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觸摸型 MCU

產(chǎn)品名稱：PT8P2104 觸控型 8Bit MCU
型號(hào)： PT8P2104
產(chǎn)片介紹：PT8P2104 是一款 RISC 內(nèi)核，觸摸 IO 型 8 位 MCU，其內(nèi)置 1K*14bit OTP ROM、72*8bit SRAM、TOUCH、TIMER、PWM、LVD 等功能。主要應(yīng)用于小夜燈，臺(tái)燈等消費(fèi)類電子產(chǎn)品。

┄┄┄詳細(xì)介紹┄┄┄

1. 產(chǎn)品概述

PT8P2104 是一款 RISC 內(nèi)核，觸摸 IO 型 8 位 MCU，其內(nèi)置 1K*14bit OTP ROM、72*8bit

SRAM、TOUCH、TIMER、PWM、LVD 等功能。主要應(yīng)用于小夜燈，臺(tái)燈等消費(fèi)類電子產(chǎn)品。

2. 主要特性

? 工作電壓

- 8MHz @2.4-5.5V

- 4MHz @1.8-5.5V

? CPU

- RISC 內(nèi)核，支持 64 條指令，除分支指令為兩周期指令以外其余為單周期指令

- 支持 5 級硬件堆棧

- 指令周期可配置

- 復(fù)位向量位于 000H

- 支持直接與間接數(shù)據(jù)尋址方式

- 程序存儲(chǔ)器 OTP ROM：1K*14bit，代碼量不超過 0.5K，可燒錄 2 次

- 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 SRAM：72*8bit

? 中斷

- 6 個(gè)中斷源：TIMER0、TIMER1、TIMER2、LVD、INT0、KEY

- 中斷向量入口地址為 008H

? I/O 口

- 6 個(gè)雙向 I/O 端口，帶 SMIT 輸入，內(nèi)置上拉電阻及下拉電阻

- 所有端口均支持鍵盤中斷功能

- I/O 驅(qū)動(dòng)拉電流可選正常驅(qū)動(dòng)或限流驅(qū)動(dòng)

- I/O 輸入電壓門限 2 檔可選

? 0.7*VDD/0.3*VDD

? 0.45*VDD/0.2*VDD

? TOUCH

- 4 路觸摸通道輸入，超低功耗

? 定時(shí)器

- TIMER0

? 8 位定時(shí)器，支持預(yù)分頻

- TIMER1

? 8 位自動(dòng)裝載型定時(shí)器

? 4 路 PWM 輸出

- TIMER2

? 16 位自動(dòng)裝載型定時(shí)器，支持單次計(jì)時(shí)模式用于觸摸檢測（觸摸庫占用，不可單獨(dú)應(yīng)用）

? LVD

- 內(nèi)建 32 檔低電壓檢測（1.8~4.8V 0.1V 步進(jìn) 誤差±3%）

? 保護(hù)系統(tǒng)及工作模式

- 4 種系統(tǒng)復(fù)位方式

? 上電復(fù)位(POR)

? 低壓復(fù)位(LVR)

? 看門狗(WDT)溢出復(fù)位

? 軟件復(fù)位(WRST)

- 支持 3 種工作模式

? Normal 模式：正常工作模式

? STOP 模式：低功耗模式，CPU 停止工作，外設(shè)停止工作

喚醒方式：TIMER0 中斷、外部中斷、KEY 中斷、WDT 溢出

? IDLE 模式：CPU 停止工作，其它外設(shè)可以工作

喚醒方式：所有中斷、WDT 溢出

- 內(nèi)嵌 LVR，復(fù)位閾值可選為：關(guān)閉、1.8V、2.0V、2.2V、2.4V、2.7V、3.0V、3.6V（誤差 ±3%）

- 內(nèi)嵌 WDT，支持預(yù)分頻功能，4 檔 WDT 溢出時(shí)間可選：8ms、16ms、128ms、256ms

? 時(shí)鐘系統(tǒng)

- 內(nèi)部 RC 振蕩器

? 頻率：16MHz 精度：±1.5%

- 內(nèi)部 RC 振蕩器

? 頻率：32KHz 精度：±5%

? 封裝形式

- SOP8、SOT23-6

3. 管腳配置

4. 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

其為一款 MCU 芯片。它基于 RISC 的架構(gòu)并且大部份的指令的執(zhí)行周期都是一個(gè)指令周期，只

有少部分指令需要兩個(gè)指令周期。內(nèi)置 1K*14bit OTP；內(nèi)置 72 Bytes SRAM；同時(shí)內(nèi)部集成了 TOUCH、 TIMER、PWM、LVR、WDT 等外設(shè)。

5. 中央處理器

5.1 指令集

表 2 MCU 指令集

5.2 ROM

1K×14bit 的存儲(chǔ)空間，由 10 位 PC 指針訪問，復(fù)位地址為 000h。H/W 中斷向量地址 008h，支持 5 級堆棧，程序存儲(chǔ)器分布圖、INFO 區(qū)和堆棧結(jié)構(gòu)如下：

說明：堆棧級數(shù)為 5 級，如果用戶使用時(shí)超過此級數(shù)，則會(huì)導(dǎo)致功能出錯(cuò)

5.3 RAM

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器包含特殊功能寄存器組（SFR）和通用寄存器組（SRAM），所有寄存器可以直接尋址或

者通過 MPL0 寄存器間接尋址。邏輯地址和物理地址映射關(guān)系如下：

表 3 RAM 地址分配表格

5.4 CPU SFR

CPU 模塊相關(guān)寄存器:

? 間接尋址寄存器(IAR0,MPL0)

IAR0 不是一個(gè)實(shí)際的物理地址。間接尋址時(shí)通過間接尋址地址寄存器 MPL0 來訪問其所指向的地址，其與直接尋址時(shí)的地址是完全一致的。

? 狀態(tài)寄存器(STATUS，06h)

狀態(tài)寄存器包含運(yùn)算標(biāo)志，結(jié)果標(biāo)志。

? 累加器(ACC，07h)

累加器 ACC 是最常用的寄存器，指令系統(tǒng)中采用 A 作為助記符。常用來存放參加計(jì)算或者邏輯

運(yùn)算的操作數(shù)及結(jié)果。

? PC 指針低 8 位(PCL，08h)

PCL 只能通過 ADDR A, PCL 指令跳轉(zhuǎn) （注：執(zhí) 行此指令后 PC_NEXT=PC_NOW+1+ACC,

PCL=PC_NEXT[7:0]；除此指令外，對 PCL 操作的其他指令不能改變 PC 值）。

軟件可以讀取它得到 PC 的低 8 位的值，比如：“MOV A,PCL”等。

5.5 SFR

特殊功能寄存器（SFR）包含系統(tǒng)專用寄存器和輔助專用寄存器，詳細(xì)描述如下：

表 4 寄存器列表（SFR）

5.6 OPTION

表 5 配置選項(xiàng) 0(010h)

表 6 配置選項(xiàng) 1(011H)

5.7 時(shí)鐘系統(tǒng)

本芯片支持兩個(gè)時(shí)鐘源：內(nèi)部 RC16M 時(shí)鐘及內(nèi)部 RC32K 時(shí)鐘。指令時(shí)鐘為 RC16M 時(shí)鐘的

2/4/8/16/32/64 分頻，或 RC32K 時(shí)鐘的 2 分頻。WDT 采用 RC32K 時(shí)鐘，TIMER0 以指令時(shí)鐘或 WDT 溢出作為時(shí)鐘。TIMER1 采用 RC16M 分頻時(shí)鐘或 RC32K，TIMER2 時(shí)鐘則是 RC16M 或 RC32K 選出來后再分頻，CSR 啟動(dòng)時(shí)會(huì)自動(dòng)切換到使用 RC16M。

5.8 工作模式

支持 Normal 模式、STOP 模式、IDLE 模式。模式描述如下：

STOP 模式

CPU 及外設(shè)都停止工作，PD 位清零，TO 位置 1，看門狗清零同時(shí)保持運(yùn)行狀態(tài)，RC16M 停

振，I/O 維持原狀：

喚醒方式：

1. WDT 溢出可喚醒 STOP 模式

2. KEY 中斷可喚醒 STOP 模式

3. 外部中斷可喚醒 STOP 模式

4. TIMER0 時(shí)鐘源選擇 WDT 溢出時(shí)可喚醒 STOP 模式

IDLE 模式

IDLE 模式下，除 CPU 外，其它外設(shè)都可工作。

喚醒方式：

1. WDT 溢出可喚醒 IDLE 模式

2. TIMER0 時(shí)鐘源選擇 WDT 溢出時(shí)可喚醒 IDLE 模式

3. TIMER1 溢出中斷、TIMER2 溢出中斷、INT0 中斷、LVD 中斷、KEY 中斷，都可喚醒

IDLE 模式，TIMER0 溢出中斷不可喚醒 IDLE 模式

中斷喚醒 STOP\IDLE 模式時(shí)，對應(yīng)的中斷屏蔽位需要置為使能中斷。如果 GIE 為 0 則喚醒后繼續(xù) 執(zhí)行后繼指令，GIE 為 1 則喚醒后執(zhí)行中斷程序再執(zhí)行后繼指令。

6. 通用輸入輸出端口(GPIO)

6.1 GPIO SFR

GPIO 模塊相關(guān)寄存器：

• P0 端口讀寫數(shù)據(jù)寄存器(P0，0Fh)：

• P0 I/O 方向控制寄存器(P0OE，10h)：

• P0 開漏控制寄存器(P0OD，11h)：

• P0 上拉電阻使能寄存器(P0PH，12h)：

• P0 下拉電阻使能寄存器(P0PD，13h)：

• P0 KEY 中斷使能寄存器(P0K，14h)：

說明：

• P0 口有相應(yīng)的上下拉控制位(P0PH/P0PD 寄存器)來設(shè)置使能內(nèi)部上/下拉，如果設(shè)置為輸出模

式，內(nèi)部上下拉功能會(huì)自動(dòng)關(guān)閉；上下拉使能不能同時(shí)有效，上拉優(yōu)先級高于下拉。

• P0 口有相應(yīng)的開漏控制位(P0OD 寄存器)來設(shè)置使能開漏輸出，當(dāng)開漏配置有效且數(shù)據(jù)寄存器

值為 1 時(shí)，即使配置為輸出模式，上拉功能也可以開啟。

• P0 口 KEY 中斷使能且設(shè)置為輸入后，P0 口的電平有變化就會(huì)置位 KEYIF。

• 使能 PWM 時(shí)，需先把 PWM 對應(yīng) IO 設(shè)置為輸出。

7. 定時(shí)器(TIMER)

7.1 TIMER0/WDT

定時(shí)器 0 為 8 位向上定時(shí)器，其從 TMR0 開始計(jì)數(shù)，當(dāng)其計(jì)數(shù)值達(dá)到 0xFF 后，產(chǎn)生 T0 溢出信號(hào)。

特性如下：

1. 支持時(shí)鐘預(yù)分頻功能；

2. 定時(shí)功能。

TIMER0 為 8 位定時(shí)器，TIMER0 的時(shí)鐘源是內(nèi)部指令時(shí)鐘。T0EN 配置為 1 后開始定時(shí)模式，

定時(shí)模式在沒有預(yù)置器的情況下，定時(shí)寄存器每個(gè)指令周期自動(dòng)加 1，寫 TMR0 寄存器以后，定時(shí)器將在兩個(gè)指令周期以后開始自增。

看門狗定時(shí)器（WDT）的運(yùn)行依賴于芯片的 RC 振蕩器，無需任何額外電路即能工作，如在睡

眠模式下。在一般操作或睡眠模式情況下，看門狗定時(shí)器的溢出都會(huì)導(dǎo)致 MCU 復(fù)位或喚醒同時(shí) TO 位被清零。如 WDTEN 位置零，看門狗定時(shí)器不能工作，看門狗溢出時(shí)間可以通過配置選項(xiàng) 0 的 SUT[1:0]設(shè)置為 16ms、8ms、256ms、128ms。需要看門狗溢出周期變長可以通過設(shè)置 OPTION 寄存器 PS[2:0]使看門狗定時(shí)器分頻最大達(dá)到 1:128，此時(shí)最大看門狗溢出周期為 32.8 秒。預(yù)置器配置給 WDT 的情況下(PSA=1)，CLRWDT 指令能使 WDT 和預(yù)置器清零，啟用看門狗可以防止超時(shí)，如果超時(shí) MCU 能復(fù)位。預(yù)置器配置給 WDT 的情況下(PSA=1)，STOP 指令能使 WDT 和預(yù)置器清零，這樣就可以在看門狗溢出復(fù)位前，得到配置的睡眠時(shí)間。

Prescaler（預(yù)置器）：一個(gè) 8 位的計(jì)數(shù)器作為 TIMER0 和 WDT 的預(yù)置器，注意該預(yù)置器只能分

配給 TIMER0 或 WDT 其中之一使用，不能兩者同時(shí)使用。PSA 位決定預(yù)置器是指派給 TIMER0 還是 WDT，PS[2:0]位配置分頻。當(dāng)作為 TIMER0 的預(yù)置器的時(shí)候，寫 TMR0 會(huì)把預(yù)置器清零；當(dāng)作為 WDT 的預(yù)置器的時(shí)候，CLRWDT 指令會(huì)清除預(yù)置器和 WDT。預(yù)置器不能讀寫，復(fù)位時(shí)預(yù)置器各位為全 1。為了避免機(jī)器非正常復(fù)位，當(dāng)預(yù)置器分配從 TIMER0 改為 WDT 時(shí)，需要執(zhí)行 CLRWDT 或清 TMR0 指令，反之亦然。