第1章 SPCE061A 單晶片簡介.

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1 第1章 SPCE061A 單晶片簡介

2 電腦硬體組成 輸入單元(input unit) 輸出單元(output unit) 控制單元(control unit)
算術邏輯單元(arithmetic logic unit) 記憶單元(memory unit) 註：ＣＰＵ=ＡＬＵ+ＣＵ(Central Processing Unit) 每一單元可能由很多IC(晶片)組成

3 微處理器 computer(電腦、計算機)
microprocessor(微處理器)：將CU及ALU功能製作在一顆IC上，一顆IC有CPU功能，例80486,Pentium microcomputer(微電腦)：以microprocessor 為核心，再加上ROM、RAM模組，及輸入輸出裝置所組成的電腦。例如一般桌上型PC、筆記型電腦等 microcontroller(微控器、單晶片微電腦) 將CPU、ROM、RAM及IO埠、ADC、Timer、UART等元件製造在一顆IC晶片上，例8051

4 匯流排種類 位址匯流排(address bus)：單向、決定主記憶體容量 資料匯流排(data bus)：雙向、決定ＣＰＵ一次存取資料寬度
控制匯流排(control bus)：單向、ＣＰＵ與外界溝通的信號線 如：RD、WR、NMI、INTR、INTA、HOLD等

5 匯流排種類示意圖

6 常見微控器 Intel:8051 Atmel:89C51,89S51 Microchip:PIC16XX、PIC18XX、PIC24XX(16 bit)—資料bus TI(德州儀器)—MSP430(16bit)、C6XXX(DSP) SunPlus(凌陽)—SPCE061A(16bit)、SPCE3200(32bit) Holtek(盛群)—46RXX、48FXX(8bit)

7 8051特色 CPU:8 bit Freq:12MHz1MIPS(12 clock) ROM:4KB RAM:128 Bytes
IO Port:32 Pin Timer: 2組，16 bits (Timer0, Timer1) UART:1組 中斷來源：5個

8 一般微控器特色 CPU:8 bit /16bit/32 bit Freq:4/8/16/32/49MHz(RISC 架構，1 clock)
ROM:4KB/32KB/64KB/128KB RAM:128 Bytes/2KB/4KB IO Port:32 Pin Timer: 2組，16 bits 3組，4組 UART: 1組、2組 中斷來源：5個/14個/100個 WatchDog Timer ADC/DAC(8ch/16ch, 10bit/12 bit解析度) USB Ethernet

9 μ’nSP™家族的模組式結構圖 μ’nSP™（Microcontroller and Signal Processor）16 位元微處理器晶片（以下簡稱μ’nSP™）

10 μ’nSP™家族有以下特點 體積小、整合性高、可靠性好且易於擴展 具有較強的中斷處理能力 高性能價格比 功能強、效率高的指令系統
低消耗功率、低電壓

11 SPCE061A 簡介 SPCE061A是繼凌陽科技μ’nSP™系列產品SPCE500A等之後推出的16位元結構的微控制器。
適用於數位語音辨識應用領域的選擇。

12 SPCE061A性能(1) 16 位元μ’nSP™微處理器；
工作電壓：VDD 為 2.6~3.6V(CPU), VDDH 為 VDD~5.5V(I/O)； CPU 時脈：0.32MHz~49.152MHz； 內建2K Words的SRAM(RAM)； 內建32K Words的FLASH(ROM)； 可程式音頻處理； 2個16位元可程式計時器/計數器(可自動預設初始計數值)； 2個10位元DAC(數位-類比轉換)輸出通道； 32位通用可程式輸入/輸出埠； 14個中斷源可來自計時器A / B，時基；2個外部時脈輸入，鍵喚醒；具備觸鍵喚醒的功能；

13 SPCE061A性能(2) 鎖相迴路(PLL)振盪器提供系統時脈信號； 32768Hz即時時脈；
7通道10位元電壓類比-數位轉換器(ADC)和1個單通道的聲音專用類比-數位轉換器； 聲音類比-數位轉換器輸入通道，內建麥克風放大器和自動增益控制(AGC)電路； 具備串列設備介面(UART)； 具有低電壓重置(LVR)功能和低電壓監測(LVD)功能； 內建線上模擬電路ICE（In- Circuit Emulator）介面； 具有保密能力； 具有看門狗(WatchDog)功能（由實際型號決定）。

14 SPCE061A的結構

15 SPCE061APLCC84 封裝排列圖

16 SPCE061A PLCC84 實物圖

17 SPCE061A LQFP80 封裝接腳排列圖

18 接腳描述表 接腳名稱 接腳編號 類型 描 述 IOA[15:8] 46~39 輸入輸出 IOA[15:8]：雙向 IO 埠 IOA[7:0]
描 述 IOA[15:8] 46~39 輸入輸出 IOA[15:8]：雙向 IO 埠 IOA[7:0] 34~27 IOA[7:0]：可透過程式，設定成喚醒接腳 IOA[6:0]：與 ADC Line_In 輸入共用 IOB[15:11] 50~54 IOB[15:11]：雙向IO 埠。 IOB10~0 除用作普通的 IO 埠，還可作為以下功能 IOB10 57 IOB10：通用非同步串列資料發送接腳 Tx IOB9 58 IOB9：TimerB 脈寬調變輸出接腳BPWMO

19 IOB8：TimerA 脈寬調變輸出接腳APWMO
接腳描述表 IOB8 59 輸入輸出 IOB8：TimerA 脈寬調變輸出接腳APWMO IOB7 60 IOB7：通用非同步串列資料接收接腳Rx IOB6 61 IOB6：雙向 IO 埠 IOB5 62 IOB5：外部中斷源 EXT2 的反饋接腳 IOB4 63 IOB4：外部中斷源 EXT1 的反饋接腳 IOB3 64 IOB3：外部中斷源 EXT2 IOB2 65 IOB2：外部中斷源 EXT1 IOB1 66 IOB1：串列介面的資料傳送接腳 IOB0 67 IOB0：串列介面的時脈信號 DAC1 12 輸出 DAC1 資料輸出接腳 DAC2 13 DAC2 資料輸出接腳 X32I 2 輸入 32768Hz 晶體振盪輸入接腳 X32O 1 32768Hz 晶體振盪輸出接腳 VCOIN 70 PLL的RC濾波器連接接腳 AGC 16 AGC 的控制接腳

20 接腳描述表 MICN 19 輸入 麥克風負向輸入接腳 MICP 21 麥克風正向輸入接腳 V2VREF 14 輸出
電壓源 2.0V 產生 5mA 的驅動電流，可用作外部ADC Line_In 通道的最高參考輸入電壓，不可作為電壓源使用 MICOUT 18 麥克風1階放大器輸出接腳，接腳外接電阻決定AGC增益倍數 OPI 17 麥克風2階放大器輸入接腳 VEXTREF 23 ADC Line_In通道的最高參考輸入電壓接腳 VMIC 25 麥克風電源 VADREF 22 AD參考電壓(由內部 ADC 產生) VDD 5,69 邏輯電源的正向電壓 VSS 10,26,71 邏輯電源和 IO埠的參考地 VDDIO 37,38,56 IO埠的正向電壓接腳 VSSIO 35,36,48 IO埠的參考地 AVDD 24 類比電路（A/D、D/A 和 2V 穩壓源）正向電壓 AVSS 15 類比電路（A/D、D/A 和 2V 穩壓源）參考地 /RESET 68 以低電位做有效的重置接腳

21 測試模式時接高電位，正常模式時接地 GND 或懸浮
接腳描述表 SLEEP 49 輸出 睡眠模式(高電位啟動) ICE 7 輸入 啟動 ICE(高電位啟動) ICECLK 8 ICE 串列介面時脈接腳 ICESDA 9 輸入輸出 ICE 串列介面資料接腳 TEST 3 測試模式時接高電位，正常模式時接地 GND 或懸浮 ROMT 47 測試閃爍記憶體，正常模式時懸浮 N/C 55 正常使用時接地 4 6 PFUSE,PVIN 【1】 20,11 程式保密設定腳。使用者慎重使用。 【1】可將 PFUSE 接 5V，PVIN 接 GND 並維持 1秒以上即可，將內部保險絲熔化，此後就無法讀取和寫入快閃記憶體。

22 SPCE061A 系統的特性參數 特性參數 SPCE061A 工作電壓 2.6V~3.6V 最大工作速率 49.152MHz CPU
16位元μ’nSP™核心 SRAM 容量 2K 字(word) ROM 容量 (字) 32K 快閃記憶體 ROM 並行 I/O 埠 A IOA15~0 並行 I/O 埠 B IOB15~0 音頻輸出方式 DAC×2

23 SPCE061A 系統的特性參數 中斷源 TimerA/B 時脈信號產生器 外部中斷 觸鍵喚醒 喚醒源 IOA7~0 其他中斷源
計時器/計數器 雙 16 位元加計數計時器/計數器 雙通道 PWM 輸出 UART 具備 ADC 7 通道10位元電壓類比/數位轉換器 (ADC) 單通道聲音類比/數位轉換器 (ADC) 串列 SRAM 介面 具備 (凌陽格式 ) 晶體振盪電路 低電壓重定 低電壓監測 內置 ICE 介面 開機重置 麥克風放大器和 自動增益控制 單通道 省電功能 中斷控制功能 觸鍵喚醒功能

24 SPCE061A 最小系統原理圖

25 使用者目標板、PROBE、電腦三者之間的連接圖

26 PROBE實物連接圖

27 下載線實物連接圖

28 應用領域 家用電器控制器：冰箱、空調、洗衣機等白色家電 儀器儀錶：數位儀錶（有語音提示功能） 電錶、水錶、瓦斯 工業控制 智慧家居控制器
通訊產品：多功能錄音電話、自動總機、語音信箱、數位錄音系統產品 醫療設備、保健器械（電子血壓計、紅外體溫監測儀等） 體育健身產品（跑步機等） 電子書籍（兒童電子故事書類）、電子教學設備等 語音識別類產品（語音識別遙控器、智慧語音互動式玩具等）