EM78P520N 是采用低功耗高速 CMOS 工藝設(shè)計開發(fā)的8位RISC類型的微控制器

來源：日期：2022-1-11

綜述

EM78P520N 是采用低功耗高速 CMOS 工藝設(shè)計開發(fā)的 8 位 RISC 類型的微控制器。集成有：片內(nèi)看門狗定
時器（WDT）、/LCD 數(shù)據(jù) RAM、ROM、可編程實(shí)時時鐘計數(shù)器、內(nèi)部/外部中斷、省電模式、12 位 A/D 轉(zhuǎn)換
器、UART、SPI、8 通道 LED 驅(qū)動器、LCD 驅(qū)動器和三態(tài) I`O。

特性
? CPU配置
• 8K×13 位片內(nèi) ROM
• 272×8 位片內(nèi)寄存器 (SRAM)
• 8 級堆棧用于子程序嵌套
• 雙時鐘或 PLL 工作模式
• 4 種工作模式：正常、低速、空閑、休眠
• 4 級可編程低電壓檢測（LVD）：
3.9V、3.3V、2.7V、2.4V
• 4 級可編程低電壓復(fù)位(LVR) ：3.9V、3.3V、 2.6V、
2.1V(POR)
• 5V/4MHz 工作條件下耗電流低于 2.1 mA
• 3V/32kHz 工作條件下耗電流典型值 22 μA
• 休眠模式下耗電流典型值 8 μA
• 單指令周期
? I/O 端口結(jié)構(gòu)
• 6 組雙向 I/O 端口： P7、P8、P9、PA、PB、 PC
• 43 個 I/O 引腳
• 8 個引腳直接驅(qū)動 LED
• 39 個可編程的漏極開路 I/O 引腳
• 43 個可編程上拉 I/O 引腳
• 外部中斷 : P74~P77、PB0~PB3、 P82~P83
? 工作電壓范圍:
OTP版本:
• 工作電壓范圍：2.3V~5.5V
? 工作溫度范圍：-40~85°C
? 工作頻率范圍
• 通過代碼選項(xiàng)寄存器選擇晶振/RC 振蕩電路作為系統(tǒng) 時鐘
• 通過代碼選項(xiàng)寄存器選擇 32.768KHz 晶振/RC 振蕩電路作為副振蕩器主時鐘
　

晶振模式
DC~20MHz/2 clks @ 5V；DC~100ns 指令周期@ 5V
DC~8MHz/2 clks @ 3V； DC~250ns 指令周期 @ 3V
DC~4MHz/2 clks @ 2.3V； DC~500ns 指令周期 @ 2.3V
• ERIC 模式
DC~2.2MHz/2 clks @ 2.3V；DC~909ns指令周期 @ 2.3V
• PLL 模式
DC~16MHz/2 clks @ 5V； DC~125ns指令周期 @ 5V
DC~8MHz/2 clks @ 3V； DC~250ns指令周期 @ 3V
DC~4MHz/2 clks @ 2.3V； DC~500ns 指令周期 @ 2.3V
副時鐘
• 晶振模式：32.768kHz
• ERIC 模式： 33kHz (2.2M?)

外設(shè)配置
• 串行外圍設(shè)備接口（SPI）
• 8 位實(shí)時時鐘/計數(shù)器 (TCC)
• 12 通道的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，在參考電壓選擇外部電源模
式下的精準(zhǔn)度可達(dá) 12 位
• LCD： 8×23 點(diǎn), 偏壓 (1/2, 1/3, 1/4),
占空比 (靜態(tài), 1/3, 1/4, 1/8)
• 2 組 8 位定時器
• 8 位定時器 1 是自動重載計數(shù)/定時器，它可以產(chǎn)生
中斷。功能模塊：定時器、取反輸出、UART 波特率
發(fā)生器、捕捉、PWM。
• 8 位定時器 2 是自動重載計數(shù)/定時器，它可以產(chǎn)生
中斷。功能模塊：定時器、SPI 波特率發(fā)生器、PWM。
• 2 個 8 位自動重載計數(shù)/定時器可以組合成一個 16 位
計數(shù)/定時器
• 通用異步接收/發(fā)送器（UART）
• 4 級可編程秒表定時器：1.0 秒、0.5 秒、0.25 秒、
3.91 毫秒
• 4 級可編程蜂鳴器輸出：0.5kHz、1kHz、2kHz、4kHz
? 18個中斷:
• TCC 溢出中斷
• 10 個外部中斷
(從休眠模式喚醒)
• ADC 中斷
• 2 個定時器中斷
• 秒表定時器中斷
• 2 個串行 I/O 中斷
• 低電壓檢測 (LVD)
? 特殊功能
• 可編程的獨(dú)立運(yùn)行看門狗定時器
• 高抗 EFT 特性
• 高抗 ESD 特性
• 省電的休眠模式
• 振蕩模式可選擇
? 封裝型號
• 32 pin SDIP 400mil ：EM78P520NK32AJ/S
• 32 pin SOP 450mil ： EM78P520NSO32J/S
• 44 pin QFP 10×10mm ：EM78P520NQ44J/S
• 44 pin LQFP 10×10mm ：EM78P520NL44J/S
• 48 pin LQFP 7×7mm ：EM78P520NL48J/S

引腳分配

功能結(jié)構(gòu)圖

晶體振蕩或陶瓷諧振器電容值選擇參考表

振蕩源	頻率類型		頻率	C1 (pF)	C2 (pF)
主振蕩器	陶瓷諧振器		455kHz	30	30
			2.0 MHz	30	30
			4.0 MHz	30	30
	晶體振蕩器	100K~1 MHz	100kHz	68	68
			200kHz	30	30
			455kHz	30	30
		1M~6 MHz	1.0 MHz	30	30
			2.0 MHz	30	30
			4.0 MHz	30	30
		6M~12 MHz	6.0 MHz	30	30
			8.0 MHz	30	30
			10.0 MHz	30	30
		12M~20 MHz	12.0 MHz	30	30
			16.0 MHz	20	20
			20.0 MHz	15	15
副振蕩器	晶體振蕩器		32.768kHz	40	40

EM78P520N 有 10 個中斷源如下所示:
nTCC 溢出中斷
n外部中斷
n秒表定時器中斷
n定時器 1 溢出中斷
n定時器 2 溢出中斷
nA/D 轉(zhuǎn)換完成中斷
nUART 發(fā)送/接收/錯誤中斷
nSPI 發(fā)送/接收中斷
n低電壓檢測中斷

MCU 有下降沿觸發(fā)的內(nèi)部中斷，例如：TCC 定時器溢出中斷和 2 個加法的計數(shù)/定時器溢出中斷。如果這些中斷源信號從高到低改變，則 RF 寄存器產(chǎn)生“1”標(biāo)志到相應(yīng)的寄存器（如果 RE 寄存器使能）。
RF 是用來記錄中斷請求標(biāo)志的中斷狀態(tài)寄存器，RE 是中斷屏蔽寄存器。“ENI”指令使能全局中斷，“DISI”指令禁止全局中斷。當(dāng)一個中斷發(fā)生（如果使能），它的下一條指令跳到相應(yīng)的中斷向量地址（0003H~001BH）運(yùn)行。
在 EM78P520N 中每一個中斷源都有自己的中斷向量，如表 7 所示。
在中斷服務(wù)程序執(zhí)行之前，ACC、R3[4：0]和 R5 寄存器由硬件保存（入棧），在中斷服務(wù)程序完成后，ACC、R3[4：0]和 R5 自動出棧。當(dāng)程序在其中的一個中斷服務(wù)程序運(yùn)行時，則其他的中斷服務(wù)程序?qū)⒉粫粓?zhí)行，所以當(dāng)其他中斷發(fā)生時，硬件保存這個中斷標(biāo)志，當(dāng)前中斷服務(wù)程序處理完成后，下一個中斷服務(wù)才執(zhí)行。

LCD 驅(qū)動器電路的寄存器

R_BANK	地址	名稱	Bit 7	Bit 6	Bit 5	Bit 4	Bit 3	Bit 2	Bit 1	Bit 0
Bank 1	0´05	LCDCR	LCDEN	LCDTYPE	BS1	BS0	DS1	DS0	LCDF1	LCDF0
			R/W	R/W	R/W	R/W	R/W	R/W	R/W	R/W
Bank 1	0´06	LCDAR	0	0	0	LCD_A4	LCD_A3	LCD_A2	LCD_A1	LCD_A0
						R/W	R/W	R/W	R/W	R/W
Bank 1	0´07	LCDBR	LCD_D7	LCD_D6	LCD_D5	LCD_D4	LCD_D3	LCD_D2	LCD_D1	LCD_D0
			R/W	R/W	R/W	R/W	R/W	R/W	R/W	R/W
Bank 1	0´08	LCDVCR	0	0	0	LCDC1	LCDC0	LCDVC2	LCDVC1	LCDVC0
						R/W	R/W	R/W	R/W	R/W
Bank 1	0´09	LCDCCR	CON7	CON6	CON5	CON4	CON3	CON2	CON1	CON0
			R/W	R/W	R/W	R/W	R/W	R/W	R/W	R/W
Bank 1	0´0A~0´0C	LCDSCR0~2	SEG	SEG	SEG	SEG	SEG	SEG	SEG	SEG
			R/W	R/W	R/W	R/W	R/W	R/W	R/W	R/W

EM78P520N 可以驅(qū)動最多 23 個 SEG 和 8 個 COM 的 LCD，總共能驅(qū)動 8×23 個點(diǎn)。LCD 模塊由 LCD 驅(qū)動器、顯示存儲器（RAM）、SEG 輸出引腳、COM 輸出引腳和 LCD工作電源引腳構(gòu)成。這個電路可以在正常模式、低速模式和空閑模式下工作。LCD 占空比、分壓、SEG、COM 和幀頻率由 LCD 控制寄存器決定。

封裝信息

品質(zhì)保證與可靠性

測試類別		測試條件	備注
可焊性	焊料溫度=245±5°C, 使用松香在上面停留 5 秒
前提條件	步驟 1:	TCT, 65°C (15 分鐘)~150°C (15 分鐘), 10 次	適合 SMD IC (例如SOP, QFP, SOJ 等)
	步驟 2: 在 125°C 烘烤, TD (持續(xù)時間)=24 小時
	步驟 3:	儲存在 30°C/60% , TD (持續(xù)時間)=192 小時
	步驟 4: IR 變化 3 次 (Pkg 厚度: 2.5mm 或 Pkg 體積: 350mm3 225±5°C) (Pkg 厚度: 2.5mm 或 Pkg 體積: 350mm3 240±5°C)
溫度周期測試	-65°C (15 分鐘) ~ 150°C (15 分鐘), 200 次
高壓鍋測試	TA =121°C, RH=100%, 壓強(qiáng)=2 atm, TD (持續(xù)時間)= 96 小時
高溫 /高濕測試	TA=85°C, RH=85% , TD (持續(xù)時間)=168, 500 小時
高溫保存期	TA=150°C, TD (持續(xù)時間)=500, 1000 小時
高溫工作壽命	TA=125°C, VCC=最大工作電壓, TD (持續(xù)時間) =168, 500, 1000 小時
Latch-up	TA=25°C, VCC=最大工作電壓, 150mA/20V
ESD (HBM)	TA=25°C, ³ \| ± 3KV \|		IP_ND,OP_ND,IO_ND IP_NS,OP_NS,IO_NS IP_PD,OP_PD,IO_PD, IP_PS,OP_PS,IO_PS, VDD-VSS(+),VDD_VSS (-) 模式
ESD (MM)	TA=25°C, ³ \| ± 300V \|