單晶片微電腦 EM78P458/EM78P459 實作入門與應用

本書簡介：

      半導體產品已快速的深入每個家庭之中，它寫你我生活已產生密不可分的緊密關係，為了更佳體恤一般使用者，產品的設計不斷從許多人性的考量做切入，為人類生活提供更佳的安全性、舒適性以及便利性。日常生活食、衣、住、行中大家一定都會使用到單片機(MCU)，例如食物烹調的微波爐、電磁爐、衣物洗滌的洗衣機、烘乾機，提供生活舒適性的空調機、除灦機，提供行的方便的汽車，還有人際溝通的通訊產品以及視聽育樂的CD、VCD、DVD……等產品，都採用了MCU作為人機接口的操作，或是產品功能的內部控制。

      單片機MCU的優點是，它具有可程序化的特色，特別適合多樣化產品的設計，尤其OTP、Flash type MCU的問世，更符合產品功能不斷提升；市場快速變化的要求，不僅加速產品開發、驗証、試產，同時提供少量多樣的變化需求，達到Lean production的需求，以及Time to Market的目標。

      義隆電子長久以來致力於單片機MCU的研發，從早期大家耳熟能詳4-bit單片機MCU，發展到8-bit單片機MCU，並進而升級到工業規格的8-bit單片機MCU。Elan一路走來參與了台灣以及中國大陸的單片機MCU的發展，目前已由消費性產品的商業規格單片機MCU，成功的研發完成一系列適合汽車、家電等產品的工業規格單片機MCU，除了汽車防盜器廠商的大量採用外，並逐漸獲得國際家電大廠的青睞並採用，廣泛的應用在電磁爐、微波爐、咖啡壺、冷氣空調…等家電產品，義隆提供各類型產品公司(如汽車、家電、消費性產品etc…)以最佳的功能／價格比，藉以提升客戶產品在市場的競爭力，並進而達到提升消費者更具便利性與舒適性的生活品質。

      本書作者曾清標教授投入單片機MCU的應用長達十多年之久，對於單片機MCU的推廣、教學不遺餘力，曾清標教授能在百忙之中撰寫此書，實在難能可貴。文中深入淺出的介紹，Elan MCU的硬件架構、軟件指令以及發展系統的起承轉合與操作介紹，並配合曾清標教授本身實務上所開發的易學好用的實例以及進階實例，讓初學者以及業界人士得以參考應用，對於想了解Elan MCU的讀者更是獲益匪淺。

      本人謹代表義隆電子表達感謝之意，並希望透過本書的介紹，能將好的產品介紹給國內外讀者，在此亦非常歡迎各界能共襄盛舉，將中國人自行研發的單片機MCU運用於海外各式商品之中。

義隆電子股份有限公司
董事長：葉儀皓

　

序

      由於晶片製造技術的日新月異以及工業自動化對於單晶微控制器的需求與日俱增，使得各種新型的單晶微控制器陸續推出。例如，Intel公司的MCS-51、Atmel公司的AT89C51系列與AVR系列、Zilog公司的Z8、Microchip公司的PIC系列、Motorola公司的68HXX系列以及Toshiba公司的TMP系列，之外，本土化的單晶微電腦晶片也正在日益茁壯當中，其中又以義隆電子公司所推出的EMC系列單晶微電腦為代表。

      本人以及所領導的清標研發工作團隊，本著推廣單晶微電腦應用技術的理念，陸續推出各種單晶微電腦的專書來與有志一同的讀者來共同分享。受到寰群科技的熱情邀約，我們決定以義隆電子公司所推出的EM78P458/459單晶微電腦來做為奉獻本土化單晶微電腦的第一本教材，提供給想進入單晶微電腦領域的學子們或從業的電機電子工程師們。

      本書主要是以四個章節來編寫；第一個章節係針對EM78P458 / 459單晶微電腦的硬體架構逐一介紹。第二個章節係針對EMC系列單晶微電腦的指令集加以說明，並且有一些簡短的程式範例可供參考。第三個章節則針對EMC系列單晶微電腦的發展工具一一介紹。第四個章節則是一些基本的實習單以及一些專題實作的範例，總計有十八個實習項目。這樣的教學內容的安排，對於一學期的微電腦實習課程來說，應該是足夠的。

目 錄

1-1    簡介............................................................................ 1-1

1-2     EM78P458/459之特色................................................. 1-2

1-3     接腳配置..................................................................... 1-4

1-4     功能方塊圖.................................................................. 1-5

1-5     接腳描述..................................................................... 1-6

1-6     功能描述..................................................................... 1-8

1-6-1        工作暫存器................................................... 1-8

1-6-2        特定用途暫存器........................................... 1-17

1-6-3        TCC/WDT預除器........................................ 1-28

1-6-4        I/O埠.......................................................... 1-30

1-6-5        重置與喚醒機制........................................... 1-33

1-6-6        中斷功能..................................................... 1-38

1-6-7        類比對數位轉換器........................................ 1-40

1-6-8        兩組PWM(脈波寬度調變)............................. 1-48

1-6-9        計時器........................................................ 1-51

1-6-10      比較器........................................................ 1-53

1-7     重置後的暫存器之初始值............................................ 1-56

1-8     時脈電路的設計......................................................... 1-62

1-9     電源接通後的考量...................................................... 1-66

2-1     組合語言的格式........................................................... 2-2

2-2     指令集說明.................................................................. 2-4

2-3     指令集詳列與簡易程式範例........................................... 2-5

3-1     如何進入ICE環境........................................................ 3-2

3-2     建立專案環境............................................................... 3-9

3-3     一個實例................................................................... 3-16

實習一       右旋跑馬燈........................................................... 4-2

實習二       左旋跑馬燈......................................................... 4-10

實習三       廣告燈................................................................ 4-15

實習四       桌球燈................................................................ 4-20

實習五       接龍燈................................................................ 4-26

實習六       多組按鍵開關的輸入控制..................................... 4-35

實習七       七段顯示器的驅動............................................... 4-52

實習九       向上計數器......................................................... 4-60

實習九       文字型LCD模組的驅動(一).................................. 4-71

實習十       文字型LCD模組的驅動(二).................................. 4-96

實習十一   步進馬達的正轉驅動.......................................... 4-110

實習十二   步進馬達的逆轉驅動.......................................... 4-115

實習十三   步進馬達的定位控制.......................................... 4-120

實習十四   步進馬達的正逆轉.............................................. 4-128

實習十五   紅綠燈的驅動控制.............................................. 4-140

實習十六   計時馬錶........................................................... 4-147

實習十七       數位電壓表   4-155