义隆单片机学习笔记之（一） 硬件框架&资源下载
义隆EM78P153K单片机学习笔记，硬件系统框图，ROM、RAM划分，寄存器配置,DATASHEET
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点击链接或右键链接地址
（台湾义隆官网）http://www.emc.com.tw/chs/tech_8bit.asp
（EM78P153K官方资料）http://www.emc.com.tw/twn/8bit_prod_dsc.asp
（义隆单片机EM78P153使用）http://wenku.baidu.com/link?url ... ...
（官网工具）http://www.emc.com.tw/chs/st_8bit.asp
（汇编和C，编译器相关问题）http://www.amobbs.com/ ... ...
（义隆单片机 EM78P153_C语言范例）http://wenku.baidu.com ... ...
目录
台湾义隆公司推出的8位EM78P153系列单片机已有多年，但与AT89系列、PIC系列、Z86系列、GMS97系列等单片机比较而言，EM78系列单片机进入内地市场稍晚一些，所以一般人并不太了解。（另：该系列单片机IC价格便宜（小于 1RMB），但是仿真器、程序烧录器，价格比较贵（大于700RMB））。
OTP（One Time Programmable）是MCU的一种存储器类型,意思是一次性可编程：程序烧入IC后，将不可再次更改。
第一章 简介
先进的单片机结构
EM78系列单片机将众多功能集于一身，这其中包括ALU、ROM、RAM、I/O、堆栈、 中断控制器、定时/计数器、看门狗、
电压检测器、复位电路、振荡电路等，成为真正意义上 的单片机小系统。
优越的数据处理性能
EM78系列单片机采用RISC结构设计、单周期、单字节及流水线指令、五级堆栈、RAM 数量从32~157个，最短指令周期100ns，
程序页面为1K（多至4页），与其它一些单片机相比，EM78系列单片机具有更高、更快的运行处理速度。
强大的单片机新功能
这包括：
① 三个中断源：定时器中断、I/O唤醒中断、外部信号输入中断(只有下降沿触发？）
② R-OPTION功能：如果用户程序有几个版本，希望能放在同一ROM内，则通过R-OPTION功能便可实现此想法，R-OPTION功能
设置是在相关I/O上上拉或下拉电阻，通过判断相关I/O的状态来选择执行内部何种版本程序。
③ 内置电压检测器：当电源电压掉在一额定值以下时单片机始终处于复位状态，以此提高系统的复位性能。
④ 低功耗设计：正常工作电流2mA、休眠状态电流1μA
⑤ 多功能I/O口：可程序设置为I/O上拉、下拉、开路等方式
⑥ I/O唤醒功能：通过I/O变化唤醒处于休眠状态的单片机
⑦ 内置看门狗定时器：提高单片机抗干扰能力
通俗易懂的指令系统
EM78系列单片机指令系统采用与大家熟知的MCS-51指令风格设计，共计58条指令，大家通过较短的时间便能掌握运用。
采用 8 位数据总线和 13 位指令总线独立分离的 Harvard 结构设计。
采用 RISC 指令集，共有 57 条单字节指令，其中 99%为单周期指令（对程序计数器 PC 指针 进行写操作除外）。
1K～4KX13 的程序存贮器（有 OTP 和掩膜二个版本）。
48 个通用数据寄存器可直接寻址使用。
14 个特殊功能寄存器。
具有五级堆栈令程序嵌套更自由。
具有三个硬件中断和一个软件中断。
两种工作模式：正常工作模式 2mA/5V
休眠模式 1μA/5V(可由 I/O 唤醒)
·具有 R-OPTION 功能，即用电阻的上拉、下拉来选择内部程序的执行。
·一个带 8 位预置器的 8 位定时/计数器，一个看门狗定时器（WDT）。
·采用先进的加密方法保证用户代码不被读出。
·工作电压：2.5～5.5V 工作频率 DC～36MHZ、工作温度 0℃～70℃。
EM78 内部结构框图
EM78X56 在片内集成了一个 8 位算术运算单元 ALU 和工作寄存器 ACC、1K～4KROM、56 个 RAM、12 个 I/O 口，8位预置器（Prescaler）
及 8 位计数器（TCC）、振荡器、看门狗、五级堆栈、中断控制器、指令寄存器、译码器和其它一些寄存器等。
EM78 系列单片机采用 8 位数据/控制总线和 13 位指令总线独立分离的 Harvard 结构，流水线指令，即当一条指令在执行中，下一
条指令已被从 ROM 取出放在指令寄存器等待执行，如此 EM78 系列几乎全部为单周期指令，执行速度更快。
EM78 系列数据存贮器均可视为寄存器来寻址编程，分工作寄存器和特殊功能寄存器二大类,2.5 节将详细讲述寄存器的使用方法。
RAM地址空间：
（0x00～0x10为特定功能的寄存器，之后～0x3F的寄存器为普通内存）
第二章 存储结构
2.1程序存储器ROM框图：
视不同的型号，程序ROM的大小不同，上图中，每一页的大小（00～3FF）= 1024 = 1K（寻址空间）。
系统运行时从ROM中读取程序，在编写汇编程序时可以使用ORG指明代码存放的ROM地址
PC 程序计数器 寄存器结构：
视不同的型号，其PC长度不同，A0～A9 10位长度的寻址空间为1K，A10、A11构成页地址。
1.在使用JMP 或者 CALL进行程序跳转时：
如果是仅仅局限在当前页的范围内，则不用修改（A11、A10），直接将目标地址赋值给A9~A0，【对于JMP指令，这样就行了；对于CALL指令还要将要执行的下一条指令PC+1入栈，以便CALL执行完毕之后，程序正确返回】
如果需要跳转到别的页中，则需要首先通过设置R3的PS0、PS1进而载入到PC的A11 A10
如果使用指令直接修改的PC（R2）的值，（如：MOV R2 A 或者 ADD R2 A 或者 BC R2，0)则PC低8位以上的位会被清零，所以之后产生的 跳转会被限制在也页面的256地址。
堆栈
EM78X56有五级堆栈,遵循后入先出的原则实现程序多至五级嵌套调用.通常堆栈使用如下:
当CALL和中断响应时PC+1压栈;
当子程序或中断返回,执行RET、RETL(带参数返回)、RETI(中断返回),将栈顶值(栈1)弹回程序计数器PC、同时将堆栈2的值拷
贝到堆栈1，堆栈3的值拷贝到堆栈2，以此类推。
要注意的是RET、RETL、RETI指令并没有改变R3中的PS0～PS1位便返回到原来调用程序的页面,所以当从一次跨页的子程序
调用返回时,一定要用指令恢复R3中原先的PS0、PS1值。
2.2内存 （数据存储器RAM结构）
[具体的register对应地址见附录],累加器A是不可以寻址的。
EM78X56 的数据存储器分工作寄存器、特殊功能寄存器和一般通用寄存器三大类
工作寄存器
（系统运行状态，辅助寻址，保证自动化工作的完成）
1.间接寻址寄存器R0
只作为间接寻址用。任何对 RO 进行操作的指令，实际上是存取由 RAM 选择寄存器 R4 所指定的
RAM 内容。
1 ;在间接寻址模式里，Bit0-5 用来选择寄存器（地址：00-06、OF-3F） 2 ;例如: 3 MOV A，@0x10 4 MOV R4,A 5 MOV A, @0x11 6 MOV R0, A ; R10=11H 7 ;其结果是将 16 进制的“11”值送入由 R4 指的“10”单元中。
2.定时/计数寄存器R1（TCC）
此寄存器为 8 位定时/计数器，可由程序进行读/写操作。它用于对外加在 TCC 脚上的脉冲进行计数，或对内部时钟计数。
3.程序计数器PC（R2）
·在复位情况下，R2 被清零，地址指向 OOOH
·对 R2 进行写操作的指令一定需要二个指令周期，其它有关 R2 和堆栈的内容§2.4 中所述.
所有寄存器地址及初值
4.系统状态寄存器R3
如下表所示，R3 包括 ALU 运算标志、页面标志、复位状态等
Bit0(C) :进位标志
Bit1(DC):辅助进位标志
Bit2(Z) ：零标志，当一算术或逻辑运算结果为“0”时，则置该位为“1”
Bit3(P) :掉电模式位。当系统上电时或执行“WDTC”指令后，置该位为“1”；当执行“SLEP”指令后，该位被置“0”。
Bit4(T) :超时位，当系统上电或执行“SLEP”和“WDTC”指令时，置位为“1”；当 WDT 溢出时置位为“0”
Bit5(PSO)页面选择低位
Bit6(PS1)页面选择高位
GP：一般用途的读/写位
通过P、T位来判断复位产生的原因如表2.4所示:
5.内存间接寻址寄存器R4
RAM 选择寄存器（RSR）
在间接寻址模式里，Bit0-5 用来选择寄存器（地址：00-06、OF-3F）
例如 MOV A，@0x10
MOV R4,A
MOV A, @0x11
MOV R0, A ; R10=11H
其结果是将 16 进制的“11”值送入由 R4 指的“10”单元中。
·Bit6～7 未使用
·未作间接寻址时，R4 可作 6 位宽度的可读/写通用寄存器.
6. IO输入输出寄存器R5、R6
EM78 将 I/O 映射为寄存器来操作，R6 为 8 位，R5 仅有低 4 位有效。
7. 终端状态寄存器RF
Bit3～7:未使用
·“1”表明有中断请求，“0”表明没有中断请求
Bit0 (TCIF):TCC 计数器 1 溢出中断标志位；当 TCC 计数器 1 溢出时置“1”，可由软件清零。
Bit1 (ICIF):IO口 6 输入变化中断标志位，当口 6 输入变化时置“1”，可由软件清零。
Bit2 (EXIF):外部中断标志位。当 INT 脚有下降沿触发时置“1”，可用软件清零。
·RF 可用软件清零，但不能被置“1”
·IOCF 为中断屏蔽寄存器，通过指令读取 RF 值，此时结果值为 RF 和 IOCF 相与的结果
8．一般通用寄存器：R10～R3F
·R10～R3F 为 48X8 位一般通用寄存器。
特殊功能寄存器
（中断、IO配置选择、分频、看门狗、时序。各个功能模块的 配置）
EM78X56 的特殊功能寄存器主要包括累加器．控制寄存器和 WDT 预分频器。
1． 累加器 A
内部数据传输或指令运算单元，属不可寻址单元。
2． 控制寄存器
;控制寄存器是用来控制 I/O 的工作状态、中断控制、看门狗控制等，它们的寄存器地址如图
;2.4,其读写只能采用指令 I0R R 或 IOW R 来完成。
（1） CONT（控制寄存器）
Bit0(PSR0)～Bit2(PSR2) TCC/WDT 预分频系数位
Bit3(PAB)预分频器分配位
0:分配给 TCC
1:分配给 WDT
Bit4(TE)TCC 信号触发源位
0:TCC 脚信号低到高触发
1:TCC 脚信号高到低触发
Bit5(TS) TCC 信号源
0:内部指令周期时钟
1:TCC 脚输入的外部信号
Bit6(INT) 中断使能标志位
0：由 DISI 或硬件中断产生时屏蔽中断
1：ENI 或 RETI 指令开中断
Bit7 没有使用
·CONT 寄存器是可读可写的
(注：当将 IOCF 相应的控制位置“1”、则相应的中断允许，使用“ENI”指令时所有中断被开放，而使用“DISI”指令，则所有中断被
关闭。）
（2） IOC5～IOC6(I/6 口控制寄存器)
IOC5、IOC6 分别为口 5、口 6 控制寄存器，按位将 IOC5、IOC6 设为“1”时表示该脚没设
为输入（高阻抗）、设为“0”时表示该脚为输出。
IOC5 只有低四位可用。IOC5、ICO6 为：可读可写的。
(3)IOCB(下拉控制寄存器)
0:使能内部下拉电阻功能
1:关闭内部下拉电阻功能
Bit0(/PD0):使能 P50 引脚的下拉电阻控制位
Bit1(/PD1):使能 P51 引脚的下拉电阻控制位
Bit2(/PD2):使能 P52 引脚的下拉电阻控制位
Bit3:未使用
Bit4(/PD4):使能 P60 引脚的下拉电阻控制位
Bit5(/PD5):使能 P61 引脚的下拉电阻控制位
Bit6(/PD6):使能 P62 引脚的下拉电阻控制位
Bit7(/PD7):使能 P63 引脚的下拉电阻控制位
（4）IOCD 上拉控制寄存器
0：允许内部上拉
1：禁止内部上拉
Bit0(PH0)使能 P60 脚内部上拉电阻控制位
Bit1～Bit7(/PH1～/PH7)分别使能 P61～P67 脚内部上拉电阻控制器
IOCD 为可读写寄存器
(5)IOCC（集电极开路控制寄存器）
0：关闭集电极开路功能
1：使能集电极开路功能
Bit0(0D0) 使能 P60 脚集电极开路控制位
Bit1～ Bit7 (0D1～0D7):分别使能 P61～P67 脚集电极开路功能。
IOCC 为可读写寄存器
（6）IOCE WTD 控制寄存器
Bit7(WDTE)使能看门狗定时器控制位
0：关闭 WDT
1：使能 WDT
WDTE 为可读写位
Bit6(EIS) P60 脚功能选择位
0：P60 为一般双向 I/0 口
1：P60 为外部中断输入脚．此时 P60 必须设为输入(IOC6.0=1)
Bit4(ROC)使能 R-option 功能位（P50～P51）
0：关闭 R-option 功能
1：使能 R-option 功能
当使用 R-option 的功能时，可在 P50 或 P51 脚对地接 430K 电阻，若有接电阻，则 P50 或 P51 被读成“0”，若不接电阻，则 P50
或 P51 读成“1”。ROC 为读写位
Bit0～3,5 未使用。
（7）IOCF（中断屏蔽寄存器）
0：屏蔽中断
1：允许中断
Bit0(TCIE) TCIF 中断屏蔽位（TCC 溢出中断）
Bit1(ICIE) ICIF 中断屏蔽位（P6 口输入变化中断）
Bit2(EXIE) EXIF 中断屏蔽位（外部中断 P60/INT）
Bit3～7 未使用
当将 IOCF 相应的控制位置“1”、则相应的中断允许，使用“ENI”指令时所有中断被开放，而使用“DISI”指令，则所有中断被
关闭。IOCF 为可读写寄存器。
第三章 IO系统
EM78 把 I/O(口 5、口 6)作为一般工作寄存器 R5、R6 来操作，它们为双向、三态输入/输出口，可通过控制寄存器来设置以下功
能,如表 2.6 所示:
当使用 R-option 功能时，往往地 P0～51 定义为输出脚使用，这样在读取 R-option 功能时
先把 P50、P51 设为输入并使能 R-option 功能，读取后，再关闭 R-option 功能，并把 P50、P51 设回输出，并不影响P50、P51 的 I/O
使用。若外部电阻连接到 P50（P51）作为 R-option 功能，将消耗一些电流，请特别注意。
第四章 复位
4.1产生复位原因
EM78X56 的复位由以下情况产生：
·电源上电复位或电压检测器复位(若有电压检测器)
·RESET 脚输入低电平
·WDT 溢出(当 WDT 使用时)
复位状态
当单片机检测到复位信号后会持续 18ms 的复位状态。一旦复位产生，芯片将处于下列状态：
·振荡器继续动作或起动
·程序计数器 PC(R2)被清零，转向复位地址 000H
·所有 I/O 口脚均被设置为输入模式(高阻态)
·看门狗定时器和预置分频器被清零
·当上电时，状态寄存器的高三位被清零(RAM 选 BANKO)
·除 Bit6(INT 中断使能标志位)外，CONT 寄存器全设为“1”
·下拉控制寄存器 IOCB 全设为“1”(下拉功能禁止)
·集电极开路控寄存器 IOCC 全设为“0”(开路功能禁止)
·上拉控制寄存器 IOCD 全设为“1”(上拉功能禁止)
·WDT 控制寄存器 IOCE Bit7 设为“1”，Bit1 和 Bit4 设为“0”，即开 WDT，置 P60 为 I/O 口，取消 R-option 功能
·中断标志寄存器 RF 中的标志位全部清零(Bit0～2)
·中断屏幕寄存器 IOCF 的中断屏幕位清零(Bit0～2)
寄存器初始化值汇总表如下： （见参考文档）
4.2 外部复位电路
通常有下列几种情况需要加外部复位中路。
1. 当电源上升时间比较长时，通过 RC 电路来保证 VDD 达到最小工作电压时 RESET 脚保持复位状态
其中器件功能及值选择原则：
①R<40K(由于 RESET 吸入电流约 50μA，为保证 RESET 端电压不大于 0.2V)
②二极管 D 将使电容 C 在 VDD 掉电时能快速彻底放电
③R1 取 100～1K，为限流电阻，用来限制大的放电电流或静电 ESD 对 RESET 的冲击
2．残存电压保护电路(二种)
有些应用中，例如供电电池在几秒钟内松动后又恢复，此时将可能会在复位脚出现一个小于 Vdd 最小值又不为 0 的残存电压，因而
便复位不正常，以下两种电路将解决此问题，
第五章 休眠状态和唤醒
EM78X56 单片机除了正常工作状态外，还有一种休眠状态(或为掉电模式)。通过执行“SLEP”指令，即可进入休眠模式。单片机
的休眠模式可被下列情况唤醒：
①由 RESET 产生的复位信号
②WDT 超时溢出复位(若 WDT 启动)
③Port6 输入变化(若使能 Port6 变化中断)
前两种情况会产生单片机复位，状态寄存器 R3 的 P 和 T 标志可以用来判别是何种复位唤醒。第三种情况要考虑总的中断开启与否
(执行 ENI 或 DISI 指令)决定单片机在唤醒之后是否跳到中断向量，若在执行“SLEP”指令之前：
a.若开中断（ENI）,则唤醒后程序跳到中断向量 OO8H 位置
b.若关中断(DISI)则唤醒后程序从“SLEP”指令的下一条指令执行。
同时进入休眠模式之前，只有②③两种之一可由软件使能。如果：
(a) Port6 输入变化中断在“SLEP”指令之前使能，则 WDT 必须关闭。因此单片机只能在①③情况下唤醒
(b) WDT 在“SLEP”指令之前使能，Port6 输入变化中断必须关闭，因此单片机只能在①或②的情况下唤醒。
休眠状态和唤醒
EM78X56 单片机除了正常工作状态外，还有一种休眠状态(或为掉电模式)。通过执行“SLEP”指令，即可进入休眠模式。单片机
的休眠模式可被下列情况唤醒：
①由 RESET 产生的复位信号
②WDT 超时溢出复位(若 WDT 启动)
③Port6 输入变化(若使能 Port6 变化中断)
前两种情况会产生单片机复位，状态寄存器 R3 的 P 和 T 标志可以用来判别是何种复位唤醒。第三种情况要考虑总的中断开启与否
(执行 ENI 或 DISI 指令)决定单片机在唤醒之后是否跳到中断向量，若在执行“SLEP”指令之前：
a.若开中断（ENI）,则唤醒后程序跳到中断向量 OO8H 位置
b.若关中断(DISI)则唤醒后程序从“SLEP”指令的下一条指令执行。
同时进入休眠模式之前，只有②③两种之一可由软件使能。如果：
(a) Port6 输入变化中断在“SLEP”指令之前使能，则 WDT 必须关闭。因此单片机只能在①③情况下唤醒
(b) WDT 在“SLEP”指令之前使能，Port6 输入变化中断必须关闭，因此单片机只能在①或②的情况下唤醒。
1 在上述 a 种情况下，用 Port6 输入变化中断来唤醒单片机， 2 ; 则下述指令必须在“SLEP”之前执行： 3 MOV A ， XX000110b ；选择内部 TCC 时钟 4 CONTW 5 CLR R1 ；清除 TCC 和预分频器 6 MOV A， XXXX1110b ；选择 WDT 预分频系数 7 CONTW 8 WDTC ；清 WDT 9 MOV A，OXXXXXXXb ；关 WDT 10 IOW RE 11 MOV R6，R6 ；读取 Port6 12 MOV A，00000X1Xb ；使能 Port6 输入中断 13 IOW RF 14 ENT (或 DISI) ；使能(或关闭)总中断 15 SLEP 16 NOP ； 17 ;在使能 Port6 输入变化中断之前，必须先读取 Port6(MOVR6,R6)，因为输入的变化是通 18 ;过目前的输入和原来 R6 中的内容比较而得出(如上例)。Port6 除了被设为输出状态的引脚 19 ;外，都有因电平改变而中断的特性。
特别注意：从休眠模式唤醒后，WDT 将被使能，因此，唤醒后的 WDT 工作情况要重新设定.
第六章 中断功能
硬件中断
EM78X56 系列有下列三种下降沿触发的硬件中断
①TCC 定时器溢出中断
②Port6 输入变化中断
③外部中断（P60/INT 引脚）
中断的控制通过中断屏蔽寄存器 IOC、总中断开启指令 ENI 和关闭指令 DISI 来控制。当有中断产生时，程序指针将指向中断向量
地址 008H，并将当前 PC 压栈，进入中断服务程序，可由 RF 寄存器来查询是何中断源，在离开中断服务程序及使能中断之前，必须清
除 RF 中的中断标志位以免重复中断。同时，中断服务程序中应保护原程序的环境(如：A 内容、标志位等)，返回中断时也应恢复原环
境的内容，并开启中断。
除了 RF 的 ICIF 位外，RF 中的其它位当有中断时标志位都置“1”，而不管中断屏蔽寄存器 IOCF 中相关的屏蔽位状态和 ENI 指令
是否执行。注意：读 RF 结果是 RF 与 IOCF 相与的结果。如图 2.17 所示，为中断产生电路。“RETI”指令是从中断返回并开中断(等于
执行 ENI 指令)
图 2.17 中断产生电路
软件中断
执行“INT”指令，将产生一个软中断，其中断向量为 001H(地址 002H～007H 预留，必须为 NOP)如下：
1 ORG 0OOH 2 JMP RESET ；复位地址(000H) 3 JMP INT1 ；软中断入口地址(001H) 4 NOP ;(002H) 5 NOP ;(003H) 6 NOP ;(004H) 7 NOP ;(005H) 8 NOP ;(006H) 9 NOP ;(007H) 10 JMP INT2 ;硬件中断入口地址(008H)
第七章 时钟分频系统
EM78 内置 8 位定时/计数器 TCC 和看门狗定时器、如下图 2.5 所示：
TCC 的时钟可以是内部指令周期时钟 CLK(Fosc/2 或 Fosc/4)或通过 TCC 脚输入的外部脉冲，其计数采用递增方式，从 O0开始计，
当不使用预分频器时，每隔一个指令周期或者有一个外部脉冲时 TCC 会加 1（TCC 响应延时时间为 2 个机器周期），当 TCC 计数至 FFH
（16 进制）时，在下一个计数发生时，将自动清零，并置 TCC 计数器溢出中断位 TCIF 如此往复。当 TCC 使用预分频器时，则外部或
内部信号经过预分频器分频后再输出给 TCC。
Tcc 输入波形图(CLKS=”0”)(见图 2.7)
TCC 和预分频器的控制主要由控制寄存器 CONT（Bit0～5）来完成,预分频器的分频系数由 PSR0～PSR2 决定;预分频器是分配给
TCC 或 WDT 使用可由 PAB 位来决定,同一时间预分频器只能给 TCC 或 WDT 其中之一使用。
注意二点;
(1)预分频器分配给 TCC 使用时(PAB=0),所有写入 TCC 的指令都将清除预分频器
(2)当预分频器分配给 WDT 使用时(PAB=1),WDT 和预分频器可被 WDTC 和 SLEP 指令清零。
看门狗定时器 WDT 是一片内自振荡式 RC 振荡器，即使外部振荡器被关闭（即工作在休眠模式），WDT 也一直在计数。当 WDT 被使
能，无论是在工作模式或休眠模式，若 WDT 超时，都将导致单片机复位,因此 WDT 主要用来防止单片机系统失控，一般 WDT 基本溢出周
期约 18ms（PAB=“0”），最大溢出周期约 2.3S（PAB=“1”）。在正常情况下，当 WDT 溢出之前，须通过 WDTC 指令来对 WDT 清零以防产
生复位。WDT 的工作状态由寄存器 CONT 中的 PAB、PSR2～PSRO 位，IOCE 的 WDTE 位（IOCE.7）、OTP 型 EM78X56 的结构选择寄存器 ENWDTB
位来控制（烧写芯片时设定）！
TIPS：『对于精简型的IC，很多功能是不能够动态改变的，所以烧写芯片时的配置很重要』
