) +(割り込み例外処理実行ステート数)}×(遷移後の tcyc)…………(4) 〔例〕直接遷移時間=(2+1)×8tw+(8192+14)×16tosc =24tw+131296tosc (CPU 動作クロック:φ w/8、φ/8、待機時間:8192 ステートを選択した場合) <記号説明> tosc :OSC クロックサイクル時間 tw :ウォッチクロックサイクル時間 tcyc :システムクロック(φ)サイクル時間 tsubcyc:サブクロック(φSUB )サイクル時間 5.8.3 直接遷移前後で外部入力信号が変化する場合の注意事項 (1)アクティブ(高速)モードからサブアクティブモードへの直接遷移 ウォッチ モードを経由し てモード遷移を 行いますので「5 .3 .5 スタンバイモ ード前後 で外部入力信号が変化する場合の注意事項」を参照してください。 (2)アクティブ(中速)モードからサブアクティブモードへの直接遷移 ウォッチ モードを経由し てモード遷移を 行いますので「5 .3 .5 スタンバイモ ード前後 で外部入力信号が変化する場合の注意事項」を参照してください。 (3)サブアクティブモードからアクティブ(高速)モードへの直接遷移 ウォッチ モードを経由し てモード遷移を 行いますので「5 .3 .5 スタンバイモ ード前後 で外部入力信号が変化する場合の注意事項」を参照してください。 (4)サブアクティブモードからアクティブ(中速)モードへの直接遷移 ウォッチ モードを経由し てモード遷移を 行いますので「5 .3 .5 スタンバイモ ード前後 で外部入力信号が変化する場合の注意事項」を参照してください。 140 5. 低消費電力モード 5.9 モジュールスタンバイモード 5.9.1 モジュールスタンバイモードの設定 モジュールスタンバイモードは各周辺機能ごとに設定します。搭載されているすべての 周辺モジュールはモジュールスタンバイモードに設定可能です。モジュールスタンバイモー ドに設定されると、モジュールへのシステムクロックの供給は停止され、機能は停止し、 スタンバイモードと同じ状態になります。 モジュールスタンバイモードの設定はクロック停止レジスタ 1(CKSTPR1)とクロック 停止レジスタ 2(C KST PR 2)の各ビットを 0 に設定することにより行います。(表 5 .5 参 照) 5.9.2 モジュールスタンバイモードの解除 モジュールスタンバイモードの解除はクロック停止レジスタ 1(CKSTPR1)とクロック 停止レジスタ 2(C KST PR 2)の各ビットを 1 に設定することにより行います。(表 5 .5 参 照) なお、リセット直後、クロック停止レジスタ 1(C KST PR 1)とクロック停止レジスタ 2 (CKSTPR2)は各々FF、FF に初期化されています。 表 5.5 クロック停止レジスタによるモジュールスタンバイモードの設定および解除 レジスタ名 ビット名 CKSTPR1 TACKSTP 動作 1 タイマ A のモジュールスタンバイモードは解除される 0 タイマ A はモジュールスタンバイモードに設定される TCCKSTP 1 タイマ C のモジュールスタンバイモードは解除される 0 タイマ C はモジュールスタンバイモードに設定される TFCKSTP 1 タイマ Fのモジュールスタンバイモードは解除される 0 タイマ Fはモジュールスタンバイモードに設定される TGCKSTP 1 タイマ G のモジュールスタンバイモードは解除される 0 タイマ G はモジュールスタンバイモードに設定される ADCKSTP 1 A/D変換器のモジュールスタンバイモードは解除される 0 A/D 変換器はモジュールスタンバイモードに設定される S32CKSTP 1 SCI3-2 のモジュールスタンバイモードは解除される 0 SCI3-2はモジュールスタンバイモードに設定される 141 5. 低消費電力モード レジスタ名 ビット名 CKSTPR1 S31CKSTP 動作 1 SCI3-1 のモジュールスタンバイモードは解除される 0 SCI3-1はモジュールスタンバイモードに設定される CKSTPR2 LDCKSTP 1 LCD のモジュールスタンバイモードは解除される 0 LCDはモジュールスタンバイモードに設定される PWCKSTP 1 PWM のモジュールスタンバイモードは解除される 0 PWM はモジュールスタンバイモードに設定される WDCKSTP 1 ウォッチドッグタイマのモジュールスタンバイモードは解除さ れる 0 ウォッチドッグタイマはモジュールスタンバイモードに設定さ れる AECKSTP 1 非同期イベントカウンタのモジュールスタンバイモードは解除 される 0 非同期イベントカウンタはモジュールスタンバイモードに設定 される 【注】 142 各モジュールごとの動作の詳細は、各モジュールの章参照 6. ROM 第 6 章 目次 6.1 概要............................................................................................................................................................................................................145 6.1.1 6.2 6.3 6.4 ブロック図............................................................................................................................................145 H8/3827R の PROM モード............................................................................................................................................................146 6.2.1 PROM モードの設定........................................................................................................................146 6.2.2 ソケットアダプタの端子対応とメモリマップ.................................................................146 H8/3827R のプログラミング........................................................................................................................................................149 6.3.1 書き込み/ベリファイ...................................................................................................................150 6.3.2 書き込み時の注意.............................................................................................................................152 書き込み後の信頼性.........................................................................................................................................................................154 6. ROM 144 6. ROM 6.1 概要 H8/3822R は 16k バイト、H8/3823R は 24k バイト、H8/3824R、H8/3824S は 32k バイト、 H8/3825R、H8/3825S は 40k バイト、H8/3826R、H8/3826S は 48k バイト、H8/3827R、H8/3827S は 60k バイトのマスク R OM を内蔵しています。R OM は 16 ビット幅のデータバスで C PU と接続されており、バイトデータおよびワードデータにかかわらず 2 ステートの高速アク セスが可能です。H8/3827R には ZTAT 版があり、60k バイトの PROM を備えています。 なお、H8/3827S シリーズには ZTAT 版はありません。H8/3827R ZTAT 版をご使用くだ さい。 6.1.1 ブロック図 ROM のブロック図を図 6.1 に示します。 内部データバス(上位8ビット) 内部データバス(下位8ビット) H'0000 H'0000 H'0001 H'0002 H'0002 H'0003 内蔵ROM H'7FFE H'7FFE H'7FFF 偶数アドレス 奇数アドレス 図 6.1 ROM のブロック図(H8/3824R、H8/3824Sの場合) 145 6. ROM 6.2 H8/3827R の PROM モード 6.2.1 PROM モードの設定 内蔵 ROM が PROM の場合、PROM モードに設定すると、マイクロコンピュータとして の機能が停止して、HN27C101 と同一の方法で内蔵 PROM のプログラムを行うことができ ます。ただし、ページプログラミング方式はサポートしていません。 PROM モードの設定方法を、表 6.1 に示します。 表 6.1 PROM モードの設定 端子名 設定 TEST端子 Highレベル PB4/AN4 端子 Low レベル PB5/AN5 端子 PB6/AN6 端子 Highレベル 6.2.2 ソケットアダプタの端子対応とメモリマップ PROM のプログラムは、表 6.2 で示すようにパッケージに対応したソケットアダプタを 付けて、32 ピンに変換し、汎用 PROM ライタでプログラミングを行います。 ソケットアダプタの端子対応図を図 6 .2 に示します。また、メモリマップを図 6 .3 に示 します。 表 6.2 ソケットアダプタ パッケージ名 ソケットアダプタの名称(メーカ) 80 ピン(FP-80B) ME3867ESFS1H(MINATO) H7386BQ080D3201(DATA-I/O ) 80 ピン(FP-80A) ME3867ESHS1H(MINATO) H7386AQ080D3201(DATA-I/O ) 80 ピン(TFP-80C) ME3867ESNS1H(MINATO) H7386CT080D3201(DATA-I/O ) 146 6. ROM H8/3827R FP-80A、TFP-80C EPROMソケット FB-80B 端 子 端 子 HN27C101(32ピン) 9 11 RES VPP 1 45 47 P60 EO0 13 46 48 P61 EO1 14 47 49 P62 EO2 15 48 50 P63 EO3 17 49 51 P64 EO4 18 50 52 P65 EO5 19 51 53 P66 EO6 20 52 54 P67 EO7 21 68 70 P87 EA0 12 67 69 P86 EA1 11 66 68 P85 EA2 10 65 67 P84 EA3 9 64 66 P83 EA4 8 63 65 P82 EA5 7 62 64 P81 EA6 6 61 63 P80 EA7 5 53 55 P70 EA8 27 72 74 P43 EA9 26 55 57 P72 EA10 23 56 58 P73 EA11 25 57 59 P74 EA12 4 58 60 P75 EA13 28 59 61 P76 EA14 29 14 16 P14 EA15 3 15 17 P15 EA16 60 62 P77 CE 22 54 56 P71 OE 24 13 15 P13 PGM 31 32、26 34、28 VCC、CVCC VCC 32 73 75 AVCC 8 10 TEST 3 5 X1 80 2 PB6 11 13 P11 12 14 P12 16 18 P16 5、27 7、29 VSS 16 2 4 AVSS 78 80 PB4 79 1 PB5 VSS 2 【注】 図中に記載されていない端子はすべてオープンにしてください。 図 6.2 ソケットアダプタの端子対応図(HN27C101) 147 6. ROM MCUモードに おけるアドレス PROMモードに おけるアドレス H'0000 H'0000 内蔵PROM H'EDFF H'EDFF 未実装領域* H'1FFFF 【注】 * PROMモードでこのアドレス領域をリードした場合、出力データは保証されません。 したがって、PROMライタでプログラムする際に、アドレスは必ずH'0000∼H'EDFFに設 定してください。誤ってH'EE00以降にプログラムするとPROMの書き込みや確認ができ なくなることがありますので注意してください。 また、プログラムする際にはこのアドレス領域(H'EE00∼H'1FFFF)のデータは、H'FF としてください。 図 6.3 H8/3827R の PROM モード時のメモリマップ 148 6. ROM 6.3 H8/3827R のプログラミング H8/3827R の P ROM モード時の書き込み、ベリファイなどのモード選択は、表 6 .3 に示 すような設定により行います。 表 6.3 PROM モード時の書き込みモードの選択(H8/3827R) ピン CE OE PGM Vpp VCC EO7∼EO0 EA16 ∼EA0 書き込み L H L Vpp VCC データ入力 アドレス入力 ベリファイ L L H Vpp VCC データ出力 アドレス入力 L L L L H H Vpp VCC ハイインピーダンス アドレス入力 H L L H H H モード プログラミング禁止 〈記号説明〉 L :Lowレベル H :Highレベル Vpp :Vpp レベル VCC :VCC レベル なお、書き込み、読み出しは、標準 EPROM HN27C101 と同じ仕様になっています。た だし、ページプログラミング方式はサポートしていませんので、ページプログラミングモ ード に設 定し ない でく ださ い。ペ ージ プロ グラ ミン グモー ドの みを サポ ート して いる PROM ライタは使用できません。PROM ライタを選択する場合には、1 バイトごとの高速 高信頼度プログラミング方式をサポートしていることを確認してください。また、アドレ スは必ず H'0000∼H'EDFF に設定してください。 149 6. ROM 6.3.1 書き込み/ベリファイ 書き込 み/ベリフ ァイは効率の よい高速高 信頼度プロ グラミング方 式で行うこ とがで きます。この方式は、デバイスへの電圧ストレス、あるいは書き込みデータの信頼性を損 なうことなく高速な書き込みを行うことができます。 高速高信頼度プログラミングの基本的なフローを図 6.4 に示します。 スタート 書き込み/ベリファイモード設定 VCC=6.0V±0.25V、VPP=12.5V±0.3V アドレス=0 n=0 n+1→n No Yes n<25 書き込みtPW=0.2ms±5% No アドレス+1→アドレス ベリファイ Yes 書き込みtOPW=0.2nms 最終アドレスか? Yes リードモード設定 VCC=5.0V±0.25V、VPP=VCC 不 良 No リード全アドレス Yes 終 了 図 6.4 高速高信頼度プログラミングフローチャート 150 No 6. ROM プログラミング時の電気的特性を表 6.4、表 6.5 に示します。 表 6.4 DC 特性 (条件:VCC =6.0V±0.25V、VPP=12.5V±0.3V、VSS=0V、Ta=25℃±5℃) 項目 記号 min VIH 2.4 入力 High EO7∼EO0、EA16 ∼EA0 レベル電圧 OE、CE、PGM 入力 Low EO7∼EO0、EA16 ∼EA0 レベル電圧 OE、CE、PGM 出力 High EO7∼EO0 VOH EO7∼EO0 typ 測定条件 VCC+0.3 V −0.3 ― 0.8 V 2.4 ― ― V IOH =−200µA VOL ― ― 0.45 V IOL=0.8mA |ILI| ― ― 2 µA Vin=5.25V/0.5V VCC 電流 ICC ― ― 40 mA VPP 電流 Ipp ― ― 40 mA VIL ― max 単位 レベル電圧 出力 Low レベル電圧 入力 EO7∼EO0、EA16 ∼EA0 リーク電流 OE、CE、PGM 表 6.5 AC 特性 (条件:VCC =6.0V±0.25V、VPP=12.5V±0.3V、Ta=25℃±5℃) 項目 記号 min typ max 単位 アドレスセットアップ時間 t AS 2 ― ― µs OE セットアップ時間 t OES 2 ― ― µs データセットアップ時間 t DS 2 ― ― µs アドレスホールド時間 t AH 0 ― ― µs データホールド時間 t DH 2 ― ― µs ― ― 130 ns 2 ― ― µs 0.19 0.20 0.21 ms 0.19 ― 5.25 ms 2 データ出力ディスエーブル時間 t DF* VPP セットアップ時間 t VPS プログラムパルス幅 t PW オーバプログラム時の PGM パルス幅 t OPW * 3 VCC セットアップ時間 t VCS 2 ― ― µs CE セットアップ時間 t CES 2 ― ― µs データ出力遅延時間 t OE 0 ― 200 ns 【注】 測定条件 図 6.5* 1 *1 入力パルスレベル:0.45∼2.4V 入力立ち上がり/立ち下がり時間≦20ns タイミング参照レベル 入力:0.8V、2.0V 出力:0.8V、2.0V *2 t DF は出力が開放状態に達し、出力レベルを参照できなくなった場合で定義します。 *3 t OPW は図 6.4 高性能プログラミングフローチャートに記載した値で定義されます。 151 6. ROM PROM の書き込み/ベリファイタイミングを図 6.5 に示します。 書き込み ベリファイ アドレス tAS データ tAH 入力データ tDS VPP tDH tDF VPP VCC VCC 出力データ tVPS VCC+1 VCC tVCS CE tCES PGM tPW tOES tOE OE tOPW* 【注】 * topwは図6.4 高速高信頼度プログラミングフローチャートに記載した値で定義されます。 図 6.5 PROM 書き込み/ベリファイタイミング 6.3.2 書き込み時の注意 (1)書き込みは規定された電圧、タイミングで行ってください。 PROM モード時のプログラム電圧(VPP )は 12.5V です。 定格以上の電圧を加えると、製品の永久破壊に至りますので、注意してください。特 に PROM ライタのオーバシュートなどには十分注意してください。 PROM ライタの HN27C101 のルネサス仕様にセットすると、VPP は 12.5V になります。 (2)PROM ライタのソケット、ソケットアダプタおよび製品それぞれのインデックスが正 しく一致していないと、過剰電流によって製品が破壊することがあります。書き込み 前に正しく PROM ライタに装着されていることを必ず確認してください。 (3)書き込み中はソケットアダプタおよび製品には触れないようにしてください。接触不 良により書き込み不良となる場合があります。 (4)プログラミングモードは、ページプログラミング方式をサポートしていませんので、 プログラミングモードの設定には注意してください。 152 6. ROM (5)P ROM ライタでプログラムする際に、アドレスは必ず H'0000∼H'EDF F に設定してく ださい。誤って H'EE00 以降にプログラムすると、P ROM の書き込みや確認ができな くなるこ とがありますの で注意してく ださい。またプ ログラムする際 には H'EE00∼ H'1FFFF のアドレス領域のデータは H'FF としてください。 153 6. ROM 6.4 書き込み後の信頼性 データ書き込み後、デ ータ保持特性を向上させるために、150℃ の高温放置をしてスク リーニングを行うと大変有効です。高温放置は、スクリーニングのひとつであり、PROM メモリセルの初期のデータ保持不良を短時間で除くことができます。 図 6.6 に推奨するスクリーニングフローを示します。 プログラムの書き込み 書き込み内容のベリファイ 無通電高温放置 125∼150℃、24∼48h 読み出し確認 実装 図 6.6 推奨スクリーニングフロー 同じ P ROM ライタでプログラミング中、書き 込み不良が連続して発生した場合には書 き込みを中止し、PROM ライタ、ソケットアダプタなどに異常がないか確認してください。 なお、書き込みあるいは高温放置後のプログラム確認において異常がありましたら、当 社技術担当にご連絡ください。 154 7. RAM 第 7 章 目次 7.1 概要............................................................................................................................................................................................................157 7.1.1 ブロック図............................................................................................................................................157 7. RAM 156 7. RAM 7.1 概要 H8/3822R、H8/3823R は 1k バイト、H8/3824R、H8/3824S、H8/3825R、H8/3825S、H8/3826R、 H8/3826S、H8/3827R、H8/3827S は 2k バイトの高速スタティック RAM を内蔵しています。 R AM は 16 ビット幅のデータバスで C PU と接続されており、バイトデータおよびワード データにかかわらず 2 ステートの高速アクセスが可能です。 7.1.1 ブロック図 RAM のブロック図を図 7.1 に示します。 内部データバス(上位8ビット) 内部データバス(下位8ビット) H'F780 H'F780 H'F781 H'F782 H'F782 H'F783 内蔵RAM H'FF7E H'FF7E H'FF7F 偶数アドレス 奇数アドレス 図 7.1 RAM のブロック図(H8/3824R、H8/3824Sの場合) 157 7. RAM 158 8. I/Oポート 第8章 目次 8.1 概要............................................................................................................................................................................................................161 8.2 ポート 1....................................................................................................................................................................................................163 8.3 8.4 8.5 8.6 8.2.1 概要...........................................................................................................................................................163 8.2.2 レジスタの構成と説明...................................................................................................................163 8.2.3 端子機能.................................................................................................................................................168 8.2.4 端子状態.................................................................................................................................................170 8.2.5 入力プルアップ MOS......................................................................................................................170 ポート 3....................................................................................................................................................................................................171 8.3.1 概要...........................................................................................................................................................171 8.3.2 レジスタの構成と説明...................................................................................................................171 8.3.3 端子機能.................................................................................................................................................175 8.3.4 端子状態.................................................................................................................................................176 8.3.5 入力プルアップ MOS......................................................................................................................177 ポート 4....................................................................................................................................................................................................178 8.4.1 概要...........................................................................................................................................................178 8.4.2 レジスタの構成と説明...................................................................................................................178 8.4.3 端子機能.................................................................................................................................................180 8.4.4 端子状態.................................................................................................................................................181 ポート 5....................................................................................................................................................................................................182 8.5.1 概要...........................................................................................................................................................182 8.5.2 レジスタの構成と説明...................................................................................................................182 8.5.3 端子機能.................................................................................................................................................185 8.5.4 端子状態.................................................................................................................................................186 8.5.5 入力プルアップ MOS......................................................................................................................186 ポート 6....................................................................................................................................................................................................187 8.6.1 概要...........................................................................................................................................................187 8.6.2 レジスタの構成と説明...................................................................................................................187 8. I/Oポート 8.7 8.8 8.9 8.10 8.11 8.12 8.6.3 端子機能.................................................................................................................................................189 8.6.4 端子状態.................................................................................................................................................189 8.6.5 入力プルアップ MOS......................................................................................................................189 ポート 7....................................................................................................................................................................................................190 8.7.1 概要...........................................................................................................................................................190 8.7.2 レジスタの構成と説明...................................................................................................................190 8.7.3 端子機能.................................................................................................................................................192 8.7.4 端子状態.................................................................................................................................................192 ポート 8....................................................................................................................................................................................................193 8.8.1 概要...........................................................................................................................................................193 8.8.2 レジスタの構成と説明...................................................................................................................193 8.8.3 端子機能.................................................................................................................................................195 8.8.4 端子状態.................................................................................................................................................196 ポート A...................................................................................................................................................................................................197 8.9.1 概要...........................................................................................................................................................197 8.9.2 レジスタの構成と説明...................................................................................................................197 8.9.3 端子機能.................................................................................................................................................199 8.9.4 端子状態.................................................................................................................................................199 ポート B...................................................................................................................................................................................................200 8.10.1 概要...........................................................................................................................................................200 8.10.2 レジスタの構成と説明...................................................................................................................200 入出力データ反転機能....................................................................................................................................................................201 8.11.1 概要...........................................................................................................................................................201 8.11.2 レジスタの構成と説明...................................................................................................................201 8.11.3 シリアルポートコントロールレジスタを書き換える際の注意事項....................203 使用上の注意事項..............................................................................................................................................................................204 8.12.1 160 未使用端子の処理.............................................................................................................................204 8. I/Oポート 8.1 概要 本 LSI は、8 ビット入出力ポートを 6 本、4 ビット入出力ポートを 1 本、3 ビット入出力 ポートを 1 本、8 ビット入力専用ポートを 1 本、および 1 ビット入力専用ポートを 1 本備 えています。 各ポートの機能一覧を表 8.1 に示します。 各ポートは、入出力を制御するポートコントロールレジスタ(PCR)と、出力データを 格納するポートデータレジスタ(PDR)から構成され、ビット単位に入出力を制御できま す。P CR 、P DR に 対してのビット操作命令の 実行については、「2 .9 .2 ビ ット操作命令 使用上の注意事項」を参照してください。 ポート 5、6、7、8、A は液晶表示用セグメント端子、コモン端子と兼用されており、8 ビット単位で選択できます。 各ポートのブロック図は「付録 C. I/Oポートブロック図」を参照してください。 161 8. I/Oポート 表 8.1 ポートの機能 機能切り替え ポート ポート 1 概要 ・8 ビット入出力ポート 端子 P17∼P15/ ・入力プルアップ MOS 選択 IRQ3∼IRQ1/ 可 兼用機能 制御レジスタ 外部割り込み 3∼1 PMR1 タイマイベント入力端子 TMIF, TMIC TCRF, TMC 外部割り込み 4 および A / D 変換器の PMR1, AMR TMIF,TMIC P14/ IRQ4/ADTRG 外部トリガ P13/TMIG タイマ G インプットキャプチャ入力 PMR1 P12, P11/ タイマ Fアウトプットコンペア出力 PMR1 タイマ A クロック出力 PMR1 SCI31のデータ出力(TXD31)、データ入力 PMR3 TMOFH, TMOFL P10/TMOW ポート 3 ・8 ビット入出力ポート P37/AEVL ・入力プルアップ MOS 選択 P36/AEVH 可 P35/TXD31 (RXD31)、クロック入出力(SCK31)および非 SCR31 同期カウンタのイベント入力端子 AEVL、AEVH SMR31 ・大電流ポート(H8/3827R P34/RXD31 シリーズ) P33/SCK31 P32/RESO リセット出力、タイマ C カウントアップ/ダウ PMR3 P31/UD ン選択入力および 14 ビット PWM 出力 P30/PWM ポート 4 ・1 ビット入力専用ポー ト ・3 ビット入出力ポート P43/IRQ0 外部割り込み 0 PMR3 P42/TXD32 SCI32のデータ出力(TXD32)、データ入力 SCR32 P41/RXD32 (RXD32)、クロック入出力(SCK32) SMR32 P40/SCK32 ポート 5 ・8 ビット入出力ポート P57∼P50/ ・入力プルアップ MOS 選択 WKP7∼WKP0/ 可 ポート 6 ・8 ビット入出力ポート ウェイクアップ入力(WKP7∼WKP0)、セグメ PMR5 ント出力(SEG8∼SEG1) LPCR セグメント出力(SEG16∼SEG9) LPCR セグメント出力(SEG24∼SEG17) LPCR P87/SEG32/CL1 セグメント出力(SEG32∼SEG25) LPCR P86/SEG31/CL2 セグメント外部拡張用ラッチクロック(CL1)、 P85/SEG30/DO シフトクロック(CL2)、表示データ(DO )、 P84/SEG29/M 交流化信号(M ) SEG8∼SEG1 P67∼P60/ ・入力プルアップ MOS 選択 SEG16∼SEG9 可 ポート 7 ・8 ビット入出力ポート P77∼P70/ SEG24∼SEG17 ポート 8 ・8 ビット入出力ポート P83∼P80/ SEG28∼SEG25 ポート A ・4 ビット入出力ポート PA3∼PA0/ コモン出力(COM 4∼COM 1) LPCR A/D 変換器のアナログ入力 AMR COM 4∼COM 1 ポート B ・8 ビット入力ポート PB7∼PB0/ AN7∼AN0 162 8. I/Oポート 8.2 ポート 1 8.2.1 概要 ポート 1 は、8 ビットの入出力ポートです。ポート 1 の各端子は、図 8 .1 に示す構成に なっています。 P17/IRQ3/TMIF P16/IRQ2 ポ P15/IRQ1/TMIC ー P14/IRQ4/ADTRG ト P13/TMIG 1 P12/TMOFH P11/TMOFL P10/TMOW 図 8.1 ポート 1 の端子構成 8.2.2 レジスタの構成と説明 表 8.2 にポート 1 のレジスタ構成を示します。 表 8.2 レジスタ構成 名称 略称 R/W 初期値 アドレス ポートデータレジスタ 1 PDR1 R/W H'00 H'FFD4 ポートコントロールレジスタ 1 PCR1 W H'00 H'FFE4 ポートプルアップコントロールレジスタ 1 PUCR1 R/W H'00 H'FFE0 ポートモードレジスタ 1 PMR1 R/W H'00 H'FFC8 163 8. I/Oポート (1)ポートデータレジスタ 1(PDR1) ビット: 7 6 5 4 3 2 1 0 P17 P16 P15 P14 P13 P12 P11 P10 初期値: 0 0 0 0 0 0 0 0 R/W : R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W PDR1 は、ポート 1 の各端子 P1 7∼P1 0 のデータを格納する 8 ビットのレジスタです。 PCR1 が 1 のとき、ポート 1 のリードを行うと、PDR1 の値を直接リードします。そのた め端子状態の影響を受けません。P CR 1 が 0 のとき、ポート 1 のリードを行うと、端子状 態が読み出されます。 リセット時、PDR1 は H'00 にイニシャライズされます。 (2)ポートコントロールレジスタ 1(PCR1) ビット: 7 6 5 4 3 2 1 0 PCR17 PCR16 PCR15 PCR14 PCR13 PCR12 PCR11 PCR10 初期値: 0 0 0 0 0 0 0 0 R/W : W W W W W W W W PCR1 は、ポート 1 の各端子 P1 7∼P1 0 の入出力をビットごとに制御します。PCR1 に 1 を セットすると対応する P1 7∼P1 0 端子は出力端子となり、0 にクリアすると入力端子となり ます。PMR1 により当該端子が汎用入出力に設定されている場合には、PCR1 および PDR1 の設定が有効となります。 リセット時、PCR1 は H'00 にイニシャライズされます。 本レジスタはライト専用ですが、リードした場合各ビットは常に 1 が読み出されます。 (3)ポートプルアップコントロールレジスタ 1(PUCR1) ビット: 7 6 5 4 3 2 1 0 PUCR17 PUCR16 PUCR15 PUCR14 PUCR13 PUCR12 PUCR11 PUCR10 初期値: 0 0 0 0 0 0 0 0 R/W : R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W PUCR1 は、ポート 1 の各端子 P1 7∼P1 0 のプルアップ MOS をビットごとに制御します。 P CR 1 が 0 の状態で P UCR 1 に 1 をセットすると対応するプルアップ MOS は ON 状態と なり、0 にクリアすると OFF 状態となります。 リセット時、PUCR1 は H'00 にイニシャライズされます。 164 8. I/Oポート (4)ポートモードレジスタ 1(PMR1) ビット: 7 6 IRQ3 IRQ2 初期値: 0 0 R/W : R/W R/W 5 4 3 IRQ4 TMIG 0 0 0 0 0 0 R/W R/W R/W R/W R/W R/W IRQ1 2 TMOFH 1 TMOFL 0 TMOW P MR 1 は、8 ビットのリード/ライト可能なレジスタで、ポート 1 の各端子機能の切り 替えを制御します。 リセット時、PMR1 は H'00 にイニシャライズされます。 ビット 7:P17/IRQ3/TMIF端子機能切り替え(IRQ3) P1 7/IR Q3/TMIF 端子を P1 7 端子として使用するか、IRQ3/TMIF 端子として使用するかを設 定します。 ビット 7 説明 IRQ3 【注】 0 P17 入出力端子として機能 1 IRQ3/TMIF入力端子として機能 (初期値) IRQ3/TMIF端子は立ち上がり/立ち下がりエッジセンスを選択できます。TMIF端子の設定 については、「9.4.2(3)タイマコントロールレジスタ F(TCRF)」を参照してください。 ビット 6:P16/IRQ2 端子機能切り替え(IRQ2) P1 6/IRQ2 を P1 6 端子として使用するか、IRQ2 端子として使用するかを設定します。 ビット 6 説明 IRQ2 【注】 0 P16 入出力端子として機能 1 IRQ2 入力端子として機能 (初期値) IRQ2 端子は立ち上がり/立ち下がりエッジセンスを選択できます。 165 8. I/Oポート ビット 5:P15/IRQ1/ TMIC端子機能切り替え(IRQ1) P 15/IR Q1/TMIC 端子を P 15 端子として使用するか、IR Q1/TMIC 端子として使用するかを 設定します。 ビット 5 説明 IRQ1 0 P15 入出力端子として機能 1 IRQ1/ TMIC入力端子として機能 (初期値) IRQ1/TMIC端子は立ち上がり/立ち下がりエッジセンスを選択できます。 【注】 TMIC端子の設定については、「9.3.2(1) タイマモードレジスタ C(TMC)」を参照し てください。 ビット 4:P14/IRQ4/ADTRG 端子機能切り替え(IRQ4) P 14/IR Q4/ADT RG 端子を P 14 端子として使用するか、IR Q4/ADT RG 端子として使用する かを設定します。 ビット 4 説明 IRQ4 0 P14 入出力端子として機能 1 IRQ4/ADTRG 入力端子として機能 (初期値) ADTRG 端子の設定については「12.3.2 外部トリガによる A/D 変換器の起動」を参照して 【注】 ください。 ビット 3:P13/TMIG端子機能切り替え(TMIG) P1 3/TMIG 端子を P1 3 端子として使用するか、TMIG 端子として使用するかを設定します。 ビット 3 説明 TMIG 0 P13 入出力端子として機能 1 TMIG入力端子として機能 (初期値) ビット 2:P12/TMOFH 端子機能切り替え(TMOFH) P 12/TMOF H 端子を P 12 端子として使用するか、TMOF H 端子として使用するかを設定し ます。 ビット 2 説明 TMOFH 166 0 P12 入出力端子として機能 1 TMOFH 出力端子として機能 (初期値) 8. I/Oポート ビット 1:P11/TMOFL端子機能切り替え(TMOFL) P 11/TMOF L 端子を P 11 端子として使用するか、TMOF L 端子として使用するかを設定し ます。 ビット 1 説明 TMOFL 0 P11 入出力端子として機能 1 TMOFL出力端子として機能 (初期値) ビット 0:P10/TMOW 端子機能切り替え(TMOW ) P1 0/TMOW 端子を P1 0 端子として使用するか、TMOW 端子として使用するかを設定しま す。 ビット 0 説明 TMOW 0 P10 入出力端子として機能 1 TMOW 出力端子として機能 (初期値) 167 8. I/Oポート 8.2.3 端子機能 表 8.3 にポート 1 の端子機能を示します。 表 8.3 ポート 1 の端子機能 端子 選択方法と端子機能 P17/IRQ3/ PMR1 の IRQ3、TCRFの CKSL2∼CKSL0、PCR1 の PCR17 の組み合わせで次のよう TMIF に切り替わります。 IRQ3 PCR17 0 0 CKSL2∼CKSL0 端 子 機 能 1 1 * P17入力端子 * 0**以外 P17出力端子 0** IRQ3/TMIF IRQ3入力端子 入力端子 【注】 TMIF入力端子として使用する場合には、IENR1のIEN3を"0"にクリアして、IRQ3 割り込みを禁止してください。 P16/IRQ2 PMR1 の IRQ2、PCR1 の PCR16 の組み合わせで次のように切り替わります。 IRQ2 0 1 PCR16 0 1 * 端 子 機 能 P16入力端子 P16出力端子 IRQ2入力端子 P15/IRQ1/ PMR1 の IRQ1、TMC の TMC2∼TMC0、PCR1 の PCR15 の組み合わせで、次のよう TMIC に切り替わります。 IRQ1 PCR15 0 端 子 機 能 1 0 TMC2∼TMC0 1 * P15入力端子 * 111以外 P15出力端子 111 IRQ1/TMIC IRQ1入力端子 入力端子 【注】 TMIC入力端子として使用する場合には、IENR1のIEN1を"0"にクリアして、IRQ1 割り込みを禁止してください。 P14/IRQ4/ PMR1 の IRQ4と AMR の TRGE、PCR1 の PCR14 の組み合わせで、次のように切り ADTRG 替わります。 IRQ4 PCR14 0 0 TRGE 端 子 機 能 【注】 168 1 1 * P14入力端子 * 0 P14出力端子 IRQ4入力端子 1 IRQ4/ADTRG 入力端子 ADTRG入力端子として使用する場合にはIENR1のIEN4を"0"にクリアしてIRQ4割り込 みを禁止してください。 8. I/Oポート 端子 P13/TMIG 選択方法と端子機能 PMR1の TMIGと PCR1 の PCR13 の組み合わせで、次のように切り替わります。 TMIG 0 1 PCR13 0 1 端 子 機 能 P13入力端子 P13出力端子 * TMIG入力端子 P12/TMOFH PMR1 の TMOFH と PCR1 の PCR12 の組み合わせで、次のように切り替わります。 TMOFH 0 1 PCR12 0 1 * 端 子 機 能 P12入力端子 P12出力端子 TMOFH出力端子 P11/TMOFL PMR1の TMOFLと PCR1 の PCR11 の組み合わせで、次のように切り替わります。 TMOFL P10/TMOW 0 1 PCR11 0 1 * 端 子 機 能 P11入力端子 P11出力端子 TMOFL出力端子 PMR1 の TMOW と PCR1 の PCR10 の組み合わせで、次のように切り替わります。 TMOW 0 1 PCR10 0 1 * 端 子 機 能 P10入力端子 P10出力端子 TMOW出力端子 *:Don't care 169 8. I/Oポート 8.2.4 端子状態 各動作モードにおけるポート 1 の端子状態を表 8.4 に示します。 表 8.4 ポート 1 の端子状態 端子名 リセット スリープ ハイ 保持 P17/IRQ3 /TMIF P16/IRQ2 サブスリープ スタンバイ 保持 ウォッチ ハイ インピー インピー ダンス ダンス* サブアクティブ アクティブ 保持 動作 動作 P15/IRQ1 /TMIC P14/IRQ4 /ADTRG P13/TMIG P12/TMOFH P11/TMOFL P10/TMOW 【注】 * プルアップ MOS が ON 状態では Highレベル出力となります。 8.2.5 入力プルアップ MOS ポート 1 は、プログラムで制御可能な入力プルアップ MOS を内蔵しています。P CR 1 が 0 にクリアされている状態で PUCR1 に 1 をセットすると入力プルアップ MOS は ON 状 態となります。また、入力プルアップ MOS はリセット時、OFF 状態になります。 PCR1n 0 1 PUCR1n 0 1 * 入力プルアップ MOS OFF ON OFF *:Don't care (n=7∼0) 170 8. I/Oポート 8.3 ポート 3 8.3.1 概要 ポート 3 は、8 ビットの入出力ポートです。ポート 3 の各端子は、図 8 .2 に示す構成に なっています。 P37/AEVL P36/AEVH ポ P35/TXD31 ー P34/RXD31 ト P33/SCK31 3 P32/RESO P31/UD P30/PWM 図 8.2 ポート 3 の端子構成 8.3.2 レジスタの構成と説明 表 8.5 にポート 3 のレジスタ構成を示します。 表 8.5 レジスタ構成 名称 略称 R/W 初期値 アドレス ポートデータレジスタ 3 PDR3 R/W H'00 H'FFD6 ポートコントロールレジスタ 3 PCR3 W H'00 H'FFE6 ポートプルアップコントロールレジスタ 3 PUCR3 R/W H'00 H'FFE1 ポートモードレジスタ 3 PMR3 R/W H'04 H'FFCA 171 8. I/Oポート (1)ポートデータレジスタ 3(PDR3) ビット: 7 6 5 4 3 2 1 0 P37 P36 P35 P34 P33 P32 P31 P30 初期値: 0 0 0 0 0 0 0 0 R/W : R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W PDR3 は、ポート 3 の各端子 P3 7∼P3 0 のデータを格納する 8 ビットのレジスタです。 PCR3 が 1 のとき、ポート 3 のリードを行うと、PDR3 の値を直接リードします。そのた め端子状態の影響を受けません。P CR 3 が 0 のとき、ポート 3 のリードを行うと、端子状 態が読み出されます。 リセット時、PDR3 は H'00 にイニシャライズされます。 (2)ポートコントロールレジスタ 3(PCR3) ビット: 7 6 5 4 3 2 1 0 PCR37 PCR36 PCR35 PCR34 PCR33 PCR32 PCR31 PCR30 初期値: 0 0 0 0 0 0 0 0 R/W : W W W W W W W W PCR3 は、ポート 3 の各端子 P3 7∼P3 0 の入出力をビットごとに制御します。PCR3 に 1 を セットすると対応する P3 7∼P3 0 端子は出力端子となり、0 にクリアすると入力端子となり ます。PMR3 により当該端子が汎用入出力に設定されている場合には、PCR3 および PDR3 の設定が有効となります。 リセット時、PCR3 は H'00 にイニシャライズされます。 本レジスタはライト専用です。リードした場合各ビットは常に 1 が読み出されます。 (3)ポートプルアップコントロールレジスタ 3(PUCR3) ビット: 7 6 5 4 3 2 1 0 PUCR37 PUCR36 PUCR35 PUCR34 PUCR33 PUCR32 PUCR31 PUCR30 初期値: 0 0 0 0 0 0 0 0 R/W : R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W PUCR3 は、ポート 3 の各端子 P3 7∼P3 0 のプルアップ MOS をビットごとに制御します。 P CR 3 が 0 の状態で P UCR 3 に 1 をセットすると対応するプルアップ MOS は ON 状態と なり、0 にクリアすると OFF 状態となります。 リセット時、PUCR3 は H'00 にイニシャライズされます。 172 8. I/Oポート (4)ポートモードレジスタ 3(PMR3) ビット: 7 6 5 4 AEVL AEVH WDCKS NCS 3 IRQ0 2 RESO 1 UD 0 PWM 初期値: 0 0 0 0 0 1 0 0 R/W : R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W P MR 3 は、8 ビットのリード/ライト可能なレジスタで、主にポート 3 の各端子機能の 切り替えを制御します。 リセット時、PMR3 は H'04 にイニシャライズされます。 ビット 7:P37/AEVL端子機能切り替え(AEVL) P3 7/AEVL 端子を P3 7 端子として使用するか、AEVL 端子として使用するかを設定します。 ビット 7 説明 AEVL 0 P37 入出力端子として機能 1 AEVL入力端子として機能 (初期値) ビット 6:P36/AEVH端子機能切り替え(AEVH) P 36/AEVH 端子を P 36 端子として使用するか、AEV H 端子として使用するかを設定しま す。 ビット 6 説明 AEVH 0 P36 入出力端子として機能 1 AEVH 入力端子として機能 (初期値) ビット 5:ウォッチドッグタイマソースクロック選択(WDCKS) ウォッチドッグタイマのソースクロックの選択を行います。 ビット 5 説明 WDCKS 0 φ/8192 を選択 1 φ w/32 を選択 (初期値) 173 8. I/Oポート ビット 4:TMIGノイズキャンセラセレクト(NCS) インプットキャプチャ入力信号(TMIG)のノイズ除去回路の制御を行います。 ビット 4 説明 NCS 0 ノイズ除去機能なし 1 ノイズ除去機能あり (初期値) ビット 3:P43/IRQ0 端子機能切り替え(IRQ0) P4 3/IRQ0 端子を P4 3 端子として使用するか、IRQ0 端子として使用するかを設定します。 ビット 3 IRQ0 説明 0 P43 入力端子として機能 1 IRQ0 入力端子として機能 (初期値) ビット 2:P32/RESO 端子機能切り替え(RESO) P3 2/RESO 端子を P3 2 端子として使用するか、RESO 端子として使用するかを設定します。 ビット 2 RESO 説明 0 P32 入出力端子として機能 1 RESO 出力端子として機能 (初期値) ビット 1:P31/UD 端子機能切り替え(UD) P3 1/UD 端子を P3 1 端子として使用するか、UD 端子として使用するかを設定します。 ビット 1 説明 UD 0 P31 入出力端子として機能 1 UD 入力端子として機能 (初期値) ビット 0:P30/PWM 端子機能切り替え(PWM ) P3 0/PWM 端子を P3 0 端子として使用するか、PWM 端子として使用するかを設定します。 ビット 0 説明 PWM 174 0 P30 入出力端子として機能 1 PWM 出力端子として機能 (初期値) 8. I/Oポート 8.3.3 端子機能 表 8.6 にポート 3 の端子機能を示します。 表 8.6 ポート 3 の端子機能 端子 P37/AEVL 選択方法と端子機能 PMR3の AEVLと PCR3 の PCR37 の組み合わせで、次のように切り替わります。 0 AEVL P36/AEVH PCR37 0 1 * 端 子 機 能 P37入力端子 P37出力端子 AEVL入力端子 PMR3 の AEVH と PCR3 の PCR36 の組み合わせで、次のように切り替わります。 0 AEVH P35/TXD31 1 1 PCR36 0 1 * 端 子 機 能 P36入力端子 P36出力端子 AEVH入力端子 SCR3-1 の TE31 、SPCR の SPC31、PCR3 の PCR35 の組み合わせで、次のように切 り替わります。 P34/RXD31 SPC31 0 1 TE31 0 1 PCR35 0 1 * 端 子 機 能 P35入力端子 P35出力端子 TXD31出力端子 SCR3-1 の RE31 と PCR3 の PCR34 の組み合わせで、次のように切り替わります。 0 RE31 P33/SCK31 1 PCR34 0 1 * 端 子 機 能 P34入力端子 P34出力端子 RXD31入力端子 SCR3-1 の CKE311、CKE310、SMR31 および PCR3 の PCR33 で、次のように切り 替わります。 CKE311 0 CKE310 1 0 COM31 1 0 1 * * * PCR33 0 1 * * 端 子 機 能 P33入力端子 P33出力端子 SCK31出力端子 SCK31入力端子 *:Don't care 175 8. I/Oポート 端子 P32/RESO 選択方法と端子機能 PMR3 の RESO と PCR3 の PCR32 の組み合わせで、次のように切り替わります。 0 RESO 1 PCR32 0 1 * 端 子 機 能 P32入力端子 P32出力端子 RESO出力端子 PMR3 の UD と PCR3 の PCR31 の組み合わせで、次のように切り替わります。 P31/UD 0 UD P30/PWM 1 PCR31 0 1 * 端 子 機 能 P31入力端子 P31出力端子 UD入力端子 PMR3 の PWM および PCR3 の PCR30 の組み合わせで、次のように切り替わります。 1 0 PWM PCR30 0 1 * 端 子 機 能 P30入力端子 P30出力端子 PWM出力端子 *:Don't care 8.3.4 端子状態 各動作モードにおけるポート 3 の端子状態を表 8.7 に示します。 表 8.7 ポート 3 の端子状態 端子名 リセット スリープ サブスリープ スタンバイ P37/AEVL ハイ 保持 P36/AEVH インピー インピー P35/TXD31 ダンス ダンス* 保持 ハイ ウォッチ サブアクティブ アクティブ 保持 P34/RXD31 P33/SCK31 P32/RESO リセット 出力 P31/UD ハイ P30/PWM インピー ダンス 【注】 176 * プルアップ MOS が ON 状態では Highレベル出力となります。 動作 動作 8. I/Oポート 8.3.5 入力プルアップ MOS ポート 3 は、プログラムで制御可能な入力プルアップ MOS を内蔵しています。P CR 3 が 0 にクリアされている状態で PUCR3 に 1 をセットすると入力プルアップ MOS は ON 状 態となります。また、入力プルアップ MOS はリセット時、OFF 状態になります。 PCR3n 0 1 PUCR3n 0 1 * 入力プルアップ MOS OFF ON OFF *:Don't care (n=7∼0) 177 8. I/Oポート 8.4 ポート 4 8.4.1 概要 ポート 4 は、3 ビットの入出力ポートと 1 ビットの入力専用ポートです。ポート 4 の各 端子は、図 8.3 に示す構成になっています。 ポ P43/IRQ0 ー P42/TXD32 ト P41/RXD32 4 P40/SCK32 図 8.3 ポート 4 の端子構成 8.4.2 レジスタの構成と説明 表 8.8 にポート 4 のレジスタ構成を示します。 表 8.8 レジスタ構成 名称 178 略称 R/W 初期値 アドレス ポートデータレジスタ 4 PDR4 R/W H'F8 H'FFD7 ポートコントロールレジスタ 4 PCR4 W H'F8 H'FFE7 8. I/Oポート (1)ポートデータレジスタ 4(PDR4) ビット: 7 6 5 4 3 2 1 0 — — — — P43 P42 P41 P40 初期値: 1 1 1 1 1 0 0 0 R/W : — — — — R R/W R/W R/W PDR4 は、ポート 4 の各端子 P4 2∼P4 0 のデータを格納する8ビットのレジスタです。PCR4 が 1 のとき、ポート 4 のリードを行うと、P DR4 の値を直接リードします。そのため端子 状態の影響を受けません。P CR 4 が 0 のとき、ポート 4 のリードを行うと、端子状態が読 み出されます。 リセット時、PDR4 は H'F8 にイニシャライズされます。 (2)ポートコントロールレジスタ 4(PCR4) ビット: 7 6 5 4 3 2 1 0 — — — — — PCR42 PCR41 PCR40 初期値: 1 1 1 1 1 0 0 0 R/W : — — — — — W W W PCR4 は、ポート 4 の各端子 P4 2∼P4 0 の入出力をビットごとに制御します。PCR4 に 1 を セットすると対応する P4 2∼P4 0 端子は出力端子となり、0 にクリアすると入力端子となり ます。SCR3-2 により当該端子が汎用入出力に設定されている場合には、PCR4 および PDR4 の設定が有効となります。 リセット時、PCR4 は H'F8 にイニシャライズされます。 本レジスタはライト専用です。リードした場合各ビットは常に 1 が読み出されます。 179 8. I/Oポート 8.4.3 端子機能 表 8.9 にポート 4 の端子機能を示します。 表 8.9 ポート 4 の端子機能 端子 P43/IRQ0 P42/TXD32 選択方法と端子機能 PMR3 の IRQ0により、次のように切り替わります。 IRQ0 0 1 端 子 機 能 P43入力端子 IRQ0入力端子 SCR3-2 の TE32 、SPCR の SPC32、PCR4 の PCR42 の組み合わせで、次のように切 り替わります。 P41/RXD32 SPC32 0 1 TE32 0 1 PCR42 0 1 * 端 子 機 能 P42入力端子 P42出力端子 TXD32出力端子 SCR3-2 の RE32 と PCR4 の PCR41 の組み合わせで、次のように切り替わります。 0 RE32 P40/SCK32 1 PCR41 0 1 * 端 子 機 能 P41入力端子 P41出力端子 RXD32入力端子 SCR3-2 の CKE1、CKE0、SMR32 の COM32 、および PCR4 の PCR40 の組み合わせ で、次のように切り替わります。 0 CKE1 CKE0 1 0 COM32 0 1 PCR40 0 1 端 子 機 能 P40入力端子 P40出力端子 * 1 * * * * SCK32出力端子 SCK32入力端子 *:Don't care 180 8. I/Oポート 8.4.4 端子状態 各動作モードにおけるポート 4 の端子状態を表 8.10 に示します。 表 8.10 ポート 4 の端子状態 端子名 リセット スリープ サブスリープ スタンバイ P43/IRQ0 ハイ 保持 P42/TXD32 インピー インピー P41/RXD32 ダンス ダンス 保持 ハイ ウォッチ 保持 サブアクティブ アクティブ 動作 動作 P40/SCK32 181 8. I/Oポート 8.5 ポート 5 8.5.1 概要 ポート 5 は、8 ビットの入出力ポートです。ポート 5 の各端子は、図 8 .4 に示す構成に なっています。 P57/WKP7/SEG8 P56/WKP6/SEG7 ポ P55/WKP5/SEG6 ー P54/WKP4/SEG5 ト P53/WKP3/SEG4 5 P52/WKP2/SEG3 P51/WKP1/SEG2 P50/WKP0/SEG1 図 8.4 ポート 5 の端子構成 8.5.2 レジスタの構成と説明 表 8.11 にポート 5 のレジスタ構成を示します。 表 8.11 レジスタ構成 名称 182 略称 R/W 初期値 アドレス ポートデータレジスタ 5 PDR5 R/W H'00 H'FFD8 ポートコントロールレジスタ 5 PCR5 W H'00 H'FFE8 ポートプルアップコントロールレジスタ 5 PUCR5 R/W H'00 H'FFE2 ポートモードレジスタ 5 PMR5 R/W H'00 H'FFCC 8. I/Oポート (1)ポートデータレジスタ 5(PDR5) ビット: 7 6 5 4 3 2 1 0 P57 P56 P55 P54 P53 P52 P51 P50 初期値: 0 0 0 0 0 0 0 0 R/W : R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W PDR5 は、ポート 5 の各端子 P5 7∼P5 0 のデータを格納する 8 ビットのレジスタです。 PCR5 が 1 のとき、ポート 5 のリードを行うと、PDR5 の値を直接リードします。そのた め端子状態の影響を受けません。P CR 5 が 0 のとき、ポート 5 のリードを行うと、端子状 態が読み出されます。 リセット時、PDR5 は H'00 にイニシャライズされます。 (2)ポートコントロールレジスタ 5(PCR5) ビット: 7 6 5 4 3 2 1 0 PCR57 PCR56 PCR55 PCR54 PCR53 PCR52 PCR51 PCR50 初期値: 0 0 0 0 0 0 0 0 R/W : W W W W W W W W PCR5 は、ポート 5 の各端子 P5 7∼P5 0 の入出力をビットごとに制御します。PCR5 に 1 を セットすると対応する P5 7∼P5 0 端子は出力端子となり、0 にクリアすると入力端子となり ます。P MR 5、LP CR の S GS3∼S GS0 により当該端子が汎用入出力に設定されている場合 には、PCR5 および PDR5 の設定が有効となります。 リセット時、PCR5 は H'00 にイニシャライズされます。 本レジスタはライト専用です。リードした場合各ビットは常に 1 が読み出されます。 (3)ポートプルアップコントロールレジスタ 5(PUCR5) ビット: 7 6 5 4 3 2 1 0 PUCR57 PUCR56 PUCR55 PUCR54 PUCR53 PUCR52 PUCR51 PUCR50 初期値: 0 0 0 0 0 0 0 0 R/W : R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W PUCR5 は、ポート 5 の各端子 P5 7∼P5 0 のプルアップ MOS をビットごとに制御します。 P CR 5 が 0 の状態で P UCR 5 に 1 をセットすると対応するプルアップ MOS は ON 状態と なり、0 にクリアすると OFF 状態となります。 リセット時、PUCR5 は H'00 にイニシャライズされます。 183 8. I/Oポート (4)ポートモードレジスタ 5(PMR5) ビット: 7 6 5 4 3 2 1 0 WKP 7 WKP 6 WKP 5 WKP 4 WKP 3 WKP 2 WKP 1 WKP 0 初期値: 0 0 0 0 0 0 0 0 R/W : R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W P MR 5 は、8 ビットのリード/ライト可能なレジスタで、ポート 5 の各端子機能の切り 替えを制御します。 リセット時、PMR5 は H'00 にイニシャライズされます。 ビット n:P5n/WKPn/SEGn+1端子機能切り替え(WKPn) P 5n/WKP n/SEG n+1 端子を S EGn+1 端子として使用しない場合に、P 5n 端子として使用する か、WKPn 端子として使用するかを設定します。 ビット n 説明 WKPn 0 P5n 入出力端子として機能 1 WKP n 入力端子として機能 (初期値) (n=7∼0) 【注】 SEGn+1 と し ての 使 用 に つ い ては 、 「 1 3.2.1 (LPCR)」を参照してください。 184 LCD ポ ート コ ン ト ロ ー ルレ ジ ス タ 8. I/Oポート 8.5.3 端子機能 表 8.12 にポート 5 の端子機能を示します。 表 8.12 ポート 5 の端子機能 端子 選択方法と端子機能 P57/WKP 7 PMR5 の WKP n、PCR5 の PCR5n、および LPCRの SGS3∼SGS0 の組み合わせで、 /SEG8 次のように切り替わります。 (n=7∼0) ∼ P50/WKP 0 /SEG1 SGS3∼ 0*** 1*** SGS0 0 WKPn PCR5n 0 1 端 子 機 能 P5n入力端子 P5n出力端子 1 * * * WKPn入力端子 SEGn+1出力端子 *:Don't care 185 8. I/Oポート 8.5.4 端子状態 各動作モードにおけるポート 5 の端子状態を表 8.13 に示します。 表 8.13 ポート 5 の端子状態 端子名 リセット スリープ ハイ 保持 P57/WKP 7 サブスリープ スタンバイ 保持 ウォッチ ハイ /SEG8 インピー インピー ∼ ダンス ダンス* サブアクティブ アクティブ 保持 動作 動作 P50/WKP 0 /SEG1 【注】 * プルアップ MOS が ON 状態では Highレベル出力となります。 8.5.5 入力プルアップ MOS ポート 5 は、プログラムで制御可能な入力プルアップ MOS を内蔵しています。P CR 5 が 0 にクリアされている状態で PUCR5 に 1 をセットすると入力プルアップ MOS は ON 状 態となります。また、入力プルアップ MOS はリセット時、OFF 状態になります。 PCR5n 0 1 PUCR5n 0 1 * 入力プルアップ MOS OFF ON OFF *:Don't care (n=7∼0) 186 8. I/Oポート 8.6 ポート 6 8.6.1 概要 ポート 6 は、8 ビットの入出力ポートです。ポート 6 の各端子は、図 8 .5 に示す構成に なっています。 P67/SEG16 P66/SEG15 ポ P65/SEG14 ー P64/SEG13 ト P63/SEG12 6 P62/SEG11 P61/SEG10 P60/SEG9 図 8.5 ポート 6 の端子構成 8.6.2 レジスタの構成と説明 表 8.14 にポート 6 のレジスタ構成を示します。 表 8.14 レジスタ構成 名称 略称 R/W 初期値 ポートデータレジスタ 6 PDR6 R/W H'00 H'FFD9 ポートコントロールレジスタ 6 PCR6 W H'00 H'FFE9 PUCR6 R/W H'00 H'FFE3 ポートプルアップコントロールレジスタ 6 アドレス 187 8. I/Oポート (1)ポートデータレジスタ 6(PDR6) ビット: 7 6 5 4 3 2 1 0 P67 P66 P65 P64 P63 P62 P61 P60 初期値: 0 0 0 0 0 0 0 0 R/W : R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W PDR6 は、ポート 6 の各端子 P6 7∼P6 0 のデータを格納する 8 ビットのレジスタです。 PCR6 が 1 のとき、ポート 6 のリードを行うと、PDR6 の値を直接リードします。そのた め端子状態の影響を受けません。P CR 6 が 0 のとき、ポート 6 のリードを行うと、端子状 態が読み出されます。 リセット時、PDR6 は H'00 にイニシャライズされます。 (2)ポートコントロールレジスタ 6(PCR6) ビット: 7 6 5 4 3 2 1 0 PCR67 PCR66 PCR65 PCR64 PCR63 PCR62 PCR61 PCR60 初期値: 0 0 0 0 0 0 0 0 R/W : W W W W W W W W PCR6 は、ポート 6 の各端子 P6 7∼P6 0 の入出力をビットごとに制御します。PCR6 に 1 を セットすると対応する P6 7∼P6 0 端子は出力端子となり、0 にクリアすると入力端子となり ます。LP CR の S GS3∼S GS0 により当該 端子が汎用入出力 に設定されている 場合には、 PCR6 および PDR6 の設定が有効となります。 リセット時、PCR6 は H'00 にイニシャライズされます。 本レジスタはライト専用です。リードした場合各ビットは常に 1 が読み出されます。 (3)ポートプルアップコントロールレジスタ 6(PUCR6) ビット: 7 6 5 4 3 2 1 0 PUCR67 PUCR66 PUCR65 PUCR64 PUCR63 PUCR62 PUCR61 PUCR60 初期値: 0 0 0 0 0 0 0 0 R/W : R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W PUCR6 は、ポート 6 の各端子 P6 7∼P6 0 のプルアップ MOS をビットごとに制御します。 P CR 6 が 0 の状態で P UCR 6 に 1 をセットすると対応するプルアップ MOS は ON 状態と なり、0 にクリアすると OFF 状態となります。 リセット時、PUCR6 は H'00 にイニシャライズされます。 188 8. I/Oポート 8.6.3 端子機能 表 8.15 にポート 6 の端子機能を示します。 表 8.15 ポート 6 の端子機能 端子 選択方法と端子機能 P67/SEG16 PCR6 の PCR6n と LPCRの SGS3∼SGS0 の組み合わせで、次のように切り替わりま ∼ す。 (n=7∼0) P60/SEG9 00**、010* SGS3∼SGS0 011*、1*** PCR6n 0 1 * 端 子 機 能 P6n入力端子 P6n出力端子 SEGn+9出力端子 *:Don't care 8.6.4 端子状態 各動作モードにおけるポート 6 の端子状態を表 8.16 に示します。 表 8.16 ポート 6 の端子状態 端子名 リセット スリープ ハイ 保持 P67/SEG16 ∼ P60/SEG9 【注】 * サブスリープ スタンバイ 保持 ウォッチ ハイ インピー インピー ダンス ダンス* サブアクティブ アクティブ 保持 動作 動作 プルアップ MOS が ON 状態では Highレベル出力となります。 8.6.5 入力プルアップ MOS ポート 6 は、プログラムで制御可能な入力プルアップ MOS を内蔵しています。P CR 6 が 0 にクリアされている状態で PUCR6 に 1 をセットすると入力プルアップ MOS は ON 状 態となります。また、入力プルアップ MOS はリセット時、OFF 状態になります。 PCR6n 0 1 PUCR6n 0 1 * 入力プルアップ MOS OFF ON OFF *:Don't care (n=7∼0) 189 8. I/Oポート 8.7 ポート 7 8.7.1 概要 ポート 7 は、8 ビットの入出力ポートです。ポート 7 の各端子は、図 8 .6 に示す構成に なっています。 P77/SEG24 P76/SEG23 ポ P75/SEG22 ー P74/SEG21 ト P73/SEG20 7 P72/SEG19 P71/SEG18 P70/SEG17 図 8.6 ポート 7 の端子構成 8.7.2 レジスタの構成と説明 表 8.17 にポート 7 のレジスタ構成を示します。 表 8.17 レジスタ構成 名称 190 略称 R/W 初期値 アドレス ポートデータレジスタ 7 PDR7 R/W H'00 H'FFDA ポートコントロールレジスタ 7 PCR7 W H'00 H'FFEA 8. I/Oポート (1)ポートデータレジスタ 7(PDR7) ビット: 7 6 5 4 3 2 1 0 P77 P76 P75 P74 P73 P72 P71 P70 初期値: 0 0 0 0 0 0 0 0 R/W : R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W PDR7 は、ポート 7 の各端子 P7 7∼P7 0 のデータを格納する 8 ビットのレジスタです。 PCR7 が 1 のとき、ポート 7 のリードを行うと、PDR7 の値を直接リードします。そのた め端子状態の影響を受けません。P CR 7 が 0 のとき、ポート 7 のリードを行うと、端子状 態が読み出されます。 リセット時、PDR7 は H'00 にイニシャライズされます。 (2)ポートコントロールレジスタ 7(PCR7) ビット: 7 6 5 4 3 2 1 0 PCR77 PCR76 PCR75 PCR74 PCR73 PCR72 PCR71 PCR70 初期値: 0 0 0 0 0 0 0 0 R/W : W W W W W W W W PCR7 は、ポート 7 の各端子 P7 7∼P7 0 の入出力をビットごとに制御します。PCR7 に 1 を セットすると対応する P7 7∼P7 0 端子は出力端子となり、0 にクリアすると入力端子となり ます。LP CR の S GS3∼S GS0 により当該 端子が汎用入出力 に設定されている 場合には、 PCR7 および PDR7 の設定が有効となります。 リセット時、PCR7 は H'00 にイニシャライズされます。 本レジスタはライト専用です。リードした場合各ビットは常に 1 が読み出されます。 191 8. I/Oポート 8.7.3 端子機能 表 8.18 にポート 7 の端子機能を示します。 表 8.18 ポート 7 の端子機能 端子 選択方法と端子機能 P77/SEG24 PCR7 の PCR7n と LPCRの SGS3∼SGS0 の組み合わせで、次のように切り替わりま ∼ す。 (n=7∼0) P70/SEG17 00** SGS3∼SGS0 01**、1*** PCR7n 0 1 * 端 子 機 能 P7n入力端子 P7n出力端子 SEGn+17出力端子 *:Don't care 8.7.4 端子状態 各動作モードにおけるポート 7 の端子状態を表 8.19 に示します。 表 8.19 ポート 7 の端子状態 端子名 P77/SEG24 ∼ P70/SEG17 192 リセット スリープ ハイ 保持 サブスリープ スタンバイ 保持 ハイ インピー インピー ダンス ダンス ウォッチ 保持 サブアクティブ アクティブ 動作 動作 8. I/Oポート 8.8 ポート 8 8.8.1 概要 ポート 8 は、8 ビットの入出力ポートです。ポート 8 の各端子は、図 8 .7 に示す構成に なっています。 P87/SEG32/CL1 P86/SEG31/CL2 ポ P85/SEG30/DO ー P84/SEG29/M ト P83/SEG28 8 P82/SEG27 P81/SEG26 P80/SEG25 図 8.7 ポート 8 の端子構成 8.8.2 レジスタの構成と説明 表 8.20 にポート 8 のレジスタ構成を示します。 表 8.20 レジスタ構成 名称 略称 R/W 初期値 アドレス ポートデータレジスタ 8 PDR8 R/W H'00 H'FFDB ポートコントロールレジスタ 8 PCR8 W H'00 H'FFEB 193 8. I/Oポート (1)ポートデータレジスタ 8(PDR8) ビット: 7 6 5 4 3 2 1 0 P87 P86 P85 P84 P83 P82 P81 P80 初期値: 0 0 0 0 0 0 0 0 R/W : R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W PDR8 は、ポート 8 の各端子 P8 7∼P8 0 のデータを格納する 8 ビットのレジスタです。 PCR8 が 1 のとき、ポート 8 のリードを行うと、PDR8 の値を直接リードします。そのた め端子状態の影響を受けません。P CR 8 が 0 のとき、ポート 8 のリードを行うと、端子状 態が読み出されます。 リセット時、PDR8 は H'00 にイニシャライズされます。 (2)ポートコントロールレジスタ 8(PCR8) ビット: 7 6 5 4 3 2 1 0 PCR87 PCR86 PCR85 PCR84 PCR83 PCR82 PCR81 PCR80 初期値: 0 0 0 0 0 0 0 0 R/W : W W W W W W W W PCR8 は、ポート 8 の各端子 P8 7∼P8 0 の入出力をビットごとに制御します。PCR8 に 1 を セットすると対応する P8 7∼P8 0 端子は出力端子となり、0 にクリアすると入力端子となり ます。LP CR の S GS3∼S GS0 により当該 端子が汎用入出力 に設定されている 場合には、 PCR8 および PDR8 の設定が有効となります。 リセット時、PCR8 は H'00 にイニシャライズされます。 本レジスタはライト専用です。リードした場合各ビットは常に 1 が読み出されます。 194 8. I/Oポート 8.8.3 端子機能 表 8.21 にポート 8 の端子機能を示します。 表 8.21 ポート 8 の端子機能(1) 端子 選択方法と端子機能 P87/SEG32 PCR8 の PCR87 と LPCRの SGX、SGS3∼SGS0 の組み合わせで、次のように切り替 /CL1 わります。 SGS3∼SGS0 000* 001*、 01**、 1*** 0000 SGX 0 0 1 * * SEG32出力端子 CL1出力端子 PCR87 端 子 機 能 0 1 P87入力端子 P87出力端子 P86/SEG31 PCR8 の PCR86 と LPCRの SGX、SGS3∼SGS0 の組み合わせで、次のように切り替 /CL2 わります。 SGS3∼SGS0 000* 001*、 01**、 1*** 0000 SGX 0 0 1 * * SEG31出力端子 CL2出力端子 PCR86 端 子 機 能 0 1 P86入力端子 P86出力端子 P85/SEG30 PCR8 の PCR85 と LPCRの SGX、SGS3∼SGS0 の組み合わせで、次のように切り替 /DO わります。 SGS3∼SGS0 000* 001*、 01**、 1*** 0000 SGX 0 0 1 * * SEG30出力端子 D0出力端子 PCR95 端 子 機 能 0 1 P85入力端子 P85出力端子 P84/SEG29 PCR8 の PCR84 と LPCRの SGX、SGS3∼SGS0 の組み合わせで、次のように切り替 /M わります。 SGS3∼SGS0 000* 001*、 01**、 1*** 0000 SGX 0 0 1 * * SEG29出力端子 M出力端子 PCR94 端 子 機 能 0 1 P84入力端子 P84出力端子 *:Don't care 195 8. I/Oポート 表 8.21 ポート 8 の端子機能(2) 端子 選択方法と端子機能 P83/SEG28 PCR8 の PCR8n と LPCRの SGS3∼SGS0 の組み合わせで、次のように切り替わりま ∼ す。 (n=3∼0) P80/SEG25 SGS3∼SGS0 001*、01**、1*** 000* PCR8n 0 1 * 端 子 機 能 P8n入力端子 P8n出力端子 SEGn+25出力端子 *:Don't care 8.8.4 端子状態 各動作モードにおけるポート 8 の端子状態を表 8.22 に示します。 表 8.22 ポート 8 の端子状態 端子名 リセット スリープ P87/SEG32 /CL1 ハイ 保持 P86/SEG31 /CL2 インピー P85/SEG30 /DO P84/SEG29 /M P83/SEG28 ∼ P80/SEG25 196 ダンス サブスリープ スタンバイ 保持 ハイ インピー ダンス ウォッチ 保持 サブアクティブ アクティブ 動作 動作 8. I/Oポート 8.9 ポート A 8.9.1 概要 ポート A は、4 ビットの入出力ポートです。ポート A の各端子は、図 8.8 に示す構成に なっています。 ポ PA3/COM4 ー PA2/COM3 ト PA1/COM2 A PA0/COM1 図 8.8 ポート A の端子構成 8.9.2 レジスタの構成と説明 表 8.23 にポート A のレジスタ構成を示します。 表 8.23 レジスタ構成 名称 略称 R/W 初期値 アドレス ポートデータレジスタ A PDRA R/W H'F0 H'FFDD ポートコントロールレジスタ A PCRA W H'F0 H'FFED 197 8. I/Oポート (1)ポートデータレジスタ A(PDRA) ビット: 7 6 5 4 3 2 1 0 — — — — PA3 PA2 PA1 PA0 初期値: 1 1 1 1 0 0 0 0 R/W : — — — — R/W R/W R/W R/W PDRA は、ポート A の各端子 PA3∼PA0 のデータを格納する 8 ビットのレジスタです。 PCRA が 1 のとき、ポート A のリードを行うと、PDRA の値を直接リードします。その ため端子状態の影響を受けません。PCRA が 0 のとき、ポート A のリードを行うと、端子 状態が読み出されます。 リセット時、PDRA は H'F0 にイニシャライズされます。 (2)ポートコントロールレジスタ A(PCRA) ビット: 7 6 5 4 3 2 1 0 — — — — PCRA3 PCRA2 PCRA1 PCRA0 初期値: 1 1 1 1 0 0 0 0 R/W : — — — — W W W W PCRA は、ポート A の各端子 PA3∼PA0 の入出力をビットごとに制御します。PCRA に 1 をセットすると対応する PA3∼PA0 端子は出力端子となり、0 にクリアすると入力端子とな ります 。LP CR によ り当該端 子が汎用 入出力に設 定されて いる場合 には、P CR A および PDRA の設定が有効となります。 リセット時、PCRA は H'F0 にイニシャライズされます。 本レジスタはライト専用です。リードした場合各ビットは常に 1 が読み出されます。 198 8. I/Oポート 8.9.3 端子機能 表 8.24 にポート A の端子機能を示します。 表 8.24 ポート A の端子機能 端子 PA3/COM 4 選択方法と端子機能 PCRA の PCRA3 と SGS3∼SGS0 の組み合わせで、次のように切り替わります。 SGS3∼SGS0 PA2/COM 3 0000 PCRA3 0 1 * PA3入力端子 PA3出力端子 COM4出力端子 PCRA の PCRA2 と SGS3∼SGS0 の組み合わせで、次のように切り替わります。 0000 0000 0000以外 PCRA2 0 1 * 端子機能 PA2入力端子 PA2出力端子 COM3出力端子 PCRA の PCRA1 と SGS3∼SGS0 の組み合わせで、次のように切り替わります。 SGS3∼SGS0 PA0/COM 1 0000以外 端子機能 SGS3∼SGS0 PA1/COM 2 0000 0000 0000以外 0000 PCRA1 0 1 * 端子機能 PA1入力端子 PA1出力端子 COM2出力端子 PCRA の PCRA0 と SGS3∼SGS0 の組み合わせで、次のように切り替わります。 SGS3∼SGS0 0000 0000以外 PCRA0 0 1 * 端子機能 PA0入力端子 PA0出力端子 COM1出力端子 *:Don't care 8.9.4 端子状態 各動作モードにおけるポート A の端子状態を表 8.25 に示します。 表 8.25 ポート A の端子状態 端子名 リセット スリープ サブスリープ スタンバイ PA3/COM 4 ハイ 保持 PA2/COM 3 インピー インピー PA1/COM 2 ダンス ダンス 保持 ハイ ウォッチ 保持 サブアクティブ アクティブ 動作 動作 PA0/COM 1 199 8. I/Oポート 8.10 ポート B 8.10.1 概要 ポート B は、8 ビットの入力専用ポートです。ポート B の各端子は、図 8 .9 に示す構成 になっています。 PB7/AN7 PB6/AN6 ポ PB5/AN5 ー PB4/AN4 ト PB3/AN3 B PB2/AN2 PB1/AN1 PB0/AN0 図 8.9 ポート B の端子構成 8.10.2 レジスタの構成と説明 表 8.26 にポート B のレジスタ構成を示します。 表 8.26 レジスタ構成 名称 ポートデータレジスタ B 略称 R/W PDRB R アドレス H'FFDE (1)ポートデータレジスタ B(PDRB) ビット: R/W : 7 6 5 4 3 2 1 0 PB7 PB6 PB5 PB4 PB3 PB2 PB1 PB0 R R R R R R R R PDRB をリードすると常に各端子の状態が読み出されます。ただし、A/D 変換器の AMR の C H3∼C H0 によりアナログ入力チャネルが 選択されている端子をリードすると入力電 圧に関係なく 0 が読み出されます。 200 8. I/Oポート 8.11 入出力データ反転機能 8.11.1 概要 入力端子の R XD31、R XD32 と出力端子の TXD 31、TXD 32 はデータを反転させて取り扱う ことが可能です。 SCINV0 SCINV2 RXD31 RXD32 P34/RXD31 P41/RXD32 SCINV1 SCINV3 P35/TXD31 P42/TXD32 TXD31 TXD32 図 8.10 入出力データ反転機能 8.11.2 レジスタの構成と説明 表 8.27 に入出力データ反転機能のレジスタ構成を示します。 表 8.27 レジスタ構成 名称 シリアルポートコントロールレジスタ 略称 R/W アドレス SPCR R/W H'FF91 (1)シリアルポートコントロールレジスタ(SPCR) ビット: 7 6 5 4 3 2 ― ― SPC32 SPC31 SCINV3 SCINV2 1 初期値: 1 1 0 0 0 0 0 0 R/W : ― ― R/W R/W R/W R/W R/W R/W SCINV1 0 SCINV0 SPCR は、8 ビットのリード/ライト可能なレジスタで、RXD31 、RXD32 、TXD31 、TXD32 、 端子の入出力データ反転切り替えを行います。リセット時、SPC R は H' C0 にイニシャラ イズされます。 201 8. I/Oポート ビット 7∼6:リザーブビット リザーブビットです。各ビットはリードすると常に 1 が読み出されます。ライトは無効 です。 ビット 5:P42/TXD32 端子機能切り替え P4 2/TXD32 端子をP4 2 端子として使用するかTXD 32 端子として使用するかを設定します。 ビット 5 説明 SPC32 0 P42 入出力端子として機能。 1 TXD32 出力端子として機能。* (初期値) 【注】*本ビットを 1 に設定した後に SCR3 の TEビットを設定してください。 ビット 4:P35 /TXD31 端子機能切り替え P3 5 /TXD31 端子を P3 5 端子として使用するか TXD 31 端子として使用するかを設定します。 ビット 4 説明 SPC31 0 P35 入出力端子として機能。 1 TXD31 出力端子として機能。* (初期値) 【注】 * 本ビットを 1 に設定した後に SCR3 の TEビットを設定してください。 ビット 3:TXD32 端子出力データ反転切り替え TXD 32 端子の出力データを反転するか、しないか、の切り替えを設定します。 ビット 3 説明 SCINV3 0 TXD32 の出力データを反転しない。 1 TXD32 の出力データを反転する。 (初期値) ビット 2:RXD32 端子入力データ反転切り替え RXD32 端子の入力データを反転するか、しないか、の切り替えを設定します。 ビット 2 説明 SCINV2 202 0 RXD32 の入力データを反転しない。 1 RXD32 の入力データを反転する。 (初期値) 8. I/Oポート ビット 1:TXD31 端子出力データ反転切り替え TXD 31 端子の出力データを反転するか、しないか、の切り替えを設定します。 ビット 1 説明 SCINV1 0 TXD31 の出力データを反転しない。 1 TXD31 の出力データを反転する。 (初期値) ビット 0:RXD31 端子入力データ反転切り替え RXD31 端子の入力データを反転するか、しないか、の切り替えを設定します。 ビット 0 説明 SCINV0 0 RXD31 の入力データを反転しない。 1 RXD31 の入力データを反転する。 (初期値) 8.11.3 シリアルポートコントロールレジスタを書き換える際の注意事項 シリアルポートコントロールレジスタを書き換えると、それまで入力または出力されて いたデータが書き換えた直後に反転され、有効ではないデータの変化が入出力されます。 シリアルポートコントロールレジスタを書き換える際には、データ変化を無効にする状態 で、書き換えてください。 203 8. I/Oポート 8.12 使用上の注意事項 8.12.1 未使用端子の処理 ユーザシステムで使用していない入出力端子がフローティングの場合、フローティング 端子はプルアップまたはプルダウンしてください。 未使用端子が入力設定の場合は下記いずれかの設定にしてください。 (1)内蔵プルアップ MOS で VCC にプルアップ (2)外部に 100k Ω程度の抵抗をつけて VCC にプルアップ (3)外部に 100k Ω程度の抵抗をつけて VCC にプルダウン (4)A/D 変換器の端子と兼用している端子は A VCC にプルアップ 未使用端子が出力設定の場合は下記のいずれかの設定にしてください。 (1)未使用端子を High レベル出力にし、内蔵プルアップ MOS で VCC にプルアップ (2)未使用端子を High レベル出力にし、外部に 100k Ω程度の抵抗をつけて VCC にプル アップ (3)未使用端子を Low レベル出力にし、外部に 100k Ω程度の抵抗をつけて VCC にプル ダウン 204 9. タイマ 第9章 目次 9.1 概要............................................................................................................................................................................................................207 9.2 タイマ A...................................................................................................................................................................................................208 9.3 9.4 9.5 9.6 9.2.1 概要...........................................................................................................................................................208 9.2.2 各レジスタの説明.............................................................................................................................210 9.2.3 動作説明.................................................................................................................................................214 9.2.4 タイマ A の動作モード..................................................................................................................215 9.2.5 使用上の注意事項.............................................................................................................................215 タイマ C...................................................................................................................................................................................................216 9.3.1 概要...........................................................................................................................................................216 9.3.2 各レジスタの説明.............................................................................................................................218 9.3.3 動作説明.................................................................................................................................................222 9.3.4 タイマ C の動作モード..................................................................................................................223 タイマ F ...................................................................................................................................................................................................224 9.4.1 概要...........................................................................................................................................................224 9.4.2 各レジスタの説明.............................................................................................................................227 9.4.3 CPU とのインタフェース.............................................................................................................235 9.4.4 動作説明.................................................................................................................................................237 9.4.5 使用上の注意事項.............................................................................................................................240 タイマ G...................................................................................................................................................................................................244 9.5.1 概要...........................................................................................................................................................244 9.5.2 各レジスタの説明.............................................................................................................................246 9.5.3 ノイズ除去回路..................................................................................................................................251 9.5.4 動作説明.................................................................................................................................................252 9.5.5 使用上の注意事項.............................................................................................................................257 9.5.6 タイマ G の使用例............................................................................................................................261 ウォッチドッグタイマ....................................................................................................................................................................262 9.6.1 概要...........................................................................................................................................................262 9. タイマ 9.7 206 9.6.2 各レジスタの説明.............................................................................................................................263 9.6.3 動作説明.................................................................................................................................................267 9.6.4 ウォッチドッグタイマの動作モード.....................................................................................268 非同期イベントカウンタ(AEC)...........................................................................................................................................269 9.7.1 概要...........................................................................................................................................................269 9.7.2 各レジスタの構成.............................................................................................................................271 9.7.3 動作説明.................................................................................................................................................276 9.7.4 非同期イベントカウンタの動作モード................................................................................277 9.7.5 使用上の注意事項.............................................................................................................................278 9. タイマ 9.1 概要 本 LS I は 6 本のタイマ(タイマ A、C 、F 、G、ウォッチドッグタイマ、非同期イベント カウンタ)を内蔵しています。 各タイマの機能概要を表 9.1 に示します。 表 9.1 タイマの機能概要 イベント タイマ名称 機能 内部クロック ・8 ビットのタイマ φ/8∼φ/8192 ・インターバル機能 (8 種類) ・時計用タイムベース機 タイマ A 能 φW /128 入力端子 波形出力端子 ― ― ― TMOW 備考 (オーバフロー周 期は 4 種類選択可) ・クロック出力機能 φ/4∼φ/32 φW 、φW /4∼φW /32 (9 種類) ・8 ビットのタイマ ・インターバル機能 タイマ C ・イベントカウント機能 カウントアップ/ダ φ/4∼φ/8192 φW /4(7 種類) ウンはソフトウェア TMIC ― ・カウントアップ/ダウン 制御、ハードウェア 制御ともに可能 選択可能 ・16 ビットのタイマ ・イベントカウント機能 タイマ F TMOFL ・独立した 2 本の 8 ビット φ/4∼φ/32、φW /4 タイマとして使用可能 TMIF TMOFH (4 種類) ・アウトプットコンペア出 力機能 タイマ G ・8 ビットのタイマ ・インプットキャプチャ機 能 ・カウンタのクリア φ/2∼φ/64 TMIG ― φW /4(4 種類) 指定が可能 ・キャプチャ入力信 ・インターバル機能 号のノイズ除去回 路内蔵 ウォッチ ・8 ビットカウンタのオー φ/8192 ドッグ バフローでリセット信号 φ W /32 ― タイマ を発生 ― AEVH 非同期 ・16 ビットのカウンタ イベント ・独立した 2 本の 8 ビット カウンタ カウンタとして使用可能 ― AEVL ― ・φ、φ W と非同期のイベ ント機能 207 9. タイマ 9.2 タイマ A 9.2.1 概要 タイマ Aはインターバル/時計用タイムベース機能を内蔵した8ビットのタイマです。 32. 768kHz の 水晶発振 器を接続 すると時 計用タ イムベー スとして 使用でき ます。ま た、 TMOW 端子より、32.768kHz を分周したクロック、また 38.4kHz の水晶発振器を接続した 場合は、38. 4kHz を分周したクロック、およびシステムクロックを分周したクロックが出 力可能です。 (1)特長 タイマ A の特長を以下に示します。 ■8 種類の内部クロックを選択可能 8 種類の内部クロック(φ/8192、φ/4096、φ/2048、φ/512、φ/256、φ/128、φ/32、 φ/8)からの選択が可能です。 ■4 種類のオーバフロー周期を選択可能 時計用タイムベースとして 4 種類のオーバフロー周期(1s、0.5s、0.25s、31.25ms) の選択が可能です(32.768kHz 水晶発振器を使用)。 ■カウンタのオーバフローで割り込みを発生 ■タイマ出力クロックを選択可能 TMOW 端子から出力するクロックとして、32. 768kHz の分周なし、32、16、8、4 分周したクロック(1kHz、2kHz、4kHz、8kHz、32.768kHz)または、38.4kHz の分 周なし、32、16、8、4 分周したクロック(1.2kHz、2.4kHz、4.8kHz、9.6kHz、38.4kHz)、 およびシステムクロックを 32、16、8、4 分周したクロックの計 9 種類の選択が可 能です。 ■モジュール スタンバイモードにより、 未使用時はモジュール単体 でスタンバイモ ードに設定可能 208 9. タイマ (2)ブロック図 タイマ A のブロック図を図 9.1 に示します。 CWORS 1/4 φW φW/4 PSW TMA 内 部 φW/32 φW/16 φW/8 φW/4 デ φW/128 ー タ TCA TMOW バ ÷256* ÷128* ÷8* φ/8192、φ/4096、 φ/2048、φ/512、 φ/256、φ/128、 φ/32、φ/8 ÷64* ス φ/32 φ/16 φ/8 φ/4 PSS φ IRRTA <記号説明> TMA :タイマモードレジスタA TCA :タイマカウンタA IRRTA :タイマAオーバフロー割り込み要求フラグ PSW :プリスケーラW PSS :プリスケーラS CWOSR :サブクロック出力セレクトレジスタ 【注】 * TCAの入力クロックがプリスケーラW出力(φW/128)の場合のみ選択可能です。 図 9.1 タイマ A ブロック図 (3)端子構成 タイマ A の端子構成を表 9.2 に示します。 表 9.2 端子構成 名称 クロック出力 略称 入出力 機能 TMOW 出力 タイマ A 出力回路により生 成された波形の出力端子 209 9. タイマ (4)レジスタ構成 タイマ A のレジスタ構成を表 9.3 に示します。 表 9.3 レジスタ構成 名称 略称 R/W 初期値 タイマモードレジスタ A TMA R/W H'10 タイマカウンタ A TCA R H'00 H'FFB1 CKSTPR1 R/W H'FF H'FFFA クロック停止レジスタ 1 サブクロック出力セレクトレジスタ CWOSR R/W H'FE アドレス H'FFB0 H'FF92 9.2.2 各レジスタの説明 (1)タイマモードレジスタ A(TMA) ビット: 7 6 5 4 3 2 1 0 TMA7 TMA6 TMA5 — TMA3 TMA2 TMA1 TMA0 初期値: 0 0 0 1 0 0 0 0 R/W : R/W R/W R/W — R/W R/W R/W R/W TMA は、8 ビットのリード/ライト可能なレジスタで、プリスケーラ、入力クロック、 および出力クロックの選択を行います。 リセット時、TMA は H'10 にイニシャライズされます。 210 9. タイマ ビット 7∼5:クロック出力セレクト(TMA7∼TMA5) TMOW 端子から出力する 8 種類のクロックを選択します。システムクロックを 32、16、 8、4 分周したクロックは、アクティブモード、スリープモードで出力されます。32.768kHz または 38. 4kHz を 32、16、8、4 分周したクロックは、アクティブモード、スリープモー ド、およびサブアクティブモードで出力されます。φW はリセット以外のすべてのモード で出力されます。 CWOSR TMA ビット 7 ビット 6 ビット 5 CWOS TMA7 TMA5 0 0 φ/32 1 φ/16 0 φ/8 1 φ/4 0 φW /32 1 φW /16 0 φW /8 1 φW /4 * φW 0 1 0 0 1 1 1 * 説明 TMA6 * (初期値) *:Don't care ビット 4:リザーブビット リザーブビットです。本ビットはリードすると常に 1 が読み出されます。ライトは無効 です。 211 9. タイマ ビット 3∼0:内部クロックセレクト(TMA3∼TMA0) TCA に入力するクロックを選択します。 ビット 3 ビット 2 ビット 1 ビット 0 TMA3 TMA2 説明 TMA0 プリスケーラ分周比またはオーバフロー周期 TMA1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 PSS、φ/8192 1 PSS、φ/4096 0 PSS、φ/2048 1 PSS、φ/512 0 PSS、φ/256 1 PSS、φ/128 0 PSS、φ/32 1 PSS、φ/8 0 PSW 、1s 1 PSW 、0.5s 0 PSW 、0.25s 1 PSW 、0.03125s (初期値) インターバル 時計用 タイムべース 0 1 1 1 機能 PSW 、TCAリセット (32.768kHz 使用時) 0 1 (2)タイマカウンタ A(TCA) ビット: 7 6 5 TCA7 TCA6 TCA5 4 TCA4 3 TCA3 2 TCA2 1 TCA1 0 TCA0 初期値: 0 0 0 0 0 0 0 0 R/W : R R R R R R R R TCA は、8 ビットのリード可能なアップカウンタで、入力する内部クロックによりカウ ントアップされます。入力するクロックは TMA の TMA3∼TMA0 により選択します。TCA の値は、アクティブモード時は C PU からリードできますが、サブアクティブモード時で は TCA をリードすることはできません。TCA がオーバフローすると、IRR1 の IRRTA が 1 にセットされます。 TCA は TMA の TMA3∼TMA2 を 11 にセットすることでクリアできます。 リセット時、TCA は H'00 にイニシャライズされます。 212 9. タイマ (3)クロック停止レジスタ 1(CKSTPR1) ビット: 7 — 6 5 4 3 2 1 0 S31CKSTP S32CKSTP ADCKSTP TGCKSTPTFCKSTP TCCKSTP TACKSTP 初期値: 1 1 1 1 1 1 1 1 R/W : R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W CKSTPR1 は、8 ビットのリード/ライト可能なレジスタで、モジュールのモジュールス タンバイモードの制御を行います。本章ではタイマ A に関するビットのみ説明します。他 のビットについては各モジュールの章を参照してください。 ビット 0:タイマ A モジュールスタンバイモード制御(TACKSTP) タイマ A をモジュールスタンバイモードに設定および解除を制御します。 説明 TACKSTP 0 タイマ A はモジュールスタンバイモードに設定される 1 タイマ A のモジュールスタンバイモードは解除される (初期値) (4)サブクロック出力セレクトレジスタ(CWOSR ) ビット: 7 6 5 4 3 2 1 0 — — — — — — — CWOS 初期値: 1 1 1 1 1 1 1 0 R/W : R R R R R R R R/W CWOSR は、8 ビットのリード/ライト可能なレジスタで、TMOW 端子から出力するク ロックを選択します。 リセット時、CWOSR は H'FE にイニシャライズされます。 ビット 7∼1:リザーブビット リザーブビットです。各ビットはリードすると常に 1 が読み出されます。ライトは無効 です。 ビット 0:TMOW 端子クロックセレクト TMOW 端子から出力するクロックを選択します。 ビット 0 説明 CWOS 0 タイマ A が出力するクロックを出力する。(TMA 参照) 1 φW を出力する。 (初期値) 213 9. タイマ 9.2.3 動作説明 (1)インターバル動作 TMA の TMA3 を 0 にセットすると、タイマ A は 8 ビットインターバルタイマとして動 作します。 リセット時、TCA は H'00、TMA3 は 0 にクリアされるため、リセット直後はインターバ ルタイマとして停止することなくカウントアップを続けます。タイマ A の動作クロックは、 TMA の TMA2∼TMA0 により、プリスケーラ S の出力する 8 種類の内部クロックを選択で きます。TCA のカウンタ値が H'FF になった後、クロックが入力されると、タイマ A はオ ーバフローし、IRR1 の IRRTA が 1 にセットされます。このとき、IENR1 の IENTA が 1 な らば CPU に割り込みを要求します。* オーバフロー時には、TC A のカウント値は H'00 に戻り、再びカウントアップを開始し ます。したがって、256 回の入力クロックごとに、オーバフロー出力を発生するインター バルタイマとして動作します。 【注】 * 割り込みについての詳細は、「3.3 割り込み」を参照してください。 (2)時計用タイムベース動作 TMA の TMA3 を 1 にセットすると、タイマ A はプリスケーラ W の出力するクロックを カウントして、時計用タイムベースとして動作します。タイマ A のオーバフロー周期は、 TMA の TMA1、TMA0 により 4 種類選択できます。時計用タイムベース動作時(TMA3= 1)に TMA2 を 1 にすると、TC A およびプリスケーラ W は、ともに H'00 にクリアされま す。 (3)クロック出力の動作 P MR 1 の TMOW を 1 にセットすると、TMOW 端子からクロックが出力されます。端子 から出力されるクロックは、TMA の TMA7∼TMA5 と C WOS R の C WOS により、9 種類 のクロックが選択できます。システムクロックを 32、16、8、4 分周したクロックは、ア クティブモード、スリープモードで出力され、32. 768kHz または 38. 4kHz を 32、16、8、4 分周したクロックは、アクティブモード、スリープモード、およびサブアクティブモード で出力されます。32. 768kHz または 38. 4kHz のクロックはリセット状態以外のすべてのモ ードで出力されます。 214 9. タイマ 9.2.4 タイマ A の動作モード タイマ A の動作モードを表 9.4 に示します。 表 9.4 タイマ A の動作モード 動作モード リセット アクティブ スリープ TCA インターバル リセット 時計用 ウォッチ サブアクティブ サブスリープ スタンバイ モジュール スタンバイ 動作 動作 停止 停止 停止 停止 停止 リセット 動作 動作 動作 動作 動作 停止 停止 リセット 動作 保持 保持 動作 保持 保持 保持 タイムベース TMA、CWOSR 【注】 アクティブモード、スリープモード時に、TCA の内部クロックとして時計用タイムベース 機能を選択した 場合、システムクロックと内 部クロックとが非同期である ため同期回路で 同期をとっています。これにより、カウント周期は最大で 1/φ(s)の誤差が生じます。 9.2.5 使用上の注意事項 クロック停止レジスタ 1(CKSTPR1)のビット 0(TACKSTP)が 0 の状態では、タイマ モードレジスタ A(TMA)のビット 3 を書き換えることができません。 タイマモードレジスタ A(TMA)のビット 3(TMA3)を書き換える際はクロック停止 レジスタ 1(CKSTPR1)のビット 0(TACKSTP)に 1 をセットしてから行ってください。 215 9. タイマ 9.3 タイマ C 9.3.1 概要 タイマ C は、入力クロックが入るたびにカウントアップまたはカウントダウンする 8 ビ ットのタイマです。タイマ C には、インターバル機能、オートリロード機能の 2 種類の機 能があります。 (1)特長 タイマ C の特長を以下に示します。 ■8 種類のクロックを選択可能 7 種類の内部クロック(φ/8192、φ/2048、φ/512、φ/64、φ/16、φ/4、φW /4)と 外部クロックからの選択が可能です(外部イベントのカウントが可能)。 ■カウンタのオーバフローで割り込みを発生 ■アップ/ダウンカウンタ切り替え可能 ハードウェア またはソフトウェアにより 、アップ/ダウンカウンタ の切り替えが 可能です。 ■サブアクティブモード、サブスリープモードで動作 内部クロックとしてφW /4 を選択した場合、もしくは外部クロックを選択した場合、 サブアクティブモード、サブスリープモードで動作可能です。 ■モジュール スタンバイモードにより、 未使用時はモジュール単体 でスタンバイモ ードに設定可能。 216 9. タイマ (2)ブロック図 タイマ C のブロック図を図 9.2 に示します。 TMC 内 部 デ ー タ UD φ TCC PSS バ ス TMIC TLC φW/4 IRRTC <記号説明> TMC :タイマモードレジスタC TCC :タイマカウンタC TLC :タイマロードレジスタC IRRTC :タイマCオーバフロー割り込み要求フラグ PSS :プリスケーラS 図 9.2 タイマ C ブロック図 (3)端子構成 タイマ C の端子構成を表 9.5 に示します。 表 9.5 端子構成 名称 タイマ C イベント入力 タイマ Cアップ/ダウン 略称 入出力 機能 TMIC 入力 TCCに入力するイベント入力端子 UD 入力 タイマ C のアップ/ダウンカウントを選択 セレクト 217 9. タイマ (4)レジスタ構成 タイマ C のレジスタ構成を表 9.6 に示します。 表 9.6 レジスタ構成 名称 略称 R/W 初期値 アドレス タイマモードレジスタ C TMC R/W H'18 タイマカウンタ C TCC R H'00 H'FFB5 タイマロードレジスタ C TLC W H'00 H'FFB5 クロック停止レジスタ 1 CKSTPR1 R/W H'FF H'FFFA H'FFB4 9.3.2 各レジスタの説明 (1)タイマモードレジスタ C(TMC) ビット: 7 6 5 4 3 2 1 0 TMC7 TMC6 TMC5 — — TMC2 TMC1 TMC0 初期値: 0 0 0 1 1 0 0 0 R/W : R/W R/W R/W — — R/W R/W R/W TMC は、8 ビットのリード/ライト可能なレジスタで、オートリロード機能の選択、カ ウンタのアップ/ダウン制御、および入力クロックの選択を行います。 リセット時、TMC は H'18 にイニシャライズされます。 ビット 7:オートリロード機能選択(TMC7) タイマ C のオートリロード機能を選択します。 ビット 7 説明 TMC7 218 0 インターバル機能を選択 1 オートリロード機能を選択 (初期値) 9. タイマ ビット 6、5:カウンタアップ/ダウン制御(TMC6、TMC5) TCC のアップ/ダウン制御を UD 端子入力によるハードウェア制御とするか、アップカ ウンタとするかダウンカウンタとするかを選択します。 ビット 6 ビット 5 説明 TMC6 TMC5 0 0 TCCはアップカウンタ 0 1 TCCはダウンカウンタ 1 * UD 端子入力によるハードウェア制御 (初期値) UD 端子入力が Highレベル:ダウンカウンタ UD 端子入力が Low レベル:アップカウンタ *:Don't care ビット 4∼3:リザーブビット リザーブビットです。各ビットはリードすると常に 1 が読み出されます。ライトは無効 です。 ビット 2∼0:クロックセレクト(TMC2∼TMC0) TMC2∼TMC0 は、TCC に入力するクロックを選択します。外部からのイベント入力は、 立ち上がり/立ち下がりエッジの選択が可能です。 ビット 2 ビット 1 ビット 0 説明 TMC2 TMC1 TMC0 0 0 0 内部クロックφ/8192 でカウント 0 0 1 内部クロックφ/2048 でカウント 0 1 0 内部クロックφ/512 でカウント 0 1 1 内部クロックφ/64 でカウント 1 0 0 内部クロックφ/16 でカウント 1 0 1 内部クロックφ/4 でカウント 1 1 0 内部クロックφW /4 でカウント 1 1 1 外部イベント(TMIC)を立ち上がり/立ち下がりエッジでカウント* 【注】 * (初期値) 外部イベントのエッジ選択は、IRQエッジセレクトレジスタ(IEGR)の IEG1により設 定します。詳細は、 「 3. 3.2(1) IRQ エッジセレクトレジスタ (IEGR)」 を参照して ください。 なお、TM C2∼TM C0 を 111 に設定する前に必 ずポートモードレ ジスタ 1 (PMR1)の IRQ1を 1 にセットしてください。 219 9. タイマ (2)タイマカウンタ C(TCC) ビット: 7 6 5 4 TCC7 TCC6 TCC5 TCC4 3 TCC3 2 1 TCC2 TCC1 0 TCC0 初期値: 0 0 0 0 0 0 0 0 R/W : R R R R R R R R TCC は、8 ビットのリード可能なアップ/ダウンカウンタで、入力する内部クロック/ 外部 イベン トにより カウン トアッ プ/ダ ウンされ ます。 入力す るクロッ クは、 TMC の TMC2∼TMC0 により選択します。TCC の値は、CPU から常にリードできます。 TC C がオーバフロー(H'F F→H'00 または H'F F→TLC の設定値)、またはアンダフロー (H'00→H'FF または H'00→TLC の設定値)すると、IRR2 の IRRTC が 1 にセットされます。 TCC は、TLC と同一のアドレスに割り付けられています。 リセット時、TCC は H'00 にイニシャライズされます。 (3)タイマロードレジスタ C(TLC) ビット: 7 6 TLC7 TLC6 5 TLC5 4 TLC4 3 TLC3 2 TLC2 1 TLC1 0 TLC0 初期値: 0 0 0 0 0 0 0 0 R/W : W W W W W W W W TLC は、8 ビットのライト専用のレジスタで、TCC のリロード値を設定します。TLC に リロード値を設定すると、同時にその値は TC C にもロードされ、TC C はその値からカウ ントアップ/ダウンを開始します。また、オートリロード動作時、TCC がオーバフロー/ アンダフローすると、TC C に TLC の値がロードされます。したがって、オーバフロー/ アンダフロー周期を 1∼256 入力クロックの範囲で設定することができます。 TLC は、TCC と同一のアドレスに割り付けられています。 リセット時、TLC は H'00 にイニシャライズされます。 220 9. タイマ (4)クロック停止レジスタ 1(CKSTPR1) ビット: 7 — 6 5 4 3 2 1 0 S31CKSTP S32CKSTP ADCKSTP TGCKSTP TFCKSTP TCCKSTP TACKSTP 初期値: 1 1 1 1 1 1 1 1 R/W : R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W CKSTPR1 は、8 ビットのリード/ライト可能なレジスタで、モジュールのモジュールス タンバイモードの制御を行います。本章ではタイマ C に関するビットのみ説明します。他 のビットについては各モジュールの章を参照してください。 ビット 1:タイマ C モジュールスタンバイモード制御(TCCKSTP) タイマ C をモジュールスタンバイモードに設定および解除を制御します。 TCCKSTP 説明 0 タイマ C はモジュールスタンバイモードに設定される 1 タイマ C のモジュールスタンバイモードは解除される (初期値) 221 9. タイマ 9.3.3 動作説明 (1)インターバルタイマの動作 TMC の TMC 7 を 0 にクリアすると、タイマ C は 8 ビットインターバルタイマとして動 作します。 リセット時、TCC は H'00、TMC は H'18 に初期化されるため、リセット直後は、インタ ーバルのアップカウンタとして停止することなくカウントアップを続けます。タイマ C の 動作クロックは、TMC の TMC2∼TMC0 により、プリスケーラ S、W の出力する 7 種類の 内部クロック、TMIC 入力端子からの外部クロックを選択できます。 また、TC C のカウントアップ/ダウン制御は、TMC の TMC 6、TMC 5 により、ソフト ウェア制御およびハードウェア制御のいずれかが選択可能です。 TC C のカウント値が H'F F(H'00)になった後、クロックが入力されると、タイマ C は オーバフロー(アンダフロー)し、IRR2 の IRRTC が 1 にセットされます。このとき、IENR2 の IENTC が 1 ならば CPU に割り込みを要求します。 オーバフロー(アンダフロー)時には 、TC C のカウント値は H'00(H'F F)に戻り、再 びカウントアップ(ダウン)を開始します。 インターバル動作時(TMC7=0)に TLC を設定すると、同時に TCC にも TLC の値をロ ードします。 【注】 * 割り込みについての詳細は、「3.3 割り込み」を参照してください。 (2)オートリロードタイマの動作 TMC の TMC7=1 にセットすると、タイマ C は 8 ビットオートリロードタイマとして動 作します。 TLC にリロード値を設定すると、同時にその値が TC C にロードされ、TC C はその値か らカウントアップ/ダウンを開始します。TCC のカウント値が H'FF(H'00)になった後、 クロックが入力されると、タイマ C はオーバフロー(アンダフロー)し、TLC の値が TCC にロードされ、その値からカウントアップ(ダウン)を続けます。したがって、TLC の値 により、オーバフロー(アンダフロー)周期を 1∼256 入力クロックの範囲で設定できま す。 オートリロード動作時のクロック、アップ/ダウン制御、割り込みについてはインター バル動作時と同様です。 オートリロード動作時(TMC7=1)に TLC の値を再設定すると、同時に TCC にも TLC の値をロードします。 222 9. タイマ (3)イベントカウンタ タイマ C は、TMIC 端子をイベント入力端子とするイベントカウンタとして動作します。 TMC の TMC2∼TMC0 を 111 に設定すると、外部イベント動作が選択され、TCC は、TMIC 端子入力の立ち上がり/立ち下がりエッジでカウントアップ/ダウンします。 外部イベント入力を使用する場合は、PMR1 の IRQ1 を1 にセットし、かつ IENR1 のIEN1 を 0 として IRQ1 割り込み要求を禁止してください。 (4)ハードウェアによる TCC アップ/ダウン制御 タイマ C は、UD 端子入力による TCC のカウントアップ/ダウン制御ができます。TMC の TMC6 を 1 とすると、UD 端子入力が、High レベルならばダウンカウンタ、Low レベル ならばアップカウンタとして動作します。 UD 端子入力を使用する場合は、PMR3 の UD を 1 にセットしてください。 9.3.4 タイマ C の動作モード タイマ C の動作モードを表 9.7 に示します。 表 9.7 タイマ C の動作モード 動作モード TCC インターバル モジュール スタンバイ リセット 動作 動作 停止 動作/停止* 動作/停止* 停止 停止 オートリロード リセット 動作 動作 停止 動作/停止* 動作/停止* 停止 停止 リセット 動作 保持 保持 動作 保持 保持 保持 TMC 【注】 リセット アクティブ スリープ ウォッチ サブアクティブ サブスリープ スタンバイ * アクティブモード、スリープモード時に、TCC の内部クロックとしてφw / 4 を選択した 場合、システムクロックと内部クロックとが非同期であるため同期回路で同期をとって います。これにより、カウント周期は最大で 1/φ(s)の誤差が生じます。 サブアクティブモード、サブスリープモード時にカウンタを動作させる場合には、必ず 内部クロックとしてφW / 4 を選択するか、または外部クロックを選択してください。そ の他の内部クロックを選択した場合、カウンタは動作しません。また、サブクロック φSUB としてφW / 8 を選択時にカウンタの内部クロックとしてφW / 4 を選択した場合、カウ ンタの下位 2 ビットは同じ周期で動作し、最下位ビットの動作はカウンタ動作とは無関 係となります。 223 9. タイマ 9.4 タイマ F 9.4.1 概要 タイマ F は、アウトプットコンペア機能を内蔵した 16 ビットのタイマです。外部イベ ントのカウントが可能なほか、コンペアマッチ信号によりカウンタのリセット、割り込み 要求、トグル出力などが可能です。また、2 本の独立した 8 ビットタイマ(タイマ FH、タ イマ FL)としても動作可能です。 (1)特長 タイマ F の特長を以下に示します。 ■5 種類のクロックを選択可能 4 種類の内部クロック(φ/32、φ/16、φ/4、φW /4)と、外部クロックからの選択 が可能です(外部イベントのカウントが可能)。 ■トグル出力機能 1 本のコンペアマッチ信号により、TMOF H 端子(TMOF L 端子)にトグル出力し ます(トグル出力の初期値を設定可能)。 ■コンペアマッチ信号によるカウンタリセット ■割り込み要因:コンペアマッチ×1 要因、オーバフロー×1 要因 ■2 本の独立した 8 ビットタイマとして動作可能 2 本の独立した 8 ビットタイマ(タイマ FH、タイマ FL)としても動作が可能です (8 ビットモード時)。 内部クロック イベント入力 トグル出力 カウンタリセット 割り込み要因 タイマ FH タイマ FL 8 ビットタイマ* 8 ビットタイマ/イベントカウンタ 4 種類(φ/32、φ/16、φ/4、φ W /4) ― TMIF端子 コンペアマッチ信号×1 本 コンペアマッチ信号×1 本 TMOFH 端子に出力 TMOFL端子に出力 (初期値を設定可能) (初期値を設定可能) コンペアマッチ信号により、カウンタのリセットが可能 コンペアマッチ×1 要因 オーバフロー×1 要因 【注】 * 16 ビットタイマとして動作する場合はタ イマ FL のオーバフロー信号により動作しま す。 ■ウォッチモード、サブアクティブモード、サブスリープモードで動作 内部クロックとしてφW /4 を選択した場合、ウォッチモード、サブアクティブモ ード、サブスリープモードで動作可能です。 224 9. タイマ ■モジュール スタンバイモードにより、 未使用時はモジュール単体 でスタンバイモ ードに設定可能。 (2)ブロック図 タイマ F のブロック図を図 9.3 に示します。 φ PSS IRRTFL TCRF φW/4 TMIF 内 部 デ ー タ バ ス TCFL トグル 回路 TMOFL 比較回路 OCRFL TCFH トグル 回路 TMOFH 比較回路 一致 OCRFH TCSRF IRRTFH <記号説明> TCRF :タイマコントロールレジスタF TCSRF :タイマコントロールステータスレジスタF TCFH :8ビットタイマカウンタFH TCFL :8ビットタイマカウンタFL OCRFH :アウトプットコンペアレジスタFH OCRFL :アウトプットコンペアレジスタFL IRRTFH :タイマFH割り込み要求フラグ IRRTFL :タイマFL割り込み要求フラグ PSS :プリスケーラS 図 9.3 タイマ Fのブロック図 225 9. タイマ (3)端子構成 タイマ F の端子構成を表 9.8 に示します。 表 9.8 端子構成 名称 略称 タイマ Fイベント入力 入出力 機能 TMIF 入力 TCFLに入力するイベント入力端子 タイマ FH 出力 TMOFH 出力 タイマ FH トグル出力端子 タイマ FL出力 TMOFL 出力 タイマ FLトグル出力端子 (4)レジスタ構成 タイマ F のレジスタ構成を表 9.9 に示します。 表 9.9 レジスタ構成 名称 略称 R/W 初期値 TCRF W H'00 H'FFB6 TCSRF R/W H'00 H'FFB7 8 ビットタイマカウンタ FH TCFH R/W H'00 H'FFB8 8 ビットタイマカウンタ FL TCFL タイマコントロールレジスタ F タイマコントロールステータスレジスタ F アウトプットコンペアレジスタ FH OCRFH アウトプットコンペアレジスタ FL OCRFL クロック停止レジスタ 1 226 CKSTPR1 R/W R/W アドレス H'00 H'FFB9 H'FF H'FFBA R/W H'FF H'FFBB R/W H'FF H'FFFA 9. タイマ 9.4.2 各レジスタの説明 (1)16 ビットタイマカウンタ(TCF) 8 ビットタイマカウンタ(TCFH) 8 ビットタイマカウンタ(TCFL) TCF ビット : 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 初期値 : 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R/W : R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W TCFH TCFL TCF は 16 ビットのリード/ライト可能なアップカウンタで、8 ビットのタイマカウンタ (TCFH、TCFL)のカスケード接続により構成されています。上位 8 ビットを TCFH、下位 8 ビットを TCFL とする 16 ビットカウンタとして使用できるほか、TCFH、TCFL を独立し た 8 ビットカウンタとして使用することもできます。 TC FH 、TC FL は、C PU からリード/ライト可能ですが、16 ビットモードで使用する場 合、C PU とのデータ転送はテンポラリレジスタ(TEMP )を介して行われます。TEMP の 詳細は「9.4.3 CPU とのインタフェース」を参照してください。 リセット時、TCFH、TCFL は各々H'00 にイニシャライズされます。 (a)16 ビットモード(TCF) TC RF の C KSH 2 を 0 に設定すると、TC F は 16 ビットカウンタとして動作します。TC F の入力クロックは、TCRF の CKSL2∼CKSL0 により選択します。 TCSRF の CCLRH により、コンペアマッチ時に TCF をクリアすることができます。 TC F がオーバフロー(H'F FF F→H'0000)すると、TC SR F の OVF H が 1 にセットされま す。このとき TCSRF のOVIEHが1の場合、IRR2 のIRRTFH が1にセットされ、さらにIENR2 の IENTFH が 1 ならば CPU に割り込みを要求します。 (b)8 ビットモード(TCFL/TCFH ) TCRF の CKSH2 を 1 に設定すると、TCFH、TCFL は 2 本の独立した 8 ビットカウンタと して動作します。TC FH (TC FL)の入力クロックは、TC RF の C KSH 2∼C KSH 0(C KSL 2 ∼CKSL0)により選択します。 TC SR F の C CLR H(C CLR L)により、コンペアマッチ時に TC FH (TC FL)をクリアす ることができます。 TC FH (TC FL)がオーバフロー(H'F F→H'00)すると、TC SR F の OVF H(OVF L)が 1 にセットされます。このとき TC SR F の OVI EH(OVI EL)が 1 の場合、IR R 2 の IR R TFH 227 9. タイマ (IR R TFL)が 1 にセットされ、さらに IEN R2 の IEN TFH (IEN TFL)が 1 ならば C PU に割 り込みを要求します。 (2)16 ビットアウトプットコンペアレジスタ(OCRF) 8 ビットアウトプットコンペアレジスタ(OCRFH) 8 ビットアウトプットコンペアレジスタ(OCRFL) OCRF ビット : 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 初期値 : 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 R/W : R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W OCRFH OCRFL OC R F は 16 ビットのリード/ライト可能な 2 本のレジスタ(OC R FH、OC R FL)により 構成されています。上位 8 ビットを OC R FH、下位 8 ビットを OC R FL とする 16 ビットレ ジスタとして使用できるほか、OC R FH、OC R FL を独立した 8 ビットレジスタとして使用 することもできます。 OCRFH、OCRFL は、CPU からリード/ライト可能ですが、16 ビットモードで使用する 場合、C PU とのデータ転送はテンポラリレジスタ(TEMP )を介して行われます。TEMP の詳細は「9.4.3 CPU とのインタフェース」を参照してください。 リセット時、OCRFH、OCRFL は各々H'FF にイニシャライズされます。 (a)16 ビットモード(OCRF) TCRF の CKSH2 を 0 に設定すると、OCRFは 16 ビットレジスタとして動作します。OCRF の内容は、TC F と常に比較されており、両者の値が一致すると、TC SR F の C MFH が 1 に セットされます。また、同時に IR R 2 の IR R TFH も 1 にセットされます。このとき IEN R2 の IENTFH が 1 ならば CPU に割り込みを要求します。 コンペアマッチによるトグル出力を TMOFH 端子より出力することができます。また、 TCRF の TOLH により、出力レベル(High/Low)の設定が可能です。 (b)8 ビットモード(OCRFH/OCRFL) TCRF の CKSH2 を 1 に設定すると、OCRF は 2 本の 8 ビットレジスタとして動作します。 OCRFH の内容は TCFH と、また OCRFL の内容は TCFL とそれぞれ個別に比較されます。 OC R FH(OC R FL)と TC FH (TC FL)の値が一致すると、TC SR F の C MFH(C MFL)が 1 にセットされます。また、同時に IR R 2 の IR R TFH (IR R TFL)も 1 にセットされます。こ のとき、IENR2 の IENTFH(IENTFL)が 1 ならば CPU に割り込みを要求します。 コンペアマッチによるトグル出力を TMOF H 端子(TMOF L 端子)より出力することが できます。また、TCRF の TOLH(TOLL)により、出力レベル(High/Low) の設定が可 228 9. タイマ 能です。 (3)タイマコントロールレジスタ F(TCRF) ビット: 7 6 5 4 3 2 TOLH CKSH2 CKSH1 CKSH0 初期値: 0 0 0 0 0 0 0 0 R/W : W W W W W W W W TOLL CKSL2 1 CKSL1 0 CKSL0 TC RF は、8 ビットのライト専用のレジスタです。16 ビットモード、8 ビットモードの 切り替え、4 種類の内部クロックおよび外部イベントの選択、TMOFH、TMOFL 端子の出 力レベルの設定を行います。 リセット時、TCRF は H'00 にイニシャライズされます。 ビット 7:トグルアウトプットレベル H(TOLH) TMOFH 端子の出力レベルを設定します。出力レベルは、ライトした直後反映されます。 ビット 7 説明 TOLH 0 Low レベル 1 Highレベル (初期値) ビット 6∼4:クロックセレクト H(CKSH2∼CKSH0) TCFH に入力するクロックを内部 4 種類、または TCFL のオーバフローから選択します。 ビット 6 ビット 5 ビット 4 説明 CKSH2 CKSH1 CKSH0 (初期値) 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 使用禁止 1 0 0 内部クロック:φ/32 でカウント 1 0 1 内部クロック:φ/16 でカウント 1 1 0 内部クロック:φ/4 でカウント 1 1 1 内部クロック:φW /4 でカウント 16 ビットモードとなり、TCFLのオーバフロー信号でカウント 229 9. タイマ ビット 3:トグルアウトプットレベル L(TOLL) TMOFL 端子の出力レベルを設定します。出力レベルは、ライトした直後反映されます。 ビット 3 説明 TOLL 0 Low レベル 1 Highレベル (初期値) ビット 2∼0:クロックセレクト L(CKSL2∼CKSL0) TCFL に入力するクロックを、内部 4 種類または外部イベントから選択します。 ビット 2 ビット 1 ビット 0 CKSL2 CKSL1 説明 CKSL0 0 0 0 (初期値) 0 0 1 外部イベント(TMIF )の立ち上がり/立ち下がりエッジでカウント* 0 1 0 0 1 1 使用禁止 1 0 0 内部クロック:φ/32 でカウント 1 0 1 内部クロック:φ/16 でカウント 1 1 0 内部クロック:φ/4 でカウント 1 1 1 内部クロック:φW /4 でカウント 【注】 * 外部イベントのエッジ選択は、IRQエッジセレクトレジスタ(IEGR)の IEG3 により設定します。詳細は、「3.3.2(1) IRQエッジセレクトレジスタ(IEGR)」 を参照してください。 なお、TMIF 端子の機能切り替えのために TMIF 端子が Low レベルの状態でポ ートモードレジスタ 1(PMR1)の IRQ3を 0 から 1 または 1 から 0 に設定変更 した場合に、タイマ Fのカウンタがカウントアップされることがありますので 注意してください。 230 9. タイマ (4)タイマコントロールステータスレジスタ F(TCSRF) ビット: 7 6 5 OVFH CMFH OVIEH 4 初期値: 0 0 0 0 0 0 0 0 R/W : R/W* R/W* R/W R/W R/W* R/W* R/W R/W CCLRH 3 OVFL 2 CMFL 1 OVIEL 0 CCLRL 【注】* フラグクリアのための"0"ライトのみ可能です。 TCSRF は、8 ビットのリード/ライト可能なレジスタです。カウンタクリアの選択、オ ーバフローフラグのセット、コンペアマッチフラグのセット、オーバフローによる割り込 み要求の許可の制御を行います。 リセット時、TCSRF は H'00 にイニシャライズされます。 ビット 7:タイマオーバフローフラグ H(OVFH) TC FH がオーバフロー(H'F F→H'00)したことを示すステータスフラグです。本フラグ は、ソフトウェアでクリアします。セットは、ハードウェアで行われます。ソフトウェア でセットすることはできません。 ビット 7 説明 OVFH 0 〔クリア条件〕 (初期値) OVFH=1 の状態で、OVFH をリードした後、OVFH に 0 をライトしたとき 1 〔セット条件〕 TCFHの値が、H'FF →H'00になったとき ビット 6:コンペアマッチフラグ H(CMFH) TCFH と OCRFH がコンペアマッチしたことを示すステータスフラグです。本フラグは、 ソフトウェアでクリアします。セットは、ハードウェアで行われます。ソフトウェアでセ ットすることはできません。 ビット 6 説明 CMFH 0 〔クリア条件〕 (初期値) CMFH=1 の状態で、CMFH をリードした後、CMFH に 0 をライトしたとき 1 〔セット条件〕 TCFHの値と OCRFH の値が、コンペアマッチしたとき 231 9. タイマ ビット 5:タイマオーバフローインタラプトイネーブル H(OVIEH ) TCFH のオーバフローが発生したとき、割り込みの許可または禁止を選択します。 ビット 5 説明 OVIEH 0 TCFHのオーバフローによる割り込み要求を禁止 1 TCFHのオーバフローによる割り込み要求を許可 (初期値) ビット 4:カウンタクリア H(CCLRH) 16 ビットモード時、TC F と OC R F がコンペアマッチしたとき、TC F をクリアするかし ないかを選択します。 8 ビットモード時、TCFH と OCRFH がコンペアマッチしたとき、TCFH をクリアするか しないかを選択します。 ビット 4 説明 CCLRH 0 16 ビットモード:コンペアマッチによる TCFのクリアを禁止 8 ビットモード:コンペアマッチによる TCFHのクリアを禁止 1 (初期値) 16 ビットモード:コンペアマッチによる TCFのクリアを許可 8 ビットモード:コンペアマッチによる TCFHのクリアを許可 ビット 3:タイマオーバフローフラグ L(OVFL) TC FL がオーバフロー(H'F F→H'00)したことを示すステータスフラグです。本フラグ は、ソフトウェアでクリアします。セットは、ハードウェアで行われます。ソフトウェア でセットすることはできません。 ビット 3 説明 OVFL 0 〔クリア条件〕 (初期値) OVFL=1 の状態で、OVFLをリードした後、OVFLに 0 をライトしたとき 1 〔セット条件〕 TCFLの値が、H'FF →H'00になったとき 232 9. タイマ ビット 2:コンペアマッチフラグ L(CMFL) TCFL と OCRFL がコンペアマッチしたことを示すステータスフラグです。本フラグは、 ソフトウェアでクリアします。セットは、ハードウェアで行われます。ソフトウェアでセ ットすることはできません。 ビット 2 説明 CMFL 0 〔クリア条件〕 (初期値) CMFL=1 の状態で、CMFLをリードした後、CMFLに 0 をライトしたとき 1 〔セット条件〕 TCFLの値と OCRFLの値が、コンペアマッチしたとき ビット 1:タイマオーバフローインタラプトイネーブル L(OVIEL ) TCFL のオーバフローが発生したとき、割り込みの許可または禁止を選択します。 ビット 1 説明 OVIEL 0 TCFLのオーバフローによる割り込み要求を禁止 1 TCFLのオーバフローによる割り込み要求を許可 (初期値) ビット 0:カウンタクリア L(CCLRL) TCFL と OCRFL がコンペアマッチしたとき、TCFL をクリアするかしないかを選択しま す。 ビット 0 CCLRL 説明 0 コンペアマッチによる TCFLのクリアを禁止 1 コンペアマッチによる TCFLのクリアを許可 (初期値) 233 9. タイマ (5)クロック停止レジスタ 1(CKSTPR1) ビット: 7 — 6 5 4 3 2 1 0 S31CKSTP S32CKSTP ADCKSTP TGCKSTP TFCKSTP TCCKSTP TACKSTP 初期値: 1 1 1 1 1 1 1 1 R/W : R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W CKSTPR1 は、8 ビットのリード/ライト可能なレジスタで、モジュールのモジュールス タンバイモードの制御を行います。本章ではタイマ F に関するビットのみ説明します。他 のビットについては各モジュールの章を参照してください。 ビット 2:タイマ Fモジュールスタンバイモード制御(TFCKSTP) タイマ F をモジュールスタンバイモードに設定および解除を制御します。 TFCKSTP 234 説明 0 タイマ Fはモジュールスタンバイモードに設定される 1 タイマ Fのモジュールスタンバイモードは解除される (初期値) 9. タイマ 9.4.3 CPU とのインタフェース TCF、OCRF は 16 ビットのリード/ライト可能なレジスタで構成されています。一方、 C PU と内蔵 周辺モジュール間 のデータバスは 、8 ビット幅と なっています。し たがって C PU が TC F、OC R F をアクセスする場合、8 ビットのテンポラリレジスタ(TEMP )を介 して行います。 16 ビットモードで TC F のリード/ライト、OC R F のライトを行うときは、必ず 16 ビッ ト単位(バイトサイズの MOV 命令を 2 回連続して行う)で行い、かつ上位バイト、下位 バイトの順序で行います。上位バイトのみや下位バイトのみのアクセスでは、データは正 しく転送されません。 なお、8 ビットモードでは特にアクセスの順序に制限はありません。 (1)ライト時の動作 上位バイトのライトにより、上位バイトのデータが TEMP に転送されます。 次に下位バイトのライトで、TEMP にあるデータが上位バイトのレジスタへ、下位バイ トのデータは直接下位バイトのレジスタへライトされます。 TCF に H'AA55 をライトするときの TCF のライト動作を図 9.4 に示します。 <上位バイトのライト> CPU 〔H'AA〕 モジュール内データバス バスインタ フェース TEMP 〔H'AA〕 TCFH 〔 〕 TCFL 〔 〕 <下位バイトのライト> CPU 〔H'55〕 モジュール内データバス バスインタ フェース TEMP 〔H'AA〕 TCFH 〔H'AA〕 TCFL 〔H'55〕 図 9.4 TCFのライト動作(CPU→TCF) 235 9. タイマ (2)リード時の動作 TC F の場合、上位バイトのリードで、上位バイトのデータは直接 C PU に転送され、下 位バイトのデータは TEMP に転送されます。 次に下位バイトのリードで、TEMP にある下位バイトのデータが CPU に転送されます。 OCRF の場合、上位バイトのリードで、上位バイトのデータは直接 CPU に転送されます。 下位バイトのリードで、下位バイトのデータは直接 CPU に転送されます。 H'AAFF である TCF をリードしたときの TCF のリード動作を図 9.5 に示します。 <上位バイトのリード> CPU 〔H'AA〕 モジュール内データバス バスインタ フェース TEMP 〔H'FF〕 TCFH 〔H'AA〕 TCFL 〔H'FF〕 <下位バイトのリード> CPU 〔H'FF〕 モジュール内データバス バスインタ フェース TEMP 〔H'FF〕 TCFH 〔AB〕* 【注】 * カウンタの更新が1回行われた場合H'AB00となる。 図 9.5 TCFのリード動作(TCF→CPU) 236 TCFL 〔00〕* 9. タイマ 9.4.4 動作説明 タイマ F は、入力クロックが入るたびにカウントアップする 16 ビットのカウンタで、 アウトプットコンペアレジスタ F に設定した値とタイマカウンタF の値を常に比較してお り、一致したタイミングでカウンタのクリア、割り込み要求、およびポートのトグル出力 が可能です。また、2 本の独立した 8 ビットタイマとしても機能できます。 (1)タイマ F の動作 タイマ F には、16 ビットタイマモードと 8 ビットタイマモードの 2 種類の動作モードが あります。 それぞれのモードの動作について以下に説明します。 (a)16 ビットタイマモードの動作 タイマコントロールレジスタ F (TC RF )の C KSH 2 ビットを 0 に設定すると、タイマ F は 16 ビットのタイマとして動作します。 リセット直後、タイマカウンタ F(TCF)は H'0000 に、アウトプットコンペアレジスタ F(OCRF)は H'FFFF に、タイマコントロールレジスタ F(TCRF)、タイマコントロール ステータスレジスタ F (TC SR F )は H'00 に初期化されます。カウンタは、外部イベント (TMIF)からの入力によりカウントアップを開始します。外部イベントのエッジ選択は、 IRQ エッジセレクトレジスタ(IEGR)の IEG3 により設定します。 タイマ F の動作クロックは、TCRF の CKSL2∼CKSL0 ビットにより 4 種類の内部クロッ ク、または外部クロックを選択できます。 TC F と OC R F の内容は常に比較されており、両者が一致すると TC SR F の C MFH が 1 に セットされます。このとき IEN R2 の IEN TFH が 1 ならば C PU に割り込みを要求し、同時 に TMOFH 端子の出力をトグルします。また、TCSRF の CCLRH が 1 ならば TCF をクリア します。なお、TMOFH 端子の出力は TCRF の TOLH により設定できます。 TC F がオーバフロー(H'F FF F→H'0000)すると、TC SR F の OVF H がセットされます。 このとき、TCSRF の OVIEH と IENR2 の IENTFH が共に 1 ならば CPU に割り込みを要求し ます。 (b)8 ビットタイマモードの動作 TC RF の C KSH 2 を 1 に設定すると、TC F は TC FH 、TC FL の 2 本の独立した 8 ビットタ イマとして動作します。TCFH/TCFL の入力クロックは、TCRF の CKSH2∼CKSH0/CKSL2 ∼CKSL0 により選定します。 OCRFH/OCRFL と TCFH/TCFL の値が一致すると、TCSRF の CMFH/CMFL が 1 にセット されます。また、IENR2 の IENTFH/IENTFL が 1 ならば CPU に割り込みを要求し、同時に TMOF H 端子/TMOF L 端子の出力をトグルします。また、TC RF の C CLR H/C CL RL が 1 な らば、TC FH /TC F L をクリアします。なお、TMOF H 端子/TMOF L 端子の出力は、TC RF 237 9. タイマ の TOLH/TOLL により設定できます。 TC FH /TC F L がオーバフロー(H'F F→H'00)すると、TC SR F の OVF H/OVF L が 1 にセッ トされます。このとき、TCSRF の OVIEH/OVIEL と IENR2 の IENTFH/IENTFL が共に 1 な らば、CPU に割り込みを要求します。 (2)TCFのカウントタイミング TCF は、入力されたクロック(内部クロックまたは外部イベント)によりカウントアッ プされます。 (a)内部クロック動作の場合 TCRF の CKSH2∼CKSH0 または CKSL2∼CKSL0 の設定により、システムクロック(φ またはφW )を分周して作られる 4 種類の内部クロック(φ/32、φ/16、φ/4、φW /4)が選 択されます。 (b)外部イベント動作の場合 TCRF の CKSL2 を 0 に設定することにより、外部イベント入力が選択されます。外部イ ベントは立ち上がり/立ち下がりエッジのどちらでもカウントアップが可能です。外部イ ベントのエッジ選択は、割り込みコントローラの IEG R の IEG 3 で設定します。なお、外 部イベントのパルス幅は 2 システムクロック(φ)以上必要です。これ以下のパルス幅で は正しく動作しませんので注意してください。 (3)TMOFH、TMOFL出力タイミング TMOF H、TMOF L の出力は、TC RF の TOLH 、TOLL で設定した値が出力されています が、コンペアマッチが発生したとき出力が反転します。 図 9.6 に出力タイミングを示します。 238 9. タイマ φ TMIF (IEG3="1"のとき) カウント入力 クロック TCF OCRF N N+1 N N N+1 N コンペアマッチ 信号 TMOFH、TMOFL 図 9.6 TMOFH、TMOFL出力タイミング (4)TCFのクリアタイミング TCF は、OCRF とのコンペアマッチ時にクリアすることができます。 (5)タイマオーバフローフラグ(OVF)のセットタイミング OVF は、TCF がオーバフロー(H'FFFF→H'0000)したとき 1 にセットされます。 (6)コンペアマッチフラグのセットタイミング コンペアマッチフラグ(CMFH または CMFL)は、TCF と OCRF のコンペアマッチ時に 1 にセットされます。コンペアマッチ信号は、値が一致した最後のステート(TCF が一致 したカウント値を更新するタイミング)で発生します。TCF と OCRF が一致した後、カウ ントアップクロックが発生するまで、コンペアマッチ信号は発生しません。 239 9. タイマ (7)タイマ F の動作モード タイマ F の動作モードを表 9.10 に示します。 表 9.10 タイマ Fの動作モード リセット アクティブ スリープ ウォッチ TCF リセット 動作 動作 動作/停止* 動作/停止* 動作/停止* 停止 停止 OCRF リセット 動作 保持 保持 動作 保持 保持 保持 TCRF リセット 動作 保持 保持 動作 保持 保持 保持 TCSRF リセット 動作 保持 保持 動作 保持 保持 保持 【注】 * サブアクティブ サブスリープ スタンバイ モジュール 動作モード スタンバイ アクティブモード、スリープモード時に TCFの内部クロックとしてφ W /4 を選択した場 合、システムクロックと内部クロックとが非同期であるため同期回路で同期をとってい ます。これにより、カウント周期は最大で 1/φ(s)の誤差が生じます。 サブアクティブモード、ウォッチモード、サブスリープモード時にカウンタを動作させ る場合には、必ず内部クロックとしてφW / 4 を選択してください。その他の内部クロッ クを選択した場合、カウンタは動作しません。 9.4.5 使用上の注意事項 タイマ F の動作中、次のような競合や動作が起こりますので注意してください。 (1)16 ビットタイマモード トグル出力は 16 ビットすべてが一致し、コンペアマッチ信号が発生したとき TMOF H 端子から出力されます。MOV 命令による TC RF のライトと、コンペアマッチ信号が同時 に起こった場合、TC RF のライトによる TOLH のデータが TMOF H 端子に出力されます。 TMOFL 端子は16ビットモード時には出力は不定となりますので使用しないでください。 ポートとしてご使用ください。 OC R FL のライトと、コンペアマッチ信号の発 生が同時に起こった場合、コンペアマッ チ信号は無効になります。ただし、ライトしたデータとカウンタ値がコンペアマッチする 場合は、その時点でコンペアマッチ信号が発生します。コンペアマッチ信号は、TC FL の クロックに同期して出力されるので、クロックが停止している場合、コンペアマッチして いてもコンペアマッチ信号は発生しません。 コンペアマッチフラグは、16 ビットすべてが一致し、コンペアマッチ信号が発生したと き CMFH にセットされますが、CMFL についても下位 8 ビットについてのセット条件が満 たされていればセットされます。 TCF がオーバフローすると OVFH がセットされますが、OVFL についても下位 8 ビット がオーバフローした時点で、セット条件が満たされていればセットされます。TC FL のラ イトと、オーバフロー信号の出力が同時に起こった場合、オーバフロー信号は出力されま せん。 240 9. タイマ (2)8 ビットタイマモード (a)TCFH、OCRFH トグル出力は、コンペアマッチ時に TMOF H 端子から出力されます。MOV 命令による TC RF のライトと、コンペアマッチ信号の発生が同時に起こった場合、TC RF のライトに よる TOLH のデータが TMOFH 端子に出力されます。 OC R FH のライトと、コンペアマッチ信号の発生が同時に起こった場合、コンペアマッ チ信号は無効になります。ただし、ライトしたデータとカウンタ値がコンペアマッチする 場合は、その時点でコンペアマッチ信号が発生します。コンペアマッチ信号は、TCFH の クロックに同期して出力されます。 TCFH のライトと、オーバフロー信号の出力が同時に起こった場合、オーバフロー信号 は出力されません。 (b)TCFL、OCRFL トグル出力は、コンペアマッチ時に TMOF L 端子から出力されます。MOV 命令による TC RF のライトと、コンペアマッチ信号の発生が同時に起こった場合、TC RF のライトに よる TOLL のデータが TMOFL 端子に出力されます。 OC R FL のライトと、コンペアマッチ信号の発 生が同時に起こった場合、コンペアマッ チ信号は無効になります。ただし、ライトしたデータとカウンタ値がコンペアマッチする 場合は、その時点でコンペアマッチ信号が発生します。コンペアマッチ信号は、TC FL の クロックに同期して出力されるので、クロックが停止している場合、コンペアマッチして いてもコンペアマッチ信号は発生しません。 TC FL のライトと、オーバフロー信号の出力が同時に起こった場合、オーバフロー信号 は出力されません。 (3)タイマ FH、タイマ FL割り込み要求フラグ(IRRTFH 、IRRTFL )、タイマオーバフロ ーフラグ H、L(OVFH、OVFL)およびコンペアマッチフラグ H、L(CM FH、CM FL)の クリア 内部クロックとしてφ W /4 を選択した場合、「割り込み要因の発生を示す信号」の制御 はφ W で行われるため、この信号はφ W の幅出力されます。また、「オーバフローしたこ とを示す信号」および「コンペアマッチしたことを示す信号」の制御は、φ W の 2 周期分 の信号で行われるため、これらの信号はφ W の 2 周期の幅出力されます(図 9.7)。 アクティブ(高速、中速)モードにおいて、「割り込み要因の発生を示す信号」が有効 な間は、割り込み要求フラグをクリアしても、すぐにまた割り込み要求フラグがセットさ れます(図 9.7−①)。 また、「オーバフローしたことを示す信号」および「コンペアマッチしたことを示す信 号」が有効な間は、タイマオーバフローフラグ、コンペアマッチフラグをクリアできませ 241 9. タイマ ん。 割り込み要求フラグをクリアしても、すぐにまた割り込み要求フラグがセットされるた め、1 回のタイマ FH、タイマ FL 割り込みに対し割り込み処理が複数回行われることがあ ります(図 9.7−①)。 そのため、アクティブ(高速、中速)モードにおいて、割り込み要求フラグを確実にク リアするためには、以 下の(1)の計算式で計算される時間の後で 、クリアを行う必要が あります。また、タイマオーバフローフラグ、コンペアマッチフラグを確実にクリアする ためには、以下の(1)の計算式で計算される時間の後で、タイマコントロールレジスタ F (TCSRF)をリードした後、クリアを行う必要があります。 (1)の計算式の S T には使用されている命令の中で最も実行ステート数が長い命令の実 行ステート数を代入してください(MULXU 、DI VXU 命令を使用しない場合は R TE 命令 の 10 ステート、ULXU、DIVXU 命令を使用する場合は 14 ステート)。 サブアクティブモードでは、割り込み要求フラグ、タイマオーバフローフラグ、コンペ アマッチフラグのクリアに対する制限はありません。 「割り込み要因の発生を示す信号」が有効な時間 =φ W の 1 周期+実行中の命令の実行完了待ち時間+(割り込みφで同期化する時間) =1/φ W +ST×(1/φ)+(2/φ)(秒)・・・・・・・・・・・・・・・・・(1) ST:実行中の命令の実行ステート数 具体的には下記の方法がありますが、時間の有効活用の面から(方法 1)を推奨します。 ・(方法 1) 割り込み処理ルーチン内で割り込みを禁止(IENFH、IENFL を 0 に設定)し、通常処理 に復 帰し た後 で( 1) の計算 式の 時間 以上 を持 って 、割り 込み 要求 フラ グ( IR R TFH 、 IR R TFL)をクリアし、タ イマコントロールステータスレジスタ F (TC SR F )をリードし た後、タイマオーバフローフラグ(OVFH、OVFL)およびコンペアマッチフラグ(CMFH、 CMFL)をクリアし、割り込みの許可(IENFH、IENFL を 1 に設定)を行います。 ・(方法 2) 割り込み処理ルーチン の処理時間を(1)の計算式の時間以上に し、割り込み処理ルー チンの最後で割り込み要求フラグ(IRRTFH、IRRTFL)をクリアし、タイマコントロール ステータスレジスタ F (TC SR F )をリードした後、タイマオーバフローフラグ(OVF H、 OVFL)およびコンペアマッチフラグ(CMFH、CMFL)のクリアを行います。 以上の注意事項は、16 ビットモード、8 ビットモードとも同じです。 242 9. タイマ 割り込み要求 フラグの クリア 2 プログラム処理 割り込み処理 割り込み要求 フラグの クリア 割り込み処理 通常処理 φw 割り込み要因の発生を示す信号 (内部信号、ネガアクティブ) オーバフローしたことを示す 信号、コンペアマッチした ことを示す信号 (内部信号、ネガアクティブ) 割り込み要求フラグ (IRRTFH、IRRTFL) 1 図 9 .7 割り込み要因の発生を示す信号が有効なときに割り込み要求フラグのクリアを行 った場合 (4)タイマカウンタ(TCF)のリード/ライト アクティブ(高速、中速)モードにおいて、内部クロックとしてφ W /4 を選択した場合 TCF に対するライトはできません。また、リードする場合、システムクロックと内部クロ ックが非同期であるため、同期回路で同期をとっています。これにより、TCF のリード値 は最大±1 の誤差が生じます。 アクティブ(高速、中速)モードで TC F を リード/ライトする必要がある場合は、内 部クロックとしてφ W /4 以外を選択してからリード/ライトを行ってください。 サブアクティブモードでは、内部クロックとしてφ W /4 を選択した場合でも TCF は正常 にリード/ライトできます。 243 9. タイマ 9.5 タイマ G 9.5.1 概要 タイマ G は、インプットキャプチャ入力端子から入力したパルス(インプットキャプチ ャ入力信号)の立ち上がり/立ち下がりエッジのそれぞれ専用のインプットキャプチャ機 能を持つ 8 ビットタイマです。ノイズ除去回路によりインプットキャプチャ入力信号の高 域成分のノイズを除去することが可能です。したがって、インプットキャプチャ入力信号 のデューティ比を正確に測定することができます。また、タイマ G はインプットキャプチ ャ入力を設定しない場合、8 ビットのインターバルタイマとして機能します。 (1)特長 タイマ G の特長を以下に示します。 ■4 種類のカウンタ入力クロックを選択可能 4 種類の内部クロック(φ/64、φ/32、φ/2、φW /4)からの選択が可能です。 ■インプットキャプチャ機能 立ち上がり/ 立ち下がりエッジのそれぞ れ専用のインプットキャプ チャ機能があ ります。 ■カウンタのオーバフロー時のレベルが検出可能 インプットキャプチャ入力信号の High レベルでオーバフローが発生したか、Low レベルでオーバフローが発生したかを検出することができます。 ■カウンタのクリア指定が可能 インプットキ ャプチャ入力信号の立ち上 がり/立ち下がり/両エッ ジでカウンタ の値をクリアするか、しないかを選択できます。 ■2 種類の割り込み要求 インプットキャプチャ×1 要因、オーバフロー×1 要因があります。インプットキ ャプチャ入力 信号による割り込み要求は インプットキャプチャ入力 信号の立ち上 がり/立ち下がりエッジを選択することができます。 ■ノイズ除去回路内蔵 ノイズ除去回 路によりインプットキャプ チャ入力信号の高域成分の ノイズを除去 することが可能です。 ■ウォッチモード、サブアクティブモード、サブスリープモードで動作 内部クロックとしてφW /4 を選択した場合、ウォッチモード、サブアクティブモー ド、サブスリープモードで動作可能です。 ■モジュール スタンバイモードにより、 未使用時はモジュール単体 でスタンバイモ ードに設定可能。 244 9. タイマ (2)ブロック図 タイマ G のブロック図を図 9.8 に示します。 φ PSS TMG レベル検出 回 路 φW/4 ICRGF ノイズ除去 回 路 TMIG エッジ検出 回 路 NCS TCG 内 部 デ ー タ バ ス ICRGR IRRTG <記号説明> TMG :タイマモードレジスタG TCG :タイマカウンタG ICRGF :インプットキャプチャレジスタGF ICRGR :インプットキャプチャレジスタGR IRRTG :タイマG割り込み要求フラグ NCS :ノイズキャンセラセレクト PSS :プリスケーラS 図 9.8 タイマ G のブロック図 (3)端子構成 タイマ G の端子構成を表 9.11 に示します。 表 9.11 端子構成 名称 インプットキャプチャ 略称 入出力 TMIG 入力 機能 インプットキャプチャ入力端子 入力 245 9. タイマ (4)レジスタ構成 タイマ G のレジスタ構成を表 9.12 に示します。 表 9.12 レジスタ構成 名称 略称 R/W 初期値 タイマモードレジスタ G TMG R/W H'00 タイマカウンタ G TCG ― H'00 アドレス H'FFBC ― インプットキャプチャレジスタ GF ICRGF R H'00 H'FFBD インプットキャプチャレジスタ GR ICRGR R H'00 H'FFBE CKSTPR1 R/W H'FF H'FFFA クロック停止レジスタ 1 9.5.2 各レジスタの説明 (1)タイマカウンタ G(TCG) ビット: 7 6 5 4 3 2 1 0 TCG7 TCG6 TCG5 TCG4 TCG3 TCG2 TCG1 TCG0 初期値: 0 0 0 0 0 0 0 0 R/W : — — — — — — — — TCG は、8 ビットのアップカウンタで、入力したクロックによりカウントアップされま す。入力するクロックは、TMG の CKS1、CKS0 で選択します。 TCG はインプットキャプチャタイマとして動作させる場合、PMR1 の TMIG を 1 に設定 し、インターバルタイマとして動作させる場合、TMIG を 0 に設定します*。インプットキ ャプチャタイマの動作時は、TMG の設定によ りインプットキャプチャ入力信号の立ち上 がり/立ち下がり/両エッジのいずれかで TCG の値をクリアすることができます。 TCG がオーバフロー(H'FF→H'00)すると、TMG の OVIE が 1 の場合、IRR2 の IRRTG が 1 にセットされ、さらに IEN R2 の IEN TG が 1 の場合、C PU に対して割り込み要求信号 が発生します。 なお、割り込みについての詳細は「3.3 割り込み」を参照してください。 TCG は CPU からリード/ライトすることはできません。 リセット時、TCG は H'00 にイニシャライズされます。 【注】 * TMIGの書き換えの際、インプットキャプチャ信号が発生する場合があります。 246 9. タイマ (2)インプットキャプチャレジスタ GF(ICRGF ) ビット: 7 6 ICRGF7 ICRGF6 5 ICRGF5 4 ICRGF4 3 2 ICRGF3 ICRGF2 1 ICRGF1 0 ICRGF0 初期値: 0 0 0 0 0 0 0 0 R/W : R R R R R R R R ICRGF は、8 ビットのリード専用のレジスタです。インプットキャプチャ入力信号の立 ち下がりエッジが検出されると、そのときの TCG の値が ICRGF に転送されます。このと き、TMG の IIEGS が 1 の場合、IRR2 の IRRTG が 1 にセットされ、さらに IENR2 の IENTG が 1 の場合、CPU に対して割り込み要求信号が発生します。 なお、割り込みについての詳細は「3.3 割り込み」を参照してください。 インプットキャプチャ動作を確実に行うために、インプットキャプチャ入力信号のパル ス幅は、少なくとも 2 φまたは 2 φSUB (ノイズ除去回路を使用しない場合)以上にしてく ださい。 リセット時、ICRGF は H'00 にイニシャライズされます。 (3)インプットキャプチャレジスタ GR(ICRGR) ビット: 7 6 5 ICRGR7 ICRGR6 初期値: 0 0 0 0 0 0 0 0 R/W : R R R R R R R R ICRGR5 4 ICRGR4 3 2 ICRGR3 ICRGR2 1 ICRGR1 0 ICRGR0 ICRGR は、8 ビットのリード専用のレジスタです。インプットキャプチャ入力信号の立 ち上がりエッジが検出されると、そのときの TCG の値が ICRGR に転送されます。このと き、TMG の IIEGS が 0 の場合、IRR2 の IRRTG が 1 にセットされ、さらに IENR2 の IENTG が 1 の場合、CPU に対して割り込み要求信号が発生します。 なお、割り込みについての詳細は「3.3 割り込み」を参照してください。 インプットキャプチャ動作を確実に行うために、インプットキャプチャ入力信号のパル ス幅は、少なくとも 2 φまたは 2 φSUB (ノイズ除去回路を使用しない場合)以上にしてく ださい。 リセット時、ICRGR は H'00 にイニシャライズされます。 247 9. タイマ (4)タイマモードレジスタ G(TMG) ビット: 7 6 OVFH OVFL 5 OVIE 4 3 IIEGS 2 CCLR1 CCLR0 1 CKS1 0 CKS0 初期値: 0 0 0 0 0 0 0 0 R/W : R/W* R/W* R/W R/W R/W R/W R/W R/W 【注】* フラグクリアのための"0"ライトのみ可能です。 TMG は、8 ビットのリード/ライト可能なレジスタです。TC G の 4 種類の内部クロッ クの選択、カウンタクリアの選択、インプットキャプチャ入力信号による割り込み要求の エッジ選択、オーバフローによる割り込み要求の許可の制御、およびオーバフローフラグ の表示を行います。 リセット時、TMG は H'00 にイニシャライズされます。 ビット 7:タイマオーバフローフラグ H(OVFH) インプットキャプチャ入力信号が High レベルのときに、TCG の値がオーバフロー(H'FF →H'00)したことを示すステータスフラグです。本フラグは、ソフトウェアでクリアしま す。セットは、ハードウェアで行われます。ソフトウェアでセットすることはできません。 ビット 7 説明 OVFH 0 〔クリア条件〕 (初期値) OVFH=1 の状態で、OVFH をリードした後、OVFH に 0 をライトしたとき 1 〔セット条件〕 TCG の値が、H'FF →H'00になったとき ビット 6:タイマオーバフローフラグ L(OVFL) インプットキャプチャ信号が Low レベルの とき、またはインターバル動作時に、TC G の値がオーバフロー(H'FF→H'00)したことを示すステータスフラグです。本フラグは、 ソフトウェアでクリアします。セットは、ハードウェアで行われます。ソフトウェアでセ ットすることはできません。 ビット 6 説明 OVFL 0 〔クリア条件〕 (初期値) OVFL=1 の状態で、OVFLをリードした後、OVFLに 0 をライトしたとき 1 〔セット条件〕 TCG の値が、H'FF →H'00になったとき 248 9. タイマ ビット 5:タイマオーバフローインタラプトイネーブル(OVIE) TCG のオーバフローが発生したとき、割り込みの許可または禁止を選択します。 ビット 5 説明 OVIE 0 TCG のオーバフローによる割り込み要求を禁止 1 TCG のオーバフローによる割り込み要求を許可 (初期値) ビット 4:インプットキャプチャインタラプトエッジセレクト(IIEGS ) インプットキャプチャ入力信号による割り込み要求のエッジ選択を行います。 ビット 4 説明 IIEGS インプットキャプチャ入力信号の立ち上がりエッジで割り込みを発生(初期 0 値) インプットキャプチャ入力信号の立ち下がりエッジで割り込みを発生 1 ビット 3、2:カウンタクリア 1、0(CCLR1、CCLR0) インプットキャプチャ入力信号の立ち上がり/立ち下がり/両エッジで TC G の値をク リアするか、しないかを選択します。 ビット 3 ビット 2 説明 CCLR1 CCLR0 0 0 TCG のクリアを禁止 0 1 インプットキャプチャ入力信号の立ち下がりエッジにより TCG をクリア 1 0 インプットキャプチャ入力信号の立ち上がりエッジにより TCG をクリア 1 1 インプットキャプチャ入力信号の両エッジにより TCG をクリア (初期値) ビット 1、0:クロックセレクト(CKS1、CKS0) TCG に入力するクロックを、4 種類の内部クロックから選択します。 ビット 1 ビット 0 説明 CKS1 CKS0 0 0 内部クロック:φ/64 でカウント 0 1 内部クロック:φ/32 でカウント 1 0 内部クロック:φ/2 でカウント 1 1 内部クロック:φW /4 でカウント (初期値) 249 9. タイマ (5)クロック停止レジスタ 1(CKSTPR1) ビット: 7 — 6 5 4 3 2 1 0 S31CKSTP S32CKSTP ADCKSTP TGCKSTP TFCKSTP TCCKSTP TACKSTP 初期値: 1 1 1 1 1 1 1 1 R/W : R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W CKSTPR1 は、8 ビットのリード/ライト可能なレジスタで、モジュールのモジュールス タンバイモードの制御を行います。本章ではタイマ G に関するビットのみ説明します。他 のビットについては各モジュールの章を参照してください。 ビット 3:タイマ G モジュールスタンバイモード制御(TGCKSTP) タイマ G をモジュールスタンバイモードに設定および解除を制御します。 TGCKSTP 250 説明 0 タイマ G はモジュールスタンバイモードに設定される 1 タイマ G のモジュールスタンバイモードは解除される (初期値) 9. タイマ 9.5.3 ノイズ除去回路 ノイズ除去回路は、デジタルローパスフィルタとなっており、インプットキャプチャ入 力端子から入力したパルスの高域成分のノ イズを除去します。ノイズ除去回路は、P MR 3 の NCS*により設定します。 図 9.9 にノイズ除去回路のブロック図を示します。 サンプリング クロック インプット キャプチャ 入力信号 C D Q ラッチ C D Q ラッチ C D Q ラッチ C D Q ラッチ C D Q ラッチ 一致 検出 回路 ノイズ除去 出力 △t サンプリング クロック △t:CKS1、CKS0で設定 図 9.9 ノイズ除去回路のブロック図 ノイズ除去回路は5段直列に接続されたラッチ回路と一致検出回路で構成されています。 ノイズ除去機能 なし(NC S=0)の場合、サ ンプリングクロックはシステ ムクロックが選 択されています。ノイズ除去機能あり(NCS=1)の場合、サンプリングクロックは TMG の C KS1、C KS0 で選択された内部クロックが選 択され、このクロックの立ち上がりエッ ジでインプットキャプチャ入力がサンプリングされ、すべてのラッチ出力が一致したとき 正しいデータとみなします。一致しない場合は、前の値を保持します。リセット後は、ノ イズ除去出力はインプットキャプチャ入力信号の立ち下がりエッジが5回サンプリングさ れた状態でイニシャライズされています。したがって、ノイズ除去機能ありを設定した後、 サンプリングクロックの5倍より幅の広いパルスは確実にインプットキャプチャ信号にな ります。なお、ノイズ除去を行わない場合でも、インプットキャプチャ動作を確実に行う ために、インプットキャプチャ入力信号のパルス幅は少なくとも 2 φまたは 2 φSUB 以上必 要です。 【注】 * NCS ビットの書き換えの際、インプットキャプチャ信号が発生する場合があり ます。 251 9. タイマ 図 9.10 にノイズ除去回路のタイミング例を示します。 この例は、インプットキャプチャ入力端子にサンプリングクロックの 5 倍以下の High レベル入力がノイズとして除去された場合です。 インプットキャプチャ 入力信号 サンプリング クロック ノイズ除去出力 ノイズとして除去 図 9.10 ノイズ除去回路タイミング(例) 9.5.4 動作説明 タイマ G は、インプットキャプチャ/インターバル機能を内蔵した 8 ビットのタイマで す。 (1)タイマ G の機能 タイマ G は 8 ビットのアップカウンタで、インプットキャプチャタイマとインターバル タイマの 2 種類の機能を持っています。 それぞれの動作について、以下に説明します。 (a)インプットキャプチャタイマの動作 ポートモードレジスタ 1(P MR 1)の TMIG ビットを 1 に設定すると、タイマ G はイン プットキャプチャタイマとして機能します。* リセット時、タイマモードレジスタ G(TMG)、タイマカウンタ G(TCG)、インプッ トキャプチャレジスタ GF(ICRGF)、インプットキャプチャレジスタ GR(ICRGR)は、 H'00 に初期化されます。 リセット直後、TCG は内部クロックφ/64 のクロックでカウントを開始します。 入力するクロックは、TMG の C KS1、C KS0 ビットにより 4 種類の内部クロックソース から選択できます。 TMIG 端子から入力されるインプットキャプチャ信号の立ち上がりエッジ/立ち下がり エッジにより、そのときの TCG の値が ICRGR/ICRGF に転送されます。また、TMG の IIEGS ビットで選択したエッジが入力されると、IR R 2 の IR R TG が 1 にセットされ、このとき IEN R2 の IEN TG ビットが 1 ならば C PU に割り込みを要求します。なお、割り込みについ 252 9. タイマ ての詳細は、「3.3 割り込み」を参照してください。 TC G は TMG の C CLR 1、C CLR 0 ビットにより、インプットキャプチャ信号の立ち上が り/立ち下がり/両エッジのいずれかで TC G の値をクリアすることができます。また、 インプットキャプチャ信号が High レベルのときに TC G がオーバーフローすると、TMG の OVF H ビットをセットします。一方、インプットキャプチャ信号が Low レベルのとき に TCG がオーバフローすると、TMG の OVFL ビットをセットします。これらがセットさ れたとき、TMG の OVI E ビットが 1 であれば IR R 2 の IR R TG が 1 にセットされ、さらに IENR2 の IENTG ビットが 1 であれば、タイマ G は CPU に割り込みを要求します。なお、 割り込みについての詳細は「3.3 割り込み」を参照してください。 タイマ G にはノイズ除去回路が内蔵されており、TMIG 端子から入力したパルスの高域 成分のノイズを除去できます。詳細は「9.5.3 ノイズ除去回路」を参照してください。 【注】 * TMIGの書き換えの際、インプットキャプチャ信号が発生する場合があります。 (b)インターバルタイマの動作 PMR1 の TMIG ビットを 0 に設定すると、タイマ G はインターバルタイマとして機能し ます。リセット直後、TC G は内部クロックφ/64 のクロックでカウントを開始します。入 力クロックは TMG の CKS1、CKS0 ビットにより 4 種類の内部クロックソースから選択で きます。TCG は選択されたクロックでカウントアップし、オーバフロー(H'FF→H'00)す ると TMG の OVF L ビットが 1 にセットされます。このとき、TMG の OVI E ビットが 1 で あれば IR R 2 の IR R TG が 1 にセットされ、さらに IEN R2 の IEN TG ビットが 1 であれば、 タイマ G は C PU に割り込みを要求します。なお、割り込みについての詳細は「3 .3 割り 込み」を参照してください。 (2)カウントタイミング TCG は入力された内部クロックによりカウントアップされます。TMG の CKS1、CKS0 の設定により、システムクロック(φ)とウォッチクロック(φW )を分周して作られる 4 種類の内部クロック(φ/64、φ/32、φ/2、φW /4)が選択されます。 253 9. タイマ (3)インプットキャプチャ入力のタイミング (a)ノイズ除去機能なしの場合 インプットキャプチャ入力は、立ち上がり/立ち下がりエッジのそれぞれ専用のインプ ットキャプチャ機能を持っています。 立ち上がり/立ち下がりエッジのインプットキャプチャ入力のタイミングを図 9 .1 1 に 示します。 インプットキャプチャ 入力信号 インプットキャプチャ 信号F インプットキャプチャ 信号R 図 9.11 インプットキャプチャ入力のタイミング(ノイズ除去機能なし) (b)ノイズ除去機能ありの場合 インプットキャプチャ入力でノイズ除去を行う場合、インプットキャプチャ信号はノイ ズ除去回路を経由するため、インプットキャプチャ入力信号エッジからサンプリングクロ ックの 5 周期分遅延します。 このときのタイミングを図 9.12 に示します。 インプットキャプチャ 入力信号 サンプリングクロック ノイズ除去 回路の出力 インプットキャプチャ 信号R 図 9.12 インプットキャプチャ入力のタイミング(ノイズ除去機能あり) 254 9. タイマ (4)インプットキャプチャ入力によるインプットキャプチャタイミング インプットキャプチャ入力によるインプットキャプチャタイミングを図 9 .1 3 に示しま す。 インプットキャプチャ 信号 TCG インプットキャプチャ レジスタ N−1 N H'XX N+1 N 図 9.13 インプットキャプチャ入力によるインプットキャプチャタイミング (5)TCG のクリアタイミング TCG の値は、インプットキャプチャ入力信号の立ち上がりエッジ/立ち下がりエッジ/ 両エッジでクリアすることができます。 両エッジでクリアする場合のタイミングを図 9.14 に示します。 インプットキャプチャ 入力信号 インプットキャプチャ 信号F インプットキャプチャ 信号R TCG N H'00 N H'00 図 9.14 TCG のクリアタイミング 255 9. タイマ (6)タイマ G の動作モード タイマ G の動作モードを表 9.13 に示します。 表 9.13 タイマ G の動作モード 動作モード インプット リセット アクティブ スリープ ウォッチ サブアクティブ サブスリープ スタンバイ モジュール スタンバイ リセット 動作* 動作* 動作/停止* 動作/停止* 動作/停止* 停止 停止 インターバル リセット 動作* 動作* 動作/停止* 動作/停止* 動作/停止* 停止 停止 ICRGF リセット 動作* 動作* 動作/停止* 動作/停止* 動作/停止* 保持 保持 ICRGR リセット 動作* 動作* 動作/停止* 動作/停止* 動作/停止* 保持 保持 TMG リセット 動作 保持 保持 動作 保持 保持 保持 TCG キャプチャ 【注】 * アクティブモード、スリープモード時に、TC G の内部クロックとしてφW / 4 を選択した 場合、システムクロックと内部クロックとが非同期であるため同期回路で同期をとって います。これにより、カウント周期は最大で 1/ φ(s )の誤差が生じます。ウォッチモ ード時に、TCG の内部クロックとしてφW /4 を選択した場合、サブクロックφSUB(φW /8、 φW /4、φW /2)に関係なく TCG、ノイズ除去回路は内部クロックφW /4 で動作します。 そ の他の内部クロックを選択した場合、TCG、ノイズ除去回路は動作せず、さらにインプ ットキ ャプチャ入 力信号を入力 してもイン プットキャ プチャされま せんので注 意して ください。 サブアクティブモード、サブスリープモード時に、タイマ G を動作させるには、TC G の内部クロックとしてφW / 4 を選択し、サブクロックφSUB はφW / 2 を選択してください。 その他の内部クロックを選択した場合や、サブクロックφSUB としてφW / 8、φW / 4 を選択 した場合は、TCG、ノイズ除去回路は動作しませんので注意してください。 256 9. タイマ 9.5.5 使用上の注意事項 (1)内部クロックの切り替えと TCG 動作 内部クロックを切り替えるタイミングによっては、TCG がカウントアップされてしまう 場合があります。内部クロックの切り替えタイミング(CKS1、CKS0 の書き換え)と TCG 動作の関係を表 9.14 示します。 内部クロックを使用する場合、システムク ロック(φ)またはサブクロック(φW )を 分周し た内部クロッ クの立ち下 がりエッジ で検出してカ ウントクロ ックを発生し ていま す。そのため表 9.14 の No.3 のように切り替え前のクロック High→切り替え後のクロック Low レベルになるようなクロックの切り替えを行うと、切り替えタイミングを立ち下がり エッジとみなしてカウントクロックが発生し、TCG がカウントアップされてしまいます。 表 9.14 内部クロックの切り替えと TCG 動作 No. CKS1、CKS0 書き換えタイミング 1 Low→Low レベルの 切り替え TCG 動作 切り替え前の クロック 切り替え後の クロック カウント クロック TCG N N+1 CKS1、CKS0の書き換え 2 Low→Highレベルの 切り替え 切り替え前の クロック 切り替え後の クロック カウント クロック TCG N N+1 N+2 CKS1、CKS0の書き換え 257 9. タイマ No. CKS1、CKS0 書き換えタイミング 3 High →Low レベルの 切り替え TCG 動作 切り替え前の クロック 切り替え後の クロック * カウント クロック TCG N N+1 N+2 CKS1、CKS0の書き換え 4 High →Highレベルの 切り替え 切り替え前の クロック 切り替え後の クロック カウント クロック TCG N N+1 N+2 CKS1、CKS0の書き換え 【注】 * 切り替えのタイミン グを立ち下がりエッジとみなすために発 生し、TC G はカウントア ップされてしまいます。 258 9. タイマ (2)ポートモードレジスタ書き換えの注意事項 インプットキャプチャの機能切り替えのために、ポートモードレジスタを書き換える際、 またインプットキャプチャ入力のノイズ除去回路の機能切り替えのために、ポートモード レジスタを書き換える際に以下の点に注意してください。 ・インプットキャプチャ入力端子の機能切り替え インプットキ ャプチャ入力端子を制御 しているポートモードレジ スタ 1(P MR 1) の TMIG を書き換えて端子機能を切り替えた場合、端子に有効なエッジが入力さ れていなくて も、エッジが入力されたこ とになりますので注意して ください。イ ンプットキャプチャ入力信号の入力エッジとその条件を表 9.15 に示します。 表 9.15 インプットキャプチャ入力端子の機能切り替えによるインプットキャプチャ 入力信号の入力エッジとその条件 インプットキャプチャ入力信号の 入力エッジ 条件 立ち上がりエッジが発生する場合 TMIG端子が Highレベルの状態で、TMIGを 0 から 1 に書き換え たとき TMIG端子が Highレベルの状態で、NCS を 0 から 1 に書き換え た後、ノイズ除去回路で 5 回サンプリングされる前に TMIGを 0 から 1 に書き換えたとき 立ち下がりエッジが発生する場合 TMIG端子が Highレベルの状態で、TMIGを 1 から 0 に書き換え たとき TMIG端子が Low レベルの状態で、NCS を 0 から 1 に書き換え た後、ノイズ除去回路で 5 回サンプリングされる前に TMIGを 0 から 1 に書き換えたとき TMIG端子が Highレベルの状態で、NCS を 0 から 1 に書き換え た後、ノイズ除去回路で 5 回サンプリングされた後に TMIGを 1 から 0 に書き換えたとき 【注】 P13 端子がインプットキャプチャ入力端子に設定されていない場合、タイマ G のインプッ トキャプチャ入力信号は Low レベルとなっています。 ・インプットキャプチャ入力のノイズ除去回路の機能切り替え インプットキ ャプチャ入力のノイズ除去 回路を制御しているポート モードレジス タ 3(PMR3)の NCS を書き換えて機能切り替えを行う場合、TMIG を 0 にして行 ってください 。それ以外で書き換えた場 合、端子に有効なエッジが 入力されてい なくても、エ ッジが入力されたことにな りますので注意してくださ い。インプッ トキャプチャ入力信号の入力エッジとその条件を表 9.16 に示します。 259 9. タイマ 表 9.16 ノイズ除去回路の機能切り替えによるインプットキャプチャ入力信号の入力 エッジとその条件 インプットキャプチャ入力信号の 入力エッジ 条件 立ち上がりエッジが発生する場合 TMIGが 1 の状態で TMIG端子を Low レベルから Highレベルに した後、ノイズ除去回路で 5 回サンプリングする前に NCS を 0 から 1 に書き換えたとき 立ち下がりエッジが発生する場合 TMIGが 1 の状態で TMIG端子を Highレベルから Low レベルに した後、ノイズ除去回路で 5 回サンプリングする前に NCS を 1 から 0 に書き換えたとき 端子機能を切り替え、インプットキャプチャ入力信号にエッジが発生した場合、このエ ッジとインプットキャプチャインタラプト エッジセレクト(II EGS )ビットによるエッジ 選択とが一致したとき、割り込み要求フラグが 1 にセットされますので、割り込み要求フ ラグを 0 にクリアしてから使用してください。ポートモードレジスタの操作と割り込み要 求フラグのクリア手順を図 9 .1 5 に示します。端子機能を切り替える場合、ポートモード レジスタの操作前に割り込み禁止状態にしてポートモードレジスタを切り替え、ポートモ ードレジスタ操作後、インプットキャプチャ入力信号がインプットキャプチャ信号として 確定するための期間(ノイズ除去回路を使用しない場合は 2 システムクロック以上、ノイ ズ除去回路を使用する場合はサンプリングクロックの 5 倍以上)待ってから、1 にセット された割り込み要求フラグを 0 にクリアしてください。なお、端子機能切り替えに伴う割 り込み要求フラグのセットを回避する方法として表 9 .1 5、表 9 .1 6 の条件を満たさないよ うに端子のレベルを制御する方法、または発生するエッジと反対のエッジに TMGの IIEGS ビットを設定して制御する方法もあります。 CCRのIビット←1 割り込み禁止状態にする。(割り込み許可レジスタ2の割 り込みイネーブルを操作して割り込み禁止状態にしても よい。) ポートモードレジスタを操作 ポートモードレジスタを操作した後、※TMIGの確定期間(ノ イズ除去回路を使用しない場合は2システムクロック以上、 ※TMIG確定時間 割り込み要求フラグ←0 CCRのIビット←0 ノイズ除去回路を使用する場合はサンプリングクロック の5倍以上)待ってから割り込み要求フラグを0にクリア する。 割り込み許可状態にする。 図 9.15 ポートモードレジスタの操作と割り込み要求フラグのクリア手順 260 9. タイマ 9.5.6 タイマ G の使用例 タイマ G を使用すると、インプットキャプチャ入力信号の High 幅、Low 幅を絶対値で 測定することができます。設定は、TMG の CCLR1、CCLR0 をそれぞれ 1 にセットします。 このときの動作例を図 9.16 に示します。 インプットキャプチャ入力信号 H'FF インプットキャプチャレジスタGF インプットキャプチャレジスタGR H'00 TCG カウンタクリア 図 9.16 タイマ G の使用例 261 9. タイマ 9.6 ウォッチドッグタイマ 9.6.1 概要 ウォッチドッグタイマ(Watchdog Timer)は、入力クロックが入るたびに、カウンタア ップする 8 ビットのカウンタを備えており、システムの暴走などによりカウンタの値が書 き換えられずオーバフローすると、LSI 内部をリセットできる機能を備えています。 (1)特長 ウォッチドッグタイマの特長を以下に示します。 ■内部クロックφ/8192 またはφW /32 でカウントアップ ■カウンタのオーバフローでリセット信号を発生 オーバフロー周期は、8192/φまたは 32/φW の 1 倍から 256 倍まで設定可能です。 (φ=2.00MHz のとき、約 4ms∼1000ms) ■モジュール スタンバイモードにより、 未使用時はモジュール単体 でスタンバイモ ードに設定可能 (2)ブロック図 ウォッチドッグタイマのブロック図を図 9.17 に示します。 φW /32 φ TCSRW PSS TCW φ/8192 <記号説明> TCSRW :タイマコントロール/ステータスレジスタW TCW :タイマカウンタW PSS :プリスケーラS 図 9.17 ウォッチドッグタイマのブロック図 262 内 部 デ ー タ バ ス 内部リセット信号 9. タイマ (3)レジスタ構成 ウォッチドッグタイマのレジスタ構成を表 9.17 に示します。 表 9.17 レジスタ構成 名称 略称 R/W 初期値 タイマコントロール/ステータスレジスタ W TCSRW R/W H'AA H'FFB2 TCW R/W H'00 H'FFB3 タイマカウンタ W クロック停止レジスタ 2 CKSTP2 ポートモードレジスタ 3 PMR3 R/W H'FF R/W H'00 アドレス H'FFFB H'FFCA 9.6.2 各レジスタの説明 (1)タイマコントロール/ステータスレジスタ W (TCSRW) ビット: 7 6 5 4 3 2 1 0 B6WI TCWE B4WI TCSRWE B2WI WDON BOWI WRST 初期値: 1 0 1 0 1 0 1 0 R/W : R R/(W) * R R/(W) * R R/(W) * R R/(W) * 【注】 * 書き込みの条件が成立している場合にのみ、書き込み可能となります。書き込 み条件については各ビットの説明を参照してください。 TC SR W は、8 ビットのリード/ライト可能なレジスタで TC SR W、TC W の書き込み制 御、ウォッチドッグタイマの動作制御、動作状態を示すレジスタです。 ビット 7:ビット 6 書き込み禁止(B6WI) TCSRW のビット 6 へのデータ書き込みを制御します。 ビット 7 説明 B6WI 0 ビット 6 への書き込みを許可 1 ビット 6 への書き込みを禁止 (初期値) 本ビットはリードすると常に 1 が読み出されます。ライトしても、データは格納されま せん。 ビット 6:タイマカウンタ W 書き込み許可(TCWE) TCW へのビットデータの書き込みを制御します。 ビット 6 TCWE 説明 0 TCW への 8 ビットデータへの書き込みを禁止 1 TCW への 8 ビットデータへの書き込みを許可 (初期値) 263 9. タイマ ビット 5:ビット 4 書き込み禁止(B4WI) TCSRW のビット 4 へのデータ書き込みを制御します。 ビット 5 説明 B4WI 0 ビット 4 への書き込みを許可 1 ビット 4 への書き込みを禁止 (初期値) 本ビットはリードすると常に 1 が読み出されます。ライトしても、データは格納されま せん。 ビット 4:タイマコントロール/ステータスレジスタ W 書き込み許可(TCSRWE) TCSRW のビット 2 およびビット 0 へのデータの書き込みを制御します。 ビット 4 説明 TCSRWE 0 ビット 2 およびビット 0 への書き込みを禁止 1 ビット 2 およびビット 0 への書き込みを許可 (初期値) ビット 3:ビット 2 書き込み禁止(B2WI) TCSRW のビット 2 へのデータの書き込みを制御します。 ビット 3 説明 B2WI 0 ビット 2 への書き込みを許可 1 ビット 2 への書き込みを禁止 (初期値) 本ビットはリードすると常に 1 が読み出されます。ライトしてもデータは格納されませ ん。 ビット 2:ウォッチドッグタイマオン(WDON ) ウォッチドッグタイマの動作を許可します。 ビット 2 説明 WDON 0 ウォッチドッグタイマの動作を禁止 (初期値) [クリア条件] リセット、または TCSRWE=1 の状態で B2WIに 0 をライトしながら WDON に 0 をライトしたとき 1 ウォッチドッグタイマの動作を許可 [セット条件] TCSRWE=1 の状態で B2WIに 0 をライトしながら WDON に 1 をライトしたとき 264 9. タイマ 本ビットを 1 にセットすると、カウントアップを開始します。また、本ビットを 0 にク リアすると、カウントアップを停止します。 ビット 1:ビット 0 書き込み禁止(B0WI) タイマコントロール/ステータスレジスタ W のビット 0 へのデータの書き込みを制御 します。 ビット 1 説明 B0WI 0 ビット 0 への書き込みを許可 1 ビット 0 への書き込みを禁止 (初期値) 本ビットはリードすると常に 1 が読み出されます。ライトしても、データは格納されま せん。 ビット 0:ウォッチドッグタイマリセット(WRST) TC W がオーバフローし、内部リセット信号 が発生したことを示します。オーバフロー したことにより発生した内部リセット信号は、LSI 全体をリセットします。 WRST は、RES 端子によるリセット、またはソフトウェアによる 0 ライトによりクリア されます。 ビット 0 説明 WRST 0 [クリア条件] (1)RES 端子によるリセット (2)TCSRWE=1 の状態で B0WIに 0 をライトしながら WRST に 0 をライトし たとき 1 [セット条件] TCW がオーバフローし、内部リセット信号が発生したとき (2)タイマカウンタ W (TCW) ビット: 7 6 5 4 3 2 1 0 TCW7 TCW6 TCW5 TCW4 TCW3 TCW2 TCW1 TCW0 初期値: 0 0 0 0 0 0 0 0 R/W : R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W TCW は、8 ビットのリード/ライト可能なアップカウンタで、入力する内部クロックに よりカウントアップされます。入力するクロックは、φ/8192 またはφW /32 です。TCW の 値は CPU から常にリード/ライトできます。 TC W がオー バフロー(H'F F→H'00) すると、内部リセ ット信号を発生 し、TC SR W の WRST が 1 にセットされます。リセット時、TCW は H'00 にイニシャライズされます。 265 9. タイマ (3)クロック停止レジスタ 2(CKSTPR2) ビット: 7 6 5 4 ― ― ― ― 3 2 1 0 初期値: 1 1 1 1 1 1 1 1 R/W : ― ― ― ― R/W R/W R/W R/W AECKSTP WDCKSTP PWCKSTP LDCKSTP CKSTPR2 は、8 ビットのリード/ライト可能なレジスタで、モジュールのモジュールス タンバイモードの制御を行います。本章ではウォッチドッグタイマに関するビットのみ説 明します。他のビットについては各モジュールの章を参照してください。 ビット 2:ウォッチドッグタイマモジュールスタンバイモード制御(WDCKSTP) ウォッチドッグタイマをモジュールスタンバイモードに設定および解除を制御します。 説明 WDCKSTP 0 ウォッチドッグタイマはモジュールスタンバイモードに設定される 1 ウォッチドッグタイマのモジュールスタンバイモードは解除される (初期値) 【注】 WDCKSTP はタイマコントロール/ステータスレジスタ W (TCSRW)の WDON が 0 のときに有効になります。WD ON が 1 (ウォッチドッグタイマ動作中)のと き WDCKSTP を 0 に設定すると WDCKSTP は 0 に設定されますが、ウォッチドッ グタイマはモ ジュールスタンバイモード には入らずウォッチドッグ 機能を継続し ます。ウォッチドッグ機能が終了し、ソフトウェアで WDON を 0 に設定すると同 時に WDCKSTP が有効になり、ウォッチドッグタイマはモジュールスタンバイモ ードに入ります。 (4)ポートモードレジスタ 3(PMR3) ビット: 初期値: : R/W 7 6 5 4 3 AEVL AEVH WDCKS NCS IRQ0 0 0 0 0 R/W R/W R/W R/W 2 RESO 1 UD 0 PWM 0 0 0 0 R/W R/W R/W R/W P MR 3 は 8 ビットのリード/ライト可能なレジスタで、主にポート 3 の各端子機能の切 り替えを制御します。本章ではウォッチドッグタイマに関するビットのみ説明します。他 のビットについては「第 8 章 I/Oポート」を参照してください。 ビット 5:ウォッチドッグタイマソースクロック選択 説明 WDCKS 266 0 φ/8192 を選択 1 φw /32 を選択 (初期値) 9. タイマ 9.6.3 動作説明 ウォッチドッグタイマは、入力クロック(φ/8192 またはφW /32)が入るたびにカウント アップする 8 ビットのカウンタを備えています。入力クロックの選択は、ポートモードレ ジスタ 3(P MR 3)の WD CK S で行います。WD CK S が 0 のときφ/8192 が選択され、1 の ときφW /32 が選択されます。TCSRW の TCSRWE=1 の状態で B2WI に 0 をライトしながら WDON に 1 をライトすると、TCW はカウントアップを開始します。TCW のカウント値が、 H'FF になった後、 クロックが入力されると、 ウォッチドッグタイマはオ ーバフローし、 基準クロック(φまたはφSU B)の 1 クロック分後に内部リセット信号を発生します。内部 リセット信号はφOS C クロックで 512 クロック分の時間出力されます。TC W はライト可能 なカウンタですので、TC W に値を設定すると 、その値からカウントアップを行います。 したがって、TCW の値により、オーバフロー周期を 1∼256 入力クロックの範囲で設定で きます。 ウォッチドッグタイマ動作例を図 9.18 に示します。 (例)φ=2MHzでオーバフロー周期を30msとする場合 2×106 8192 × 30 × 10-3 = 7.3 したがって、TCWには256–8=248(H'F8)をセットする。 TCWオーバフロー H'FF H'F8 TCW カウント値 H'00 スタート TCWにH' F8 をライト TCW にH'F8 をライト リセットを発生 内部リセット信号 φOSCで512クロック分 図 9.18 ウォッチドッグタイマの動作例 267 9. タイマ 9.6.4 ウォッチドッグタイマの動作モード ウォッチドッグタイマの動作モードを表 9.18 に示します 表 9.18 ウォッチドッグタイマの動作モード モジュール 動作モード リセット アクティブ スリープ ウォッチ サブアクティブ TCW リセット 動作 動作 停止 動作/停止* 停止 停止 停止 TCSRW リセット 動作 動作 保持 動作/停止* 保持 保持 保持 【注】 268 * 入力クロックにφW /32 を選択した場合に動作します。 サブスリープ スタンバイ スタンバイ 9. タイマ 9.7 非同期イベントカウンタ(AEC) 9.7.1 概要 非同期イベントカウンタ(Asynchronous Event Counter)は、外部イベントクロックが入 るたびにカウントアップするイベントカウンタです。 (1)特長 非同期イベントカウンタの特長を以下に示します。 ■非同期イベントをカウント可能 基本クロックφ、φSU B の動作とは無関係に非同期に入力される外部イベントをカ ウント可能です。 カウンタは 16 ビット構成になっており、65536(216)回以内のイベントのカウン トが可能です。 ■2 チャンネルの独立した 8 ビットイベントカウンタとしても使用可能。 ■ソフトウェ アによってカウンタのリセ ット、カウントアップ機能 の停止が制御可 能。 ■イベントカウンタのオーバフローを検出し、自動的に割り込みを発生。 ■モジュール スタンバイモードにより、 未使用時はモジュール単体 でスタンバイモ ードに設定可能。 269 9. タイマ (2)ブロック図 非同期イベントカウンタのブロック図を図 9.19 に示します。 IRREC ECCSR OVH ECH CK ECL CK 内 部 デ ー タ バ ス AEVH OVL AEVL <記号説明> ECCSR :イベントカウンタコントロール/ステータスレジスタ :イベントカウンタH ECH :イベントカウンタL ECL AEVH :非同期イベント入力H :非同期イベント入力L AEVL IRREC :イベントカウンタオーバフロー割り込み要求フラグ 図 9.19 非同期イベントカウンタブロック図 (3)端子構造 非同期イベントカウンタの端子構成を表 9.19 に示します。 表 9.19 端子構成 名称 略称 入出力 非同期イベント入力 H AEVH 入力 機能 イベントカウンタ H に入力す るイベント入力端子 非同期イベント入力 L AEVL 入力 イベントカウンタ Lに入力する イベント入力端子 270 9. タイマ (4)レジスタ構成 非同期イベントカウンタのレジスタ構成を表 9.20 に示します。 表 9.20 レジスタ構成 名称 略称 R/W 初期値 イベントカウンタコントロール/ステータスレジスタ ECCSR R/W H'00 H'FF95 イベントカウンタ H ECH R H'00 H'FF96 イベントカウンタ L ECL R H'00 H'FF97 CKSTP2 R/W H'FF H'FFFB クロック停止レジスタ 2 アドレス 9.7.2 各レジスタの構成 (1)イベントカウンタコントロール/ステータスレジスタ(ECCSR) ビット: 7 6 5 4 3 2 1 0 OVH OVL — CH2 CUEH CUEL CRCH CRCL 初期値: 0 0 0 0 0 0 0 0 R/W : R/W* R/W* R/W R/W R/W R/W R/W R/W 【注】* フラグクリアのため 0 ライトのみ可能です。 ECCSR は、8 ビットのリード/ライト可能なレジスタで、カウンタのオーバフローの検 出、カウンタのリセット、カウントアップ機能の停止の制御を行います。 リセット時、ECCSR は H'00 にイニシャライズされます。 ビット 7:カウンタオーバフローH(OVH) EC H がオーバフロー(H'F F→H'00)したことを示すステータスフラグです。EC H がオ ーバフローすると、本フラグがセットされます。ソフトウェアでセットすることはできま せん。本フラグのクリアはソフトウェアで行います。OVH が 1 の状態で OVH をリードし た後、OVH に 0 をライトしたときにクリアされます。 C H2 を 0 にした状態で EC H、EC L を 16 ビットのイベントカウンタとして使用している 場合には、本フラグは 16 ビットのイベントカウンタがオーバフロー(H'F FF F→H'0000) したことを示すステータスフラグです。 ビット 7 説明 OVH ECH がオーバフローしていないことを示します 0 (初期値) [クリア条件] OVH が 1 の状態で OVH をリードした後、OVH に 0 をライトしたと き 1 ECH がオーバフローしたことを示します [セット条件] ECH の値が H'FF →H'00になったとき 271 9. タイマ ビット 6:カウンタオーバフローL(OVL) ECL がオーバフロー(H'FF→H'00)したことを示すステータスフラグです。ECL がオー バフローすると、本フラグがセットされます。ソフトウェアでセットすることはできませ ん。本フラグのクリアはソフトウェアで行います。OVL が 1 の状態で OVL をリードした 後、OVL に 0 にライトしたときにクリアされます。 ビット 6 説明 OVL ECLがオーバフローしていないことを示します 0 (初期値) [クリア条件] OVLが 1 の状態で OVLをリードした後、OVLを 0 にライトしたと き 1 ECLがオーバフローしたことを示します [セット条件] CH2 を 1 にした状態で ECLの値が H'FF →H'00になったとき ビット 5:リザーブビット 本ビットはリード/ライト可能なリザーブビットです。リセット時は 0 にイニシャライ ズされます。 ビット 4:チャネル選択(CH2) ECH、ECL を 1 チャンネルの 16 ビットのイベントカウンタとして使用するか、2 チャン ネルの独立した 8 ビットのイベントカウンタとして使用するかを選択します。CH2 を 0 に クリアすると、EC H、EC L は 16 ビットのイベントカウンタとなり、非同期イベント入力 として AEVL 端子にイベントクロックが入力されるたびにカウントアップします。このと き EC H の入力クロックは EC L からのオーバフロー信号が選択されます。C H2 を 1 にセッ トすると、ECH、ECL は各々独立した 8 ビットのイベントカウンタとなり、非同期イベン ト入力として各々AEVH 端子、AEVL 端子にイベントクロックが入力されるたびにカウン トアップします。 ビット 4 CH2 0 説明 ECH、ECLを連結した 1 チャネルの 16 ビットイベントカウンタとして使用します (初期値) 1 272 ECH、ECLを独立した 2 チャネルの 8 ビットイベントカウンタとして使用します 9. タイマ ビット 3:カウントアップイネーブル H(CUEH) ECH に入力されるイベントクロックの入力を許可します。本ビットに 1 をライトすると イベントクロックの入力を許可し、カウントアップをします。本ビットに 0 をライトする と、イベントク ロックの入力を禁止し、EC H の値は保持されます。イベ ントクロックは CH2 によってAEVH 端子またはECL からのオーバフロー信号のいずれかを選択可能です。 ビット 3 説明 CUEH 0 ECH のイベントクロックの入力を禁止 (初期値) ECH の値を保持 1 ECH のイベントクロックの入力を許可 ビット 2:カウントアップイネーブル L(CUEL) ECL に入力されるイベントクロックの入力を許可します。本ビットに 1 をライトすると イベントクロックの入力を許可し、カウントアップをします。本ビットに 0 をライトする と、イベントクロックの入力を禁止し、ECL の値は保持されます。 ビット 2 説明 CUEL 0 (初期値) ECLのイベントクロックの入力を禁止 ECLの値を保持 1 ECLのイベントクロックの入力を許可 ビット 1:カウンタリセット制御 H(CRCH) EC H のリセットを制御します。本ビットが 0 のとき EC H はリセットされます。本ビッ トに 1 をライトするとカウンタのリセットを解除し、ECH のカウントアップ機能を許可し ます。 ビット 1 説明 CRCH 0 ECH をリセット 1 ECH のリセットを解除しカウントアップ機能を許可 (初期値) 273 9. タイマ ビット 0:カウンタリセット制御 L(CRCL) EC L のリセットを制御します。本ビットが 0 のとき EC L はリセットされます。本ビッ トに 1 をライトするとカウンタのリセットを解除し、ECL のカウントアップ機能を許可し ます。 ビット 0 説明 CRCL (初期値) 0 ECLをリセット 1 ECLのリセットを解除しカウントアップ機能を許可 (2)イベントカウンタ H(ECH) ビット: 7 6 5 4 3 2 1 0 ECH7 ECH6 ECH5 ECH4 ECH3 ECH2 ECH1 ECH0 初期値: 0 0 0 0 0 0 0 0 R/W : R R R R R R R R ECH は 8 ビットのリード可能なアップカウンタで、独立した 8 ビットのイベントカウン タとして、または EC L と組み合わせることで 16 ビットのイベントカウンタの上位 8 ビッ トのアップカウンタとして動作します。入力クロックは C H2 により外部非同期イベント AEVH 端子、または下位の 8 ビットのカウンタ ECL からのオーバフロー信号のいずれかを 選択可能です。EC H はソフトウェアで H'00 にクリア可能です。リセットは、H'00 にイニ シャライズされます。 (3)イベントカウンタ L(ECL) ECL は 8 ビットのリード可能なアップカウンタで、独立した 8 ビットのイベントカウン タとして、または EC H と組み合わせることで 16 ビットのイベントカウンタの下位 8 ビッ トのアップカウンタとして動作します。入力クロックは外部非同期イベント AEVL 端子か らのイベントクロックを使用します。EC L はソフトウェアで H'00 にクリア可能です。リ セットは、H'00 にイニシャライズされます。 ビット: 274 7 6 5 4 3 2 1 0 ECL7 ECL6 ECL5 ECL4 ECL3 ECL2 ECL1 ECL0 初期値: 0 0 0 0 0 0 0 0 R/W : R R R R R R R R 9. タイマ (4)クロック停止レジスタ 2(CKSTPR2) ビット: 7 6 5 4 ― ― ― ― 3 2 1 0 初期値: 1 1 1 1 1 1 1 1 R/W : ― ― ― ― R/W R/W R/W R/W AECKSTP WDCKSTP PWCKSTP LDCKSTP CKSTPR2 は、8 ビットのリード/ライト可能なレジスタで、モジュールのモジュールス タンバイモードの制御を行います。本章では非同期イベントカウンタに関するビットのみ を説明します。他のビットについては各モジュールの章を参照してください。 ビット 3:非同期イベントカウンタモジュールスタンバイモード制御(AECKSTP) 非同期 イベントカ ウントをモジ ュールスタ ンバイモー ドに設定およ び解除を制 御しま す。 AECKSTP 説明 0 非同期イベントカウンタはモジュールスタンバイモードに設定される 1 非同期イベントカウンタのモジュールスタンバイモードは解除される (初期値) 275 9. タイマ 9.7.3 動作説明 (1)16 ビットイベントカウンタの動作 ECCSR の CH2 を 0 にクリアすると、ECH、ECL は 16 ビットのイベントカウンタとして 動作します。16 ビットイベントカウンタとして使用する場合のソフトウェアの例を図9.20 に示します。 スタート CH2を0にクリア CUEH、CUEL、CRCH、CRCLを0にクリア OVH、OVLを0にクリア CUEH、CUEL、CRCH、CRCLを1にセット 終了 図 9.20 16 ビットイベントカウンタとして使用する場合のソフトウェアの例 リセット時、C H2 は 0 にクリアされるため、リセット後は EC H、EC L は 16 ビットイベ ントカウンタとして動作します。また、図 9 .2 0 に示すソフトウェアの例で使用すると 16 ビットのイベントカウンタとして使用できます。動作クロックは AEVL 端子からの非同期 イベント入力です。EC H、EC L のカウント値が共に H'FF になった後に、クロックが入力 されると EC H、EC L はオーバフロー(H'F FF F∼H'0000)し、EC CS R の OVH フラグが 1 にセットされ、ECH、ECL のカウント値は各々H'00 に戻り、再びカウントアップを再開し ます。オーバフロー発生時には、IR R 2 の IR R EC が 1 にセットされます。このとき IEN R2 の IENEC が 1 ならば CPU に割り込みを要求します。 (2)8 ビットイベントカウンタの動作 EC CS R の C H2 を 1 にセットすると、EC H、EC L は独立した 8 ビットのイベントカウン タとして動作します。8 ビットイベントカウンタとして使用する場合のソフトウェアの例 を図 9.21 に示します。 スタート CH2を1にセット CUEH、CUEL、CRCH、CRCLを0にクリア OVH、OVLを0にクリア CUEH、CUEL、CRCH、CRCLを1にセット 終了 図 9.21 8 ビットイベントカウンタとして使用する場合のソフトウェアの例 276 9. タイマ 図 9 .2 0 に示すソフトウェアの例で使用すると独立した 8 ビットのイベントカウンタと して使用できます。8 ビットイベントカウンタの動作クロックは EC H が AEV H 端子から の非同期イベント入力、EC L が AEV L 端子からの非同期イベント入力です。EC H のカウ ント値が H'F F になった後にクロックが入力されると、EC H はオーバフローし EC CS R の OVH フラグが 1 にセットされ、ECH のカウント値は H'00 に戻り、再びカウントアップを 再開します。また、ECL のカウント値が H'FF になった後にクロックが入力されると、ECL はオーバフローし EC CS R の OVL フラグが 1 にセットされ、EC L のカウント値は H'00 に 戻り、再びカウントアップを再開します。オーバフロー発生時には、IR R 2 の IR R EC が 1 にセットされます。このとき IENR2 の IENEC が 1 ならば CPU に割り込みを要求します。 9.7.4 非同期イベントカウンタの動作モード 非同期イベントカウンタの動作モードを表 9.21 に示します。 表 9.21 非同期イベントカウンタの動作モード モジュール 動作モード リセット アクティブ スリープ ウォッチ サブアクティブ ECCSR リセット 動作 動作 保持* 動作 動作 保持* 保持 ECH リセット 動作 動作* 動作* 動作 動作 動作* 停止 ECL リセット 動作 動作* 動作* 動作 動作 動作* 停止 【注】 * サブスリープ スタンバイ スタンバイ 非同期外部イベントが入力されるとカウンタはカウントアップしますが、カウンタオー バフローH/Lフラグは影響を受けません。 277 9. タイマ 9.7.5 使用上の注意事項 (1)ECH、ECL の値をリードする場合には、リードする前に ECCSR の CUEH、CUEL を 0 にクリアして非同期イベント入力をカウンタに入力しないようにしてください。リー ドしている際にイベントカウンタがカウントアップすると正しい値がリードできませ ん。なお、ECCSR の CUEH、CUEL の 0 クリアの際に ECH、ECL が 1 カウントカウン トアップされることがあります。 (2)AEVH、AEVL 端子に入力するクロックの周波数は最大で、H8/3827R グループの内部 電源降圧回路不使用時は VCC=4.5∼5.5V で最大 16MHz、VCC=2.7∼5.5V で最大 10MHz、 VCC=1. 8 ∼5. 5V で最大 4MHz 、内部電 源降圧回路 使用時は、 VCC=2. 7∼5. 5V で最大 10MHz、VCC=1.8∼5.5V で最大 4MHz までの範囲としてください。H8/3827S グループ は V CC=2. 7∼3. 6V で最大 10MHz VCC=1. 8∼3. 6V で最大 4MHz までの範囲としてくだ さい。またクロックの High 幅、Low 幅は最小 30ns となるようにしてください。 AEVL、AEVH 端子に入力する 最大クロック周波数 モード 16 ビットモード H8/3827R グループ 8 ビットモード アクティブ(高速)、スリープ(高速) 内部降圧回路不使用時 VCC=4.5∼5.5V/16MHz VCC=2.7∼5.5V/10MHz VCC=1.8∼5.5V/4MHz 内部降圧回路使用時 VCC=2.7∼5.5V/10MHz VCC=1.8∼5.5V/4MHz H8/3827S グループ VCC=2.7∼3.6V/10MHz VCC=1.8∼3.6V/4MHz 8 ビットモード アクティブ(中速)、スリープ(中速) fosc=1MHz∼16MHz (φ/16) (φ/32) (φ/64) (φ/128) 8 ビットモード ウォッチ、サブアクティブ、サブスリープ、スタンバイ (φW /2) (φW /4) (φW /8) φW =32.768kHzまたは 38.4kHz 2・fosc fosc 1/2・fosc 1/4・fosc 1000kHz 500kHz 250kHz (3)16 ビットモードで使用する際、EC CS R の設定は C UEH を 1 にセットしてから C RC H を 1 にセットするか、C UEH と C RC H を同時にセットしてからクロックを入力してく ださい。その後 16 ビットモードで使用中は C UEH の値を変更しないでください。16 ビットモード設定中に C UEH を変化させると EC H が誤カウントアップすることがあ ります。 278 10. シリアルコミュニケー ションインタフェース 第 10 章 目次 10.1 10.2 10.3 概要............................................................................................................................................................................................................281 10.1.1 特長...........................................................................................................................................................281 10.1.2 ブロック図............................................................................................................................................283 10.1.3 端子構成.................................................................................................................................................284 10.1.4 レジスタ構成.......................................................................................................................................284 各レジスタの説明..............................................................................................................................................................................285 10.2.1 レシーブシフトレジスタ(RSR)..........................................................................................285 10.2.2 レシーブデータレジスタ(RDR).........................................................................................285 10.2.3 トランスミットシフトレジスタ(TSR)............................................................................286 10.2.4 トランスミットデータレジスタ(TDR)...........................................................................286 10.2.5 シリアルモードレジスタ(SMR).........................................................................................287 10.2.6 シリアルコントロールレジスタ 3(SCR3).....................................................................290 10.2.7 シリアルステータスレジスタ(SSR).................................................................................293 10.2.8 ビットレートレジスタ(BRR)...............................................................................................297 10.2.9 クロック停止レジスタ 1(CKSTPR1)................................................................................301 10.2.10 シリアルポートコントロールレジスタ(SPCR)..........................................................302 動作説明..................................................................................................................................................................................................304 10.3.1 概要...........................................................................................................................................................304 10.3.2 調歩同期式モード時の動作.........................................................................................................308 10.3.3 クロック同期式モード時の動作...............................................................................................317 10.3.4 マルチプロセッサ通信機能.........................................................................................................324 10.4 割り込み要因........................................................................................................................................................................................329 10.5 使用上の注意事項..............................................................................................................................................................................330 10. シリアルコミュニケーションインタフェース 280 10. シリアルコミュニケーションインタフェース 10.1 概要 本 LS I には S CI 3-1 と S CI 3-2 の 2 つのシリアルコミュニケーションインタフェースが搭 載されています。この 2 つの SCI はまったく同一機能を有しています。 本マニュアルでは、これらを SCI3 と総称して説明します。 SCI3(シリアルコミュニケーションインタフェース 3)は、調歩同期式とクロック同期 式の 2 方式のシリアルデータ通信を行います。また、複数のプロセッサ間のシリアルデー タ通信機能(マルチプロセッサ通信機能)を備えています。 10.1.1 特長 SCI3 の特長を以下に示します。 ■シリアルデ ータ通信モードを調歩同期 式モードまたはクロック同 期式モードから 選択可能 ・調歩同期式モード キャラクタ単位で同期をとる調歩同期方式でシリアルデータ通信を行います。 Univer sal Async hronous R ec eiver /Transmitte r ( UAR T ) お よ び 、 Async hronous C ommunica tion Inte rfa ce Ada pte r(AC IA)などの標準の調歩同期式通信用 LS I との シリアルデータ通信ができます。 また、複数の プロセッサとシリアルデー タ通信ができるマルチプロ セッサ間通信 機能を備えています。 通信フォーマットを 16 種類のフォーマットから選択できます。 データ長 7 ビット/8 ビット/5 ビット ストップビット長 1 ビット/2 ビット パリティ 偶数パリティ/奇数パリティ/パリティなし マルチプロセッサビット 1/0 受信エラーの検出 パリティエラー、オーバランエラー、フレーミングエラー ブレークの検出 フレーミングエラー発生時に RXD3X 端子のレベルを直接読み出す ことでブレークを検出 ・クロック同期式モード クロックに同 期してシリアルデータの通 信を行います。クロック同 期式通信機能 をもつ他の LSI とのシリアルデータ通信が可能です。 281 10. シリアルコミュニケーションインタフェース データ長 8 ビット 受信エラーの検出 オーバランエラー ■全二重通信が可能 独立した送信 部と受信部を備えているの で、送信と受信を同時に行 うことができ ます。 また、送信部 および受信部ともにダブル バッファ構造になっていま すので、連続 送信・連続受信ができます。 ■内蔵のボーレートジェネレータで任意のビットレートを選択可能 ■送受信クロックソースを内部クロック、または外部クロックから選択可能 ■6 種類の割り込み要因 送信終了、送 信データエンプティ、受信 データフル、オーバランエ ラー、フレー ミングエラー、パリティエラーの 6 種類の割り込み要因があります。 282 10. シリアルコミュニケーションインタフェース 10.1.2 ブロック図 SCI3 のブロック図を図 10.1 に示します。 SCK3X 外部クロック ボーレート 内部クロック(φ/64、φ/16、φw/2、φ) ジェネレータ BRC BRR クロック SMR 送信/受信 制御回路 SCR3 SSR TXD TSR TDR RSR RDR 内 部 デ ー タ バ ス SPCR RXD 割り込み要求 (TEI、TXI、RXI、ERI) <記号説明> RSR :レシーブシフトレジスタ RDR :レシーブデータレジスタ TSR :トランスミットシフトレジスタ TDR :トランスミットデータレジスタ SMR :シリアルモードレジスタ SCR3 :シリアルコントロールレジスタ3 SSR :シリアルステータスレジスタ BRR :ビットレートレジスタ BRC :ビットレートカウンタ SPCR:シリアルポートコントロールレジスタ 図 10.1 SCI3のブロック図 283 10. シリアルコミュニケーションインタフェース 10.1.3 端子構成 SCI3 の端子構成を表 10.1 に示します。 表 10.1 端子構成 名称 略称 入出力 機能 SCI3クロック SCK3X 入出力 SCI3のクロック入出力端子 SCI3レシーブデータ RXD3X 入力 SCI3の受信データ入力端子 TXD3X 出力 SCI3の送信データ出力端子 入力 SCI3トランスミット データ出力 10.1.4 レジスタ構成 SCI3 のレジスタ構成を表 10.2 に示します。 表 10.2 レジスタ構成 名称 略称 R/W 初期値 シリアルモードレジスタ SMR R/W H'00 H'FFA8/FF98 ビットレートレジスタ BRR R/W H'FF H'FFA9/FF99 シリアルコントロールレジスタ 3 SCR3 R/W H'00 H'FFAA/FF9A トランスミットデータレジスタ TDR R/W H'FF H'FFAB/FF9B シリアルステータスレジスタ SSR R/W H'84 H'FFAC/FF9C レシーブデータレジスタ RDR R H'00 H'FFAD/FF9D トランスミットシフトレジスタ TSR 不可 ― ― レシーブシフトレジスタ RSR 不可 ― ― ビットレートカウンタ BRC 不可 ― ― CKSTPR1 R/W H'FF H'FFFA SPCR R/W H'C0 H'FF91 クロック停止レジスタ 1 シリアルポートコントロールレジスタ 284 アドレス 10. シリアルコミュニケーションインタフェース 10.2 各レジスタの説明 10.2.1 レシーブシフトレジスタ(RSR) ビット: 7 6 5 4 3 2 1 0 R/W : — — — — — — — — R SR は、シリアルデータを受信するためのレジスタです。R SR に R XD3X 端子から入力 されたシリアルデータを、LS B(ビット 0)から受信した順にセットしパラレルデータに 変換します。1 バイトのデータを受信すると、データは自動的に RDR へ転送されます。 CPU から RSR を直接リード/ライトすることはできません。 10.2.2 レシーブデータレジスタ(RDR) ビット: 7 6 5 4 3 2 1 0 RDR7 RDR6 RDR5 RDR4 RDR3 RDR2 RDR1 RDR0 初期値: 0 0 0 0 0 0 0 0 R/W : R R R R R R R R RDR は、受信したシリアルデータを格納する 8 ビットのレジスタです。 1 バイトのデータの受信が終了すると、受信したデータを R SR から R DR へ転送し、受 信動作を完了します。その後、RSR は受信可能となります。 RSR と RDR はダブルバッファになっているため連続した受信動作が可能です。 RDR は、受信専用レジスタですので CPU からライトできません。 R DR は、リセット、ス タンバイモード、ウォッチモード、モジ ュールスタンバイモー ド時に H'00 にイニシャライズされます。 285 10. シリアルコミュニケーションインタフェース 10.2.3 トランスミットシフトレジスタ(TSR) ビット: 7 6 5 4 3 2 1 0 R/W : — — — — — — — — TS R は、シリアルデータを送信するための レジスタです。TDR から送信データをいっ たん TSR に転送し、LSB(ビット 0)から順に TXD 3X 端子に送出することでシリアルデー タ送信を行います。1 バイトのデータを送信すると、自動的に TDR から TS R へ次の送信 データを転送し、送信を開始します。ただし、TDR にデータが書き込まれていない(TDRE に 1 がセットされている)場合には TDR から TSR へのデータ転送は行いません。 CPU から TSR を直接リード/ライトすることはできません。 10.2.4 トランスミットデータレジスタ(TDR) ビット: 7 6 5 4 TDR7 TDR6 TDR5 TDR4 3 TDR3 2 1 TDR2 TDR1 0 TDR0 初期値: 1 1 1 1 1 1 1 1 R/W : R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W TDR は、送信データを格納する 8 ビットのレジスタです。TSR の"空"を検出すると、TDR に書き込まれた送信データを TS R に転送し、シリアルデータ送信を開始します。TS R の シリアルデータ送信中に、TDR に次の送信データをライトしておくと、連続送信が可能で す。 TDR は、常に CPU によるリード/ライトが可能です。 TDR は、リセット、スタンバイモード、ウォッチモード、モジュールスタンバイモード 時に H'FF にイニシャライズされます。 286 10. シリアルコミュニケーションインタフェース 10.2.5 シリアルモードレジスタ(SMR) ビット: 7 6 5 4 3 2 1 0 COM CHR PE PM STOP MP CKS1 CKS0 初期値: 0 0 0 0 0 0 0 0 R/W : R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W S MR は、シリアルデー タ通信フォーマットの設定と、ボーレー トジェネレータのクロ ックソースを選択するための 8 ビットのレジスタです。 SMR は、常に CPU によるリード/ライトが可能です。 S MR は、リセット、ス タンバイモード、ウォッチモード、モジ ュールスタンバイモー ド時に H'00 にイニシャライズされます。 ビット 7:コミュニケーションモード(COM ) COM は、SCI3 を調歩同期式モードとクロック同期式モードのいずれで動作させるかを 選択するビットです。 ビット 7 説明 COM 0 調歩同期式モード 1 クロック同期式モード (初期値) ビット 6:キャラクタレングス(CHR) CHR は、調歩同期式モード時におけるデータ長を選択するビットです。7 ビットデータ と 8 ビットデータのいずれかを選択できます。クロック同期式モードでは、CHR の設定に かかわらず、データ長は 8 ビットに固定となります。 ビット 6 説明 CHR 0 1 【注】 8 ビットデータ/5 ビットデータ* 2 1 7 ビットデータ* /5 ビットデータ* (初期値) 2 *1 7 ビットデータを選択した場合、TDRの MSB (ビット 7)は送信されません。 *2 5 ビットデータを選択する場合は、PE=1、MP=1 としてください。 また、TDRの MSB (ビット 7、ビット 6、ビット 5)は送信されません。 287 10. シリアルコミュニケーションインタフェース ビット 5:パリティイネーブル(PE) P E は、調歩同期式モードで、送信時にパリ ティビットの付加を、受信時にパリティビ ットのチェックを行うかどうかを選択するビットです。クロック同期式モードでは P E の 設定にかかわらずパリティビットの付加およびチェックは行いません。 ビット 5 説明 PE 【注】 0 パリティビットの付加およびチェックを禁止* 2 1 パリティビットの付加およびチェックを許可* 1* 2 (初期値) * 1 PE に 1 をセットすると送信時には、PM で指定した偶数、または奇数パリティを送信 データに付加して送信します。受信時には、受信したパリティビットが PM で指定した パリティになっているかどうかをチェックします。 *2 5 ビットデータを選択した場合は表 10.11 を参照してください。 ビット 4:パリティモード(PM) P M は、パリティの付加やチェックを偶数パリティ、または奇数パリティのどちらで行 うかを選択するビットです。PM の設定は、調歩同期式モードで PE に 1 を設定し、パリテ ィビットの付加やチェックを許可したときのみ有効になります。クロック同期式モードや 調歩同期式モードでパリティの付加やチェックを禁止している場合には PMは無効です。 ビット 4 説明 PM 【注】 0 偶数パリティ* 1 1 2 奇数パリティ* (初期値) *1 偶数パリティに設定すると、送信時にはパリティビットと送信データを合わせて、その 中の 1 の数の合計が偶数になるようにパリティビットを付加して送信します。受信時に は、パリティビットと受信データを合わせて、その中の 1 の数の合計が偶数になるかど うかをチェックします。 *2 奇数パリティに設定すると、送信時にはパリティビットと送信データを合わせて、その 中の 1 の数の合計が奇数になるようにパリティビットを付加して送信します。受信時に は、パリティビットと受信データを合わせて、その中の 1 の数の合計が奇数になるかど うかをチェックします。 288 10. シリアルコミュニケーションインタフェース ビット 3:ストップビットレングス(STOP) S TOP は、調歩同期式モードでのストップビットの長さを選択するビットです。1 ビッ トまたは 2 ビットのいずれかを選択できます。S TOP の設定は調歩同期式モードでのみ有 効です。クロック同期式モードに設定した場合にはストップビットは付加されませんので STOP は無効です。 ビット 3 説明 STOP 【注】 0 1 ストップビット* 1 1 2 ストップビット* 2 (初期値) *1 送信時には、送信キャラクタの最後尾に 1 ビットの 1(ストップビット)を付加して送 信します。 *2 送信時には、送信キャラクタの最後尾に 2 ビットの 1(ストップビット)を付加して送 信します。 なお、受信時には STOP の設定にかかわらず、受信したストップビットの 1 ビット目の みをチェックします。ストップビットの 2 ビット目が 1 の場合はストップビットとして扱 いますが、0 の場合は次の送信キャラクタのスタートビットとして扱います。 ビット 2:マルチプロセッサモード(MP) MP は、マルチプロセッサ通信機能を許可するビットです。マルチプロセッサ通信機能 を許可した場合、PE および PM におけるパリティの設定は無効になります。MP の設定は 調歩同期式モードでのみ有効です。クロック同期式モードに設定した場合には MP を 0 に してください。 マルチプロセッサ通信機能については「10.3.4 マルチプロセッサ通信機能」を参照し てください。 ビット 2 説明 MP 【注】 0 マルチプロセッサ通信機能を禁止* 1 マルチプロセッサ通信機能を許可* * (初期値) 5 ビットデータを選択した場合は表 10.11 を参照してください。 289 10. シリアルコミュニケーションインタフェース ビット 1、0:クロックセレクト 1、0(CKS1、CKS0) CKS1、CKS0 は、内蔵ボーレートジェネレータのクロックソースを選択するビットです。 CKS1、CKS0 の組み合わせによって、φ/64、φ/16、φw/2、φの 4 種類からクロックソー スを選択できます。 クロックソースと、ビットレートレジスタの設定値、およびボーレートの関係について は、「10.2.8 ビットレートレジスタ(BRR)」を参照してください。 ビット 1 ビット 0 CKS1 CKS0 0 0 説明 φクロック (初期値) 1 0 1 φ w/2 クロック* /φ w クロック* 1 0 φ/16 クロック 1 1 φ/64 クロック 【注】 2 *1 アクティブ(中速/高速)・スリーブ(中速/高速)時ではφ w/2 クロックとなります。 *2 サブアクティブ、サブスリープ時ではφ w クロックとなります。また、サブアクティブ モード、サブスリープモード時は、CPU 動作クロックがφ w/2 のときのみ SCI3が使用 可能となります。 10.2.6 シリアルコントロールレジスタ 3(SCR3) ビット: 7 6 TIE RIE 5 4 3 2 1 TE RE MPIE TEIE CKE1 0 CKE0 初期値: 0 0 0 0 0 0 0 0 R/W : R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W S CR 3 は、送信/受信動作、調歩同期式モードでのクロック出力、割り込み要求の許可 /禁止、および送信/受信クロックソースの選択を行う 8 ビットのレジスタです。 SCR3 は、常に CPU によるリード/ライトが可能です。 S CR 3 は、リセット、スタンバイモード、ウォッチモード、モジュールスタンバイモー ド時に H'00 にイニシャライズされます。 ビット 7:トランスミットインタラプトイネーブル(TIE ) TIE は、TDR から TSR へ送信データが転送され、SSR の TDRE が 1 にセットされたとき、 送信データエンプティ割り込み要求(TXI)の許可/禁止を選択するビットです。 TXI は、TDRE を 0 にクリアするか、または TIE を 0 にクリアすることで解除できます。 ビット 7 TIE 290 説明 0 送信データエンプティ割り込み要求(TXI )の禁止 1 送信データエンプティ割り込み要求(TXI )の許可 (初期値) 10. シリアルコミュニケーションインタフェース ビット 6:レシーブインタラプトイネーブル(RIE) R IE は、受信データが R SR から R DR へ転送され、S SR の R DR F が 1 にセットされたと き、受信デ ータフル割り込み要 求(R XI)、および受信 エラー割り込み要求 (ER I)の許 可/禁止を選択するビットです。なお、受信エラーにはオーバランエラー、フレーミング エラー、パリティエラーの 3 種類があります。 R XI および ER I は、R DR F または、F ER、P ER、OER のエラーフラグを 0 にクリアする か、RIE を 0 にクリアすることで解除できます。 ビット 6 RIE 説明 0 受信データフル割り込み要求(RXI)、および受信エラー割り込み要求(ERI) を禁止 (初期値) 受信データフル割り込み要求(RXI)、および受信エラー割り込み要求(ERI) 1 を許可 ビット 5:トランスミットイネーブル(TE) TE は、送信動作の開始の許可/禁止を選択するビットです。 ビット 5 説明 TE 【注】 1 0 送信動作を禁止* (TXD端子は入出力ポート) 1 送信動作を許可* 2(TXD端子はトランスミットデータ端子) (初期値) *1 SSR の TDREは 1 に固定されます。 *2 この状態で、TDRに送信データをライトすると SSR の TDREが 0 にクリアされシリア ルデータ送信を開始します。なお、TE を 1 にセットする前に必ず SMR の設定と SPCR の SPC31 または SPC32 の設定を行い、送信フォーマットを決定してください。 ビット 4:レシーブイネーブル(RE) RE は、受信動作の開始の許可/禁止を選択するビットです。 ビット 4 説明 RE 【注】 1 0 受信動作を禁止* (RXD 端子は入出力ポート) 1 受信動作を許可* 2(RXD 端子はレシーブデータ端子) (初期値) *1 RE を 0 にクリアしても SSR の RDRF、FER、PER、OER の各フラグは影響を受けず、 状態を保持しますので注意してください。 *2 この状態で調歩同期式モードの場合はスタートビットを、クロック同期式モードの場合 は同期クロック入力を 、それぞれ検出するとシリアルデータ受信 を開始します。なお、 RE を 1 にセットする前に必ず SMR の設定を行い、受信フォーマットを決定してくだ さい。 291 10. シリアルコミュニケーションインタフェース ビット 3:マルチプロセッサインタラプトイネーブル(MPIE) MPI E は、マ ルチプロセッサ 割り込み要求 の許可/禁止を 選択するビット です。MPI E の設定は、調歩同期式モードで、かつ S MR の MP が 1 に設定されている受信時にのみ有 効です。COM が 1 のときや MP が 0 のときには MPIE は無効です。 ビット 3 説明 MPIE マルチプロセッサ割り込み要求を禁止(通常の受信動作) (初期値) [クリア条件] 0 マルチプロセッサビットが 1 のデータを受信したとき マルチプロセッサ割り込み要求を許可* 1 【注】 * RSR から RDR への受信データの転送、 および受信エラーの検出と SSR の RDRF、 FER、 OER の各ステータスフラグのセットは行いません。マルチプロセッサビットが 1 のデ ータを受け取るまで、RXI、ERI、および、SSR の RDRF、FER、OER の各フラグのセ ットを禁止します。マルチプロセッサビットが 1 の受信キャラクタを受け取ると、SSR の MPB R を 1 にセットし、MPIE を自動的に 0 にクリアし、RX I 、ERIの発生(SCR3 の TIE 、RIEが 1 にセットされている場合)と RDRF、FER、OER のセットが許可され ます。 ビット 2:トランスミットエンドインタラプトイネーブル(TEIE ) TEIE は、MSB データ送出時に有効な送信データが TDR にないとき、送信終了割り込み 要求(TEI)の許可/禁止を選択するビットです。 ビット 2 説明 TEIE 【注】 0 送信終了割り込み要求(TEI )を禁止 1 送信終了割り込み要求(TEI )を許可* * (初期値) TEIは、SSR の TDREを 0 にクリアして TENDを 0 にクリアするか、TEIEを 0 にクリ アすることで解除できます。 ビット 1、0:クロックイネーブル 1、0(CKE1、CKE0) CKE1、CKE0 は、クロックソースの選択、および SCK3X 端子からのクロックの出力の許 可/禁止を選択するビットです。C KE1 と C KE0 の組み合わせによって S CK3X 端子を入出 力ポートにするか、クロック出力端子にするか、またはクロック入力端子にするかが決ま ります。 ただし、C KE0 の設定は調歩同期式モードで内部クロック動作時(C KE1=0)のみ有効 です。クロック同期式モードのとき、および外部クロック動作(CKE1=1)の場合は CKE0 に 0 を設定してください。 292 10. シリアルコミュニケーションインタフェース また、CKE1、CKE0 を設定した後に SMR で動作モードを決定してください。 クロックソースの選択についての詳細は「10.3.1 概要」の表 10.9 を参照してください。 ビット 1 ビット 0 CKE1 CKE0 0 0 0 1 1 0 1 【注】 1 説明 コミュニケーションモード クロックソース SCK3X 端子機能 調歩同期式 内部クロック 入出力ポート* 1 クロック同期式 内部クロック 同期クロック出力* 1 調歩同期式 内部クロック クロック出力* 2 クロック同期式 リザーブ 調歩同期式 外部クロック クロック入力* 3 クロック同期式 外部クロック 同期クロック入力 調歩同期式 リザーブ クロック同期式 リザーブ *1 初期値 *2 ビットレートと同じ周波数のクロックを出力します。 *3 ビットレートの 16 倍の周波数のクロックを入力してください。 10.2.7 シリアルステータスレジスタ(SSR) ビット: 7 6 5 4 TDRE RDRF OER FER 3 PER 2 TEND 1 MPBR 0 MPBT 初期値: 1 0 0 0 0 1 0 0 R/W : R/(W)* R/(W)* R/(W)* R/(W)* R/(W)* R R R/W 【注】* フラグをクリアするため"0"ライトのみ可能です。 S SR は、S CI 3 の動作状態を示すステータスフラグと、マルチプロセッサビットを内蔵 した 8 ビットのレジスタです。 SSR は常に、CPU からリード/ライトできます。ただし、TDRE、RDRF、OER、PER、 FER へ 1 をライトすることはできません。また、これらに 0 をライトしてクリアするため には、あらかじめ 1 をリードしておく必要があります。 また、TEND および MPBR はリード専用であり、ライトすることはできません。 SSR は、リセット、スタンバイモード、モジュールスタンバイモード、ウォッチモード 時に H'84 にイニシャライズされます。 293 10. シリアルコミュニケーションインタフェース ビット 7:トランスミットデータレジスタエンプティ(TDRE) TDRE は、TDR から TSR に送信データの転送が行われたことを示すビットです。 ビット 7 説明 TDRE TDRにライトされた送信データが TSRに転送されていない 0 [クリア条件] (1)TDRE=1 の状態をリードした後、0 をライトしたとき (2)命令で TDRへデータをライトしたとき TDRに送信データがライトされていない、または TDRにライトされた送信デ ータが TSRに転送された 1 [セット条件] (1)SCR3 の TE が 0 のとき (2)TDRから TSRにデータ転送が行われたとき (初期値) ビット 6:レシーブデータレジスタフル(RDRF) RDRF は、受信したデータが RDR に格納されていることを示すビットです。 ビット 6 説明 RDRF RDR に受信データが格納されていない 0 (初期値) [クリア条件] (1)RDRF=1 の状態をリードした後、0 をライトしたとき (2)命令で RDR のデータをリードしたとき RDR に受信データが格納されている 1 [セット条件] 受信が正常終了し、RSR から RDR へ受信データが転送されたとき 【注】 受信時にエラーを検出したとき、および SC R3 の RE を 0 にクリアしたときには、RD R お よび RD RF は影響を受けず以前の状態を保持します。RD RF が 1 にセットされたままデー タの受信を完了するとオーバランエラー( OER )を発生し、受信データが失われますので 注意してください。 294 10. シリアルコミュニケーションインタフェース ビット 5:オーバランエラー(OER) OER は、受信時にオーバランエラーが発生したことを示すビットです。 ビット 5 説明 OER 受信中、または受信を完了した* 1 (初期値) [クリア条件] 0 OER=1 の状態をリードした後、0 をライトしたとき 受信時にオーバランエラーが発生した* 2 [セット条件] 1 RDRF が 1 の状態で受信を完了したとき 【注】 * 1 SCR3 の RE を 0 にクリアしたときには、OER は影響を受けず以前の状態を保持しま す。 * 2 RD R では、オーバラン エラーが発生する前の受信データが保持 され、後から受信した データが失われます。なお、OER が 1 にセットされた状態で、以降の受信を続けるこ とはできません。クロック同期式モードでは送信も続けることができません。 ビット 4:フレーミングエラー(FER) FER は、調歩同期式モードで受信時にフレーミングエラーが発生したことを示すビット です。 ビット 4 説明 FER 受信中、または受信を完了した* 1 0 (初期値) [クリア条件] FER=1 の状態をリードした後、0 をライトしたとき 受信時にフレーミングエラーが発生した 1 [セット条件] 受信終了時に受信データの最後尾のストップビットが 1 であるかどうかをチェ ックし、ストップビットが 0 であったとき* 2 【注】 *1 SCR3 の RE を 0 にクリアしたときには、 FERは影響を受けず以前の状態を保持します。 * 2 2 ストップビットモード時は、1 ビット目のストップビットが 1 であるかどうかのみを 判定し、2 ビット目のストップビットはチェックをしませんので注意してください。な お、フレーミングエラーが発生したときの受信データは RDR に転送されますが、RDRF はセットされません。さらに、FER が 1 にセットされた状態においては、以降の受信 を続けることはできません。また、クロック同期式モードでは、FER が 1 にセットさ れていると送信および受信はできません。 295 10. シリアルコミュニケーションインタフェース ビット 3:パリティエラー(PER) PER は、調歩同期式モードで、パリティを付加した受信時にパリティエラーが発生した ことを示すビットです。 ビット 3 説明 PER 受信中、または受信を完了した* 1 (初期値) [クリア条件] 0 PER=1 の状態をリードした後、0 をライトしたとき 受信時にパリティエラーが発生した* 2 [セット条件] 1 受信時に受信データとパリティビットを合わせた 1 の数が SMR の PM で設定し たパリティと一致しなかったとき 【注】 * 1 SCR3 の RE を 0 にクリアしたときには、PER は影響を受けず以前の状態を保持しま す。 * 2 パリティエラーが発生したときの受信データは RD R に転送されますが、RD RF はセッ トされません。なお、PER が 1 にセットされた状態では、以降の受信を続けることは できません。また、クロック同期式モードでは、PER が 1 にセットされていると送信 および受信はできません。 ビット 2:トランスミットエンド(TEND) TEND は、送信キャラクタの最後尾ビットを送信時に、TDR E が 1 にセットされていた ことを示すビットです。 TEND は、リード専用ですのでライトすることはできません。 ビット 2 説明 TEND 送信中 0 [クリア条件] (1)TDRE=1 の状態をリードした後、TDREに 0 をライトしたとき (2)命令で TDRにデータをライトしたとき 送信を終了 1 (初期値) [セット条件] (1)SCR3 の TE が 0 のとき (2)送信キャラクタの最後尾ビットの送信時に、TDREが 1 であったとき 296 10. シリアルコミュニケーションインタフェース ビット 1:マルチプロセッサビットレシーブ(MPBR) MPBR は、調歩同期式モードで受信をマルチプロセッサフォーマットで行うときに、受 信キャラクタ中のマルチプロセッサビットを格納するビットです。 リード専用ですのでライトすることはできません。 ビット 1 説明 MPBR 【注】 0 マルチプロセッサビットが 0 のデータを受信した* 1 マルチプロセッサビットが 1 のデータを受信した * (初期値) マルチプロセッサフォーマットで SCR3 の RE を 0 にクリアしたときには、MPBR は影 響を受けず、以前の状態を保持します。 ビット 0:マルチプロセッサビットトランスファ(MPBT) MPBT は、調歩同期式モードで送信をマルチプロセッサフォーマットで行うときに、送 信データに付加するマルチプロセッサビットを格納するビットです。クロック同期式モー ドを選択しているときやマルチプロセッサ通信機能を禁止しているとき、あるいは送信で ないときには MPBT は無効です。 ビット 0 説明 MPBT 0 マルチプロセッサビット 0 を送信 1 マルチプロセッサビット 1 を送信 (初期値) 10.2.8 ビットレートレジスタ(BRR) ビット: 7 6 5 4 3 2 1 0 BRR7 BRR6 BRR5 BRR4 BRR3 BRR2 BRR1 BRR0 初期値: 1 1 1 1 1 1 1 1 R/W : R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W BRR は、SMR の CKS1、CKS0 で選択されるボーレートジェネレータの動作クロックと 合わせて、送信/受信のビットレートを設定する 8 ビットのレジスタです。 BRR は、常に CPU によるリード/ライトが可能です。 B RR は、リセッ ト、スタンバイモード、モ ジュールスタンバイモード 、ウォッチモー ド時に H'FF にイニシャライズされます。 297 10. シリアルコミュニケーションインタフェース 調歩同期式モードの B RR の設定例を表 1 0.3 に示します。表 1 0.3 はアクティブ(高速) モードでの値を示しています。 表 10.3 ビットレートに対する BRR の設定例〔調歩同期式モード〕(1) 32.8kHz OSC ビットレート(bit/s) n 38.4kHz N 誤差(%) n 4MHz 2.4576MHz 2MHz N 誤差(%) n N 誤差(%) n N 誤差(%) n 2 21 -0.83 2 12 0.16 3 3 0 0 155 0.16 3 2 0 0 124 0 0 153 -0.26 0 249 0 0 0 103 0.16 3 1 0 2 12 0.16 0 0 0 51 0.16 3 0 0 0 103 0.16 0 25 0.16 2 1 0 0 51 0.16 2400 0 12 0.16 2 0 0 0 25 0.16 4800 0 7 0 0 12 0.16 9600 0 3 0 19200 0 1 0 31250 0 0 0 0 1 0 38400 0 0 0 110 150 0 3 0 200 0 2 0 250 300 0 1 600 0 1200 誤差が3%以上に なる為使用不可 2 25 0.16 表 10.3 ビットレートに対する BRR の設定例〔調歩同期式モード〕(2) OSC ビットレート(bit/s) n 298 N 誤差(%) 10MHz 16MHz N 誤差(%) n N 誤差(%) 110 2 88 -0.25 2 141 0.03 150 2 64 0.16 2 103 0.16 200 2 48 -0.35 2 77 0.16 250 2 38 0.16 2 62 -0.79 300 2 51 0.16 600 2 25 0.16 1200 0 129 0.16 0 207 0.16 2400 0 64 0.16 0 103 0.16 4800 0 51 0.16 9600 0 25 0.16 19200 0 12 0.16 31250 0 4 0 0 7 0 38400 10. シリアルコミュニケーションインタフェース 【注】 1. 誤差は、1%以内となるように設定してください。 2. BRR の設定値は以下の計算式で求められます。 N= OSC −1 64×22n×B B:ビットレート(bit/s ) N:ボーレートジェネレータの BRR の設定値(0≦N≦255) OSC:φOSC の値(Hz) n:ボーレートジェネレータの入力クロックの No.(n=0、2、3) (n とクロックの関係は表 10.4 を参照) 3. 表 10. 3 の誤差は以下の計算式で求めた値を小数点第 3 位を四捨五入して表示してあり ます。 誤差(%) = B(n、N、OSCから求めたビットレート)−R(表10.3左欄のビットレート) R(表10.3の左欄のビットレート) × 100 表 10.4 n とクロックの関係 SMR の設定値 【注】 n クロック CKS1 CKS0 0 φ 0 0 0 φ w/2* 1/φ w* 2 0 1 2 φ/16 1 0 3 φ/64 1 1 *1 アクティブ(中速/高速)、スリープ(中速/高速)時ではφw/2 クロックとなります。 * 2 サブアクティブ、サブスリープ時ではφw クロックとなります。また、サブアクティブ モード、サブスリープモード時は、CP U 動作クロックがφw/ 2 のときのみ SC I3が使用 可能となります。 調歩同期式モードの各周波数における最大ビットレートを表 10.5 に示します。 表 10.5 はアクティブ(高速)モードでの値を示しています。 表 10.5 各周波数における最大ビットレート〔調歩同期式モード〕 設定値 最大ビットレート(bit/s ) n N 600 0 0 2 31250 0 0 2.4576 38400 0 0 4 62500 0 0 10 156250 0 0 16 250000 0 0 OSC(MHz) 0.0384* 【注】 * SMR を CKS1=0、CKS0=1 に設定したとき 299 10. シリアルコミュニケーションインタフェース クロック同期式モードの BRR の設定例を表 10.6 に示します。表 10.6 はアクティブ(高 速)モードでの値を示しています。 表 10.6 ビットレートに対する BRR の設定例〔クロック同期式モード〕 OSC 4MHz 2MHz 38.4kHz ビットレート(bit/s) n 10MHz 16MHz N 誤差率 n N 誤差率 n N 誤差率 n N 誤差率 n N 誤差率 23 0 2 124 0 3 124 0 200 0 250 300 2 0 0 500 2 249 0 1k 0 249 0 2 124 0 2.5k 0 99 0 0 199 0 2 49 0 5k 0 49 0 0 99 0 0 249 0 2 24 0 10k 0 24 0 0 49 0 0 124 0 0 199 0 25k 0 9 0 0 19 0 0 49 0 0 79 0 50k 0 4 0 0 9 0 0 24 0 0 39 0 100k 0 4 0 0 19 0 250k 0 0 0 0 1 0 0 4 0 0 7 0 0 0 0 0 3 0 0 1 0 500k 1M 空欄:設定不可能です。 ―:設定は可能ですが、誤差が出ます。 【注】 BRR の設定値は以下の計算式で求められます。 OSC N= −1 8×22n×B B:ビットレート(bit/s ) N:ボーレートジェネレータの BRR の設定値(0≦N≦255) OSC:φOSC の値(Hz) n:ボーレートジェネレータの入力クロックの No.(n=0、2、3) (n とクロックの関係は表 10.7 を参照) 表 10.7 n とクロックの関係 SMR の設定値 300 n クロック CKS1 CKS0 0 φ 0 0 0 φw/2* 1/φw* 2 0 1 2 φ/16 1 0 3 φ/64 1 1 10. シリアルコミュニケーションインタフェース 【注】 *1 アクティブ(中速/高速)、スリープ(中速/高速)時ではφw/2 クロックとなります。 * 2 サブアクティブ、サブスリープ時ではφw クロックとなります。また、サブアクティブ モード、サブスリープモード時は、CP U 動作クロックがφw/ 2 のときのみ SC I3が使用 可能となります。 10.2.9 クロック停止レジスタ 1(CKSTPR1) ビット: 7 6 — 5 4 3 2 1 0 S31CKSTP S32CKSTP ADCKSTP TGCKSTP TFCKSTP TCCKSTP TACKSTP 初期値: 1 1 1 1 1 1 1 1 R/W : R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W CKSTPR1 は、8 ビットのリード/ライト可能なレジスタで、モジュールのモジュールス タンバイモードの制御を行います。本章では S CI 3 に関するビットのみ説明します。他の ビットについては各モジュールの章を参照してください。 ビット 6:SCI31をモジュールスタンバイモード制御(S31CKSTP) SCI31 をモジュールスタンバイモードに設定および解除を制御します。 説明 S31CKSTP 【注】 0 SCI31はモジュールスタンバイモードに設定される。* 1 SCI31のモジュールスタンバイモードは解除される。 * (初期値) モジュールスタンバイモードに設定した場合、SCI31の全レジスタはリセット状態とな ります。 ビット 5:SCI32をモジュールスタンバイモード制御(S32CKSTP) SCI32 をモジュールスタンバイモードに設定および解除を制御します。 説明 S32CKSTP 【注】 0 SCI32はモジュールスタンバイモードに設定される。* 1 SCI32のモジュールスタンバイモードは解除される。 * (初期値) モジュールスタンバイモードに設定した場合、SCI32の全レジスタはリセット状態とな ります。 301 10. シリアルコミュニケーションインタフェース 10.2.10 シリアルポートコントロールレジスタ(SPCR) ビット: 7 6 5 4 — — SPC32 SPC31 3 2 SCINV3 SCINV2 1 0 SCINV1 SCINV0 初期値: 1 1 0 0 0 0 0 0 R/W : — — R/W R/W R/W R/W R/W R/W SPCR は、8 ビットのリード/ライト可能なレジスタで、RXD31、RXD32、TXD 31、TXD 32、 端子の入出力データ反転切り替えを行います。リセット時、SPCR は H'C0 にイニシャライ ズされます。 ビット 7∼6:リザーブビット リザーブビットです。各ビットはリードすると常に 1 が読み出されます。ライトは無効 です。 ビット 5:P42/TXD32 端子機能切り替え P4 2/TXD32 端子をP4 2 端子として使用するかTXD 32 端子として使用するかを設定します。 ビット 5 説明 SPC32 【注】 0 P42 入出力端子として機能。 1 TXD32 出力端子として機能。* * (初期値) :本ビットを 1 に設定した後に SCR3 の TE ビットを設定してください。 ビット 4:P35/TXD31 端子機能切り替え P3 5/TXD31 端子をP3 5 端子として使用するかTXD 31 端子として使用するかを設定します。 ビット 4 説明 SPC31 【注】 0 P35 入出力端子として機能。 1 TXD31 出力端子として機能。* * (初期値) :本ビットを 1 に設定した後に SCR3 の TE ビットを設定してください。 ビット 3:TXD32 端子出力データ反転切り替え TXD 32 端子の出力データを反転するか、しないか、の切り替えを設定します。 ビット 3 説明 SCINV3 302 0 TXD32 の出力データを反転しない。 1 TXD32 の出力データを反転する。 (初期値) 10. シリアルコミュニケーションインタフェース ビット 2:RXD32 端子入力データ反転切り替え RXD32 端子の入力データを反転するか、しないか、の切り替えを設定します。 ビット 2 説明 SCINV2 0 RXD32 の入力データを反転しない。 1 RXD32 の入力データを反転する。 (初期値) ビット 1:TXD31 端子出力データ反転切り替え TXD 31 端子の出力データを反転するか、しないか、の切り替えを設定します。 ビット 1 説明 SCINV1 0 TXD31 の出力データを反転しない。 1 TXD31 の出力データを反転する。 (初期値) ビット 0:RXD31 端子入力データ反転切り替え RXD31 端子の入力データを反転するか、しないか、の切り替えを設定します。 ビット 0 説明 SCINV0 0 RXD31 の入力データを反転しない。 1 RXD31 の入力データを反転する。 (初期値) 303 10. シリアルコミュニケーションインタフェース 10.3 動作説明 10.3.1 概要 S CI 3 は、キャラクタ単 位で同期をとりながら通信する調歩同期 式モードと、クロック パルスにより同期をとりながら通信するクロック同期式モードの2方式でシリアル通信が できます。 調歩同期式モードとクロック同期式モードの選択、および通信フォーマットの選択は、 SMR で行います。これを表 10.8 に示します。 また、S CI 3 のクロックソースは、S MR の C OM、および S CR 3 の C KE1、C KE0 の組み 合わせできまります。これを表 10.9 に示します。 (1)調歩同期式モード ・データ長:5 ビット/7 ビット/8 ビットから選択可能 ・パリティの付加、マルチプロセッサビットの付加、および 1 ビットまたは 2 ビット のストップビ ットの付加を選択可能(こ れらの組み合わせで送信/ 受信フォーマ ット、およびキャラクタ長を決定) ・受信時にフレーミングエラー(FER)、パリティエラー(PER)、オーバランエラ ー(OER)およびブレークの検出が可能 ・クロックソース:内部クロック/外部クロックから選択可能 内部クロック を選択した場合:ボーレー トジェネレータのクロック で動作し、ビ ットレートと同じ周波数のクロックを出力可能 外部クロックを選択した場合:ビットレートの 16 倍の周波数のクロック入力が必 要(内蔵ボーレートジェネレータを使用しない) (2)クロック同期式モード ・送信/受信フォーマット:8 ビットデータ固定 ・受信時にオーバランエラー(OER)の検出が可能 ・クロックソース:内部クロック/外部クロックから選択可能 内部クロック を選択した場合:ボーレー トジェネレータのクロック で動作し、同 期クロックを出力 外部クロック を選択した場合:内蔵ボー レートジェネレータを使用 せず、入力さ れた同期クロックで動作 304 10. シリアルコミュニケーションインタフェース 表 10.8 SMR の設定値と送信/受信フォーマット 送信/受信フォーマット SMR ビット ビット ビット ビット ビット 7 6 2 5 3 COM CHR MP PE STOP 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 1 1 * 0 データ長 1 8 ビット 0 データ プロセッサ パリティ ストップ ビット ビット ビット長 なし 1 2 あり なし * 1 7 ビット 0 データ 1 調歩同期式 0 モード 8 ビット データ 0 5 ビット 1 データ 0 7 ビット 1 データ 0 5 ビット 1 データ クロック同期式 8 ビット モード 1 2 あり 1 2 1 * 1 2 なし 0 1 0 モード 1 0 0 マルチ あり 1 2 なし なし 1 2 あり 1 2 なし あり 1 2 なし なし なし データ *:Don't care 表 10.9 SMR、SCR3 の設定とクロックソースの選択 SMR 送信/受信クロック SCR3 ビット ビット ビット 7 COM 1 CKE1 CKE0 0 0 モード 0 調歩同期式 1 モード 1 0 0 0 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 クロック 0 ソース 内部 SCK3X 端子の機能 入出力ポート(SCK3X 端子を使用しません) ビットレートと同じ周波数のクロックを出力 外部 ビットレートの 16 倍の周波数のクロックを入力 クロック同期 内部 同期クロックを出力 式モード 外部 同期クロックを入力 リザーブ(この組み合わせは指定しないでください) 305 10. シリアルコミュニケーションインタフェース (3)割り込みと連続送信/受信 SCI3 は、RXI を使用した連続受信、また TXI を使用した連続送信が可能です。 表 10.10 にこれらの割り込みについて示します。 表 10.10 送信/受信割り込み 割り込み RXI フラグ 割り込み発生の条件 備考 RDRF シリアル受信が正常に行われ、 RXIの割り込み処理ルーチンで RIE RSR から RDR に受信データが転 は、RDR に転送された受信データ 送されると RDRF が 1 となり、こ を読み出し、RDRF を 0 にクリア のとき RIEが 1 ならば RXIが許可 します。上記の操作を次回の RSR TXI され割り込みが発生します。 の受信完了までに行うことで連続 (図 10.2(a)参照) 受信が可能です。 TDRE TSRの空(前回の送信完了)を検 TXIの割り込み処理ルーチンで TIE 出して、TDRにセットされた送信 は、次回の送信データを TDRに書 データが TSRに転送されると き込み、TDREを 0 にクリアしま TDREは 1 にセットされます。こ す。上記の操作を TSRに転送した のとき TIEが 1 ならば TXIが許可 データが送信終了するまでに行う され割り込みが発生します。 ことで連続送信が可能です。 (図 10.2(b)参照) TEI TEND TEIE TSRの送信キャラクタの最後尾ビ TEIは、TSRの送信キャラクタの ットを送信したとき、TDREが 1 最後尾ビットを送信したとき、 ならば TENDは 1 にセットされま TDRに次回の送信データが書き込 す。このとき TEIEが 1 ならば TEIまれていないことを示します。 が許可され割り込みが発生しま す。 (図 10.2(c)参照) 306 10. シリアルコミュニケーションインタフェース RDR RDR RSR(受信中) RSR↑(受信終了・転送) RXD3X端子 RXD3X端子 RDRF←1 RDRF=0 (RIE=1のときRXI発生) 図 10.2(a) RDRF のセットと RXI割り込み TDR(次回の送信データ) TDR ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ↓ TSR (送信終了・転送) TSR(送信中) TXD3X端子 TXD3X端子 ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; TDRE←1 TDRE=0 (TIE="1"のときTXI発生) 図 10.2(b) TDREのセットと TXI割り込み TDR TDR TSR(送信中) TXD3X端子 TSR (送信終了) TXD3X端子 TEND=0 TEND←1 (TEIE=1のときTEI発生) 図 10.2(c) TENDのセットと TEI割り込み 307 10. シリアルコミュニケーションインタフェース 10.3.2 調歩同期式モード時の動作 調歩同期式モードは、通信開始を意味するスタートビットと通信終了を意味するストッ プビットとをデータに付加したキャラクタを送信/受信し、1 キャラクタ単位で同期を取 りながらシリアル通信を行うモードです。 S CI 3 内部では、送信部 と受信部は独立していますので、全二重 通信を行うことができ ます。また、送信部と受信部が共にダブルバッファ構造になっていますので、送信/受信 中にデータのリード/ライトができ、連続送信/受信が可能です。 (1)送信/受信フォーマット 調歩同期式通信の通信データの一般的なフォーマットを図 10.3 に示します。 (LSB) シリアル データ スタート ビット 1ビット (MSB) 送信/受信データ 5ビット、7ビットまたは8ビット 1 パリティ ストップビット ビット 1ビット または なし マーク状態 1ビット または 2ビット 通信データの1単位(キャラクタまたはフレーム) 図 10.3 調歩同期式通信のデータフォーマット 調歩同期式通 信では、通信回線は通常マ ーク状態(High レベル)に保 たれています。 S CI 3 は通信回線を監視し、スペース(Low レベル)になったところをスタートビットと みなしてシリアルデータ通信を開始します。 通信データの 1 キャラクタは、スタートビット(Low レベル)から始まり、送信/受信 データ(LSB ファースト:最下位ビットから)、パリティビット (High または Low レベ ル)、最後にストップビット(High レベル)の順で構成されます。 調歩同期式モードでは、受信時にスタートビットの立ち下がりエッジで同期化を行いま す。また、データを 1 ビット期間の 16 倍の周波数のクロックの 8 番目でサンプリングしま すので、各ビットの中央で通信データを取り込みます。 308 10. シリアルコミュニケーションインタフェース 調歩同期式モードで設定できる送信/受信フォーマットを、表 10.11 に示します。 送信/受信フォーマットは 16 種類あり、SMR の設定により選択できます。 表 10.11 通信フォーマット(調歩同期式モード) SMR シリアル通信フォーマットとフレーム長 CHR PE MP STOP 1 0 0 0 0 START 8ビットデータ STOP 0 0 0 1 START 8ビットデータ STOP STOP 0 0 1 0 START 8ビットデータ MPB STOP 0 0 1 1 START 8ビットデータ MPB STOP 0 1 0 0 START 8ビットデータ P STOP 0 1 0 1 START 8ビットデータ P STOP 0 1 1 0 START 5ビットデータ STOP 0 1 1 1 START 5ビットデータ STOP 1 0 0 0 START 7ビットデータ STOP 1 0 0 1 START 7ビットデータ STOP STOP 1 0 1 0 START 7ビットデータ MPB STOP 1 0 1 1 START 7ビットデータ MPB STOP 1 1 0 0 START 7ビットデータ P STOP 1 1 0 1 START 7ビットデータ P STOP 1 1 1 0 START 5ビットデータ P STOP 1 1 1 1 START 5ビットデータ P STOP 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 STOP STOP STOP STOP STOP STOP <記号説明> START:スタートビット STOP :ストップビット P :パリティビット MPB :マルチプロセッサビット 309 10. シリアルコミュニケーションインタフェース (2)クロック S CI 3 の送受信クロックは、S MR の C OM と S CR 3 の C KE1、C KE0 の設定により、内蔵 ボーレートジェネレータの生成した内部クロックまたは、SCK3X 端子から入力された外部 クロックの 2 種類から設定できます。クロックソースの選択については表 1 0.9 を参照し てください。 外部クロックを S CK3X 端子に入力する場合には、使用するビットレートの 16 倍の周波 数のクロックを入力してください。 内部クロックで動作させるとき、SCK3X 端子からクロックを出力することができます。 このとき出力されるクロックの周波数はビットレートと等しく、位相は図 1 0.4 に示すよ うに送信/受信データの各ビットの中央でクロックが立ち上がります。 クロック シリアル データ 0 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 0/1 1 1 1キャラクタ(1フレーム) 図 10.4 出力クロックと通信データの位相関係(調歩同期式モード) (8 ビットデータ/パリティあり/2 ストップビットの例) (3)データの送信/受信動作 (a)SCI3のイニシャライズ データの送信/受信前には、まず SCR3 の TE および RE を 0 にクリアした後、以下の手 順に従ってイニシャライズしてください。 【注】 動作モードの変更、通信フォーマットの変更などの場合には、必ず TE および RE を 0 にクリアしてから変更してください。TE を 0 にクリアすると、TDR Eは 1 に セットされます。RE を 0 にクリアしても、RDRF、PER、FER、OER の各フラグ、 および RDR の内容は保持されますので注意してください。 調歩同期式モ ードで外部クロックを使用 している場合には、イニシ ャライズを含 めた動作中に クロックを止めないでくだ さい。クロック同期式モー ドで外部クロ ックを使用し ている場合には、イニシャ ライズ中にクロックを供給 しないでくだ さい。 310 10. シリアルコミュニケーションインタフェース 図 10.5 に SCI3 をイニシャライズするときのフローチャートの例を示します。 開 始 SCR3のTE、REを 0にクリア (1)SCR3にクロックの選択を設定してください。なお、 その他のビットは必ず0を設定してください。調 (1) 歩同期式モードでクロック出力を選択した場合に CKE1、CKE0を設定 は、CKE1、CKE0の設定後、ただちにクロックが 出力されます。クロック同期式モードの受信でク ロック出力を選択した場合には、CKE1、CKE0お よびREを1にセットするとただちにクロックが出 (2) 力されます。 SMRに送信/受信 フォーマットを設定 (3) (2)SMRに送信/受信フォーマットを設定します。 (3)BRRに通信レートに対応する値をライトします。 BRRに値を設定 ただし、外部クロックを使用する場合にはこの作 業は必要ありません。 Wait 1ビット期間経過? No Yes SPCRのSPC31、32を1に設定 (4) SCR3のTIE、RIE、MPIE、 TEIEを設定し、TEまたは REを1にセット (4)少なくとも1ビット期間待ってから、SCR3のTIE、 RIE、MPIE、TEIEを設定し、TEまたはREを1に セットします。TE、REの設定でTXD3X、RXD3X 端子が使用可能となります。調歩同期式モードで は送信時には"マーク状態"となり、受信時にはス タートビット待ちのアイドル状態になります。 終了 図 10.5 SCI3をイニシャライズするときのフローチャートの例 311 10. シリアルコミュニケーションインタフェース (b)データ送信 図 10.6 にデータ送信のフローチャートの例を示します。 データ送信は SCI3 のイニシャライズ後、以下の手順に従って行ってください。 開 始 SPCRのSPC31、32を1に設定 (1) (1)SSRをリードして、TDREが1であることを確認 SSRのTDREをリード した後、TDRに送信データをライトします。TDR にデータをライトするとTDREは自動的に0にク TDRE=1? No リアされます。 TEビットを1にセットした後、1フレーム分の1を Yes 出力して、送信可能状態になります。 TDRに送信データをライト (2) データ送信の継続? Yes (2)データ送信を継続するときには、必ずTDREの1 をリードして書き込み可能であることを確認した No 後にTDRにデータをライトしてください。TDRに データをライトするとTDREは自動的に0にクリ アされます。 SSRのTENDをリード TEND=1? No Yes (3) ブレーク出力? No (3)データ送信の終了時にブレークを出力するときに は、ポートのPCR=1、PDR=0に設定した後に Yes SCR3のTEを0にクリアします。 PDR=0、PCR=1を 設定 SCR3のTEを0にクリア 終了 図 10.6 データ送信のフローチャートの例(調歩同期式モード) 312 10. シリアルコミュニケーションインタフェース SCI3 はデータ送信時に以下のように動作します。 S CI 3 は、S SR の TDR E を監視し、0 であると TDR にデータが書き込まれたと認識し、 TDR から TSR にデータを転送します。その後、TDRE を 1 にセットして送信を開始します。 このとき、SCR3 の TIE が 1 にセットされていると TXI を発生します。 シリアルデータは、表 10.11 に示す通信フォーマットに従い TXD 3X 端子から送信されま す。 その後、ストップビットを送り出すタイミングで TDRE をチェックします。 TDR E が 0 であると TDR から TS R にデータを転送し、ストップビット送出後、次のフ レームの送信を開始します。TDRE が 1 であると SSR の TEND に 1 をセットし、ストップ ビット送出後、1 を出力する"マーク状態"になります。このとき SCR3 の TEIE が 1 にセッ トされていると TEI を発生します。 図 10.7 に調歩同期式モードの送信時の動作例を示します。 スタート ビット シリアル データ 1 0 送信 データ D0 D1 パリティ ストップ スタート ビット ビット ビット D7 0/1 1 1フレーム 0 送信 データ D0 D1 パリティ ストップ ビット ビット D7 0/1 1 マーク状態 1 1フレーム TDRE TEND LSI の動作 ユーザ の処理 TXI の発生 TDREを0 にクリア TXI の発生 TEIの発生 TDRにデータ をライト 図 10.7 調歩同期式モードの送信時の動作例 (8 ビットデータ/パリティあり/1 ストップビットの例) 313 10. シリアルコミュニケーションインタフェース (c)データ受信 図 10.8 にデータ受信のフローチャートの例を示します。 データ受信は SCI3 のイニシャライズ後、以下の手順に従って行ってください。 (1)SSRのOER、PER、FERをリードして、エラーを判 開 始 定します。受信エラーが発生していた場合には、受 (1) SSRのOER、PER、 FERをリード 信エラー処理を実行します Yes OER+PER+ FER=1? (2)SSRをリードして、RDRFが1であることを確認しま No (2) す。RDRFが1であればRDRの受信データをリード SSRのRDRFをリード します。 なお、RDRのデータをリードするとRDRFは自動的 No RDRF=1? に0にクリアされます。 Yes RDRの受信データをリード (4)受信エラー処理 (3)データ受信を継続するときには、現在のフレームの (3) データ受信の継続? ストップビットを受信する前に、RDRFのリード、 Yes RDRのリードを終了しておいてください。RDRのデ No ータをリードするとRDRFは自動的に0にクリアされ (A) SCR3のREを0にクリア ます。 終 了 (4)受信エラーが発生したときには、SSRのOER、PER、 FERをリードしてエラーを判定し、所定のエラー処 (4) 受信エラー処理開始 OER=1? OER、PER、FERのどれかが1にセットされた状態 ブレーク? Yes No SSRのOER、PER FERを0にクリア Yes では受信を再開できません。また、フレーミングエ ラー時にRXD3X端子の値をリードすることでブレー No クの検出ができます。 フレーミング エラー処理 No PER=1? にクリアしてください。 Yes No FER=1? 理を行った後、必ず、OER、PER、FERをすべて0 オーバラン エラー処理 Yes パリティ エラー処理 (A) 受信エラー処理終了 図 10.8 データ受信のフローチャートの例(調歩同期式モード) 314 10. シリアルコミュニケーションインタフェース SCI3 は受信時に以下のように動作します。 SCI3 は通信回線を監視し、スタートビットの 0 を検出すると内部を同期化し受信を開始 します。受信は表 1 0.11 に示す通信フォーマットに従い、まず受信したデータを R SR の LS B から MSB の順にセットし、次に、パリティビットおよびストップビットを受信しま す。受信後、SCI3 は以下のチェックを行います。 ・パリティチェック: 受信データの 1 の数をチェックし、これが S MR の P M で設定した偶数/奇数パリ ティになっているかをチェックします。 ・ストップビットチェック: ストップビットが 1 であるかをチェックします。ただし、2 ストップビットの場合、 1 ビット目のストップビットのみをチェックします。 ・ステータスチェック: RDRF が 0 であり、受信データを RSR から RDR に転送できる状態であるかをチェ ックします。 以上のチェックの結果受信エラーがなかったとき RDRF が 1 にセットされ、RDR に受信 データが格納されます。このとき SCR3 の RIE が 1 にセットされていると RXI を発生しま す。一方、エラーチェックで受信エラーを検出すると、各エラーに対応して、OER、PER、 FER が 1 にセットされます。また RDRF はデータを受信する前の状態を保ちます。このと き、SCR3 の RIE が 1 にセットされていると ERI を発生します。 表 10.12 に受信エラーの検出条件と受信データの処理を示します。 【注】 受信エラーがセットされた状態では、以後の受信動作ができません。したがって、 受信を継続する前に必ず OER、FER、PER および RDRF を 0 にクリアしてくださ い。 表 10.12 受信エラーの検出条件と受信データの処理 受信エラー オーバランエラー 略称 OER 検出条件 受信データの処理 SSR の RDRF が 1 にセットされ RSR から RDR に受信データは たまま次のデータ受信を完了し 転送されません。 たとき フレーミングエラー FER ストップビットが 0 のとき RSR から RDR に受信データが 転送されます。 パリティエラー PER SMR で設定した偶数/奇数パ RSR から RDR に受信データが リティの設定と受信したデータ 転送されます。 が異なるとき 315 10. シリアルコミュニケーションインタフェース 調歩同期式モードの受信時の動作例を図 10.9 に示します。 スタート ビット シリアル データ 1 0 受信 データ D0 D1 パリティ ストップ スタート ビット ビット ビット D7 0/1 1 0 受信 データ D0 D1 1フレーム パリティ ストップ ビット ビット D7 0/1 マーク状態 (アイドル状態) 0 1 1フレーム RDRF FER LSI の動作 RXIの 発生 RDRFを0 にクリア RDRのデータ をリード ユーザ の処理 図 10.9 調歩同期式モードの受信時の動作例 (8 ビットデータ/パリティあり/1 ストップビットの例) 316 ストップビット =0を検出 フレーミング エラーでの ERIの 発生 フレーミング エラー処理 10. シリアルコミュニケーションインタフェース 10.3.3 クロック同期式モード時の動作 クロック同期式モードは、クロックパルスに同期してデータを送信、または受信するモ ードです。クロック同期式モードは、高速シリアル通信に適しています。 S CI 3 内部では、送信部 と受信部は独立していますので、クロッ クを共有することで全 二重通信を行うことができます。 送信部/受信部は共にダブルバッファ構造になっていますので、送信中にデータのライ トができ、連続送信が可能です。また、受信中にデータのリードができ連続受信が可能で す。 (1)送信/受信フォーマット クロック同期式通信の通信データの一般的なフォーマットを図 10.10 に示します。 * * 同期クロック LSB シリアルデータ ビット0 MSB ビット1 ビット2 ビット3 ビット4 ビット5 ビット6 ビット7 8ビット Don't care Don't care 通信データの1単位(キャラクタまたはフレーム) 【注】 * 連続送信/受信のとき以外はHighレベル 図 10.10 クロック同期式通信のデータフォーマット クロック同期式通信では、通信回線のデータは同期クロックの立ち下がりから次の立ち 下がりまで出力されます。また、同期クロックの立ち上がりエッジでデータの確定が保証 されます。 通信データの 1 キャラクタは、LS B から始まり最後に MSB の順で構成されます。MSB 出力後の通信回線は MSB の状態を保ちます。 クロック同期式モー ドでは、S CI 3 は、受信時に同期クロックの 立ち上がりに同期して データを取り込みます。 送信/受信フォーマットは 8 ビットデータ固定です。パリティビットやマルチプロセッ サビットの付加はできません。 317 10. シリアルコミュニケーションインタフェース (2)クロック SMR の COM と SCR3 の CKE1、CKE0 の設定により、内蔵ボーレートジェネレータの生 成した内部クロック、または SCK3X 端子から入力された外部同期クロックの 2 種類から選 択できます。クロックソースの選択については表 10.9 を参照してください。 内部クロックで動作させるとき、SCK3X 端子からは同期クロックが出力されます。同期 クロックは 1 キャラクタの送信/受信で 8 パルス出力され、送信および受信を行わないと きには High レベルに固定されます。 (3)データの送信/受信動作 (a)SCI3のイニシャライズ データの送信/受信前には、「1 0.3.2 (3 ) (a )SCI3 のイニシャライズ」の説明およ び、図 10.5 の例に従って SCI3 をイニシャライズしてください。 (b)データ送信 図 10.11 にデータ送信のフローチャートの例を示します。 データ送信は SCI3 のイニシャライズ後、以下の手順に従って行ってください。 開 始 SPCRのSPC31、32を1に設定 (1) SSRのTDREをリード (1)SSRをリードして、TDREが1であることを確認 した後、TDRに送信データをライトします。TDR TDRE=1? No にデータをライトするとTDREは自動的に0にク リアされ、データの送信が開始されます。また、 Yes クロック出力を選択している場合にはTDRにデー タをライトするとクロックが出力され、データの TDRに送信データをライト 送信が開始されます。 (2) データ送信の継続? Yes (2)データ送信を継続するときには、必ずTDREの1を リードして書き込み可能であることを確認した後 No にTDRにデータをライトしてください。 TDRにデータをライトするとTDREは自動的に0に SSRのTENDをリード クリアされます。 TEND=1? No Yes SCR3のTEを0にクリア 終 了 図 10.11 データ送信のフローチャートの例(クロック同期式モード) 318 10. シリアルコミュニケーションインタフェース SCI3 はデータ送信時に以下のように動作します。 S CI 3 は、S SR の TDR E を監視し、0 であると TDR にデータが書き込まれたと認識し、 TDR から TSR にデータを転送します。その後、TDRE を 1 にセットして送信を開始します。 このとき、SCR3 の TIE が 1 にセットされていると TXI を発生します。 クロック出力モードに設定したときには、SCI3 は同期クロックを 8 パルス出力します。 外部クロックに設定したときには、入力クロックに同期してデータを出力します。 シリアルデータは、LS B(ビット 0)から MSB (ビット 7)の順に TXD 3X 端子から送信 されます。 その後、MSB(ビット 7)を送り出すタイミングで TDRE をチェックします。 TDR E が 0 であると TDR から TS R にデータを転送し、次のフレームの送信を開始しま す。TDR E が 1 であると S SR の TEND に 1 をセットし、MSB (ビット 7)送出後、状態を 保持します。このとき SCR3 の TEIE が 1 にセットされていると TEI を発生します。 送信終了後は、SCK 端子は High レベル固定になります。 【注】 データ受信のステータスを示すエラーフラグ(O ER、FER、PER)が 1 にセット された状態では送信は行えませんので、送信の前には、エラーフラグ(OER、FER、 PER)が 0 にクリアされていることを確認してください。 図 10.12 にクロック同期式モードの送信時の動作例を示します。 同期 クロック シリアル データ ビット0 ビット1 ビット7 ビット0 1フレーム ビット1 ビット6 ビット7 1フレーム TDRE TEND LSIの 動作 ユーザの 処理 TXI の発生 TDREを 0にクリア TXI の発生 TEI の発生 TDRにデータ をライト 図 10.12 クロック同期式モードの送信時の動作例 319 10. シリアルコミュニケーションインタフェース (c)データ受信 図 10.13 にデータ受信のフローチャートの例を示します。 データ受信は SCI3 のイニシャライズ後、以下の手順に従って行ってください。 (1)SSRのOERをリードして、エラーを判定します。オ 開 始 ーバランエラーが発生していた場合には、オーバラ (1) ンエラー処理を実行します。 SSRのOERをリード Yes OER=1? (2)SSRをリードして、RDRFが1であることを確認します。 No (2) RDRFが1であればRDRのデータをリードします。なお、 SSRのRDRFをリード RDRのデータをリードするとRDRFは自動的に0にク No RDRF=1? リアされます。 Yes RDRの受信データをリード (4) オーバランエラー処理 (3) データ受信の継続? Yes No SCR3のREを0にクリア (3)データ受信を継続するときには、現在のフレームの MSB(ビット7)を受信する前に、RDRFのリード、 RDRのリードを終了しておいてください。 RDRのデータをリードするとRDRFは自動的に0にク リアされます。 終 了 (4) オーバランエラー処理開始 (4)オーバランエラーが発生したときには、SSRのOER オーバランエラー処理 をリードしてから、所定のエラー処理を行った後、 OERを0にクリアしてください。OERが1にセットさ SSRのOERを0にクリア れた状態では受信を再開できません。 オーバランエラー処理終了 図 10.13 データ受信フローチャートの例(クロック同期式モード) 320 10. シリアルコミュニケーションインタフェース SCI3 は受信時に以下のように動作します。 S CI 3 は同期クロックの 入力または、出力に同期して内部を初期 化し、受信を開始しま す。 受信したデータを RSR の LSB から MSB の順にセットします。 受信後、SCI3 は、RDRF が 0 であり、受信データを RSR から RDR に転送できる状態で あるかをチェックします。 このチェックの結果オーバランエラーがなかったとき R DR F が 1 にセットされ、R DR に受信データが格納されます。 このとき、S CR 3 の R IE が 1 にセットされていると R XI を発生します。一方、エラーチ ェックでオーバランエラーを検出すると OER が 1 にセットされます。また、R DR F は 1 にセットされた状態を保ちます。このとき、S CR 3 の R IE が 1 にセットされていると ER I を発生します。 オーバランエラーの検出条件と受信データの処理については、表 10.12 を参照してくだ さい。 【注】 受信エラーがセットされた状態では、以後の受信動作ができません。したがって、 受信を継続する前に必ず OER、FER、PER および RDRF を 0 にクリアしてくださ い。 図 10.14 にクロック同期式モードの受信時の動作例を示します。 同期 クロック シリアル データ ビット7 ビット0 ビット7 ビット0 ビット1 1フレーム ビット6 ビット7 1フレーム RDRF OER LSIの 動作 ユーザの 処理 RXI の発生 RDRFを 0にクリア RXI の発生 RDRの データをリード オーバランエラーで ERIの発生 RDRのデータの リードがなされ ていない (RDRF=1に なっている) オーバランエラー 処理 図 10.14 クロック同期式モードの受信時の動作例 321 10. シリアルコミュニケーションインタフェース (d)データ送受信同時動作 図 10.15 にデータ送受信同時動作のフローチャートの例を示します。 データ送受信同時動作は S CI 3 のイニシャライズ後、以下の手順に従って行ってくださ い。 開 始 SPCRのSPC31、32に1を設定 (1)SSRをリードしてTDREが1であることを確 認した後、TDRに送信データをライトしま (1) す。TDRにデータをライトするとTDREは SSRのTDREをリード 自動的に0にクリアされます。 No TDRE=1? Yes (2)SSRをリードして、RDRFが1であることを TDRに送信データをライト 確認した後、RDRの受信データをリードし ます。RDRのデータをリードするとRDRF は自動的に0にクリアされます。 SSRのOERをリード Yes OER=1? (3)データ送受信を継続するときには、現在の No フレームのMSB(ビット7)を受信する前に、 (2) RDRFのリード、RDRのリードを終了して SSRのRDRFをリード おいてください。また、現在のフレームの MSB(ビット7)を送信する前にTDREの1 No RDRF=1? をリードして書き込み可能であることを確 認してTDRにデータをライトしておいてく Yes ださい。 RDRの受信データをリード TDRにデータをライトするとTDREは自動 的に0にクリアされます。また、RDRのデ (4) (3) データ送受信の継続? No SCR3のTE、REを 0にクリア オーバランエラー 処理 ータをリードするとRDRFは自動的に0にク リアされます。 Yes (4)オーバランエラーが発生したときには、 SSRのOERをリードしてから、所定のエラ ー処理を行った後、OERを0にクリアして ください。 OERが1にセットされた状態では送信およ 終 了 び受信を再開できません。 オーバランエラー処理については、図 10.13を参照してください。 図 10.15 データ送受信同時動作のフローチャートの例(クロック同期式モード) 322 10. シリアルコミュニケーションインタフェース 【注】 1. 送信から同時送受信へ切り替えるときには、次の方法で行ってください。 SCI3が送信終了状態であること、TDRE および TE ND が 1 にセットされていることを 確認した後、TE を 0 にクリアしてから TE と RE を同時に 1 にセットしてください。 2. 受信から同時送受信へ切り替えるときには、次の方法で行ってください。 SCI3が受信完了状態であることを確認し、RE を 0 にクリアしてから RD RF およびエ ラーフラグ(OER、FER、PER)が 0 にクリアされていることを確認した後、TE と RE を同時に 1 にセットしてください。 323 10. シリアルコミュニケーションインタフェース 10.3.4 マルチプロセッサ通信機能 マルチプロセッサ通信機能とは、調歩同期式モードでマルチプロセッサビットを付加し たフォーマット(マルチプロセッサフォーマット)でシリアルデータ通信を行うことによ り、複数のプロセッサ間で通信回線を共有してデータの送受信を行う機能です。 マルチプロセッサ通信を行うとき、受信局は各々固有の ID コードが割り付けられてい ます。シリアル通信サイクルは、受信局を指定する ID 送信サイクルと指定された受信局 へ通信データを送信するデータ送信サイクルの 2 つから構成されます。この ID 送信サイ クルとデータ送信サイクルの区別は、マルチプロセッサビットで行います。マルチプロセ ッサビットが 1 のとき ID 送信サイクル、0 のときデータ送信サイクルとなります。 送信局は、まずシリアルデータ通信を行いたい受信局の ID コードに、マルチプロセッ サビット 1 を付加した通信データを送信します。続いて、送信データにマルチプロセッサ ビット 0 を付加した通信データを送信します。受信局は、マルチプロセッサビットが 1 の 通信データを受信すると、自局の ID と比較し一致した場合は続いて送信される通信デー タを受信します。一致しなかった場合は再びマルチプロセッサビットが 1 の通信データが 送信されるまで通信データを読みとばします。 このようにして複数のプロセッサ間のデータ送受信が行われます。 図 1 0.16 にマル チプロセッサフォー マットを使用した プロセッサ間通信の 例を示しま す。 送信局 通信回線 シリアル データ 受信局A 受信局B 受信局C 受信局D (ID=01) (ID=02) (ID=03) (ID=04) H'01 H'AA (MPB=1) ID送信サイクル =受信局の指定 (MPB=0) データ送信サイクル =IDで指定した受信局 へのデータ送信 MPB:マルチプロセッサビット 図 10.16 マルチプロセッサフォーマットを使用したプロセッサ間通信の例 (受信局 A へのデータ H'AAの送信の例) 送信/受信フォーマットは 4 種類を選択できます。マルチプロセッサフォーマットを指 定した場合は、パリティビットの指定は無効です。詳細は表 10.11 を参照してください。 マルチプロセッサ通信を行うときのクロックについては、「10.3.2 調歩同期式モード 時の動作」を参照してください。 324 10. シリアルコミュニケーションインタフェース (a)マルチプロセッサデータ送信 図 10.17 にマルチプロセッサデータ送信のフローチャートの例を示します。 マルチプロセッサデータ送信は S CI 3 をイニシャライズ後、以下の手順に従って行って ください。 開 始 SPCRのSPC31、32に1を設定 (1)SSRをリードして、TDREが1であるこ とを確認した後、SSRのMPBTを0また (1) は1に設定しTDRに送信データをライト SSRのTDREをリード します。TDRにデータをライトすると TDRE=1? No TDREは自動的に0にクリアされます。 Yes SSRのMPBTの設定 (2)データ送信を継続するときには、必ず TDREの1をリードして書き込み可能であ ることを確認した後にTDRにデータをラ TDRに送信データをライト イトしてください。TDRにデータをライ トするとTDREは自動的に0にクリアされ (2) データ送信の継続? Yes ます。 No SSRのTENDをリード TEND=1? No ブレーク出力? 0に設定した後にSCR3のTEを0にクリア します。 Yes (3) (3)データ送信の終了時にブレークを出力す るときには、ポートをPCR=1、PDR= No Yes PDR=0、PCR=1 を設定 SCR3のTEを0にクリア 終 了 図 10.17 マルチプロセッサデータ送信のフローチャートの例 325 10. シリアルコミュニケーションインタフェース SCI3 はデータ送信時に以下のように動作します。 S CI 3 は、S SR の TDR E を監視し、0 であると TDR にデータが書き込まれたと認識し、 TDR から TSR にデータを転送します。その後、TDRE を 1 にセットして、送信を開始しま す。このとき、SCR3 の TIE が 1 にセットされていると TXI を発生します。 シリアルデータは、表 10.11 に示す通信フォーマットに従い、TXD 端子から送信されま す。 その後、ストップビットを送り出すタイミングで TDRE をチェックします。 TDR E が 0 であると TDR から TS R にデータを転送し、ストップビット送出後、次のフ レームの送信を開始します。TDRE が 1 であると SSR の TEND に 1 をセットし、ストップ ビット送出後、1 を出力する"マーク状態"になります。このとき SCR3 の TEIE が 1 にセッ トされていると TEI を発生します。 図 10.18 にマルチプロセッサフォーマットの送信時の動作例を示します。 スタート ビット シリアル データ 1 0 送信 データ D0 MPB D7 D1 0/1 ストップ スタート ビット ビット 1 1フレーム 0 送信 データ D0 D1 MPB D7 0/1 ストップ ビット マーク状態 1 1 1フレーム TDRE TEND LSI の動作 ユーザ の処理 TXI の動作 TDREを 0にクリア TXIの発生 TEIの発生 TDRに データをライト 図 10.18 マルチプロセッサフォーマットの送信時の動作例 (8 ビットデータ/マルチプロセッサビットあり/1 ストップビットの例) 326 10. シリアルコミュニケーションインタフェース (b)マルチプロセッサデータ受信 図 10.19 にマルチプロセッサデータ受信のフローチャートの例を示します。 マルチプロセッサデータ受信は S CI 3 をイニシャライズ後、以下の手順に従って行って ください。 (1)SCR3のMPIEを1にセットします。 開 始 (1) SCR3のMPIEを1にセット (2) SSRのOER、FERをリード (2)SSRのOER、FERをリードしてエラーを判 Yes OER+FER=1? (3) 定します。受信エラーが発生していた場合 No SSRのRDRFをリード には受信エラー処理を実行します。 No RDRF=1? Yes RDRの受信データをリード (3)SSRをリードして、RDRFが1であること を確認します。RDRFが1であればRDRの No 自局のID? データをリードし、自局のIDと比較します。 Yes 自局のIDでないときには、再びMPIEを1に SSRのOER、FERをリード (4) セットします。 Yes OER+FER=1? なお、RDRのデータをリードするとRDRF は自動的に0にクリアされます。 No SSRのRDRFをリード No RDRF=1? Yes RDRの受信データをリード (4)SSRをリードして、RDRFが1であること (5) 受信エラー処理 データ受信の継続? を確認した後、RDRのデータをリードしま Yes す。 (A) No SCR3のREを0にクリア (5)受信エラーが発生したときには、SSRの 終 了 OER、FERをリードしてエラーを判定し、 所定のエラー処理を行った後、必ずOER、 受信エラー処理開始 OER=1? Yes オーバラン エラー処理 OER、FERのいずれかが1にセットされた No FER=1? No SSRのOER、FERを 0にクリア 受信エラー処理終了 Yes FERをすべて0にクリアしてください。 ブレーク? Yes 状態では受信を再開できません。 また、フレーミングエラー時にRXD3X端子 No フレーミング エラー処理 の値をリードすることでブレークの検出が できます。 (A) 図 10.19 マルチプロセッサデータ受信のフローチャートの例 327 10. シリアルコミュニケーションインタフェース 図 10.20 にマルチプロセッサフォーマットの受信時の動作例を示します。 スタート ビット シリアル データ 1 0 受信 データ(ID1) D0 D1 D7 MPB 1 ストップ スタート ビット ビット 1 0 受信 データ(Data1) D0 D1 1フレーム D7 MPB ストップ ビット マーク状態 (アイドル状態) 0 1 1 1フレーム MPIE RDRF RDR の値 ID1 LSI の動作 RXIの発生 MPIEを0 にクリア RDRFを0 にクリア ユーザ の処理 RXIが発生しない RDRは状態を保持 自局のIDでない 場合再びMPIEを 1にセット RDRのデータ をリード (a)自局のIDと一致しないとき スタート ビット シリアル データ 1 0 受信 データ(ID2) D0 D1 D7 MPB 1 ストップ スタート ビット ビット 1 0 受信 データ(Data2) D0 D1 1フレーム D7 MPB ストップ ビット マーク状態 (アイドル状態) 0 1 1 1フレーム MPIE RDRF RDR の値 LSI の動作 ユーザ の処理 ID1 ID2 RXIの発生 MPIEを0 にクリア RDRFを0 にクリア RDRのデータ をリード Data2 RXIの発生 自局のIDの場合 そのまま受信を 続ける RDRFを0 にクリア RDRのデータ をリード 再び、MPIEを 1にセット (b)自局のIDと一致したとき 図 10.20 マルチプロセッサフォーマットの受信時の動作例 (8 ビットデータ/マルチプロセッサビットあり/1 ストップビットの例) 328 10. シリアルコミュニケーションインタフェース 10.4 割り込み要因 SCI3 の割り込み要因には、送信終了、送信データエンプティ、受信データフルおよび 3 種類の受信エラー(オーバランエラー、フレーミングエラー、パリティエラー)の計 6 種 類があり、共通のベクタアドレスが割り付けられています。 表 10.13 に各割り込み要求の内容を示します。 表 10.13 SCI3割り込み要求の内容 割り込みの略称 割り込み要求の内容 ベクタアドレス RXI 受信データフル(RDRF)による割り込み要求 TXI 送信データエンプティ(TDRE)による割り込み要求 H'0022/ TEI 送信終了(TEND)による割り込み要求 H'0024 ERI 受信エラー(OER、FER、PER)による割り込み要求 各割り込み要求は、SCR3 の TIE、RIE で許可/禁止できます。 S SR の TDR E が 1 にセットされると、TXI が発生します。S SR の TEND が 1 にセットさ れると、TEI が発生します。この 2 つの割り込みは送信時に発生します。 S SR の TDR E は初期値が 1 になっています。したがって送信データを TDR へ転送する 前に S CR 3 の TIE を 1 にセットして送信データエンプティ割り込み要求(TXI )を許可す ると、送信データが準備されていなくても TXI が発生します。 また、S SR の TEND は初期値が 1 になっています。したがって、送信データを TDR へ 転送する前に SCR3 の TEIE を 1 にセットして送信終了割り込み要求(TEI)を許可すると、 送信データが送信されていなくても TEI が発生します。 送信データを TDR へ転送する処理を割り込み処理ルーチンの中で行うようにすること で、これらの割り込み要求を有効に利用できます。 一方、これらの割り込み要求(TXI 、TEI )の発生を防ぐためには、送信データを TDR へ転送した後に、これらの割り込み要求に対応する許可ビット(TIE 、TEI E)を 1 にセッ トしてください。 SSR の RDRF が 1 にセットされると RXI が発生します。OER、PER、FER のいずれかが 1 にセットされると ERI が発生します。この 2 つの割り込み要求は受信時に発生します。 割り込みに関する詳細は「3.3 割り込み」を参照してください。 329 10. シリアルコミュニケーションインタフェース 10.5 使用上の注意事項 SCI3 を使用する際は、以下のことに注意してください。 (1)TDR へのライトと TDRE の関係について S SR の TDR E はシリアル送信するデータが TDR に準備されていないことを示すステー タスフラグです。TDR へデータを書き込むと TDRE は自動的に 0 にクリアされます。また SCI3 が TDR から TSR にデータを転送すると、TDRE が 1 にセットされます。 TDR へのデータのライトは、TDR E の状態にかかわらず行うことができますが、TDR E が 0 の状態で新しいデータを TDRに書き込むと、TDRに格納されていた前のデータは、ま だ TS R に転送されていない場合失われてしま います。したがって、シリアル送信を確実 に行うために TDR への送信データのライトは、必ず TDR E が 1 にセットされていること を確認してから 1 回だけ行う(2 回以上ライトしない)ようにしてください。 (2)複数の受信エラーを同時に検出した場合の動作について 複数の受信エラーを同時に検出した場合、SSR の各ステータスフラグの状態は、表 10.14 に示すようにセットされます。オーバランエラーを検出した場合には RSR から RDR への データ転送は行われず、受信データは失われます。 表 10.14 SSR のステータスフラグの状態と受信データの転送 SSR のステータスフラグ 受信データ転送 RDRF* OER FER PER RSR→RDR 受信エラーの状態 1 1 0 0 × オーバランエラー 0 0 1 0 ○ フレーミングエラー 0 0 0 1 ○ パリティエラー 1 1 1 0 × オーバランエラー+フレーミングエラー 1 1 0 1 × オーバランエラー+パリティエラー 0 0 1 1 ○ フレーミングエラー+パリティエラー 1 1 1 1 × オーバランエラー+フレーミングエラー +パリティエラー ○:RSR→RDR に受信データを転送します。 ×:RSR→RDR に受信データを転送しません。 【注】 * RDRF は、データ受信前の状態を保持します。ただし、前のフレームの受信データのリ ードが遅れた結果、次のフレームのオーバランエラーが発生した後に RD R をリードし た場合は、RDRF は 0 にクリアされますので注意してください。 330 10. シリアルコミュニケーションインタフェース (3)ブレークの検出と処理について フレーミングエラー検出時に、RXD3X 端子の値を直接リードすることでブレークを検出 できます。ブレークでは RXD3X 端子からの入力がすべて 0 になりますので、FER がセット され、また PER もセットされる可能性があります。 S CI 3 は、ブレークを受信した後も受信動作を続けます。したがって F ER を 0 にクリア しても再び FER が 1 にセットされますので注意してください。 (4)マーク状態とブレークの送出 TE が 0 のとき、TXD 3X 端子は P DR と P CR により入出力方向とレベルが決まる I/O ポー トになります。これを利用して TXD 3X 端子をマーク状態にしたりデータ送信時にブレーク の送出をすることができます。 TE を 1 にセットするまで、通信回線をマーク状態(1 の状態)にするためには、PCR= 1、P DR=1 を設定します。このとき、TE が 0 にクリアされていますので、TXD 3X 端子は I/O ポートとなっており 1 が出力されます。 一方、デ ータ送信時にブ レークを送出し たいときは、P CR = 1、P DR=0 に設 定した後 TE を 0 にクリアします。 TE を 0 にクリアすると現在の送信状態とは無関係に送信部は初期化され、TXD 3X 端子 は I/O ポートになり、TXD 3X 端子から 0 が出力されます。 (5)受信エラーフラグと送信動作について(クロック同期式モードのみ) 受信エラーフラグ(OER 、P ER、F ER)が 1 にセットされた状態では、TDR E を 0 にク リアしても送信を開始できません。必ず送信開始時には、受信エラーフラグを 0 にクリア しておいてください。 また、R E を 0 にクリアしても受信エラーフラグは 0 にクリアできませんので注意して ください。 331 10. シリアルコミュニケーションインタフェース (6)調歩同期式モードの受信データサンプリングタイミングと受信マージン 調歩同期式モードでは、S CI 3 は転送レートの 16 倍の周波数の基本クロックで動作して います。 受信時には S CI 3 は、スタートビットの立ち下がりを基本クロックでサンプリングして 内部を同期化します。また、受信データを基本クロックの 8 ヶ目の立ち上がりエッジで内 部に取り込みます。 これを図 10.21 に示します。 16クロック 8クロック 0 7 15 0 7 15 0 内部基本 クロック 受信データ (RXD3X) スタートビット D0 D1 同期化 サンプリング タイミング データ サンプリング タイミング 図 10.21 調歩同期式モードの受信データサンプリングタイミング したがって、調歩同期 式モードでの受信マージンは式(1)のよ うに表すことができま す。 M={(0.5− 1 )− 2N D−0.5 N −(L−0.5)F }×100 〔%〕 …式(1) M:受信マージン(%) N:クロックに対するビットレートの比(N=16) D:クロックのデューティ(D=0.5∼1.0) L:フレーム長(L=9∼12) F:クロック周波数の偏差の絶対値 式(1)で 、F (クロック周波数 の偏差の絶対値)=0 、D(クロックのデュ ーティ)= 0.5 とすると、受信マージンは式(2)より 46.875%となります。 D=0.5、F=0 のとき、 M={0.5−1/(2×16)}×100 〔%〕 =46.875% 332 …式(2) 10. シリアルコミュニケーションインタフェース ただし、この値はあくまでも計算上の値ですので、システム設計の際には 20∼30%の余 裕を持たせてください。 (7)RDR のリードと RDRF の関係について SCI3 は受信動作において、RDRF フラグをチェックしながら動作します。1 フレームの 受信終了のタイミングで RDRF が 0 にクリアされていれば、通常のデータ受信を完了しま す。また RDRF が 1 にセットされていれば、オーバランエラーとなります。 RDR の内容をリードすると、RDRF は自動的に 0 にクリアされます。したがって、RDR のリードを 2 回以上行う場合、2 回目以降のリード操作は RDRF が 0 の状態で行われます。 RDRF が 0 の状態で RDR のリードを行うと、リード操作が次のフレームの受信が完了する タイミングと重なった場合、次のフレームのデータが読み出されることがありますので注 意してください。これを図 10.22 に示します。 通信回線 フレーム1 フレーム2 フレーム3 データ1 データ2 データ3 データ1 データ2 RDRF RDR (A) (B) RDRのリード RDRのリード (A)点ではデータ1がリードされる (B)点ではデータ2がリードされる 図 10.22 RDR のリードタイミングとデータの関係 この場合、R DR のリード操作は R DR F が 1 にセットされていることを確認してから、1 回のみ行う(2 回以上リードしない)ようにしてください。2 回以上リードする場合は、1 回リードしたデータを R AM などに転送し、その内容を使用するようにしてください。ま た、R DR のリード操作は 、次のフレームの受信が完了するまでに 余裕をもって行うよう にしてください。具体的なタイミングとしては、クロック同期式モードではビット 7 の転 送前まで、調歩同期式モードでは S TOP ビットの転送前までに R DR のリードを完了して ください。 (8)状態遷移時における送信および受信動作について 状態遷移処理を行う場合は、送信および受信動作が完全に終了したのを確認した後に行 ってください。 333 10. シリアルコミュニケーションインタフェース (9)SCK3X 端子機能切り替えに伴う注意事項 SCI3 をクロック同期式モードで使用した後、SCK3X 端子をクロック出力から入出力ポー トに端子機能を切り替えると SCK3X 端子に端子機能切り替えのタイミング瞬時(システム クロックφの 1/2 の期間)Low レベルを出力しますので注意してください。 この瞬時の Low レベル出力を回避するには次の方法があります。 (a)SCK3X 端子をクロック出力状態から非出力状態にする場合 送受信を停止する際、1 命令で SCR3 の TE ビット、RE ビットを 0 にクリアすると同時 に CKE1 ビットを 1、CKE0 ビットを 0 に設定してください。 この場合は、S MR の C OM ビットは 1 にセットされたままで使用してください。した がって、入出力ポー トとしては使用できません。また、S CK3X 端 子に中間電位が印加 しないように S CK3X 端子に接続したラインは抵抗を介して VCC 電位にプルアップする か、他のデバイスから出力を与えるかしてください。 (b)SCK3X 端子をクロック出力状態から入出力ポートに端子機能を切り替える場合 送受信を停止する際、 ① まず 1 命令で SCR3 の TE ビット、RE ビットを共に 0 にクリアすると同時に CKE1 ビットを 1、CKE0 ビットを 0 に設定してください。 ② 次に SMR の COM ビットを 0 にクリアしてください。 ③ 最後に S CR 3 の C KE1、C KE0 ビットを共に 0 にクリアしてください。この場合も SCK3X 端子に中間電位が印加しないように注意してください。 (10)サブアクティブモード、サブスリープモード時の設定について サブアクティブモード、サブスリープモード時は C PU 動作クロックがφW /2 のときのみ SCI3 が使用可能となります。SYSCR2 の SA1 ビットを 1 にセットしてください。 334 11. 14 ビット PWM 第 11 章 目次 11.1 11.2 11.3 概要............................................................................................................................................................................................................337 11.1.1 特長...........................................................................................................................................................337 11.1.2 ブロック図............................................................................................................................................337 11.1.3 端子構成.................................................................................................................................................338 11.1.4 レジスタ構成.......................................................................................................................................338 各レジスタの説明..............................................................................................................................................................................339 11.2.1 PWM コントロールレジスタ(PWCR)..............................................................................339 11.2.2 PWM データレジスタ U、L(PWDRU、PWDRL)......................................................340 11.2.3 クロック停止レジスタ 2(CKSTPR2)................................................................................340 動作説明..................................................................................................................................................................................................341 11.3.1 動作説明.................................................................................................................................................341 11.3.2 PWM の動作モード..........................................................................................................................342 11. 14 ビット PWM 336 11. 14 ビット PWM 11.1 概要 本 LSI は、14 ビット PWM(Pulse Width Modulator)を内蔵しています。ローパスフィル タを接続することで D/A 変換器として使用できます。 11.1.1 特長 14 ビット PWM の特長を以下に示します。 ■4 種類の変換周期を選択可能 1 変換周期 131,072/φ、最小変化幅 8/φ(PWCR1=1、PWCR0=1)、 1 変換周期 65,536/φ、最小変化幅 4/φ(PWCR1=1、PWCR0=0)、 1 変換周期 32,768/φ、最小変化幅 2/φ(PWCR1=0、PWCR0=1)、 または 1 変換周期 16,384/φ、最小変化幅 1/φ(PWCR1=0、PWCR0=0) の選択が可能です。 ■リップル低減を図ったパルス分割方式 ■モジュール スタンバイモードにより、 未使用時はモジュール単体 でスタンバイモ ードに設定可能 11.1.2 ブロック図 14 ビット PWM のブロック図を図 11.1 に示します。 PWDRL PWDRU φ/2 φ/4 φ/8 φ/16 PWM波形 生成部 内 部 デ ー タ バ ス PWCR PWM <記号説明> PWDRL :PWMデータレジスタL PWDRU :PWMデータレジスタU PWCR :PWMコントロールレジスタ 図 11.1 14 ビット PWM のブロック図 337 11. 14 ビット PWM 11.1.3 端子構成 14 ビット PWM の端子構成を表 11.1 に示します。 表 11.1 端子構成 名称 PWM 出力端子 略称 入出力 PWM 出力 機能 パルス分割方式 PWM 波形出力 11.1.4 レジスタ構成 14 ビット PWM のレジスタ構成を表 11.2 に示します。 表 11.2 レジスタ構成 名称 略称 R/W 初期値 PWCR W H'FC H'FFD0 PWM データレジスタ U PWDRU W H'C0 H'FFD1 PWM データレジスタ L PWDRL W H'00 H'FFD2 CKSTPR2 R/W H'FF PWM コントロールレジスタ クロック停止レジスタ 338 アドレス H'FFFB 11. 14 ビット PWM 11.2 各レジスタの説明 11.2.1 PWM コントロールレジスタ(PWCR ) ビット: 7 6 5 4 3 2 1 0 — — — — — — PWCR1 PWCR0 初期値: 1 1 1 1 1 1 0 0 R/W : — — — — — — W W PWCR は、8 ビットのライト専用レジスタで、入力クロックの選択を行います。 リセット時、PWCR は H'FC にイニシャライズされます。 ビット 7∼2:リザーブビット リザーブビットです。各ビットはリードすると常に 1 が読み出されます。ライトは無効 です。 ビット 1∼0:クロックセレクト 1∼0(PWCR1 ∼0) 14 ビット PWM に供給されるクロックを選択します。 本ビットはライト専用です。リードすると常に 1 が読み出されます。 ビット 1 ビット 0 PWCR1 PWCR0 0 0 説明 入力クロック=φ/2(t φ*=2/φ) (初期値) 1 変換周期 16,384/φ、最小変化幅 1/φの PWM 波形を生成 0 1 入力クロック=φ/4(t φ*=4/φ) 1 変換周期 32,768/φ、最小変化幅 2/φの PWM 波形を生成 1 0 入力クロック=φ/8(t φ*=8/φ) 1 変換周期 65,536/φ、最小変化幅 4/φの PWM 波形を生成 1 1 入力クロック=φ/16(t φ*=16/φ) 1 変換周期 131,072/φ、最小変化幅 8/φの PWM 波形を生成 【注】 * t φ:PWM 入力クロックの周期 339 11. 14 ビット PWM 11.2.2 PWM データレジスタ U、L(PWDRU 、PWDRL) ビット: 7 6 PWDRU — — 5 4 3 PWDRU5 PWDRU4 PWDRU3 2 1 PWDRU2 PWDRU1 初期値: 1 1 0 0 0 0 0 R/W : — — W W W W W ビット: 0 PWDRU0 0 W 7 6 5 4 3 2 1 0 PWDRL7 PWDRL6 PWDRL5 PWDRL4 PWDRL3 PWDRL2 PWDRL1 PWDRL0 初期値: 0 0 0 0 0 0 0 0 R/W : W W W W W W PWDRL W W PWDRU、PWDRL は、ライト専用の 14 ビットのレジスタで、PWDRU が上位 6 ビット、 PWDRL が下位 8 ビットの構成になっています。PWDRU、PWDRL に書き込まれた内容は PWM 波形 1 周期の High レベル幅の合計に対応します。 P WDR U、P WDR L に 14 ビットのデータをライトすると、P WDR U、P WDR L の内容が P WM 波形生成部に取り込まれ、P WM 波形生成のデータの更新が行われます。14 ビット データの設定は必ず PWDRL→PWDRU の順序で行ってください。 (1)PWDRL へ下位 8 ビットのデータをライトする。 (2)PWDRU へ上位 6 ビットのデータをライトする。 P WDR U、P WDR L は、ライト専用レジスタです。リードした場合各ビットは常に 1 が 読み出されます。 リセット時、PWDRU、PWDRL は H'C000 にイニシャライズされます。 11.2.3 クロック停止レジスタ 2(CKSTPR2) ビット: 7 6 5 4 — — — — 3 2 1 0 AECKSTP WDCKSTP PWCKSTP LDCKSTP 初期値: 1 1 1 1 1 1 1 1 R/W : — — — — R/W R/W R/W R/W CKSTPR2 は、8 ビットのリード/ライト可能なレジスタで、モジュールのモジュールス タンバイモードの制御を行います。本章では PWM に関するビットのみ説明します。他の ビットについては各モジュールの章を参照してください。 ビット 1: PWM モジュールスタンバイモード制御(PWCKSTP) PWM をモジュールスタンバイモードに設定、および解除を制御します。 PWCKSTP 340 説明 0 PWM はモジュールスタンバイモードに設定される 1 PWM のモジュールスタンバイモードは解除される (初期値) 11. 14 ビット PWM 11.3 動作説明 11.3.1 動作説明 14 ビット PWM を使用する場合、以下の順序でレジスタ設定を行ってください。 (1)PMR3 の PWM=1 として P3 0/PWM 端子を PWM 出力端子に設定します。 (2)PWCR により、1 変換周期を 131,072/φ(PWCR1=1、PWCR0=1)、65,536/φ(PWCR1 =1、PWCR0=0)、32,768/φ(PWCR1=0、PWCR0=1)、 16,384/φ(PWCR1=0、PWCR0=0)から選択します。 (3)PWDRU、PWDRL に出力波形データを設定します。このとき、必ず PWDRL→PWDRU の順序で書き込んでください。P WDR U へのライトと同時に P WM 波形生成部にデー タが取り込まれ、内部信号と同期をとって PWM 波形生成の更新が行われます。 1 変換周期は図 1 1.2 に示すように 64 個のパルスで構成され、この 1 変換周期中の High レベル幅合計(TH) が、PWDRU、PWDRL のデータに対応しています。 この関係は次式で示されます。 TH=(PWDRU、PWDRL のデータ値+64)×tφ/2 ここで tφは、PWM 入力クロックの周期で 2/φ(PWCR=H'0)、4/φ(PWCR=H'1)、 8/φ(PWCR=H'2)または 16/φ(PWCR=H'3)となります。 (例)変換周期を 32,768µs とするためには、以下のように設定します。 PWCR1=0、PWCR0=0 に設定すると、1 変換周期は 16,384/φなので、φ=0.5MHz となります。このとき、tfn=512µs、1/φ(精度)=2.0µs です。 PWCR1=0、PWCR0=1 に設定すると、1 変換周期は 32,768/φなので、φ=1MHz となります。このとき、tfn=512µs、2/φ(精度)=2.0µs です。 PWCR1=1、PWCR0=0 に設定すると、1 変換周期は 65,536/φなので、φ=2MHz となります。このとき、tfn=512µs、4/φ(精度)=2.0µs です。 したがって、1 変換周期 32,768µs とするためには、システムクロック(φ)は 0.5MHz、 1MHz、または 2MHz で使用することになります。 341 11. 14 ビット PWM 1変換周期 tf1 tH1 tf2 tf63 tH2 tH3 tH63 tf64 tH64 TH=tH1+tH2+tH3+…tH64 tf1=tf2=tf3 …=tf64 図 11.2 PWM 出力波形 11.3.2 PWM の動作モード PWM の動作モードを表 11.3 に表示します。 表 11.3 PWM の動作モード 342 サブ サブ モジュール 動作モード リセット アクティブ スリープ ウォッチ アクティブ スリープ スタンバイ スタンバイ PWCR リセット 動作 動作 保持 保持 保持 保持 保持 PWDRU リセット 動作 動作 保持 保持 保持 保持 保持 PWDRL リセット 動作 動作 保持 保持 保持 保持 保持 12. A/D 変換器 第 12 章 目次 12.1 12.2 12.3 概要............................................................................................................................................................................................................345 12.1.1 特長...........................................................................................................................................................345 12.1.2 ブロック図............................................................................................................................................346 12.1.3 端子構成.................................................................................................................................................347 12.1.4 レジスタ構成.......................................................................................................................................347 各レジスタの説明..............................................................................................................................................................................348 12.2.1 A/D リザルトレジスタ(ADRRH、ADRRL)..................................................................348 12.2.2 A/D モードレジスタ(AMR)...................................................................................................348 12.2.3 A/D スタートレジスタ(ADSR)............................................................................................350 12.2.4 クロック停止レジスタ 1(CKSTPR1)................................................................................351 動作説明..................................................................................................................................................................................................352 12.3.1 A/D 変換動作.......................................................................................................................................352 12.3.2 外部トリガによる A/D 変換器の起動....................................................................................352 12.3.3 A/D 変換器の動作モード..............................................................................................................352 12.4 割り込み要因........................................................................................................................................................................................353 12.5 使用例.......................................................................................................................................................................................................354 12.6 使用上の注意........................................................................................................................................................................................358 12.6.1 使用上の注意.......................................................................................................................................358 12.6.2 許容信号源インピーダンスについて.....................................................................................358 12.6.3 絶対精度への影響について.........................................................................................................359 12. A/D 変換器 344 12. A/D 変換器 12.1 概要 本 LSI は、抵抗ラダー方式による逐次比較型 A/D 変換器を内蔵しており、最大 8 チャネ ルのアナログ入力の測定ができます。 12.1.1 特長 A/D 変換器の特長を以下に示します。 ■10 ビットの分解能 ■入力チャネル:8 チャネル ■変換時間:1 チャネル当たり 12.4µs(5MHz 動作時) ■サンプル&ホールド機能 ■A/D 変換終了割り込み要求を発生 ■外部トリガ入力により、A/D 変換開始を指定可能 ■モジュール スタンバイモードにより、 未使用時はモジュール単体 でスタンバイモ ードに設定可能 345 12. A/D 変換器 12.1.2 ブロック図 A/D 変換器のブロック図を図 12.1 に示します。 ADTRG AMR 内 AN0 AN1 ADSR AN2 AN3 マルチプレクサ AN4 AN5 AVCC AN6 AN7 + コンパレータ コントロールロジック - AVCC 基準電圧 部 デ ー タ バ ス AVSS AVSS ADRRH ADRRL IRRAD <記号説明> AMR :A/Dモードレジスタ ADSR :A/Dスタートレジスタ ADRR :A/Dリザルトレジスタ IRRAD :A/D変換終了割り込み要求フラグ 図 12.1 A/D 変換器ブロック図 346 12. A/D 変換器 12.1.3 端子構成 A/D 変換器の端子構成を表 12.1 に示します。 表 12.1 端子構成 端子名 略称 入出力 機能 アナログ電源端子 AVCC 入力 アナログ部の電源および基準電圧 アナロググランド端子 AVSS 入力 アナログ部のグランドおよび基準電圧 アナログ入力端子 0 AN0 入力 アナログ入力チャネル 0 アナログ入力端子 1 AN1 入力 アナログ入力チャネル 1 アナログ入力端子 2 AN2 入力 アナログ入力チャネル 2 アナログ入力端子 3 AN3 入力 アナログ入力チャネル 3 アナログ入力端子 4 AN4 入力 アナログ入力チャネル 4 アナログ入力端子 5 AN5 入力 アナログ入力チャネル 5 アナログ入力端子 6 AN6 入力 アナログ入力チャネル 6 アナログ入力端子 7 AN7 入力 アナログ入力チャネル 7 外部トリガ入力端子 ADTRG 入力 A/D 変換の開始を制御する外部トリガ入力 12.1.4 レジスタ構成 A/D 変換器のレジスタ構成を表 12.2 に示します。 表 12.2 レジスタ構成 名称 略称 R/W 初期値 AMR R/W H'30 H'FFC6 ADSR R/W H'7F H'FFC7 A/D リザルトレジスタ H ADRRH R 不定 H'FFC4 A/D リザルトレジスタ L ADRRL R 不定 H'FFC5 クロック停止レジスタ 1 CKSTPRT1 R/W A/D モードレジスタ A/D スタートレジスタ H'FF アドレス H'FFFA 347 12. A/D 変換器 12.2 各レジスタの説明 12.2.1 A/D リザルトレジスタ(ADRRH、ADRRL) ビット: 5 4 3 2 1 0 ADR9 ADR8 ADR7 ADR6 ADR5 ADR4 ADR3 ADR2 ADR1 ADR0 ― ― ― ― ― ― 不定 ― ― ― ― ― ― R ― ― ― ― ― ― 7 6 5 4 3 2 1 初期値: 不定 不定 不定 不定 不定 不定 不定 R/W : R R R R R R R 0 7 6 不定 不定 R R ADRRL ADRRH ADRRH と ADRRL は、A/D 変換された結果を格納する 16 ビットのリード専用レジスタ です。 ADRRH に上位 8 ビット、ADRRL に下位 2 ビットが格納されます。 ADR R H と ADR R L は常に C PU からリード可能です。A/D 変換中は ADR R H と ADR R L の値は不定で、A/D 変換終了時に変換結果の 10 ビットデータが格納され、次の変換開始 までこのデータが保持されます。 ADRRH と ADRRL は、リセットでクリアされません。 12.2.2 A/D モードレジスタ(AMR) ビット: 7 6 5 4 3 2 1 0 CKS TRGE — — CH3 CH2 CH1 CH0 初期値: 0 0 1 1 0 0 0 0 R/W : R/W R/W — — R/W R/W R/W R/W AMR は、8 ビットのリード/ライト可能なレジスタで、A/D 変換スピードの設定、外部 トリガの選択、アナログ入力端子の指定を行います。 リセット時、AMR は H'30 にイニシャライズされます。 ビット 7:クロックセレクト(CKS) A/D 変換スピードの設定を行います。 ビット 7 【注】 変換時間 CKS 変換周期 φ=1MHz φ=5MHz 0 62/φ(初期値) 62µs 12.4µs* 1 31/φ 31µs ― * 12. 4µs 以下の変換時間では、動作が保証されません。12. 4µs 以上になるように選択し てください。 348 12. A/D 変換器 ビット 6:外部トリガセレクト(TRGE) 外部トリガ入力による A/D 変換の開始を許可または禁止します。 ビット 6 説明 TRGE 0 外部トリガによる A/D 変換の開始を禁止 (初期値) 1 外部トリガ(ADTRG)端子の立ち上がりエッジ、または立ち下がりエッジで A/D 変 換を開始* 【注】 * 外部トリガ(ADTRG)端子のエッジ選択は IEGRの IEG4により設定します。詳細 は「3.3.2(1) IRQエッジセレクトレジスタ(IEGR)」を参照してください。 ビット 5∼4:リザーブビット リザーブビットです。各ビットはリードすると常に 1 が読み出されます。ライトは無効 です。 ビット 3∼0:チャネルセレクト 3∼0(CH3∼CH0) アナログ入力チャネルの選択を行います。 チャネル選択の切り替えは、ADSF=0 の状態で行ってください。 ビット 3 ビット 2 ビット 1 ビット 0 アナログ入力チャネル CH3 CH2 CH1 CH0 0 0 * * 非選択 0 1 0 0 AN0 0 1 0 1 AN1 0 1 1 0 AN2 0 1 1 1 AN3 1 0 0 0 AN4 1 0 0 1 AN5 1 0 1 0 AN6 1 0 1 1 AN7 1 1 * * 使用禁止 (初期値) *:Don't care 349 12. A/D 変換器 12.2.3 A/D スタートレジスタ(ADSR) ビット: 7 6 5 4 3 2 1 0 ADSF — — — — — — — 初期値: 0 1 1 1 1 1 1 1 R/W : R/W — — — — — — — ADS R は、8 ビットのリード/ライト可能なレジスタで、A/D 変換の開始または停止を 指定します。 ADSF に 1 をライトまたは外部トリガのエッジ入力により、ADSF が 1 にセットされ A/D 変換が開始します。変換が終了すると変換データは ADR R H と ADR R L にセットされ、同 時に ADSF は 0 にクリアされます。 ビット 7:A/D スタートフラグ(ADSF) A/D 変換の開始および終了の確認を行います。 ビット 7 説明 ADSF 0 1 リード時 A/D 変換の終了 ライト時 A/D 変換を強制終了 リード時 A/D 変換中 ライト時 A/D 変換を開始 (初期値) ビット 6∼0:リザーブビット リザーブビットです。各ビットはリードすると常に 1 が読み出されます。ライトは無効 です。 350 12. A/D 変換器 12.2.4 クロック停止レジスタ 1(CKSTPR1) ビット: 7 ― 6 5 4 3 2 1 0 S31CKSTP S32CKSTP ADCKSTP TGCKSTP TFCKSTP TCCKSTP TACKSTP 初期値: 1 1 1 1 1 1 1 1 R/W : R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W CKSTPR1 は、8 ビットのリード/ライト可能なレジスタで、モジュールのモジュールス タンバイモードの制御を行います。本章では A/D 変換器に関するビットのみ説明します。 他のビットについては各モジュールの章を参照してください。 ビット 4: A/D 変換器モジュールスタンバイモード制御(ADCKSTP) A/D 変換器をモジュールスタンバイモードに設定、および解除を制御します。 ADCKSTP 説明 0 A/D 変換器はモジュールスタンバイモードに設定される 1 A/D 変換器のモジュールスタンバイモードは解除される (初期値) 351 12. A/D 変換器 12.3 動作説明 12.3.1 A/D 変換動作 A/D 変換器は逐次比較方式で動作し、10 ビットの変換結果が得られます。 ソフトウェアにより ADSF を 1 にセットすると、A/D 変換を開始します。ADSF は、A/D 変換中は 1 を保持しており、変換が終了すると自動的に 0 にクリアされます。 また、変換が終了すると、IRR2 の IRRAD が 1 にセットされます。このとき、IENR2 の IENAD が 1 にセットされていると、A/D 変換終了割り込みが発生します。 A/D 変換中に、AMR により変換時間や入力チャネルの切り替えを行う場合は、誤動作 を避けるために ADSF を 0 にクリアして、A/D 変換を強制終了させてから行ってください。 12.3.2 外部トリガによる A/D 変換器の起動 A/D 変換器は外部トリガ入力によって A/D 変換を開始させることができます。 外部トリガは I/O ポートの PMR1 の IRQ4 が 1 でかつ AMR の TRGE が 1 のとき、ADTRG 入力端子から入力されます。ADTRG 入力端子から IEGR の IEG4 で指定されたエッジが入 力されると、ADSR の ADSF が 1 にセットされ、A/D 変換が開始されます。 このタイミングを図 12.2 に示します。 φ ADTRG (IEG4=0のとき) ADSF A/D変換 図 12.2 外部トリガ入力タイミング 12.3.3 A/D 変換器の動作モード A/D 変換器の動作モードを表 12.3 に示します。 表 12.3 A/D 変換器の動作モード サブ 動作モード ウォッチ アクティブ モジュール スリープ スタンバイ スタンバイ AMR リセット 動作 動作 保持 保持 保持 保持 保持 ADSR リセット 動作 動作 保持 保持 保持 保持 保持 ADRRH 保持* 動作 動作 保持 保持 保持 保持 保持 ADRRL 保持* 動作 動作 保持 保持 保持 保持 保持 【注】 352 リセット アクティブ スリープ サブ * パワーオンリセット時は不定 12. A/D 変換器 12.4 割り込み要因 A/D 変換終了時(ADSF=1→0)、IRR2 の IRRAD が 1 にセットされます。 A/D 変換終了割り込みは、IENR2 の IENAD により、許可/禁止を指定できます。 詳細は「3.3 割り込み」を参照してください。 353 12. A/D 変換器 12.5 使用例 チャネル 1(AN1)をアナログ入力チャネルに選択した場合の動作例を示します。動作 タイミングを図 12.3 に示します。 (1)入力チャネルを AN1(AMR の C H3∼C H0 を"0101")、IEN AD=1 に設定して、A/D 変換を開始(ADSF=1)します。 (2)A/D 変換が終了すると、IRRAD が 1 にセットされ、A/D 変換結果が ADRRH と ADRRL に格納されます。同時に ADSF=0 となり、A/D 変換器は変換待機となります。 (3)IENAD=1 となっているため A/D 変換終了割り込み要求が発生します。 (4)A/D 割り込み処理ルーチンが開始されます。 (5)A/D 変換結果を読み出して、処理します。 (6)A/D 変換処理ルーチンの実行が終了します。 この後、ADSF=1 にセットすると A/D 変換が開始され(2)∼(6)を行います。 A/D 変換器の使用手順の概念フローを図 12.4、図 12.5 に示します。 354 変換待機 A/D変換開始 A/D変換(1) セット* セット* 【注】* ↓は、ソフトウェアによる命令実行を示します。 ADRRH ADRRL チャネル1(AN1) 動作状態 ADSF IENAD 割り込み(IRRAD) A/D変換結果(1) ↓変換結果の読み出し 変換待機 A/D変換(2) セット* A/D変換結果(2) ↓変換結果の読み出し 変換待機 12. A/D 変換器 図 12.3 A/D 変換器の動作例 355 12. A/D 変換器 START A/D変換スピードおよび入力チャネル設定 A/D変換終了割り込み禁止 A/D変換スタート ADSRの読み出し No ADSF=0? Yes ADRRH/ADRRLのデータの読み出し Yes A/D変換を行う? No END 図 12.4 A/D 変換器の使用手順の概念フロー (ソフトウェアでポーリングする場合) 356 12. A/D 変換器 START A/D変換スピードおよび入力チャネル設定 A/D変換終了割り込み許可 A/D変換スタート A/D変換終了割り込み発生? Yes No IRR2のIRRADを0クリア ADDRH/ADRRLのデータの読み出し Yes A/D変換を行う? No END 図 12.5 A/D 変換器の使用手順の概念フロー (割り込みを使用する場合) 357 12. A/D 変換器 12.6 使用上の注意 12.6.1 使用上の注意 (1)ADRRH と ADRRL の読み出しは、ADSR の ADSF が 0 のときに行ってください。 (2)A/D 変換中に隣接した端子のデジタル入力信号を変化させると変換精度に悪影響を及 ぼします。 (3)モジュールスタンバイモードを解除後、A/D 変換を開始する場合は、10 φクロック待 ってから A/D 変換をスタートしてください。 (4)アクティブモードおよびスリープモードでは、A/D 変換器が待機中でもラダー抵抗に アナログ電源電流(AI ST OP 1)が流れます。したがって、A/D 変換器をご使用にならな い場合には、AVcc をシステムの電源に接続し、クロック停止レジスタ 1(CKSTPR1) の ADC KS TP (A/D 変換器モジュールスタンバイモード制御)を 0 にすることを推奨 します。 12.6.2 許容信号源インピーダンスについて 本 LSI のアナログ入力は、信号源インピーダンスが 10k Ω以下の入力信号に対し、変換 精度が保証される設計となっております。これは A/D 変換器のサンプル&ホールド回路の 入力容量をサンプリング時間内に充電するために設けている規格で、センサの出力インピ ーダンスが 10k Ωを越える場合充電不足が生じ、A/D 変換精度が保証できなくなる場合が あります。外部に大容量を設けている場合、入力の負荷は実質的に内部入力抵抗の 10k Ω だけになりますので信号源インピーダンスは不問となります。ただし、この場合ローパス フィルタとなりますので、微分係数の大きなアナログ信号(例えば電圧の変動率が 5mV/µs 以上)には追従できない場合があります(図 12.6)。高速のアナログ信号を変換する場合 には、低インピーダンスのバッファを入れてください。 358 12. A/D 変換器 12.6.3 絶対精度への影響について 容量を付加することにより、GND とのカップリングを受けることになりますので、GND にノイズがあると絶対精度が悪化する可能性があります。必ず電気的に安定な GND に接 続してください。またフィルタ回路が実装基板上でデジタル信号と干渉したりアンテナと ならないように注意が必要です。 本LSI センサ 入力 センサ 出力インピーダンス ∼10kΩ ローパス フィルタ C∼0.1µF A/D変換器の等価回路 10kΩ Cin= 15pF 20pF 図 12.6 アナログ入力回路の例 359 12. A/D 変換器 360 13. LCDコントローラ/ ドライバ 第 13 章 目次 13.1 13.2 13.3 概要............................................................................................................................................................................................................363 13.1.1 特長...........................................................................................................................................................363 13.1.2 ブロック図............................................................................................................................................364 13.1.3 端子構成.................................................................................................................................................365 13.1.4 レジスタ構成.......................................................................................................................................365 各レジスタの説明..............................................................................................................................................................................366 13.2.1 LCD ポートコントロールレジスタ(LPCR) ..................................................................366 13.2.2 LCD コントロールレジスタ(LCR)....................................................................................367 13.2.3 LCD コントロールレジスタ 2(LCR2)..............................................................................369 13.2.4 クロック停止レジスタ 2(CKSTPR2)................................................................................371 動作説明..................................................................................................................................................................................................372 13.3.1 LCD 表示までのセッティング...................................................................................................372 13.3.2 LCD RAM と表示の関係 ...............................................................................................................374 13.3.3 輝度調整機能(V0 端子).............................................................................................................379 13.3.4 低消費電力 LCD 駆動方式............................................................................................................380 13.3.5 低消費電力モード時の動作.........................................................................................................384 13.3.6 LCD 駆動電源の強化.......................................................................................................................385 13.3.7 HD66100 との接続 ............................................................................................................................385 13. LCDコントローラ/ドライバ 362 13. LCDコントローラ/ドライバ 13.1 概要 本 LS I は、セグメントタイプの LC D コントロール回路と LC D ドライバと電源回路を内 蔵しているので、LCD パネルを直接駆動することができます。 13.1.1 特長 LCD コントローラ/ドライバの特長を以下に示します。 ■表示容量 デューティ比 内部ドライバ セグメント外部拡張ドライバ スタティック 32SEG 256SEG 1/2 32SEG 128SEG 1/3 32SEG 64SEG 1/4 32SEG 64SEG ■LCD RAM 容量 8 ビット×32 バイト(256 ビット) ■LCD RAM はワードアクセス可能 ■セグメント出力端子を 8 端子ごとにポートとして使用可能 ■デュ ーティ比によ り使用しな いコモン出 力端子をコモ ンダブルバ ッファ用(並 列接続 用)として使用可能 ■スタンバイモード以外の動作モードで表示可能 ■フレーム周波数を 11 種類より選択可能 ■電源分割抵抗を内蔵し、LCD 駆動電源を供給 ■モジュールスタンバイモードにより、未使用時はモジュール単体でスタンバイモードに 設定可能 ■ソフトウェアにより A 波形、B 波形の選択可能 363 13. LCDコントローラ/ドライバ 13.1.2 ブロック図 LCD コントローラ/ドライバのブロック図を図 13.1 に示します。 LCD駆動電源 M φ/256∼φ/2 CL2 コモン データ ラッチ φw コモン ドライバ 表示タイミング ジェネレータ COM1 COM4 SEG32/CL1 SEG31/CL2 SEG30/DO SEG29/M SEG28 LPCR LCR LCR2 内 部 デ ー タ バ ス V0 V1 V2 V3 VSS 32ビット シフト レジスタ CL1 セグメント ドライバ LCD RAM 32バイト SEG1 SEGn、DO <記号説明> LPCR :LCDポートコントロールレジスタ LCR2 :LCDコントロールレジスタ2 LCR :LCDコントロールレジスタ 図 13.1 LCDコントローラ/ドライバのブロック図 364 13. LCDコントローラ/ドライバ 13.1.3 端子構成 LCD コントローラ/ドライバの端子構成を表 13.1 に示します。 表 13.1 端子構成 端子名 記号 セグメント出力端子 SEG32 ∼SEG1 入出力 出力 機能 液晶のセグメント駆動用端子 全端子、ポートと兼用でプログラマブルに設定可能 コモン出力端子 COM 4∼COM 1 出力 液晶のコモン駆動端子 スタティック、1/2 デューティ時には端子の並列化が 可能 セグメント外部拡張 CL1 出力 表示データラッチクロック、SEG32 と兼用 信号端子 CL2 出力 表示データシフトクロック、SEG31 と兼用 M 出力 LCD交流化信号、SEG29 と兼用 DO 出力 シリアル表示データ、SEG30 と兼用 V0、V1、V2、 ― LCD電源端子 V3 外付けでパスコンを接続する場合、外部電源回路を使 用する場合に使用 13.1.4 レジスタ構成 LCD コントローラ/ドライバのレジスタ構成を表 13.2 に示します。 表 13.2 レジスタ構成 名称 LCDポートコントロールレジスタ LCDコントロールレジスタ LCDコントロールレジスタ 2 LCD RAM 略称 R/W 初期値 アドレス LPCR R/W H'00 H'FFC0 LCR R/W H'80 H'FFC1 LCR2 R/W H'60 H'FFC2 ― R/W 不定 H'F740 H'F75F クロック停止レジスタ 2 CKSTPR2 R/W H'FF H'FFFB 365 13. LCDコントローラ/ドライバ 13.2 各レジスタの説明 13.2.1 LCDポートコントロールレジスタ(LPCR) ビット: 7 6 5 4 3 2 1 0 DTS1 DTS0 CMX SGX SGS3 SGS2 SGS1 SGS0 初期値: 0 0 0 0 0 0 0 0 R/W : R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W LP CR は、8 ビットのリード/ライト可能なレジスタで、デューティ比の選択、LC D ド ライバや端子機能の選択を行います。 リセット時、LPCR は H'00 にイニシャライズされます。 ビット 7∼5:デューティ比選択 1、0(DTS1、DTS0)、コモン機能選択(CMX) DTS1、DTS0 の組み合わせで、スタティック、1/2∼1/4 デューティのいずれかを選択し ます。C MX は、デューティによって使用しないコモン端子をコモンドライブ能力を大き くするために複数の端子から同じ波形を出力するか否かを選択します。 ビット 7 ビット 6 ビット 5 DTS1 DTS0 CMX デューティ比 0 0 スタティック 0 コモンドライバ 補足説明 COM 1 COM 4、COM 3、COM 2 は使用しないで (初期値) COM 4∼COM 1 1 ください。 COM 4、COM 3、COM 2 は COM 1 と同じ 波形が出力。 COM 2∼COM 1 0 0 1/2 デューティ 1 い。 COM 4∼COM 1 1 COM 4、COM 3 は使用しないでくださ COM 4 は COM 3、COM 2 は COM 1 と同 じ波形が出力。 1 0 0 1/3 デューティ 1 1 1 0 1 366 1/4 デューティ COM 3∼COM 1 COM 4 は使用しないでください。 COM 4∼COM 1 COM 4 は使用しないでください。 COM 4∼COM 1 ― 13. LCDコントローラ/ドライバ ビット 4:拡張信号選択(SGX) S GX は S EG32/CL 1、 S EG31/CL 2、S EG30/DO、S EG29/M 端子 をセグメント端 子(S EG32∼ SEG29)として使用するか、またはセグメント外部拡張信号端子(CL1、CL2、DO、M)と して使用するかを選択します。 ビット 4 説明 SGX 【注】 0 SEG32 ∼SEG29 端子* 1 CL1、CL2、DO、M 端子 * (初期値) SGS3∼SGS0 が"0000" または"0001" のときはポートとして機能します。 ビット 3∼0:セグメントドライバ選択 3∼0(SGS3∼SGS0) SGS3∼SGS0 は使用するセグメントドライバを選択します。 ビット 4 ビット 3 ビット 2 ビット 1 ビット 0 SGX SGS3 SGS2 SGS1 SGS0 0 1 【注】 SEG32 ∼SEG1 端子の機能 SEG32 ∼ SEG24 ∼ SEG16 ∼ SEG8∼ SEG25 SEG17 SEG9 SEG1 0 0 0 0 ポート ポート ポート ポート 0 0 0 1 ポート ポート ポート ポート 0 0 1 * SEG ポート ポート ポート 0 1 0 * SEG SEG ポート ポート 0 1 1 * SEG SEG SEG ポート 1 * * * SEG SEG SEG SEG 0 0 0 0 ポート*1 ポート ポート ポート * * * * 補足説明 (初期値) 使用禁止 *:Don't care *1 SEG32 ∼SEG29 は外部拡張端子 13.2.2 LCDコントロールレジスタ(LCR) ビット: 7 6 5 4 — PSW ACT DISP 3 CKS3 2 1 0 CKS2 CKS1 CKS0 初期値: 1 0 0 0 0 0 0 0 R/W : — R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W LCR は、8 ビットのリード/ライト可能なレジスタで、LCD 駆動電源 ON/OFF 制御、表 示データの制御、フレーム周波数の選択を行います。 リセット時、LCR は H'80 にイニシャライズされます。 367 13. LCDコントローラ/ドライバ ビット 7:リザーブビット リザーブビットです。本ビットは、リードすると常に 1 が読み出されます。ライトは無 効です。 ビット 6:LCD駆動電源 ON/OFF 制御(PSW ) 低消 費電力モ ードで LC D 表示を必 要としな い場合、 また外部 電源を使 用する場 合に LC D 駆動電源を OF F 状態にすることができます。AC T を 0 とした場合、またスタンバイ モード時には本ビットとは無関係に LCD 駆動電源が OFF 状態となります。 ビット 6 説明 PSW 0 LCD駆動電源 OFF 1 LCD駆動電源 ON (初期値) ビット 5:表示機能開始(ACT) LCD コントローラ/ドライバを使用するかしないかを選択します。本ビットを 0 にクリ アすることにより、LC D コントローラ/ドライバは動作を停止します。また、P SW の値 と無関係に LC D 駆動電源が OF F 状態になります。ただし、レジスタの内容は保持されま す。 ビット 5 説明 ACT 0 LCDコントローラ/ドライバ動作停止 1 LCDコントローラ/ドライバ動作 (初期値) ビット 4:表示データ制御(DISP ) DI SP は LC D R AM の内容を表示するか LC D R AM の内容に関係なくブランクデータを 表示するかを選択します。 ビット 4 説明 DISP 368 0 ブランクデータを表示 1 LCD RAM データを表示 (初期値) 13. LCDコントローラ/ドライバ ビット 3∼0:フレーム周波数選択 3∼0(CKS3∼CKS0) 使用クロックの選択とフレーム周波数の選択を行います。サブアクティブモード、ウォ ッチモード、サブスリープモードではシステムクロック(φ)が停止するので、φ/2∼φ /256 を選択している場合は表示動作を行いません。これらのモードにおいて LC D 表示を 行う場合は、必ず使用クロックとしてφW 、φW /2 またはφW /4 を選択するようにしてくださ い。 フレーム周波数* 2 ビット 3 ビット 2 ビット 1 ビット 0 CKS3 CKS2 CKS1 CKS0 0 * 0 0 φw 128Hz* 3(初期値) 0 * 0 1 φw /2 64Hz* 3 0 * 1 * φw /4 32Hz* 3 1 0 0 0 φ/2 ― 244Hz 1 0 0 1 φ/4 977Hz 122Hz 1 0 1 0 φ/8 488Hz 61Hz 1 0 1 1 φ/16 244Hz 30.5Hz 1 1 0 0 φ/32 122Hz ― 1 1 0 1 φ/64 61Hz ― 1 1 1 0 φ/128 30.5Hz ― 1 1 1 1 φ/256 ― ― 使用クロック φ=250kHz* 1 φ=2MHz *:Don't care 【注】 *1 φ=2MHz 時のアクティブ(中速φ OSC/16)モードのフレーム周波数です。 *2 1/3 デューティ選択時は、フレーム周波数が表で示した値の 4/3 倍となります。 *3 φ W =32.768kHz時のフレーム周波数です。 13.2.3 LCDコントロールレジスタ 2(LCR2) ビット: 7 6 5 4 3 2 1 0 LCDAB — — — CDS3 CDS2 CDS1 CDS0 初期値: 0 1 1 0 0 0 0 0 R/W : R/W — — R/W R/W R/W R/W R/W LCR2 は、8 ビットのリード/ライト可能なレジスタで、A 波形/B 波形切り替えの制御、 電源分 割抵抗を電源 回路から切 り離しの制 御をする充放 電パルスの デューティ比 選択を 行います。リセット時、LCR2 は H'60 にイニシャライズされます。 369 13. LCDコントローラ/ドライバ ビット 7:A 波形/B 波形切り替えの制御(LCDAB) LCD の駆動波形を A 波形にするか B 波形にするかを選択します。 ビット 7 説明 LCDAB 0 A 波形で駆動 1 B 波形で駆動 (初期値) ビット 6、5:リザーブビット 本ビットはリザーブビットで、リードすると常に 1 が読み出されます。ライトは無効で す。 ビット 4:リザーブビット 本ビットはリザーブビットで、リードすると常に 0 が読み出されます。1 のライトは行 わないでください。 ビット 3∼0:充放電パルスのデューティ比選択(CDS3∼CDS0) ビット 3 ビット 2 ビット 1 ビット 0 CDS3 CDS2 CDS1 CDS0 デューティ比 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1/8 0 0 1 0 2/8 0 0 1 1 3/8 0 1 0 0 4/8 0 1 0 1 5/8 0 1 1 0 6/8 0 1 1 1 0 1 0 * * 1/16 1 1 * * 1/32 補足説明 High固定 (初期値) Low 固定 *:Don't care 370 13. LCDコントローラ/ドライバ 電源分割抵抗を電源回路に接続している期間のデューティ比選択を行います。 デューティ比0を選択した場合は電源分割抵抗が電源回路から切り離された状態に固定 されますので、外部回路により V1、V2、V3 端子に電源を供給してください。 充放電パルスは図 13.2 に示す波形となり、デューティ比は Tc/Tw となります。 1フレーム TW COM1 Tc Tdc Tc 充放電パルス :電源分割抵抗接続 Tdc :電源分割抵抗切断 図 13.2 A 波形 1/2 デューティ 1/2 バイアスの例 13.2.4 クロック停止レジスタ 2(CKSTPR2) ビット: 7 6 5 4 — — — — 3 2 1 0 AECKSTP WDCKSTP PWCKSTP LDCKSTP 初期値: 1 1 1 1 1 1 1 1 R/W : — — — — R/W R/W R/W R/W CKSTPR2 は、8 ビットのリード/ライト可能なレジスタで、モジュールのモジュールス タンバイモードの制御を行います。本章では LC D に関するビットのみ説明します。他の ビットについては各モジュールの章を参照してください。 ビット 0:LCDモジュールスタンバイモード制御(LDCKSTP) LCD をモジュールスタンバイモードに設定、および解除を制御します。 ビット 0 LDCKSTP 説明 0 LCDはモジュールスタンバイモードに設定される 1 LCDのモジュールスタンバイモードは解除される (初期値) 371 13. LCDコントローラ/ドライバ 13.3 動作説明 13.3.1 LCD表示までのセッティング LCD 表示を行うにはハードウェア、ソフトウェアのそれぞれについて以下のことを決定 しておく必要があります。 (1)ハードウェアのセッティング (a)1/2 デューティ使用 1/2 デューティで使用する際は V2、V3 端子を接続してください(図 13.3 参照)。 VCC V0 V1 V2 V3 VSS 図 13.3 1/2 デューティ時の LCD駆動電源の処理 (b)大パネル表示 内蔵の電源分割抵抗はインピーダンスが大きいので、大きなパネルの駆動には適さない ことがあります。大きなパネルを使用し表示が不鮮明になるときは「13.3.6 LCD駆動電 源の強化」を参照してください。また、スタティック、1/2 デューティを選択した場合、コ モン出力の駆動能力を強化することができます。デューティ比の選択時に C MX を 1 にし てください。このモードではスタティック時に COM4∼COM1 端子が同じ波形となり、1/2 デューティ時は C OM2、C OM1 端子から C OM1 波形が、C OM4、C OM3 端子からは C OM2 波 形が出力されます。 (c)輝度調整機能(V0 端子) V0 端子と V1 端子の間に抵抗を接続すると、輝度調整が可能となります。詳細は「13.3.3 輝度調整機能(V0 端子)」を参照してください。 372 13. LCDコントローラ/ドライバ (d)LCD駆動電源の設定 本 LS I は LC D 駆動電源として内蔵の電源回路を使用する方法と、外部電源回路を使用 する方法があります。 LC D 駆動電源として内蔵の電源回路を使用する場合は、V0 端子と V1 端子を外部で接続 してください。接続例を図 13.4(a)に示します。 LC D 駆動電源として外部電源回路を使用す る場合は、V1 端子に外部電源を接続し、V0 端子は外部で VCC と短絡してください。接続例を図 13.4(b)に示します。 VCC VCC V0 V0 V1 V1 V2 V2 V3 V3 VSS (a)内蔵電源回路使用 外部電源 VSS (b)外部電源回路使用 図 13.4 LCD電源端子の接続例 (e)低消費電力 LCD駆動方式 低消費電力 LC D 駆動方式を使用すると、LC D 駆動に必要とする消費電力を最適化する ことができます。詳細は「13.3.4 低消費電力 LCD駆動方式」を参照してください。 (f)セグメント外部拡張 外部に HD66100 を接続して セグメント数を拡張することができ ます。詳細は「1 3.3.7 HD66100 との接続」を参照してください。 (2)ソフトウェアのセッティング (a)デューティの選択 デューティは、DTS1、DTS0 によりスタティック、1/2 デューティ、1/3 デューティ、1/4 デューティから選択できます。 373 13. LCDコントローラ/ドライバ (b)セグメントドライバの選択 SGS3∼SGS0 により、使用するセグメントドライバを選択できます。 (c)フレーム周波数の選択 C KS3∼C KS0 を設定することでフレーム周波数 を選択することができます。フレーム周 波数は LC D パネルの指定に従って選択してください。ウォッチモード、サブアクティブ モード、サブスリープモード時のクロックの選択方法は「13.3.5 低消費電力モード時の 動作」を参照してください。 (d)A 波形、B 波形の選択 LCDAB により、使用する LCD 波形を A 波形か B 波形のどちらかを選択できます。 13.3.2 LCD RAMと表示の関係 LCD RAM と表示セグメントの関係は、デューティ比によって異なります。セグメント 外部拡張しない場合のそれぞれのデューティ比に対応した LC D R AM のマップを図 1 3.5 ∼図 1 3.8 に、セグメント外部拡張した場合の LC D R AM のマップを図 1 3.9∼図 1 3.12 に 示します。 表示に必要なレジスタ群を設定した後、デューティに対応する部分に通常の R AM と同 様な命令によってデータを書き込み、表示を ON すれば自動的に表示を開始します。RAM 設定にはワード/バイトアクセス命令が使用できます。 bit7 bit6 bit5 bit4 bit3 bit2 bit1 bit0 H'F740 SEG2 SEG2 SEG2 SEG2 SEG1 SEG1 SEG1 SEG1 H'F74F SEG32 SEG32 SEG32 SEG32 SEG31 SEG31 SEG31 SEG31 COM4 COM3 COM2 COM1 COM4 COM3 COM2 COM1 図 13.5 セグメント外部拡張しない場合の LCD RAMマップ(1/4 デューティ) 374 13. LCDコントローラ/ドライバ bit7 bit6 bit5 bit4 H'F740 SEG2 SEG2 H'F74F SEG32 COM3 bit3 bit2 bit1 bit0 SEG2 SEG1 SEG1 SEG1 SEG32 SEG32 SEG31 SEG31 SEG31 COM2 COM1 COM3 COM2 COM1 表示未使用空間 図 13.6 セグメント外部拡張しない場合の LCD RAMマップ(1/3 デューティ) H'F740 bit7 bit6 bit5 bit4 bit3 bit2 bit1 bit0 SEG4 SEG4 SEG3 SEG3 SEG2 SEG2 SEG1 SEG1 表示空間 H'F747 SEG32 SEG32 SEG31 SEG31 SEG30 SEG30 SEG29 SEG29 表示未使用空間 H'F74F COM2 COM1 COM2 COM1 COM2 COM1 COM2 COM1 図 13.7 セグメント外部拡張しない場合の LCD RAMマップ(1/2 デューティ) 375 13. LCDコントローラ/ドライバ H'F740 bit7 bit6 bit5 bit4 bit3 bit2 bit1 bit0 SEG8 SEG7 SEG6 SEG5 SEG4 SEG3 SEG2 SEG1 表示空間 H'F743 SEG32 SEG31 SEG30 SEG29 SEG28 SEG27 SEG26 SEG25 表示未使用空間 H'F74F COM1 COM1 COM1 COM1 COM1 COM1 COM1 COM1 図 13.8 セグメント外部拡張しない場合の LCD RAMマップ(スタティック) H'F740 bit7 bit6 bit5 bit4 bit3 bit2 bit1 bit0 SEG2 SEG2 SEG2 SEG2 SEG1 SEG1 SEG1 SEG1 拡張ドライバ 表示空間 H'F75F SEG64 SEG64 SEG64 SEG64 SEG63 SEG63 SEG63 SEG63 COM4 COM3 COM2 COM1 COM4 COM3 COM2 COM1 図 13.9 セグメント外部拡張した場合の LCD RAMマップ (SGX=1,SGS3∼SGS0="0000" 1/4デューティ) 376 13. LCDコントローラ/ドライバ bit7 H'F740 bit6 bit5 bit4 SEG2 SEG2 SEG2 bit3 bit2 bit1 bit0 SEG1 SEG1 SEG1 拡張ドライバ 表示空間 H'F75F SEG64 SEG64 SEG64 SEG63 SEG63 SEG63 COM3 COM2 COM1 COM3 COM2 COM1 表示未使用空間 図 13.10 セグメント外部拡張した場合の LCD RAMマップ (SGX=1,SGS3∼SGS0="0000" 1/3デューティ) H'F740 bit7 bit6 bit5 bit4 bit3 bit2 bit1 bit0 SEG4 SEG4 SEG3 SEG3 SEG2 SEG2 SEG1 SEG1 拡張ドライバ 表示空間 H'F75F SEG128 SEG128 SEG127 SEG127 SEG126 SEG126 SEG125 SEG125 COM2 COM1 COM2 COM1 COM2 COM1 COM2 COM1 図 13.11 セグメント外部拡張した場合の LCD RAMマップ ( SGX=1,SGS3∼SGS0="0000" 1/2デューティ) 377 13. LCDコントローラ/ドライバ H'F740 bit7 bit6 bit5 bit4 bit3 bit2 bit1 bit0 SEG8 SEG7 SEG6 SEG5 SEG4 SEG3 SEG2 SEG1 拡張ドライバ 表示空間 H'F75F SEG256 SEG255 SEG254 SEG253 SEG252 SEG251 SEG250 SEG249 COM1 COM1 COM1 COM1 COM1 COM1 COM1 COM1 図 13.12 セグメント外部拡張した場合の LCD RAMマップ ( SGX=1,SGS3∼SGS0="0000" スタティック) 378 13. LCDコントローラ/ドライバ 13.3.3 輝度調整機能(V0 端子) LCD 駆動電源部の詳細ブロック図を図 13.13 に示します。 V0 端子には、VCC が出力されます。これらの電圧を直接 LCD 駆動電圧として使用する場 合は V0 端子と V1 端子を短絡して使用します。また、V0 端子と V1 端子の間に可変抵抗 R を接続することにより、V1 端子に印加され る電圧を調整することができ、LC D パネルの 輝度調整が可能となります。 VCC V0 R V1 V2 V3 VSS 図 13.13 LCD駆動電源部 379 13. LCDコントローラ/ドライバ 13.3.4 低消費電力 LCD駆動方式 LCD 電源回路には、通常内蔵分割抵抗を用いるのが最も簡単な方法でありますが、内蔵 抵抗が固定のため、常に内蔵抵抗の VCC から VSS へ一定の直流電流が流れていることにな ります。この電流は LCD パネルの消費電流に依存しないため、消費電流の小さな LCD パ ネルを使用する場合、無駄な電力を消費していることになります。本 LSI にはこの無駄な 電力を改善する機能が内蔵されています。この機能を活用することにより、LCD パネルの 消費電流に最適な電源回路を得ることができます。 (1)原理 1. 図 13.14 に示すように、LCD 電源端子の V1、V2、V3 にコンデンサを外付回路として 接続します。 2. V1、V2、V3 に接続されたコンデンサは図 1 3.14 に示すような周期で充電と放電を繰 り返し、電位を保持します。 3. このとき、充電される電位は V1、V2、V3 各々の端子に相当する電位です。 (例えば、1/3 バイアス駆動の場合、V2 は V1 の 3 分の 2、V3 は V1 の 3 分の 1 の電位を 充電します。) 4. これらのコンデンサに充電された電荷により LCD パネルに電源を供給します。 5. したがって、LCD パネルの消費電流の値によって、これらのコンデンサの容量と充放 電期間が決まります。 6. 充放電期間はソフトウェアにより選択することができます。 (2)動作例(1/3 バイアス駆動の場合) 1. 図中の充電期間 Tc の間、V1、V2、V3 端子には図 13.14 に示すような電位(V2 は V1 の 3 分の 2、V3 は V1 の 3 分の 1 の電位)が内蔵分割抵抗により分圧され、外付コンデ ンサの C1、C2、C3 を充電します。この期間も LCD パネルは駆動されています。 2. 次の放電期間 Tdc には、充電は停止し、各コンデンサに充電された電荷を放電するこ とにより、LCD パネルを駆動します。 3. このとき、放電により若干の電圧降下が生じますが、充電期間とコンデンサの容量に 適切な値を選択し、LCD パネルの駆動に影響がないようにしなければなりません。 4. このようにして V1、V2、V3 に接続されたコンデンサは図 1 3.14 に示すような周期で 充電と放電を繰り返し、電位を保持しながら LCD パネルを駆動続けます。 5. 以上から分かるように、コンデンサの容量の値と充放電期間は、使用する LCD パネル の消費電流の値によって決まります。また充放電期間は CDS3∼0 により選択すること ができます。 6. 実際のコンデンサの容量と充放電期間は、LCD パネルの消費電流の要求に合わせて実 験的に決める必要がありますが、内部分割抵抗に常時直流電流が流れる場合に比べ、 最適な電流値を選択することができます。 380 13. LCDコントローラ/ドライバ 充電期間 Tc 放電期間 Tdc LCDパネル駆 Vd1 動による電荷 の放出に伴う 電圧降下 V1電位 V0 V1 V2電位 C1 V2 V1×2/3 Vd2 C2 V3電位 V3 C3 V1×1/3 Vd3 1/3バイアス方式の電源電圧変化 図 13.14 低消費電力 LCD駆動方式動作例 381 13. LCDコントローラ/ドライバ 1フレーム 1フレーム M M データ データ V1 V2 V3 VSS COM1 V1 V2 V3 VSS V1 V2 V3 VSS COM2 COM3 V1 V2 V3 VSS V1 V2 V3 VSS COM4 SEGn V1 V2 V3 VSS V1 V2 V3 VSS COM2 COM3 V1 V2 V3 VSS SEGn (a) 1/4デューティ時の波形 (b) 1/3デューティ時の波形 1フレーム 1フレーム M M データ データ COM1 V1 V2、V3 VSS COM1 COM2 V1 V2、V3 VSS SEGn SEGn V1 VSS V1 VSS (d) スタティック時の波形 (c) 1/2デューティ時の波形 図 13.15 各デューティでの出力波形(A 波形) 382 V1 V2 V3 VSS COM1 13. LCDコントローラ/ドライバ 1フレーム 1フレーム 1フレーム 1フレーム 1フレーム M M データ データ V1 V2 V3 VSS V1 V2 V3 VSS V1 V2 V3 VSS V1 V2 V3 VSS COM1 COM2 COM3 COM4 V1 V2 V3 VSS SEGn 1フレーム 1フレーム 1フレーム 1フレーム V1 V2 V3 VSS V1 V2 V3 VSS V1 V2 V3 VSS COM1 COM2 COM3 V1 V2 V3 VSS SEGn (a) 1/4デューティ時の波形 1フレーム 1フレーム (b) 1/3デューティ時の波形 1フレーム 1フレーム 1フレーム 1フレーム 1フレーム M M データ データ V1 COM1 V1 V2、V3 VSS COM1 COM2 V1 V2、V3 VSS SEGn SEGn V1 V2、V3 VSS VSS V1 VSS (d) スタティック時の波形 (c) 1/2デューティ時の波形 図 13.16 各デューティでの出力波形(B 波形) 表 13.3 出力レベルの関係 データ 0 0 1 1 M 0 1 0 1 コモン出力 V1 VSS V1 VSS セグメント出力 V1 VSS VSS V1 コモン出力 V2、V3 V2、V3 V1 VSS セグメント出力 V1 VSS VSS V1 コモン出力 V3 V2 V1 VSS セグメント出力 V2 V3 VSS V1 コモン出力 V3 V2 V1 VSS セグメント出力 V2 V3 VSS V1 スタティック 1/2 デューティ 1/3 デューティ 1/4 デューティ 383 13. LCDコントローラ/ドライバ 13.3.5 低消費電力モード時の動作 本 LSI は低消費電力モード時でも、LCD コントローラ/ドライバを動作させることがで きます。低消費電力モード時の LCD コントローラ/ドライバの動作状態を表 13.4 に示し ます。 サブア クティブモ ード/ウォッ チモード/ サブスリー プモードでは システムク ロック 発振器が停止するので、CKS3∼CKS0 でφW 、φW /2 またはφW /4 を選択していないとクロッ クが供給されず、表示が停止します。この場合 LC D パネルには直流電圧がかかる可能性 がありますので必ずφW 、φW /2 またはφW /4 を選択するようにしてください。また、アクテ ィブ(中速)モードではシステムクロックが切り替わるので、フレーム周波数が変化しな いように CKS3∼CKS0 を変更する必要があります。 表 13.4 低消費電力モードと表示動作の関係 モード サブ サブ モジュール リセット アクティブ スリープ ウォッチ アクティブ スリープ スタンバイ スタンバイ クロック 表示動作 【注】 φ 動作 動作 動作 停止 停止 停止 停止 停止*4 φW 動作 動作 動作 動作 動作 動作 停止*1 停止*4 ACT=0 停止 停止 停止 停止 停止 停止 停止*2 停止 ACT=1 停止 表示 表示 表示*3 表示*3 表示*3 停止*2 停止 *1 サブクロック発振器は停止しませんがクロックの供給は停止します。 *2 PSW に関係なく LCD駆動電源を OFFします。 *3 使用クロックにφW 、φW /2 またはφW /4 を選択していないと表示動作を行いません。 *4 LCDに供給されるクロックは停止します。 384 13. LCDコントローラ/ドライバ 13.3.6 LCD駆動電源の強化 大きなパネルを駆動する場合、内蔵の電源容量では足りないことがあります。VCC を電 源として使用した場合で電源容量が不足する場合は、電源のインピーダンスを下げること が必要です。この対策として、図 1 3.17 に示すように V1∼V3 端子に 0. 1∼0. 3µF 程度のバ イパスコンデンサを接続する方法や、新たに分割抵抗を外部に設ける方法があります。 VCC V0 V1 R 本LSI R=数kΩ∼数MΩ V2 R C=0.1∼0.3µF V3 R VSS 図 13.17 外部分割抵抗の接続方法 13.3.7 HD66100 との接続 セグメントを外部に拡張したい場合は HD66100 を接続します。HD66100 を 1 個接続す ることで 80 セグメント拡張することができます。外部拡張を行う際は LPCR の SGX によ り SEG32∼SEG29 端子の機能を拡張用信号とし、SGS3∼SGS0 に"0000"または"0001"を設定 します。外部には LC D R AM の S EG1 からのデータを出力します。 S EG28∼S EG1 はポート として機能します。 図 1 3.18 に HD66100 との接続例を示します。出力レベルはデータと M 端子出力の組み 合わせにより決定しますが、その組み合わせが HD66100 と異なります。表 13.3 に LCD 駆 動電源 の出力レベル を示します 。また、デ ューティごと のコモン/ セグメント波 形を図 13.15、図 13.16 に示します。 ACT=0 とすると CL2=0、CL1=0、M=0、DO はその瞬間に出力していたデータ(1 か 0)で停止します。また、スタンバイモード時には拡張端子はハイインピーダンス状態(フ ローティング)となります。 外部拡張を行うと LC D パネルにおける負荷が増し、内蔵電源では電流容量が足りない 場合があります。その場合は「13.3.6 LCD駆動電源の強化」を参照してください。 385 13. LCDコントローラ/ドライバ VCC V0 V1 V2 V3 本LSI VCC V1 V4 V3 V2 GND VEE SHL CL1 CL2 DI M VSS SEG32/CL1 SEG31/CL2 SEG30/DO SEG29/M HD66100 (a)1/3バイアス、1/4デューティまたは1/3デューティ VCC V0 V1 V2 V3 本LSI VCC V1 V4 V3 V2 GND VEE SHL CL1 CL2 DI M VSS SEG32/CL1 SEG31/CL2 SEG30/DO SEG29/M HD66100 (b)1/2デューティ VCC V0 V1 V2 V3 本LSI VCC V1 V4 V3 V2 GND VEE SHL CL1 CL2 DI M VSS SEG32/CL1 SEG31/CL2 SEG30/DO SEG29/M (C)スタティック 図 13.18 HD66100 との接続 386 HD66100 14. 電源回路 第 14 章 目次 14.1 概要............................................................................................................................................................................................................389 14.2 内部電源降圧回路を使用する場合(H8/3827R グループ) .......................................................................................389 14.3 内部電源降圧回路を使用しない場合(H8/3827R グループ) ..................................................................................390 14.4 H8/3827S グループの場合..............................................................................................................................................................390 14. 電源回路 388 14. 電源回路 14.1 概要 H8/3827R グループには内部電源降圧回路が内 蔵されています。この内部電源降圧回路 を使用することにより、外部 Vcc 端子に接続された電源電圧を 3.2V 以上で使用した場合、 内部電源を約 3. 2V 一定に固定することができます。このため消費される電流値は約 3. 2V で使用した場合とほぼ同一の低電流に抑えることができます。もちろん内部電源降圧回路 を使用せずに外部電源電圧と内部電源電圧を同一にして使用することも可能です。 14.2 内部電源降圧回路を使用する場合 (H8/3827R グループ) 図 14.1 に示すように、Vcc 端子に外部電源を接続し、CVcc と Vss 間に約 0.1 μ F の容量 を接続してください。この外部回路を付加するだけで内部降圧回路が有効になります。 【注】 1. 外部回路のインタフェースは Vccに接続されている外部電源電圧とVssに接続 されている GND 電位が基準となります。例えば、ポートの入出力レベルは High が Vcc レベル基準、Lowが Vss レベル基準となります。 2 . 内部電源降圧回路を使用している場合の動作周波数は Vcc=1.8V∼5 .5 V の場合 fosc=1 MHz ∼4 MHz となり、 Vcc=2.7V∼5 .5 V の場合は fosc=1 MHz ∼1 0MH z となります。 3. LCD電源、A/D 変換器のアナログ電源は内部降圧の影響は受けません。 VCC 降圧回路 内部 ロジック CVCC 内部電源 安定化容量 (約0.1μF) VSS 図 14.1 内部電源降圧回路を使用する場合の電源接続図 389 14. 電源回路 14.3 内部電源降圧回路を使用しない場合 (H8/3827R グループ) 内部電源降圧回路を使用しない場合は図 14.2 に示すように、Vcc 端子と CVcc 端子に外 部電源を接続してください。直接外部電源が内部電源に入力されます。 【注】 使用可能な電源電圧は 1. 8V∼5. 5V です。この範囲以外(1. 8V 未満、5. 5V を超える)の電 圧を入力した場合の動作は保証されません。 VCC 降圧回路 内部 ロジック CVCC 内部電源 VSS 図 14.2 内部電源降圧回路を使用しない場合の電源接続図 14.4 H8/3827S グループの場合 H8/3827S グループには Vcc 端子が 2 本ありますが、本 LSI の外部で接続してください。 390 15. 電気的特性 第 15 章 目次 15.1 H8/3827R グループ絶対最大定格(通常仕様)................................................................................................................393 15.2 H8/3827R グループ電気的特性(通常仕様).....................................................................................................................394 15.2.1 電源電圧と動作範囲.......................................................................................................................394 15.2.2 DC 特性 ..................................................................................................................................................397 15.2.3 AC 特性 ..................................................................................................................................................402 15.2.4 A/D 変換器特性..................................................................................................................................405 15.2.5 LCD 特性...............................................................................................................................................406 15.3 H8/3827R グループ絶対最大定格(広温度範囲仕様).................................................................................................407 15.4 H8/3827R グループ電気的特性(広温度範囲仕様)......................................................................................................408 15.4.1 電源電圧と動作範囲.......................................................................................................................408 15.4.2 DC 特性 ..................................................................................................................................................411 15.4.3 AC 特性 ..................................................................................................................................................416 15.4.4 A/D 変換器特性..................................................................................................................................419 15.4.5 LCD 特性...............................................................................................................................................420 15.5 H8/3827S グループ絶対最大定格..............................................................................................................................................421 15.6 H8/3827S グループ電気的特性...................................................................................................................................................422 15.6.1 電源電圧と動作範囲.......................................................................................................................422 15.6.2 DC 特性 ..................................................................................................................................................425 15.6.3 AC 特性..................................................................................................................................................430 15.6.4 A/D 変換器特性..................................................................................................................................433 15.6.5 LCD 特性...............................................................................................................................................434 15.7 動作タイミング...................................................................................................................................................................................435 15.8 出力負荷回路........................................................................................................................................................................................438 15.9 発振子の等価回路..............................................................................................................................................................................438 15.10 使用上の注意........................................................................................................................................................................................439 15. 電気的特性 392 15. 電気的特性 15.1 H8/3827R グループ絶対最大定格(通常仕様) 絶対最大定格を表 15.1 に示します。 表 15.1 絶対最大定格 項目 記号 規格値 単位 VCC , CV CC −0.3∼+7.0 V AVCC −0.3∼+7.0 V プログラム電圧 VPP −0.3∼+13.0 V 入力電圧 Vin −0.3∼VCC+0.3 V AVin −0.3∼AVCC+0.3 V 電源電圧 アナログ電源電圧 ポート B 以外 ポート B 2 動作温度 Topr −20∼+75* 保存温度 Tstg −55∼+125 【注】 備考 *1 ℃ ℃ * 1 絶対最大定格を超えて LSI を使用した場合、LSI の永久破壊となることがあります。ま た、通常動作では、「電気的特性」の条件で使用することが望ましく、この条件を超え ると LSI の誤動 作の原因になると共に、LSI の信頼性に悪影響を及ぼす ことがありま す。 * 2 動作温度とは、LSI に通電(“電気的特性 ”で示す電圧(Vc c)を印加)してもよい温 度です。 393 15. 電気的特性 15.2 H8/3827R グループ電気的特性(通常仕様) 15.2.1 電源電圧と動作範囲 電源電圧と動作範囲(網かけ部)を以下に示します。 (1)電源電圧と発振周波数の範囲 fW(kHz) fosc(MHz) 16.0 10.0 38.4 32.768 4.0 2.0 1.8 2.7 4.5 5.5 VCC(V) 1.8 3.0 5.5 4.5 VCC(V) ・アクティブ(高速)モード ・すべての動作モード ・スリープ(高速)モード ・内部電源降圧回路不使用 fosc(MHz) ・【注】参照 10.0 4.0 2.0 1.8 2.7 5.5 VCC(V) ・アクティブ(高速)モード ・スリープ(高速)モード ・内部電源降圧回路使用 ・【注】参照 【注】 foscは、発振子の周波数です。外部クロック使用時は、fosc=1MHzがminとなります。 394 15. 電気的特性 (2)電源電圧と動作周波数の範囲 19.2 5.0 16.384 2.0 1.0 (0.5) 9.6 1.8 2.7 4.5 5.5 VCC(V) ・アクティブ(高速)モード ・スリープ(高速)モード(CPUを除く) ・内部電源降圧回路不使用 ・*1参照 8.192 4.8 4.096 1000 φ(kHz) φSUB(kHz) φ(MHz) 8.0 1.8 3.6 5.5 VCC(V) 625 ・サブアクティブモード ・サブスリープモード(CPUを除く) 250 ・ウォッチモード(CPUを除く) 15.625 (7.813) 1.8 2.7 4.5 5.5 VCC(V) ・アクティブ(中速)モード (A/D変換器を除く) ・スリープ(中速)モード (A/D変換器を除く) ・内部電源降圧回路不使用 φ(MHz) ・*2参照 5.0 2.0 1.0 (0.5) 1.8 2.7 5.5 VCC(V) ・アクティブ(高速)モード ・スリープ(高速)モード(CPUを除く) ・内部電源降圧回路使用 φ(kHz) ・*1参照 625 【注】 *1: ( ) 内の数字は、外部クロックを使用す る場合の最低動作周波数。 発振子を使用する場合の最低動作周波数 250 は、φ=1MHzになります。 15.625 (7.813) *2: ( ) 内の数字は、外部クロックを使用す 1.8 2.7 ・アクティブ(中速)モード 5.5 VCC(V) る場合の最低動作周波数。 発振子を使用する場合の最低動作周波数 は、φ=15.625kHzになります。 (A/D変換器を除く) ・スリープ(中速)モード (A/D変換器を除く) ・内部電源降圧回路使用 ・*2参照 395 15. 電気的特性 1000 5.0 φ(kHz) φ(MHz) (3)アナログ電源電圧と A/D 変換器の動作範囲 1.0 625 500 0.5 1.8 2.7 4.5 1.8 5.5 2.7 4.5 5.5 AVCC(V) AVCC(V) ・アクティブ(中速)モード ・スリープ(高速)モード ・スリープ(中速)モード ・内部電源降圧回路不使用時、使用時共通 ・内部電源降圧回路不使用 φ(kHz) ・アクティブ(高速)モード 625 500 1.8 2.7 4.5 5.5 AVCC(V) ・アクティブ(中速)モード ・スリープ(中速)モード ・内部電源降圧回路使用 396 15. 電気的特性 15.2.2 DC 特性 DC 特性を表 15.2 に示します。 表 15.2 DC 特性 (特記なき場合、VCC=1.8∼5.5V、AV CC=1.8∼5.5V、VSS =AV SS =0.0V、Ta=−20∼+75℃*4、サブアクティブモードを含む) 規格値 項目 入力 High レベル電圧 記号 VIH 適用端子 min. typ. max. 単位 VCC=4.0∼5.5V 0.8VCC ― VCC+0.3 V 上記以外 0.9VCC ― VCC+0.3 RXD31 、RXD32 VCC=4.0∼5.5V 0.7VCC ― VCC+0.3 UD 上記以外 0.8VCC ― VCC+0.3 OSC1 VCC=4.0∼5.5V 0.8VCC ― VCC+0.3 上記以外 0.9VCC ― VCC+0.3 X1 VCC=1.8∼5.5V 0.9VCC ― VCC+0.3 V P10∼P17、 VCC=4.0∼5.5V 0.7VCC ― VCC+0.3 V 上記以外 0.8VCC ― VCC+0.3 VCC=4.0∼5.5V 0.7VCC ― AV CC+0.3 上記以外 0.8VCC ― AV CC+0.3 RES、 測定条件 備考 WKP0∼WKP7、 IRQ0∼IRQ4、 AEVL、AEVH、 TMIC、TMIF、 TMIG SCK31 、SCK32 、 ADTRG V V P30∼P37、 P40∼P43、 P50∼P57、 P60∼P67、 P70∼P77、 P80∼P87、 PA 0∼PA 3 PB 0∼PB 7 397 15. 電気的特性 規格値 項目 入力 Low 記号 VIL レベル電圧 適用端子 min. typ. max. 単位 VCC=4.0∼5.5V −0.3 ― 0.2VCC V 上記以外 −0.3 ― 0.1VCC RXD31 、RXD32 VCC=4.0∼5.5V −0.3 ― 0.3VCC UD 上記以外 −0.3 ― 0.2VCC OSC1 内部降圧使用時 −0.3 ― 0.2 VCC=4.0∼5.5V −0.3 ― 0.2VCC 上記以外 −0.3 ― 0.1VCC X1 VCC=1.8∼5.5V −0.3 ― 0.1VCC V P10∼P17、 VCC=4.0∼5.5V −0.3 ― 0.3VCC V 上記以外 −0.3 ― 0.2VCC VCC−1.0 ― ― VCC−0.5 ― ― VCC−0.3 ― ― RES、 測定条件 WKP0∼WKP7、 IRQ0∼IRQ4、 AEVL、AEVH、 TMIC、TMIF、 TMIG SCK31 、SCK32 、 ADTRG V V P30∼P37、 P40∼P43、 P50∼P57、 P60∼P67、 P70∼P77、 P80∼P87、 PA 0∼PA 3 PB 0∼PB 7 出力 High レベル電圧 VOH P10∼P17、 P30∼P37、 P40∼P42、 P50∼P57、 VCC=4.0∼5.5V −IOH =1.0mA VCC=4.0∼5.5V −IOH =0.5mA P60∼P67、 P70∼P77、 P80∼P87、 PA 0∼PA 3 398 −IOH =0.1mA V 備考 15. 電気的特性 規格値 項目 出力 Low 記号 VOL レベル電圧 適用端子 測定条件 min. typ. max. 単位 ― ― 0.6 V IOL =0.4mA ― ― 0.5 IOL =0.4mA ― ― 0.5 VCC=4.0∼5.5V ― ― 1.5 ― ― 0.6 IOL =0.4mA ― ― 0.5 VIN=0.5V∼VCC−0.5V ― ― 20.0 ― ― 1.0 VIN=0.5V∼VCC−0.5V ― ― 1.0 PB 0∼PB 7 VIN=0.5V∼AV CC−0.5V ― ― 1.0 P10∼P17、 VCC=5V、VIN=0V 50.0 ― 300.0 µA ― 35.0 ― µA P10∼P17、 VCC=4.0∼5.5V P40∼P42 IOL =1.6mA P50∼P57、 備考 P60∼P67、 P70∼P77、 P80∼P87、 PA 0∼PA 3 P30∼P37 IOL =10mA VCC=4.0∼5.5V IOL =1.6mA 入出力 |IIL| RES、P43 リーク電流 OSC1、X1、 µA *2 *1 µA P10∼P17、 P30∼P37、 P40∼P42、 P50∼P57、 P60∼P67、 P70∼P77、 P80∼P87、 PA 0∼PA 3 プルアップ MOS 電流 −Ip P30∼P37、 P50∼P57、 VCC=2.7V、VIN=0V 参考値 P60∼P67 399 15. 電気的特性 規格値 項目 入力容量 記号 CIN 適用端子 電源、RES、P43、 測定条件 f=1MHz、VIN=0V、 min. typ. max. 単位 備考 ― ― 15.0 pF ― ― 80.0 *2 ― ― 15.0 *1 ― ― 50.0 *2 ― ― 15.0 *1 ― ― 15.0 ― 4.5 6.5 PB 0∼PB 7 端子を除く Ta=25℃ 全入力端子 RES P43 PB 0∼PB 7 アクティブモード IOPE1 VCC 消費電流 アクティブ(高速)モード mA *3 *5 VCC=5V、fOSC=10MHz *6 IOPE2 スリープモード ISLEEP VCC VCC アクティブ(中速)モード ― 1.3 2.0 mA *3 VCC=5V、fOSC=10MHz *5 128 分周 *6 VCC=5V、fOSC=10MHz ― 2.5 4.0 mA *3 *5 消費電流 *6 サブアクティブ ISUB VCC モード消費電流 VCC=2.7V、LCD 点灯 ― 15 30 µA *3 32kHz 水晶発振子使用時 *5 (φSUB=φW /2) *6 VCC=2.7V、LCD 点灯 ― 8 ― µA *3 *5 32kHz 水晶発振子使用時 (φSUB=φW /8) 参考値 *6 サブスリープモード ISUBSP VCC 消費電流 ウォッチモード IWATCH VCC 消費電流 スタンバイ ISTBY VCC VCC=2.7V、LCD 点灯 ― 7.5 16 µA 32kHz 水晶発振子使用時 *5 (φSUB=φW /2) *6 VCC=2.7V 、32kHz ― 2.8 6 µA *5 LCD 未使用 *6 32kHz 水晶発振子未使用時 ― 1.0 5.0 µA VRAM VCC 1.5 ― ― V *3 *5 IOL ポート 3 レベル許容電流 以外の出力端子 (1 端子当たり) ポート 3 全出力端子 400 *3 *5 保持電圧 出力 Low *3 水晶発振子使用時 モード消費電流 RAM データ *3 VCC=4.0V∼5.5V ― ― 2.0 VCC=4.0V∼5.5V ― ― 10.0 ― ― 0.5 mA 15. 電気的特性 規格値 項目 出力 Low 記号 適用端子 Σ IOL 測定条件 ポート 3 レベル許容電流 以外の出力端子 (総和) ポート 3 min. typ. max. 単位 VCC=4.0V∼5.5V ― ― 40.0 mA VCC=4.0V∼5.5V ― ― 80.0 ― ― 20.0 VCC=4.0V∼5.5V ― ― 2.0 上記以外 ― ― 0.2 VCC=4.0V∼5.5V ― ― 15.0 上記以外 ― ― 10.0 全出力端子 出力 High −IOH 全出力端子 備考 mA レベル許容電流 (1 端子当たり) 出力 High Σ−IOH 全出力端子 mA レベル許容電流 (総和) 【注】 TEST 端子は、VSS に接続してください。 *1 マスク ROM 製品に適用します。 *2 HD6473827R に適用します。 *3 消費電流測定時の端子の状態 モード RES 端子 アクティブ(高速) VCC 内部状態 CPU のみ動作 各端子 LCD 電源 VCC 停止 発振端子 システムクロック発振器: モード(IOPE1) 水晶発振子 サブクロック発振器: アクティブ(中速) モード(IOPE2) X1 端子=GND スリープモード VCC タイマのみ動作 VCC 停止 サブアクティブ VCC CPU のみ動作 VCC 停止 システムクロック発振器: モード 水晶発振子 サブスリープ VCC モード タイマのみ動作 VCC 停止 サブクロック発振器: CPU は停止 ウォッチモード VCC 時計用タイム 水晶発振子 VCC 停止 VCC 停止 ベースのみ動作 CPU は停止 スタンバイモード VCC CPU、タイマ システムクロック発振器: 共に停止 水晶発振子 サブクロック発振器: X1 端子=GND *4 チップ出荷品の電気的特性保証温度は 75℃です。 *5 プルアップ MOS や出力バッファに流れる電流は除きます。 *6 内部降圧使用時 401 15. 電気的特性 15.2.3 AC 特性 制御信号タイミングを表 1 5.3 に、シリアルインタフェースタイミングを表 1 5.4 に示し ます。 表 15.3 制御信号タイミング (特記なき場合、VCC=1.8∼5.5V、AV CC=1.8∼5.5V、VSS =AV SS =0.0V、Ta=−20∼+75℃*4、サブアクティブモードを含む) 規格値 項目 システムクロック 記号 fOSC 適用端子 OSC1、OSC2 発振器発振周波数 OSC クロック tOSC OSC1、OSC2 測定条件 min. typ. max. 単位 参照図 VCC=4.5∼5.5V 2 ― 16 MHz *2 VCC=2.7∼5.5V 2 ― 10 VCC=1.8∼5.5V 2 ― 4 VCC=4.5∼5.5V 62.5 ― ns 図 15.1 (φOSC)サイクル時間 VCC=2.7∼5.5V VCC=1.8∼5.5V 100 250 ― ― 500 (1000) *2 *3 500 図 15.1 (1000) *3 500 (1000) システムクロック tcyc (φ)サイクル時間 サブクロック発振器 fW X1、X2 2 ― 128 tOSC ― ― 244.1 µs ― 32.768 ― kHz ― µs 図 15.1 tW *1 発振周波数 または 38.4 ウォッチクロック tW X1、X2 ― (φW )サイクル時間 30.5 または 26.0 サブクロック tsubcyc 2 ― 8 2 ― ― (φSUB)サイクル時間 インストラクション サイクル時間 発振安定時間 tcyc tsubcyc trc OSC1、OSC2 図 15.9 の場合 ― 20 45 µs *2 VCC=2.2∼5.5V 図 15.9 の場合 ― 0.1 8 ms ― ― 50 ms ― ― 2.0 s VCC=2.2∼5.5V 上記以外 X1、X2 402 図 15.9 図 15.9 15. 電気的特性 規格値 項目 記号 外部クロック tCPH 適用端子 OSC1 測定条件 VCC=4.5∼5.5V min. typ. max. 単位 参照図 25 ― ― ns 図 15.1 *2 High レベル幅 VCC=2.7∼5.5V 40 ― ― VCC=1.8∼5.5V 100 ― ― 15.26 ― µs ― ns ― X1 図 15.1 または 13.02 外部クロック tCPL OSC1 VCC=4.5∼5.5V 25 ― 図 15.1 *2 Low レベル幅 VCC=2.7∼5.5V 40 VCC=1.8∼5.5V X1 ― ― 図 15.1 100 ― ― ― 15.26 ― µs 6 ns または 13.02 外部クロック tCPr OSC1 VCC=4.5∼5.5V ― ― *2 立ち上がり時間 VCC=2.7∼5.5V ― ― 10 VCC=1.8∼5.5V ― ― 25 ― ― 55.0 ns 図 15.1 ― ― 6 ns 図 15.1 X1 外部クロック tCPf OSC1 VCC=4.5∼5.5V 図 15.1 *2 立ち下がり時間 RES 端子 図 15.1 tREL VCC=2.7∼5.5V ― ― VCC=1.8∼5.5V 図 15.1 10 ― ― 25 X1 ― ― 55.0 ns 図 15.1 RES 10 ― ― tcyc 図 15.2 2 ― ― tcyc 図 15.3 Low レベル幅 入力端子 tIH IRQ0∼IRQ4、 WKP0∼WKP7、 High レベル幅 tsubcyc ADTRG、 TMIC、 TMIF、TMIG、 AEVL、AEVH 入力端子 tIL IRQ0∼IRQ4、 2 ― ― WKP0∼WKP7、 Low レベル幅 tcyc 図 15.3 tsubcyc ADTRG、 TMIC、 TMIF、TMIG、 AEVL、AEVH UD 端子 tUDH 最小変化幅 tUDL 【注】 UD 4 ― ― tcyc 図 15.4 tsubcyc *1 システムコントロールレジスタ 2(SYSCR2)の SA1、SA0 の設定により決定します。 *2 内部電源降圧回路不使用 *3 ( )内の数字は、外部クロックを入力する場合の tosc max 値です。 *4 チップ出荷品の電気的特性保証温度は 75℃です。 403 15. 電気的特性 表 15.4 シリアルインタフェース(SCI31、SCI32)タイミング (特記なき場合、VCC=1.8∼5.5V、AV CC=1.8∼5.5V、VSS =AV SS =0.0V、Ta=−20∼+75℃*2) 規格値 項目 記号 入力 調歩同期 クロックサイクル クロック同期 測定条件 tscyc min. typ. max. 単位 参照図 4 ― ― tcyc 図 15.5 6 ― ― または tsubcyc 入力クロックパルス幅 tSCKW 送信データ遅延時間(クロック同期) tTXD 0.4 ― 0.6 tscyc 図 15.5 VCC=4.0∼5.5V ― ― 1 tcyc 図 15.6 上記以外 ― ― 1 または tsubcyc 受信データセットアップ時間(クロック同期) tRXS VCC=4.0∼5.5V 200.0 ― ― ns 図 15.6 *1 受信データホールド時間(クロック同期) tRXH 上記以外 400.0 ― ― VCC=4.0∼5.5V 200.0 ― ― 図 15.6 ns 図 15.6 *1 上記以外 【注】 *1 内部電源降圧回路不使用 *2 チップ出荷品の電気的特性保証温度は 75℃です。 404 400.0 ― ― 図 15.6 15. 電気的特性 15.2.4 A/D 変換器特性 A/D 変換器特性を表 15.5 に示します。 表 15.5 A/D 変換器特性 (特記なき場合、VCC=1.8∼5.5V、VSS =AV SS =0.0V、Ta=−20∼+75℃*6) 規格値 項目 記号 適用端子 アナログ電源電圧 AV CC AV CC アナログ入力電圧 AV IN AN0∼AN7 アナログ電源電流 AI OPE AV CC 測定条件 AV CC=5.0V AI STOP1 AV CC min. typ. max. 単位 備考 1.8 ― 5.5 V *1 −0.3 ― AV CC+0.3 V ― ― 1.5 mA ― 600 ― µA *2 参考値 AI STOP2 AV CC アナログ入力容量 CAIN 許容信号源 RAIN AN0∼AN7 ― ― 5 µA ― ― 15.0 pF ― ― 10.0 kΩ ― ― 10 ビット ― ― ±2.5 LSB ― ― ±5.5 ― ― ±7.5 ― ― ±0.5 LSB ― ― ±3.0 LSB ― ― ±6.0 ― ― ±8.0 12.4 ― 124 62 ― 124 *3 インピーダンス 分解能(データ長) 非直線性誤差 AV CC=2.7∼5.5V *4 VCC=2.7∼5.5V AV CC=2.7∼5.5V VCC=2.7∼5.5V 上記以外 量子化誤差 絶対精度 AV CC=2.7∼5.5V *5 *4 VCC=2.7∼5.5V AV CC=2.0∼5.5V VCC=2.0∼5.5V 上記以外 変換時間 AV CC=2.7∼5.5V *5 µs *4 VCC=2.7∼5.5V 上記以外 【注】 *1 A/D 変換器を使用しない場合は AVCC=VCC としてください。 *2 AI STOP1 はアクティブモード、スリープモードでの A/D 変換待機時の電流値です。 * 3 AI STOP2 はリセット、スタンバイ モード、ウォッチモード、サブアクティブモード 、およびサブスリープモー ドでの A/D 変換待機時の電流値です。 *4 内部電源降圧回路不使用 *5 変換時間 62µ s *6 チップ出荷品の電気的特性保証温度は 75℃です。 405 15. 電気的特性 15.2.5 LCD 特性 LCD 特性を表 15.6 に示します。 表 15.6 LCD 特性 (特記なき場合、VCC=1.8∼5.5V、AV CC=1.8∼5.5V、VSS =AV SS =0.0V、Ta=−20∼+75℃*3、サブアクティブモードを含む) 規格値 項目 セグメントドライバ 記号 VDS 適用端子 SEG1∼SEG32 降下電圧 測定条件 ID =2µA min. typ. max. 単位 備考 ― ― 0.6 V *1 ― ― 0.3 V *1 0.5 3.0 9.0 MΩ 2.2 ― 5.5 V *2 V1=2.7∼5.5V コモンドライバ VDC COM 1∼COM 4 降下電圧 ID =2µA V1=2.7∼5.5V LCD 電源 V1−VSS 間 RLCD 分割抵抗 液晶表示電圧 【注】 VLCD V1 *1 電源端子 V1、V2、V3、VSS から各セグメント端子またはコモン端子までの電圧降下です。 *2 液晶表示電圧を外部電源より供給する場合は、V1≧V2≧V3≧VSS の関係を維持してください。 *3 チップ出荷品の電気的特性保証温度は 75℃です。 表 15.7 セグメント外部拡張 AC 特性 (特記なき場合、VCC=1.8∼5.5V、VSS =0.0V、Ta=−20∼+75℃*2、サブアクティブモードを含む) 規格値 項目 クロック High 記号 適用端子 測定条件 min. typ. max. 単位 参照図 1 tCWH CL1、CL2 * 800.0 ― ― ns 図 15.7 tCWL CL2 *1 800.0 ― ― ns 図 15.7 tCSU CL1、CL2 *1 500.0 ― ― ns 図 15.7 tSU DO *1 300.0 ― ― ns 図 15.7 tDH DO *1 300.0 ― ― ns 図 15.7 −1000.0 ― 1000.0 ns 図 15.7 ― ― 170.0 ns 図 15.7 レベル幅 クロック Low レベル幅 クロックセットアップ 時間 データセットアップ 時間 データ保持時間 M 遅延時間 tDM M クロック立ち上がり tCT CL1、CL2 1 * 立ち下がり時間 【注】 *1 フレーム周波数を 488Hz∼30.5Hz に設定したときの値です。 *2 チップ出荷品の電気的特性保証温度は 75℃です。 406 15. 電気的特性 15.3 H8/3827R グループ絶対最大定格(広温度範囲仕様) 絶対最大定格を表 15.8 に示します。 表 15.8 絶対最大定格 項目 記号 規格値 単位 VCC , CV CC −0.3∼+7.0 V AVCC −0.3∼+7.0 V プログラム電圧 VPP −0.3∼+13.0 V 入力電圧 Vin −0.3∼VCC+0.3 V AVin −0.3∼AVCC+0.3 V 動作温度 Topr −40∼+85 ℃ 保存温度 Tstg −55∼+125 ℃ 電源電圧 アナログ電源電圧 ポート B 以外 ポート B 備考 * 【注】* 絶対最大定格を超えて LSI を使用した場合、LSI の永久破壊となることがあります。また、 通常動作では、「電気的特性」の条件で使用することが望ましく、この条件を超えると LSI の誤動作の原因になると共に、LSI の信頼性に悪影響を及ぼすことがあります。 407 15. 電気的特性 15.4 H8/3827R グループ電気的特性(広温度範囲仕様) 15.4.1 電源電圧と動作範囲 電源電圧と動作範囲(網かけ部)を以下に示します。 (1)電源電圧と発振周波数の範囲 fW(kHz) fosc(MHz) 16.0 10.0 38.4 32.768 4.0 2.0 1.8 2.7 4.5 5.5 VCC(V) 1.8 3.0 5.5 4.5 VCC(V) ・アクティブ(高速)モード ・すべての動作モード ・スリープ(高速)モード ・内部電源降圧回路不使用 fosc(MHz) ・【注】参照 10.0 4.0 2.0 1.8 2.7 5.5 VCC(V) ・アクティブ(高速)モード ・スリープ(高速)モード ・内部電源降圧回路使用 ・【注】参照 【注】 foscは、発振子の周波数です。外部クロック使用時は、fosc=1MHzがminとなります。 408 15. 電気的特性 (2)電源電圧と動作周波数の範囲 19.2 5.0 16.384 2.0 1.0 (0.5) 9.6 1.8 2.7 4.5 5.5 VCC(V) ・アクティブ(高速)モード ・スリープ(高速)モード(CPUを除く) ・内部電源降圧回路不使用 ・*1参照 8.192 4.8 4.096 1000 φ(kHz) φSUB(kHz) φ(MHz) 8.0 1.8 3.6 5.5 VCC(V) 625 ・サブアクティブモード ・サブスリープモード(CPUを除く) 250 ・ウォッチモード(CPUを除く) 15.625 (7.813) 1.8 2.7 4.5 5.5 VCC(V) ・アクティブ(中速)モード (A/D変換器を除く) ・スリープ(中速)モード (A/D変換器を除く) ・内部電源降圧回路不使用 φ(MHz) ・*2参照 5.0 2.0 1.0 (0.5) 1.8 2.7 5.5 VCC(V) ・アクティブ(高速)モード ・スリープ(高速)モード(CPUを除く) ・内部電源降圧回路使用 φ(kHz) ・*1参照 625 【注】 *1: ( ) 内の数字は、外部クロックを使用す る場合の最低動作周波数。 発振子を使用する場合の最低動作周波数 250 は、φ=1MHzになります。 15.625 (7.813) *2: ( ) 内の数字は、外部クロックを使用す 1.8 2.7 ・アクティブ(中速)モード 5.5 VCC(V) る場合の最低動作周波数。 発振子を使用する場合の最低動作周波数 は、φ=15.625kHzになります。 (A/D変換器を除く) ・スリープ(中速)モード (A/D変換器を除く) ・内部電源降圧回路使用 ・*2参照 409 15. 電気的特性 1000 5.0 φ(kHz) φ(MHz) (3)アナログ電源電圧と A/D 変換器の動作範囲 1.0 625 500 0.5 1.8 2.7 4.5 1.8 5.5 2.7 4.5 5.5 AVCC(V) AVCC(V) ・アクティブ(中速)モード ・スリープ(高速)モード ・スリープ(中速)モード ・内部電源降圧回路不使用時、使用時共通 ・内部電源降圧回路不使用 φ(kHz) ・アクティブ(高速)モード 625 500 1.8 2.7 4.5 5.5 AVCC(V) ・アクティブ(中速)モード ・スリープ(中速)モード ・内部電源降圧回路使用 410 15. 電気的特性 15.4.2 DC 特性 DC 特性を表 15.9 に示します。 表 15.9 DC 特性(1) (特記なき場合、VCC=1.8∼5.5V、AV CC=1.8∼5.5V、VSS =AV SS =0.0V、Ta=−40∼+85℃、サブアクティブモードを含む) 規格値 項目 入力 High レベル電圧 記号 VIH 適用端子 min. typ. max. 単位 VCC=4.0∼5.5V 0.8VCC ― VCC+0.3 V 上記以外 0.9VCC ― VCC+0.3 RXD31 、RXD32 VCC=4.0∼5.5V 0.7VCC ― VCC+0.3 UD 上記以外 0.8VCC ― VCC+0.3 OSC1 VCC=4.0∼5.5V 0.8VCC ― VCC+0.3 上記以外 0.9VCC ― VCC+0.3 X1 VCC=1.8∼5.5V 0.9VCC ― VCC+0.3 V P10∼P17、 VCC=4.0∼5.5V 0.7VCC ― VCC+0.3 V 上記以外 0.8VCC ― VCC+0.3 VCC=4.0∼5.5V 0.7VCC ― AV CC+0.3 上記以外 0.8VCC ― AV CC+0.3 RES、 測定条件 備考 WKP0∼WKP7、 IRQ0∼IRQ4、 AEVL、AEVH、 TMIC、TMIF、 TMIG SCK31 、SCK32 、 ADTRG V V P30∼P37、 P40∼P43、 P50∼P57、 P60∼P67、 P70∼P77、 P80∼P87、 PA 0∼PA 3 PB 0∼PB 7 411 15. 電気的特性 規格値 項目 入力 Low 記号 VIL レベル電圧 適用端子 min. typ. max. 単位 VCC=4.0∼5.5V −0.3 ― 0.2VCC V 上記以外 −0.3 ― 0.1VCC RXD31 、RXD32 VCC=4.0∼5.5V −0.3 ― 0.3VCC UD 上記以外 −0.3 ― 0.2VCC OSC1 内部降圧使用時 −0.3 ― 0.2 VCC=4.0∼5.5V −0.3 ― 0.2VCC 上記以外 −0.3 ― 0.1VCC X1 VCC=1.8∼5.5V −0.3 ― 0.1VCC V P10∼P17、 VCC=4.0∼5.5V −0.3 ― 0.3VCC V 上記以外 −0.3 ― 0.2VCC VCC−1.0 ― ― VCC−0.5 ― ― VCC−0.3 ― ― RES、 測定条件 WKP0∼WKP7、 IRQ0∼IRQ4、 AEVL、AEVH、 TMIC、TMIF、 TMIG SCK31 、SCK32 、 ADTRG V V P30∼P37、 P40∼P43、 P50∼P57、 P60∼P67、 P70∼P77、 P80∼P87、 PA 0∼PA 3 PB 0∼PB 7 出力 High レベル電圧 VOH P10∼P17、 P30∼P37、 P40∼P42、 P50∼P57、 VCC=4.0∼5.5V −IOH =1.0mA VCC=4.0∼5.5V −IOH =0.5mA P60∼P67、 P70∼P77、 P80∼P87、 PA 0∼PA 3 412 −IOH =0.1mA V 備考 15. 電気的特性 規格値 項目 出力 Low 記号 VOL レベル電圧 適用端子 測定条件 min. typ. max. 単位 ― ― 0.6 V IOL =0.4mA ― ― 0.5 IOL =0.4mA ― ― 0.5 VCC=4.0∼5.5V ― ― 1.5 ― ― 0.6 IOL =0.4mA ― ― 0.5 VIN=0.5V∼VCC−0.5V ― ― 20.0 ― ― 1.0 VIN=0.5V∼VCC−0.5V ― ― 1.0 PB 0∼PB 7 VIN=0.5V∼AV CC−0.5V ― ― 1.0 P10∼P17、 VCC=5V、VIN=0V 50.0 ― 300.0 µA ― 35.0 ― µA P10∼P17、 VCC=4.0∼5.5V P40∼P42 IOL =1.6mA P50∼P57、 備考 P60∼P67、 P70∼P77、 P80∼P87、 PA 0∼PA 3 P30∼P37 IOL =10mA VCC=4.0∼5.5V IOL =1.6mA 入出力 |IIL| RES、P43 リーク電流 OSC1、X1、 µA *2 *1 µA P10∼P17、 P30∼P37、 P40∼P42、 P50∼P57、 P60∼P67、 P70∼P77、 P80∼P87、 PA 0∼PA 3 プルアップ MOS 電流 −Ip P30∼P37、 P50∼P57、 VCC=2.7V、VIN=0V 参考値 P60∼P67 413 15. 電気的特性 規格値 項目 入力容量 記号 CIN 適用端子 電源、RES、P43、 測定条件 f=1MHz、VIN=0V、 min. typ. max. 単位 備考 ― ― 15.0 pF ― ― 80.0 *2 ― ― 15.0 *1 ― ― 50.0 *2 ― ― 15.0 *1 ― ― 15.0 ― 4.5 6.5 PB 0∼PB 7 端子を除く Ta=25℃ 全入力端子 RES P43 PB 0∼PB 7 アクティブモード IOPE1 VCC 消費電流 アクティブ(高速)モード mA *3 *4 VCC=5V、fOSC=10MHz *5 IOPE2 スリープモード ISLEEP VCC VCC アクティブ(中速)モード ― 1.3 2.0 mA *3 VCC=5V、fOSC=10MHz *4 128 分周 *5 VCC=5V、fOSC=10MHz ― 2.5 4.0 mA *3 *4 消費電流 *5 サブアクティブ ISUB VCC モード消費電流 VCC=2.7V、LCD 点灯 ― 15 30 µA *3 32kHz 水晶発振子使用時 *4 (φSUB=φW /2) *5 VCC=2.7V、LCD 点灯 ― 8 ― µA *3 *4 32kHz 水晶発振子使用時 (φSUB=φW /8) 参考値 *5 サブスリープモード ISUBSP VCC 消費電流 ウォッチモード IWATCH VCC 消費電流 スタンバイ ISTBY VCC VCC=2.7V、LCD 点灯 ― 7.5 16 µA 32kHz 水晶発振子使用時 *4 (φSUB=φW /2) *5 VCC=2.7V 、32kHz ― 2.8 6 µA *4 LCD 未使用 *5 32kHz 水晶発振子未使用時 ― 1.0 5.0 µA VRAM VCC 1.5 ― ― V *3 *4 IOL ポート 3 レベル許容電流 以外の出力端子 (1 端子当たり) ポート 3 全出力端子 414 *3 *4 保持電圧 出力 Low *3 水晶発振子使用時 モード消費電流 RAM データ *3 VCC=4.0V∼5.5V ― ― 2.0 VCC=4.0V∼5.5V ― ― 10.0 ― ― 0.5 mA 15. 電気的特性 規格値 項目 出力 Low 記号 適用端子 Σ IOL 測定条件 ポート 3 レベル許容電流 以外の出力端子 (総和) ポート 3 min. typ. max. 単位 VCC=4.0V∼5.5V ― ― 40.0 mA VCC=4.0V∼5.5V ― ― 80.0 ― ― 20.0 VCC=4.0V∼5.5V ― ― 2.0 上記以外 ― ― 0.2 VCC=4.0V∼5.5V ― ― 15.0 上記以外 ― ― 10.0 全出力端子 出力 High −IOH 全出力端子 備考 mA レベル許容電流 (1 端子当たり) 出力 High Σ−IOH 全出力端子 mA レベル許容電流 (総和) 【注】 TEST 端子は、VSS に接続してください。 *1 マスク ROM 製品に適用します。 *2 HD6473827R に適用します。 *3 消費電流測定時の端子の状態 モード RES 端子 アクティブ(高速) VCC 内部状態 CPU のみ動作 各端子 LCD 電源 VCC 停止 発振端子 システムクロック発振器: モード(IOPE1) 水晶発振子 サブクロック発振器: アクティブ(中速) モード(IOPE2) X1 端子=GND スリープモード VCC タイマのみ動作 VCC 停止 サブアクティブ VCC CPU のみ動作 VCC 停止 システムクロック発振器: モード 水晶発振子 サブスリープ VCC モード タイマのみ動作 VCC 停止 サブクロック発振器: CPU は停止 ウォッチモード VCC 時計用タイム 水晶発振子 VCC 停止 VCC 停止 ベースのみ動作 CPU は停止 スタンバイモード VCC CPU、タイマ システムクロック発振器: 共に停止 水晶発振子 サブクロック発振器: X1 端子=GND *4 プルアップ MOS や出力バッファに流れる電流は除きます。 *5 内部降圧使用時 415 15. 電気的特性 15.4.3 AC 特性 制御信号タイミングを表 15.10 に、シリアルインタフェースタイミングを表 15.11 に示 します。 表 15.10 制御信号タイミング (特記なき場合、VCC=1.8∼5.5V、AV CC=1.8∼5.5V、VSS =AV SS =0.0V、Ta=−40∼+85℃、サブアクティブモードを含む) 規格値 項目 システムクロック 記号 fOSC 適用端子 OSC1、OSC2 発振器発振周波数 OSC クロック tOSC OSC1、OSC2 測定条件 min. typ. max. 単位 参照図 VCC=4.5∼5.5V 2 ― 16 MHz *2 VCC=2.7∼5.5V 2 ― 10 VCC=1.8∼5.5V 2 ― 4 VCC=4.5∼5.5V 62.5 ― 500 ns 図 15.1 (φOSC)サイクル時間 VCC=2.7∼5.5V VCC=1.8∼5.5V 100 250 ― ― (1000) *2 *3 500 図 15.1 (1000) *3 500 (1000) システムクロック tcyc (φ)サイクル時間 サブクロック発振器 fW X1、X2 2 ― 128 tOSC ― ― 244.1 µs ― 32.768 ― kHz ― µs 図 15.1 *1 発振周波数 または 38.4 ウォッチクロック tW X1、X2 ― (φW )サイクル時間 30.5 または 26.0 サブクロック tsubcyc 2 ― 8 tW 2 ― ― tcyc (φSUB)サイクル時間 インストラクション サイクル時間 発振安定時間 tsubcyc trc OSC1、OSC2 図 15.9 の場合 ― 20 45 µs *2 VCC=2.2∼5.5V 図 15.9 の場合 ― 0.1 8 ms ― ― 50 ms ― ― 2.0 s VCC=2.2∼5.5V 上記以外 X1、X2 416 図 15.9 図 15.9 15. 電気的特性 規格値 項目 記号 外部クロック tCPH 適用端子 OSC1 測定条件 VCC=4.5∼5.5V min. typ. max. 単位 参照図 25 ― ― ns 図 15.1 *2 High レベル幅 VCC=2.7∼5.5V 40 ― ― VCC=1.8∼5.5V 100 ― ― 15.26 ― µs ― ns ― X1 図 15.1 または 13.02 外部クロック tCPL OSC1 VCC=4.5∼5.5V 25 ― 図 15.1 *2 Low レベル幅 VCC=2.7∼5.5V 40 VCC=1.8∼5.5V X1 ― ― 図 15.1 100 ― ― ― 15.26 ― µs 6 ns または 13.02 外部クロック tCPr OSC1 VCC=4.5∼5.5V ― ― *2 立ち上がり時間 VCC=2.7∼5.5V ― ― 10 VCC=1.8∼5.5V ― ― 25 ― ― 55.0 ns 図 15.1 ― ― 6 ns 図 15.1 X1 外部クロック tCPf OSC1 VCC=4.5∼5.5V 図 15.1 *2 立ち下がり時間 RES 端子 図 15.1 tREL VCC=2.7∼5.5V ― ― VCC=1.8∼5.5V 図 15.1 10 ― ― 25 X1 ― ― 55.0 ns 図 15.1 RES 10 ― ― tcyc 図 15.2 2 ― ― tcyc 図 15.3 Low レベル幅 入力端子 tIH IRQ0∼IRQ4、 WKP0∼WKP7、 High レベル幅 tsubcyc ADTRG、 TMIC、 TMIF、TMIG、 AEVL、AEVH 入力端子 tIL IRQ0∼IRQ4、 2 ― ― WKP0∼WKP7、 Low レベル幅 tcyc 図 15.3 tsubcyc ADTRG、 TMIC、 TMIF、TMIG、 AEVL、AEVH UD 端子 tUDH 最小変化幅 tUDL 【注】 UD 4 ― ― tcyc 図 15.4 tsubcyc *1 システムコントロールレジスタ 2(SYSCR2)の SA1、SA0 の設定により決定します。 *2 内部電源降圧回路不使用 *3 ( )内の数字は、外部クロックを入力する場合の tosc max 値です。 417 15. 電気的特性 表 15.11 シリアルインタフェース(SCI31、SCI32)タイミング (特記なき場合、VCC=1.8∼5.5V、AV CC=1.8∼5.5V、VSS =AV SS =0.0V、Ta=−40∼+85℃) 規格値 項目 記号 入力 調歩同期 クロックサイクル クロック同期 測定条件 tscyc min. typ. max. 単位 参照図 4 ― ― tcyc 図 15.5 6 ― ― または tsubcyc 入力クロックパルス幅 tSCKW 送信データ遅延時間(クロック同期) tTXD 0.4 ― 0.6 tscyc 図 15.5 VCC=4.0∼5.5V ― ― 1 tcyc 図 15.6 上記以外 ― ― 1 または tsubcyc 受信データセットアップ時間(クロック同期) tRXS VCC=4.0∼5.5V 200.0 ― ― ns 図 15.6 * 受信データホールド時間(クロック同期) tRXH 上記以外 400.0 ― ― VCC=4.0∼5.5V 200.0 ― ― 図 15.6 ns 図 15.6 * 上記以外 【注】 418 * 内部電源降圧回路不使用 400.0 ― ― 図 15.6 15. 電気的特性 15.4.4 A/D 変換器特性 A/D 変換器特性を表 15.12 に示します。 表 15.12 A/D 変換器特性 (特記なき場合、VCC=1.8∼5.5V、VSS =AV SS =0.0V、Ta=−40∼+85℃) 規格値 項目 記号 適用端子 アナログ電源電圧 AV CC AV CC アナログ入力電圧 AV IN AN0∼AN7 アナログ電源電流 AI OPE AV CC 測定条件 AV CC=5.0V AI STOP1 AV CC min. typ. max. 単位 備考 1.8 ― 5.5 V *1 −0.3 ― AV CC+0.3 V ― ― 1.5 mA ― 600 ― µA *2 参考値 AI STOP2 AV CC アナログ入力容量 CAIN 許容信号源 RAIN AN0∼AN7 ― ― 5 µA ― ― 15.0 pF ― ― 10.0 kΩ ― ― 10 ビット ― ― ±2.5 LSB ― ― ±5.5 ― ― ±7.5 ― ― ±0.5 LSB ― ― ±3.0 LSB ― ― ±6.0 ― ― ±8.0 12.4 ― 124 62 ― 124 *3 インピーダンス 分解能(データ長) 非直線性誤差 AV CC=2.7∼5.5V *4 VCC=2.7∼5.5V AV CC=2.7∼5.5V VCC=2.7∼5.5V 上記以外 量子化誤差 絶対精度 AV CC=2.7∼5.5V *5 *4 VCC =2.7∼5.5V AV CC=2.0∼5.5V VCC=2.0∼5.5V 上記以外 変換時間 AV CC=2.7∼5.5V *5 µs *4 VCC=2.7∼5.5V 上記以外 【注】 *1 A/D 変換器を使用しない場合は AVCC=VCC としてください。 *2 AI STOP1 はアクティブモード、スリープモードでの A/D 変換待機時の電流値です。 * 3 AI STOP 2 はリセット、スタンバイ モード、ウォッチモード、サブアクティブモード 、およびサブスリープモー ドでの A/D 変換待機時の電流値です。 *4 内部電源降圧回路不使用 *5 変換時間 62µ s 419 15. 電気的特性 15.4.5 LCD 特性 LCD 特性を表 15.13 に示します。 表 15.13 LCD 特性 (特記なき場合、VCC=1.8∼5.5V、AV CC=1.8∼5.5V、VSS =AV SS =0.0V、Ta=−40∼+85℃、サブアクティブモードを含む) 規格値 項目 セグメントドライバ 記号 VDS 適用端子 SEG1∼SEG32 降下電圧 測定条件 ID =2µA min. typ. max. 単位 備考 ― ― 0.6 V *1 ― ― 0.3 V *1 0.5 3.0 9.0 MΩ 2.2 ― 5.5 V *2 V1=2.7∼5.5V コモンドライバ VDC COM 1∼COM 4 降下電圧 ID =2µA V1=2.7∼5.5V LCD 電源 V1−VSS 間 RLCD 分割抵抗 液晶表示電圧 【注】 VLCD V1 *1 電源端子 V1、V2、V3、VSS から各セグメント端子またはコモン端子までの電圧降下です。 *2 液晶表示電圧を外部電源より供給する場合は、V1≧V2≧V3≧VSS の関係を維持してください。 表 15.14 セグメント外部拡張 AC 特性 (特記なき場合、VCC=1.8∼5.5V、VSS =0.0V、Ta=−40∼+85℃、サブアクティブモードを含む) 規格値 項目 記号 クロック High tCWH 適用端子 測定条件 min. typ. max. 単位 参照図 CL1、CL2 * 800.0 ― ― ns 図 15.7 tCWL CL2 * 800.0 ― ― ns 図 15.7 tCSU CL1、CL2 * 500.0 ― ― ns 図 15.7 tSU DO * 300.0 ― ― ns 図 15.7 データ保持時間 tDH DO * 300.0 ― ― ns 図 15.7 M 遅延時間 tDM M * −1000.0 ― 1000.0 ns 図 15.7 クロック立ち上がり tCT CL1、CL2 ― ― 170.0 ns 図 15.7 レベル幅 クロック Low レベル幅 クロックセットアップ 時間 データセットアップ 時間 立ち下がり時間 【注】 420 * フレーム周波数を 488Hz∼30.5Hz に設定したときの値です。 15. 電気的特性 15.5 H8/3827S グループ絶対最大定格 絶対最大定格を表 15.15 に示します。 表 15.15 絶対最大定格 項目 電源電圧 アナログ電源電圧 入力電圧 ポート B 以外 ポート B 動作温度 記号 規格値 単位 備考 VCC −0.3∼+4.3 V *1 AVCC −0.3∼+4.3 V Vin −0.3∼VCC+0.3 V AVin −0.3∼AVCC+0.3 V Topr 通常仕様:−20∼+75 ℃ 広温度範囲仕様:−40∼+85 チップ出荷仕様:+75* 2 保存温度 【注】 Tstg −55∼+125 ℃ * 1 絶対最大定格を超えて LSI を使用した場合、LSI の永久破壊となることがあります。ま た、通常動作では、「電気的特性」の条件で使用することが望ましく、この条件を超え ると LSI の誤動 作の原因になると共に、LSI の信頼性に悪影響を及ぼす ことがありま す。 *2 通電してもよい温度は、−20+75℃です。 421 15. 電気的特性 15.6 H8/3827S グループ電気的特性 15.6.1 電源電圧と動作範囲 電源電圧と動作範囲(網かけ部)を以下に示します。 fW(kHz) fosc(MHz) (1)電源電圧と発振周波数の範囲 10.0 38.4 32.768 4.0 2.0 1.8 2.7 3.6 VCC(V) 1.8 3.6 VCC(V) ・アクティブ(高速)モード ・スリープ(高速)モード ・すべての動作モード ・【注】参照 【注】 foscは、発振子の周波数です。外部クロック使用時は、fosc=1MHzがminとなります。 422 15. 電気的特性 19.2 5.0 16.384 2.0 1.0 (0.5) 9.6 1.8 2.7 3.6 VCC(V) ・アクティブ(高速)モード ・スリープ(高速)モード(CPUを除く) ・*1参照 φSUB(kHz) φ(MHz) (2)電源電圧と動作周波数の範囲 8.192 4.8 4.096 φ(kHz) 1.8 3.6 VCC(V) 625 ・サブアクティブモード ・サブスリープモード(CPUを除く) 250 ・ウォッチモード(CPUを除く) 15.625 (7.813) 1.8 2.7 3.6 VCC(V) ・アクティブ(中速)モード (A/D変換器を除く) ・スリープ(中速)モード (A/D変換器を除く) 【注】 *1: ( ) 内の数字は、外部クロックを使用す る場合の最低動作周波数。 発振子を使用する場合の最低動作周波数 ・*2参照 は、φ=1MHzになります。 *2: ( ) 内の数字は、外部クロックを使用す る場合の最低動作周波数。 発振子を使用する場合の最低動作周波数 は、φ=15.625kHzになります。 423 15. 電気的特性 5.0 φ(kHz) φ(MHz) (3)アナログ電源電圧と A/D 変換器の動作範囲 1.0 625 500 0.5 1.8 2.7 3.6 1.8 2.7 AVCC(V) AVCC(V) 424 3.6 ・アクティブ(高速)モード ・アクティブ(中速)モード ・スリープ(高速)モード ・スリープ(中速)モード 15. 電気的特性 15.6.2 DC 特性 DC 特性を表 15.16 に示します。 表 15.16 DC 特性(1) 規格値 項目 入力 High レベル電圧 記号 VIH 適用端子 min. typ. max. 単位 0.9VCC ― VCC+0.3 V 0.8VCC ― VCC+0.3 V OSC1 0.9VCC ― VCC+0.3 V X1 0.9VCC ― VCC+0.3 V P10∼P17、 0.8VCC ― VCC+0.3 V 0.8VCC ― AV CC+0.3 RES、 測定条件 備考 WKP0∼WKP7、 IRQ0∼IRQ4、 AEVL、AEVH、 TMIC、TMIF、 TMIG SCK31 、SCK32 、 ADTRG RXD31 、RXD32 UD P30∼P37、 P40∼P43、 P50∼P57、 P60∼P67、 P70∼P77、 P80∼P87、 PA 0∼PA 3 PB 0∼PB 7 425 15. 電気的特性 規格値 項目 入力 Low 記号 VIL レベル電圧 適用端子 測定条件 min. typ. max. 単位 −0.3 ― 0.1VCC V −0.3 ― 0.2VCC V OSC1 −0.3 ― 0.1VCC V X1 −0.3 ― 0.1VCC V P10∼P17、 −0.3 ― 0.2VCC V VCC−0.3 ― ― V RES、 WKP0∼WKP7、 IRQ0∼IRQ4、 AEVL、AEVH、 TMIC、TMIF、 TMIG SCK31 、SCK32 、 ADTRG RXD31 、RXD32 UD P30∼P37、 P40∼P43、 P50∼P57、 P60∼P67、 P70∼P77、 P80∼P87、 PA 0∼PA 3 PB 0∼PB 7 出力 High レベル電圧 VOH P10∼P17、 P30∼P37、 P40∼P42、 P50∼P57、 P60∼P67、 P70∼P77、 P80∼P87、 PA 0∼PA 3 426 −IOH =0.1mA 備考 15. 電気的特性 規格値 項目 出力 Low 記号 VOL レベル電圧 適用端子 min. typ. max. 単位 IOL =0.4mA ― ― 0.5 V IOL =0.4mA ― ― 0.5 P30∼P37 IOL =0.4mA ― ― 0.5 RES、OSC1、 VIN=0.5V∼VCC−0.5V ― ― 1.0 PB 0∼PB 7 VIN=0.5V∼AV CC−0.5V ― ― 1.0 P10∼P17、 VCC=3V、VIN=0V 10 ― 300.0 µA 電源端子を除く全入 f=1MHz、VIN=0V、 ― ― 15.0 pF 力端子 Ta=25℃ VCC アクティブ(高速)モード ― 0.4 *3 mA P10∼P17、 測定条件 備考 P40∼P42 P50∼P57、 P60∼P67、 P70∼P77、 P80∼P87、 PA 0∼PA 3 入出力 |IIL| リーク電流 µA X1、 P10∼P17、 P30∼P37、 P40∼P43、 P50∼P57、 P60∼P67、 P70∼P77、 P80∼P87、 PA 0∼PA 3 プルアップ −Ip MOS 電流 P30∼P37、 P50∼P57、 P60∼P67 入力容量 アクティブモード CIN IOPE1 消費電流 *2 VCC=1.8V、fOSC=2MHz アクティブ(高速)モード *1 ― 1.4 *3 ― 3.5 5.5 ― 0.1 *3 VCC=3V、fOSC=4MHz アクティブ(高速)モード VCC=3V、fOSC=10MHz IOPE2 VCC アクティブ(中速)モード mA *1 *2 VCC=1.8V、fOSC=2MHz φOSC/128 時 アクティブ(中速)モード ― 0.3 *3 ― 0.7 1.6 VCC=3V、fOSC=4MHz φOSC/128 時 アクティブ(中速)モード VCC=3V、fOSC=10MHz φOSC/128 時 427 15. 電気的特性 規格値 項目 スリープモード 記号 ISLEEP 適用端子 VCC 測定条件 VCC=1.8V、fOSC=2MHz min. ― typ. 0.2 max. 3 * 単位 備考 mA *1 *2 消費電流 サブアクティブ ISUB VCC モード消費電流 VCC=3V、fOSC=4MHz ― 0.6 *3 VCC=3V、fOSC=10MHz ― 1.4 2.9 VCC=1.8V、LCD 点灯 ― 8 *3 µA *1 *2 32kHz 水晶発振子使用時 (φSUB=φW /2) VCC=2.7V、LCD 点灯 ― 4 *3 ― 14 *3 ― 5.0 12 32kHz 水晶発振子使用時 (φSUB=φW /8) VCC=2.7V、LCD 点灯 32kHz 水晶発振子使用時 (φSUB=φW /2) サブスリープモード ISUBSP VCC 消費電流 VCC=2.7V、LCD 点灯 µA *1 *2 32kHz 水晶発振子使用時 (φSUB=φW /2) ウォッチモード IWATCH VCC 消費電流 VCC=1.8V、Ta=25℃ ― 1.4 *3 µA *1 *2 32kHz 水晶発振子使用時 LCD 未使用 VCC=2.7V、Ta=25℃ ― 2.2 *3 ― 2.8 6 ― 0.3 *3 32kHz 水晶発振子使用時 LCD 未使用 VCC=2.7V 32kHz 水晶発振子使用時 LCD 未使用 スタンバイ ISTBY VCC モード消費電流 32kHz 水晶発振子未使用時 µA *2 VCC=1.8V、Ta=25℃ ― 0.5 *3 ― 1 5 VCC 1.5 ― ― V IOL 全出力端子 ― ― 0.5 mA Σ IOL 全出力端子 ― ― 20.0 mA 32kHz 水晶発振子未使用時 VCC=2.7V、Ta=25℃ 上記以外 RAM データ VRAM 保持電圧 出力 Low レベル許容電流 (1 端子当たり) 出力 Low レベル許容電流 (総和) 428 *1 15. 電気的特性 規格値 項目 出力 High 記号 適用端子 min. typ. max. 単位 全出力端子 ― ― 0.2 mA Σ−IOH 全出力端子 ― ― 10.0 mA −IOH 測定条件 備考 レベル許容電流 (1 端子当たり) 出力 High レベル許容電流 (総和) 【注】 TEST 端子は、VSS に接続してください。 *1 消費電流測定時の端子の状態 *2 プルアップ MOS および出力バッファに流れる電流は除きます。 *3 max 消費電流値(目安)=1.1×Typ 値 モード RES 端子 アクティブ(高速) VCC 内部状態 CPU のみ動作 各端子 LCD 電源 VCC 停止 モード(IOPE1) サブクロック発振器: モード(IOPE2) X1 端子=GND スリープモード VCC タイマのみ動作 VCC 停止 サブアクティブ VCC CPU のみ動作 VCC 停止 モード システムクロック発振器: 水晶発振子 VCC モード ウォッチモード システムクロック発振器: 水晶発振子 アクティブ(中速) サブスリープ 発振端子 タイマのみ動作 VCC 停止 CPU は停止 VCC 時計用タイム サブクロック発振器: 水晶発振子 VCC 停止 VCC 停止 ベースのみ動作 CPU は停止 スタンバイモード VCC CPU、タイマ 共に停止 システムクロック発振器: 水晶発振子 サブクロック発振器: X1 端子=GND 429 15. 電気的特性 15.6.3 AC 特性 制御信号タイミングを表 15.17 に、シリアルインタフェースタイミングを表 15.18 に示 します。 表 15.17 制御信号タイミング 規格値 項目 システムクロック 記号 fOSC 適用端子 OSC1、OSC2 発振器発振周波数 OSC クロック tOSC OSC1、OSC2 測定条件 min. typ. max. 単位 VCC=2.7∼3.6V 2 ― 10 MHz VCC=1.8∼3.6V 2 ― 4 VCC=2.7∼3.6V 100 ― (φOSC)サイクル時間 500 ns 250 ― 図 15.1 *2 (1000) VCC=1.8∼3.6V 参照図 500 (1000) システムクロック tcyc (φ)サイクル時間 サブクロック発振器 fW X1、X2 2 ― 128 tOSC ― ― 128 µs ― 32.768 ― kHz ― µs 図 15.1 *1 発振周波数 または 38.4 ウォッチクロック tW X1、X2 ― (φW )サイクル時間 30.5 または 26.0 サブクロック tsubcyc 2 ― 8 tW 2 ― ― tcyc (φSUB)サイクル時間 インストラクション サイクル時間 発振安定時間 tsubcyc trc OSC1、OSC2 セラミック発振子の ― 20 45 ― 80 ― ― 0.8 2 ― 1.2 3 ― 4.0 ― ― ― 50 µs パラメータの場合 VCC=2.2∼3.6V セラミック発振子の パラメータの場合 上記以外 水晶発振子の パラメータの場合 VCC=2.7∼3.6V 水晶発振子の パラメータの場合 VCC=2.2∼3.6V 水晶発振子の パラメータの場合 上記以外 上記以外 430 ms 図 15.9 15. 電気的特性 規格値 項目 発振安定時間 外部クロック 記号 trc tCPH 適用端子 X1、X2 OSC1 High レベル幅 測定条件 min. typ. max. 単位 参照図 VCC=2.2∼3.6V ― ― 2 s 図 15.9 上記以外 ― 4 ― VCC=2.7∼3.6V 40 ― ― ns 図 15.1 VCC=1.8∼3.6V 100 ― ― 15.26 ― µs ns ― X1 または 13.02 外部クロック tCPL OSC1 Low レベル幅 VCC=2.7∼3.6V 40 ― ― VCC=1.8∼3.6V 100 ― ― 15.26 ― µs ns 図 15.1 ns 図 15.1 ― X1 図 15.1 または 13.02 外部クロック tCPr OSC1 立ち上がり時間 VCC=2.7∼3.6V ― ― 10 VCC=1.8∼3.6V ― ― 25 ― ― 55.0 VCC=2.7∼3.6V ― ― 10 VCC=1.8∼3.6V X1 外部クロック tCPf OSC1 立ち下がり時間 RES 端子 tREL ― ― 25 X1 ― ― 55.0 RES 10 ― ― tcyc 図 15.2 2 ― ― tcyc 図 15.3 Low レベル幅 入力端子 tIH IRQ0∼IRQ4、 WKP0∼WKP7、 High レベル幅 tsubcyc ADTRG、 TMIC、 TMIF、TMIG、 AEVL、AEVH 入力端子 tIL IRQ0∼IRQ4、 2 ― ― WKP0∼WKP7、 Low レベル幅 tcyc 図 15.3 tsubcyc ADTRG、 TMIC、 TMIF、TMIG、 AEVL、AEVH UD 端子 tUDH 最小変化幅 tUDL 【注】 UD 4 ― ― tcyc 図 15.4 tsubcyc *1 システムコントロールレジスタ 2(SYSCR2)の SA1、SA0 の設定により決定します。 *2 ( )内の数字は、外部クロックを入力する場合の tosc max 値です。 431 15. 電気的特性 表 15.18 シリアルインタフェース(SCI31、SCI32)タイミング 規格値 項目 記号 入力 調歩同期 クロックサイクル クロック同期 tscyc 測定条件 min. typ. max. 単位 参照図 4 ― ― tcyc 図 15.5 6 ― ― または tsubcyc 入力クロックパルス幅 tSCKW 0.4 ― 0.6 送信データ遅延時間(クロック同期) tTXD ― ― 1 tscyc 図 15.5 tcyc 図 15.6 または tsubcyc 受信データセットアップ時間(クロック同期) tRXS 400.0 ― ― ns 図 15.6 受信データホールド時間(クロック同期) tRXH 400.0 ― ― ns 図 15.6 432 15. 電気的特性 15.6.4 A/D 変換器特性 A/D 変換器特性を表 15.19 に示します。 表 15.19 A/D 変換器特性 規格値 項目 記号 適用端子 アナログ電源電圧 AV CC AV CC アナログ入力電圧 AV IN AN0∼AN7 アナログ電源電流 AI OPE AV CC 測定条件 AV CC=3.0V AI STOP1 AV CC min. typ. max. 単位 備考 1.8 ― 3.6 V *1 −0.3 ― AV CC+0.3 V ― ― 1.2 mA ― 600 ― µA *2 参考値 AI STOP2 AV CC アナログ入力容量 CAIN 許容信号源 RAIN AN0∼AN7 ― ― 5 µA ― ― 15.0 pF ― ― 10.0 kΩ ― ― 10 ビット ― ― ±3.5 LSB ― ― ±5.5 ― ― ±7.5 ― ― ±0.5 LSB ― ±2 ±4 LSB ― ±2.5 ±6 ― ±3 ±8 12.4 ― 124 62 ― 124 *3 インピーダンス 分解能(データ長) 非直線性誤差 AV CC=2.7∼3.6V VCC=2.7∼3.6V AV CC=2.0∼3.6V VCC=2.0∼3.6V 上記以外 量子化誤差 絶対精度 AV CC=2.7∼3.6V *4 VCC=2.7∼3.6V AV CC=2.0∼3.6V VCC=2.0∼3.6V 上記以外 変換時間 AV CC=2.7∼3.6V *4 µs VCC=2.7∼3.6V 上記以外 【注】 *1 A/D 変換器を使用しない場合は AVCC=VCC としてください。 *2 AI STOP1 はアクティブモード、スリープモードでの A/D 変換待機時の電流値です。 * 3 AI STOP 2 はリセット、スタンバイ モード、ウォッチモード、サブアクティブモード 、およびサブスリープモー ドでの A/D 変換待機時の電流値です。 *4 変換時間 62µ s 433 15. 電気的特性 15.6.5 LCD 特性 LCD 特性を表 15.20 に示します。 表 15.20 LCD 特性 規格値 項目 セグメントドライバ 記号 適用端子 VDS SEG1∼SEG32 降下電圧 測定条件 ID =2µA min. typ. max. 単位 備考 ― ― 0.6 V *1 ― ― 0.3 V *1 1.5 3.5 7 MΩ 2.2 ― 3.6 V *2 V1=2.7∼3.6V コモンドライバ VDC COM 1∼COM 4 降下電圧 ID =2µA V1=2.7∼3.6V LCD 電源 V1−VSS 間 RLCD 分割抵抗 液晶表示電圧 【注】 VLCD V1 *1 電源端子 V1、V2、V3、VSS から各セグメント端子またはコモン端子までの電圧降下です。 *2 液晶表示電圧を外部電源より供給する場合は、V1≧V2≧V3≧VSS の関係を維持してください。 表 15.21 セグメント外部拡張 AC 特性 規格値 項目 クロック High 記号 適用端子 測定条件 min. typ. max. 単位 参照図 1 tCWH CL1、CL2 * 800.0 ― ― ns 図 15.7 tCWL CL2 *1 800.0 ― ― ns 図 15.7 tCSU CL1、CL2 *1 500.0 ― ― ns 図 15.7 tSU DO *1 300.0 ― ― ns 図 15.7 tDH DO *1 300.0 ― ― ns 図 15.7 −1000.0 ― 1000.0 ns 図 15.7 ― ― 170.0 ns 図 15.7 レベル幅 クロック Low レベル幅 クロックセットアップ 時間 データセットアップ 時間 データ保持時間 M 遅延時間 tDM M クロック立ち上がり tCT CL1、CL2 1 * 立ち下がり時間 【注】 434 *1 フレーム周波数を 488Hz∼30.5Hz に設定したときの値です。 15. 電気的特性 15.7 動作タイミング 動作タイミングを図 15.1∼図 15.7 に示します。 tOSC、tW OSC1、 X1 VIH VIL tCPH tCPL tCPr tCPf 図 15.1 クロック入力タイミング RES VIL tREL 図 15.2 RES 端子 Low レベル幅タイミング IRQ0∼IRQ4、 WKP0∼WKP7、 ADTRG、 VIH VIL TMIC、 TMIF、TMIG、 tIL tIH AEVL、AEVH 図 15.3 入力タイミング 435 15. 電気的特性 VIH UD VIL tUDL tUDH 図 15.4 UD 端子最小変化幅タイミング tSCKW SCK31 SCK32 tscyc 図 15.5 SCK3 入力クロックタイミング tscyc SCK31 SCK32 VIHまたはVOH* VILまたはVOL* tTXD TXD31 TXD32 (送信データ) VOH* VOL* tRXS tRXH RXD31 RXD32 (受信データ) 【注】* 出力タイミング参照レベル 出力Highレベル VOH=1/2VCC+0.2V 出力Lowレベル VOL=0.8V 負荷条件は図15.8を参照してください。 図 15.6 SCI3 クロック同期式モード入出力タイミング 436 15. 電気的特性 tCT VCC-0.5V 0.4V CL1 tCWH tCWH tCSU VCC-0.5V CL2 0.4V tCSU tCWL tCT VCC-0.5V 0.4V DO tSU M tDH 0.4V tDM 図 15.7 セグメント拡張信号タイミング 437 15. 電気的特性 15.8 出力負荷回路 VCC 2.4kΩ LSI 出力端子 30pF 12kΩ 図 15.8 出力負荷条件 15.9 発振子の等価回路 LS CS RS OSC1 OSC2 CO セラミック発振子のパラメータ 周波数 4(MHz) RS 発振子メーカ公称 Max. 8.8Ω CO Max. 36pF メーカ 型式 村田 CSTLS 製作所 4M00G 53/56 図 15.9 発振子の等価回路 438 水晶発振子のパラメータ 周波数 4.193(MHz) RS CO メーカ 型式 発振子メーカ公称 日本 NR-18 Max. 100Ω 電波工業 Max. 16pF 15. 電気的特性 15.10 使用上の注意 ZTAT 版と H8/3827R グループマスク ROM 版、H8/3827S グループマスク ROM 版は、本 マニュアルに記載の電気的特性を満足していますが、製造プロセスの相違、内蔵 R OM の 相違、レイアウトパターンの相違などにより、電気的特性の実力値や動作マージン、ノイ ズマージンなどは異なる場合があります。 ZTAT 版を使用してシステムの評価試験を行う場合、マスク R OM 版への切り替え時に マスク ROM 版についても同等の評価試験を行ってください。 439 15. 電気的特性 440 付録 付録 目次 A. B. C. 命令............................................................................................................................................................................................................443 A.1 命令一覧.................................................................................................................................................443 A.2 オペレーションコードマップ....................................................................................................453 A.3 命令実行ステート数........................................................................................................................455 内部 I/O レジスタ一覧......................................................................................................................................................................461 B.1 アドレス一覧.......................................................................................................................................461 B.2 機能一覧.................................................................................................................................................465 I/O ポートブロック図.......................................................................................................................................................................516 C.1 ポート 1 ブロック図........................................................................................................................516 C.2 ポート 3 ブロック図........................................................................................................................520 C.3 ポート 4 ブロック図........................................................................................................................527 C.4 ポート 5 ブロック図........................................................................................................................531 C.5 ポート 6 ブロック図........................................................................................................................532 C.6 ポート 7 ブロック図........................................................................................................................533 C.7 ポート 8 ブロック図........................................................................................................................534 C.8 ポート A ブロック図.......................................................................................................................535 C.9 ポート B ブロック図.......................................................................................................................536 D. 各処理状態におけるポートの状態...........................................................................................................................................537 E. ROM 発注手順......................................................................................................................................................................................538 E.1 ROM 書き換え品開発の流れ(発注手順)........................................................................538 E.2 ROM 発注時の注意事項................................................................................................................539 F. 製品型名一覧........................................................................................................................................................................................540 G. 外形寸法図.............................................................................................................................................................................................543 H. チップ形状仕様図..............................................................................................................................................................................545 I. ボンディングパッド形状図..........................................................................................................................................................546 J. チップトレイ仕様図.........................................................................................................................................................................547 付録 442 付録 A. 命令 A.1 命令一覧 《オペレーションの記号》 Rd8/16 汎用レジスタ(デスティネーション側)8 ビット/16 ビット Rs8/16 汎用レジスタ(ソース側)8 ビット/16 ビット Rn8/16 汎用レジスタ 8 ビット/16 ビット CCR コンディションコードレジスタ N CCR の N(ネガティブ)フラグ Z CCR の Z(ゼロ)フラグ V CCR の V(オーバフロー)フラグ C CCR の C(キャリ)フラグ PC プログラムカウンタ SP スタックポインタ #xx:3/8/16 d:8/16 @aa:8/16 イミディエイトデータ 3 ビット/8 ビット/16 ビット ディスプレースメント 8 ビット/16 ビット 絶対アドレス 8 ビット/16 ビット + 加算 − 減算 × 乗算 ÷ 除算 ∧ 論理積 ∨ 論理和 ⊕ 排他的論理和 → 転送  ̄ 論理的補数 《コンディションコードの記号》 記号 実行結果に従って変化することを表します。 * 不確定であることを表します(値を保証しません)。 0 常に 0 にクリアされることを表します。 ― 実行結果に影響を受けないことを表します。 443 444 MOV W W W W MOV.W @aa:16, Rd MOV.W Rs, @Rd MOV.W Rs, @(d:16, Rd) B MOV.B Rs, @aa:8 MOV.W @Rs+, Rd B MOV.B Rs, @-Rd W B MOV.B Rs, @(d:16, Rd) MOV.W @(d:16, Rs), Rd B MOV.B Rs, @Rd W B MOV.B @aa:16, Rd W B MOV.B @aa:8, Rd MOV.W @Rs, Rd B MOV.B @Rs+, Rd MOV.W Rs, Rd B MOV.B @(d:16, Rs), Rd B B MOV.B @Rs, Rd W B MOV.B Rs, Rd MOV.W #xx:16, Rd B MOV.B #xx:8, Rd MOV.B Rs, @aa:16 サ イ ズ ニーモニック 4 2 #xx:8/16 アドレッシングモード/命令長(バイト) 2 2 2 2 2 2 4 4 4 4 2 2 2 4 4 2 4 2 Rn @Rn @(d:16, Rn) @-Rn/@Rn+ @aa:8/16 @(d:8, PC) @@aa — Rs16→@(d:16, Rd16) Rs16→@Rd16 @aa:16→Rd16 Rs16+2→Rs16 @Rs16→Rd16 @(d:16, Rs16)→Rd16 @Rs16→Rd16 Rs16→Rd16 #xx:16→Rd Rs8→@aa:16 Rs8→@aa:8 Rs8→@Rd16 Rd16-1→Rd16 Rs8→@(d:16, Rd16) Rs8→@Rd16 @aa:16→Rd8 @aa:8→Rd8 Rs16+1→Rs16 @Rs16→Rd8 @(d:16, Rs16)→Rd8 @Rs16→Rd8 Rs8→Rd8 #xx:8→Rd8 オペレーション — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — H N Z 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 V C — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — コンディションコード I 6 4 6 6 6 4 2 4 6 4 6 6 4 6 4 6 6 4 2 2 実行 ステート 数 付録 表 A.1 命令セット一覧 B W ADD.B Rs, Rd ADD.W Rs, Rd W SUB.W Rs, Rd SUBX B SUB.B Rs, Rd SUB B B SUBX.B #xx:8, Rd SUBX.B Rs, Rd B DAA.B Rd DAA B W INC.B Rd W ADDS.W #2, Rd B ADDX.B Rs, Rd ADDS.W #1, Rd B ADDX.B #xx:8, Rd INC ADDS ADDX B ADD.B #xx:8, Rd ADD W PUSH Rs PUSH W W MOV.W Rs, @aa:16 POP Rd W MOV.W Rs, @-Rd サ イ ズ POP MOV ニーモニック 2 2 2 #xx:8/16 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 4 Rn @Rn @(d:16, Rn) @-Rn/@Rn+ @aa:8/16 @(d:8, PC) アドレッシングモード/命令長(バイト) @@aa — Rd8-Rs8-C→Rd8 Rd8-#xx:8-C→Rd8 Rd16-Rs16→Rd16 Rd8-Rs8→Rd8 Rd8 10進補正→Rd8 Rd8+1→Rd8 Rd16+2→Rd16 Rd16+1→Rd16 Rd8+Rs8+C→Rd8 Rd8+#xx:8+C→Rd8 Rd16+Rs16→Rd16 Rd8+Rs8→Rd8 Rd8+#xx:8→Rd8 Rs16→@SP SP-2→SP SP+2→SP @SP→Rd16 Rs16→@aa:16 Rs16→@Rd16 Rd16-2→Rd16 オペレーション — — — — H * — — — — — — (1) — — — — — — — — (1) — — — — — — I — — N (2) (2) — — (2) (2) Z — — — — * (3) — — — 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 6 6 6 6 実行 ステート C 数 — — 0 0 0 0 V コンディションコード 付録 445 446 B B W NEG.B Rd CMP.B #xx:8, Rd CMP.B Rs, Rd CMP.W Rs, Rd NEG CMP B AND.B Rs, Rd SHAL.B Rd SHAL B B B NOT.B Rd B XOR.B Rs, Rd B OR.B Rs, Rd XOR.B #xx:8, Rd B OR.B #xx:8, Rd NOT XOR OR B AND.B #xx:8, Rd AND B DIVXU.B Rs, Rd DIVXU B MULXU.B Rs, Rd MULXU B B DAS.B Rd DAS B W SUBS.W #2, Rd DEC.B Rd W SUBS.W #1, Rd サ イ ズ DEC SUBS ニーモニック 2 2 2 2 #xx:8/16 2 2 2 2 2 2 C b7 b0 — — Rd→Rd — — — — — — — — 0 * — — — H — — — — — — — — — — — (1) — — — — — — — I — — — Z (5) (6) — — — N — 0 0 0 0 0 0 0 — — — — — — — — — — — * — — — 2 2 2 2 2 2 2 2 14 14 2 2 2 2 2 2 2 2 実行 ステート C 数 — — V コンディションコード Rd8 ⊕ Rs8→Rd8 Rd8 ⊕ #xx:8→Rd8 Rd8∨Rs8→Rd8 Rd8∨#xx:8→Rd8 Rd8∧Rs8→Rd8 Rd8∧#xx:8→Rd8 (RdH:余り、RdL:商) Rd16÷Rs8→Rd16 Rd8×Rs8→Rd16 Rd16-Rs16 2 Rd8-Rs8 2 Rd8-#xx:8 0-Rd→Rd Rd8 10進補正→Rd8 2 2 2 Rd8-1→Rd8 Rd16-2→Rd16 2 2 Rd16-1→Rd16 @@aa — オペレーション 2 Rn @Rn @(d:16, Rn) @-Rn/@Rn+ @aa:8/16 @(d:8, PC) アドレッシングモード/命令長(バイト) 付録 B B B ROTR.B Rd BSET #xx:3, Rd BSET #xx:3, @Rd BSET B ROTXR ROTXR.B Rd ROTR B ROTXL.B Rd ROTXL B B SHLR.B Rd SHLR ROTL.B Rd B SHLL.B Rd SHLL ROTL B SHAR.B Rd サ イ ズ SHAR ニーモニック #xx:8/16 2 2 2 2 2 2 2 2 4 Rn @Rn @(d:16, Rn) @-Rn/@Rn+ @aa:8/16 @(d:8, PC) アドレッシングモード/命令長(バイト) @@aa — b7 b7 b7 b7 b7 b7 (#xx:3 of @Rd16)←1 (#xx:3 of Rd8)←1 C C 0 C b7 b0 b0 b0 b0 b0 b0 b0 オペレーション C C C 0 C — — — — — — — — — I — — — — — — — — — H — — 0 N — — Z 2 8 — — 2 2 2 2 2 2 2 実行 ステート C 数 — — 0 0 0 0 0 0 0 V コンディションコード 付録 447 448 BTST BNOT BCLR BSET B B B BTST #xx:3, @aa:8 BTST Rn, Rd B BNOT Rn, @aa:8 BTST #xx:3, @Rd B BNOT Rn, @Rd B B BNOT Rn, Rd BTST #xx:3, Rd B BNOT #xx:3, @aa:8 B BCLR Rn, @aa:8 B B BCLR Rn, @Rd BNOT #xx:3, @Rd B BCLR Rn, Rd B B BCLR #xx:3, @aa:8 BNOT #xx:3, Rd B B BSET Rn, @aa:8 B B BSET Rn, @Rd BCLR #xx:3, @Rd B BSET Rn, Rd BCLR #xx:3, Rd B サ イ ズ BSET #xx:3, @aa:8 ニーモニック #xx:8/16 2 2 2 2 2 2 2 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 Rn @Rn @(d:16, Rn) @-Rn/@Rn+ @aa:8/16 @(d:8, PC) アドレッシングモード/命令長(バイト) @@aa — — — — — — — — — — — — — — — I (Rn8 of Rd8)→Z (#xx:3 of @aa:8)→Z (#xx:3 of @Rd16)→Z (#xx:3 of Rd8)→Z (Rn8 of @aa:8)←(Rn8 of @aa:8) — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — H — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — N — — — — — — — — — — — — — — — — Z — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — V — — — — — — — — — — — — — — — — — — — 2 6 6 2 8 8 2 8 8 2 8 8 2 8 8 2 8 8 2 8 実行 ステート C 数 — コンディションコード (Rn8 of @Rd16)←(Rn8 of @Rd16) — (Rn8 of Rd8)←(Rn8 of Rd8) ←(#xx:3 of @aa:8) (#xx:3 of @aa:8) ←(#xx:3 of @Rd16) (#xx:3 of @Rd16) (#xx:3 of Rd8)←(#xx:3 of Rd8) (Rn8 of @aa:8)←0 (Rn8 of @Rd16)←0 (Rn8 of Rd8)←0 (#xx:3 of @aa:8)←0 (#xx:3 of @Rd16)←0 (#xx:3 of Rd8)←0 (Rn8 of @aa:8)←1 (Rn8 of @Rd16)←1 (Rn8 of Rd8)←1 (#xx:3 of @aa:8)←1 オペレーション 付録 BOR BIAND BAND BIST BST BILD BLD BTST サ イ ズ B B B B B B B B B B B B B B B B B B B B B B B ニーモニック BTST Rn, @Rd BTST Rn, @aa:8 BLD #xx:3, Rd BLD #xx:3, @Rd BLD #xx:3, @aa:8 BILD #xx:3, Rd BILD #xx:3, @Rd BILD #xx:3, @aa:8 BST #xx:3, Rd BST #xx:3, @Rd BST #xx:3, @aa:8 BIST #xx:3, Rd BIST #xx:3, @Rd BIST #xx:3, @aa:8 BAND #xx:3, Rd BAND #xx:3, @Rd BAND #xx:3, @aa:8 BIAND #xx:3, Rd BIAND #xx:3, @Rd BIAND #xx:3, @aa:8 BOR #xx:3, Rd BOR #xx:3, @Rd BOR #xx:3, @aa:8 #xx:8/16 2 2 2 2 2 2 2 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 Rn @Rn @(d:16, Rn) @-Rn/@Rn+ @aa:8/16 @(d:8, PC) アドレッシングモード/命令長(バイト) @@aa — — — C→(#xx:3 of @Rd16) C→(#xx:3 of @aa:8) C∨(#xx:3 of @aa:8)→C C∨(#xx:3 of @Rd16)→C C∨(#xx:3 of Rd8)→C C∧(#xx:3 of @aa:8)→C C∧(#xx:3 of @Rd16)→C C∧(#xx:3 of Rd8)→C C∧(#xx:3 of @aa:8)→C C∧(#xx:3 of @Rd16)→C — — — — — — — — — — C→(#xx:3 of Rd8) C∧(#xx:3 of Rd8)→C — — — — — — — — — — — I — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — H — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — N — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — Z — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — V — — — — — — — 6 6 2 6 6 2 6 6 2 8 8 2 8 8 2 6 6 2 6 6 2 6 6 実行 ステート C 数 — コンディションコード C→(#xx:3 of @aa:8) C→(#xx:3 of @Rd16) C→(#xx:3 of Rd8) (#xx:3 of @aa:8)→C (#xx:3 of @Rd16)→C (#xx:3 of Rd8)→C (#xx:3 of @aa:8)→C (#xx:3 of @Rd16)→C (#xx:3 of Rd8)→C (Rn8 of @aa:8)→Z (Rn8 of @Rd16)→Z オペレーション 付録 449 450 BCC BIXOR BXOR BIOR — — — — — — — — — — — — — — BCC d:8 (BHS d:8) BCS d:8 (BLO d:8) BNE d:8 BEQ d:8 BVC d:8 BVS d:8 BPL d:8 BMI d:8 BGE d:8 BLT d:8 BGT d:8 BLE d:8 B BIXOR #xx:3, @Rd BLS d:8 B BIXOR #xx:3, Rd BHI d:8 B BXOR #xx:3, @aa:8 — B BXOR #xx:3, @Rd BRN d:8 (BF d:8) B BXOR #xx:3, Rd B B BIOR #xx:3, @aa:8 — B BIOR #xx:3, @Rd BRA d:8 (BT d:8) B BIOR #xx:3, Rd BIXOR #xx:3, @aa:8 サ イ ズ ニーモニック #xx:8/16 アドレッシングモード/命令長(バイト) 2 2 2 4 4 4 4 4 4 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 Rn @Rn @(d:16, Rn) @-Rn/@Rn+ @aa:8/16 @(d:8, PC) @@aa — else next; PC←PC+d:8 is true then if condition PC←PC+2 PC←PC+d:8 Z∨(N ⊕ V)=1 Z∨(N ⊕ V)=0 N ⊕ V=1 N ⊕ V=0 N=1 N=0 V=1 V=0 Z=1 Z=0 C=1 C=0 C∨Z=1 C∨Z=0 C ⊕ (#xx:3 of @aa:8)→C C ⊕ (#xx:3 of @Rd16)→C C ⊕ (#xx:3 of Rd8)→C C ⊕ (#xx:3 of @aa:8)→C C ⊕ (#xx:3 of @Rd16)→C C ⊕ (#xx:3 of Rd8)→C C∨(#xx:3 of @aa:8)→C C∨(#xx:3 of @Rd16)→C C∨(#xx:3 of Rd8)→C 分岐条件 オペレーション — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — H — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — N — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — Z — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — V C — — — — — — — — — — — — — — — — コンディションコード I 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 6 6 2 6 6 2 6 6 2 実行 ステート 数 付録 RTE RTE — — — JSR @@aa:8 RTS — JSR @aa:16 RTS — JSR @Rn JSR — JMP @@aa:8 — — JMP @aa:16 BSR d:8 — JMP @Rn サ イ ズ BSR JMP ニーモニック #xx:8/16 2 2 4 4 2 Rn @Rn @(d:16, Rn) @-Rn/@Rn+ @aa:8/16 @(d:8, PC) アドレッシングモード/命令長(バイト) 2 2 2 2 @@aa — SP+2→SP PC←@SP SP+2→SP CCR←@SP SP+2→SP PC←@SP PC←@aa:8 PC→@SP SP-2→SP PC←aa:16 PC→@SP SP-2→SP PC←Rn16 PC→@SP SP-2→SP PC←PC+d:8 PC→@SP SP-2→SP PC←@aa:8 PC←aa:16 PC←Rn16 オペレーション — — — — — — — — I — — — — — — — — H — — — — — — — — N — — — — — — — — Z — — — — — — — — V — — — — — — — 10 8 8 8 6 6 8 6 4 実行 ステート C 数 — コンディションコード 付録 451 452 B B B B — — STC CCR, Rd ANDC #xx:8, CCR ORC #xx:8, CCR XORC #xx:8, CCR NOP EEPMOV ANDC ORC XORC NOP EEPMOV 2 2 2 2 #xx:8/16 アドレッシングモード/命令長(バイト) 2 2 Rn @Rn @(d:16, Rn) @-Rn/@Rn+ @aa:8/16 @(d:8, PC) 4 2 2 @@aa — else next; Until R4L=0 R4L-1→R4L R6+1→R6 R5+1→R5 Repeat @R5→@R6 if R4L≠0 PC←PC+2 CCR ⊕ #xx:8→CCR CCR∨#xx:8→CCR CCR∧#xx:8→CCR CCR→Rd8 Rs8→CCR #xx:8→CCR 低消費電力状態に遷移 オペレーション (6):除数がゼロのとき1にセットされ、それ以外のとき"0"にクリアされます。 (5):除数が負のとき1にセットされ、それ以外のとき"0"にクリアされます。 (4):実行ステート数は、R4Lの設定値がnのとき4n+9となります(H8/3827Rシリーズ)。H8/3827Sシリーズでは4n+8となります。 (3):補正結果に桁上がりが発生したとき1にセットされ、それ以外のとき演算前の値を保持します。 (2):演算結果がゼロのとき、演算前の値を保持し、それ以外のとき0にクリアされます。 【注】 (1):ビット11から桁上がりまたはビット11へ桁下がりが発生したとき1にセットされ、それ以外のとき"0"にクリアされます。 B LDC Rs, CCR B LDC #xx:8, CCR LDC STC — SLEEP サ イ ズ SLEEP ニーモニック — — — — — — — — H — — — — N — — — — Z — — — — V C — — — — コンディションコード I (4) 2 2 2 2 2 2 2 2 実行 ステート 数 付録 付録 A.2 オペレーションコードマップ 表 A.2 にオペレーションコードマップを示します。表 A.2 では、命令コードの第 1 バイ ト(第 1 ワードのビット 15∼8)についてのみ示しています。 第2バイトの最上位ビット(命令コードの第1ワードのビット7)が0の 場合を示します。 第2バイトの最上位ビット(命令コードの第1ワードのビット7)が1の 場合を示します。 453 454 STC 2 LDC 3 RTE BNE BST BEQ OR XOR AND MOV C D E F 【注】 * PUSH、POP命令の機械語はMOV命令と同一です。 SUBX ADD BIST BXOR BAND BLD BIOR BIXOR BIAND BILD BSR BCS MOV NEG B BOR RTS BCC NOT LDC 7 CMP BTST BLS AND ANDC 6 ADDX BCLR BHI XOR XORC 5 9 BNOT DIVXU BRN OR ORC 4 A 8 7 BSET MULXU 5 6 BRA 4 3 2 1 SLEEP 1 ROTXL ROTXR SHLR ROTL ROTR SHAL SHAR NOP 0 SHLL 0 LO HI BVC 8 SUB ADD MOV BVS 9 JMP BPL DEC INC A MOV* EEPMOV BMI SUBS ADDS B BGE C CMP MOV JSR BGT SUBX ADDX E ビット操作命令 BLT D BLE DAS DAA F 付録 表 A.2 オペレーションコードマップ 付録 A.3 命令実行ステート数 H8/300L CPU の各命令についての実行状態と実行ステート数の計算方法を示します。 表 A.4 に命令の実行状態として、命令実行中 に行われる命令フェッチ、データリード/ ライト等のサイクル数を示し、表 A.3 に各々のサイクルに必要なステート数を示します。 命令の実行ステート数は次の計算式で計算されます。 実行ステート数=I・S I+J・S J+K・S K+L・S L +M・S M+N・S N ■実行ステート数計算例 (例) 内蔵 ROM より命令をフェッチし、内蔵 RAM をアクセスした場合 1. BSET #0, @FF00 表 A.4 より I=L=2、J=K=M=N=0 表 A.3 より S I=2、S L =2 実行ステート数=2×2+2×2=8 内蔵 ROM より命令をフェッチし、内蔵 ROM より分岐アドレスをリード、スタック領 域は内蔵 RAM とした場合 2 JSR @@30 表 A.4 より I=2、J=K=1、L=M=N=0 表 A.3 より S I=S J=S K=2 実行ステート数=2×2+1×2+1×2=8 表 A.3 実行状態(サイクル)に要するステート数 アクセス対象 実行状態(サイクル) 内蔵メモリ 命令フェッチ SI 分岐アドレスリード SJ スタック操作 SK バイトデータアクセス SL ワードデータアクセス SM 内部動作 SN 【注】 * 内蔵周辺モジュール 2 2 または 3* 1 内蔵周 辺モジュールによ って異なります 。詳細は、「2. 9.1 データアクセス に関する 注意事項」を参照してください。 455 付録 表 A.4 命令の実行状態 (サイクル数) 命令 フェッチ 命令 ADD ADDS ADDX AND I ADD.B #xx:8, Rd 1 ADD.B Rs, Rd 1 ADD.W Rs, Rd 1 ADDS.W #1, Rd 1 ADDS.W #2, Rd 1 ADDX.B #xx:8, Rd 1 ADDX.B Rs, Rd 1 AND.B #xx:8, Rd 1 AND.B Rs, Rd 1 スリード J 操作 K バイトデー ワードデー タアクセス タアクセス 内部動作 L ANDC ANDC #xx:8, CCR BAND BAND #xx:3, Rd 1 BAND #xx:3, @Rd 2 1 BAND #xx:3, @aa:8 2 1 BRA d:8 (BT d:8) 2 BRN d:8 (BF d:8) 2 BHI d:8 2 BLS d:8 2 Bcc BCLR BIAND 456 ニーモニック 分岐アドレ スタック 1 BCC d:8 (BHS d:8) 2 BCS d:8 (BLO d:8) 2 BNE d:8 2 BEQ d:8 2 BVC d:8 2 BVS d:8 2 BPL d:8 2 BMI d:8 2 BGE d:8 2 BLT d:8 2 BGT d:8 2 BLE d:8 2 BCLR #xx:3, Rd 1 BCLR #xx:3, @Rd 2 2 BCLR #xx:3, @aa:8 2 2 BCLR Rn, Rd 1 BCLR Rn, @Rd 2 2 BCLR Rn, @aa:8 2 2 BIAND #xx:3, Rd 1 BIAND #xx:3, @Rd 2 1 BIAND #xx:3, @aa:8 2 1 M N 付録 命令 フェッチ 命令 分岐アドレ スタック スリード 操作 バイトデー ワードデー タアクセス タアクセス 内部動作 ニーモニック I BILD #xx:3, Rd 1 BILD #xx:3, @Rd 2 1 BILD #xx:3, @aa:8 2 1 BIOR #xx:3, Rd 1 BIOR #xx:3, @Rd 2 1 BIOR #xx:3, @aa:8 2 1 BIST #xx:3, Rd 1 BIST #xx:3, @Rd 2 2 BIST #xx:3, @aa:8 2 2 BIXOR #xx:3, Rd 1 BIXOR #xx:3, @Rd 2 1 BIXOR #xx:3, @aa:8 2 1 BLD #xx:3, Rd 1 BLD #xx:3, @Rd 2 1 BLD #xx:3, @aa:8 2 1 BNOT #xx:3, Rd 1 BNOT #xx:3, @Rd 2 2 BNOT #xx:3, @aa:8 2 2 BNOT Rn, Rd 1 BNOT Rn, @Rd 2 2 BNOT Rn, @aa:8 2 2 BOR #xx:3, Rd 1 BOR #xx:3, @Rd 2 1 BOR #xx:3, @aa:8 2 1 BSET #xx:3, Rd 1 BSET #xx:3, @Rd 2 2 BSET #xx:3, @aa:8 2 2 BSET Rn, Rd 1 BSET Rn, @Rd 2 2 BSET Rn, @aa:8 2 2 BSR BSR d:8 2 BST BST #xx:3, Rd 1 BST #xx:3, @Rd 2 2 BST #xx:3, @aa:8 2 2 BILD BIOR BIST BIXOR BLD BNOT BOR BSET J K L M N 1 457 付録 命令 分岐アドレ スタック フェッチ 命令 BTST BXOR CMP ニーモニック 2 1 BTST #xx:3, @aa:8 2 1 BTST Rn, Rd 1 BTST Rn, @Rd 2 1 BTST Rn, @aa:8 2 1 BXOR #xx:3, Rd 1 BXOR #xx:3, @Rd 2 1 BXOR #xx:3, @aa:8 2 1 CMP.B #xx:8, Rd 1 CMP.B Rs, Rd 1 CMP.W Rs, Rd 1 DAS DAS.B Rd 1 DEC DEC.B Rd 1 DIVXU.B Rs, Rd EEPMOV EEPMOV JSR LDC MOV L BTST #xx:3, @Rd 1 JMP K タアクセス タアクセス 内部動作 1 DAA.B Rd INC J 操作 BTST #xx:3, Rd DAA DIVXU 458 I スリード バイトデー ワードデー M N 1 12 1 2 INC.B Rd 2n+2* 2 1* 1 JMP @Rn 2 JMP @aa:16 2 JMP @@aa:8 2 JSR @Rn 2 1 JSR @aa:16 2 1 JSR @@aa:8 2 LDC #xx:8, CCR 1 LDC Rs, CCR 1 MOV.B #xx:8, Rd 1 MOV.B Rs, Rd 1 MOV.B @Rs, Rd 1 1 MOV.B @(d:16, Rs), Rd 2 1 MOV.B @Rs+, Rd 1 1 MOV.B @aa:8, Rd 1 1 MOV.B @aa:16, Rd 2 1 2 1 1 2 2 1 2 付録 命令 フェッチ 命令 MOV ニーモニック I 分岐アドレ スタック スリード J 操作 K バイトデー ワードデー タアクセス タアクセス 内部動作 L M MOV.B Rs, @Rd 1 1 MOV.B Rs, @(d:16, Rd) 2 1 MOV.B Rs, @-Rd 1 1 MOV.B Rs, @aa:8 1 1 MOV.B Rs, @aa:16 2 1 MOV.W #xx:16, Rd 2 MOV.W Rs, Rd 1 MOV.W @Rs, Rd 1 1 MOV.W @(d:16, Rs), Rd 2 1 MOV.W @Rs+, Rd 1 1 MOV.W @aa:16, Rd 2 1 MOV.W Rs, @Rd 1 1 MOV.W Rs, @(d:16, Rd) 2 1 MOV.W Rs, @-Rd 1 1 MOV.W Rs, @aa:16 2 1 MULXU MULXU.B Rs, Rd 1 NEG NEG.B Rd 1 NOP NOP 1 NOT NOT.B Rd 1 OR OR.B #xx:8, Rd 1 OR.B Rs, Rd 1 N 2 2 2 12 ORC ORC #xx:8, CCR 1 ROTL ROTL.B Rd 1 ROTR ROTR.B Rd ROTXL ROTXL.B Rd ROTXR ROTXR.B Rd 1 RTE RTE 2 2 2 RTS RTS 2 1 2 SHAL SHAL.B Rd SHAR SHAR.B Rd SHLL SHLL.B Rd SHLR SHLR.B Rd 1 SLEEP SLEEP 1 STC STC CCR, Rd 1 SUB SUB.B Rs, Rd 1 SUB.W Rs, Rd 1 SUBS.W #1, Rd 1 SUBS.W #2, Rd 1 SUBS 1 1 1 1 1 459 付録 命令 フェッチ 命令 ニーモニック I 分岐アドレ スタック スリード J 操作 バイトデー ワードデー タアクセス タアクセス 内部動作 K M N POP POP Rd 1 1 2 PUSH PUSH Rs 1 1 2 SUBX SUBX.B #xx:8, Rd 1 SUBX.B Rs, Rd 1 XOR.B #xx:8, Rd 1 XOR.B Rs, Rd 1 XOR XORC 【注】 XORC #xx:8, CCR 1 * 1 n は R4 L の設定値です。 ソース側、デスティネーション側のアクセスが、それぞれ(n +1)回行われます。 *2 H8/3827R シリーズでは 1、H8/3827S シリーズでは 0。 460 L 付録 B. 内部 I/Oレジスタ一覧 B.1 アドレス一覧 下位 アドレス H'90 ビット名 レジスタ名 WEGR ビット 7 ビット 6 ビット 5 ビット 4 ビット 3 ビット 2 ビット 1 ビット 0 モジュール名 システム WKEGS7 WKEGS6 WKEGS 5 WKEGS 4 WKEGS 3 WKEGS 2 WKEGS 1 WKEGS 0 コントロール H'91 SPCR ― ― SPC32 SPC31 H'92 CWOSR ― ― ― ― ― ― ― H'95 ECCSR OVH OVL ― CH2 CUEH CUEL CRCH H'96 ECH ECH7 ECH6 H'97 ECL ECL7 H'98 SMR31 COM31 CHR31 PE31 PM31 STOP31 MP31 CKS311 CKS310 H'99 BRR31 BRR317 BRR316 BRR315 BRR314 BRR313 BRR312 BRR311 BRR310 H'9A SCR31 TIE31 H'9B TDR31 TDR317 H'9C SSR31 H'9D SCINV3 SCINV2 SCINV1 SCINV0 SCI タイマ A CWOS H'93 H'94 ECL6 RIE31 ECH5 ECL5 ECH4 ECL4 ECH3 ECH2 ECL3 ECH1 ECL2 MPIE31 CRCL ECH0 ECL1 TEIE31 非同期 イベント ECL0カウンタ TE31 RE31 CKE311 CKE310 TDR316 TDR315 TDR314 TDR313 TDR312 TDR311 TDR310 TDRE31 RDRF31 OER31 FER31 PER31 TEND31 MPBR31 MPBT31 RDR31 RDR317 RDR316 RDR315 RDR314 RDR313 RDR312 RDR311 RDR310 H'A8 SMR32 COM32 CHR32 PE32 PM32 STOP32 MP32 CKS321 CKS320 H'A9 BRR32 BRR327 BRR326 BRR325 BRR324 BRR323 BRR322 BRR321 BRR320 H'AA SCR32 TIE32 H'AB TDR32 TDR327 H'AC SSR32 H'AD RDR32 SCI31 H'9E H'9F H'A0 H'A1 H'A2 H'A3 H'A4 H'A5 H'A6 H'A7 RIE32 TE32 RE32 MPIE32 TDR326 TDR325 TDR324 TDR323 TDR322 TDR321 TDR320 TDRE32 RDRF32 OER32 FER32 PER32 TEND32 MPBR32 MPBT32 RDR327 RDR326 RDR325 RDR324 RDR323 TEIE32 RDR322 CKE321 RDR321 CKE320 SCI32 RDR320 H'AE H'AF 461 付録 下位 アドレス ビット名 レジスタ名 ビット 7 ビット 6 ビット 5 TMA6 TMA5 H'B0 TMA TMA7 H'B1 TCA TCA7 TCA6 H'B2 TCSRW B6WI TCWE H'B3 TCW TCW7 H'B4 TMC TMC7 H'B5 TCC/TLC TCC7/ TLC7 ビット 4 ビット 3 ビット 2 ビット 1 ― TMA3 TMA2 TMA1 TCA5 B4WI TCW6 TCW5 TMC6 TCA4 TCA3 TCSRWE TCA2 B2WI ビット 0 モジュール名 TCA1 WDON TCA0 BOWI TCW1 ドッグタイマ TCW3 TCW2 TCW0 ― ― TMC2 TMC1 TMC0 TCC6/ TCC5/ TCC4/ TCC3/ TCC2/ TCC1/ TCC0/ TLC6 TLC5 TLC4 TLC3 TLC2 TLC1 TLC0 H'B6 TCRF TOLH CKSH2 CKSH1 CKSH0 TOLL CKSL2 CKSL1 H'B7 TCSRF OVFH CMFH OVIEH CCLRH OVFL CMFL OVIEL H'B8 TCFH TCFH7 TCFH6 TCFH5 TCFH4 TCFH3 TCFH2 TCFH1 H'B9 TCFL TCFL7 H'BA OCRFH OCRFH7 H'BB OCRFL OCRFL7 H'BC TMG OVFH TCFL6 TCFL5 OCRFH6 OCRFH5 OCRFL6 OVFL TCFL4 OCRFH4 OCRFL5 OCRFL4 OVIE IIEGS H'BD ICRGF ICRGF7 ICRGF6 ICRGF5 H'BE ICRGR ICRGR7 ICRGR6 ICRGR5 DTS0 CMX TCFL3 OCRFH3 TCFL2 OCRFH2 OCRFL3 ICRGF4 ICRGR4 CCLRL TCFH0タイマ F TCFL1 OCRFH1 CCLR0 CKS1 ICRGF2 ICRGR3 TCFL0 OCRFH0 OCRFL1 ICRGF3 タイマ C CKSL0 OCRFL2 CCLR1 OCRFL0 CKS0 ICRGF0 タイマ G ICRGF1 ICRGR2 ウォッチ WRST TCW4 TMC5 タイマ A TMA0 ICRGR1 ICRGR0 H'BF H'C0 LPCR DTS1 H'C1 LCR ― H'C2 LCR2 H'C4 SGX SGS3 SGS2 CKS3 SGS1 CKS2 SGS0 CKS0 コントローラ PSW ACT DISP LCDAB ― ― ― ADRRH ADR9 ADR8 ADR7 ADR6 ADR5 ADR4 ADR3 ADR2 H'C5 ADRRL ADR1 ADR0 ― ― ― ― ― ― H'C6 AMR CKS TRGE ― ― CH3 CH2 CH1 CH0 H'C7 ADSR ADSF ― ― ― ― ― ― ― H'C8 PMR1 IRQ3 IRQ2 IRQ1 PMR3 AEVL AEVH WDCKS CDS3 CKS1 CDS2 LCD CDS1 CDS0 /ドライバ H'C3 IRQ4 TMIG TMOFH TMOFL A/D 変換器 TMOW H'C9 H'CA NCS IRQ0 RESO UD PWM I/O ポート H'CB H'CC PMR5 WKP7 WKP6 WKP5 WKP4 WKP3 WKP2 WKP1 WKP0 ― ― ― ― PWCR1 PWCR0 H'CD H'CE H'CF H'D0 PWCR ― ― H'D1 PWDRU ― ― H'D2 PWDRL PWDRL7 PWDRL6 PWDRL5 PDR1 P17 P16 P15 PWDRU5 PWDRU4 PWDRL4 PWDRU3 PWDRU2 PWDRL3 PWDRU1 PWDRL2 PWDRU0 PWDRL1 14 ビット PWM PWDRL0 H'D3 H'D4 462 P14 P13 P12 P11 P10 I/O ポート 付録 下位 アドレス ビット名 レジスタ名 ビット 7 ビット 6 ビット 5 ビット 4 ビット 3 ビット 2 ビット 1 P35 P34 P33 P32 P31 ビット 0 モジュール名 H'D5 H'D6 PDR3 P37 P36 H'D7 PDR4 ― ― H'D8 PDR5 P57 P56 P55 P54 P53 P52 P51 P50 H'D9 PDR6 P67 P66 P65 P64 P63 P62 P61 P60 H'DA PDR7 P77 P76 P75 P74 P73 P72 P71 P70 H'DB PDR8 P87 P86 P85 P84 P83 P82 P81 P80 H'DD PDRA ― ― ― H'DE PDRB PB7 PB6 PB5 PB4 PB3 PB2 PB1 PB0 H'E0 PUCR1 PUCR17 PUCR16 PUCR15 PUCR14 PUCR13 PUCR12 PUCR11 PUCR10 H'E1 PUCR3 PUCR37 PUCR36 PUCR35 PUCR34 PUCR33 PUCR32 PUCR31 PUCR30 H'E2 PUCR5 PUCR57 PUCR56 PUCR55 PUCR54 PUCR53 PUCR52 PUCR51 PUCR50 H'E3 PUCR6 PUCR67 PUCR66 PUCR65 PUCR64 PUCR63 PUCR62 PUCR61 PUCR60 H'E4 PCR1 PCR17 PCR16 PCR15 PCR14 PCR13 PCR12 PCR11 PCR10 H'E6 PCR3 PCR37 PCR36 PCR35 PCR34 PCR33 PCR32 PCR31 PCR30 H'E7 PCR4 H'E8 PCR5 PCR57 PCR56 PCR55 PCR54 PCR53 PCR52 PCR51 PCR50 H'E9 PCR6 PCR67 PCR66 PCR65 PCR64 PCR63 PCR62 PCR61 PCR60 H'EA PCR7 PCR77 PCR76 PCR75 PCR74 PCR73 PCR72 PCR71 PCR70 H'EB PCR8 PCR87 PCR86 PCR85 PCR84 PCR83 PCR82 PCR81 PCR80 ― ― P43 P42 P30 P41 P40 I/O ポート H'DC ― PA3 PA2 PA1 PA0 H'DF H'E5 ― ― ― ― ― PCR42 PCR41 I/Oポート PCR40 H'EC H'ED PCRA ― ― ― ― PCRA3 PCRA2 PCRA1 ― MA1 PCRA0 H'EE H'EF H'F0 SYSCR1 SSBY STS2 STS1 H'F1 SYSCR2 ― ― ― NESEL H'F2 IEGR ― ― ― IEG4 H'F3 IENR1 IENTA ― IENWP IEN4 IEN3 IEN2 H'F4 IENR2 IENDT ― IENTG IENTFH IENTFL H'F6 IRR1 IRRTA ― IRRI4 IRRI3 IRRI2 H'F7 IRR2 IRRDT ― IRRTG IRRTFH IRRTFL IENAD STS0 LSON DTON IEG3 MSON IEG2 MA0 SA1 SA0 IEG1 IEG0 システム IEN1 IEN0 コントロール IENTC IENEC H'F5 ― IRRAD IRRI1 IRRTC IRRI0 IRREC H'F8 463 付録 下位 アドレス ビット名 レジスタ名 ビット 7 IWPF7 ビット 6 H'F9 IWPR IWPF6 H'FA CKSTPR1 ― S31CKSTP H'FB CKSTPR2 ― ― ビット 5 ビット 4 IWPF5 ビット 3 IWPF4 IWPF3 ビット 1 IWPF2 ビット 0 モジュール名 IWPF1 IWPF0 システム S32CKSTP ADCKSTP TGCKSTP TFCKSTP TCCKSTP TACKSTP コントロール ― ― AECKSTP WDCKSTP PWCKSTP LDCKSTP H'FC H'FD H'FE H'FF 〈記号説明〉 SCI:シリアルコミュニケーションインタフェース 464 ビット 2 付録 B.2 機能一覧 レジスタ名です。 このレジスタがマッピングされている アドレスを示します。 レジスタの略称です。 内蔵周辺モジュール名です。 TMC タイマモードレジスタC タイマC H'B4 ビット番号です。 ビット: 初期値を示します。 初期値: 可能なアクセスを示します。 R リードのみ可能 W ライトのみ可能 7 6 5 TMC7 TMC6 TMC5 0 R/W : R/W 4 3 — — 2 1 0 TMC2 TMC1 TMC0 0 0 1 1 0 0 0 R/W R/W — — R/W R/W R/W 各ビットの略称と位置を示します。 なお、"—"はリザーブビットを 意味します。 クロックセレクト R/W リード/ライト可能 0 0 0 内部クロック φ/8192 0 0 1 内部クロック φ/2048 0 1 0 内部クロック φ/512 0 1 1 内部クロック φ/64 1 0 0 内部クロック φ/16 1 0 1 内部クロック φ/4 1 1 0 内部クロック φw/4 1 1 1 ビットの正式名称です。 設定値と動作を示します。 外部イベント(TMIC)を立ち上がり/ 立ち下がりエッジでカウント カウントアップ/ダウン制御 0 0 0 1 TCCは、アップカウンタ TCCは、ダウンカウンタ UD端子入力によるハードウェア制御 1 * UD端子入力が"High"レベルならばダウン カウンタ、"Low"レベルならばアップカウンタ * Don't care オートリロード機能選択 0 インターバル機能を選択 1 オートリロード機能を選択 465 付録 WEGR ウェイクアップエッジセレクトレジスタ ビット : 7 6 5 H'90 4 3 システムコントロール 2 1 0 WKEGS7 WKEGS6 WKEGS5 WKEGS4 WKEGS3 WKEGS2 WKEGS1 WKEGS0 初期値 : R/W : 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W WKPn端子入力エッジ切り替え 0 WKPnの立ち下がりエッジを検出 1 WKPnの立ち上がりエッジを検出 (n=0∼7) SPCR シリアルポートコントロールレジスタ ビット : 初期値 : R/W : 7 6 — — 1 — 1 — 5 H'91 4 3 SCI 2 1 0 SPC32 SPC31 SCINV3 SCINV2 SCINV1 SCINV0 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W RXD31端子入力データ反転切り替え 0 RXD31の入力データを反転しない 1 RXD31の入力データを反転する TXD31端子出力データ反転切り替え 0 TXD31の出力データを反転しない 1 TXD31の出力データを反転する RXD32端子入力データ反転切り替え 0 RXD32の入力データを反転しない 1 RXD32の入力データを反転する TXD32端子出力データ反転切り替え 0 TXD32の出力データを反転しない 1 TXD32の出力データを反転する P35/TXD31端子機能切り替え 0 P35入出力端子として機能 1 TXD31出力端子として機能 P42/TXD32端子機能切り替え 0 P42入出力端子として機能 1 TXD32出力端子として機能 466 付録 CWOSR サブクロック出力セレクトレジスタ ビット : 初期値 : R/W : H'92 タイマA 7 6 5 4 3 2 1 0 — — — — — — — CWOS 1 R 1 R 1 R 1 R 1 R 1 R 1 R 0 R/W TMOW端子クロックセレクト 0 TMAで指定したクロックを出力する 1 φWを出力する 467 付録 ECCSR イベントカウンタコントロール/ステータスレジスタ ビット : H'95 AEC 7 6 5 4 3 2 1 0 OVH OVL — CH2 CUEH CUEL CRCH CRCL 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W 初期値 : 0 0 R/W : R/(W)* R/(W)* カウンタリセット制御 0 ECLをリセット 1 ECLのリセットを解除し、カ ウントアップ機能を許可 カウンタリセット制御 0 ECHをリセット 1 ECHのリセットを解除し、カウント アップ機能を許可 カウントアップイネーブルL 0 ECLのイベントクロックの入力を禁止。 ECLの値を保持 1 ECLのイベントクロックの入力を許可 カウントアップイネーブルH 0 ECHのイベントクロックの入力を禁止。ECHの値を保持 1 ECHのイベントクロックの入力を許可 チャネル選択 0 ECH、ECLを連結した1チャネルの16ビットイベントカウンタとし て使用します 1 ECH、ECLを連結した2チャネルの8ビットイベントカウンタとし て使用します カウンタオーバフローL 0 ECLがオーバフローしていない 1 ECLがオーバフローした カウンタオーバフローH 0 ECHがオーバフローしていない 1 ECHがオーバフローした 【注】 * フラグクリアのための0ライトのみ可能 468 付録 ECH イベントカウンタH ビット : 初期値 : R/W : H'96 AEC 7 6 5 4 3 2 1 0 ECH7 ECH6 ECH5 ECH4 ECH3 ECH2 ECH1 ECH0 0 R 0 R 0 R 0 R 0 R 0 R 0 R 0 R カウント値 【注】 ECHを上位、ECLを下位とする16ビットイベントカウンタ(EC) としても使用できます。 ECL イベントカウンタL ビット : 初期値 : R/W : H'97 AEC 7 6 5 4 3 2 1 0 ECL7 ECL6 ECL5 ECL4 ECL3 ECL2 ECL1 ECL0 0 R 0 R 0 R 0 R 0 R 0 R 0 R 0 R カウント値 【注】 ECHを上位、ECLを下位とする16ビットイベントカウンタ(EC) としても使用できます。 469 付録 SMR31 シリアルモードレジスタ31 ビット : 7 6 5 COM31 CHR31 初期値 : R/W : 0 R/W 0 R/W PE31 0 R/W H'98 4 SCI31 3 2 1 0 PM31 STOP31 MP31 CKS311 CKS310 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W クロックセレクト1、0 0 φクロック 0 1 φw/2クロック 0 0 φ/16クロック 1 1 φ/64クロック 1 マルチプロセッサモード 0 マルチプロセッサ通信機能を禁止 1 マルチプロセッサ通信機能を許可 ストップビットレングス 0 1ストップビット 1 2ストップビット パリティモード 0 偶数パリティ 1 奇数パリティ パリティイネーブル 0 パリティビットの付加およびチェックを禁止 1 パリティビットの付加およびチェックを許可 キャラクタレングス 0 8ビットデータ/5ビットデータ 1 7ビットデータ/5ビットデータ コミュニケーションモード 0 調歩同期式モード 1 クロック同期式モード BRR31 ビットレートレジスタ31 ビット : 7 6 5 H'99 4 SCI31 3 2 1 0 BRR317 BRR316 BRR315 BRR314 BRR313 BRR312 BRR311 BRR310 初期値 : R/W : 1 R/W 1 R/W 1 R/W 1 R/W 1 R/W 1 R/W 1 R/W シリアル送信/受信のビットレートを設定 470 1 R/W 付録 SCR31 シリアルコントロールレジスタ31 H'9A ビット : 初期値 : R/W : 4 SCI31 7 6 5 3 TIE31 RIE31 TE31 RE31 MPIE31 TEIE31 CKE311 CKE310 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W 2 0 R/W 1 0 R/W 0 0 R/W クロックイネーブル 説 明 ビット1 ビット0 クロックソース コミュニケーションモード SCK3端子機能 CKE311 CKE310 内部クロック 調歩同期式 入出力ポート 0 0 クロック同期式 内部クロック 同期クロック出力 内部クロック 調歩同期式 クロック出力 1 0 クロック同期式 リザーブ(本組み合わせは指定しない) 調歩同期式 クロック出力 外部クロック 0 1 クロック同期式 外部クロック 同期クロック入力 調歩同期式 リザーブ(本組み合わせは指定しない) 1 1 クロック同期式 リザーブ(本組み合わせは指定しない) トランスミットエンドインタラプトイネーブル 0 送信終了割り込み要求(TEI)を禁止 1 送信終了割り込み要求(TEI)を許可 マルチプロセッサインタラプトイネーブル マルチプロセッサ割り込み要求を禁止(通常の受信動作) 0 〔クリア条件〕 マルチプロセッサビットが1のデータを受信したとき マルチプロセッサ割り込み要求を許可 マルチプロセッサビットが1のデータを受け取るまで受信割り込み 要求(RXI)、受信エラー割り込み要求(ERI)、および、シリアル 1 ステータスレジスタ(SSR)のRDRF、FER、OERの各フラグの セットを禁止 レーシブイネーブル 0 受信動作を禁止(RXD端子は入出力ポート) 1 受信動作を許可(RXD端子はレシーブデータ端子) トランスミットイネーブル 0 送信動作を禁止(TXD端子は入出力ポート) 1 送信動作を許可(TXD端子はトランスミットデータ端子) レシーブインタラプトイネーブル 受信データフル割り込み要求(RXI)、および受信エラー割り込み要求 0 (ERI)を禁止 受信データフル割り込み要求(RXI)、および受信エラー割り込み要求 1 (ERI)を許可 トランスミットインタラプトイネーブル 0 送信データエンプティ割り込み要求(TXI)の禁止 1 送信データエンプティ割り込み要求(TXI)の許可 471 付録 TDR31 トランスミットデータレジスタ31 ビット : 7 6 5 4 H'9B 3 SCI31 2 1 0 TDR317 TDR316 TDR315 TDR314 TDR313 TDR312 TDR311 TDR310 初期値 : R/W : 1 R/W 1 R/W 1 R/W 1 R/W 1 R/W TSRへの転送用データ 472 1 R/W 1 R/W 1 R/W 付録 SSR31 シリアルステータスレジスタ31 ビット : 7 6 5 H'9C 4 SCI31 3 2 1 0 TDRE31 RDRF31 OER31 FER31 PER31 TEND31 MPBR31MPBT31 初期値 : 1 0 0 0 0 R/W : R/(W)* R/(W)* R/(W)* R/(W)* R/(W)* 1 R 0 R 0 R/W マルチプロセッサビットトランスファ 0 マルチプロセッサビット0を送信 1 マルチプロセッサビット1を送信 マルチプロセッサビットレシーブ 0 マルチプロセッサビットが0のデータを受信 1 マルチプロセッサビットが1のデータを受信 トランスミットエンド 送信中 〔クリア条件〕 0 (1)TDRE31=1の状態をリードした後、TDRE31に0をライトしたとき (2)命令でTDR31にデータをライトしたとき 送信終了 〔セット条件〕 1 (1)シリアルコントロールレジスタ31(SCR31)のTE31が0のとき (2)送信キャラクタ最後尾のビットの送信時に、TDRE31が1であったとき パリティエラー 受信中、または正常に受信完了 0 〔クリア条件〕 PER31=1の状態をリードした後、0をライトしたとき 受信時にパリティエラー発生 〔セット条件〕 受信時に受信データとパリティビットを合わせた1の数がシリアル 1 モードレジスタ(SMR31)のパリティモード(PM31)で設定したパリティと一致しな かったとき フレーミングエラー 受信中、または正常に受信完了 0 〔クリア条件〕 FER31=1の状態をリードした後、0をライトしたとき 受信時にフレーミングエラー発生 1 〔セット条件〕 受信終了時に受信データの最後尾のストップビットが1であるかどうか をチェックし、ストップビットが0であったとき オーバランエラー 受信中、または受信完了 0 〔クリア条件〕 OER31=1の状態をリードした後、0をライトしたとき 受信時にオーバランエラー発生 1 〔セット条件〕 RDRF31が1の状態で次のシリアル受信を完了したとき レシーブデータレジスタフル RDR31に受信データ未格納 0 〔クリア条件〕(1)RDRF31=1の状態をリードした後、0をライトしたとき (2)命令でRDR31のデータをリードしたとき RDR31に受信データ格納 1 〔セット条件〕 受信が正常終了し、RSR31からRDR31へ受信データが転送されたとき トランスミットデータレジスタエンプティ TDR31にライトされた送信データがTSR31に転送されていない 0 〔クリア条件〕(1)TDRE31=1の状態をリードした後、0をライトしたとき (2)命令でTDR31へデータをライトしたとき TDR31に送信データがライトされていない、またはTDR31にライトされた送信データがTSR31に転送 1 された 〔セット条件〕(1)シリアルコントロールレジスタ31(SCR31)のTE31が0のとき (2)TDR31からTSR31にデータ転送が行われたとき 【注】 * フラグをクリアにするための0ライトのみ可能 473 付録 RDR31 レシーブデータレジスタ31 ビット : 7 6 5 H'9D 4 SCI31 3 2 1 0 RDR317 RDR316 RDR315 RDR314 RDR313 RDR312 RDR311 RDR310 初期値 : R/W : 0 R 0 R 0 R 0 R 0 R 0 R シリアル受信データを格納 474 0 R 0 R 付録 SMR32 シリアルモードレジスタ32 ビット : 7 6 5 COM32 CHR32 初期値 : R/W : 0 R/W 0 R/W PE32 0 R/W H'A8 4 SCI32 3 2 1 0 PM32 STOP32 MP32 CKS321 CKS320 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W クロックセレクト1、0 0 φクロック 0 1 φw/2クロック 0 0 φ/16クロック 1 1 φ/64クロック 1 マルチプロセッサモード 0 マルチプロセッサ通信機能を禁止 1 マルチプロセッサ通信機能を許可 ストップビットレングス 0 1ストップビット 1 2ストップビット パリティモード 0 偶数パリティ 1 奇数パリティ パリティイネーブル 0 パリティビットの付加およびチェックを禁止 1 パリティビットの付加およびチェックを許可 キャラクタレングス 0 8ビットデータ/5ビットデータ 1 7ビットデータ/5ビットデータ コミュニケーションモード 0 調歩同期式モード 1 クロック同期式モード BRR32 ビットレートレジスタ32 ビット : 7 6 5 H'A9 4 SCI32 3 2 1 0 BRR327 BRR326 BRR325 BRR324 BRR323 BRR322 BRR321 BRR320 初期値 : R/W : 1 R/W 1 R/W 1 R/W 1 R/W 1 R/W 1 R/W 1 R/W 1 R/W シリアル送信/受信のビットレートを設定 475 付録 SCR32 シリアルコントロールレジスタ32 ビット : 初期値 : R/W : 4 H'AA SCI32 7 6 5 3 TIE32 RIE32 TE32 RE32 MPIE32 TEIE32 CKE321 CKE320 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W 2 0 R/W 1 0 R/W 0 0 R/W クロックイネーブル 説 明 ビット1 ビット0 クロックソース コミュニケーションモード SCK3端子機能 CKE321 CKE320 内部クロック 調歩同期式 入出力ポート 0 0 クロック同期式 内部クロック 同期クロック出力 内部クロック 調歩同期式 クロック出力 1 0 クロック同期式 リザーブ(本組み合わせは指定しない) 調歩同期式 クロック出力 外部クロック 0 1 クロック同期式 外部クロック 同期クロック入力 調歩同期式 リザーブ(本組み合わせは指定しない) 1 1 クロック同期式 リザーブ(本組み合わせは指定しない) トランスミットエンドインタラプトイネーブル 0 送信終了割り込み要求(TEI)を禁止 1 送信終了割り込み要求(TEI)を許可 マルチプロセッサインタラプトイネーブル マルチプロセッサ割り込み要求を禁止(通常の受信動作) 0 〔クリア条件〕 マルチプロセッサビットが1のデータを受信したとき マルチプロセッサ割り込み要求を許可 マルチプロセッサビットが1のデータを受け取るまで受信割り込み 要求(RXI)、受信エラー割り込み要求(ERI)、および、シリア 1 ルステータスレジスタ(SSR)のRDRF、FER、OERの各フラグの セットを禁止 レシーブイネーブル 0 受信動作を禁止(RXD端子は入出力ポート) 1 受信動作を許可(RXD端子はレシーブデータ端子) トランスミットイネーブル 0 送信動作を禁止(TXD端子は入出力ポート) 1 送信動作を許可(TXD端子はトランスミットデータ端子) レシーブインタラプトイネーブル 受信データフル割り込み要求(RXI)、および受信エラー割り込み要求 0 (ERI)を禁止 受信データフル割り込み要求(RXI)、および受信エラー割り込み要求 1 (ERI)を許可 トランスミットインタラプトイネーブル 0 送信データエンプティ割り込み要求(TXI)の禁止 1 送信データエンプティ割り込み要求(TXI)の許可 476 付録 TDR32 トランスミットデータレジスタ32 ビット : 7 6 5 4 H'AB 3 SCI32 2 1 0 TDR327 TDR326 TDR325 TDR324 TDR323 TDR322 TDR321 TDR320 初期値 : R/W : 1 R/W 1 R/W 1 R/W 1 R/W 1 R/W 1 R/W 1 R/W 1 R/W TSRへの転送用データ 477 付録 SSR32 シリアルステータスレジスタ32 H'AC ビット : 7 6 5 4 SCI32 3 2 1 0 TDRE32 RDRF32 OER32 FER32 PER32 TEND32 MPBR32MPBT32 初期値 : 1 0 0 0 0 R/W : R/(W)* R/(W)* R/(W)* R/(W)* R/(W)* 1 R 0 R 0 R/W マルチプロセッサビットトランスファ 0 マルチプロセッサビット0を送信 1 マルチプロセッサビット1を送信 マルチプロセッサビットレシーブ 0 マルチプロセッサビットが0のデータを受信 1 マルチプロセッサビットが1のデータを受信 トランスミットエンド 送信中 〔クリア条件〕 0 (1)TDRE32=1の状態をリードした後、TDRE32に0をライトしたとき (2)命令でTDR32にデータをライトしたとき 送信終了 〔セット条件〕 1 (1)シリアルコントロールレジスタ32(SCR32)のTE32が0のとき (2)送信キャラクタ最後尾のビットの送信時に、TDRE32が1であったとき パリティエラー 受信中、または正常に受信完了 0 〔クリア条件〕 PER32=1の状態をリードした後、0をライトしたとき 受信時にパリティエラー発生 〔セット条件〕 受信時に受信データとパリティビットを合わせた1の数がシリアル 1 モードレジスタ(SMR32)のパリティモード(PM32)で設定したパリティと一致しな かったとき フレーミングエラー 受信中、または正常に受信完了 0 〔クリア条件〕 FER32=1の状態をリードした後、0をライトしたとき 受信時にフレーミングエラー発生 1 〔セット条件〕 受信終了時に受信データの最後尾のストップビットが1であるかどうか をチェックし、ストップビットが0であったとき オーバランエラー 受信中、または受信完了 0 〔クリア条件〕 OER32=1の状態をリードした後、0をライトしたとき 受信時にオーバランエラー発生 1 〔セット条件〕 RDRF32が1の状態で次のシリアル受信を完了したとき レシーブデータレジスタフル RDR32に受信データ未格納 0 〔クリア条件〕(1)RDRF32=1の状態をリードした後、0をライトしたとき (2)命令でRDR32のデータをリードしたとき RDR32に受信データ格納 1 〔セット条件〕 受信が正常終了し、RSR32からRDR32へ受信データが転送されたとき トランスミットデータレジスタエンプティ TDR32にライトされた送信データがTSR32に転送されていない 0 〔クリア条件〕(1)TDRE32=1の状態をリードした後、0をライトしたとき (2)命令でTDR32へデータをライトしたとき TDR32に送信データがライトされていない、またはTDR32にライトされた送信データがTSR32に転送 1 された 〔セット条件〕(1)シリアルコントロールレジスタ32(SCR32)のTE32が0のとき (2)TDR32からTSR32にデータ転送が行われたとき 【注】 * フラグをクリアにするための0ライトのみ可能 478 付録 RDR32 レシーブデータレジスタ32 H'AD ビット : 7 6 5 4 SCI32 3 2 1 0 RDR327 RDR326 RDR325 RDR324 RDR323 RDR322 RDR321 RDR320 初期値 : R/W : 0 R 0 R 0 R 0 R 0 R 0 R 0 R 0 R シリアル受信データを格納 TMA タイマモードレジスタA ビット : 初期値 : R/W : H'B0 タイマA 7 6 5 4 3 2 1 0 TMA7 TMA6 TMA5 — TMA3 TMA2 TMA1 TMA0 0 R/W 0 R/W 0 R/W 1 — 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W 内部クロックセレクト TMA3 TMA2 TMA1 TMA0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 プリスケーラ分周比またはオーバフロー周期 φ/8192 PSS φ/4096 PSS φ/2048 PSS φ/512 PSS φ/256 PSS φ/128 PSS φ/32 PSS φ/8 PSS 1s PSW 0.5s PSW 0.25s PSW 0.03125s PSW 機 能 インターバル 時計用タイムベース (32,768kHz使用時) PSW、TCAリセット クロック出力セレクト* 0 φ/32 0 1 φ/16 0 0 φ/8 1 1 φ/4 0 φW/32 0 1 φW/16 1 0 φW/8 1 1 φW/4 【注】 * CWOSRのCWOSビット=0の場合の値です。CWOSビット=1のときは、TMA7∼5 ビットの値に関係なくCφWが出力されます。 479 付録 TCA タイマカウンタA ビット : 初期値 : R/W : H'B1 タイマA 7 6 5 4 3 2 1 0 TCA7 TCA6 TCA5 TCA4 TCA3 TCA2 TCA1 TCA0 0 R 0 R 0 R 0 R 0 R 0 R 0 R 0 R カウント値 480 付録 ウォッチドッグタイマ TCSRW タイマコントロール/ステータスレジスタW H'B2 ビット : 初期値 : R/W : 7 6 5 B6WI TCWE 1 R 0 R/(W) * 4 3 B4WI TCSRWE B2WI 1 R 0 R/(W) * 1 R 2 1 0 WDON BOWI WRST 0 R/(W) * 1 R 0 R/(W) * ウォッチドッグタイマリセット 〔クリア条件〕 (1) RES端子によるリセット 0 (2) TCSRWE=1の状態でBOWIに0をライトしながら WRSTに0をライトしたとき 〔セット条件〕 1 TCWがオーバフローし、内部リセット信号が発生したとき ビット0書き込み禁止 0 ビット0への書き込みを許可 1 ビット0への書き込みを禁止 ウォッチドッグタイマオン ウォッチドッグタイマの動作を禁止 0 ウォッチドッグタイマの動作を許可 1 ビット2書き込み禁止 0 ビット2への書き込みを許可 1 ビット2への書き込みを禁止 タイマコントロール/ステータスレジスタW 書き込み許可 ビット2およびビット0への書き込みを禁止 0 ビット2およびビット0への書き込みを許可 1 ビット4書き込み禁止 0 ビット4への書き込みを許可 1 ビット4への書き込みを禁止 タイマカウンタW書き込み許可 0 TCW ヘのデータ書き込みを禁止 1 TCW ヘのデータ書き込みを許可 ビット6書き込み禁止 0 ビット6への書き込みを許可 1 ビット6への書き込みを禁止 【注】* 書き込み条件が成立している場合にのみライト可能 481 付録 TCW タイマカウンタW ビット : 初期値 : R/W : ウォッチドッグ タイマ H'B3 7 6 5 4 3 TCW7 TCW6 TCW5 TCW4 TCW3 TCW2 TCW1 TCW0 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W カウント値 482 2 1 0 付録 TMC タイマモードレジスタC ビット : 初期値 : R/W : タイマC H'B4 7 6 5 4 3 2 1 0 TMC7 TMC6 TMC5 — — TMC2 TMC1 TMC0 0 R/W 0 R/W 0 R/W 1 — 1 — 0 R/W 0 R/W 0 R/W クロックセレクト φ/8192 0 内部クロック 0 0 φ/2048 1 内部クロック 0 0 φ/512 0 内部クロック 0 1 φ/64 1 内部クロック 0 1 φ/16 0 内部クロック 1 0 φ/4 1 内部クロック 1 0 φW /4 0 内部クロック 1 1 外部イベント(TMIC):立ち上がり/立ち下 1 1 1 がりエッジでカウント カウンタアップ/ダウン制御 0 0 TCCは、アップカウンタ 0 1 TCCは、ダウンカウンタ TCCのアップ/ダウンは、UD端子入力による ハードウェア制御 1 * UD端子入力がHigh レベルならばダウンカウン タ、Lowレベルならばアップカウンタ * Don't care オートリロード機能選択 0 インターバル機能を選択 1 オートリロード機能を選択 TCC タイマカウンタC ビット : 初期値 : R/W : タイマC H'B5 7 6 5 TCC7 TCC6 TCC5 0 R 0 R 0 R 4 TCC4 0 R 3 TCC3 0 R 2 TCC2 0 R 1 0 TCC1 TCC0 0 R 0 R カウント値 【注】 TCCは、TLCと同一アドレスに割り付けられています。リード時には、 TCCの値が読み出されます。 483 付録 TLC タイマロードレジスタC ビット : 7 TLC7 初期値 : R/W : 0 W 6 TLC6 0 W タイマC H'B5 5 4 3 TLC5 TLC4 TLC3 0 W 0 W 0 W 2 1 TLC2 0 W 0 TLC1 0 W TLC0 0 W リロード値設定 【注】 TLCは、TCCと同一アドレスに割り付けられています。ライト時には、 TLCの値が書き込まれます。 TCRF タイマコントロールレジスタF ビット : 7 TOLH 初期値 : R/W : 0 W 6 5 4 3 CKSH2 CKSH1 CKSH0 0 W 0 W タイマF H'B6 0 W 2 1 0 TOLL CKSL2 CKSL1 CKSL0 0 W 0 W 0 W 0 W クロックセレクトL 外部イベント(TMIF )の立ち上がり/立ち下が 0 * * りエッジでカウント 0 0 内部クロック φ/32 1 0 1 内部クロック φ/16 1 1 0 内部クロック φ/4 1 1 1 内部クロック φw/4 1 トグルアウトプットレベルL 0 Lowレベルに設定 レベルに設定 1 High クロックセレクトH * 16ビットモードとなり、TCFLのオーバフロー信号でカウント * 0 0 内部クロック φ/32 0 1 1 内部クロック φ/16 0 1 0 内部クロック φ/4 1 1 1 内部クロック φw/4 1 1 * Don't care トグルアウトプットレベルH 0 Lowレベルに設定 1 High レベルに設定 484 付録 TCSRF タイマコントロールステータスレジスタF ビット : 7 6 OVFH CMFH 初期値 : 0 0 R/W : R/(W) * R/(W) * 5 4 3 OVIEH CCLRH OVFL 0 R/W 0 R/W タイマF H'B7 2 1 CMFL OVIEL CCLRL 0 0 R/(W) * R/(W) * 0 R/W 0 0 R/W カウンタクリアL 0 コンペアマッチによるTCFLのクリアを禁止 1 コンペアマッチによるTCFLのクリアを許可 タイマオーバフローインタラプトイネーブルL 0 TCFLのオーバフローによる割り込み要求を禁止 1 TCFLのオーバフローによる割り込み要求を許可 コンペアマッチフラグL 〔クリア条件〕 0 CMFL=1の状態で、CMFLをリードした後、CMFLに0 をライトしたとき 〔セット条件〕 1 TCFLの値とOCRFLの値が、コンペアマッチしたとき タイマオーバフローL 〔クリア条件〕 0 OVFL=1の状態で、OVFLをリードした後、OVFLに0 をライトしたとき 〔セット条件〕 1 TCFLの値が、H'FF →H'00 になったとき カウンタクリアH 16ビットモード :コンペアマッチによるTCFのクリアを禁止 0 8ビットモード :コンペアマッチによるTCFHのクリアを禁止 16ビットモード :コンペアマッチによるTCFのクリアを許可 1 8ビットモード :コンペアマッチによるTCFHのクリアを許可 タイマオーバフローインタラプトイネーブルH 0 TCFHのオーバフローによる割り込み要求を禁止 1 TCFHのオーバフローによる割り込み要求を許可 コンペアマッチフラグH 〔クリア条件〕 0 CMFH=1の状態で、CMFHをリードした後、CMFHに 0をライトしたとき 〔セット条件〕 1 TCFHの値とOCRFHの値が、コンペアマッチしたとき タイマオーバフローフラグH 〔クリア条件〕 0 OVFH=1の状態で、OVFHをリードした後、OVFHに0 をライトしたとき 〔セット条件〕 1 TCFHの値が、H'FF →H'00 になったとき 【注】 * フラグをクリアするための0ライトのみ可能 485 付録 TCFH 8ビットタイマカウンタFH ビット : 7 6 5 タイマF H'B8 4 3 2 1 0 TCFH7 TCFH6 TCFH5 TCFH4 TCFH3 TCFH2 TCFH1 TCFH0 初期値 : R/W : 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W カウント値 【注】 TCFHを上位、TCFLを下位とする16ビットタイマカウンタ(TCF)としても 使用できます。 TCFL 8ビットタイマカウンタFL ビット : 7 6 5 H'B9 4 タイマF 3 2 1 0 TCFL7 TCFL6 TCFL5 TCFL4 TCFL3 TCFL2 TCFL1 TCFL0 初期値 : R/W : 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W カウント値 【注】 TCFHを上位、TCFLを下位とする16ビットタイマカウンタ(TCF)としても 使用できます。 OCRFH アウトプットコンペアレジスタFH ビット : 7 6 5 4 H'BA 3 タイマF 2 1 0 OCRFH7 OCRFH6 OCRFH5 OCRFH4 OCRFH3 OCRFH2 OCRFH1 OCRFH0 初期値 : R/W : 1 R/W 1 R/W 1 R/W 1 R/W 1 R/W 1 R/W 1 R/W 1 R/W 【注】 OCRFHを上位、OCRFLを下位とする16ビットアウトプットコンペアレジスタ (OCRF)としても使用できます。 OCRFL アウトプットコンペアレジスタFL ビット : 7 6 5 4 H'BB 3 タイマF 2 1 0 OCRFL7 OCRFL6 OCRFL5 OCRFL4 OCRFL3 OCRFL2 OCRFL1 OCRFL0 初期値 : R/W : 1 R/W 1 R/W 1 R/W 1 R/W 1 R/W 1 R/W 1 R/W 1 R/W 【注】 OCRFHを上位、OCRFLを下位とする16ビットアウトプットコンペアレジスタ (OCRF)としても使用できます。 486 付録 TMG タイマモードレジスタG ビット : H'BC タイマG 7 6 5 4 3 OVFH OVFL OVIE IIEGS CCLR1 CCLR0 初期値 : 0 0 R/W : R/(W)* R/(W)* 0 R/W 0 R/W 0 R/W 2 0 R/W 1 0 CKS1 CKS0 0 R/W 0 R/W クロックセレクト 0 内部クロック:φ/64でカウント 0 1 内部クロック:φ/32でカウント 0 0 内部クロック:φ/2でカウント 1 1 内部クロック:φW /4でカウント 1 カウンタクリア 0 TCGのクリアを禁止 0 1 インプットキャプチャ入力信号の立ち下がりエッジによりTCGをクリア 0 0 インプットキャプチャ入力信号の立ち上がりエッジによりTCGをクリア 1 1 インプットキャプチャ入力信号の両エッジによりTCGをクリア 1 インプットキャプチャインタラプトエッジセレクト 0 インプットキャプチャ入力信号の立ち上がりエッジで割り込みを発生 1 インプットキャプチャ入力信号の立ち下がりエッジで割り込みを発生 タイマオーバフローインタラプトイネーブル 0 TCGのオーバフローによる割り込み要求を禁止 1 TCGのオーバフローによる割り込み要求を許可 タイマオーバフローフラグL 〔クリア条件〕 0 OVFL=1の状態で、OVFLをリードした後、OVFLに0をライトしたとき 〔セット条件〕 1 TCGの値がH'FF→H'00になったとき タイマオーバフローフラグH 〔クリア条件〕 0 OVFH=1の状態で、OVFHをリードした後、OVFHに0をライトしたとき 〔セット条件〕 1 TCGの値がH'FF→H'00になったとき 【注】 * フラグをクリアするための0ライトのみ可能 487 付録 ICRGF インプットキャプチャレジスタGF ビット : 7 6 5 4 H'BD 3 タイマG 2 1 0 ICRGF7 ICRGF6 ICRGF5 ICRGF4 ICRGF3 ICRGF2 ICRGF1 ICRGF0 初期値 : R/W : 0 R 0 R 0 R 0 R 0 R 0 R 0 R 0 R インプットキャプチャ信号の立ち下がりエッジで、TCGの値を格納 ICRGR インプットキャプチャレジスタGR ビット : 7 6 5 4 H'BE 3 タイマG 2 1 0 ICRGR7 ICRGR6ICRGR5 ICRGR4 ICRGR3 ICRGR2 ICRGR1 ICRGR0 初期値 : R/W : 0 R 0 R 0 R 0 R 0 R 0 R 0 R 0 R インプットキャプチャ信号の立ち上がりエッジで、TCGの値を格納 488 付録 LPCR LCDポートコントロールレジスタ ビット : 初期値 : R/W : H'C0 LCD コントローラ/ドライバ 7 6 5 4 3 2 1 0 DTS1 DTS0 CMX SGX SGS3 SGS2 SGS1 SGS0 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W セグメントドライバ選択 ビット4 ビット3 ビット2 ビット1 ビット0 SGX SGS3 SGS2 SGS1 SGS0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 * 0 0 0 1 1 * 0 * 0 0 1 0 1 * 0 * 0 1 * * * * 0 * SEG32∼ SEG28∼ SEG29 SEG25 ポート ポート ポート ポート SEG SEG SEG SEG SEG SEG SEG SEG ポート* ポート SEG40∼SEG1端子の機能 SEG24∼ SEG20∼ SEG16∼ SEG12∼ SEG21 SEG17 SEG13 SEG9 ポート ポート ポート ポート ポート ポート ポート ポート ポート ポート ポート ポート SEG SEG ポート ポート SEG SEG SEG SEG SEG SEG SEG SEG ポート ポート ポート ポート 使用禁止 SEG8∼ SEG5 ポート ポート ポート ポート ポート SEG ポート SEG4∼ 説明の補足 SEG1 ポート (初期値) ポート ポート ポート ポート SEG ポート 【注】 * SEG32∼SEG29は外部拡張端子 ビット4 SGX 0 1 説 明 SEG32∼SEG29端子* CL1、CL2、DO、M端子 (初期値) 【注】 * SGS3∼SGS0が"0000"または"0001"のときはポートとして機能します。 DUTY選択、コモン機能選択 ビット7 ビット6 ビット5 DTS1 DTS0 CMX 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 1 デューティ比 コモンドライバ スタティック 1/2デューティ 1/3デューティ 1/4デューティ COM1 COM4∼COM1 COM2、COM1 COM4∼COM1 COM3∼COM1 COM4∼COM1 COM4∼COM1 補 足 説 明 COM4∼COM2はCOM1と同じ波形が出力 COM4はCOM3、COM2はCOM1と同じ波形が出力 COM4は非選択波形が出力 — 489 付録 LCR LCDコントロールレジスタ ビット : 初期値 : R/W : H'C1 LCD コントローラ/ドライバ 7 6 5 4 3 2 1 0 — PSW ACT DISP CKS3 CKS2 CKS1 CKS0 1 — 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W フレーム周波数選択 ビット3 ビット2 CKS2 CKS3 * 0 * 0 * 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 表示データ制御 0 ブランクデータを表示 1 LCD RAMデータを表示 表示機能開始 0 LCDコントローラ/ドライバ動作停止 1 LCDコントローラ/ドライバ動作 LCD駆動電源用ラダー抵抗ON/OFF制御 0 LCD駆動電源用ラダー抵抗OFF 1 LCD駆動電源用ラダー抵抗ON 490 ビット1 CKS1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 ビット0 CKS0 0 1 * 0 1 0 1 0 1 0 1 使用クロック φW φW/2 φW/4 φ/2 φ/4 φ/8 φ/16 φ/32 φ/64 φ/128 φ/256 * Don't care 付録 LCR2 LCDコントロールレジスタ2 ビット : 初期値 : R/W : LCD H'C2 7 6 5 4 3 2 1 0 LCDAB — — — CDS3 CDS2 CDS1 CDS0 0 R/W 1 — 1 — 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W 充放電パルスのデューティ比選択 ビット3 ビット2 ビット1 ビット0 CDS0 CDS1 CDS2 CDS3 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 1 0 * * 0 1 * * 1 1 デューティ比 1 1/8 2/8 3/8 4/8 5/8 6/8 0 1/16 1/32 * Don't care A波形/B波形切り替え制御 0 A波形で駆動 1 B波形で駆動 491 付録 AMR A/Dモードレジスタ ビット : 初期値 : R/W : H'C6 A/D変換器 7 6 5 4 3 2 1 0 CKS TRGE — — CH3 CH2 CH1 CH0 0 R/W 0 R/W 1 — 1 — 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W チャネルセレクト ビット3 ビット2 CH2 CH3 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 ビット1 CH1 * 0 0 1 1 0 0 1 1 * ビット0 CH0 * 0 1 0 1 0 1 0 1 * アナログ入力チャネル 非選択 AN0 AN1 AN2 AN3 AN4 AN5 AN6 AN7 :使用禁止 * Don't care 外部トリガセレクト 0 外部トリガによるA/D変換の開始を禁止 外部トリガ(ADTRG)端子の立ち上がりエッジ、または立ち下がりエッ 1 ジでA/D変換を開始 クロックセレクト ビット7 変換周期 CKS 62/φ 0 31/φ 1 変 換 時 間 φ=5MHz φ=1MHz 12.4µs 62µs *1 — 31µs 【注】 *1 12.4µs以下の変換時間では、動作が保証されません。12.4µs以上になるように選択してください。 492 付録 ADRRH A/DリザルトレジスタH ADRRL A/DリザルトレジスタL H'C4 H'C5 A/D変換器 ADRRH ビット : 初期値 : R/W : 7 6 5 4 3 2 1 0 ADR9 ADR8 ADR7 ADR6 ADR5 ADR4 ADR3 ADR2 不定 R 不定 R 不定 R 不定 R 不定 R 不定 R 不定 R 不定 R A/D変換結果 ADRRL ビット : 初期値 : R/W : 7 6 5 4 3 2 1 0 ADR1 ADR0 — — — — — — 不定 R 不定 R — — — — — — — — — — — — A/D変換結果 ADSR A/Dスタートレジスタ ビット : 初期値 : R/W : A/D変換器 H'C7 7 6 5 4 3 2 1 0 ADSF — — — — — — — 0 R/W 1 — 1 — 1 — 1 — 1 — 1 — 1 — A/Dスタートフラグ 〔リード時〕 A/D変換の終了 0 〔ライト時〕 A/D変換を強制終了 〔リード時〕 A/D変換中 1 〔ライト時〕 A/D変換を開始 493 付録 PMR1 ポートモードレジスタ1 ビット : 初期値 : R/W : H'C8 I/Oポート 7 6 5 4 3 2 IRQ3 IRQ2 IRQ1 IRQ4 TMIG TMOFH TMOFLTMOW 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W 1 0 R/W 0 0 R/W P10/TMOW端子機能切り替え 0 P10入出力端子として機能 1 TMOW出力端子として機能 P11/TMOFL端子機能切り替え 0 P11入出力端子として機能 1 TMOFL出力端子として機能 P12/TMOFH端子機能切り替え 0 P12入出力端子として機能 1 TMOFH出力端子として機能 P13/TMIG端子機能切り替え 0 P13入出力端子として機能 1 TMIG入力端子として機能 P14/IRQ4/ADTRG端子機能切り替え 0 P14入出力端子として機能 1 IRQ4/ADTRG入力端子として機能 P15/IRQ1/TMIC端子機能切り替え 0 P15入出力端子として機能 1 IRQ1/TMIC入力端子として機能 P16/IRQ2端子機能切り替え 0 P16入出力端子として機能 1 IRQ2入力端子として機能 P17/IRQ3/TMIF端子機能切り替え 0 P17入出力端子として機能 1 IRQ3/TMIF入力端子として機能 494 付録 PMR3 ポートモードレジスタ3 ビット : 7 AEVL 初期値 : R/W : 0 R/W 6 H'CA 5 AEVH WDCKS 0 R/W 0 R/W I/Oポート 4 NCS 0 R/W 3 IRQ0 0 R/W 2 RESO 1 R/W 1 UD 0 R/W 0 PWM 0 R/W P30/PWM端子機能切り替え 0 P30入出力端子として機能 1 PWM出力端子として機能 P31/UD端子機能切り替え 0 P31入出力端子として機能 1 UD入力端子として機能 P32/RESO端子機能切り替え 0 P32入出力端子として機能 1 RESO出力端子として機能 P43/IRQ0端子機能切り替え 0 P43入出力端子として機能 1 IRQ0入力端子として機能 TMIGノイズキャンセラセレクト 0 ノイズ除去機能なし 1 ノイズ除去機能あり ウォッチドッグタイマ切り替え 0 φ/8192 1 φw/32 P36/AEVH端子機能切り替え 0 P36入出力端子として機能 1 AEVH入力端子として機能 P37/AEVL端子機能切り替え 0 P37入出力端子として機能 1 AEVL入力端子として機能 495 付録 PMR5 ポートモードレジスタ5 ビット : 初期値 : R/W : H'CC I/Oポート 7 6 5 4 3 2 1 0 WKP7 WKP6 WKP5 WKP4 WKP3 WKP2 WKP1 WKP0 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W P5n/WKPn/SEGn+1端子機能切り替え 0 P5n入出力端子として機能 1 WKPn入力端子として機能 (n=7∼0) 496 付録 PWCR PWMコントロールレジスタ ビット : 初期値 : R/W : H'D0 14ビットPWM 7 6 5 4 3 2 — — — — — — 1 — 1 — 1 — 1 — 1 — 1 — 1 0 PWCR1 PWCR0 0 W 0 W クロックセレクト 0 入力クロックφ/2(tφ*=2/φ)。1変換周期16384/φ、最小変化幅1/φ 0 1 入力クロックφ/4(tφ*=4/φ)。1変換周期32768/φ、最小変化幅2/φ 0 入力クロックφ/8(tφ*=8/φ)。1変換周期65536/φ、最小変化幅4/φ 1 1 入力クロックφ/16(tφ*=16/φ)。1変換周期131072/φ、最小変化幅8/φ 【注】* tφ:PWM入力クロックの周期 — — PWDRU PWMデータレジスタU ビット : 初期値 : R/W : 7 6 — — 1 — 1 — 5 14ビットPWM H'D1 4 3 2 1 0 PWDRU5 PWDRU4 PWDRU3 PWDRU2 PWDRU1 PWDRU0 0 W 0 W 0 W 0 W 0 W 0 W PWM波形生成用データ上位6ビット 497 付録 PWDRL PWMデータレジスタL ビット : 7 6 H'D2 5 14ビットPWM 4 3 2 1 0 PWDRL7 PWDRL6 PWDRL5 PWDRL4 PWDRL3 PWDRL2 PWDRL1 PWDRL0 初期値 : R/W : 0 W 0 W 0 W 0 W 0 W 0 W 0 W 0 W PWM波形生成用データ下位8ビット PDR1 ポートデータレジスタ1 ビット : 初期値 : R/W : I/Oポート H'D4 7 6 5 4 3 2 1 0 P17 P16 P15 P14 P13 P12 P11 P10 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W ポート1の各端子のデータを格納 498 付録 PDR3 ポートデータレジスタ3 ビット : 初期値 : R/W : H'D6 I/Oポート 7 6 5 4 3 2 1 0 P37 P36 P35 P34 P33 P32 P31 P30 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W ポート3の各端子のデータを格納 PDR4 ポートデータレジスタ4 ビット : 初期値 : R/W : H'D7 I/Oポート 7 6 5 4 3 2 1 0 — — — — P43 P42 P41 P40 1 — 1 — 1 — 1 — 1 R 0 R/W 0 R/W 0 R/W ポートP42∼P40端子のデータを格納 P43端子状態を読み出す PDR5 ポートデータレジスタ5 ビット : 初期値 : R/W : H'D8 I/Oポート 7 6 5 4 3 2 1 0 P57 P56 P55 P54 P53 P52 P51 P50 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W ポート5の各端子のデータを格納 PDR6 ポートデータレジスタ6 ビット : 初期値 : R/W : H'D9 I/Oポート 7 6 5 4 3 2 1 0 P67 P66 P65 P64 P63 P62 P61 P60 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W ポート6の各端子のデータを格納 499 付録 PDR7 ポートデータレジスタ7 ビット : 初期値 : R/W : H'DA I/Oポート 7 6 5 4 3 2 1 0 P77 P76 P75 P74 P73 P72 P71 P70 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W ポート7の各端子のデータを格納 PDR8 ポートデータレジスタ8 ビット : 初期値 : R/W : H'DB I/Oポート 7 6 5 4 3 2 1 0 P87 P86 P85 P84 P83 P82 P81 P80 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W ポート8の各端子のデータを格納 PDRA ポートデータレジスタA ビット : 初期値 : R/W : H'DD I/Oポート 7 6 5 4 3 2 1 0 — — — — PA3 PA2 PA1 PA0 1 — 1 — 1 — 1 — 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W ポートAの各端子のデータを格納 500 付録 PDRB ポートデータレジスタB ビット : R/W : H'DE I/Oポート 7 6 5 4 3 2 1 0 PB7 PB6 PB5 PB4 PB3 PB2 PB1 PB0 R R R R R R R R ポートBの各端子状態を読み出す PUCR1 ポートプルアップコントロールレジスタ1 ビット : 7 6 5 4 3 H'E0 2 I/Oポート 1 0 PUCR17 PUCR16 PUCR15 PUCR14 PUCR13 PUCR12 PUCR11 PUCR10 初期値 : R/W : 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W ポート1入力プルアップMOSコントロール 0 入力プルアップMOSはOFF 1 入力プルアップMOSはON 【注】PCR1を0に指定したとき(入力ポートに指定) PUCR3 ポートプルアップコントロールレジスタ3 ビット : 7 6 5 4 3 H'E1 2 I/Oポート 1 0 PUCR37 PUCR36 PUCR35 PUCR34 PUCR33 PUCR32 PUCR31 PUCR30 初期値 : R/W : 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W ポート3入力プルアップMOSコントロール 0 入力プルアップMOSはOFF 1 入力プルアップMOSはON 【注】PCR3を0に指定したとき(入力ポートに指定) 501 付録 PUCR5 ポートプルアップコントロールレジスタ5 ビット : 7 6 5 4 3 H'E2 2 1 I/Oポート 0 PUCR57 PUCR56 PUCR55 PUCR54 PUCR53 PUCR52 PUCR51 PUCR50 初期値 : R/W : 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W ポート5入力プルアップMOSコントロール 0 入力プルアップMOSはOFF 1 入力プルアップMOSはON 【注】PCR5を0に指定したとき(入力ポートに指定) PUCR6 ポートプルアップコントロールレジスタ6 ビット : 7 6 5 4 3 H'E3 2 I/Oポート 1 0 PUCR67 PUCR66 PUCR65 PUCR64 PUCR63 PUCR62 PUCR61 PUCR60 初期値 : R/W : 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W ポート6入力プルアップMOSコントロール 0 入力プルアップMOSはOFF 1 入力プルアップMOSはON 【注】PCR6を0に指定したとき(入力ポートに指定) PCR1 ポートコントロールレジスタ1 ビット : 初期値 : R/W : H'E4 I/Oポート 7 6 5 4 3 2 1 0 PCR17 PCR16 PCR15 PCR14 PCR13 PCR12 PCR11 PCR10 0 W 0 W 0 W 0 W 0 W 0 W 0 W 0 W ポート1入出力選択 0 入力ポート 1 出力ポート 502 付録 PCR3 ポートコントロールレジスタ3 ビット : 7 6 5 H'E6 4 I/Oポート 3 2 1 0 PCR37 PCR36 PCR35 PCR34 PCR33 PCR32 PCR31 PCR30 初期値 : R/W : 0 W 0 W 0 W 0 W 0 W 0 W 0 W 0 W ポート3入出力選択 0 入力ポート 1 出力ポート PCR4 ポートコントロールレジスタ4 ビット : 初期値 : R/W : H'E7 I/Oポート 7 6 5 4 3 — — — — — 1 — 1 — 1 — 1 — 1 — 2 1 0 PCR42 PCR41 PCR40 0 W 0 W 0 W ポート4入出力選択 0 入力ポート 1 出力ポート 503 付録 PCR5 ポートコントロールレジスタ5 ビット : 7 6 5 H'E8 4 I/Oポート 3 2 1 0 PCR57 PCR56 PCR55 PCR54 PCR53 PCR52 PCR51 PCR50 初期値 : R/W : 0 W 0 W 0 W 0 W 0 W 0 W 0 W 0 W ポート5入出力選択 0 入力ポート 1 出力ポート PCR6 ポートコントロールレジスタ6 ビット : 7 6 5 H'E9 4 I/Oポート 3 2 1 0 PCR67 PCR66 PCR65 PCR64 PCR63 PCR62 PCR61 PCR60 初期値 : R/W : 0 W 0 W 0 W 0 W 0 W 0 W 0 W 0 W ポート6入出力選択 0 入力ポート 1 出力ポート PCR7 ポートコントロールレジスタ7 ビット : 7 6 5 H'EA 4 I/Oポート 3 2 1 0 PCR77 PCR76 PCR75 PCR74 PCR73 PCR72 PCR71 PCR70 初期値 : R/W : 0 W 0 W 0 W 0 W 0 W 0 W ポート7入出力選択 0 入力ポート 1 出力ポート 504 0 W 0 W 付録 PCR8 ポートコントロールレジスタ8 ビット : 7 6 5 H'EB 4 I/Oポート 3 2 1 0 PCR87 PCR86 PCR85 PCR84 PCR83 PCR82 PCR81 PCR80 初期値 : R/W : 0 W 0 W 0 W 0 W 0 W 0 W 0 W 0 W ポート8入出力選択 0 入力ポート 1 出力ポート PCRA ポートコントロールレジスタA ビット : 初期値 : R/W : H'ED 7 6 5 4 — — — — 0 — 0 — 0 — 0 — I/Oポート 3 2 1 0 PCRA3 PCRA2 PCRA1 PCRA0 0 W 0 W 0 W 0 W ポートA入出力選択 0 入力ポート 1 出力ポート 505 付録 SYSCR1 システムコントロールレジスタ1 ビット : 初期値 : R/W : H'F0 システムコントロール 7 6 5 4 3 2 1 0 SSBY STS2 STS1 STS0 LSON — MA1 MA0 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W 1 — 1 R/W 1 R/W アクティブ(中速)モードクロックセレクト 0 0 φOSC/16 1 0 φOSC/32 0 1 φOSC/64 1 1 φOSC/128 ロースピードオンフラグ 0 CPUの動作クロックはシステムクロック(φ) 1 CPUの動作クロックはサブクロック(φSUB) スタンバイタイマセレクト2∼0 0 待機時間= 8192ステート 0 0 1 待機時間= 16384ステート 0 0 0 待機時間= 32768ステート 0 1 1 待機時間= 65536ステート 0 1 0 待機時間= 131072ステート 1 0 1 待機時間= 2ステート 1 0 0 待機時間= 8ステート 1 1 1 待機時間= 16ステート 1 1 ソフトウェアスタンバイ ・アクティブモードでSLEEP命令実行後、スリープモードに遷移 0 ・サブアクティブモードでSLEEP命令実行後、サブスリープモードに遷移 ・アクティブモードでSLEEP命令実行後、スタンバイモードあるいはウォッチモードに遷移 1 ・サブアクティブモードでSLEEP命令実行後、ウォッチモードに遷移 506 付録 SYSCR2 システムコントロールレジスタ2 ビット : 初期値 : R/W : 7 6 5 — — — 1 — 1 — 1 — 4 H'F1 3 NESEL DTON 1 R/W システムコントロール 0 R/W 2 1 0 MSON SA1 SA0 0 R/W 0 R/W 0 R/W サブアクティブモードクロックセレクト φW/8 0 0 φW/4 0 1 φW/2 1 * * Don't care ミドルスピードオンフラグ 0 1 アクティブ(高速)モードで動作 アクティブ(中速)モードで動作 ダイレクトトランスファオンフラグ ・アクティブモードでSLEEP命令を実行したとき、スタンバイモード、ウォ ッチモード、またはスリープモードに遷移 0 ・サブアクティブモードでSLEEP命令を実行したとき、ウォッチモード、ま たはサブスリープモードに遷移 ・アクティブ(高速)モードでSLEEP命令を実行したとき、アクティブ(中速) モード(SSBY=0、MSON=1、LSON=0のとき)、またはサブアクティブ モード(SSBY=1、TMA3=1、LSON=1のとき)に直接遷移 ・アクティブ(中速)モードでSLEEP命令を実行したとき、アクティブ(高速) 1 モード(SSBY=0、MSON=0、LSON=0のとき)、またはサブアクティブ モード(SSBY=1、TMA3=1、LSON=1のとき)に直接遷移 ・サブアクティブモードでSLEEP命令を実行したとき、アクティブ(高速) モード(SSBY=1、TMA3=1、LSON=0、MSON=0のとき)またはアク ティブ(中速)モード(SSBY=1、TMA3=1、LSON=0、MSON=1のとき) に直接遷移 ノイズ除去サンプリング周波数選択 0 φOSCの16分周クロックでサンプリング 1 φOSCの4分周クロックでサンプリング 507 付録 IEGR IRQエッジセレクトレジスタ ビット : 初期値 : R/W : H'F2 システムコントロール 7 6 5 4 3 2 1 0 — — — IEG4 IEG3 IEG2 IEG1 IEG0 1 — 1 — 1 — 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W IRQ0エッジセレクト 0 IRQ0端子入力の立ち下がりエッジを検出 1 IRQ0端子入力の立ち上がりエッジを検出 IRQ1エッジセレクト 0 IRQ1端子、TMIC端子入力の立ち下がりエッジを検出 1 IRQ1端子、TMIC端子入力の立ち上がりエッジを検出 IRQ2エッジセレクト 0 IRQ2端子入力の立ち下がりエッジを検出 1 IRQ2端子入力の立ち上がりエッジを検出 IRQ3エッジセレクト 0 IRQ3端子、TMIF端子入力の立ち下がりエッジを検出 1 IRQ3端子、TMIF端子入力の立ち上がりエッジを検出 IRQ4エッジセレクト 0 IRQ4端子、ADTRG端子入力の立ち下がりエッジを検出 1 IRQ4端子、ADTRG端子入力の立ち上がりエッジを検出 508 付録 IENR1 割り込み許可レジスタ1 ビット : 初期値 : R/W : 7 6 IENTA ― 0 R/W 0 R/W H'F3 5 システムコントロール 4 IENWP IEN4 0 R/W 0 R/W 3 2 1 0 IEN3 IEN2 IEN1 IEN0 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W IRQ4∼IRQ0割り込みイネーブル 0 IRQ4∼IRQ0端子の割り込み要求を禁止 1 IRQ4∼IRQ0端子の割り込み要求を許可 ウェイクアップ割り込みイネーブル 0 WKP7∼WKP0端子の割り込み要求を禁止 1 WKP7∼WKP0端子の割り込み要求を許可 タイマA割り込みイネーブル 0 タイマAの割り込み要求を禁止 1 タイマAの割り込み要求を許可 509 付録 IENR2 割り込み許可レジスタ2 ビット : 7 6 IENDT IENAD 初期値 : R/W : 0 R/W 0 R/W H'F4 5 ― 0 R/W システムコントロール 4 3 2 1 0 IENTG IENTFH IENTFL IENTC IENEC 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W 0 R/W 非同期イベントカウンタ割り込みイネーブル 非同期イベントカウンタの 0 割り込み要求を禁止 非同期イベントカウンタの 1 割り込み要求を許可 タイマC割り込みイネーブル 0 タイマCの割り込み要求を禁止 1 タイマCの割り込み要求を許可 タイマFL割り込みイネーブル 0 タイマFLの割り込み要求を禁止 1 タイマFLの割り込み要求を許可 タイマFH割り込みイネーブル 0 タイマFHの割り込み要求を禁止 1 タイマFHの割り込み要求を許可 タイマG割り込みイネーブル 0 タイマGの割り込み要求を禁止 1 タイマGの割り込み要求を許可 A/D変換器割り込みイネーブル 0 A/D変換器の割り込み要求を禁止 1 A/D変換器の割り込み要求を許可 直接遷移割り込みイネーブル 0 直接遷移による割り込み要求を禁止 1 直接遷移による割り込み要求を許可 510 付録 IRR1 割り込み要求レジスタ1 ビット : H'F6 システムコントロール 7 6 5 4 3 2 1 0 IRRTA ― — IRRI4 IRRI3 IRRI2 IRRI1 IRRI0 1 — 0 0 0 0 0 R/(W)* R/(W)* R/(W)* R/(W)* R/(W)* 初期値 : 0 0 R/W : R/(W)* R/(W)* IRQ4∼IRQ0割り込み要求フラグ 〔クリア条件〕 0 IRRI4=1の状態でIRRI4に0をライトしたとき IRRI3∼IRRI0についても同様 〔セット条件〕 IRQ4端子が割り込み入力に設定されており、かつ当該端子に指定されたエッジ 1 が入力されたとき IRRI3∼IRRI0についても同様 タイマA割り込み要求フラグ 〔クリア条件〕 0 IRRTA=1の状態でIRRTAに0をライトしたとき 〔セット条件〕 1 タイマAのカウンタ値がオーバフロー(H'FF→H'00)したとき 【注】 * フラグクリアのための0ライトのみ可能 511 付録 IRR2 割り込み要求レジスタ2 ビット : 7 6 IRRDT IRRAD 初期値 : 0 0 R/W : R/(W)* R/(W)* システムコントロール H'F7 5 4 3 2 1 0 ― IRRTG IRRTFH IRRTFL IRRTC IRREC 0 R/W 0 0 0 0 0 R/(W)* R/(W)* R/(W)* R/(W)* R/(W)* 非同期イベントカウンタ 割り込み要求フラグ 〔クリア条件〕 0 IRREC=1の状態でIRRECに0をライトしたとき 〔セット条件〕 1 非同期イベントカウンタのカウンタ値がオーバフローしたとき タイマC割り込み要求フラグ 〔クリア条件〕 0 IRRTC=1の状態でIRRTCに0をライトしたとき 〔セット条件〕 1 タイマCのカウンタ値がオーバフロー(H'FF→H'00)またはアンダ フロー(H'00→H'FF)したとき タイマFL割り込み要求フラグ 〔クリア条件〕 0 IRRTFL=1の状態でIRRTFLに0をライトしたとき 〔セット条件〕 1 8ビットタイマモードでカウンタFLとアウトプットコンペアレジスタFLが一致したとき タイマFH割り込み要求フラグ 〔クリア条件〕 0 IRRTFH=1の状態でIRRTFHに0をライトしたとき 〔セット条件〕 8ビットタイマモードでカウンタFHとアウトプットコンペアレジスタ 1 FHが一致したとき、また16ビットタイマモードで16ビットカウンタFL、 FHとアウトプットコンペアレジスタFL、FHが一致したとき タイマG割り込み要求フラグ 〔クリア条件〕 0 IRRTG=1の状態でIRRTGに0をライトしたとき 〔セット条件〕 1 TMIG端子がTMIG入力に設定されており、かつ当該端子に指定されたエッジが入力されたとき A/D変換器割り込み要求フラグ 〔クリア条件〕 0 IRRAD=1の状態でIRRADに0をライトしたとき 〔セット条件〕 1 A/D変換器が変換終了し、ADSFがリセットされたとき 直接遷移割り込み要求フラグ 〔クリア条件〕 0 IRRDT=1の状態でIRRDTに"0"をライトしたとき 〔セット条件〕 1 DTONに1をセットした状態でスリープ命令を実行し直接遷移したとき 512 【注】* フラグクリアのための 0ライトのみ可能 付録 IWPR ウェイクアップ割り込み要求レジスタ ビット : 7 6 5 4 H'F9 3 システムコントロール 2 1 0 IWPF7 IWPF6 IWPF5 IWPF4 IWPF3 IWPF2 IWPF1 IWPF0 初期値 : 0 0 0 0 0 0 0 0 R/W : R/(W)* R/(W)* R/(W)* R/(W)* R/(W)* R/(W)* R/(W)* R/(W)* ウェイクアップ割り込み要求フラグ 〔クリア条件〕 0 IWPF7=1の状態でIWPF7に0をライトしたとき IWPF6∼IWPF0についても同様 〔セット条件〕 WKP7端子がウェイクアップ入力に設定されており、かつ当該端子に立ち下が 1 りエッジが入力されたとき IWPF6∼IWPF0についても同様 【注】 * フラグクリアのための0ライトのみ可能 513 付録 CKSTPR1 クロック停止レジスタ1 ビット : 7 6 5 4 システムコントロール 3 2 1 0 S31CKSTP S32CKSTP ADCKSTP TGCKSTP TFCKSTP TCCKSTP TACKSTP — 初期値 : R/W : H'FA 1 R/W 1 R/W 1 R/W 1 R/W 1 R/W 1 R/W 1 R/W 1 R/W タイマAモジュールスタンバイモード制御 0 タイマAはモジュールスタンバイモードに設定される 1 タイマAのモジュールスタンバイモードは解除される タイマCモジュールスタンバイモード制御 0 タイマCはモジュールスタンバイモードに設定される 1 タイマCのモジュールスタンバイモードは解除される タイマFモジュールスタンバイモード制御 0 タイマFはモジュールスタンバイモードに設定される 1 タイマFのモジュールスタンバイモードは解除される タイマGモジュールスタンバイモード制御 0 タイマGはモジュールスタンバイモードに設定される 1 タイマGのモジュールスタンバイモードは解除される A/D変換器モジュールスタンバイモード制御 0 A/D変換器はモジュールスタンバイモードに設定される 1 A/D変換器のモジュールスタンバイモードは解除される SCI3-2モジュールスタンバイモード制御 0 SCI3-2はモジュールスタンバイモードに設定される 1 SCI3-2のモジュールスタンバイモードは解除される SCI3-1モジュールスタンバイモード制御 0 SCI3-1はモジュールスタンバイモードに設定される 1 SCI3-1のモジュールスタンバイモードは解除される 514 付録 CKSTPR2 クロック停止レジスタ2 ビット : 初期値 : R/W : H'FB 7 6 5 4 — — — — 1 — 1 — 1 — 1 — システムコントロール 3 2 1 0 AECKSTP WDCKSTP PWCKSTP LDCKSTP 1 R/W 1 R/W 1 R/W 1 R/W LCDモジュールスタンバイモード制御 0 LCDはモジュールスタンバイモードに設定される 1 LCDのモジュールスタンバイモードは解除される PWMモジュールスタンバイモード制御 0 PWMはモジュールスタンバイモードに設定される 1 PWMのモジュールスタンバイモードは解除される WDTモジュールスタンバイモード制御 0 WDTはモジュールスタンバイモードに設定される 1 WDTのモジュールスタンバイモードは解除される 非同期イベントカウンタモジュールスタンバイモード制御 0 非同期イベントカウンタはモジュールスタンバイモードに設定される 1 非同期イベントカウンタのモジュールスタンバイモードは解除される 515 付録 C. I/Oポートブロック図 C.1 ポート 1 ブロック図 SBY(リセット、スタンバイモード時 "L") PUCR1n VCC VCC P1n VSS PMR1n 内 部 PDR1n デ ー タ PCR1n バ ス IRQn-4/n* PDR1: ポートデータレジスタ1 PCR1: ポートコントロールレジスタ1 PMR1: ポートモードレジスタ1 PUCR1:ポートプルアップコントロールレジスタ1 【注】* n=7∼5 → n−4 n=4 → n 図 C.1(a)ポート 1 ブロック図(P17∼P14 端子) 516 付録 SBY PUCR13 VCC VCC P13 VSS PMR13 内 部 PDR13 デ ー タ PCR13 バ ス タイマGモジュール TMIG PDR1: ポートデータレジスタ1 PCR1: ポートコントロールレジスタ1 PMR1: ポートモードレジスタ1 PUCR1:ポートプルアップコントロールレジスタ1 図 C.1(b)ポート 1 ブロック図(P13 端子) 517 付録 タイマFモジュール SBY TMOFH(P12) TMOFL(P11) PUCR1n VCC VCC PMR1n 内 部 デ P1n PDR1n VSS PDR1: ポートデータレジスタ1 PCR1: ポートコントロールレジスタ1 PMR1: ポートモードレジスタ1 PUCR1:ポートプルアップコントロールレジスタ1 n=2、1 図 C.1(c)ポート 1 ブロック図(P12、P11 端子) 518 PCR1n ー タ バ ス 付録 タイマAモジュール SBY TMOW PUCR10 VCC VCC PMR10 内 部 P10 VSS PDR10 デ ー PCR10 タ バ ス PDR1: ポートデータレジスタ1 PCR1: ポートコントロールレジスタ1 PMR1: ポートモードレジスタ1 PUCR1:ポートプルアップコントロールレジスタ1 図 C.1(d)ポート 1 ブロック図(P10 端子) 519 付録 C.2 ポート 3 ブロック図 SBY PUCR3n VCC VCC PMR3n 内 部 デ P3n PDR3n VSS PCR3n ー タ バ ス AECモジュール AEVH(P36) AEVL(P37) PDR3: ポートデータレジスタ3 PCR3: ポートコントロールレジスタ3 PMR3: ポートモードレジスタ3 PUCR3:ポートプルアップコントロールレジスタ3 n=7∼6 図 C.2(a)ポート 3 ブロック図(P37∼P36 端子) 520 付録 SBY PUCR35 SCINV1 VCC VCC SPC31 SCI31モジュール TXD31 P35 PDR35 PCR35 VSS PDR3 :ポートデータレジスタ3 PCR3 : ポートコントロールレジスタ3 内 部 デ ー タ バ ス PUCR3 :ポートプルアップコントロールレジスタ3 SCINV1 :シリアルポートコントロールレジスタ(SPCR)のビット1 SPC31 :シリアルポートコントロールレジスタ(SPCR)のビット4 図 C.2(b)ポート 3 ブロック図(P35 端子) 521 付録 SBY PUCR34 VCC VCC SCI31モジュール RE31 RXD31 P34 PDR34 PCR34 VSS PDR3 :ポートデータレジスタ3 PCR3 :ポートコントロールレジスタ3 PUCR3 :ポートプルアップコントロールレジスタ3 SCINV0 :シリアルポートコントロールレジスタ(SPCR)のビット0 図 C.2(c)ポート 3 ブロック図(P34 端子) 522 SCINV0 内 部 デ ー タ バ ス 付録 SBY PUCR33 SCI31モジュール VCC SCKIE31 SCKOE31 VCC SCKO31 SCKI31 P33 PDR33 PCR33 VSS PDR3 :ポートデータレジスタ3 PCR3 :ポートコントロールレジスタ3 内 部 デ ー タ バ ス PUCR3 :ポートプルアップコントロールレジスタ3 図 C.2(d)ポート 3 ブロック図(P33 端子) 523 付録 SBY RESO PUCR32 VCC VCC PMR32 内 部 デ P32 PDR32 ー タ バ VSS PDR3: ポートデータレジスタ3 PCR3: ポートコントロールレジスタ3 PMR3: ポートモードレジスタ3 PUCR3:ポートプルアップコントロールレジスタ3 図 C.2(e)ポート 3 ブロック図(P32 端子) 524 PCR32 ス 付録 SBY PUCR31 VCC VCC PMR31 P31 PDR31 VSS PCR31 内 部 デ ー タ バ ス タイマCモジュール UD PDR3: ポートデータレジスタ3 PCR3: ポートコントロールレジスタ3 PMR3: ポートモードレジスタ3 PUCR3:ポートプルアップコントロールレジスタ3 図 C.2(f)ポート 3 ブロック図(P31 端子) 525 付録 PWMモジュール SBY PWM PUCR30 VCC VCC PMR30 内 部 P30 PDR30 デ ー タ VSS PDR3: ポートデータレジスタ3 PCR3: ポートコントロールレジスタ3 PMR3: ポートモードレジスタ3 PUCR3:ポートプルアップコントロールレジスタ3 図 C.2(g)ポート 3 ブロック図(P30 端子) 526 PCR30 バ ス 付録 C.3 ポート 4 ブロック図 PMR33 P43 内 部 デ ー タ バ ス IRQ0 PMR3: ポートモードレジスタ3 図 C.3(a)ポート 4 ブロック図(P43 端子) 527 付録 SBY SCINV3 VCC SPC32 SCI32モジュール TXD32 P42 PDR42 PCR42 VSS PDR4 :ポートデータレジスタ4 PCR4 :ポートコントロールレジスタ4 SCINV3 :シリアルポートコントロールレジスタ(SPCR)のビット3 SPC32 :シリアルポートコントロールレジスタ(SPCR)のビット5 図 C.3(b)ポート 4 ブロック図(P42 端子) 528 内 部 デ ー タ バ ス 付録 SBY VCC SCI32モジュール RE32 RXD32 P41 PDR41 PCR41 VSS PDR4 :ポートデータレジスタ4 PCR4 :ポートコントロールレジスタ4 内 部 デ ー タ バ ス SCINV2 SCINV2 :シリアルポートコントロールレジスタ(SPCR)のビット2 図 C.3(c)ポート 4 ブロック図(P41 端子) 529 付録 SBY SCI32モジュール SCKIE32 SCKOE32 VCC SCKO32 SCKI32 P40 PDR40 内 PCR40 VSS 部 デ ー タ バ ス PDR4 :ポートデータレジスタ4 PCR4 :ポートコントロールレジスタ4 図 C.3(d)ポート 4 ブロック図(P40 端子) 530 付録 C.4 ポート 5 ブロック図 SBY PUCR5n VCC VCC PMR5n P5n PDR5n VSS PCR5n 内 部 デ ー タ バ ス WKPn PDR5: ポートデータレジスタ5 PCR5: ポートコントロールレジスタ5 PMR5: ポートモードレジスタ5 PUCR5:ポートプルアップコントロールレジスタ5 n=7∼0 図 C.4 ポート 5 ブロック図 531 付録 C.5 ポート 6 ブロック図 SBY PUCR6n VCC VCC PDR6n 内 部 デ PCR6n P6n ー タ バ ス VSS PDR6: ポートデータレジスタ6 PCR6: ポートコントロールレジスタ6 PUCR6:ポートプルアップコントロールレジスタ6 n=7∼0 図 C.5 ポート 6 ブロック図 532 付録 C.6 ポート 7 ブロック図 SBY VCC PDR7n PCR7n P7n 内 部 デ ー タ バ ス VSS PDR7: ポートデータレジスタ7 PCR7: ポートコントロールレジスタ7 n=7∼0 図 C.6 ポート 7 ブロック図 533 付録 C.7 ポート 8 ブロック図 SBY VCC PDR8n PCR8n P8n 内 部 デ ー タ バ ス VSS PDR8: ポートデータレジスタ8 PCR8: ポートコントロールレジスタ8 n=7∼0 図 C.7 ポート 8 ブロック図 534 付録 C.8 ポート A ブロック図 SBY VCC PDRAn PCRAn PAn 内 部 デ ー タ バ ス VSS PDRA: ポートデータレジスタA PCRA: ポートコントロールレジスタA n=3∼0 図 C.8 ポート A ブロック図 535 付録 C.9 ポート B ブロック図 内 部 デ ー タ バ ス PBn A/Dモジュール DEC AMR3∼0 VIN n=7∼0 図 C.9 ポート B ブロック図 536 付録 D. 各処理状態におけるポートの状態 表 D.1 各ポートの状態一覧 ポート名 リセット スリープ P17∼P10 ハイインピ 保持 サブスリープ スタンバイ 保持 ハイインピ ハイインピ 保持 保持 ハイインピ ハイインピ 保持 保持 ハイインピ ハイインピ 保持 保持 ハイインピ ハイインピ ハイインピ 保持 保持 ハイインピ ハイインピ 保持 保持 ハイインピ 動作 動作 保持 動作 動作 保持 動作 動作 保持 動作 動作 保持 保持 ハイインピ 保持 動作 動作 保持 動作 動作 ハイインピー ハイインピ ダンス ーダンス ーダンス 保持 保持 ハイインピ ーダンス ハイインピ ハイインピ ハイインピー ハイインピ ハイインピ ーダンス 【注】 保持 ーダンス ーダンス PB7∼PB0 動作 ーダンス ーダンス PA3∼PA0 動作 ーダンス* ーダンス P87∼P80 保持 1 ーダンス P77∼P70 動作 ーダンス ーダンス P67∼P60 動作 ーダンス*1 ーダンス P57∼P50 保持 ーダンス* ーダンス*2 P43∼P40 サブアクティブ アクティブ 1 ーダンス P37∼P30 ハイインピ ウォッチ ーダンス ダンス ーダンス ーダンス *1 プルアップ MOS が ON 状態では Highレベル出力となります。 *2 P32 端子のみリセット出力となります。 537 付録 E. ROM 発注手順 E.1 ROM 書き換え品開発の流れ(発注手順) マイコン応用システムプログラムの開発終了後、R OM データ(2 組以上)、注文仕様 書、オプションリストおよびマーク仕様を一緒に提出していただきます。これにより、弊 社では図 E.1 の流れ図に沿って ROM 書き換え品の開発を行います。 表 E.1 に R OM 発注時に必要な提出物を示します。なお、詳細については、弊社担当営 業へお問い合わせください。 御 社 ルネサステクノロジ JAPAN SIZE SUNTREE PGH12.5Y MH2TC101AG-15 ROM データ 各種チェック 製品型名決定 開発指示 注文仕様書 オプションリスト マーク仕様 計 算 機 (CAD)処 理 JAPAN SIZE SUNTREE PGH12.5Y MH2TC101AG-15 受領・確認後弊社営業担当へ 1部ご返送願います マスク作成 (Verify用 EPROM ) 計算機処理 結果 前工程・後工程 WS 量 産 納入仕様書 受領・確認後弊社営業担当へ 1部ご返送願います 検査・入庫 図 E.1 ROM 書き換え品開発の流れ 表 E.1 ROM 発注時に必要な提出物 EPROM または ZTAT®マイコン 発注媒体 提出物 ROM データ 注文仕様書 オプションリスト* 1 マーク仕様例* 2 【注】 *1 製品シリーズにより必要ないものがあります。また、内容も異なります。 *2 特別仕様の場合には、提出してください。 538 付録 E.2 ROM 発注時の注意事項 提出していただく R OM データは、次の注意事項に従って、EP RO M または ZTAT ® マイ コンで提出してください。なお、EPROM または ZTAT ® マイコン以外の媒体(フロッピー ディスク等)では対応できませんのでご注意ください。 (1)EP RO M に R OM データを書き込む際は、事前にデータを十分消去し、中途半端なレ ベルが出力されないことを確認してから使用してください。 (2)発注用 EP RO M において、R OM データの未使用(NOT US ED)領域またはリザーブ 領域には、必ず'FF'を書き込んでください。 (3)提出していただく EPROM には遮光ラベルを貼り、御社の品番等を記入してください。 (4)EP RO M に書き込みを行った後は、静電気による素子の破壊、紫外線や放射線による 書き込みデータの損失を招かないようにすると共に、運搬の際は導伝性のシートに梱 包するなど取り扱いに十分注意してください(アルミ箔、発泡スチロール等は不可)。 なお、これらによるデータの読み取りエラーに備え、同一内容の EP RO M を 2 組以上 提出してください。 539 付録 F. 製品型名一覧 表 F.1 型名一覧 パッケージ 製品分類 H8/3827R H8/3822R マスク グループ 製品型名 通常品 ROM 版 マーク型名 (パッケージコード) HD6433822RH HD6433822R(***)H 80 ピン QFP(FP-80A) HD6433822RF HD6433822R(***)F 80 ピン QFP(FP-80B) HD6433822RW HD6433822R (***)W 80 ピン TQFP(TFP-80C) HCD6433822R H8/3823R マスク – ダイ 広温度 HD6433822RD HD6433822R(***)H 80 ピン QFP(FP-80A) 範囲 HD6433822RE HD6433822R(***)F 80 ピン QFP(FP-80B) 仕様品 HD6433822RWI HD6433822R(***)W 80 ピン TQFP(TFP-80C) 通常品 HD6433823RH HD6433823R(***)H 80 ピン QFP(FP-80A) HD6433823RF HD6433823R(***)F 80 ピン QFP(FP-80B) ROM 版 HD6433823RW HD6433823R (***)W 80 ピン TQFP(TFP-80C) HCD6433823R H8/3824R マスク – ダイ 広温度 HD6433823RD HD6433823R(***)H 80 ピン QFP(FP-80A) 範囲 HD6433823RE HD6433823R(***)F 80 ピン QFP(FP-80B) 仕様品 HD6433823RWI HD6433823R(***)W 80 ピン TQFP(TFP-80C) 通常品 HD6433824RH HD6433824R(***)H 80 ピン QFP(FP-80A) HD6433824RF HD6433824R(***)F 80 ピン QFP(FP-80B) ROM 版 HD6433824RW HD6433824R (***)W 80 ピン TQFP(TFP-80C) HCD6433824R H8/3825R マスク – ダイ 広温度 HD6433824RD HD6433824R(***)H 80 ピン QFP(FP-80A) 範囲 HD6433824RE HD6433824R(***)F 80 ピン QFP(FP-80B) 仕様品 HD6433824RWI HD6433824R(***)WI 80ピン TQFP(TFP-80C) 通常品 HD6433825RH HD6433825R(***)H 80 ピン QFP(FP-80A) HD6433825RF HD6433825R(***)F 80 ピン QFP(FP-80B) ROM 版 HD6433825RW HD6433825R (***)W 80 ピン TQFP(TFP-80C) HCD6433825R 540 – ダイ 広温度 HD6433825RD HD6433825R(***)H 80 ピン QFP(FP-80A) 範囲 HD6433825RE HD6433825R(***)F 80 ピン QFP(FP-80B) 仕様品 HD6433825RWI HD6433825R(***)W 80 ピン TQFP(TFP-80C) 付録 パッケージ 製品分類 H8/3827R H8/3826R マスク グループ 製品型名 通常品 ROM 版 マーク型名 HD6433826RH HD6433826R(***)H 80 ピン QFP(FP-80A) HD6433826RF HD6433826R(***)F 80 ピン QFP(FP-80B) HD6433826RW HD6433826R(***)W 80 ピン TQFP(TFP-80C) HCD6433826R H8/3827R マスク – ダイ 広温度 HD6433826RD HD6433826R(***)H 80 ピン QFP(FP-80A) 範囲 HD6433826RE HD6433826R(***)F 80 ピン QFP(FP-80B) 仕様品 HD6433826RWI HD6433826R(***)W 80 ピン TQFP(TFP-80C) 通常品 HD6433827RH HD6433827R(***)H 80 ピン QFP(FP-80A) HD6433827RF HD6433827R(***)F 80 ピン QFP(FP-80B) ROM 版 HD6433827RW HD6433827R(***)W 80 ピン TQFP(TFP-80C) HCD6433827R – ダイ 広温度 HD6433827RD HD6433827R(***)H 80 ピン QFP(FP-80A) 範囲 HD6433827RE HD6433827R(***)F 80 ピン QFP(FP-80B) 仕様品 HD6433827RWI HD6433827R(***)W 80 ピン TQFP(TFP-80C) ZTAT版 通常品 【注】 (パッケージコード) HD6473827RH HD6473827RH 80 ピン QFP(FP-80A) HD6473827RF HD6473827RF 80ピン QFP(FP-80B) 80 ピン TQFP(TFP-80C) HD6473827RW HD6473827RW 広温度 HD6473827RD HD6473827RH 80 ピン QFP(FP-80A) 範囲 HD6473827RE HD6473827RF 80 ピン QFP(FP-80B) 仕様品 HD6473827RWI HD6473827RW 80 ピン TQFP(TFP-80C) マスク ROM 版の(***)は ROM コードです。 541 付録 パッケージ 製品分類 H8/3827S H8/3824S マスク グループ 製品型名 通常品 ROM 版 マーク型名 HD6433824SH HD6433824S(***)H 80 ピン QFP(FP-80A) HD6433824SF HD6433824S(***)F 80 ピン QFP(FP-80B) HD6433824SW HD6433824S(***)W 80 ピン TQFP(TFP-80C) HCD6433824S H8/3825S マスク (パッケージコード) – ダイ 広温度 HD6433824SD HD6433824S(***)H 80 ピン QFP(FP-80A) 範囲 HD6433824SE HD6433824S(***)F 80 ピン QFP(FP-80B) 仕様品 HD6433824SWI HD6433824S (***)W 80 ピン TQFP(TFP-80C) 通常品 HD6433825SH HD6433825S(***)H 80 ピン QFP(FP-80A) HD6433825SF HD6433825S(***)F 80 ピン QFP(FP-80B) ROM 版 HCD6433825SW HD6433825S(***)W 80 ピン TQFP(TFP-80C) HCD6433825S H8/3826S マスク – 広温度 HD6433825SD HD6433825S(***)H 80 ピン QFP(FP-80A) 範囲 HD6433825SE HD6433825S(***)F 80 ピン QFP(FP-80B) 仕様品 HD6433825SWI HD6433825S (***)W 80 ピン TQFP(TFP-80C) 通常品 HD6433826SH HD6433826S(***)H 80 ピン QFP(FP-80A) HD6433826SF HD6433826S(***)F 80 ピン QFP(FP-80B) ROM 版 HD6433826SW HD6433826S(***)W 80 ピン TQFP(TFP-80C) HCD6433826S H8/3827S マスク – HD6433826SD HD6433826S(***)H 80 ピン QFP(FP-80A) 範囲 HD6433826SE HD6433826S(***)F 80 ピン QFP(FP-80B) 仕様品 HCD6433826SWI HD6433826S (***)W 80 ピン TQFP(TFP-80C) 通常品 HD6433827SH HD6433827S(***)H 80 ピン QFP(FP-80A) HD6433827SF HD6433827S(***)F 80 ピン QFP(FP-80B) HD6433827SW HD6433827S(***)W 80 ピン TQFP(TFP-80C) HCD6433827S 542 ダイ 広温度 ROM 版 【注】 ダイ – ダイ 広温度 HD6433827SD HD6433827S(***)H 80 ピン QFP(FP-80A) 範囲 HD6433827SE HD6433827S(***)F 80 ピン QFP(FP-80B) 仕様品 HD6433827SWI HD6433827S (***)W 80 ピン TQFP(TFP-80C) マスク ROM 版の(***)は ROM コードです。 付録 G. 外形寸法図 H8/3827R、H8/3827S グループの外形寸法図 FP-80A を図 G.1、FP-80B を図 G.2(H8/3827R グループのみ)、TFP-80C を図 G.3 に示します。 As of January, 2003 17.2 ± 0.3 Unit: mm 14 60 41 40 0.65 17.2 ± 0.3 61 80 21 1 0.10 *Dimension including the plating thickness Base material dimension *0.17 ± 0.05 0.15 ± 0.04 3.05 Max 0.83 2.70 0.12 M 0.10 +0.15 –0.10 *0.32 ± 0.08 0.30 ± 0.06 20 1.6 0˚ – 8˚ 0.8 ± 0.3 Package Code JEDEC JEITA Mass (reference value) FP-80A — Conforms 1.2 g 図 G.1 外形寸法図〔FP-80A〕 543 付録 As of January, 2003 24.8 ± 0.4 Unit: mm 20 41 65 40 80 25 24 2.70 0.15 M 0.20 +0.10 –0.20 0.8 *0.17 ± 0.05 0.15 ± 0.04 1 *0.37 ± 0.08 0.35 ± 0.06 3.10 Max 0.8 14 18.8 ± 0.4 64 0.15 2.4 1.0 0˚ – 10˚ 1.2 ± 0.2 Package Code JEDEC JEITA Mass (reference value) *Dimension including the plating thickness Base material dimension FP-80B — — 1.7 g 図 G.2 外形寸法図〔FP-80B〕 14.0 ± 0.2 As of January, 2003 Unit: mm 12 60 41 40 80 21 0.5 14.0 ± 0.2 61 0.10 *Dimension including the plating thickness Base material dimension 図 G.3 外形寸法図〔TFP-80C〕 544 0.10 ± 0.10 1.25 1.00 0.10 M *0.17 ± 0.05 0.15 ± 0.04 20 1.20 Max 1 *0.22 ± 0.05 0.20 ± 0.04 1.0 0˚ – 8˚ 0.5 ± 0.1 Package Code JEDEC JEITA Mass (reference value) TFP-80C — Conforms 0.4 g 付録 H. チップ形状仕様図 HC D6433827R 、 HC D6433826R 、 HC D6433825R 、 HC D6433824R 、 HC D6433823R 、 HCD6433822R のチップ形状仕様図を図 H.1 に示します。 X方向 6.10±0.05 Y方向 6.23±0.05 0.28±0.02 平面形状最大値 X方向 6.10±0.25 Y方向 6.23±0.25 Max 0.03 (単位 : mm) 図 H.1 チップ断面図 HCD6433827S、HCD6433826S、HCD6433825S、HCD6433824S のチップ形状仕様図を図 H.2 に示します。 X方向 3.55±0.05 Y方向 3.45±0.05 0.28±0.02 平面形状最大値 X方向 3.55±0.25 Y方向 3.45±0.25 Max 0.03 (単位 : mm) 図 H.2 チップ断面図 545 付録 I. ボンディングパッド形状図 HC D6433827R 、 HC D6433826R 、 HC D6433825R 、 HC D6433824R 、 HC D6433823R 、 HCD6433822R のボンディングパッド形状図を図 I.1に示します。 ボンディング エリア 5∼8µm 90µm 金属膜が見えて いる部分 90µm 5∼8µm 図 I.1 ボンディングパッド形状図 HCD6433827S、HCD6433826S、HCD6433825S、HCD6433824S のボンディングパッド形 状図を図 I.2に示します。 ボンディング エリア 2.5µm 75µm 金属膜が見えて いる部分 75µm 図 I.2 ボンディングパッド形状図 546 2.5µm 付録 J. チップトレイ仕様図 HC D6433827R 、 HC D6433826R 、 HC D6433825R 、 HC D6433824R 、 HC D6433823R 、 HCD6433822R のチップトレイ仕様図を図 J.1 に示します。 51 チップの向き チップ 6.23 品名 51 6.10 チップトレイ型名 大日本インキ製 型名 : CT054 彫刻文字 : TCT066066-041 8.7±0.1 6.6±0.05 X X' 8.1±0.15 6.6±0.05 0.4±0.1 1.8±0.1 8.7±0.1 X–X' 断面図 4.0±0.1 8.1±0.1 (単位 : mm) 図 J.1 チップトレイ仕様図 547 付録 HCD6433827S、HCD6433826S、HCD6433825S、HCD6433824S チップトレイ仕様図を図 J.2 に示します。 51 チップの向き 品名 3.45 チップ ベース品名 51 3.55 チップトレイ型名 大日本インキ製 型名 : CT065 彫刻文字 : TCT4040-060 4.9±0.1 4.0±0.05 X X' 5.9±0.1 4.0±0.05 0.6±0.1 1.8±0.1 4.9±0.1 X–X' 断面図 図 J.2 チップトレイ仕様図 548 4.0±0.1 5.9±0.1 (単位 : mm) ルネサス8ビットシングルチップマイクロコンピュータ ハードウェアマニュアル H8/3827Rグループ、H8/3827Sグループ 発行年月 1999 年 9 月 第 1 版 2004 年 3 月 10 日 Rev.4.00 発 行 株式会社ルネサス テクノロジ 営業企画統括部 〒100-0004 東京都千代田区大手町 2-6-2 編 集 株式会社ルネサス小平セミコン 技術ドキュメント部 © 2004. Renesas Technology Corp., All rights reserved. Printed in Japan. 営業企画統括部 〒100-0004 東京都千代田区大手町2-6-2 日本ビル 営業お問合せ窓口 株式会社ルネサス販売 本 京 西 札 東 い 茨 新 松 中 浜 西 北 中 松 鳥 九 鹿 浜 支 東 京 支 幌 支 北 支 わ き 支 城 支 潟 支 本 支 部 営 業 本 松 支 部 営 業 本 陸 支 国 支 山 支 取 支 州 支 児 島 支 http://www.renesas.com 社 社 社 店 社 店 社 店 社 部 店 部 社 社 店 店 社 店 〒100-0004 〒212-0058 〒190-0023 〒060-0002 〒980-0013 〒970-8026 〒312-0034 〒950-0087 〒390-0815 〒460-0008 〒430-7710 〒541-0044 〒920-0031 〒730-0036 〒790-0003 〒680-0822 〒812-0011 〒890-0053 千代田区大手町2-6-2 (日本ビル) 川崎市幸区鹿島田890-12 (新川崎三井ビル) 立川市柴崎町2-2-23 (第二高島ビル2F) 札幌市中央区北二条西4-1 (札幌三井ビル5F) 仙台市青葉区花京院1-1-20 (花京院スクエア13F) いわき市平小太郎町4-9 (損保ジャパンいわき第二ビル3F) ひたちなか市堀口832-2 (日立システムプラザ勝田1F) 新潟市東大通1-4-2 (新潟三井物産ビル3F) 松本市深志1-2-11 (昭和ビル7F) 名古屋市中区栄3-13-20 (栄センタービル4F) 浜松市板屋町111-2(浜松アクトタワー10F) 大阪市中央区伏見町4-1-1 (明治安田生命大阪御堂筋ビル) 金沢市広岡3-1-1 (金沢パークビル8F) 広島市中区袋町5-25 (広島袋町ビルディング8F) 松山市三番町4-4-6 (GEエジソンビル松山2号館3F) 鳥取市今町2-251 (日本生命鳥取駅前ビル) 福岡市博多区博多駅前2-17-1 (ヒロカネビル本館5F) 鹿児島市中央町12-2 (明治安田生命鹿児島中央町ビル) (03) 5201-5350 (044) 549-1662 (042) 524-8701 (011) 210-8717 (022) 221-1351 (0246) 22-3222 (029) 271-9411 (025) 241-4361 (0263) 33-6622 (052) 261-3000 (053) 451-2131 (06) 6233-9500 (076) 233-5980 (082) 244-2570 (089) 933-9595 (0857) 21-1915 (092) 481-7695 (099) 284-1748 ■技術的なお問合せおよび資料のご請求は下記へどうぞ。 総合お問合せ窓口:カスタマサポートセンタ E-Mail: [email protected] Colophon 2.0 H8/3827Rグループ、H8/3827Sグループ ハードウェアマニュアル 東京都千代田区大手町2- 6 -2 日本ビル 〒100-0004