TLCS－870／C1...2011/08/01 ·...

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TLCS－８７０／Ｃ１

e-learning

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東芝マイコン

ロードマップ


東芝のマイコンは、オリジナルの8ビット／16ビットMCUからMIPS系のRISC、

ARMコアまで幅広いラインアップを持っています。

このｅ－ｌｅａｒｎｉｎｇでは、TLCS－８７０/Ｃ１シリーズに関しての説明をします。


各シリーズの特徴

TLCS-870ファミリ

870/Xシリーズ

870/C1シリーズ

870 870/X 870/C 870/C1大動作周波数 8MHz 20MHz 16MHz 16MHz

小命令実行時間 500ns 200ns 250ns 62.5ns

アドレス空間 64KB 1MB 64KB 128KB

割り込みベクタ 15 63 31 63

命令セット 129種412命令 181種842命令 132種731命令 133種732命令

動作電圧範囲 2.7～5.5V 2.7～5.5V 1.8～5.5V 1.8～5.5V

TLCS-870ファミリ

・拡張命令追加で

処理力ＵＰ・

C言語の適合性強化・低ノイズ化・低電圧

/低消費電力化

＊シリーズの良値です。実際の動作条件は製品により異なりますので、ご使用の際は、各製品のデーターブックを御参照ください。


870シリーズ

870/Cシリーズ・

16ﾋﾞｯﾄと同等レベルの処理能力・アドレス空間拡張

128kバイト性能


TLCS-870/C1シリーズの3つの特長

FLASHマイコンに標準で機能を搭載

アドレス空間を大アドレス空間を大128K128Kバイトまで拡張バイトまで拡張

メモリ管理にセグメント方式を採用

1命令サイクル1クロックで動作

(低い周波数で高速処理を実現)

処理速度向上処理速度向上

オブジェクト効率に影響を与えることなく、アドレス空間を拡張、コードとデータ、それぞれを専用アドレスで独立して管理する東芝独自のセグメント方式を採用

同一クロックでTLCS-870/Cシリーズの４倍の処理速度

870/C :

8MHz ＜内部

2MHz＞

870/C1 :

8MHz ＜内部

8MHz＞

新方式

1マシンサイクル

コード

データ

コード

データ

追加コード

従来セグメント方式

オンチップデバッグ機能サポートオンチップデバッグ機能サポート


ホスト

システム

オンチップデバッグエミュレータターゲット

システム

制御用I/F ケーブル

USBケー

ブル


説明内容一覧

１．基本アーキテクチャ

１）システムクロック

２）アドレスセグメント方式

３）汎用レジスタ

４）割り込み制御

５）オンチップデバック機能

２．メモリ空間

３．モード遷移


４．基本周辺回路

１）システム制御回路

２）タイマ回路

３）ＡＤ変換回路

４）シリアル通信回路

５）インタフェース

５．東芝マイコン製品紹介


１．基本アーキテクチャ



870、870/X、870/Cの各シリーズが、1マシンサイクル＝４クロックに対して、

870/C1シリーズは、1マシンサイクル＝1クロックで動作します。


システムクロック

コアのアーキテクチャを見直し1マシンサイクルを１クロックにしました。

８７０

８７０/Ｘ

８７０/Ｃ

シリーズ


内部クロック１

内部クロック２

内部クロック３

内部クロック４

８７０/Ｃ１

シリーズ

４システムクロックで、命令フェッチ


内部クロック１

１システムクロックで、命令フェッチ

従来に比べ、4倍のパフォーマンスを実現！




命令実行サイクルの短縮化をおこないました。

８７０

８７０/Ｘ

８７０/Ｃ

シリーズ８７０/Ｃ１

シリーズ


アドレス

命令レジスタ

実行

fetchdecode

execute

命令1

命令1


アドレス

命令レジスタ

実行

fetchdecode

execute

命令1

CPUクロックの単相化によって、

全周辺ＩＰの単相化を実現！

命令

例

マシンサ

イクル数

クロック数

870/C 870/C1

LD A,(X) 3 12 3LD (X),A 3 12 3CMP A,n 2 8 2CALL mn 6 24 6JR $+2+d 4 16 4

1/4



アドレスセグメント方式

従来の８７０／Ｃシリーズでは、アドレス空間が６４ｋｂｙｔｅでしたが、８７０/Ｃ１

シリーズでは、アドレスセグメント方式を採用し、６４ｋｂｙｔｅ以上のアドレス空

間へのアクセスを可能にしました。

・アドレスバス幅を拡張すると・・・

アドレスを指定する

オペランド部分が増大オペランド部分が増大アドレスを指定するレジスタ長が増大レジスタ長が増大

オペランドオペコードオペランドオペランド

オペランドオペコードオペランド

アドレス空間16bit

アドレス空間20bit

PC

16bitＰＣ

20bit

・メモリバンクにして切り替えると

メモリバンク切り替え命令でオブジェクトサイズ増大オブジェクトサイズ増大処理速度低下処理速度低下

バンク0

切り替え命令

バンクnバンク1

切り替え命令

切り替え命令

従来の技術の問題点

PC




アドレスセグメント方式とは・・・

コードとデータのアドレス空間を独立して管理する方式です。命令セットはそのままでアクセスできるアドレス空間の拡張が可能です。

プログラム領域とは別に

データ領域をもっている（大：64KB）

切り替えは自動処理

・コード効率/パフォーマンスが変わらず、

大128KBまでアドレス空間拡張が可能。

・コード（プログラム）領域とデータ領域の

切換を意識する必要がない。




MAIN

section code abs=0x1000

LD

HL,MSG_TBLCALL

PUT_STRINGS・・・

PUT_STR:LD

A,(HL+)CMP

A,0xffJR

T, RET

LD

(P0DR),AJR

PUT_STR

TABLE section romdata

abs=0x1000

MSG_TBL :DB

0x03, 0x05, 0x08 ,0xff

0xffff

0x0000

0xffff

0x0000

0x1000 0x03, 0x05, 0x08 ,0xff

0x1000 LD

HL,MSG_TBLCALL

PUT_STR

LD

A,(HL+)CMP

A,0xffJR

T, RETLD

(P0DR),AJR

PUT_STR

データ用アドレス空間転送命令で、ソース、デ

ィスティネーションとして

アクセスされる領域

コード用アドレス空間オペコード、オペランド

としてアクセスされる

領域

アドレス空間の切

り替えはCPUが

自動的に実行

データセグメント

データ領域に定義することで、データセグメ

ントに格納される。

コードセグメント

コード領域に定義する

ことで、コードセグメ

ントに格納される。

アドレス空間の切り替えはCPUが自動的に実行します。



汎用レジスタ

870/Ｃ１シリーズは、バンク０、バンク１の汎用レジスタを持ってます。

・W，A，B，C，D，E，H，L レジスタ

・・・

8ビット長

WA, BC, DE, HL の組み合わせで16ビットレジスタとして使用も可能

・IX，IY レジスタ

・・・16ビット長固定

D E

B C

H L

W A

I Y

I X

BANK0

8bit

16bit

D E

B C

H L

W A

I Y

I X

BANK1

8bit

16bit


割り込み制御回路

TLCS-870/C1シリーズには、割り込み要因を制御する割り込み制御回路が内蔵されてい

ます。各々の割り込みは、ベクタアドレスを持ってます。

割り込み要因は、リセットを含む４要因がノンマスカブル割り込みで、その他はすべてマス

カブル割り込みです。複数のマスカブル割り込みが同時に発生した場合、割り込み優先

順位変更制御レジスタ(ILPRS) の設定で優先順位を変更できます。（同じ優先順位の場

合は、基本優先順位の順番で、決まります。）

割り込みＡ（基本優先順位５）

（優先順位LEVEL０に設定）

１２３４５１２

５マシンサイクル命令（例）

割り込みB（基本優先順位６）

（優先順位LEＶEL１設定）

割り込みA

割り込みB

割り込みC

割り込みBの処理を実行

基本優先順位

５

６

７

割り込み

優先順位

LEVEL０～３

LEVEL０～３

LEVEL０～３

順位変更不可

レジジスタで4段階に設定可能

例えば、図のように割り込み要因に合わせて、優先順位変更が可能です。

割り込み要因発生！



割り込み制御回路

個別割り込み要因

個別割り込み許可

割り込みマスタ許可

３つ揃って割り込み発生

割り込みラッチ（ＩL）

割り込み許可レジスタ（ＩER）

割り込みマスタ許可フラグ（ＩＭＦ）

割り込み処理は、個別割り込みラッチ、割り込み許可レジスタでの個別

割り込み許可、割り込み許可フラグ（IMF)の3条件が揃うと発生します。

個別割り込みラッチは、各周辺機能での割り込み要因が発生したとき

に自動的にセットされます。個別割り込み許可、割り込み許可フラグ

（IMF)は、割り込み許可レジスタで設定します。




オンチップデバック機能

８７０/Ｃ１シリーズには、オンチップデバック機能があります。マイコンを基板に実装した状態で、デバックが可能です。

ＦＬＡＳＨマイコンに標準搭載

ホスト

システム

オンチップデバッグエミュレータ

ターゲットシステム

制御用I/F ケーブル

USBケーブル

マイコン実装


２．メモリ空間



メモリ空間

データ領域とコード領域

TLCS-870/C1シリーズのアドレス空間は、演算命令などのソース、ディスティネ

ーションとしてアクセスされるデータ領域と、命令のオペコード、オペランドとして

アクセスされるコード領域からなっています。

データ領域、コード領域とも、それぞれ独立した64Kバイトのアドレス空間を持ち

ます。

64KBオペコード、オペランド

ベクタテーブル

コード領域

64KB

SFRRAM

データ領域フラッシュメモリ


CPUコアが実行している命令から自動的に判別

するためにユーザーがソフトウエアを組むときに

意識する必要はありません。


３．モード遷移



モード遷移


TLCS-870/C1シリーズは、システムクロックとして、高周波クロック、低周波クロ

ックの選択ができます。動作モードは、シングルクロックモード、デュアルクロック

モードの及びストップモードに分類されています。

・シングルクロックモード

高周波クロック

低周波クロック

発振

停止

・デュアルクロックモード



発振停止

発振

or

・ストップモード



停止

停止

内部高周波

クロック用

発振回路

外部高周波

クロック用

発振回路

外部低周波

クロック用

発振回路

XIN

XOUT

XTOUT

XTIN

クロックジェネレータ

クロック制御回路

発振回路動作/停止を制御


システムクロック制御


モード遷移


動作モード動作説明メイン

クロック高周波

クロック

低周波

クロック

シングルクロックモード

NORMAL1モード CPU 、周辺回路を高周波クロック(fcgck)で動作させるモードです。高周波動作停止

IDLE1モードCPU およびウォッチドッグタイマを停止し、周辺回路を高周波クロック(fcgck)で

動作させるモードです。

高周波動作停止

IDLE0モード高周波発振回路とタイムベースタイマのぞき、CPU および周辺回路を停止させ

るモードです。

高周波動作停止

デユアルクロックモード

NORMAL2モードCPUを高周波クロック(fcgck)で動作させ、周辺回路を高周波クロック

(fcgck)も

しくは、低周波クロック(fs)で動作させるモードです。

高周波動作動作

IDLE2モードCPU およびウォッチドッグタイマを停止し、周辺回路を高周波クロック(fcgck)、

低周波クロック(fs)で動作させるモードです。

高周波動作動作

SLOW2モード高周波(fcgck)を動作させたまま、

CPU及び周辺回路を、低周波クロック(fs)で

動作させるモードです。

低周波動作動作

SLOW1モード高周波クロック用発振回路の動作を停止させ、CPU コア, 周辺回路を低周波ク

ロック(fs)で動作させるモードです。

低周波停止動作

SLEEP１CPU およびウォッチドッグタイマを停止し、周辺回路を低周波クロック(fs)で動

作させるモードです。


SLEEP0低周波発振回路とタイムベースタイマのぞき、CPU および周辺回路を停止させ

るモードです。


ストップモード発振回路を含めシステムの動作をすべて停止し、停止直前の内部状態を低消

費電力で保持するモードです。－停止停止

TLCS-870/C1シリーズは、多種多様な動作モードを選択する事が出来ます。


モード遷移


各モードは、コマンド実行、

割り込み等で遷移します。

ＲＥＳＥＴ解除後は、

ＮＯＲＭＡＬ１モードになります。

ＩＤＬＥ１

モード

ＩＤＬＥ２

モード

ＩＤＬＥ０

モード

NORMAL1

モード

NORMAL２

モード

ＳＬＥＥＰ１

モード

ＳＬＥＥＰ０

モード

SLOW１

モード

SLOW２

モード

ＳＴＯＰモード

コマンド

割り込み

コマンド

割り込み

コマンド

割り込み

コマンド

コマンド

コマンド

コマンド

コマンドTBT解除

TBT解除

コマンド

コマンド

コマンド

・デュアルクロックモード

・ストップモード・シングルクロックモード

高周波動作、低周波動作

の切り替え時は、双方の

クロックが動作中であるこ

と！

コマンド

STOP解除信号

コマンド

STOP解除信号

コマンド

STOP解除信号


４．周辺回路




周辺回路

ここでは、ＴＭＰ８９ＦＭ４６を例に周辺回路の機能について説明をします。

ウォッチドックタイマ(WDT)

キーオンウェークアップ(KWI)

オンチップデバック(OCD)

システム制御回

路

１６ビットタイマカウンタ(TCA)

８ビットタイマカウンタ(TC0)

時計専用タイマ(RTC)

タイマ回路

非同期型シリアルインタフェース（UART）

シリアルバスインタフェース（ＳＢＩ）

同期式シリアルインタフェース（ＳＩＯ）

シリアル通信回路

１０ビットＡＤコンバータ(ADC)

ＡＤ変換回路

パワーオンリセット(POR)電源電圧検知回路(LVTD)

ポート（Ｉ/O）

インタフェース



・ウォッチドックタイマ（ＷＤＴ）

ウォッチドックタイマは、ノイズなどの原因による誤動作やデッドロック状態を速やかに検

出し、正常な状態に戻すこと目的としたフェールセーフ機能です。

ウォッチドックタイマカウンタがオーバーフローする前に、ウォッチドックカウンタのクリアコマンドを

実施するようにプログラミングします。クリアコマンドが実施されず、オーバーフローが発生すること

で、正常にプログラムが実行されてないと、ユーザー側で判断するための機能です。

オーバーフロー

カウンタ値

クリア

コマンドクリア

コマンド実行時間

クリアコマンドが実行され

ず、オバーフローが発生し

ます。

クリア

コマンド

システム制御回路

ウォッチドッグタイマによる暴走検出信号は、

ウォッチドッグ割り込み要求信号、またはウ

ォッチドッグタイマリセット信号のいずれか

をプログラムで選択することができます。



・ウォッチドックタイマのオーバーフロー時間は、システムクロックの周波数によって４段階

に設定できます。詳細は各製品のデータブックを参照してください。

以下にオーバフロー時間の例を示します。

システムクロック(fcgck/fs)

10MHz32.768kHzDVCK9=0

（注）

DV9CK=1 （注）

設定① 26.21ms 62.50ms 62.5ms

設定② 104.86ms 1250.00ms 250ms

設定③ 419.43ms 1.000s 1.000s

設定④ 1.678s 4.000s 4.000s

（注）DV9CKは、デバイダ9段目の入

力クロック選択ビットです。設定により、ウォッチドックタ

イマのオーバーフロー時間は異

なります。

・ウォッチドックタイマ（ＷＤＴ）システム制御回路

例えば、fcgck

= 10 [MHz]時に、WDCTR<WDTT> =“0y00”

SYSYCR<DV9CK> =“0y0”に設定すると、オーバフロー時間は

216/ fcgck

= 26.21ms

となります。



パワーオンリセット回路は、電源投入時にリセットを発生させます。

パワーオンリセット(POR)/電源電圧検知回路(LVTD)

パワーオンリセット

電源投入時に、電源電圧がパワーオンリセットの解除電圧以下の間、パワーオンリセット信号が発生し、マイ

コンをリセットします。電源電圧がパワーオンリセットの解除電圧を超えるとパワーオンリセット信号が解除さ

れます。

安定した電圧に達するまでリセットをかけることで、マイコンの不安定動作を防ぎます。

ウォーミングアップカウンタクロック

パワーオンリセット信号

CPU/周辺回路リセット信号

tVDD

tPWUP

Vproff

動作電圧

電源電圧電源電圧が、解除電圧(Vpoff

)に達したらパワーオンリセット

を解除し、ウォーミングアップ動作を始めます。

ウォーミングアップ時間(tPWUP

)終了後、

内部のCPU/周辺回路リセット信号が解

除されます。

電源投入時から、動作電圧に到達する

時間に規定(tVDD

)があります。



電圧検出用のコンパレータはヒステリシス構

造では無いため、電源電圧(VDD)が検出電圧

(VDxLVL)近辺ではINTVLTD 割り込み要求が頻

繁に発生する場合があります。また、電源電

圧が下降したときだけでなく、上昇して検出

電圧になったときにもINTVLTD 割り込み要求

が発生する場合があります。


電源電圧検知回路は、電源電圧の低下を検出します。

電源電圧検知

電源電圧の低下を検出し、割り込み要求、または、電圧検出リセット信号を発生します。検出電圧レベルはレ

ジスタで固定値を選択できます。

INTVLTD割り込み要求

パワーオンリセット信号

検出電圧レベル(VDxLVL)

電源電圧

電源電圧＜検出電圧(VDxLVL)になると、電圧検

出リセット信号が発生します。電源電圧＜検出

電圧(VDxLVL)の間、電圧検出リセット信号が発

生され続けます。

電圧検出用のコンパレータはヒステリシス構

造では無いため、電源電圧(VDD)が検出電圧

(VDxLVL)近辺ではINTVLTD 割り込み要求が頻

繁に発生する場合があります。また、電源電

圧が下降したときだけでなく、上昇して検出

電圧になったときにもINTVLTD 割り込み要求

が発生する場合があります。

割り込み要求の発生許可、リセット信号の発生許可

は、

レジスタで選択します。

システム制御回路パワーオンリセット(POR)/電源電圧検知回路(LVTD)



キーオンウェークアップ回路は、ＳＴＯＰ端子以外にＳＴＯＰモードを解除できる外部信号を

割り当てる機能です。８端子の割り当てが可能で、解除信号のレベル（HIGH or LOW）を

選択できます。

・キーオンウェークアップ（KWU)

STOP

KWI0

KWI7

ＣＰＵ

・・・

立下りエッジ/LOWレベル

でＳＴＯＰモードを解除

各端子ごとに、許可/禁止、HIGHレベル/LOWレベル

でのＳＴＯＰモード解除が設定できる。




オンチップデバック回路は、RTE870/C1 オンチップデバッグエミュレータを使用するこ

とによりオンボード環境でのソフトウェアデバッグ作業を行うことができます。以下はオン

チップデバックエミュレータの接続例です。

・オンチップデバック（ＯＣＤ)

VDD


OCDCK(P20)

OCDIO(P21)

RESET

MODE

XIN

XOUT

VSS

オンチップデバック時

MCUモード時

RESET制御

他の部品

VDD 制御用I/Fケーブル

TMP89FM46ARTE870/C1

オンチップデバックエミュレータ

ホスト

シ

ステム

USB

ケーブル

クロック制御

データ制御



・８ビットタイマカウンタ（ＴＣ０）

独立して使用できる８ビットタイマを２つ内蔵してます。２つのタイマ接続して１６ビットタイマ

として使用も可能です。タイマモード、イベントカウンタモード、パルス幅変調（ＰＷＭ）出力

モード、プログラマブルパルス出力（ＰＰＧ）モードの4種類のモードがあります。

・8ビットタイマモード

/

16ビットタイマモード

内部クロックでカウントアップするモードです。指定した時間で定期的に割り込みを発生させる事ができます。

タイマカウンタ動作モードの種類

・8ビットイベントカウンタモード

/

16ビットイベントカウンタモード

外部入力端子の信号の立下り回数をカウントするモードです。指定した回数で割り込みを発生させる事ができ

ます。ＬＯＷ，ＨＩＧＨパルスとも2マシンサイクルの幅が必要です。

・8ビットパルス幅変調（ＰＷＭ）出力モード

/

12ビットパルス幅変調（ＰＷＭ）出力モード

一定の周波数でパルスを出力するモードです。出力パルスのデューティー比は、7ビット（16ビットモード時：12ビ

ット）の付加パルス機能により、任意に変更できます。

・8ビットプログラマブルパルス出力（ＰＰＧ）モード

/

16ビットビットプログラマブルパルス出力（ＰＰＧ）モード

周波数及びデューティー比を任意に変更し、パルスを出力するモードです。

タイマ回路


例えば、fcgck

= 10 [MHz]時の少分解能、大分解能、大設定時間は、以下になります。少分解能

= fcgck

=

10MHz = 100ns

大分解能

= fcgck(10MHz) / 211

= 4.888125kHz = 204.8μs 大設定

= 大分解能(204.8μs) ×

カウンタ数(FFh) = 52.224ms


・８ビットタイマカウンタ（ＴＣ０）

分解能大設定時間

fcgck=10MHz fs=32.768kHz fcgck=10MHz fs=32.768kHz

8ビット

タイマモード

大値 204.8μs 488.2μs 52.2ms 124.5ms

小値 100ns 122.1μs 25.2us 31.1ms

16ビット

タイマモード

大値 204.8μs 488.2μs 13.4s 32s

小値 100ns 122.1μs 6.6ms 8s

8ビットPWMモード

大値 204.8μs 488.2μs 7ﾋﾞｯﾄ周期/周期X226.2ms/52.4ms

7ﾋﾞｯﾄ周期/周期X262.5ms/125ms

小値 100ns 122.1μs 7ﾋﾞｯﾄ周期/周期X212.8μs/25.6μs

7ﾋﾞｯﾄ周期/周期X215.6ms/31.3ms

12ビットPWMモード

大値 204.8μs 488.2μs 8ﾋﾞｯﾄ周期/周期X1652.4ms/838.9ms

8ﾋﾞｯﾄ周期/周期X16125ms/2000ms

小値 100ns 122.1μs 8ﾋﾞｯﾄ周期/周期X1625.6μs/409.6μs

8ﾋﾞｯﾄ周期/周期X1631.3ms/500ms

8ビットPPGモード

大値 204.8μs 488.2μs 52.2ms 124.5ms

小値 100ns 122.1μs 25.2us 31.1ms

16ビットPPGモード

大値 204.8μs 488.2μs 13.4s 32s

小値 100ns 122.1μs 6.6ms 8s

・各モードでの、分解能／大設定時間は、システムクロックの周波数によって8段階(システムクロックが、

低周波クロックの場合は3段階）の選択ができます。詳細は各製品のＴＤを参照してください。

以下に、分解能／大設定時間値を示します。

タイマ回路



・１６ビットタイマカウンタ（ＴＣA）

独立して使用できる１６ビットタイマを２つ内蔵してます。タイマ、外部トリガタイマ、イベン

トカウンタ、ウィンドウ、パルス幅測定、プログラマブルパルスジェネレート（ＰＰＧ）出力の

６つのモードがあります。ここでは、外部トリガタイマ、ウィンドウ、パルス幅測定、の３つ

のモードについて説明します。

・外部トリガタイマモード

外部入力信号の指定したエッジにより、タイマカウントをスタートし内部クロックでカウントアップするモードで

す。また、指定した逆方向のエッジでタイマカウントのストップ＆クリアをすることもできます。

・ウィンドウモード

外部入力信号の指定したレベル（LOW or HIGHに選択）が入力されている期間中にタイマカウントを行います。

指定した逆方向のレベルが入力されている期間はタイマカウントを停止し、再度指定されたレベルが入力され

ると、タイマカウントを継続動作します。

・パルス幅測定モード

外部入力端子から指定したエッジによりタイマカウントをクリア＆スタートさせ、指定した逆方向のエッジでタイマ

カウント値をキャプチャします。キャプチャした数値でパルス幅の測定が可能です。

タイマカウンタ動作モードの種類

タイマ回路



分解能大設定時間

fcgck=10MHz fs=32.768kHz fcgck=10MHz fs=32.768kHz

大値 102.4μs244.1μs

6.7s16s

小値 200ns 13.1ms

・各モードでの、分解能／大設定時間は、システムクロックの周波数によって4段階(システムクロ

ックが、低周波クロックの場合は固定）の選択ができます。タイマ、外部トリガタイマ、ウィンドウ、

パルス幅測定、プログラムジェネレート出力（ＰＰＧ）での、分解能／大設定時間値は同一です。

詳細は各製品のＴＤを参照してください

以下に、分解能／大設定時間値を示します。

・１６ビットタイマカウンタ（ＴＣA）タイマ回路

例えば、fcgck

= 10 [MHz]時の少分解能、大分解能、大設定時間は、以下になります。少分解能

= fcgck

/ 2 =

5MHz = 200ns

大分解能

= fcgck(10MHz) / 210

= 9.765625kHz = 102,4μs 大設定

= 大分解能(102,4μs) ×

カウンタ数(FFFFh) = 6.710784s



・時計専用タイマ（ＲＴＣ）

時計専用タイマは、低周波クロック(fs=32.768kHz）を使って、設定された時間毎

に割り込みを発生することができます。

設定時間は、下記８種類から選択できます。

・1.00s

・0.250s

・62.5ms

・15.62ms

・0.500s

・125.0ms

・31.25ms

・7.81ms

タイマ回路



・10ビットＡＤコンバータ（ＡＤＣ）

10ビットＡＤコンバータは、アナログ値をデジタル値に変換する回路です。アナログ用基準

電圧を１０２４（２１０）分割し、入力したアナログ電圧をデジタル値に変換します。

ADコンバータ動作モードの種類

・シングルモード

指定されたアナログ入力端子のＡＤ変換

を1回だけ行うモードです。

・リピートモード

指定されたアナログ入力端子のＡＤ変換

を繰り返し行うモードです。

0 1 2 3 1021 1022 1023 1024

01H

02H

03H

3FDH

3FEH

3FFH

ＡＤ変換値

アナログ入力値

VREF－AVSS

1024×

アナログ入力電圧値とＡＤ変換値

(typ.)の関係は、以下のようになりま

す。

ＡＤ変換回路



・10ビットＡＤコンバータ（ＡＤＣ）

・ＡＤコンバータの変換時間は、システムクロックの周波数によって6段階に設定でき

ます。変換時間のMin/Max値は、15.6μs/156.0μsとなっております。なお、

VREF(アナログ用基準電圧）によるＡＤ変換時間の制限があります。詳細は各製品のデ

ータブックを参照してください。

以下に、ＡＤ変換時間を示します。

システムクロック(fcgck)

変換時間 10MHz 8MHz 4MHz 2MHz 1MHz 0.25MHz

39/fcgck －－－ 19.5μs 39.0μs 156.0μs

78/fcgck －－ 19.5μs 39.0μs 78.0μs －

156/fcgck 15.6μs 19.5μs 39.0μs 78.0μs 156.0μs －

312/fcgck 31.2μs 39.0μs 78.0μs 156.0μs －－

624/fcgck 62.4μs 78.0μs 156.0μs －－－

1248/fcgck 124.8μs 156.0μs －－－－

ＡＤ変換回路

VAREF=4.5～5.5V時

VAREF=2.7～5.5V時

VAREF=2.2～5.5V時

15.6μs以上

31.2μs以上

124.8μs以上

変換時間は、アナログ基準

電圧( VAREF)によって以下

の時間以上を確保するよう

に設定してください。



・同期式シリアルインタフェース(SIO)

同期式シリアルインタフェースは、転送クロックに同期したデータの送信／受信を行

います。また、3種類の転送モードがあります。

SCLK

SO

SI

T0 T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7

R0 R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7

T0～T7：

送信データR0～R7：

受信データ

8ビット送信モード

8ビット受信モード

8ビット送受信モード

転送モードの種類転送タイミング

・転送クロック（立ち下がりエッジ/立ち上がりエッジ）

・転送ボーレート（次ページで説明）

・転送フォーマット（MSBファースト/LSBファースト）制御レジスタで選択可能


立ち下がりエッジでデータ送信/立ち上がりエッジでデータ受信、

LSBファースト転送フォーマットでの送受信モードタイミング例を

以下に示します。



・転送ボーレート

内部転送クロック使用時のボーレートは、システムクロックの周波数によって７段階(

システムクロックが、低周波クロックの場合は固定）の選択ができます。

外部転送クロック使用時のボーレートは、システムクロックの周波数によっ

て使用できる大ボーレート値が決まります。詳細は、各製品のデータブッ

クを参照してください。

システムクロック(fcgck or fs)

fcgck=4MHz fcgck=8MHz fcgck=10MHz fs=32.768kHz1ビット時間

（μs）

ボーレート

(bps)

1ビット時間

（μs）

ボーレート

(bps)

1ビット時間

（μs）

ボーレート

(bps)

1ビット時間

（μs）

ボーレート

(bps)

0.5 2M 0.25 4M 0.2 5M 244 4k

・同期式シリアルインタフェース(SIO)

以下に、内部／外部転送クロックの大ボーレート値を示します。


例えばfcgck

= 10 [MHz]時に、SIO0CR<SIOCKS>=“0y110”

に設定すると、1ビット時間、ボーレート(bps)は、下記になります。1ビット時間

=

fcgck(10MHz）/ 2 = 5MHz = 0.2μsボーレート(bps) = 1s / 0.2μs(1ビット時間）

= 5M(bps)



・非同期型シリアルインタフェース（UART）

非同期型シリアルインタフェースは、転送クロックを必要としない２線式の通信形式で、

データの送信/受信を行います。内部のサンプリングクロックを使用し、スタートビット/デー

タ/パリティビット/ストップビットの認識を行います。

転送データフォーマット

パリティービット＝無ストップビット＝1Bit

パリティービット＝無ストップビット＝2Bit

パリティービット＝有ストップビット＝1Bit

パリティービット＝有ストップビット＝2Bit

転送フレーム

Start Bit0 Bit1 Bit2 Bit3 Bit4 Bit5 Bit6 Bit7 Stop1

１２３４５６７８９１０１１１２

Start Bit0 Bit1 Bit2 Bit3 Bit4 Bit5 Bit6 Bit7 Stop1 Stop2

Start Bit0 Bit1 Bit2 Bit3 Bit4 Bit5 Bit6 Bit7 Parity Stop1

Start Bit0 Bit1 Bit2 Bit3 Bit4 Bit5 Bit6 Bit7 Parity Stop1 Stop2

パリティービットとストップビットを選択し、転送データの方式を決定し

ます。

転送データフォーマットの例を以下に示します。

・転送ボーレート

・赤外線データフォーマット出力モード


・パリティー（偶数/奇数）

制御レジスタで選択可能



ボーレート

(bps)システムクロック

(fcgck)

4MHｚ 4.19MHz 8MHz 10MHz

128000通信可否 ○ ○ ○ ○

誤差＋0.81% －0.80% ＋0.81% ＋0.81%

115200通信可否 ○ － ○ ○

誤差＋2.12% － +2.12% ＋2.12%

76800通信可否 ○ － ○ ○

誤差＋2.12% －－0.79% －1.36%

62500通信可否 ○ ○ ○ ○

誤差 0% －1.41% 0% 0%

57600通信可否 ○ － ○ ○

誤差＋2.12% －－0.44% －1.36%

38400通信可否 ○ ○ ○ ○

誤差－0.79% +0.57% +0.16% －1.17%

・転送ボーレートシステムクロックによって、使用できるボーレートが決まります。

以下に、システムクロ

ックと一般的なボーレートの関係と、その生成ボーレートの誤差を示します。

ボーレート

(bps)システムクロック

(fcgck)

4MHｚ 4.19MHz 8MHz 10MHz

19200通信可否 ○ ○ ○ ○

誤差＋0.16% －0.57% ＋0.16% －0.79%

9600通信可否 ○ ○ ○ ○

誤差＋0.16% ＋0.34% ＋0.04% ＋0.16%

4800通信可否 ○ ○ ○ ○

誤差＋0.04% －0.18% －0.01% －0.08%

2400通信可否 ○ ○ ○ ○

誤差＋0.01% ＋0.11% ＋0.01% ＋0.04%

1200通信可否 ○ ○ －－

誤差 0% －0.10% －－

・非同期型シリアルインタフェース（UART）シリアル通信回路

例えば、fcgck

= 4 [MHz]時に、UART0CR2<RTSEL>=“0y000”、UART0DR = 0x19 に設定すると、fcgck

/ (16 ×(UART0DR+1)) = 9615 [baud]となり、9600[baud] (+0.16%)を生成することができます。

詳細は、各製品のデータブックを参照してください。



・シリアルバスインターフェース(SBI)

シリアルバスインターフェースは、Ｉ２Ｃバス規格に準拠したシリアルバス通信及び、独自のフリ

ーフォーマット通信をおこないます。

Ｓ

：スタートコンディション

R/W

：方向ビット

ACK ：アクノリッジビット

Ｐ：ストップコンディション

Ｒ

／

ＷＳ

Ａ

Ｃ

Ｋ

Ａ

Ｃ

Ｋ

Ａ

Ｃ

ＫＰ

８ビット１~８ビット１~８ビット

１回複数回可

Ｉ２Ｃバスフォーマット・アドレッシングフォーマット

・アドレッシングフォーマット（再スタートあり）

Ｒ

／

Ｗ

ＳＡ

Ｃ

Ｋ

Ａ

Ｃ

Ｋ

１~８ビット

１回

Ｒ

／

Ｗ

ＳＡ

Ｃ

Ｋ

Ａ

Ｃ

Ｋ

１１

１

１

１１~８ビット１１

Ｐ

複数回可１回複数回可

８ビット８ビット

Ｒ

／

Ｗ

ＳＡ

Ｃ

Ｋ

Ａ

Ｃ

Ｋ

Ａ

Ｃ

Ｋ

Ｐ

８ビット１~８ビット１~８ビット

１回複数回可

１１１

フリーデータフォーマット


SDA

SCL

デバイス１デバイス２デバイスｎ

SDA

SCL

SDA

SCL

・・・・・

VDD

Ｉ2Cバスフリーデータフォーマット

SDA

SCL

デバイス１デバイス２

SDA

SCL

複数とのデバイスの通信が可能です。１つのマスタと１つのスレーブの同士で通信します。



・ポート(I/O)

ポートは、外部とのインターフェースに使用できます。Ｐ０ポート、Ｐ１ポート、Ｐ２ポー

ト、Ｐ４ポート、Ｐ７ポート、Ｐ８ポート、Ｐ９ポート、ＰＢポートの8種類４２端子あり、各端子

は、個別に入力/出力の設定が行えます。また、他の内部周辺回路機能端子と兼用とな

っているものもあります。


・汎用入力各端子の入力データは、PxPRDレジスタで確認で

きます。また、内部抵抗でのプルアップをプログ

ラマブルに行うことも可能です。

・汎用出力PxDRレジスタに設定した値が出力されます。ま

た、オープンドレイン出力/ＣＭＯＳ出力の選択

が可能です。

・機能入力他の内蔵周辺回路の入力機能端子として使用しま

す。

・機能出力他の内蔵周辺回路の出力機能端子として使用しま

す。

Pxは、P0,P1,P2,P4,P7,P8,P9,PB

に対応します。 VDD

PxDR

PxFC

機能出力

機能入力

S0

1

PxCR

PxOUTCR

PxPU

VDD

端子

以下にポート構成例を示します。

PxPRD



・ポート(I/O)

ポートの制御は、以下に示すレジスタにより制御します。


･PxDR

レジスタ

出力データを設定するためのレジスタです。ポートが「出力モード」に設定されている場合、

PxDR

に設定した値

が各ポートから出力されます。

･PxPRD

レジスタ

入力データを読み込むためのレジスタです。ポートが「入力モード」に設定されている場合、PxPRD

を読み出すと

現在のポート入力状態を読み出すことができます。

･PxCR

レジスタ

ポートの入出力を切り替えるためのレジスタです。ポートの「入力モード」と「出力モード」を切り替えることができま

す。

･PxFC

レジスタ

各ポートの兼用機能出力を有効にするためのレジスタです。ポート毎に用意されている兼用機能出力の有効/無

効を設定することができます。

･PxOUTCR

レジスタ

ポート出力をC-MOS 出力にするか、オープンドレイン出力にするかを切り替えるためのレジスタです。･PxPU

レジスタ入力モード、またはオープンドレイン出力で使用する場合、内蔵プルアップ抵抗を接続するかどうかを切り替える

ためのレジスタです。


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されることのないように、お客様の責任において、お客様のハードウェア・ソフトウェア・システムに必要な安全設計を行うことをお願いします。なお、設計および使用に際しては、本製品に関する

新の情報（本資料、仕様書、データシート、アプリケーションノート、半導体信頼性ハンドブックなど）および本製品が使用される機器の取扱説明書、操作説明書などをご確認の上、これに従って

ください。また、上記資料などに記載の製品データ、図、表などに示す技術的な内容、プログラム、アルゴリズムその他応用回路例などの情報を使用する場合は、お客様の製品単独およびシステ

ム全体で十分に評価し、お客様の責任において適用可否を判断してください。

• 本製品は、一般的電子機器（コンピュータ、パーソナル機器、事務機器、計測機器、産業用ロボット、家電機器など）または本資料に個別に記載されている用途に使用されることが意図されていま

す。本製品は、特別に高い品質・信頼性が要求され、またはその故障や誤作動が生命・身体に危害を及ぼす恐れ、膨大な財産損害を引き起こす恐れ、もしくは社会に深刻な影響を及ぼす恐れの

ある機器（以下“特定用途”という）に使用されることは意図されていませんし、保証もされていません。特定用途には原子力関連機器、航空・宇宙機器、医療機器、車載・輸送機器、列車・船舶機

器、交通信号機器、燃焼・爆発制御機器、各種安全関連機器、昇降機器、電力機器、金融関連機器などが含まれます。本資料に個別に記載されている場合を除き、本製品を特定用途に使用し

ないでください。

• 本製品を分解、解析、リバースエンジニアリング、改造、改変、翻案、複製等しないでください。

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ものではありません。

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目的への合致の保証、情報の正確性の保証、第三者の権利の非侵害保証を含むがこれに限らない。）をしておりません。

• 本製品にはGaAs（ガリウム砒素）が使われているものがあります。その粉末や蒸気等は人体に対し有害ですので、破壊、切断、粉砕や化学的な分解はしないでください。

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為替及び外国貿易法」、「米国輸出管理規則」等、適用ある輸出関連法令を遵守し、それらの定めるところにより必要な手続を行ってください。

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環境関連法令を十分調査の上、かかる法令に適合するようご使用ください。お客様がかかる法令を遵守しないことにより生じた損害に関して、当社は一切の責任を負いかねます。

• 上記に加えて、以下は開発ツールのみに適用されます。

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TLCS－870／C1...2011/08/01 ·...

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