CM2004 BELLING | Alldatasheet

Document overview

  • Manufacturer or author: Provided By ALLDATASHEET.COM(FREE DATASHEET DOWNLOAD SITE)
  • PDF pages: 7

Technical content

8位MASK单片机芯片CM2004 http://www.belling.com.cn - 1 - 8/24/2006 Total 7 Pages Wrote by dipeng 88 88 位位 位位 MASK MASK MASK MASK 单片机芯片单片机芯片单片机芯片单片机芯片 CM2004 CM2004 CM2004 CM2004 11 11．． ．．概述概述概述概述 CM2004是一款 8位MASK类型的 RISC单片机。 该芯片可以凭借极其低廉的价格和相当于PIC16C54/56 的性能，广泛地应用到键盘、鼠标、游戏摇杆、电子玩具及其它一些应用场合。贝岭矽创公司开发了独 有的程序代码过滤器RGEN，可以协助用户将针对PIC16C54/56 的程序移植到CM2004 中去。CM2004 目前 已经有千万级的批量应用，性能稳定。贝岭矽创公司还可根据客户要求修改芯片的端口和附加模块，以 适应不同的应用。 22 22．． ．．主要特点主要特点主要特点主要特点

  • 采用精简指令集（RISC） ，33 条指令
  • 指令字长12 位，全部指令都是单字节指令
  • 除涉及PC 值改变的指令外（如跳转指令等） ，其余指令都是单周期指令
  • 哈佛结构，数据总线和指令总线各自独立分开，数据总线宽度为8 位，指令总线宽度为 12 位
  • 内部程序存储器（MASK ROM）空间为1K，内部普通寄存器组（RAM）为 25 个
  • 6 个特殊功能寄存器
  • 2 级子程序堆栈
  • 内部自振式看门狗计时器（WDT）
  • 内部上电复位电路
  • 内带一个8 位定时器/计数器（RTCC）
  • XT/LP/RC 振荡模式(还可以内置一个2.3MHz 左右的RC 振荡器)
  • 12 根可独立编程I/O 口（可利用/MCLR 和 TOCKI 扩充到14 位）
  • 低功耗设计
  • 工作电压 2.0V~6.5V
  • 工作频率为DC~20MHz
  • 18PIN/16PIN（/MCLR 和 TOCKI 未外引）标准PDIP 封装 33 33．． ．．管脚排列管脚排列管脚排列管脚排列

8位MASK单片机芯片CM2004 http://www.belling.com.cn - 2 - 8/24/2006 Total 7 Pages Wrote by dipeng 44 44．． ．．管脚功能说明管脚功能说明管脚功能说明管脚功能说明 编号 引脚名 方向 功能描述

1 PA2 I/O PORT A 位 2，双向 I/O，可根据客户要求改为开漏输出或纯输入

2 PA3 I/O PORT A 位 3，双向 I/O，可根据客户要求改为开漏输出或纯输入

4 /MCLR I 外部复位端 ， “0”有效（内部上拉，不用时可做通用I/O）

3 TOCKI I 计数器时钟输入 （内部上拉，不用时可做通用I/O）

5 VSS - 地

6 PB0 I/O PORT B 位 0，双向 I/O，可根据客户要求改为开漏输出或纯输入

7 PB1 I/O PORT B 位 1，双向 I/O，可根据客户要求改为开漏输出或纯输入

8 PB2 I/O PORT B 位 2，双向 I/O，可根据客户要求改为开漏输出或纯输入

9 PB3 I/O PORT B 位 3，双向 I/O，可根据客户要求改为开漏输出或纯输入

10 PB4 I/O PORT B 位 4，双向 I/O，可根据客户要求改为开漏输出或纯输入

11 PB5 I/O PORT B 位 5，双向 I/O，可根据客户要求改为开漏输出或纯输入

12 PB6 I/O PORT B 位 6，双向 I/O，可根据客户要求改为开漏输出或纯输入

13 PB7 I/O PORT B 位 7，双向 I/O，可根据客户要求改为开漏输出或纯输入

14 VDD - 电源

15 OSC2 O 振荡输出端

16 OSC1 I 振荡输入端

17 PA0 I/O PORT A 位 0，双向 I/O，可根据客户要求改为开漏输出或纯输入

18 PA1 I/O PORT A 位 1，双向 I/O，可根据客户要求改为开漏输出或纯输入

55 55．． ．．功能详述功能详述功能详述功能详述

8位MASK单片机芯片CM2004 http://www.belling.com.cn - 3 - 8/24/2006 Total 7 Pages Wrote by dipeng CM2004 CM2004 CM2004 CM2004 系统框图系统框图系统框图系统框图 CM2004 兼容PIC16C56，但两者在以下方面有所不同： 1) CM2004 端口设计上可MASK 编程（上拉、 下拉、开漏） ；2) 指令系统译码不同；3) CM2004 采用了新工艺，成本更低，功耗等参数更优；4）CM2004 的看门狗基本溢出周期为 15 毫秒；5）CM2004 最大可以支持14 个独立的I/O。为了方便用户，贝岭矽 创开发了独有的程序过滤器，可以的把针对PIC16C5X 的程序代码翻译成适于CM2004 运行的程序代码， 方便的进行程序移植。 由于寄存器及管脚兼容，CM2004 的程序开发可参照PIC16C56 执行。下面仅对看门狗、复位、振荡 等电路做重点介绍。 5.1 5.1 5.1 5.1 看门狗看门狗看门狗看门狗 看门狗计时器（WATCH DOG TIMER）是一个片内自振式的RC 振荡计时器。即使芯片OSC1/OSC2 上振 荡停止（例如进入 SLEEP） ，WDT 照样保持计数。WDT 计时溢出将产生复位。WDT 基本溢出周期为15ms， 如果需要更长的 WDT 周期，可以把预分频器分配给WDT。 “CLRWDT”和“SLEEP”指令将清除WDT 计时器 以及预分频（当预分频器分配给WDT 时） 。看门狗可以通过MASK 方式选择打开或关闭。 5.2 5.2 5.2 5.2 振荡振荡振荡振荡 CM2004 的振荡电路可以通过MASK 方式在RC/XT/LP 等方式中选择。 当采用低成本的阻容振荡（RC）方式时，电容已经内置，外接一个 10K 的上拉电阻可以获得 6MHz 左右的振荡频率，此时OSC2 输出4 分频后的振荡信号。 CM2004 RC CM2004 RC CM2004 RC CM2004 RC 振荡模式电路图振荡模式电路图振荡模式电路图振荡模式电路图 用石英晶体或陶瓷谐振器振荡是单片机最经典的产生工作时钟方式 。CM2004 有两个引脚 OSC1 和 OSC2 专门给用户外接石英晶体或陶瓷谐振器产生一个高稳定的振荡频率。CM2004 提供了一个标准的时 钟电路，如下图所示。

8位MASK单片机芯片CM2004 http://www.belling.com.cn - 4 - 8/24/2006 Total 7 Pages Wrote by dipeng 振荡电路原理图振荡电路原理图振荡电路原理图振荡电路原理图 其中 Rf 和 反向器是 MCU 内部集成的。 Rs 是控制激励功率电阻，Rf 是反馈电阻。在激励和反馈 都正常的情况下，其 OSC2 输出的是一个振幅达 4/5 VDD 左右的稳定正弦波 。如发现振幅低于 1/2 VDD ， 则认为是欠激励。 如波形严重失真， 则认为过激励。 发生欠激励或过激励的现象， 可通过Rs 或 再 外接一个 Rf（与内部 Rf 并联）调节，过激励增大Rs（范围是0~10K） ，欠激励减小Rf（范围是1~10M） 。 在实际应用中，Rs 往往不接，直接短路，外部也没有 Rf ，这在绝大多数场合都是可以用的。如果采 用 455K 陶瓷振荡器，建议使用Rs 以避免过激励，取值为10K。如果采用品质稍差的2M 陶瓷振荡器，也 建议使用Rs。应用中因为环境、PCB 走线、振荡频率、晶振或陶振参数的不同而导致 Rs、Rf 的取值并 不一定完全符合理论，应以实际效果为准。负载电容的最佳取值主要取决于振荡器参数，一般由振荡器 厂家提供，下面仅列出参考值。 陶瓷谐振器负载电容陶瓷谐振器负载电容陶瓷谐振器负载电容陶瓷谐振器负载电容 C1 C1 C1 C1、、 、、C2 C2 C2 C2 取值取值取值取值 陶瓷谐振器振荡频率 C1、C2 4M - 16M 10P – 22P 2M – 4M 15P – 33P < 2M 20P – 100P 455K 59P 晶体振荡器负载电容晶体振荡器负载电容晶体振荡器负载电容晶体振荡器负载电容 C1 C1 C1 C1、、 、、C2 C2 C2 C2 取值取值取值取值 晶体振荡器 C1、C2 4M - 16M 15P 2M - 4M 20P <2M 15P - 100P 32768 7.5P 客户还可以在掩膜时选用内部的RC 振荡器，这个振荡器在5V 下的振荡频率为2.3MHz，随工作温度 和工作电压的不同，这个频率会有一定漂移。 5.3 5.3 5.3 5.3 复位复位复位复位 CM2004 内置上电复位电路(注意不是低电压复位)，另外芯片上还设计有一个外部复位端/MCLR，该 引脚内部上拉。芯片复位可由以下原因引发：1，芯片上电；2 看门狗超时溢出；3，/MCLR 被拉低。当

8位MASK单片机芯片CM2004 http://www.belling.com.cn - 5 - 8/24/2006 Total 7 Pages Wrote by dipeng 芯片复位期间，所有I/O 口都被置成高阻态，PC 值被置为全“1” ，OPTION 被置为全‘1’ ，WDT 和预分频 器被清零，F3 寄存器的PA0~PA2 位被清‘0’ 。出于稳定信号的考虑，芯片内部专门设置了一个复位延时 电路。当芯片上电或/MCLR 变低结束后，复位状态将持续15ms，才进入运行。 5.4 5.4 5.4 5.4 输入输出端口输入输出端口输入输出端口输入输出端口 CM2004 有 PORTA（4 位）和 PORTB（8 位）两个通用输入输出端口。除此之外，TOCKI 和/MCLR 可以 在掩膜时通过修改OPTION 变成PORTC。这个PORTC 端口共两位，TOCKI 对应第0 位，/MCLR 对应第1 位。 PORTC 的使用方法与PIC16C57 的 PORTC 完全一样。 所有的输入输出端口都可以在掩膜时内置上拉或下拉电阻。 PORTA 和 PORTB 上拉电阻可选10K 或 60K 而下拉电阻只可选60K，PORTC 只能选60K 的上拉或下拉电阻。 66 66．． ．．电路特性参数电路特性参数电路特性参数电路特性参数 PIC16C56 PIC16C56 PIC16C56 PIC16C56（（ （（民用级民用级民用级民用级）） ））与与 与与CM2004 DC CM2004 DC CM2004 DC CM2004 DC 特性比较表特性比较表特性比较表特性比较表 特性 符号 对象 典型值或范围 单位 测试状态（注1） PIC16C56 3.0～6.25 工作电压 VDD CM2004 2.0～6.5 V PIC16C56 1.8（最大3.3） CM2004（外部时钟） 0.8 CM2004（晶振） 0.9 CM2004（RC 振荡） 0.8 mA 频率：4MHz 电压：5.5V 看门狗：打开 PIC16C56 15（最大32） 工作电流 （注2、3） IDD CM2004（晶振） 10 uA 频率：32KHz 电压：3.0V 看门狗：关闭 PIC16C56 4.0（最大12） CM2004 7 uA 电压：3.0V 看门狗：打开 PIC16C56 0.6（最大9） 低功耗电流 （注2） IPD CM2004 0.4 uA 电压：3.0V 看门狗：关闭 PIC16C56 VSS～0.2VDD I/O口输入 低电平 VIL CM2004 VSS～0.3VDD V PIC16C56 0.45VDD～VDD I/O口输入 高电平 VIH CM2004 0.4VDD～VDD （注4） V PIC16C56 IOL=8.7mA VDD=4.5V I/O 口输出 低电平 VOL CM2004 最大0.6 V IOL=13.3mA VDD=4.5V PIC16C56 IOH=-5.4mA VDD=4.5V I/O 口输出 高电平 VOH CM2004 最小VDD-0.7 V IOH=-4.0mA VDD=4.5V 注：1．测试温度为室温25°C。 2．工作电流主要受工作电压和频率的影响，其他因素诸如总线负载、振荡类型、程序以及温度都

8位MASK单片机芯片CM2004 http://www.belling.com.cn - 6 - 8/24/2006 Total 7 Pages Wrote by dipeng 对工作电流大小或多或少有影响，所以测试时做一定条件的限定： a） 所有正常工作模式下的工作电流测试条件为： OSC1：外部时钟输入（除非特别指出）； I/O：设置成输入并接地； T0CKI：接VDD； /MCLR：接VDD； 看门狗具体指定打开或关闭。 b）对于低功耗电流，测试条件同上，但芯片在SLEEP 状态。 3．RC 振荡模式时，外部上的电流不计入表中工作电流值，Rext 上电流可用这个公式计算： I =VDD/2Rext。 4．可以通过MASK形式将I/O口改为施密特结构，此时输入高电平改为0.53VDD～VDD。 PIC16C56 PIC16C56 PIC16C56 PIC16C56（（ （（民用级民用级民用级民用级）） ））与与 与与CM2004 CM2004 CM2004 CM2004 其他特性比较表其他特性比较表其他特性比较表其他特性比较表 特性 对象 典型值或范围 单位 测试状态 PIC16C56 频率 ：DC ～ 20MHz 工作频率 CM2004 频率 ：DC ～ 20MHz （注1） PIC16C56 18 看门狗复位周期 （未分频） CM2004 15 ms PIC16C56 未知 抗静电能力 CM2004 1500 V PIC16C56 0 ～ 70 工作温度 CM2004 -40 ～ 85 PIC16C56 强 抗干扰能力 CM2004 较强 PIC16C56 无 I/O 口上、下拉电 阻 CM2004 可选 PIC16C56 CMOS I/O 口输入类型 CM2004 CMOS或施密特 PIC16C56 12 最大I/O数 CM2004 14 注：1．CM2004 如果使用外部时钟或晶振，则可以很稳定地工作在高达20MHz 频率下；若使用RC 振荡， 调节外部振荡电阻的大小，频率也能达到 20MHz，但此时外部上拉电阻值很小，振荡可能不稳，建议此 电阻不小于3K，即相对应的可靠的RC 振荡最高频率为15MHz（该数据在5V 下测得）。 77 77．． ．．典型应用典型应用典型应用典型应用 88 88．． ．．封装尺寸封装尺寸封装尺寸封装尺寸

8位MASK单片机芯片CM2004 http://www.belling.com.cn - 7 - 8/24/2006 Total 7 Pages Wrote by dipeng