瑞萨单片机内部培训资料

Vref
数据 闪存
-减少元件 -增加了有效引脚
EEPROM
减少元件
高速内部 振荡器
GND
MODE 单线调试 系统接口*
调试接口
串行写入器接口
-减少元件 -增加了有效引脚
增加了有效引脚
注： R8C/14群以后的单片机可以实现单线调试
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工作模式(Operation MODE) 时钟(Clock) 复位(Reset) 向量(Vecter Table)及中断(Interrupter)
Ru-Stick
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R8C/Tiny系列单片机的主要优点
R8C/Tiny——
Renesas最新推出的小型化封装、高性能的16位单片机 ➢ 低功耗设计 ➢ 减少外部电路 ➢ 安全设计 ➢ 代码效率高 ➢ 优化的CPU寄存器结构 ➢ 优秀的电磁兼容性 ➢ 可靠的FLASH存储器 ➢ On-chip调试
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H8S/2300
Under development
R32C/100
M16C Family
1 instruction in M32C/90 1clock cycle M32C/80
M32R Family
M32R/ECU
H8S/2200
M16C/80
H8S/2100
M16C/60
H8/300H
8-bit
GND
4 抗静噪及防闩锁能力增强
2
所有外部输入信号均通过保护 电路及噪声过滤器
去噪电路 去噪电路 去噪电路 去噪电路
5
数字滤波器用于外部中断及输入捕捉 定时器的触发输入
过滤输入信号
DQ DQ DQ DD D
数字滤波器的时钟选择
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转移擦除/编程程序
RAM
CPU
Flash ROM
擦除/编程程序 擦除/编程命令
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EW1 模式
- RAM容量不够大时非常有用 - 在该模式下，擦除/编程程序可以直接在用户 ROM区执行 - 在自动擦除和编程期间，CPU为保持状态 - I/O端口保持为命令执行前的状态
停止模式
4 A/D 参考电压可切断
Vref Vref
Off
切断
AVss
电阻
模拟输入
A/D转换器
5 定时器时钟源可选
XIN
外部信号 输入
时钟发生电路 内部振荡器
定时器
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R8C/Tiny系列单片机的主要优点
H8/300L
H8/300L
H8/Tiny
M16C/30
R8C Family (H8S,300H)
32 to 100 pins Under development
R8C/Tiny
M16C/Tiny
48 to 80 pins
R8C/Lx
16 to 80 pins
Super Low Power
H8 Family 740 Family 7600
R8C/Tiny系列单片机的主要优点
优秀的电磁兼容性
多种技术减少EMI/EMS
1
Vcc和Gnd之间内置噪声过滤器 （旁路电容）
普通MCU
R8C
Vcc
Vcc
Vcc
Vcc
Vcc
内置电容 Vcc
GND
Vss
GND
Vss
Vss
GND
3
所有输出缓冲器与电路配线的 特性阻抗相匹配
Vcc
Vcc
OUT
IN
OUT
GND
切换
对于中断很有用: 可以直接切换到另一个区 而不用将寄存器的值压栈
15
SB
0
15
ISP
0
15
USP
0
15
FLG
0
PC
0
INTB
0
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Bank 1
Flag寄存器的“B”位=1
15 / 7 R0H 15 / 7 R1H
MCU培训(基于R8C/1B)
SH Field Application B Team EG, MCU Product Center Huang Han
Renesas Electronics Corporation MCU Product Center
2010-5-7
Rev. 0.1
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我们不断改善FLASH的技术，以满足客户的更高要求！
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R8C/Tiny系列单片机的主要优点
可靠的FLASH存储器
（2） HND Flash存储器模块
命令输入
擦除 编程 保护位的设定 读状态 等等
未定义指令中断
程序失控时
CPU
重要寄存器
“跑飞”
程序区
FF FF FF
错误恢复 程序
未使用区
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R8C/Tiny系列单片机的主要优点
安全设计
5 振荡停止检测功能
当主时钟意外停止时，CPU时钟自动切换到内部振荡器！
强大的指令系统 优化的结构
强大的数学运算指令: RMPA, SMOVB 等。(与DSP的MAC指令相近）
RMPA 为乘累加指令 SMOVB指令按地址减小的方向依次将一段内存的数据逐个传送到另一
段内存中 高效、优化的C编译器——在设计指令体系时就充分考虑了C语言特点
R8C 内核
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15 15 15 31 / 15 15
8/0 7
8/0 7
R2 R3 A0 A1 FB
R0L 0 R1L 0
0 0 0 16 / 0 0
R8C/Tiny系列单片机的主要优点
可靠的FLASH存储器
（1）FLASH技术的发展（R8C/Tiny）
* 计划中
NOR (0.2HNDc)
NOR (0.2HNDe)
R8C/Tiny系列单片机的主要优点
优化的CPU寄存器结构
寄存器分为两个区
Bank 0
Flag寄存器的“B”位=0 (默认)
15 / 7 R0H 15 / 7 R1H
15 15 15 31 / 16 15
8/0 7
8/0 7
R2 R3 A0 A1 FB
R0L 0 R1L 0
0 0 0 16 / 0 0
Flash 模块
指令 译码器
专用 时序器
擦除/编程电压生成器
< 控制块 >
Flash存储器单元
单电压操作 独立于工作时钟
1) 闪存擦除编程所需的电压序列以及擦除编程时序由内部控制块管理。 2) 编程擦除是通过专用的命令执行来完成，确保了稳定性和高可靠性 。
提供方便、高可靠的在电路板编程！
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R8C/Tiny系列单片机的主要优点
低功耗设计
1
可选择多种时钟分频比 (1,2,4,8,16分频)
2 低速/高速高精度内部振荡器
高速：40MHz 低速：125KHz
3 强大的功耗控制能力 1
通常运行模式, f(XIN)= 20MHz
1/200
等待模式, f(XIN)= 125 KHz
1/11000
00000-A
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MCU training
R8C MCU core
R8C peripheral & I/O
HEW and NC30 Sample Code
单片机工作的要素
R8C/Tiny系列单片机的主要优点
代码效率高
强大的指令系统 ——总共89条指令 很多 单周期 指令（且使用频率非常高）
20 个(MOV, ADD, SUB等)
快速、 高效的 代码
8种寻址模式
4种单周期寻址模式 寄存器到寄存器
高效、优化的C编译器
寄存器到存储器
立即数到寄存器 立即数到存储器
SH-2A
Controller type SH2-DSP
SH-1
SH-2
SH/Tiny
Processor type SH-4A
SH3-DSP
SH-4
SH-3
Superscalar
MMU
H8S/2600
H8S Family
1 instruction in
H8S/2500
1 clock cycle H8S/2400
MONOS (0.18*)
- 10K次的编程/擦除 - 2.7V~ 5.5V电压下读取 - 内置数据闪存
- 10K次的编程/擦除 - 2.7V~ 5.5V电压下读取 - 内置数据闪存并改善了 挂起功能
- 100K次的编程/擦除 - 1.8V~5.5V电压下编程、擦除、读取 - 强大的全方位的保护功能

（使用该功能时，主时钟频率须大于2MHz）
XIN 振荡器正常工作
内部振荡器
CPU
XIN
XIN 振荡器意外停止
内部振荡器
CPU
XIN
CPU时钟切换到内部振荡器
内部振荡器
CPU
XIN
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减少外部电路
✓ 高速、高精度内部振荡器 (外接晶振引脚可用作输入端口) ✓ 内部上电复位电路 ✓ 低电压检测电路 ✓ 数据闪存（可代替E2PROM）
[现有产品]
复位 电路
VCC RESET
GND
Vref MODE
EEPROM 调试 接口
串行写入器接口
[R8C/Tiny]
复位 电路
VCC
RESET POR / LVD
Roadmap of Pre-Renesas Microcomputers
32-bit RISC
SuperH Family Core development
32-bit CISC 16-bit
H8SX Family
1 instruction in
H8SX/1600
1 clock cycle H8SX/1500
R8C/Tiny系列单片机的主要优点
可靠的FLASH存储器
（3） HND Flash的擦除/编程特性 擦除编程的时间根据擦除编程的次数不同而变化
字节编程时间（us） 块擦除时间（ms）
编程
1000
擦除
900 60
800
50
700
600 40
500
30
400
20
300
200 10
100
0
1
10
100 1000 10000 100000
4-bit
38000
4500
740
720
ຫໍສະໝຸດ Baidu
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——R8C/Tiny系列单片机硬件接口
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0 1
10 100 1000 10000 100000
擦除/编程次数
擦除/编程次数
在擦除编程超过10K次后，擦除编程的时间会有明显变化， 但是擦除编程的特性及可靠性不会发生变化！
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R8C/Tiny系列单片机的主要优点
安全设计
多种安全设计使单片机系统更加稳定！
1 强大的看门狗定时器
✓ 复位后硬件启动功能 ✓ 时钟源保护功能（永不停止的看门狗）
VSS VCC
2 Vcc和Gnd引脚的安全处理
3 保护寄存器
正常
工作时 CPU
保护寄存器
重要寄存器
其它任意信号
4 特殊指令BRK (H’00) & UND (H’FF)
R8C/Tiny系列单片机的主要优点
可靠的FLASH存储器
（4）灵活的CPU改写模式
EW0 模式
- 在该模式下，用户ROM区可以在CPU运行 状态下被改写 - CPU改写控制程序必须转移到非用户ROM 区（如RAM）中执行
将CPU改写控制程序转移到RAM中
跳转到RAM中的改写控制程序且用软件命令执行