MB89P475的UART/SIO结构与应用分析

摘要：MB89P475是富士通公司生产的八位单片机。该单片机具有丰富的软、硬件资源和良好的EMC性能，可广泛应用于家电控制等产品中。该器件内含两路UART/SIO接口，非常适用于计算机集中控制和管理的多级通信控制系统中。文中介绍了该单片机的特点和UART/SIO结构，给出了MB89P475在LSP300型中央空调的计算机集控系统中的设计应用方法。

ＭＢ８９Ｐ４７５是富士通公司生产的Ｆ２ＭＣ－８Ｌ ＭＢ８９４７０单片机系列产品。该产品具有丰富的软、硬件资源和良好的ＥＭＣ性能，而且其程序空间（１６ｋ×８ｂｉｔｓ ＰＲＯＭ）和数据空间（５１２×８ｂｉｔｓ ＲＡＭ）大小适中,定时器资源和中断资源丰富。双路ＵＡＲＴ／ＳＩＯ接口的设置是该产品的一大特点。在指令设计方面，利用该单片机可以直接进行１６位数据的比较和算术运算。ＭＢ８９Ｐ４７５的高性价比和合理的资源配置，使其可以广泛应用于家用电器控制和工业控制等应用领域。此外，在多级数据通信控制系统的开发设计中，ＭＢ８９Ｐ４７５也是一款不可多得的单片机产品。

１　ＭＢ８９Ｐ４７５简介

１．１ 引脚功能

ＭＢ８９Ｐ４７５（ＯＴＰ型号）相应的掩膜（ＭＡＳＫ）产品型号为ＭＢ８９４７５，它具有两种封装形式，分别是４８－ｐｉｎ Ｐｌａｓｔｉｃ ＳＨ－ＤＩＰ和４８－ｐｉｎ Ｐｌａｓｔｉｃ ＱＦＰ封装。本文以ＳＨ－ＤＩＰ封装形式为例来介绍其引脚定义，图１所示是该封装的引脚排列图，现将各引脚的功能说明如下：

Ｘ０，Ｘ１：振荡器输入、输出；

ＭＯＤＥ：模式设定引脚，使用时，该引脚通常直接接地；

ＲＳＴ：复位脚，低电平复位；

Ｐ００／ＡＮ０～Ｐ０７／ＡＮ７：通用Ｉ／Ｏ口或Ａ／Ｄ输入口；

Ｐ１０～Ｐ１３：通用Ｉ／Ｏ口或沿触发中断输入口；

Ｐ１４～Ｐ１７：通用Ｉ／Ｏ口或定时器输入（ＥＣ）、输出口（ＴＯ）；

Ｐ２０～Ｐ２２：通用Ｉ／Ｏ口或ＵＡＲＴ／ＳＩＯ１的时钟输入、数据输出和输入口；

Ｐ２３：通用Ｉ／Ｏ口或ＰＷＣ（脉宽测量）输入口；

Ｐ２４：通用Ｉ／Ｏ口或ＰＷＭ（脉宽调制）输出口；

Ｐ２５～Ｐ２７：通用Ｉ／Ｏ口或ＵＡＲＴ／ＳＩＯ２的数据输入、数据输出、时钟输入口；

Ｐ３０＊～Ｐ３６＊：大电流驱动输出口，其中，Ｐ３０／ＢＵＺ＊可作蜂鸣器驱动口；

Ｐ４０～Ｐ４１：在ＭＢ８９Ｐ４７５（１０２）（单时钟系统）中为通用输入口，在ＭＢ８９Ｐ４７５（２０２）（双时钟系统）中为副时钟连接引脚；

Ｐ４２：通用输入口；

Ｐ５０～Ｐ５４：通用Ｉ／Ｏ口或电平触发中断输入口（低电平中断）；

Ｃ：接０．１μＦ电容到地；

Ｖｃｃ、Ｖｓｓ：电源（＋５Ｖ）和接地（ＧＮＤ）引脚；

Ａｖｃｃ、Ａｖｓｓ：Ａ／Ｄ电路的参考电源和地。

１．２ 主要特点

ＭＢ８９Ｐ４７５内含六个定时器，分别为：ＰＷＣ（脉宽测量）定时器（可用作时间间隔定时器）、ＰＷＭ（脉宽调制）定时器（可用作时间间隔定时器）、２个８／１６ｂｉｔ 定时／计数器、一个２１－ｂｉｔ时间基准定时器和一个Ｗａｔｃｈ比例器。此外，ＭＢ８９Ｐ４７５还具有如下特点：

●带有蜂鸣器驱动，可由程序选择７种驱动信号频率；

●可外部中断，包括４个沿触发中断通道和５个电平触发中断通道；

●内含８通道１０位Ａ／Ｄ转换器；

●内含ＵＡＲＴ／ＳＩＯ 异步／同步数据接收／发射器； 发射数据写入ＳＯＤＲ１／２寄存器时，发射数据标志位ＴＤＲＥ同时被清“０”，发射数据转送到发射移位寄存器后，ＴＤＲＥ被置“１”，意味着ＳＯＤＲ１／２寄存器可以写入下一个发射数据，同时，若发射中断允许，将产生发射中断请求。

●可低功耗工作，具有Ｓｔｏｐ模式、Ｓｌｅｅｐ模式、副时钟模式、Ｗａｔｃｈ模式等多种工作模式；

●带有Ｗａｔｃｈｄｏｇ 定时复位功能；

●最大可用３９路Ｉ／Ｏ口。

２　ＭＢ８９Ｐ４７５的ＵＡＲＴ／ＳＩＯ结构

ＭＢ８９Ｐ４７５的最大特点就是内部集成了一个ＵＡＲＴ／ＳＩＯ通用串行数据通信接口，可通过片内双缓冲器实现全双工双向通信?同时?ＵＡＲＴ／ＳＩＯ可编程配置为异步或同步通信模式；其内部波特率发生器既可以选择１４种不同的波特率?也可由外部时钟设置波特率?其数据传输格式见表１所列。该数据传输格式基于ＮＲＺ（不归零）系统。

表1 UART/SIO数据格式

ＭＢ８９Ｐ４７５内含六个寄存器，分述如下：

（１） ＳＭＣ１１