CR16MES5 / CR16MES9 / CR16MFS5 / CR16MFS9 / CR16MHS5 / CR16MHS9 / CR16MNS5 / CR16MNS9 / CR16M9S5 / CR16MUS5 /

的CompactRISC 16位微控制器CR16MUS9 /家庭

2001年12月

CR16MES5/CR16MES9/CR16MFS5/CR16MFS9/

CR16MHS5/CR16MHS9/CR16MNS5/CR16MNS9/

CR16M9S5/CR16MUS5/CR16MUS9/

家庭CompactRISC 16位微控制器

1.0

概述

的CompactRISC 16位微控制器可提供家庭

RISC架构的高性能，同时retain-

荷兰国际集团的一个传统的复杂指令集的优点

计算机（ CISC ） ：紧凑的代码，片上存储器和I / O ，

并降低了成本。该CPU采用的是三阶段指令

管道，它允许执行每到一个指令

每个第二时钟周期，或高达20万条指令（ MI-

PS）以20 MHz的时钟速率。

CompactRISC的家庭微控制器则生成

根据减少在 - 人用16位微控制器

梁支集计算机（RISC）体系结构。该装置

作为一个完整的微型计算机的所有系统时序

荷兰国际集团，中断逻辑，闪存程序存储器或ROM memo-

RY ， RAM ， EEPROM数据存储器和I / O端口包括

片上。它非常适合于广泛的嵌入式

控制器应用程序，因为它的高的性能，

片上集成的功能和低功耗，

从而降低了系统成本。

框图

快速振荡器

慢速振荡器

CR16B

CORE

处理

单位

时钟发生器

上电复位

核心巴士

外设

公共汽车

调节器

48K闪存

节目

内存

2K字节

内存

640字节

EEPROM

数据

内存

BOOT

只读存储器

中断省电

控制

管理

（重症监护病房）

看门狗

外设总线

I / O

μWire / SPI

两

个USART

两

MFTS

A / D

MIWU

两个模拟

比较

REAL -TIME

定时器

请注意，并非所有的家庭成员包含相同的外围模块和功能。

TRI- STATE是美国国家半导体公司的注册商标。

2001美国国家半导体公司

www.national.com

目录

1.0

2.0

3.0

概述。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 1

特色： 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 3

设备概述。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。五

3.1

CR16B CPU核心。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。五

3.2

内存。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。五

3.3

输入/输出端口。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。五

3.4

总线接口单元。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。五

3.5

中断。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。五

3.6

多输入唤醒。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 6

3.7

双时钟和复位。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 6

3.8

电源管理。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 6

3.9

多功能定时器。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 6

3.10实时定时器和看门狗。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 6

3.11 USART 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 6

3.12 MICROWIRE / SPI 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 6

3.13 A / D转换器。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 6

3.14模拟比较器。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 7

3.15开发支持。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 7

3.16引脚说明。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 10

系统配置。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 12

4.1

ENV0和ENV1销。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 12

4.2

模块配置（ MCFG ）注册。 。 。 。 。 。 。 。 12

4.3

模块状态（ MSTAT ）注册。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 12

输入/输出端口。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 13

5.1

端口寄存器。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 13

5.2

漏极开路操作。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 14

CPU和内核寄存器。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 15

6.1

通用寄存器。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 15

6.2

专用的地址寄存器。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 15

6.3

处理器状态寄存器。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 15

6.4

配置寄存器。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 16

6.5

寻址方式。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 16

6.6

堆栈。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 16

6.7

指令集。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 16

总线接口单元。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 18

7.1

总线周期。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 18

7.2

BIU控制寄存器。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 18

7.3

等待和保持国家使用。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 19

内存。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 21

8.1

闪存程序存储器。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 21

8.2

RAM内存。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 24

8.3

EEPROM数据存储器。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 24

8.4

ISP内存。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 24

中断。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 27

9.1

中断操作。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 27

9.2

不可屏蔽中断。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 28

9.3

可屏蔽中断。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 29

9.4

中断寄存器。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 29

9.5

中断编程程序。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 31

电源管理。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 33

10.1主动模式。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 33

10.2省电模式。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 33

10.3空闲模式。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 33

10.4 HALT模式。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 33

10.5切换电源模式之间。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 33

11.0

双时钟和复位。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.36

11.1外部晶体网络。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.36

11.2主系统时钟。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.37

11.3慢速系统时钟。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.37

11.4上电复位。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.38

11.5外部复位。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.38

11.6双时钟和复位寄存器。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.38

11.7慢时钟预分频寄存器（ PRSSC ） 。 。 。 。 。 。 。 0.38

多输入唤醒。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.39

12.1唤醒边缘检测寄存器（ WKEDG ） 。 。 。 0.39

12.2唤醒使能寄存器（ WKENA ） 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.39

12.3唤醒源选择寄存器（ WKCTRL ） 。 。 。 0.40

12.4唤醒挂起寄存器（ WKPND ） 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.40

12.5唤醒挂起清除寄存器（ WKPCL ） 。 。 。 。 0.40

12.6编程步骤。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.40

实时定时器和看门狗。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.41

13.1 TWM结构。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.41

13.2定时器T0工作。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.41

13.3看门狗操作。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.42

13.4 TWM寄存器。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.42

13.5 Watchdog编程程序。 。 。 。 。 。 。 。 0.43

多功能定时器。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.45

14.1定时器结构。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.45

14.2定时器的工作模式。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.47

14.3定时器中断。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.50

14.4定时器I / O功能。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.50

14.5定时器。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.51

MICROWIRE / SPI 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.54

15.1 MICROWIRE操作。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.54

15.2主模式。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.55

15.3从机模式。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.56

15.4中断产生。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.57

15.5 MICROWIRE接口寄存器。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.58

USART 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.61

16.1功能概述。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.61

16.2 USART操作。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.61

16.3 USART寄存器。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.65

16.4波特率计算。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.67

模拟比较器。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.68

17.1模拟比较器控制/状态寄存器

(CMPCTRL)68

17.2模拟比较器使用。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.68

A / D转换器。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.69

18.1操作模式。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.69

18.2 A / D转换寄存器。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.70

18.3 A / D转换器编程。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.72

内存映射。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.73

注册布局。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.77

20.1寄存器布局。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.77

电气特性。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.81

比较器的交流和直流特性。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.83

输出信号电平。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.85

附录。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.95

22.1 8位MICROWIRE / SPI （ MWSPI ） 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.95

22.2时序和看门狗模块。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.95

物理尺寸。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.97

12.0

13.0

4.0

14.0

5.0

6.0

15.0

16.0

7.0

8.0

17.0

18.0

9.0

19.0

20.0

21.0

10.0

22.0

23.0

www.national.com

2

1.0

概述

（续）

在下面的文本中，设备被alsays refered到的家庭

CompactRISC 16位微控制器。对于确切的功能

设置，检查单个数据表。

该器件提供多种封装尺寸和

类型。所有器件都具有48 KB的可重编程闪存

程序存储器， 1.5 KB的ISP内存， 2字节stat-的

集成电路RAM，以及640字节的非易失性EEPROM数据memo-的

RY 。 80引脚器件有两个USART ，两个16位的多

功能的定时器，一个SPI / MICROWIRE PLUS 串行接口

脸，一个8通道的A / D转换器，两个模拟比较器，

看门狗保护机制，以及多达48中普通

通用I / O引脚。 44引脚器件具有相同的基本

特征为80针装置，但更少的I / O端口和

由于现有的较小的数字外围模块

销。

所有的设备与一个高频晶体作为主操作

时钟源。一些软件包允许设备操作

无论是与主时钟源或用慢速（ 32.768千赫）

振荡器处于节电模式。该器件支持多种

省电模式，这些模式相结合，与多源IN-

中断和唤醒功能。

强大的交叉开发工具可以从Nation-

人半导体和第三方供应商的支持DE-

发展最和应用软件的调试

装置。这些工具可以让你编写的应用软件

在C和被设计成能利用压实的充分利用

TRISC架构。

- 可编程I / O引脚的特性：三态输出

放，推挽输出，弱上拉输入，高阻抗

ANCE输入

- 在输入软件可配置的施密特触发器

电源

- 4.5V至5.5V单电源工作

温度范围

— 0

°

C至+70

°

C

— –40

°

C至+ 85

°

C

— –40

°

C至+ 125

°

C

开发支持

- 实时仿真和完整的程序调试capabili-

提供的联系

- CompactRISC工具提供C语言编程和脱离

支持窃听

2.0

特点

CPU特性

- 全静态内核，能够以任何速度运行的

0至20兆赫（4 MHz的最小活动模式下）

- 以20 MHz的外部50 ns指令周期时间

时钟频率

- 多源向量中断（内部，外部，

和片上外设）

- 片内上电复位

片上存储器

- 48 KB闪存程序存储器或ROM内存

（ 100K周期）

- 1.5千字节ISP内存（ 100K周期）

- 2 KB的静态RAM数据存储器

- 640字节的非易失性EEPROM数据存储器，

字可编程（ 100K周期）

片上外设

- 最多两个通用同步/异步重

ceiver器/发送器（ USART ）设备

- 可编程的空闲定时器和实时时钟（ T0 ）

- 最多两个双16位多功能定时器（ MFT1和

MFT2)

- SPI / MICROWIRE PLUS串行接口

- 8通道， 8位模拟 - 数字（ A / D）转换器，具有

外部参考电压，可编程的样品 -

并保持延迟，以及可编程的转换频

昆西

- 最多两个模拟比较器

- 集成看门狗逻辑

I / O特性

- 最多48个通用I / O口（带有片上共享

外围I / O引脚）

3

www.national.com

CR16 CompactRISC微控制器系列选型指南

可编程器件

闪存/

只读存储器

（ k字节）

48

48

48

48

48

EEPROM

数据

内存

（字节）

640

640

640

无

无

NSID

速度

（兆赫）

SRAM

（千字节）

USART

定时器

I / O的

温度。

范围

外设

包

TYPE

CR16MHS9VJEx

CR16MFS944Vx

CR16MES944Vx

CR16MNS944Vx

CR16MUS944Vx

ROM设备

20

20

20

20

8

2

2

2

2

2

2

2

1

1

1

2

1

2

2

2

48

33

33

33

33

E，I

E，I

E，I

C，我

C

ADC ，

比较

ADC

ADC

无

无

80PQFP

44PLCC

44PLCC

44PLCC

44PLCC

NSID

速度

（兆赫）

闪存/

只读存储器

（ k字节）

48

48

48

48

48

48

EEPROM

数据

SRAM

内存（千字节）

（字节）

640

640

640

无

无

无

2

2

2

2

2

2

USART

定时器的I / O

温度。

范围

外设

包

TYPE

CR16MHS5VJExy

CR16MFS544Vxy

CR16MES544Vxy

CR16MPS544Vxy

CR16MNS544Vxy

CR16MUS544Vxy

注意：

20

20

20

20

20

8

2

2

1

1

1

1

2

1

2

2

2

2

48

33

33

33

33

33

E，I

E，I

E，I

C，我

C，我

C

ADC ，

比较

ADC

ADC

ADC

无

无

80PQFP

44PLCC

44PLCC

44PLCC

44PLCC

44PLCC

标x在NSID被定义如下：

温度范围：

E =扩展

I =工业

C =商用

在NSID标y定义ROM代码。

-40

°C

至+ 125 ℃，当x为7表示

-40

°C

至+ 85 ℃，当x为8表示

0 ° C至+ 70

°C

当x为9表示

注意：

所有器件包含时钟和复位， MICROWIRE /

API ，多输入唤醒（ MIWU ） ，电源管理

（ PMM ） ，并实时定时器和看门狗（ TWM ） MOD-

ULES 。

44引脚PLCC与80引脚PQFP

对于44PLCC包， MICROWIRE / SPI从机模式下，

第4 MIWU渠道和VREF引脚不可用。 80-

引脚PQFP封装提供MICROWIRE / SPI主

从模式， 8 MIWU渠道， VREF引脚和两个US-

艺术和两个MFTS 。

www.national.com

4

3.0

设备概述

640字节的EEPROM数据存储器用于非

数据，例如配置设置的非易失性存储烯

由终端用户羊羔。 CPU读取或写入此内存

通过使用普通的字节宽度或字宽存储器访问

命令。在CPU执行后写入此内存，

芯片上的硬件完成EEPROM编程

在后台进行。的寄存器状态位表示的状态

EEPROM的编程操作。

有用于存储一个工厂编程的引导存储器

在系统编程（ ISP）的代码。 （此代码可以让亲

通过USART的一个程序存储器的编程IN-

terfaces在最终的应用程序）。

对于Flash程序存储器，内部gener-设备

阿泰所需的电压进行编程。无需额外的

电源是必需的。

的CompactRISC 16位微控制器家族的COM是

完整的微型计算机的所有系统定时，中断逻辑，

程序存储器，数据存储器和I / O端口，包括导通

芯片，使得它非常适合于广泛的嵌入式CON-的

控制器应用程序。

3.1

CR16B CPU CORE

该设备采用了CR16B CPU核心模块。这是

在其他CompactRISC家庭成员使用相同的内核。

从im- CPU核心结果的高性能

流水线结构，具有的plementation两个字节， per-

周期流水线系统总线。作为一个结果，CPU可以支持

在每个时钟周期一条指令的峰值执行率。

与传统的RISC处理器相比，该装置

不同于在以下方面：

CPU核心采用片上，而不是外部存储器。

这消除了对大而复杂的总线接口

面单元。

大多数指令都是16位的，所以所有的基本指令

只有两个字节长。 （附加字节有时重

需要准备立即值，所以指令可以是两个或

4个字节长）。

不结盟字访问是允许的。可以在每个指令

操作的8位或16位。

该装置被设计成与一个时钟速率，在操作

10至25 MHz范围内，而不是100 MHz或更高。最

嵌入式系统面临电磁干扰和噪声约束

限制时钟速度，以这些较低的范围。需要较低的时钟

速装置更简单，成本更低的硅implementa-

化。

指令流水线使用三个阶段。较小的用户喉─

线省去了昂贵的分支预测

机制和旁路寄存器，同时保持AD-

性能等同于典型的嵌入式控制器AP-

并发症。

3.3

输入/输出端口

每个器件有48个软件可配置的I / O引脚，奥尔加

认列之为六个所谓的B口， C口，端口F ， G口8针接口，

口L和港口一，每个引脚可配置为作为

通用输入或通用输出。此外

化，多个I / O引脚可被配置成作为一个desig-

经过NAT输入或输出的片上外围模块等

作为USART ，定时器， A / D转换器，或MICROWIRE / SPI IN-

terface 。

在I / O引脚的特点是完全可编程的。每个引脚

可以被配置为作为一个三态输出，推挽

推挽输出，弱上拉输入，或高阻抗输入。在 -

放引脚都可以通过软件配置为使用施密特触发器

对于抗噪声能力。

每个44引脚器件具有的引脚可用一个子集

80引脚器件。这导致某些功能的损失

是在较大的包装设备中可用：

一对两个USART或两个多功能之一

计时器（取决于封装选择）

在剩下的USART的同步模式（多个）

为MICROWIRE / SPI接口从模式操作

独立的外部VREF为A / D转换器

比较

四八个多输入唤醒引脚

NMI中断输入引脚

3.2

内存

该CompactRISC架构支持匀速直线AD-

2兆装扮空间。的设备实现

这种架构只使用最低的64字节地址

空间。四种类型的片上内存占用特定的接口

这个地址空间内丘壑： 48 KB闪存程序

内存， 1.5 KB的ISP内存， 2 KB的静态RAM ，

和640字节的EEPROM数据存储器。

48 KB闪存程序存储器是用来存储

应用程序。它具有安全保护功能，以防止可卸载

tentional编程并防止未经授权的访问

该程序代码。该存储器可以被编程EI-

疗法与插入EPROM编程设备

单元（外部编程）或者与安装在该装置

应用系统（在系统编程） 。

2个字节的静态RAM用于临时存储

数据和用于该程序的堆栈和中断堆栈。阅读和

写操作可以是字节宽度或字宽，视

上由CPU所执行的指令。每个存储AC-

塞斯需要一个时钟周期;没有等待周期或持有周期

是必需的。

3.4

总线接口单元

总线接口单元（ BIU ）控制之间的接口

的片上模块的内部核心总线。它决定

配置的参数总线访问（如num-

等待状态的内存访问）和问题了合的误码率

每个priate总线信号请求的访问。

该BIU使用一组控制寄存器，以确定如何

AC-当许多等待状态和保持状态是使用

cessing EEPROM存储器。当启动该设备时，

这些寄存器必须用适当的值进行编程

以便允许的最低限度数目状态被使用。这

与时钟频率和导通的型号而变化

被访问芯片器件。

5

www.national.com

CR16MES5 / CR16MES9 / CR16MFS5 / CR16MFS9 / CR16MHS5 / CR16MHS9 / CR16MNS5 / CR16MNS9 / CR16M9S5 / CR16MUS5 /

的CompactRISC 16位微控制器CR16MUS9 /家庭

2001年12月

CR16MES5/CR16MES9/CR16MFS5/CR16MFS9/

CR16MHS5/CR16MHS9/CR16MNS5/CR16MNS9/

CR16M9S5/CR16MUS5/CR16MUS9/

家庭CompactRISC 16位微控制器

1.0

概述

的CompactRISC 16位微控制器可提供家庭

RISC架构的高性能，同时retain-

荷兰国际集团的一个传统的复杂指令集的优点

计算机（ CISC ） ：紧凑的代码，片上存储器和I / O ，

并降低了成本。该CPU采用的是三阶段指令

管道，它允许执行每到一个指令

每个第二时钟周期，或高达20万条指令（ MI-

PS）以20 MHz的时钟速率。

CompactRISC的家庭微控制器则生成

根据减少在 - 人用16位微控制器

梁支集计算机（RISC）体系结构。该装置

作为一个完整的微型计算机的所有系统时序

荷兰国际集团，中断逻辑，闪存程序存储器或ROM memo-

RY ， RAM ， EEPROM数据存储器和I / O端口包括

片上。它非常适合于广泛的嵌入式

控制器应用程序，因为它的高的性能，

片上集成的功能和低功耗，

从而降低了系统成本。

框图

快速振荡器

慢速振荡器

CR16B

CORE

处理

单位

时钟发生器

上电复位

核心巴士

外设

公共汽车

调节器

48K闪存

节目

内存

2K字节

内存

640字节

EEPROM

数据

内存

BOOT

只读存储器

中断省电

控制

管理

（重症监护病房）

看门狗

外设总线

I / O

μWire / SPI

两

个USART

两

MFTS

A / D

MIWU

两个模拟

比较

REAL -TIME

定时器

请注意，并非所有的家庭成员包含相同的外围模块和功能。

TRI- STATE是美国国家半导体公司的注册商标。

2001美国国家半导体公司

www.national.com

目录

1.0

2.0

3.0

概述。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 1

特色： 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 3

设备概述。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。五

3.1

CR16B CPU核心。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。五

3.2

内存。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。五

3.3

输入/输出端口。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。五

3.4

总线接口单元。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。五

3.5

中断。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。五

3.6

多输入唤醒。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 6

3.7

双时钟和复位。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 6

3.8

电源管理。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 6

3.9

多功能定时器。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 6

3.10实时定时器和看门狗。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 6

3.11 USART 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 6

3.12 MICROWIRE / SPI 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 6

3.13 A / D转换器。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 6

3.14模拟比较器。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 7

3.15开发支持。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 7

3.16引脚说明。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 10

系统配置。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 12

4.1

ENV0和ENV1销。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 12

4.2

模块配置（ MCFG ）注册。 。 。 。 。 。 。 。 12

4.3

模块状态（ MSTAT ）注册。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 12

输入/输出端口。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 13

5.1

端口寄存器。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 13

5.2

漏极开路操作。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 14

CPU和内核寄存器。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 15

6.1

通用寄存器。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 15

6.2

专用的地址寄存器。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 15

6.3

处理器状态寄存器。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 15

6.4

配置寄存器。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 16

6.5

寻址方式。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 16

6.6

堆栈。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 16

6.7

指令集。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 16

总线接口单元。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 18

7.1

总线周期。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 18

7.2

BIU控制寄存器。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 18

7.3

等待和保持国家使用。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 19

内存。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 21

8.1

闪存程序存储器。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 21

8.2

RAM内存。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 24

8.3

EEPROM数据存储器。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 24

8.4

ISP内存。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 24

中断。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 27

9.1

中断操作。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 27

9.2

不可屏蔽中断。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 28

9.3

可屏蔽中断。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 29

9.4

中断寄存器。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 29

9.5

中断编程程序。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 31

电源管理。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 33

10.1主动模式。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 33

10.2省电模式。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 33

10.3空闲模式。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 33

10.4 HALT模式。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 33

10.5切换电源模式之间。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 33

11.0

双时钟和复位。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.36

11.1外部晶体网络。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.36

11.2主系统时钟。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.37

11.3慢速系统时钟。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.37

11.4上电复位。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.38

11.5外部复位。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.38

11.6双时钟和复位寄存器。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.38

11.7慢时钟预分频寄存器（ PRSSC ） 。 。 。 。 。 。 。 0.38

多输入唤醒。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.39

12.1唤醒边缘检测寄存器（ WKEDG ） 。 。 。 0.39

12.2唤醒使能寄存器（ WKENA ） 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.39

12.3唤醒源选择寄存器（ WKCTRL ） 。 。 。 0.40

12.4唤醒挂起寄存器（ WKPND ） 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.40

12.5唤醒挂起清除寄存器（ WKPCL ） 。 。 。 。 0.40

12.6编程步骤。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.40

实时定时器和看门狗。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.41

13.1 TWM结构。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.41

13.2定时器T0工作。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.41

13.3看门狗操作。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.42

13.4 TWM寄存器。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.42

13.5 Watchdog编程程序。 。 。 。 。 。 。 。 0.43

多功能定时器。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.45

14.1定时器结构。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.45

14.2定时器的工作模式。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.47

14.3定时器中断。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.50

14.4定时器I / O功能。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.50

14.5定时器。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.51

MICROWIRE / SPI 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.54

15.1 MICROWIRE操作。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.54

15.2主模式。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.55

15.3从机模式。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.56

15.4中断产生。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.57

15.5 MICROWIRE接口寄存器。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.58

USART 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.61

16.1功能概述。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.61

16.2 USART操作。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.61

16.3 USART寄存器。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.65

16.4波特率计算。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.67

模拟比较器。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.68

17.1模拟比较器控制/状态寄存器

(CMPCTRL)68

17.2模拟比较器使用。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.68

A / D转换器。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.69

18.1操作模式。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.69

18.2 A / D转换寄存器。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.70

18.3 A / D转换器编程。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.72

内存映射。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.73

注册布局。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.77

20.1寄存器布局。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.77

电气特性。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.81

比较器的交流和直流特性。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.83

输出信号电平。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.85

附录。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.95

22.1 8位MICROWIRE / SPI （ MWSPI ） 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.95

22.2时序和看门狗模块。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.95

物理尺寸。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.97

12.0

13.0

4.0

14.0

5.0

6.0

15.0

16.0

7.0

8.0

17.0

18.0

9.0

19.0

20.0

21.0

10.0

22.0

23.0

www.national.com

2

1.0

概述

（续）

在下面的文本中，设备被alsays refered到的家庭

CompactRISC 16位微控制器。对于确切的功能

设置，检查单个数据表。

该器件提供多种封装尺寸和

类型。所有器件都具有48 KB的可重编程闪存

程序存储器， 1.5 KB的ISP内存， 2字节stat-的

集成电路RAM，以及640字节的非易失性EEPROM数据memo-的

RY 。 80引脚器件有两个USART ，两个16位的多

功能的定时器，一个SPI / MICROWIRE PLUS 串行接口

脸，一个8通道的A / D转换器，两个模拟比较器，

看门狗保护机制，以及多达48中普通

通用I / O引脚。 44引脚器件具有相同的基本

特征为80针装置，但更少的I / O端口和

由于现有的较小的数字外围模块

销。

所有的设备与一个高频晶体作为主操作

时钟源。一些软件包允许设备操作

无论是与主时钟源或用慢速（ 32.768千赫）

振荡器处于节电模式。该器件支持多种

省电模式，这些模式相结合，与多源IN-

中断和唤醒功能。

强大的交叉开发工具可以从Nation-

人半导体和第三方供应商的支持DE-

发展最和应用软件的调试

装置。这些工具可以让你编写的应用软件

在C和被设计成能利用压实的充分利用

TRISC架构。

- 可编程I / O引脚的特性：三态输出

放，推挽输出，弱上拉输入，高阻抗

ANCE输入

- 在输入软件可配置的施密特触发器

电源

- 4.5V至5.5V单电源工作

温度范围

— 0

°

C至+70

°

C

— –40

°

C至+ 85

°

C

— –40

°

C至+ 125

°

C

开发支持

- 实时仿真和完整的程序调试capabili-

提供的联系

- CompactRISC工具提供C语言编程和脱离

支持窃听

2.0

特点

CPU特性

- 全静态内核，能够以任何速度运行的

0至20兆赫（4 MHz的最小活动模式下）

- 以20 MHz的外部50 ns指令周期时间

时钟频率

- 多源向量中断（内部，外部，

和片上外设）

- 片内上电复位

片上存储器

- 48 KB闪存程序存储器或ROM内存

（ 100K周期）

- 1.5千字节ISP内存（ 100K周期）

- 2 KB的静态RAM数据存储器

- 640字节的非易失性EEPROM数据存储器，

字可编程（ 100K周期）

片上外设

- 最多两个通用同步/异步重

ceiver器/发送器（ USART ）设备

- 可编程的空闲定时器和实时时钟（ T0 ）

- 最多两个双16位多功能定时器（ MFT1和

MFT2)

- SPI / MICROWIRE PLUS串行接口

- 8通道， 8位模拟 - 数字（ A / D）转换器，具有

外部参考电压，可编程的样品 -

并保持延迟，以及可编程的转换频

昆西

- 最多两个模拟比较器

- 集成看门狗逻辑

I / O特性

- 最多48个通用I / O口（带有片上共享

外围I / O引脚）

3

www.national.com

CR16 CompactRISC微控制器系列选型指南

可编程器件

闪存/

只读存储器

（ k字节）

48

48

48

48

48

EEPROM

数据

内存

（字节）

640

640

640

无

无

NSID

速度

（兆赫）

SRAM

（千字节）

USART

定时器

I / O的

温度。

范围

外设

包

TYPE

CR16MHS9VJEx

CR16MFS944Vx

CR16MES944Vx

CR16MNS944Vx

CR16MUS944Vx

ROM设备

20

20

20

20

8

2

2

2

2

2

2

2

1

1

1

2

1

2

2

2

48

33

33

33

33

E，I

E，I

E，I

C，我

C

ADC ，

比较

ADC

ADC

无

无

80PQFP

44PLCC

44PLCC

44PLCC

44PLCC

NSID

速度

（兆赫）

闪存/

只读存储器

（ k字节）

48

48

48

48

48

48

EEPROM

数据

SRAM

内存（千字节）

（字节）

640

640

640

无

无

无

2

2

2

2

2

2

USART

定时器的I / O

温度。

范围

外设

包

TYPE

CR16MHS5VJExy

CR16MFS544Vxy

CR16MES544Vxy

CR16MPS544Vxy

CR16MNS544Vxy

CR16MUS544Vxy

注意：

20

20

20

20

20

8

2

2

1

1

1

1

2

1

2

2

2

2

48

33

33

33

33

33

E，I

E，I

E，I

C，我

C，我

C

ADC ，

比较

ADC

ADC

ADC

无

无

80PQFP

44PLCC

44PLCC

44PLCC

44PLCC

44PLCC

标x在NSID被定义如下：

温度范围：

E =扩展

I =工业

C =商用

在NSID标y定义ROM代码。

-40

°C

至+ 125 ℃，当x为7表示

-40

°C

至+ 85 ℃，当x为8表示

0 ° C至+ 70

°C

当x为9表示

注意：

所有器件包含时钟和复位， MICROWIRE /

API ，多输入唤醒（ MIWU ） ，电源管理

（ PMM ） ，并实时定时器和看门狗（ TWM ） MOD-

ULES 。

44引脚PLCC与80引脚PQFP

对于44PLCC包， MICROWIRE / SPI从机模式下，

第4 MIWU渠道和VREF引脚不可用。 80-

引脚PQFP封装提供MICROWIRE / SPI主

从模式， 8 MIWU渠道， VREF引脚和两个US-

艺术和两个MFTS 。

www.national.com

4

3.0

设备概述

640字节的EEPROM数据存储器用于非

数据，例如配置设置的非易失性存储烯

由终端用户羊羔。 CPU读取或写入此内存

通过使用普通的字节宽度或字宽存储器访问

命令。在CPU执行后写入此内存，

芯片上的硬件完成EEPROM编程

在后台进行。的寄存器状态位表示的状态

EEPROM的编程操作。

有用于存储一个工厂编程的引导存储器

在系统编程（ ISP）的代码。 （此代码可以让亲

通过USART的一个程序存储器的编程IN-

terfaces在最终的应用程序）。

对于Flash程序存储器，内部gener-设备

阿泰所需的电压进行编程。无需额外的

电源是必需的。

的CompactRISC 16位微控制器家族的COM是

完整的微型计算机的所有系统定时，中断逻辑，

程序存储器，数据存储器和I / O端口，包括导通

芯片，使得它非常适合于广泛的嵌入式CON-的

控制器应用程序。

3.1

CR16B CPU CORE

该设备采用了CR16B CPU核心模块。这是

在其他CompactRISC家庭成员使用相同的内核。

从im- CPU核心结果的高性能

流水线结构，具有的plementation两个字节， per-

周期流水线系统总线。作为一个结果，CPU可以支持

在每个时钟周期一条指令的峰值执行率。

与传统的RISC处理器相比，该装置

不同于在以下方面：

CPU核心采用片上，而不是外部存储器。

这消除了对大而复杂的总线接口

面单元。

大多数指令都是16位的，所以所有的基本指令

只有两个字节长。 （附加字节有时重

需要准备立即值，所以指令可以是两个或

4个字节长）。

不结盟字访问是允许的。可以在每个指令

操作的8位或16位。

该装置被设计成与一个时钟速率，在操作

10至25 MHz范围内，而不是100 MHz或更高。最

嵌入式系统面临电磁干扰和噪声约束

限制时钟速度，以这些较低的范围。需要较低的时钟

速装置更简单，成本更低的硅implementa-

化。

指令流水线使用三个阶段。较小的用户喉─

线省去了昂贵的分支预测

机制和旁路寄存器，同时保持AD-

性能等同于典型的嵌入式控制器AP-

并发症。

3.3

输入/输出端口

每个器件有48个软件可配置的I / O引脚，奥尔加

认列之为六个所谓的B口， C口，端口F ， G口8针接口，

口L和港口一，每个引脚可配置为作为

通用输入或通用输出。此外

化，多个I / O引脚可被配置成作为一个desig-

经过NAT输入或输出的片上外围模块等

作为USART ，定时器， A / D转换器，或MICROWIRE / SPI IN-

terface 。

在I / O引脚的特点是完全可编程的。每个引脚

可以被配置为作为一个三态输出，推挽

推挽输出，弱上拉输入，或高阻抗输入。在 -

放引脚都可以通过软件配置为使用施密特触发器

对于抗噪声能力。

每个44引脚器件具有的引脚可用一个子集

80引脚器件。这导致某些功能的损失

是在较大的包装设备中可用：

一对两个USART或两个多功能之一

计时器（取决于封装选择）

在剩下的USART的同步模式（多个）

为MICROWIRE / SPI接口从模式操作

独立的外部VREF为A / D转换器

比较

四八个多输入唤醒引脚

NMI中断输入引脚

3.2

内存

该CompactRISC架构支持匀速直线AD-

2兆装扮空间。的设备实现

这种架构只使用最低的64字节地址

空间。四种类型的片上内存占用特定的接口

这个地址空间内丘壑： 48 KB闪存程序

内存， 1.5 KB的ISP内存， 2 KB的静态RAM ，

和640字节的EEPROM数据存储器。

48 KB闪存程序存储器是用来存储

应用程序。它具有安全保护功能，以防止可卸载

tentional编程并防止未经授权的访问

该程序代码。该存储器可以被编程EI-

疗法与插入EPROM编程设备

单元（外部编程）或者与安装在该装置

应用系统（在系统编程） 。

2个字节的静态RAM用于临时存储

数据和用于该程序的堆栈和中断堆栈。阅读和

写操作可以是字节宽度或字宽，视

上由CPU所执行的指令。每个存储AC-

塞斯需要一个时钟周期;没有等待周期或持有周期

是必需的。

3.4

总线接口单元

总线接口单元（ BIU ）控制之间的接口

的片上模块的内部核心总线。它决定

配置的参数总线访问（如num-

等待状态的内存访问）和问题了合的误码率

每个priate总线信号请求的访问。

该BIU使用一组控制寄存器，以确定如何

AC-当许多等待状态和保持状态是使用

cessing EEPROM存储器。当启动该设备时，

这些寄存器必须用适当的值进行编程

以便允许的最低限度数目状态被使用。这

与时钟频率和导通的型号而变化

被访问芯片器件。

5

www.national.com