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本文概要介紹了EM78P458單片機的主要性能特點，并給出了該單片機的A/D轉換器、脈寬調制器（PWM）和比較器的用法。
EM78P458是臺灣義隆公司最新推出的一款高性能OTP單片機，除了具有其它EM78系列單片機的特點外，還增加了8路8位A/D轉換器，2路脈寬調制器（PWM）和一個比較器，可以廣泛應用在智能儀表、自動控制、家用電器等領域。下面主要介紹該單片機的特點以及A/D轉換器、脈寬調制器和比較器的結構與用法。
1. EM78P458主要特點
EM78P458具有如下特點：
● 8路8位A/D轉換器，其中2路可選擇5級放大增益；
●2路脈寬調制輸出，10位分辨率，可用作D/A轉換器；
●1 個比較器，可產生中斷，外接反饋電阻可構成運放；
●8級硬件堆棧，方便程序調用；
●6個中斷源： 定時/計數器溢出中斷； I/O口輸入電平變化中斷（從SLEEP方式喚醒時）； 外部中斷； A/D轉換完成中斷； 比較器中斷（結果為高）；PWM中斷；
● 4096×13bit片內ROM，96×8bit RAM；
●工作電壓：2.2～6.0V，工作頻率：DC～16MHz；
● 功耗低：5V/4MHz 1.5mA；3V/32kHz 15 μA；SLEEP 1μA；
● 8 個I/O口輸入電平變化產生中斷喚醒SLEEP；
●I/O口可編程為上拉、下拉和集電極開路；
●16個雙向I/O口，20引腳；
●速度快：99％為單指令周期，每條指令周期為2個時鐘周期；
●電源上電檢測器，檢測電壓為2.0±0.15V；
●8位定時/計數器，可8位預分頻；
●片內看門狗計數器，可8位預分頻；
●57條精簡指令，易學易用。
2. 引腳介紹
EM78P458的引腳排列如圖1所示，功能如下：  OSCI、OSCO：分別為振蕩輸入、輸出端，可外接標準晶振、陶瓷振蕩或RC振蕩；
P50～P57：雙向I/O口，P50可以編程為外部中斷輸入，P51、P52可編程為PWM1 和 PWM2，P53可以作為A/D轉換器的參考電壓端，P54兼作外部計數脈沖輸入(TCC），P55、P56 和P57分別作為比較器的負輸入、正輸入和輸出；
P60～P67：雙向I/O口，可作為8路模擬信號輸入。
3. A/D轉換器與A/D轉換
EM78P458的A/D轉換器包括一個8位模擬開關，3個控制寄存器（ADCONR9，AD－CMP－CON/UICA0，GCON/IOC90），一個A/D結果寄存器（ADDATA/RA）。A/D轉換器的原理框圖如圖2所示。  EM78P458的A/D轉換采用逐次逼近式，轉換結果保存在ADDATA，模擬信號的輸入通道通過ADCON的位0，1和2來選擇。 3.1 A/D轉換器I/O口設置與控制寄存器 GCON寄存器各位如下 ： 7 | 6 | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 | 0 | OP2E | OP1E | G42 | G41 | G40 | G12 | G11 | G10 |
OP2E：使能運放OP2，并把輸入接到P64。當為0時關閉運放；為1時使能運放。 OP1E：使能運放OP1，并把輸入接到P60。當為0時關閉運放；為1時使能運放。 G42～G40：選擇OP2增益； 000～101 分別對應增益為1～32； G12～G10：選擇OP1增益； 000～101 分別對應增益為1～32。 3.2 A/D轉換控制寄存器ADCON/R9 ADCON/R9寄存器各位如下 ： BIT | 7 | 6 | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 | 0 | SYMBOL | - | - | IOCS | ADRUN | ADPD | ADIS2 | ADIS1 | ADIS0 | 初始值 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
ADRUN：A/D轉換開始位；當為1時，A/D轉換開始，由軟件置位；為0時，A/D轉換結束，硬件自動清零。 ADPD：在睡眠方式進行A/D轉換；當為1時，A/D轉換正在進行；為0時，關閉參考電阻進入睡眠方式。 ADIS2～ADIS0：A/D轉換通道選擇，000～111分別對應AN1～AN8，只有在ADPD和 ADRUN為0時才可以改變通道。 3.3 定義P6口為模擬輸入或數字I/O口寄存器 AD－CMP－CON/IOCA 0各位功能如下 ： 7 | 6 | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 | 0 | VREFS | CE | COE | IMS2 | IMS1 | IMS0 | CKR1 | CKR0 |
VREFS：A/D轉換參考電壓選擇；當為0時， A/D轉換參考電壓選擇VDD；為1時， A/D轉換參考電源接到P53/Vref。 CE：比較器控制位；當為0時，關閉比較器；為1時，使用比較器。 COE：比較器輸出選擇；當為定義的I/O為 0時，比較器用作運放（CE=1）；為1時，用作比較器（CE=1）。 
IMS2～IMS1，選擇模擬、數字I/O口，選擇方式如下：
CKR1，CKR0：A/D轉換周期選擇；
00=1：4 （缺省值）
01=1：16
10=1：64
11=內部RC振蕩周期
3.4 A/D轉換步驟
(1) 通過設置AD－CMP－CON寄存器的IMS2～IMS0位來設置模擬輸入口及參考電壓；
(2) 設置ADCON0：
a) 選擇A/D輸入通道（ADIS2～ADIS0）；
b) 選擇放大器放大比例（GCON寄存器）；
c) 定義A/D轉換時鐘（CKR1、CKR0）；
d) 置ADPD位為1開始采樣；
(3) 關中斷；
(4)置ADRUN位為1開始轉換；
(5) 等待A/D轉換中斷（標志）；
(6)讀A/D轉換結果（ADDATA）；
(7) 清A/D轉換中斷標志，本次A/D轉換結束。
下面舉例說明A/D轉換的過程：
；定義通用寄存器
R0 EQU 0
STATUS EQU 3
P5 EQU 5
P6 EQU 6
RF EQU 0X0F
；定義控制寄存器
IOC50 EQU 0X05
IOC60 EQU 0X06
CINT EQU 0X0F
；定義A/D控制寄存器
ADDATA EQU 0X0A
ADCONR EQU 0X
ADCONC EQU 0X0A
GCON EQU 0X
；位定義
ADRUN EQU 0X04
ADPD EQU 0X03
ORG 0
JMP INITIAL
ORG 0X08
（用戶程序）
CLR RF ；清A/D轉換完成中斷標志
BS ADCONR，ADRUN ；開始下一次轉換
RETI
INITIAL：
MOV A，@0BXXXX1XXX
IOW CINT ；使能A/D轉換中斷
MOV A,@0XXX
CONTW ；關中斷
MOV A,@0X00
IOW ADCONC ；參考電壓選VDD，P60輸入，時鐘Fosc/4
ENADC:
MOV A,@0BXXXXXXX1
IOW P6 ；定義P60為輸入，其它I/O口待定
MOV A,@0B01000111
IOW GCON ；使能OP1（運放），增益32
BS ADCONR,ADPD ；關SLEEP
ENI ；關中斷
BS ADCONR,ADRUN ；開始轉換
POLLING:
JBC ADCONR,ADRUN
JMP POLLING ；等待轉換完成，如開中斷則不需要等待
(用戶程序)
4. 脈寬調制輸出(PWM)
EM78P458含有2路脈寬調制輸出，每一路輸出都可以達到10位分辨率。
4.1 PWM 周期（PRD1和PRD2）
脈寬調制的周期通過改寫PRDX寄存器得到，當計數器TMRX等于PRDX時，將會發生如下動作：
TMRX 清零；
PWMX引腳被置為1；
脈寬調制的周期通過DT1/DT2送到DTL1/DTL2。
計算PWM周期的公式如下：
T=（PRDX＋1）×4×（1/Fosc）×（TMRX 預分頻值）
4.2 占空比
占空比的設置改寫DTX寄存器得到，下面給出計算占空比的公式：
P=DTX×（1/Fosc）×（TMRX 預分頻值）
4.3 編程PWM 的步驟 (1)寫入PWM周期到PRDX；
(2)寫入PWM占空比到DTX；
(3)如果需要，使能PWM中斷；
(4)設置PWM1/PWM2引腳為輸出；
使能PWMX和TMRX，并設置TMRX的預分頻比。
5. 比較器及其用法
EM78P458有一個比較器，可以用作喚醒SLEEP中的單片機。(圖3所示)。
使用比較器時應注意以下事項：
● 外部參考電壓必須在VDD和VSS之間，既可以接在CIN＋，也可以接在CIN－。
●比較器的輸出結果保存在R3寄存器的CMPOUT位,可通過設置AD－CMPCON的COE位為1，使P57為輸出；
●比較器上只要聯接適當的反饋電阻即可作為運放來用；
● 使用比較器中斷必須使能INTE和CMPIE，不論比較器輸出方式如何，比較器中斷都會發生。 比較器中斷標志只能用軟件清零；
● 比較器喚醒睡眠中的單片機： 如果使能比較器，則在睡眠方式下比較器也工作； 比較器反轉，會將單片機從睡眠喚醒；
如果不用此功能，進入SLEEP前應將比較器關閉。 由于篇幅有限，本文僅對上述內容作簡要闡述，有關EM78P458的其它內容如睡眠、中斷、看門狗、復位、睡眠喚醒及電源上電檢測器等，請參閱相關資料。
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