Общая информация
Особенности микроконтроллера
Вычислительное ядро
- система команд 8051, тактовая частота до 8,0 МГц;
- машинный цикл: 1 такт;
- возможность выбора источника тактирования (высокочастотный RC-генератор, низкочастотный RC-генератор);
- настраиваемые прерывания по внешним событиям;
- разработка программ в среде проектирования Keil uVision.
Встроенные периферийные модули:
- интерфейс JTAG;
- универсальный последовательный асинхронный приемопередатчик UART с настраиваемой скоростью передачи;
- 8 универсальных линий ввода/вывода с индивидуальной настройкой направления;
- три 24-разрядных таймера/счетчика;
- один сторожевой таймер;
- модуль перевода системы в режим пониженного энергопотребления (SLEEP):
- «Сон процессора»;
- «Глубокий сон».
- модуль перевода системы в режим пониженного энергопотребления с полностью отключенными генераторами (COLD_SLEEP);
Память: Режим «HARD»:
- память программ 4 кБ (ОППЗУ);
- памят ь данных 4352 байт внешней (большая и малая ОЗУ) и 256 внутренней ОЗУ (ядро 8051).
Электрические характеристики
| Параметр, единица измерения | Норма параметра | ||
|---|---|---|---|
| Не менее | Типовое | Не более | |
| Частота тактирования ядра, МГц | 8,0 | ||
Выходное напряжение линейного регулятора, В | 4,5 8,0 1,62 1,62 | 5,0 8,5 1,8 1,8 | 5,5 9,0 1,98 1,98 |
| Нижняя граница диапазона настройки частоты встроенного низкочастного RC-генератора, кГц | 20 | ||
| Верхняя граница диапазона настройки частоты встроенного низкочастного RC-генератора, кГц | 200 | ||
| Нижняя граница диапазона настройки частоты встроенного высокочастного RC-ген ератора, кГц | 5,0 | ||
| Верхняя граница диапазона настройки частоты встроенного высокочастного RC-генератора, кГц | 10 | ||
| Ток потребления, мА | 20 | ||
| Ток потребления в режиме («SLEEP»), мкА | 60 | 100 | |
| Ток потребления в режиме («COLD_SLEEP»), мкА | 50 | 90 | |
| Напряжение высокого уровня выходных цифровых сигналов (GPIO в режиме выхода, UP), В при VDD_DR = 1,8 B при VDD_DR = 5,0 B | 1,4 4,6 | 1,8 5,0 | |
| Напряжение низкого уровня выходных цифровых сигналов (GPIO в режиме выхода, UP), В при VDD_DR = 1,8 B при VDD_DR = 5,0 B | 0 0 | 0,4 0,4 | |
Электростатическая защита
Микросхема имеет встроенную защиту от электростатического разряда до 1000 В по модел и человеческого тела. Требует мер предосторожности.
Диапазон входных/выходных сигналов
| Параметр, единица измерения | Предельно- допустимый режим | Предельный режим | ||
|---|---|---|---|---|
| не менее | не более | не менее | не более | |
| Напряжение питания (VDD_15V) (1), B | 8,0 12(2) | 16,5 | -0,3 | 17,5 |
| Низковольтное напряжение питания (VDD_5V) (3), B | 4,5 | 5,5 | -0,3 | 5,7 |
| Напряжение питания интерфейсной части (VDD_DR), В | 1,62 | 5,5 | -0,3 | 5,7 |
| Напряжение программирования ПЗУ (VPP), В | 8,5 | 9,0 | -0,3 | 9,5 |
| Напряжение высокого уровня входных цифровых сигналов (GPIO в режиме входа, PGM, TM, NRST_EXT, GEN1), В | 0,7× VDD_DR (5) VDD_DR–0,4 (6) | VDD_DR | -0,3 | 5,7 |
| Напряжение низкого уровня входных цифровых сигналов (GPIO в режиме входа, PGM, TM, NRST_EXT, GEN1), В | 0 | 0,3× VDD_DR (5) 0,4 (6) | -0,3 | 5,7 |
| Нагрузочная способность цифровых выводов (GPIO в режиме выхода), мА | – | 1,0 (4) 5,0 | – | 10 |
| Частота внешнего тактового сигнала, МГц (7) | – | 8,0 | – | 10 |
| Температура эксплуатации, °С | -60 | +125 | -60 | +150 |
Примечание
- В случае использования линейного регулятора 15 В –>5,0 B. Напряжение питания микросхемы подается на вывод 15 .
- Для программирования 64 Б ПЗУ при исполнении программы. спользуется линейный регулятор 15 В –>8,5 B. Напряжение питания микросхемы подается н а вывод 15 .
- В случае, когда линейный регулятор 15 В – 5,0 В не используется. Напряжение питания микросхемы подается на выводы 5 , 15 (в данном включении LDO-регулятор 15 В –> 8,5 В не работоспособен).
- При объединении VDD_5V с VDD_DR.
- При напряжении питания VDD_DR от 3,0 В до 5,5 В.
- При напряжении питания VDD_DR от 1,62 В до 3,0 В.
- При подаче внешнего сигнала тактовой частоты или использовании внешнего кварцевого резонатора для тактирования микросхемы.
Конфигурация и функциональное описание выводов
| № вывода | Наименование вывода | Назначение вывода | |
|---|---|---|---|
| 1,16 | VDD_DR | Вывод положительного напряжения питания универсальных портов ввода-вывода микроконтроллера | Power |
| 2 | GPIO 3 | Порт ввода-вывода микроконтроллера, разряд №3 / выход TDO интерфейса JTAG в тестовом режиме | DI/DO |
| 3 | GPIO 2 | Порт ввода-вывода микроконтроллера, разряд №2 / вход TDI интерфейса JTAG в тестовом режиме | DI/DO |
| 4 | GPIO 1 | Порт ввода-вывода микроконтроллера, разряд №1 / вход TMS интерфейса JTAG в тестовом режиме | DI/DO |
| 5 | GPIO 0 | Порт ввода-вывода микроконтроллера, разряд №0 / вход TCK интерфейса JTAG в тестовом режиме | DI/DO |
| 6 | PGM | Вход выбора режима программирования ПЗУ в тестовом режиме (при TM = 1): лог. «1» – перевод в режим программирования, от шины отключается CPU и подключается JTAG; лог. «0» – стандартная работа. | DI |
| 7 | TM | Вход для выбора режима работы микроконтроллера: лог. «1» – тестовый режим; лог. «0» – стандартная работа. | DI |
| 8 | POR | Вход для подключения внешнего конденсатора блока сброса | DI |
| 9 | NRST_EXT | Вход внешнего сигнала сброса. Активный уровень – лог. «0» | DI |
| 10, 23 | VSSD | Вывод цифрового отрицательного напряжения питания, общий | Power |
| 11 | VPP | Вывод для программирования ПЗУ (4032Б) и конфигурационной памяти (~8,5 В) | AI |
| 12 | VSSA | Вывод аналогового отрицательного напряжения питания, общий | Power |
| 13 | VPP_n2 | Выход регулятора, автоматически формирующего напряжение для прожига ПЗУ 64Б (~8,5 В) | AO/AI |
| 14 | VDD_15V | Вывод положительного напряжения питания 15 В | Power |
| 15, 28 | VDD_5V | Вывод цифрового положительного напряжения питания (выходное напряжение LDO-регулятора 15 В –> 5,0 В) | AO/Power |
| 17 | VDD_1V8 | Вывод напряжения питания ядра (выходное напряжение LDO-регулятора 5,0 В –> 1,8 В) | AO/Power |
| 18 | VDDGEN | Вывод напряжения питания RC-генераторов (выходное напряжение LDO-регулятора 5,0 В –> 1,8 В) | AO/Power |
| 19 | GEN1 | Вход подключения кварцевого резонатора / вход для подачи внешней тактовой частоты. | DI |
| 20 | GEN2 | Вход подключения кварцевого резонатора / выход контроля поданной внешней частоты. | DO |
| 21 | VSSGEN | Отрицательное напряжение питания RC-генераторов, общий | Power |
| 22 | UP | Сигнал управления для разрешения подачи 8,5 В на вывод VPP_n2 при программировании ПЗУ 64 Б в режиме с внешним регулятором (при использовании встроенного регулятора вывод может использоваться для контроля момента программирования) | DO |
| 24 | GPIO 7 | Порт ввода-вывода микроконтроллера, разряд №7 / вывод RCF контроля выходной частоты высокочастотного RC-генератора (при TM=1) | DI/DO |
| 25 | GPIO 6 | Порт ввода-вывода микроконтроллера, разряд №6 / вывод RCS контроля выходной частоты низкочастотного RC-генератора (при TM=1) | DI/DO |
| 26 | GPIO 5 | Порт ввода-вывода микроконтроллера, разряд №5 / вывод H_S, позволяющий выбрать режим HARD / SOFT | DI/DO |
| 27 | GPIO 4 | Порт ввода-вывода микроконтроллера, разряд №4 | DI/DO |
Примечание
- DI – цифровой вход
- DO – цифровой выход
- AI – аналоговый вход
- AO – аналоговый выход
- Power – вывод напряжения питания
Рекомендуемая схема применения
Конденсаторы высокочастотные керамические, либо сдвоенные. В случае сдвоенных конденсаторов, один из них обязательно должен быть высокочастотный керамический емкостью не менее 10 нФ. Шунтирующие конденсаторы должны располагаться на плате в непосредственной близости к соответствующим выводам микросхемы.
| Компонент | Номинал |
|---|---|
| C1, C2, C6-C8 | 0,1 мкФ – 1 мкФ |
| C3 | Выбирается пользователем в зависимости от требуемого времени первоначального сброса |
| C4, C5 | 16 пФ – 64 пФ |
| R1 | 1 МОм – 2 МОм |
| R2 | 2 кОм – 20 кОм |
| ZQ | кварцевый резонатор с частотой до 8 МГц |
встроенных регуляторов напряжения
Примечание
При использовании встроенного линейного регулятора для программирования пользовательской ПЗУ 64Б необходимо подать напряжение питания от 12 В до 15 В.
встроенных регуляторов напряжения
Примечание
При организации питания микроконтроллера от 5,0 В необходимо подавать напряжение 5,0 В на выводы VDD_15V (14), VDD_5V (15, 28). При использовании внешнего генератора, вывод GEN2 (20) необходимо оставить в обрыве, тактовая частота задается на вывод GEN1 (19). Конденсатор C3 выбирается пользователем в зависимости от требуемого времени первоначального сброса:
| Длительность аналогового сигнала первоначального сброса (POR), мс (T = 25°С) | ||
|---|---|---|
| для конденсатора 1,0 нФ | 0,15 – 0,175 | |
| для конденсатора 10 нФ | 1,5 – 1,75 | |
| для конденсатора 100 нФ | 15 – 17,5 | |
Расчетная длительность аналогового сигнала первоначального сброса относительно «резкого» (1,0 мкс) включения питания на выводе VDD_5V = 5,0 В. Замедление включения питания будет соответственно затягивать сброс. После срабатывания аналогового сброса добавляется еще цифровая фильтр-задержка в течении 1000 периодов частоты, установленной в качестве системной.