78K0单片机C语言教程
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2 8 P66 2 9 P67 3 0 P77/KR7 3 1 P76/KR6 3 2 P75/KR5 3 3 P74/KR4 3 4 P73/KR3 3 5 P72/KR2 3 6 P71/KR1 3 7 P70/KR0 3 8 P06/TI011/TO01 3 9 P05/TI001 P16/TOH1/INTP5 4 0 P32/INTP3 P17/TI50/TO50 P31/INTP2 P30/INTP1 P14/RXD6 P15/TOH0 P50 P51 P52 P53 4 4 4 4 4 4 4 4 4 1 2 3 4 5 6 7 8 9
(4) AD转换功能 ANI0~ANI7 共8路AD转换通道，参考模拟电压 AVREF [59]，模拟地AVSS [60]。
(5) 定时/计数器 2通道16位定时器/事件计数器TM00\TM01 2通道8位定时器/事件计数器TM50\TM51 2通道8位定时器H0\H1 1通道钟表定时器 1通道看门狗定时器
课堂实施方案
主动提问题讨论，每人20个，每个1分
单片机应用系统硬件组成
数字量检 测 模拟量检 测 开关量检 测 开关量控 制 光电隔离 单 A/D转换 I/O 扩 光电隔离 展 机 光电隔离 键盘 片 I/O接口 通用外设 D/A转换 伺服驱动 输出
显示器
NEC单片机教学实验仪简介
1 实验仪外观、布局和图纸
VCC
0.1uF
C
3
7.2V
RESET
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XTAL
16MHZ
74HC14
78F0547D单片机的时钟产生有以下3种方法：
(1)外部时钟方式：
主时钟：
EXCLK
将外部时钟脉冲接入EXCLK引脚；
(X2)
子时钟：
将外部时钟脉冲接入EXCLKS引脚。
EXCLK
S(XT2)
(2)内部时钟方式：
主时钟：
C X
在引脚X1和X2两端接晶振，利用单片机 内部的振荡器，就构成了稳定的自激振荡 器。 外接晶振时，晶振两端的电容一般选择为 30PF左 右 ； 晶 振 的 频 率范 围 为 1.2MHz12MHz。 子时钟： 在引脚XT1和XT2两端接晶振，利用单片 机内部的振荡器，就构成了稳定的自激振 荡器。 外接晶振时，晶振两端的电容一般选择为 30PF左右；晶振的频率为32kHz。
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1.2 引脚功能
0.1uF
C
(1) 电源引脚 CPU电源VDD，地VSS； 端口电源EVDD，地EVSS； 外部低电压检测的电压输入引脚EXLVI [1]。
NEC 单片机参考文档
WWW.CN.NECEL.COM
http://cn.renesas.com/ 设备文档
（1）78K0/KF2用户手册（U17397E） （2）U17397E78K/0 系列指令用户手册（ U12326E）
开发工具(软件)文档
（1）RA78K0 Ver. 3.80，汇编包 （操作 ：U17199E；语言：U17198E ；结构化汇编语言 ：U17197E ） （2）CC78K0 Ver. 3.70，C 编译器 （操作 ： U17201E ；语言：U17200E ） （3）SM+系统仿真器 （操作：U17246E；开放式外部用户接口规范：U17247E） （4）ID78K0-QB Ver. 2.90集成调试器 （操作：U17437E） （5）PM+ Ver. 5.20（U16934E）
电源 包含一个电源插座， 由此接入电源 K
红外扩展区 A 包含一个红外 接收头 及外围电路
A/D转换区 包含电位器及其他器件 O
LIN
包含一个TJA1020 及外围电路
P
L
LED 包含一个4×4LED点阵模块 及驱动电路
直流电机 包含一个直流电机 及驱动电路、光电对管、74HC1 4芯片等外围电路
步进电机 包含一个步进电机 及驱动电路
图 3.22 5V稳压电路图
3
(2) 时钟电路引脚
时钟分外部输入时钟与系统时钟两种，同时还分为主时钟与副时钟 两类。 ①外部时钟： 外部时钟输入EXCLK(主时钟) [14] 外部时钟输入EXCLKS (副时钟) [11] ②系统时钟（内部时钟）： 晶体振荡器(主时钟)X1、X2 [14、15] 晶体振荡器(副时钟)XT1,、XT2 [11、12] 主时钟高频，副时钟低频，时钟频率越低，功耗越低。 内部时钟中频，可节省引脚占用。
2 功能特点和实验项目(续)
4×6行列键盘电路；按键中断及复位电路； A/D转换器的应用电路；温度压力扩展应用电路； 红外遥控电路； 4×4 LED点阵模块；7段码显示电路；LCD； 蜂鸣器驱动控制电路；音乐喇叭驱动控制电路； 步进电机、直流电机实验； RS-232和RS-485接口电路；CAN应用电路； LIN应用电路；SPI应用电路。
单片机的特点 抗干扰能力强，可靠性好，工作温度范围宽 控制功能强，数值计算能力相对较差
指令系统比通用微机的指令系统简单 ，具有许 多面向控制的指令
具有很高的性价比
单片机的应用领域 单片机在智能仪器仪表中的应用；
单片机在工业测控中的应用；
单片机在计算机网络和通讯技术中的应用； 单片机在日常生活及家电中的应用；
上 u
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电
复
位
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第二节 最小系统构成 2.1 复位电路
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图4.3 复位电路
外 部 复 位
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图 4.4 最小系统复位电路
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2.2 时钟电路
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P122/X2/EXCLK
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P143/SIA0
78K0单片机最小系统
图4.6 最小系统
(8) 控制信号 ① FLMD0： 闪存编程模式设置引脚 ② BUZ： 蜂鸣器输出引脚 ③ PCL： 可编程时钟输出引脚。 ④ RESET： 系统复位输入引脚。
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开发工具(硬件)文档
（1）QB-78K0KX2在线仿真器（U17341E） （2）QB-78K0MINI片上调试仿真器（U17029E）
NEC 单片机产品概述
78K0/Kx2 系列 uPD78F0547D
第四章 硬件结构/构建最小系统 第一节 NEC单片机硬件结构
1.1 引脚图、内部功能框图
第一章 单片机基础知识
•单片机（单片微控制器）不是完成某一个逻辑功能的芯片，而是把一个 “计算机系统”集成到一个芯片上。一块芯片就成了一台计算机。 •它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。
•学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。
单片机的发展历史
第一代：七十年代后期， 4 位逻辑控制器件发展到 8 位。 NMOS 工艺（速度低，功耗大、集成度低）。代表产品： MC6800 和 Intel 8048
(6) 中断
中断分外部中断与内部中断。 共有29个中断源，即外中断9个，内部中断20个。 9个外部中断： 7个外部中断INTP0~INTP7 1个键盘中断(INTKR0~INTKR7) 1个钟表定时器溢出INTWT
(7) 串口 ① 1个1线LIN 总线UART6 ② 1个3 线串行UART0 ③ 2个3 线串行CSI10 和CSI11 ④ 1个具有自动收发功能的3 线串行CSIA0 ⑤ 1个I2C 总线
包含一128×64的点阵图形LCD液晶模块 及其外围电路
B
D
E
F
温度压力扩展区 包含一个LM358芯片 及其外围电路 H 总线I/O扩展区 主要功能是把单片机的各功能引脚引出来， 方便用户选择使用各个I/O口单片机总线
I2C区 包含一个 AT24C16 2KB的EEPROM 及外围电路 I
G
7段码 包含了四位七段数码管及外围电路 J 蜂鸣器 包含一个蜂鸣器 及驱动电路 M 喇叭 包含一个喇叭 及驱动电路 N
(3) 输入/输出引脚（I/O引脚） 78F0547D共有71个8位的I/O口以实现数据的输 入输出。分别为
P0(P00~P06)、P1(P10~P17)、P2(P20~P27)、 P3(P30~P37)、P4(P40~P47)、P5(P50~P57)、 P6(P60~P67)、P7(P70~P77)、 P12(P120~P124)、P13(P130)、P14(P140~P145) 。
键盘 包含一个4×6行列键盘电路 及外围电路
Q
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2 功能特点和实验项目
NEC单片机教学实验仪集成有强大的硬件资源 ，为用户提供了多种选择，使用户可以进行各 种相关的实验。 基于PM+，SM+的仿真调试功能； 带有128KB的FLASH用于用户的程序下载； I2C接口的EEPROM实验电路；基本I/0口插排；
单片机在办公自动化方面。
为什么学NEC单片机
1. 有NEC赞助的开发工具 2. 有实验仪器
课程目标
1. 硬件电路设计 2. 软件设计
学习方法
1.
读图：
实验仪器电路图是最好的硬件例子，学会了，
将来做适当修改即可设计出各种实用图纸。
2.
读程序：
上机操作的程序是最好的软件例子，学会了， 将来做适当修改即可设计出各种实用程序。
CAN总线 包含SJA1000和 CTM1050T芯片
RS485 包含MAX48 5芯片，用 于RS485的 电平转换 C
RS232 包含MAX232芯片， 用于RS232的电平转换
外部中断区 包含74HC14芯片、 按键及外围电路
LCD按键复位区 包含74HC14芯片、 按键及外围电路
LCD显示
第二代：八十年代初， CMOS 工艺，并逐渐被高速低功耗 的 HMOS 工艺代替。代表产品： MC146805 和 Intel 8051
第三代：近十年来， MCU 的发展出现了许多新特点： （ 1 ）在技术上，由可扩展总线型向纯单片型发展，即只能工作在 单片方式。 （ 2 ） MCU 的扩展方式从并行总线型发展出各种串行总线。 （ 3 ）将多个 CPU 集成到一个 MCU 中。 （ 4 ）在降低功耗，提高可靠性方面， MCU 工作电压已降 至 3.3V 。 第四代： FLASH 的使用使 MCU 技术进入了第四代。
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(3)高速内置时钟 78K0内置8MHz时钟，如无特殊要求，可利用内置时钟。
78F0547D单片机时钟的控制：
①主时钟 通过执行STOP指令或设置主OSC控制寄存器(MOC)和处理器时钟控制寄存器 (PCC)，可停止振荡。 ②子时钟 通过设置处理器时钟控制寄存器(PCC)和时钟工作模式选择寄存器(OSCCTL)可 停止振荡。 ③高速内置时钟 通过执行STOP指令或设置内置振荡器模式寄存器(RCM)，可停止振荡。 主时钟/子时钟/高速内置时钟3者只能选择其一工作，其余2个要停止。 ④低速内置时钟(看门狗定时器(WDT)所用的240kHz时钟信号) RESET释放后，低速内置振荡器开始工作。若Option byte中设定了“低速内置 振荡器可以使用软件停止”，那么可以通过设置内置振荡器模式寄存器(RCM)来 停止振荡。
(4) AD转换功能 ANI0~ANI7 共8路AD转换通道，参考模拟电压 AVREF [59]，模拟地AVSS [60]。
(5) 定时/计数器 2通道16位定时器/事件计数器TM00\TM01 2通道8位定时器/事件计数器TM50\TM51 2通道8位定时器H0\H1 1通道钟表定时器 1通道看门狗定时器
课堂实施方案
主动提问题讨论，每人20个，每个1分
单片机应用系统硬件组成
数字量检 测 模拟量检 测 开关量检 测 开关量控 制 光电隔离 单 A/D转换 I/O 扩 光电隔离 展 机 光电隔离 键盘 片 I/O接口 通用外设 D/A转换 伺服驱动 输出
显示器
NEC单片机教学实验仪简介
1 实验仪外观、布局和图纸
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78F0547D单片机的时钟产生有以下3种方法：
(1)外部时钟方式：
主时钟：
EXCLK
将外部时钟脉冲接入EXCLK引脚；
(X2)
子时钟：
将外部时钟脉冲接入EXCLKS引脚。
EXCLK
S(XT2)
(2)内部时钟方式：
主时钟：
C X
在引脚X1和X2两端接晶振，利用单片机 内部的振荡器，就构成了稳定的自激振荡 器。 外接晶振时，晶振两端的电容一般选择为 30PF左 右 ； 晶 振 的 频 率范 围 为 1.2MHz12MHz。 子时钟： 在引脚XT1和XT2两端接晶振，利用单片 机内部的振荡器，就构成了稳定的自激振 荡器。 外接晶振时，晶振两端的电容一般选择为 30PF左右；晶振的频率为32kHz。
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1.2 引脚功能
0.1uF
C
(1) 电源引脚 CPU电源VDD，地VSS； 端口电源EVDD，地EVSS； 外部低电压检测的电压输入引脚EXLVI [1]。
NEC 单片机参考文档
WWW.CN.NECEL.COM
http://cn.renesas.com/ 设备文档
（1）78K0/KF2用户手册（U17397E） （2）U17397E78K/0 系列指令用户手册（ U12326E）
开发工具(软件)文档
（1）RA78K0 Ver. 3.80，汇编包 （操作 ：U17199E；语言：U17198E ；结构化汇编语言 ：U17197E ） （2）CC78K0 Ver. 3.70，C 编译器 （操作 ： U17201E ；语言：U17200E ） （3）SM+系统仿真器 （操作：U17246E；开放式外部用户接口规范：U17247E） （4）ID78K0-QB Ver. 2.90集成调试器 （操作：U17437E） （5）PM+ Ver. 5.20（U16934E）
电源 包含一个电源插座， 由此接入电源 K
红外扩展区 A 包含一个红外 接收头 及外围电路
A/D转换区 包含电位器及其他器件 O
LIN
包含一个TJA1020 及外围电路
P
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LED 包含一个4×4LED点阵模块 及驱动电路
直流电机 包含一个直流电机 及驱动电路、光电对管、74HC1 4芯片等外围电路
步进电机 包含一个步进电机 及驱动电路
图 3.22 5V稳压电路图
3
(2) 时钟电路引脚
时钟分外部输入时钟与系统时钟两种，同时还分为主时钟与副时钟 两类。 ①外部时钟： 外部时钟输入EXCLK(主时钟) [14] 外部时钟输入EXCLKS (副时钟) [11] ②系统时钟（内部时钟）： 晶体振荡器(主时钟)X1、X2 [14、15] 晶体振荡器(副时钟)XT1,、XT2 [11、12] 主时钟高频，副时钟低频，时钟频率越低，功耗越低。 内部时钟中频，可节省引脚占用。
2 功能特点和实验项目(续)
4×6行列键盘电路；按键中断及复位电路； A/D转换器的应用电路；温度压力扩展应用电路； 红外遥控电路； 4×4 LED点阵模块；7段码显示电路；LCD； 蜂鸣器驱动控制电路；音乐喇叭驱动控制电路； 步进电机、直流电机实验； RS-232和RS-485接口电路；CAN应用电路； LIN应用电路；SPI应用电路。
单片机的特点 抗干扰能力强，可靠性好，工作温度范围宽 控制功能强，数值计算能力相对较差
指令系统比通用微机的指令系统简单 ，具有许 多面向控制的指令
具有很高的性价比
单片机的应用领域 单片机在智能仪器仪表中的应用；
单片机在工业测控中的应用；
单片机在计算机网络和通讯技术中的应用； 单片机在日常生活及家电中的应用；
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第二节 最小系统构成 2.1 复位电路
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图4.3 复位电路
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图 4.4 最小系统复位电路
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2.2 时钟电路
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P142/SCKAO
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P143/SIA0
78K0单片机最小系统
图4.6 最小系统
(8) 控制信号 ① FLMD0： 闪存编程模式设置引脚 ② BUZ： 蜂鸣器输出引脚 ③ PCL： 可编程时钟输出引脚。 ④ RESET： 系统复位输入引脚。
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开发工具(硬件)文档
（1）QB-78K0KX2在线仿真器（U17341E） （2）QB-78K0MINI片上调试仿真器（U17029E）
NEC 单片机产品概述
78K0/Kx2 系列 uPD78F0547D
第四章 硬件结构/构建最小系统 第一节 NEC单片机硬件结构
1.1 引脚图、内部功能框图
第一章 单片机基础知识
•单片机（单片微控制器）不是完成某一个逻辑功能的芯片，而是把一个 “计算机系统”集成到一个芯片上。一块芯片就成了一台计算机。 •它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。
•学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。
单片机的发展历史
第一代：七十年代后期， 4 位逻辑控制器件发展到 8 位。 NMOS 工艺（速度低，功耗大、集成度低）。代表产品： MC6800 和 Intel 8048
(6) 中断
中断分外部中断与内部中断。 共有29个中断源，即外中断9个，内部中断20个。 9个外部中断： 7个外部中断INTP0~INTP7 1个键盘中断(INTKR0~INTKR7) 1个钟表定时器溢出INTWT
(7) 串口 ① 1个1线LIN 总线UART6 ② 1个3 线串行UART0 ③ 2个3 线串行CSI10 和CSI11 ④ 1个具有自动收发功能的3 线串行CSIA0 ⑤ 1个I2C 总线
包含一128×64的点阵图形LCD液晶模块 及其外围电路
B
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温度压力扩展区 包含一个LM358芯片 及其外围电路 H 总线I/O扩展区 主要功能是把单片机的各功能引脚引出来， 方便用户选择使用各个I/O口单片机总线
I2C区 包含一个 AT24C16 2KB的EEPROM 及外围电路 I
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7段码 包含了四位七段数码管及外围电路 J 蜂鸣器 包含一个蜂鸣器 及驱动电路 M 喇叭 包含一个喇叭 及驱动电路 N
(3) 输入/输出引脚（I/O引脚） 78F0547D共有71个8位的I/O口以实现数据的输 入输出。分别为
P0(P00~P06)、P1(P10~P17)、P2(P20~P27)、 P3(P30~P37)、P4(P40~P47)、P5(P50~P57)、 P6(P60~P67)、P7(P70~P77)、 P12(P120~P124)、P13(P130)、P14(P140~P145) 。
键盘 包含一个4×6行列键盘电路 及外围电路
Q
R
S
T
2 功能特点和实验项目
NEC单片机教学实验仪集成有强大的硬件资源 ，为用户提供了多种选择，使用户可以进行各 种相关的实验。 基于PM+，SM+的仿真调试功能； 带有128KB的FLASH用于用户的程序下载； I2C接口的EEPROM实验电路；基本I/0口插排；
单片机在办公自动化方面。
为什么学NEC单片机
1. 有NEC赞助的开发工具 2. 有实验仪器
课程目标
1. 硬件电路设计 2. 软件设计
学习方法
1.
读图：
实验仪器电路图是最好的硬件例子，学会了，
将来做适当修改即可设计出各种实用图纸。
2.
读程序：
上机操作的程序是最好的软件例子，学会了， 将来做适当修改即可设计出各种实用程序。
CAN总线 包含SJA1000和 CTM1050T芯片
RS485 包含MAX48 5芯片，用 于RS485的 电平转换 C
RS232 包含MAX232芯片， 用于RS232的电平转换
外部中断区 包含74HC14芯片、 按键及外围电路
LCD按键复位区 包含74HC14芯片、 按键及外围电路
LCD显示
第二代：八十年代初， CMOS 工艺，并逐渐被高速低功耗 的 HMOS 工艺代替。代表产品： MC146805 和 Intel 8051
第三代：近十年来， MCU 的发展出现了许多新特点： （ 1 ）在技术上，由可扩展总线型向纯单片型发展，即只能工作在 单片方式。 （ 2 ） MCU 的扩展方式从并行总线型发展出各种串行总线。 （ 3 ）将多个 CPU 集成到一个 MCU 中。 （ 4 ）在降低功耗，提高可靠性方面， MCU 工作电压已降 至 3.3V 。 第四代： FLASH 的使用使 MCU 技术进入了第四代。
Cap
?
3
0
p
F
2
C
Cap
?
1
XTAL
16MHZ
X
3
0
p
F
XT2
2 1
C
Cap
?
2
32kHz
3
0
p
F
C
Cap
?
1
XTAL
16MHZ
X
X
XT1
3
0
p
F
1
2
(3)高速内置时钟 78K0内置8MHz时钟，如无特殊要求，可利用内置时钟。
78F0547D单片机时钟的控制：
①主时钟 通过执行STOP指令或设置主OSC控制寄存器(MOC)和处理器时钟控制寄存器 (PCC)，可停止振荡。 ②子时钟 通过设置处理器时钟控制寄存器(PCC)和时钟工作模式选择寄存器(OSCCTL)可 停止振荡。 ③高速内置时钟 通过执行STOP指令或设置内置振荡器模式寄存器(RCM)，可停止振荡。 主时钟/子时钟/高速内置时钟3者只能选择其一工作，其余2个要停止。 ④低速内置时钟(看门狗定时器(WDT)所用的240kHz时钟信号) RESET释放后，低速内置振荡器开始工作。若Option byte中设定了“低速内置 振荡器可以使用软件停止”，那么可以通过设置内置振荡器模式寄存器(RCM)来 停止振荡。