MB89P475的UART/SIO結構與應用分析

摘要：MB89P475是富士通公司生產的八位單片機。該單片機具有豐富的軟、硬件資源和良好的EMC性能，可廣泛應用于家電控制等產品中。該器件內含兩路UART/SIO接口，非常適用于計算機集中控制和管理的多級通信控制系統中。文中介紹了該單片機的特點和UART/SIO結構，給出了MB89P475在LSP300型中央空調的計算機集控系統中的設計應用方法。

ＭＢ８９Ｐ４７５是富士通公司生產的Ｆ２ＭＣ－８Ｌ ＭＢ８９４７０單片機系列產品。該產品具有豐富的軟、硬件資源和良好的ＥＭＣ性能，而且其程序空間（１６ｋ×８ｂｉｔｓ ＰＲＯＭ）和數據空間（５１２×８ｂｉｔｓ ＲＡＭ）大小適中,定時器資源和中斷資源豐富。雙路ＵＡＲＴ／ＳＩＯ接口的設置是該產品的一大特點。在指令設計方面，利用該單片機可以直接進行１６位數據的比較和算術運算。ＭＢ８９Ｐ４７５的高性價比和合理的資源配置，使其可以廣泛應用于家用電器控制和工業控制等應用領域。此外，在多級數據通信控制系統的開發設計中，ＭＢ８９Ｐ４７５也是一款不可多得的單片機產品。

１　ＭＢ８９Ｐ４７５簡介

１．１ 引腳功能

ＭＢ８９Ｐ４７５（ＯＴＰ型號）相應的掩膜（ＭＡＳＫ）產品型號為ＭＢ８９４７５，它具有兩種封裝形式，分別是４８－ｐｉｎ Ｐｌａｓｔｉｃ ＳＨ－ＤＩＰ和４８－ｐｉｎ Ｐｌａｓｔｉｃ ＱＦＰ封裝。本文以ＳＨ－ＤＩＰ封裝形式為例來介紹其引腳定義，圖１所示是該封裝的引腳排列圖，現將各引腳的功能說明如下：

Ｘ０，Ｘ１：振蕩器輸入、輸出；

ＭＯＤＥ：模式設定引腳，使用時，該引腳通常直接接地；

ＲＳＴ：復位腳，低電平復位；

Ｐ００／ＡＮ０～Ｐ０７／ＡＮ７：通用Ｉ／Ｏ口或Ａ／Ｄ輸入口；

Ｐ１０～Ｐ１３：通用Ｉ／Ｏ口或沿觸發中斷輸入口；

Ｐ１４～Ｐ１７：通用Ｉ／Ｏ口或定時器輸入（ＥＣ）、輸出口（ＴＯ）；

Ｐ２０～Ｐ２２：通用Ｉ／Ｏ口或ＵＡＲＴ／ＳＩＯ１的時鐘輸入、數據輸出和輸入口；

Ｐ２３：通用Ｉ／Ｏ口或ＰＷＣ（脈寬測量）輸入口；

Ｐ２４：通用Ｉ／Ｏ口或ＰＷＭ（脈寬調制）輸出口；

Ｐ２５～Ｐ２７：通用Ｉ／Ｏ口或ＵＡＲＴ／ＳＩＯ２的數據輸入、數據輸出、時鐘輸入口；

Ｐ３０＊～Ｐ３６＊：大電流驅動輸出口，其中，Ｐ３０／ＢＵＺ＊可作蜂鳴器驅動口；

Ｐ４０～Ｐ４１：在ＭＢ８９Ｐ４７５（１０２）（單時鐘系統）中為通用輸入口，在ＭＢ８９Ｐ４７５（２０２）（雙時鐘系統）中為副時鐘連接引腳；

Ｐ４２：通用輸入口；

Ｐ５０～Ｐ５４：通用Ｉ／Ｏ口或電平觸發中斷輸入口（低電平中斷）；

Ｃ：接０．１μＦ電容到地；

Ｖｃｃ、Ｖｓｓ：電源（＋５Ｖ）和接地（ＧＮＤ）引腳；

Ａｖｃｃ、Ａｖｓｓ：Ａ／Ｄ電路的參考電源和地。

１．２ 主要特點

ＭＢ８９Ｐ４７５內含六個定時器，分別為：ＰＷＣ（脈寬測量）定時器（可用作時間間隔定時器）、ＰＷＭ（脈寬調制）定時器（可用作時間間隔定時器）、２個８／１６ｂｉｔ 定時／計數器、一個２１－ｂｉｔ時間基準定時器和一個Ｗａｔｃｈ比例器。此外，ＭＢ８９Ｐ４７５還具有如下特點：

●帶有蜂鳴器驅動，可由程序選擇７種驅動信號頻率；

●可外部中斷，包括４個沿觸發中斷通道和５個電平觸發中斷通道；

●內含８通道１０位Ａ／Ｄ轉換器；



●內含ＵＡＲＴ／ＳＩＯ 異步／同步數據接收／發射器； 發射數據寫入ＳＯＤＲ１／２寄存器時，發射數據標志位ＴＤＲＥ同時被清“０”，發射數據轉送到發射移位寄存器后，ＴＤＲＥ被置“１”，意味著ＳＯＤＲ１／２寄存器可以寫入下一個發射數據，同時，若發射中斷允許，將產生發射中斷請求。

●可低功耗工作，具有Ｓｔｏｐ模式、Ｓｌｅｅｐ模式、副時鐘模式、Ｗａｔｃｈ模式等多種工作模式；

●帶有Ｗａｔｃｈｄｏｇ 定時復位功能；

●最大可用３９路Ｉ／Ｏ口。

２　ＭＢ８９Ｐ４７５的ＵＡＲＴ／ＳＩＯ結構

ＭＢ８９Ｐ４７５的最大特點就是內部集成了一個ＵＡＲＴ／ＳＩＯ通用串行數據通信接口，可通過片內雙緩沖器實現全雙工雙向通信?同時?ＵＡＲＴ／ＳＩＯ可編程配置為異步或同步通信模式；其內部波特率發生器既可以選擇１４種不同的波特率?也可由外部時鐘設置波特率?其數據傳輸格式見表１所列。該數據傳輸格式基于ＮＲＺ（不歸零）系統。

表1 UART/SIO數據格式

ＭＢ８９Ｐ４７５內含六個寄存器，分述如下：

（１） ＳＭＣ１１／２１：模式控制寄存器１（地址：００２６Ｈ／００２ＢＨ，初始化值：００００００００Ｈ）的格式如下：

其中，ＭＤ為通信模式控制位，該位為０為異步通信（ＵＡＲＴ），為１時同步通信（ＳＩＯ）；

ＰＥＮ為校驗控制位，該位為０表示無校驗，為１表示有校驗（由Ｂｉｔ５選擇奇、偶校驗）；

ＴＤＰ為奇、偶校驗位，０為偶校驗，１為奇校驗；

ＳＢＬ是停止位長度控制位，０ 為選擇１Ｂｉｔ停止位，１為選擇２ Ｂｉｔ停止位；

ＣＬ為字符長度控制位，０ 為選擇７ Ｂｉｔ數據長度，１為選擇８ Ｂｉｔ數據長度；

ＣＬＫ２～ＣＬＫ０：通信時鐘選擇位，具體操作見表２所列。

表2 時鐘選擇

（２）ＳＭＣ１２／２２：模式控制寄存器２（地址：００２７Ｈ／００２ＣＨ，初始化值：００００００００Ｈ）的格式如下：

其中，ＲＥＲＣ：各接收標志清除位。置０時，清除所有錯誤標志，置１無效；