微控制器(MCU)电路MS616F512应用在测量和工业控制领域参数

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MS616F512描述

MS616F512NS 是一款低功耗 16 位 RISC 的 MCU。MS616F512NS 具有五种低功耗模式，可以大大延长便携式设备中电池寿命。数字振荡器（DCO）可以在 6μs 内将 CPU 从低功耗模式中唤醒。

主要特点

低电源电压范围，1.8V 至 3.6V

超低功耗：

工作状态：280μA（1MHz，2.2V）

待机状态：1.1μA

关机状态（RAM 保持）：0.1μA

五种省电模式

可在 6μs 内从待机模式到唤醒模式

16 位的精简指令集架构，125ns 的指令周期

16 位的定时器 B 具有 7 个捕获比较寄存器

16 位的定时器 A 具有 3 个捕获比较寄存器

片内集成一个比较器

串行通信接口（USART），可选同步（UART）或异步(SPI)模式

低电压检测模块

可通过 JTAG 对 Flash 在线编程

可通过 Bootstrap Loader，对 Flash 在线编程

2KB 的 RAM

62KB+128B 的 Flash 存储空间

封装图

内部框图

管脚图

管脚说明图

工作模式

MS616F512NS具有一种工作模式和五种软件可配置的低功耗模式。中断事件可以将设备从任何一种低功耗模式下唤醒，然后执行中断服务程序并返回低功耗模式。

通过配置寄存器可以进入以下六种低功耗模式：

●工作模式（AM）

- 所有时钟都在工作

●低功耗模式0（LPM0）

-CPU停止工作

-ALCK和SMCLK保持工作，MCLK停止工作

-FLL+环路控制保持工作

●低功耗模式1（LPM1）

-CPU停止工作

-ALCK和SMCLK保持工作，MCLK停止工作

-FLL+环路控制停止工作

●低功耗模式2（LPM2）

-CPU停止工作

-MCLK，FLL+环路控制，DCOCLK停止工作

-DCO的直流发生器保持工作

-ALCK保持工作

●低功耗模式3（LPM3）

-CPU停止工作

-MCLK，FLL+环路控制，DCOCLK停止工作

-DCO的直流发生器停止工作

-ALCK保持工作

●低功耗模式4（LPM4）

-CPU停止工作

-MCLK，FLL+环路控制，DCOCLK停止工作

-DCO的直流发生器停止工作

-ALCK停止工作

-晶振停止工作

特殊寄存器

9.1 PC

程序计数器PC共可寻址64KB存储空间。程序计数器PC总是指向偶数字节地址。在CPU运行周期中，访问PC所指向的存储器，然后PC加2。

9.2 SP

堆栈指针SP总是指向堆栈的顶部。它采用预减后加的机制，系统在压栈时，总是先将SP的值减去2，再将数据送到SP指定的RAM单元中，系统在将数据推出栈时，先将数据从SP指向的RAM单元中取出后，再将SP加上2。

9.3 SR

SR为CPU内部状态寄存器，其结构如下所示：

9.4

常数发生器CG1和CG2

六个常用常数可以通过寄存器CG1与CG2产生，而不需要额外的程序代码。这六个常数分别为：0000h、0001h、0002h、0004h、0008h、0FFFFh。当这6个常数任意一个被用作源立即数时，编译程序将自动使用常数发生器，节约指令代码。

9.5

通用寄存器R4到R15

R4到R15是12个通用寄存器，这些寄存器可用作数据寄存器，地址指针，或索引值。可以通过字或字节指令来访问。

USART 外围接口 —SPI 模式

21.1

功能概述

在同步模式下，通过4线（SOMI，SIMO，UCLK，STE）或3线（SOMI，SIMO，UCLK）与外部通信。同步通信模式具有一下特点：

●支持3线或4线SPI

●支持主机模式与从机模式

●接收与发送有单独的移位寄存器

●接收与发送有独立的缓冲器

●接收与发送有独立的中断能力

●时钟的极性与相位可编程

●7位或8位字符长度

21.2 初始化与复位状态

通过PUC信号或置位SWRST位，可以复位USART模块。在PUC信后后，SWRST位自动置位，保持USART模块一直处于复位状态。当SWRST置位时，URXIEx，UTXIEx，URXIFGx，RXWAKE，TXWAKE，RXERR，BRK，PE，OE与FE位复位，UTXIFGx与TXEPT位置位。接收使能位URXEx与发送使能位UXXEx并不受SWRST位影响。清除SWRST位使USART模块开始工作。

21.3 SPI的主机模式

当选择同步模式且控制寄存器MM = 1时，USART模块工作在主机模式。USART模块通过在UCLK端口上的UCLK信号控制串行通信。在第一个UCLK周期，数据由SIMO端口移出，并在相应的UCLK周期间，从SOMI端口锁存数据。每当移位寄存器为空，已写入发送缓存UxTXBUF的数据移入移位寄存器，并启动在SIMO端口的数据发送，MSB先发送。同时接收到的数据移入移位寄存器。

当移完所有选定的位数时，接收移位寄存器中的数据移入接收缓存UxRXBUF，并设置中断标志URXIFGx，表明接收到一个数据。在接收过程中，最先收到的数据为MSB，数据以右对齐的方式存入接收缓存器。如果这时前一数据未被读取，则溢出位OE置1。

用户程序可以使用接收中断标志和发送中断标志完成协议的控制。当数据从移位寄存器中发送给从机后，可立即用UTXIFGx标志位将数据从缓存中移入移位寄存器，开始一次发送操作。

从机接收定时应能确保及时获取数据。URXIFGx指示数据移出移入完成。主机可利用URXIFGx确定从机已准备好接收新数据。在使用3线通信时，由激活的主机STE信号防止与别的主机发生总线冲突。若相应的PNSEL位选择模块功能，则STE端口为输入线。主机在STE信号为高电平时正常工作。

当STE信号为低电平时，例如另一个设备申请成为主机，这是当时的主机应做出如下反映：

（1）SIMO与UCLK端口被强制为输入，不再驱动SPI总线。

（2）出错标志位FE与UxRCTL寄存器中的中断标志位URXIFGx置位。

这样总线冲突就被消除，即原主机的SIMO与UCLK两个端口不再驱动总线，同时用出错标志FE通知系统的完备性被破坏。当STE为低电平时SIMO与UCLK端口被强制为输入；当STE返回高电平时，系统将返回到由相应控制位定义的状态。在3线模式中，STE信号与输入无关。

21.4 SPI的从机模式

当选择同步模式且MM = 0时，则为从机模式。在从机模式下，通信用的串行时钟来源于部主机，从机的UCLK端口为输入状态。

数据传输速率由主机发出的串行时钟确定，而不是由内部的波特率发生器而决定。在开始UCLK之前，由UxTXBUF装入移位寄存器中的数据在主机提供的UCLK信号作用下，通过从机的SOMI引脚对主机发送数据。同时在UCLK时钟的反向沿SIMO端口上的串行数据移入移位寄存器中。如果接收中断标志URXIFGx = 1,则标致数据已经接收并装配到接收缓存器。当新数据写入接收缓存时前一个数据还没有被取出，则溢出标志OE被置位。

在使用4线同步通信时，STE信号被从机用作发送与接收使能信号，它由主机提供。

当STE=1时，该从机禁止接收与发送；

当STE=0时，该从机被允许接收与发送。

在已经启动的接收操作过程中，若STE 变为1，则接收操作也将被中断，知道STE为0。

更多详细资料请参考杭州瑞盟官网MS616F512NS规格书