HOLTEK单片机HT48R05A-1内部结构原理大揭秘

 

　　注：*8-*0：表格地震，P8：当前程序计数器，@7-@0：表格指针

　　堆栈寄存器(STACK)

　　堆栈寄存器（STACK）是一个用来保存PC值的特殊存储单元。HT48R05A-1的堆栈为2级，堆栈寄存器既不是数据存储器的一部分，也不是程序存储器的一部分，而且它既不能读，也不能写。任何一级堆栈的使用是由堆栈指针（SP）来确定。堆栈指针也不能写入和读出。一旦发生子程序调用或中断响应时，程序计数器（PC）的值会压入堆栈。在子程序调用结束或从子程序返回时，通过执行一条返回指令（RET或RETI），堆栈将原先压入堆栈的内容弹出，重新装入程序计数器（PC）中。在系统复位后，堆栈指针会指向堆栈顶部。

　　如果堆栈已满，并且发生了不可屏蔽的中断，那么中断请求标志将会被记录下来，但是，该中断的响应还是会被禁止，直到堆栈指针（由RET或RETI）发生递减时，中断才会响应。这个功能能防止堆栈溢出，使得程序员易于使用这种结构。同样地，堆栈已满，接着又执行一个子程序调用（CALL），那么堆栈会产生溢出，而使首先进入堆栈的内容将会丢失，只有最后的两个返回地址会被保留。

　　数据存储器(PROM)

　　HT48R05A-1数据存储器RAM容量为49x8位。它可分为两个功能组，特殊功能寄存器和通用数据存储（32x8）。这两个功能组的大部分单元可以读写，而某些单元只能读出，而不能写入。

　　特殊功能寄存器包括间接寻址寄存器（00H），存储器指针寄存器（MP：01H），累加器（ACC：05H），PC低位字节寄存器（PCL：06H）、表格指针寄存器（TBLP：07H）、表格高位字节寄存器（TBLH：08H）、看门狗寄存器（WADT：09H）、状态寄存器（STATUS：0AH）、中断控制寄存器（INTC：0BH）、定时/计数器（TMR：0DH）、定时/计数控制寄存器（TMPC：0EH）、I/O寄存器（PA：12H，PB：14H，PC：16H）、和I/O控制寄存器（PAC：13H，PBC：15H，PCC：17H）。60H以前的剩余单元都被保留为将来进一步扩展用。读取这些单元的值都将返回00H。通用数据存储器地址60H-7FH作为程序数据和控制信息使用。

　　所有的RAM区单元都能直接执行算术、逻辑、递增、递减和移位等运算，除了某些特殊的位以外，RAM中的每一位都可以由SET[m].i和CLR[m].i指令来置位和清除，它们都可通过存储器指针寄存器（MP：01H）间接寻址来存取。

　　· 间接寻址寄存器

　　地址00H是作为间接寻址寄存器。它没有实际的物理空间，任何对[00H]的读写操作，都会访问由MP（01H）所指向的RAM单元，间接地读取[00H]，将会返回00H，而间接地写入00H单元，则不会产生任何结果。

　　存储器指针寄存器MP的宽度是7位，MP的第7位是没有定义的，若读取它，将返回"1"，而任何对MP的写操作只能将低7位数据传送到MP。

　　· 累加器（ACC）

　　累加器（ACC）与算术逻辑单元（ALU）紧密联系，它对应于RAM的地址05H，并能与立即数进行操作，在存储器间的数据传送都必须经过累加器。

　　· 算术逻辑单元

　　算术逻辑单元是执行8位算术逻辑运算的电路，它提供如下功能：

　　·算术运算：（ADD、ADC、SUB、SBC、DAA）

　　·逻辑运算：（AND、OR、XOR、CPL）

　　·移位运算：（RL、RR、RLC、RRC）

　　·递增和递减运算：（INC、DEC）

　　·分支跳转：（SZ、SNZ、SIZ、SDZ）

　　算术逻辑单元ALU不仅会保存运算的结果而且会改变状态寄存器。

　　·状态寄存器

　　8位的状态寄存器（0AH）由零标志位（Z）、进位标志位（C）、辅助进位标志位（AC）、溢出标志位（OV）、掉电标志位（PD）和看门狗定时器溢出标志位（TO）组成。该寄存器不仅记录状态信息，而且还控制运算顺序。

　　除了TO和PD以外，状态寄存器中的位都可用指令来改变，这种情况与其它寄存器一样，任何写到状态寄存器的数据不会改变TO和PD标志位。但是状态寄存器有关的运算会导致状态寄存器的改变，系统上电，看门狗定时器溢出或执行"CLR WDT"或"HALT"指令，能改变看门狗定时器溢出标志位（TO），系统上电，或执行"CLR WDT"或"HALT"指令，也能改变掉电标志位（PD）。

　　中断系统(PROM)

　　HT48R05A-1单片机提供一个外部中断和内部定时/计数器中断。中断的控制寄存器（INTC：0BH）包含了中断控制位，用来设置中断允许/禁止及中断请求标志。