2024年10月15日发(作者:宦晴美)
BL6810
Shanghai Belling Corp., Ltd.
BL6810
电力载波微控制器
数据手册
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BL6810
目录
1 功能概述 ............................................................................................................................................................. 5
1.1 BL6810芯片特点 ................................................................................................................................ 5
1.2 BL6810功能框图 ................................................................................................................................ 5
1.3 应用范围 ............................................................................................................................................. 6
1.4 BL6810微控制器核 ............................................................................................................................ 6
1.4.1 与8051完全兼容 ....................................................................................................................... 6
1.4.2 速度提高 ..................................................................................................................................... 6
1.4.3 片内存储器 ................................................................................................................................. 6
1.4.4 载波通信 ..................................................................................................................................... 7
1.4.5 串行端口 ..................................................................................................................................... 7
2 电气特性 ............................................................................................................................................................. 7
2.1 极限参数 ............................................................................................................................................. 7
2.2 总体直流电气特性 ............................................................................................................................. 8
2.3 工作参数 ............................................................................................................................................. 8
3 封装及引脚定义 ................................................................................................................................................. 9
3.1 引脚框图 ............................................................................................................................................. 9
3.2 外形尺寸 ............................................................................................................................................. 9
3.3 引脚定义 ........................................................................................................................................... 10
4 微控制器 ........................................................................................................................................................... 11
4.1 指令集 ............................................................................................................................................... 11
4.2 存储器组织 ....................................................................................................................................... 12
4.2.1 程序存储器 ............................................................................................................................... 12
4.2.2 数据存储器 ............................................................................................................................... 12
4.2.3 通用寄存器 ............................................................................................................................... 13
4.2.4 堆栈 ........................................................................................................................................... 13
4.2.5 特殊功能寄存器 ....................................................................................................................... 14
5 FLASH存储器 .................................................................................................................................................... 17
6 振荡器 ............................................................................................................................................................... 17
7 中断系统 ........................................................................................................................................................... 17
7.1 中断源和中断向量 ........................................................................................................................... 17
8 串口UART ......................................................................................................................................................... 20
8.1 UART0工作模式 ............................................................................................................................... 20
8.2 模式0 ................................................................................................................................................ 22
8.3 模式1 ................................................................................................................................................ 22
8.4 模式2 ................................................................................................................................................ 23
8.5 模式3 ................................................................................................................................................ 23
9 定时器 ............................................................................................................................................................... 24
9.1 定时器0和定时器1 ........................................................................................................................ 24
9.2 定时器2 ............................................................................................................................................ 26
10 看门狗 ....................................................................................................................................................... 28
11 SPI接口 ..................................................................................................................................................... 29
11.1 连接框图 ........................................................................................................................................... 29
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BL6810
时序图 ............................................................................................................................................... 30
下行流程 ........................................................................................................................................... 30
上行流程 ........................................................................................................................................... 30
12 芯片模式 ................................................................................................................................................... 31
12.1 SOC模式 ............................................................................................................................................ 31
12.2 Device模式 ....................................................................................................................................... 31
13 应用说明 ................................................................................................................................................... 32
13.1 通信模块说明 ................................................................................................................................... 32
13.2 SPI接口设计 ..................................................................................................................................... 33
13.3 BL6810专属寄存器说明 .................................................................................................................. 35
13.3.1 芯片版本号 ............................................................................................................................... 35
13.3.2 电力线周期值 ........................................................................................................................... 35
13.3.3 自动增益控制 ........................................................................................................................... 35
13.3.4 发送控制 ................................................................................................................................... 35
13.3.5 发送载波/速率选择 .................................................................................................................. 36
13.3.6 发送幅度控制 ........................................................................................................................... 36
13.3.7 发送数据 ................................................................................................................................... 36
13.3.8 发送状态寄存器 ....................................................................................................................... 36
13.3.9 BPSK门限 .................................................................................................................................. 37
13.3.10 接收时长控制 ................................................................................................................... 37
13.3.11 DS15门限 .......................................................................................................................... 37
13.3.12 DS63门限 .......................................................................................................................... 37
13.3.13 接收状态 ........................................................................................................................... 37
13.3.14 载波1的frame相位 ........................................................................................................ 37
13.3.15 载波1的中断状态信息.................................................................................................... 38
13.3.16 载波1的接收数据 ........................................................................................................... 38
13.3.17 载波1接收到的奇偶校验位............................................................................................ 38
13.3.18 载波2的frame相位 ........................................................................................................ 38
13.3.19 载波2的中断状态信息.................................................................................................... 38
13.3.20 载波2的接收数据 ........................................................................................................... 39
13.3.21 载波2接收到的奇偶校验位............................................................................................ 39
13.3.22 载波3的frame相位 ........................................................................................................ 39
13.3.23 载波3的中断状态信息.................................................................................................... 40
13.3.24 载波3的接收数据 ........................................................................................................... 40
13.3.25 载波3接收到的奇偶校验位............................................................................................ 40
13.3.26 载波4的frame相位 ........................................................................................................ 40
13.3.27 载波4的中断状态信息.................................................................................................... 40
13.3.28 载波4的接收数据 ........................................................................................................... 41
13.3.29 载波4接收到的奇偶校验位............................................................................................ 41
13.3.30 接收状态及载波接收屏蔽................................................................................................ 41
13.3.31 火线更新接收状态 ........................................................................................................... 41
13.3.32 接收信号信噪比计算控制状态寄存器 ............................................................................ 42
13.3.33 接收信号能量 ................................................................................................................... 42
13.3.34 接收噪声能量 ................................................................................................................... 42
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11.3
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Shanghai Belling Corp., Ltd.
BL6810
13.3.35
13.3.36
13.3.37
13.3.38
13.3.39
13.3.40
13.3.41
CRC初始化寄存器 .......................................................................................................... 42
CRC模块输入数据 .......................................................................................................... 43
CRC结果寄存器 .............................................................................................................. 43
数据编解码寄存器 ........................................................................................................... 43
编解码控制寄存器 ........................................................................................................... 43
用户FLASH控制寄存器 ................................................................................................... 44
写保护寄存器 ................................................................................................................... 45
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BL6810
1 功能概述
贝岭公司研发的BL6810是一款基于电力线网络的电力线通信芯片,调制模式为BPSK/DSSS;
具有多频点、多速率的特点;支持信号的自适应接收;内嵌51MCU核,支持网络协议;兼容
EIA709.2和DL/T-645。 可应用于低压电力线载波远程自动抄表(AMR),智能家居控制,远程
路灯监控,工业控制等应用中。
1.1 BL6810芯片特点
工作电压:5V
片内集成8051内核,兼容8051指令集和总线结构
调制模式: BPSK
三种通讯速率5.48k/365bps(15 DSSS)/87bps(63 DSSS) 自适应接收
四种频点131.58k/263.16k/312.5k/416.67kHz 自适应接收
支持电网同相位检测
片内集成模拟带通滤波器
片内集成高性能数字窄带滤波器
片内集成66dB低噪声自动增益控制AGC
片内集成RS 硬件编解码器,具有前向纠错能力---实现多字节纠错
硬件CRC16
接收信号强度RSSI, 接收信噪比SNR指示,为路由算法提供支持
1.2 BL6810功能框图
BL6810 Block Diagram
HPFAGCPower monitor
PLC Transceiver
(BPSK,DSSS15,DSSS63)
4 carriers
MCU
Controller
Configuration &
Status Registers
IOs/Uart
LPF5M,12Bit ADC
SRAM
PreDriver
LPF
5M,12Bit DAC
Flash
Memory
Reference
Gen
Crystal
Oscillator
Regulator
SPI
Interface
CRC
RS
Codec
Flash
Controller
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BL6810
1.3 应用范围
远程自动抄表
智能家居
路灯控制
智能楼宇控制
工业自动化控制
太阳能光伏控制
1.4 BL6810微控制器核
1.4.1 与8051完全兼容
BL6810内核与MCS-51TM指令集完全兼容,可以使用标准803x/805x的汇编器和编译器进
行软件开发。BL6810内核具有标准8052的所有外设部件,包括3个16位计数器/定时器、一
个具有增强波特率配置的全双工UART、3840 Bytes SRAM,28KBytes Flash及512 Bytes用户Flash。
1.4.2 速度提高
BL6810采用流水线结构,与标准的8051结构相比指令执行速度有很大的提高。在一个标
准的8051中,除MUL和DIV以外所有指令都需要12或24个系统时钟周期,最大系统时钟频
率为12-24MHz。而对于BL6810内核,大部分单字节指令的执行时间为1个系统时钟周期,平
均增益为8倍(以MIPS计)。
1.4.3 片内存储器
BL6810有标准8051的程序和数据地址配置。它包括256字节的数据RAM,其中高128字
节为双映射。用间接寻址访问通用RAM的高128字节,用直接寻址访问128字节的SFR地址
空间。数据RAM的低128字节可用直接或间接寻址模式访问。前32个字节为4个通用寄存器
区,接下来的16字节既可以按字节寻址也可以按位寻址。
外部数据存储器为3840Bytes,程序存储器包含28KBytes的FLASH。
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1.4.4 载波通信
载波通信单元采用12bit ADC和DAC(采样频率5MHz),实现了业界领先的高接收灵敏度0.5
μV,集成66dB增益可调的低噪声自动增益控制器。可自适应支持四种载波频率:
131.58k/263.16k/312.5k/416.67kHz;自适应支持三种通信数据速率: 5.48kbps/365bps/87bps。
1.4.5 串行端口
BL6810内部有一个具有增强型波特率配置的全双工UART接口。串行总线都完全用硬件实
现,可产生中断,因此需要很少的CPU干预。
2 电气特性
2.1 极限参数
参 数
环境温度(通电情况下)
储存温度
任何端口I/O引脚或/RST相对
GND的电压
VDD引脚相对DGND的电压
通过VDD和GND的最大总电流
/RST或任何端口引脚的最大输出
灌电流
最小值
-55
-55
-0.3
-0.3
最大值
125
150
Vdd+0.3
6.0
500
100
单位
℃
℃
V
V
mA
mA
注:超过这些列出的“极限参数”可能导致器件永久性损坏。长时间在最大允许值或超过最大允许值的条
件下工作可能影响器件的可靠性。
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2.2 总体直流电气特性
参数
电源电压
工作频率
工作温度
工作电流
符号
V
DD
F
T
A
I
规格
Min. Typ. Max.
4.5
-40
5
20
35
5.5
+85
单位
V
MHz
C
mA
2.3
符号
工作参数
参数说明
接收带通
滤波器带宽
条件
频谱分析仪
扫频
差分输入
差分输入
AGC=66dB
AGC=0dB
负载=1MΩ
Fc=131.58kHz
263.16kHz
312.5kHz
416.67kHz
Fc=131.58kHz
263.16kHz
312.5kHz
416.67kHz
BPSK
DS15
DS63
最小值
0
参数值
典型值
110-550
2.2
±1.5
200
131.58
263.16
312.5
416.67
5480
365
87
最大值
5
400
66
0.1
20
单位
KHz
uV
mV
dB
dB
mV
mV
V
BWbpf
VINmin 输入灵敏度
VINmax 最大输入幅度
AGC_range 自动增益控制范围
AGC_step 自动增益最小步进
Voffs_RX_in 输入偏置
Voffs_RX_in 输入偏置
Voutmax 输出幅度
HD2 二次谐波 40 dB
HD3 三次谐波 40 dB
CLTX_OUT
RLTX_OUT
输出容性负载
输出阻性负载
Fc 载波频率
Data Rate 数据速率
400
8 / 45
pF
Ω
KHz
bps
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3 封装及引脚定义
3.1 引脚框图
D
V
D
D
N
C
_
P
O
S
C
O
O
S
C
I
D
G
N
D
S
C
K
24
NC3
NC_N
TX
AVDD
AGND
VREF
RXP
RXN
23222120191817
16
15
14
SCS
SDI
SDO
INT
RXD
TXD
ZX
TDS
25
26
27
28
29
30
31
32
12
3
45
6
78
BL6810
13
12
11
10
9
T
E
S
T
M
O
D
E
R
S
T
B
T
D
O
T
D
I
T
C
K
3.2 外形尺寸
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3.3 引脚定义
引脚
编号
1
2
3
6
7
8
引脚
名称
NC
MODE
RSTB
TDO
TDI
TCK
引脚
类型
I
I
IO
IO
IO
Not used
0: device mode, 1: SOC mode
复位管脚,低电平有效
SOC mode: Flash编程接口,不可用作普通IO
Device mode: 未使用
SOC mode: Flash编程接口,不可用作普通IO
Device mode: 未使用
SOC mode: Flash编程接口,不可用作普通IO
Device mode: 未使用
SOC mode: Flash编程接口,复用P37(仅用
9
10
11
12
13
TDS
ZX
TXD
RXD
INT
O
IO
IO
IO
IO
作输出)
Device mode: 未使用
过零信号输入
UART 输出,复用P31
UART输入,复用P30
SOC:P36
Device mode:平时为高,收到电力线数据后
自动输出低电平
14
15
16
17
18
19
22
SDO
SDI
SCS
SCK
DGND
DVDD
OSCI
IO
IO
IO
IO
IO
IO
I
SOC mode:P35;
Device mode:SPI输出
SOC mode:P34;
Device mode:SPI 输入
SOC mode:P33;
Device mode:SPI片选
SOC mode:P32;
Device mode:SPI 时钟
数字地
数字电源
晶振输入
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BL6810采用LQPF32封装。
引脚说明
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BL6810
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
OSCO
NC
NC
NC
TX
AVDD
AGND
VREF
RXP
RXN
O
IO
IO
IO
O
IO
IO
IO
I
I
晶振输出
Not connected
Not connected
Not connected
载波信号输出
模拟电源
模拟地
参考电压,外接180k欧姆电阻到地用来提供
内部电路所需的偏置电流
PLC信号输入(差分正端)
PLC信号输入(差分负端)
注:输出均为Open-drain,需要4.7kΩ上拉电阻。
4 微控制器
MCU系统控制器的内核是8051增强型微控制器。与MCS-51TM指令集完全兼容,可以使
用标准803x/805x的汇编器和编译器进行软件开发。该系列MCU具有标准8051的所有外设部
件。
BL6810微控制器内核除了具有标准8051的组织结构和外设以外,另有增加的定制外设和
功能,大大增强了它的处理能力。BL6810 内核具有下列特点:
与MCS-51指令集完全兼容
10MHz的时钟频率
3840 Bytes SRAM
28K Bytes Flash
扩展的中断处理系统
复位输入
4.1 指令集
BL6810系统控制器的指令集与标准MCS-51TM指令集完全兼容,可以使用标准8051的开
发工具开发BL6810的软件。所有的BL6810指令在二进制码和功能上与同类的MCS-51TM产品
完全相同,包括操作码、寻址模式和对PSW标志的影响。
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4.2 存储器组织
BL6810系统控制器的存储器组织与标准8051的存储器组织类似。有两个独立的存储器空
间:程序存储器和数据存储器。程序存储器大小为28KB。数据存储器包括内部RAM和外部(片
上)RAM, 内部RAM大小为256B, 外部(片上)RAM大小为3584B。同时芯片还包括512B的
用户Flash,可以存储用户数据。
BL6810另有一组专用于电力载波通信的扩展寄存器。
0x6FFF
0x0000
程序存储
器
(28KB)
0xFF
0x80
0x7F
0x00
数据存储器
(256B)
高 128
寻址)
低 128
Bytes(直接/
间接寻址)
SFR
接寻址
Bytes(间接Memory(直
4.2.1 程序存储器
BL6810有28KB的程序存储器空间。组织在一个连续的存储块内(0x0000 – 0x6FFF)。
4.2.2 数据存储器
BL6810的数据存储器空间中有256字节的内部RAM,位于地址0x00到0xFF的地址空间。
数据存储器中的低128字节用于通用寄存器和临时存储器。可以用直接或间接寻址模式访问数
据存储器的低128字节。从0x00到0x1F为4个通用寄存器区,每个区有8个8位寄存器。接
下来的16字节,从地址0x20到0x2F,既可以按字节寻址又可以作为128个位地址用直接位
寻址模式访问。
数据存储器中的高128字节只能用间接寻址访问。该存储区与特殊功能寄存器(SFR)占
据相同的地址空间,但物理上与SFR空间是分开的。当寻址高于0x7F的地址时,指令所用的
寻址模式决定了CPU是访问数据存储器的高128字节还是访问SFR。使用直接寻址模式的指令
将访问SFR空间,间接寻址高于0x7F地址的指令将访问数据存储器的高128字节。
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4.2.3 通用寄存器
数据存储器的低32字节,从地址0x00到0x1F,可以作为4个通用寄存器区访问。每个区
有8个8位寄存器,称为R0 - R7。在某一时刻只能选择一个寄存器区。程序状态字中的PSW.3
和PSW.4位用于选择当前的寄存器区。这允许在进入子程序或中断服务程序时进行快速现场切
换。间接寻址模式使用R0和R1作为间址寄存器。
除了直接访问按字节组织的数据存储器外,从0x20到0x2F的16个数据存储器单元还可
以作为128个独立寻址位访问。每个位有一个位地址,从0x00到0x7F。位于地址0x20的数据
字节的位0具有位地址0x00,位于0x20的数据字节的位7具有位地址0x07。位于0x2F的数
据字节的位7具有位地址0x7F。由所用指令的类型来区分是位寻址还是字节寻址。
0区
地址
00H
01H
02H
03H
04H
05H
06H
07H
寄存器
R0
R1
R2
R3
R4
R5
R6
R7
地址
08H
09H
0AH
0BH
0CH
0DH
0EH
0FH
1区
寄存器
R0
R1
R2
R3
R4
R5
R6
R7
地址
10H
11H
12H
13H
14H
15H
16H
17H
2区
寄存器
R0
R1
R2
R3
R4
R5
R6
R7
地址
18H
19H
1AH
1BH
1CH
1DH
1EH
1FH
3区
寄存器
R0
R1
R2
R3
R4
R5
R6
R7
4.2.4 堆栈
程序的堆栈可以位于256字节数据存储器中的任何位置。堆栈区域用堆栈指针(SP,0x81)
SFR指定。SP指向最后使用的位置。下一个压入堆栈的数据将被存放在SP+1,然后SP加1。
复位后堆栈指针被初始化为地址0x07,因此第一个被压入堆栈的数据将被存放在地址0x08,
这也是寄存器区1的第一个寄存器(R0)。如果使用不止一个寄存器区,SP应被初始化为数据
存储器中不用于数据存储的位置。堆栈深度最大可达256字节。
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4.2.5 特殊功能寄存器
从0x80到0xFF的直接寻址存储器空间为特殊功能寄存器(SFR)。SFR提供对BL6810的资
源和外设的控制及BL6810与这些资源和外设之间的数据交换。BL6810具有标准8051中的全
部SFR,还增加了一些用于配置和访问专有子系统的SFR。这就允许在保证与MCS-51TM指令
集兼容的前提下增加新的功能。
任何时刻用直接寻址模式访问0x80~0xFF的存储器空间将访问特殊功能寄存器(SFR)。地
址以0x0或0x8结尾的SFR(例如P0、TCON、P1、SCON、IE等)既可以按字节寻址也可以按
位寻址,所有其它SFR只能按字节寻址。
特殊功能寄存器(SFR) 存储器映象
地址
F8
F0
E8
E
D8
D0
C8
C0
B8
B0
A8
A0
98
90
88
80
0/8 1/9 2/A
MD1
3/B
MD2
4/C
MD3
5/D
MD4
TH2
6/E
MD5
7/F
ARCON
PCON
SSC_DAT SSC_ADR
B
ACC
MD0
EXT_DAT EXT_ADR DATA_BUF
PSW
T2CON
IP0
P3
IEN0
P2
S0CON
P1
TCON
P0
T2MOD
S0BUF
TMOD
SP
S0RELH
S0RELL
IEN2
DPS
TL0
DPL
ADCON
TL2
TL1
DPH
WDTCON WDTDATA
TH1
DPH1
CKCON
TH0
DPL1
特殊功能寄存器
寄存器
P0
SP
DPL
DPH
DPL1
地址
80h
81H
82H
83H
84H
复位值
FFH
07H
00H
00H
00H
描述
端口0
堆栈指针
数据指针低字节
数据指针高字节
数据指针低字节1
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BL6810
DPH1
PCON
TCON
TMOD
TL0
TL1
TH0
TH1
CKCON
P1
85H
87H
88H
89H
8AH
8BH
8CH
8DH
8EH
90H
00H
00H
00H
00H
00H
00H
00H
00H
01H
FFH
数据指针高字节1
电源控制寄存器
计数器/定时器控制寄存器
计数器/定时器模式寄存器
计数器/定时器0低字节
计数器/定时器1低字节
计数器/定时器0高字节
计数器/定时器1高字节
CPU外部数据总线延时控制(如无必要, 不需
更改);
端口1锁存器
数据指针选择寄存器
DPS 92H 00H
DPS.0 = “0”: 选择DPTR
DPS.0=”1”: 选择DPTR1
WDTCON
WDTDATA
S0CON
S0BUF
IEN2
P2
IEN0
S0RELL
P3
IP0
S0RELH
PSW
EXT_DAT
EXT_ADR
95H
96H
98H
99H
9AH
A0H
A8H
AAH
B0H
B8H
BAH
D0H
D8H
D9H
00H
00H
00H
00H
FFH
00H
00H
00H
FFH
00H
00H
00H
00H
00H
00H
00H
00H
00H
00H
00H
看门狗控制寄存器
看门狗数据寄存器
UART0控制寄存器
UART0数据缓冲器
烧写中断控制寄存器
端口2锁存器
中断允许寄存器
UART0波特率低位寄存器
端口3锁存器
中断优先级寄存器
UART0波特率高位寄存器
程序状态字
扩展寄存器数据
扩展寄存器地址
PLC发送数据缓存(SOC模式)
UART0波特率控制寄存器
累加器
乘除法寄存器0
乘除法寄存器1
乘除法寄存器2
DATA_BUF DAH
ADCON
ACC
MD0
MD1
MD2
DCH
E0H
E9H
EAH
EBH
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BL6810
MD3
MD4
MD5
ARCON
B
SSC_DAT
SSC_ADR
ECH
EDH
EEH
EFH
F0H
F8H
F9H
00H
00H
00H
00H
00H
00H
00H
乘除法寄存器3
乘除法寄存器4
乘除法寄存器5
算数控制寄存器
B寄存器
用户FLASH数据
用户FLASH地址
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BL6810
5 FLASH存储器
BL6810内部有28KB的FLASH存储器,用于程序代码和非易失性数据存储。可以通过编程
接口对FLASH存储器进行编程。
对 FLASH 存储器编程的最简单的方法是使用由贝岭公司提供的编程工具Flash
Programming Utility,通过自定义编程接口进行代码烧写,具体可参考《编程器使用指南》。
6 振荡器
BL6810外部振荡器为20MHz,内部时基信号由内部的振荡电路和外部的石英晶体组成的
振荡器提供,内部二分频后,MCU工作在10MHz。
7 中断系统
BL6810包含一个扩展的中断系统,支持5个中断源,包括3个定时器中断,1个串口中断
和1个PLC接收中断(外部中断1)。每个中断源可以在一个SFR中有一个或多个中断标志。
当一个外设或外部源满足有效的中断条件时,相应的中断标志被置为逻辑‘1’。
如果一个中断源被允许,则在中断标志被置位时将产生一个中断。一旦当前指令执行完,
CPU产生一个LCALL到预定地址,开始执行中断服务程序(ISR)。每个ISR必须以RETI指令结
束,使程序回到中断前执行的那条指令的下一条指令。如果中断未被允许,中断标志将被硬件
忽略,程序继续正常执行。中断标志置‘1’与否不受中断允许/禁止状态的影响。
每个中断源都可以用一个SFR(IEN0)中的相关中断允许位来允许或禁止,但是必须首先
将EA位(IEN0.7)置‘1’,以保证每个单独的中断允许位有效。不管每个中断允许位的设置
如何,清‘0’EA位将禁止所有中断。
某些中断标志在CPU进入ISR时被自动清除,但大多数中断标志不是由硬件清除的,必须
在ISR返回前用软件清除。如果一个中断标志在CPU执行完中断返回(RETI)指令后仍然保持
置位状态,则会立即产生一个新的中断请求,CPU将在执行完下一条指令后再次进入该ISR。
7.1 中断源和中断向量
软件可以通过将任何一个中断标志设置为逻辑‘1’来模拟一个中断。如果中断标志被允许,
系统将产生一个中断请求,CPU将转向与该中断标志对应的ISR地址。下表为BL6810中断列
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BL6810
表。
中断源 中断向量 中断号
定时器0溢出 000BH 1
PLC接收中断 0013H 2
定时器1溢出 001BH 3
UART0
定时器2溢出
0023H
0033H
4
6
中断标志
TF0 (TCON.5)
IE1 (TCON.3)
TF1 (TCON.7)
RI0 (SCON0.0)
TI0 (SCON0.1)
TF2H (T2CON.7)
中断使能
ET0 (IEN0.1)
EX1 (IEN0.2)
ET1 (IEN0.3)
ES (IEN0.4)
ET2 (IEN0.6)
R/W R/W R/W R/W R/W
EA ET2 ES0 ET1
IEN0:中断允许寄存器
复位值: 00000000
SFR地址: 0xA8
所有位: 0(禁止中断) 1(允许中断)
位7:EA (允许所有中断)
位6:ET2 (定时器2中断允许位)
位5:未用
位4:ES0 (UART0中断允许位)
位3:ET1 (定时器1中断允许位)
位2:EX1 (PLC接收中断)
位1:ET0 (定时器0中断允许位)
位0:未用
R/W R/W R/W R/W R/W
:烧写中断控制寄存器
IEN2
复位值: 11111111
SFR地址: 0x9A
所有位: 0(禁止中断) 1(允许中断)
位7:未用
位6:未用
位5:未用
位4:未用
位3:未用
位2:未用
位1:未用
位0:EX2(烧写中断允许位)
注:非编程模式下,EX2应被清零。
R/W
EX1
R/W
ET0
R/W
R/W
R/W
R/W
EX2
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BL6810
R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W
PT2
PS0 PT1 PX1 PT0
IP0
:中断优先级寄存器
复位值: 00000000
SFR地址: 0xB8
所有位: 0(低优先级) 1(高优先级)
位7:未用
位6:PT2 (定时器2中断优先级控制)
位5:未用
位4:PS0 (UART0中断优先级控制)
位3:PT1 (定时器1中断优先级控制)
位2:PX1 (PLC中断优先级控制)
位1:PT0 (定时器0中断优先级控制)
位0:未用
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BL6810
8 串口UART
BL6810提供了一个异步、全双工串口,它支持标准8051串行口的模式0,1,2,3。UART0具
有增强的波特率发生器电路,有多个时钟源可用于产生标准波特率。接收数据缓冲机制允许
UART0在软件尚未读取前一个数据字节的情况下开始接收第二个输入数据字节。 UART0 有两
个相关的特殊功能寄存器:串行控制寄存器(SCON0)和串行数据缓冲器(SBUF0)。用同一个
SBUF0 地址可以访问发送寄存器和接收寄存器。写 SBUF0 时自动访问发送寄存器;读 SBUF0
时自动访问接收寄存器。
如果UART0中断被允许,则每次发送完成(SCON0中的TI0位被置‘1’)或接收到数据字
节(SCON0中的RI0位被置‘1’)时将产生中断。当CPU转向中断服务程序时硬件不清除UART0
中断标志。中断标志必须用软件清除。
8.1 UART0工作模式
UART0支持四种工作模式(一种同步模式和三种异步模式),通过设置S0CON寄存器的控
制位选择。四种模式提供不同的波特率和通信协议。
R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W
SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI0 RI0
S0CON:UART0控制寄存器
复位值:00000000
SFR地址:0x98
位7:SM0(URAT0工作模式选择位)
位6:SM1(URAT0工作模式选择位)
位5:SM2(多处理器通信使能位)
模式0:SM2=0
模式1:SM2=0,不检查停止位
SM2=1,则只有接受到有效的停止位(停止位=1),才触发RI0
模式2/3:
SM2=0,不检查bit8
SM2=1,只有接受到的bit8=1时,才触发RI0
位4:REN(接收允许位)
0:UART0禁止接收
1:UART0允许接收
位3:TB8(bit8发送位)
该位的逻辑电平被赋值给模式2和3的bit8。根据需要用软件置位或清零。
位2:RB8(bit8接收位)
该位被赋值为模式2和3中接收位bit8的逻辑电平。在模式1中,如SM2为0,
则该位被赋值为所接收到的停止位的逻辑电平。
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BL6810
位1:TI0(发送中断标志)
当UART0发送完一个字节数据时(模式0时为发送完bit7,其他模式在停止位的
开始),该位被硬件至1。如UART0的中断被允许时,对该位置1,MCU将转至
UART0中断服务程序。该位必须软件手动清零。
位0:RI0(接收中断标志)
当UART0接收到一个字节数据时(根据SM2的设置),该位被硬件至1。如UART0
的中断被允许时,对该位置1则会是MCU转至UART0中断服务程序。该位必须软
件手动清零。
SM0
0
0
1
1
R/W R/W R/W R/W R/W
BD
ADCON:UART0波特率控制寄存器
复位值:00000000
SFR地址:0xDC
位7:BD(URAT0可变波特率选择位)
0:UART0使用定时器1确定波特率
1:UART0用S0REL寄存器确定波特率
位6-0:未用
R/W R/W R/W R/W R/W
S0RELH:UART0波特率高位寄存器
复位值:00000000
SFR地址:0xBA
低三位有效
R/W R/W R/W R/W
BIT7 BIT6 BIT5 BIT4
S0RELL:UART0波特率低位寄存器
复位值:00000000
SFR地址:0xAA
R/W
R/W
R/W
SM1
0
1
0
1
模式 波特率
模式0:移位寄存器 fclk/12
根据Bd(ADCON.7)和smod
模式1:异步8bit
(PCON.7)
模式2:异步9bit 根据smod(PCON.7)可变
根据Bd(ADCON.7)和smod
模式3:异步9bit
(PCON.7)
R/W
BIT2
R/W
BIT1
R/W
BIT0
R/W
BIT3
R/W
BIT2
R/W
BIT1
R/W
BIT0
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BL6810
8.2 模式0
模式0提供同步、半双工通信。在RX0引脚上发送和接收数据,TX0引脚提供发送和接收
的移位时钟。
执行一条写S0BUF寄存器的指令时开始数据发送。发送和接收的数据为8位,LSB在前,
在第8个位时间结束后使中断标志TI0置位。当接收允许位REN被设置为1并且接收中断标志
RI0被清零时开始数据接收。在第8位被移入后一个周期RI0标志置位,接收过程停止,直到
软件清除RI0。如果中断被允许,在TI0或RI0置位后将发生一次中断。
模式0波特率计算公式:
波特率= fclk/12
8.3 模式1
模式1提供标准的异步、全双工通信。每个数据字节共使用10位:1个起始位,8个数据
位(LSB在前)和1个停止位。数据从TX0引脚发送,在RX0引脚接收。在接收时,8个数据
位存入S0BUF,停止位进入RB8。
当执行一条向S0BUF寄存器写入一个字节的指令时开始数据发送。在发送结束时(停止位
开始)对中断标志TI0置位。在接收允许位REN被设置为1后任何时间都可以开始数据接收。
收到停止位后如满足下述条件在数据字节将被装入接收寄存器S0BUF:RI0为0,并且如SM2
为1时停止位为1。此条件的含义为,上一次接收已经结束并已清除中断,移位已移至停止位。
如条件满足,则8位数据被存入S0BUF,停止位被存入RB8,RI0标志被置位。同时如中断
被允许,在TI0或RI0被置位时产生中断。
模式1波特率计算公式:
adcon.7=0: 波特率
adcon.7=1: 波特率
2
2024年10月15日发(作者:宦晴美)
BL6810
Shanghai Belling Corp., Ltd.
BL6810
电力载波微控制器
数据手册
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BL6810
目录
1 功能概述 ............................................................................................................................................................. 5
1.1 BL6810芯片特点 ................................................................................................................................ 5
1.2 BL6810功能框图 ................................................................................................................................ 5
1.3 应用范围 ............................................................................................................................................. 6
1.4 BL6810微控制器核 ............................................................................................................................ 6
1.4.1 与8051完全兼容 ....................................................................................................................... 6
1.4.2 速度提高 ..................................................................................................................................... 6
1.4.3 片内存储器 ................................................................................................................................. 6
1.4.4 载波通信 ..................................................................................................................................... 7
1.4.5 串行端口 ..................................................................................................................................... 7
2 电气特性 ............................................................................................................................................................. 7
2.1 极限参数 ............................................................................................................................................. 7
2.2 总体直流电气特性 ............................................................................................................................. 8
2.3 工作参数 ............................................................................................................................................. 8
3 封装及引脚定义 ................................................................................................................................................. 9
3.1 引脚框图 ............................................................................................................................................. 9
3.2 外形尺寸 ............................................................................................................................................. 9
3.3 引脚定义 ........................................................................................................................................... 10
4 微控制器 ........................................................................................................................................................... 11
4.1 指令集 ............................................................................................................................................... 11
4.2 存储器组织 ....................................................................................................................................... 12
4.2.1 程序存储器 ............................................................................................................................... 12
4.2.2 数据存储器 ............................................................................................................................... 12
4.2.3 通用寄存器 ............................................................................................................................... 13
4.2.4 堆栈 ........................................................................................................................................... 13
4.2.5 特殊功能寄存器 ....................................................................................................................... 14
5 FLASH存储器 .................................................................................................................................................... 17
6 振荡器 ............................................................................................................................................................... 17
7 中断系统 ........................................................................................................................................................... 17
7.1 中断源和中断向量 ........................................................................................................................... 17
8 串口UART ......................................................................................................................................................... 20
8.1 UART0工作模式 ............................................................................................................................... 20
8.2 模式0 ................................................................................................................................................ 22
8.3 模式1 ................................................................................................................................................ 22
8.4 模式2 ................................................................................................................................................ 23
8.5 模式3 ................................................................................................................................................ 23
9 定时器 ............................................................................................................................................................... 24
9.1 定时器0和定时器1 ........................................................................................................................ 24
9.2 定时器2 ............................................................................................................................................ 26
10 看门狗 ....................................................................................................................................................... 28
11 SPI接口 ..................................................................................................................................................... 29
11.1 连接框图 ........................................................................................................................................... 29
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BL6810
时序图 ............................................................................................................................................... 30
下行流程 ........................................................................................................................................... 30
上行流程 ........................................................................................................................................... 30
12 芯片模式 ................................................................................................................................................... 31
12.1 SOC模式 ............................................................................................................................................ 31
12.2 Device模式 ....................................................................................................................................... 31
13 应用说明 ................................................................................................................................................... 32
13.1 通信模块说明 ................................................................................................................................... 32
13.2 SPI接口设计 ..................................................................................................................................... 33
13.3 BL6810专属寄存器说明 .................................................................................................................. 35
13.3.1 芯片版本号 ............................................................................................................................... 35
13.3.2 电力线周期值 ........................................................................................................................... 35
13.3.3 自动增益控制 ........................................................................................................................... 35
13.3.4 发送控制 ................................................................................................................................... 35
13.3.5 发送载波/速率选择 .................................................................................................................. 36
13.3.6 发送幅度控制 ........................................................................................................................... 36
13.3.7 发送数据 ................................................................................................................................... 36
13.3.8 发送状态寄存器 ....................................................................................................................... 36
13.3.9 BPSK门限 .................................................................................................................................. 37
13.3.10 接收时长控制 ................................................................................................................... 37
13.3.11 DS15门限 .......................................................................................................................... 37
13.3.12 DS63门限 .......................................................................................................................... 37
13.3.13 接收状态 ........................................................................................................................... 37
13.3.14 载波1的frame相位 ........................................................................................................ 37
13.3.15 载波1的中断状态信息.................................................................................................... 38
13.3.16 载波1的接收数据 ........................................................................................................... 38
13.3.17 载波1接收到的奇偶校验位............................................................................................ 38
13.3.18 载波2的frame相位 ........................................................................................................ 38
13.3.19 载波2的中断状态信息.................................................................................................... 38
13.3.20 载波2的接收数据 ........................................................................................................... 39
13.3.21 载波2接收到的奇偶校验位............................................................................................ 39
13.3.22 载波3的frame相位 ........................................................................................................ 39
13.3.23 载波3的中断状态信息.................................................................................................... 40
13.3.24 载波3的接收数据 ........................................................................................................... 40
13.3.25 载波3接收到的奇偶校验位............................................................................................ 40
13.3.26 载波4的frame相位 ........................................................................................................ 40
13.3.27 载波4的中断状态信息.................................................................................................... 40
13.3.28 载波4的接收数据 ........................................................................................................... 41
13.3.29 载波4接收到的奇偶校验位............................................................................................ 41
13.3.30 接收状态及载波接收屏蔽................................................................................................ 41
13.3.31 火线更新接收状态 ........................................................................................................... 41
13.3.32 接收信号信噪比计算控制状态寄存器 ............................................................................ 42
13.3.33 接收信号能量 ................................................................................................................... 42
13.3.34 接收噪声能量 ................................................................................................................... 42
3 / 45
11.2
11.3
11.4
Shanghai Belling Corp., Ltd.
BL6810
13.3.35
13.3.36
13.3.37
13.3.38
13.3.39
13.3.40
13.3.41
CRC初始化寄存器 .......................................................................................................... 42
CRC模块输入数据 .......................................................................................................... 43
CRC结果寄存器 .............................................................................................................. 43
数据编解码寄存器 ........................................................................................................... 43
编解码控制寄存器 ........................................................................................................... 43
用户FLASH控制寄存器 ................................................................................................... 44
写保护寄存器 ................................................................................................................... 45
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BL6810
1 功能概述
贝岭公司研发的BL6810是一款基于电力线网络的电力线通信芯片,调制模式为BPSK/DSSS;
具有多频点、多速率的特点;支持信号的自适应接收;内嵌51MCU核,支持网络协议;兼容
EIA709.2和DL/T-645。 可应用于低压电力线载波远程自动抄表(AMR),智能家居控制,远程
路灯监控,工业控制等应用中。
1.1 BL6810芯片特点
工作电压:5V
片内集成8051内核,兼容8051指令集和总线结构
调制模式: BPSK
三种通讯速率5.48k/365bps(15 DSSS)/87bps(63 DSSS) 自适应接收
四种频点131.58k/263.16k/312.5k/416.67kHz 自适应接收
支持电网同相位检测
片内集成模拟带通滤波器
片内集成高性能数字窄带滤波器
片内集成66dB低噪声自动增益控制AGC
片内集成RS 硬件编解码器,具有前向纠错能力---实现多字节纠错
硬件CRC16
接收信号强度RSSI, 接收信噪比SNR指示,为路由算法提供支持
1.2 BL6810功能框图
BL6810 Block Diagram
HPFAGCPower monitor
PLC Transceiver
(BPSK,DSSS15,DSSS63)
4 carriers
MCU
Controller
Configuration &
Status Registers
IOs/Uart
LPF5M,12Bit ADC
SRAM
PreDriver
LPF
5M,12Bit DAC
Flash
Memory
Reference
Gen
Crystal
Oscillator
Regulator
SPI
Interface
CRC
RS
Codec
Flash
Controller
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BL6810
1.3 应用范围
远程自动抄表
智能家居
路灯控制
智能楼宇控制
工业自动化控制
太阳能光伏控制
1.4 BL6810微控制器核
1.4.1 与8051完全兼容
BL6810内核与MCS-51TM指令集完全兼容,可以使用标准803x/805x的汇编器和编译器进
行软件开发。BL6810内核具有标准8052的所有外设部件,包括3个16位计数器/定时器、一
个具有增强波特率配置的全双工UART、3840 Bytes SRAM,28KBytes Flash及512 Bytes用户Flash。
1.4.2 速度提高
BL6810采用流水线结构,与标准的8051结构相比指令执行速度有很大的提高。在一个标
准的8051中,除MUL和DIV以外所有指令都需要12或24个系统时钟周期,最大系统时钟频
率为12-24MHz。而对于BL6810内核,大部分单字节指令的执行时间为1个系统时钟周期,平
均增益为8倍(以MIPS计)。
1.4.3 片内存储器
BL6810有标准8051的程序和数据地址配置。它包括256字节的数据RAM,其中高128字
节为双映射。用间接寻址访问通用RAM的高128字节,用直接寻址访问128字节的SFR地址
空间。数据RAM的低128字节可用直接或间接寻址模式访问。前32个字节为4个通用寄存器
区,接下来的16字节既可以按字节寻址也可以按位寻址。
外部数据存储器为3840Bytes,程序存储器包含28KBytes的FLASH。
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BL6810
1.4.4 载波通信
载波通信单元采用12bit ADC和DAC(采样频率5MHz),实现了业界领先的高接收灵敏度0.5
μV,集成66dB增益可调的低噪声自动增益控制器。可自适应支持四种载波频率:
131.58k/263.16k/312.5k/416.67kHz;自适应支持三种通信数据速率: 5.48kbps/365bps/87bps。
1.4.5 串行端口
BL6810内部有一个具有增强型波特率配置的全双工UART接口。串行总线都完全用硬件实
现,可产生中断,因此需要很少的CPU干预。
2 电气特性
2.1 极限参数
参 数
环境温度(通电情况下)
储存温度
任何端口I/O引脚或/RST相对
GND的电压
VDD引脚相对DGND的电压
通过VDD和GND的最大总电流
/RST或任何端口引脚的最大输出
灌电流
最小值
-55
-55
-0.3
-0.3
最大值
125
150
Vdd+0.3
6.0
500
100
单位
℃
℃
V
V
mA
mA
注:超过这些列出的“极限参数”可能导致器件永久性损坏。长时间在最大允许值或超过最大允许值的条
件下工作可能影响器件的可靠性。
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BL6810
2.2 总体直流电气特性
参数
电源电压
工作频率
工作温度
工作电流
符号
V
DD
F
T
A
I
规格
Min. Typ. Max.
4.5
-40
5
20
35
5.5
+85
单位
V
MHz
C
mA
2.3
符号
工作参数
参数说明
接收带通
滤波器带宽
条件
频谱分析仪
扫频
差分输入
差分输入
AGC=66dB
AGC=0dB
负载=1MΩ
Fc=131.58kHz
263.16kHz
312.5kHz
416.67kHz
Fc=131.58kHz
263.16kHz
312.5kHz
416.67kHz
BPSK
DS15
DS63
最小值
0
参数值
典型值
110-550
2.2
±1.5
200
131.58
263.16
312.5
416.67
5480
365
87
最大值
5
400
66
0.1
20
单位
KHz
uV
mV
dB
dB
mV
mV
V
BWbpf
VINmin 输入灵敏度
VINmax 最大输入幅度
AGC_range 自动增益控制范围
AGC_step 自动增益最小步进
Voffs_RX_in 输入偏置
Voffs_RX_in 输入偏置
Voutmax 输出幅度
HD2 二次谐波 40 dB
HD3 三次谐波 40 dB
CLTX_OUT
RLTX_OUT
输出容性负载
输出阻性负载
Fc 载波频率
Data Rate 数据速率
400
8 / 45
pF
Ω
KHz
bps
Shanghai Belling Corp., Ltd.
BL6810
3 封装及引脚定义
3.1 引脚框图
D
V
D
D
N
C
_
P
O
S
C
O
O
S
C
I
D
G
N
D
S
C
K
24
NC3
NC_N
TX
AVDD
AGND
VREF
RXP
RXN
23222120191817
16
15
14
SCS
SDI
SDO
INT
RXD
TXD
ZX
TDS
25
26
27
28
29
30
31
32
12
3
45
6
78
BL6810
13
12
11
10
9
T
E
S
T
M
O
D
E
R
S
T
B
T
D
O
T
D
I
T
C
K
3.2 外形尺寸
9 / 45
Shanghai Belling Corp., Ltd.
BL6810
3.3 引脚定义
引脚
编号
1
2
3
6
7
8
引脚
名称
NC
MODE
RSTB
TDO
TDI
TCK
引脚
类型
I
I
IO
IO
IO
Not used
0: device mode, 1: SOC mode
复位管脚,低电平有效
SOC mode: Flash编程接口,不可用作普通IO
Device mode: 未使用
SOC mode: Flash编程接口,不可用作普通IO
Device mode: 未使用
SOC mode: Flash编程接口,不可用作普通IO
Device mode: 未使用
SOC mode: Flash编程接口,复用P37(仅用
9
10
11
12
13
TDS
ZX
TXD
RXD
INT
O
IO
IO
IO
IO
作输出)
Device mode: 未使用
过零信号输入
UART 输出,复用P31
UART输入,复用P30
SOC:P36
Device mode:平时为高,收到电力线数据后
自动输出低电平
14
15
16
17
18
19
22
SDO
SDI
SCS
SCK
DGND
DVDD
OSCI
IO
IO
IO
IO
IO
IO
I
SOC mode:P35;
Device mode:SPI输出
SOC mode:P34;
Device mode:SPI 输入
SOC mode:P33;
Device mode:SPI片选
SOC mode:P32;
Device mode:SPI 时钟
数字地
数字电源
晶振输入
10 / 45
BL6810采用LQPF32封装。
引脚说明
Shanghai Belling Corp., Ltd.
BL6810
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
OSCO
NC
NC
NC
TX
AVDD
AGND
VREF
RXP
RXN
O
IO
IO
IO
O
IO
IO
IO
I
I
晶振输出
Not connected
Not connected
Not connected
载波信号输出
模拟电源
模拟地
参考电压,外接180k欧姆电阻到地用来提供
内部电路所需的偏置电流
PLC信号输入(差分正端)
PLC信号输入(差分负端)
注:输出均为Open-drain,需要4.7kΩ上拉电阻。
4 微控制器
MCU系统控制器的内核是8051增强型微控制器。与MCS-51TM指令集完全兼容,可以使
用标准803x/805x的汇编器和编译器进行软件开发。该系列MCU具有标准8051的所有外设部
件。
BL6810微控制器内核除了具有标准8051的组织结构和外设以外,另有增加的定制外设和
功能,大大增强了它的处理能力。BL6810 内核具有下列特点:
与MCS-51指令集完全兼容
10MHz的时钟频率
3840 Bytes SRAM
28K Bytes Flash
扩展的中断处理系统
复位输入
4.1 指令集
BL6810系统控制器的指令集与标准MCS-51TM指令集完全兼容,可以使用标准8051的开
发工具开发BL6810的软件。所有的BL6810指令在二进制码和功能上与同类的MCS-51TM产品
完全相同,包括操作码、寻址模式和对PSW标志的影响。
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BL6810
4.2 存储器组织
BL6810系统控制器的存储器组织与标准8051的存储器组织类似。有两个独立的存储器空
间:程序存储器和数据存储器。程序存储器大小为28KB。数据存储器包括内部RAM和外部(片
上)RAM, 内部RAM大小为256B, 外部(片上)RAM大小为3584B。同时芯片还包括512B的
用户Flash,可以存储用户数据。
BL6810另有一组专用于电力载波通信的扩展寄存器。
0x6FFF
0x0000
程序存储
器
(28KB)
0xFF
0x80
0x7F
0x00
数据存储器
(256B)
高 128
寻址)
低 128
Bytes(直接/
间接寻址)
SFR
接寻址
Bytes(间接Memory(直
4.2.1 程序存储器
BL6810有28KB的程序存储器空间。组织在一个连续的存储块内(0x0000 – 0x6FFF)。
4.2.2 数据存储器
BL6810的数据存储器空间中有256字节的内部RAM,位于地址0x00到0xFF的地址空间。
数据存储器中的低128字节用于通用寄存器和临时存储器。可以用直接或间接寻址模式访问数
据存储器的低128字节。从0x00到0x1F为4个通用寄存器区,每个区有8个8位寄存器。接
下来的16字节,从地址0x20到0x2F,既可以按字节寻址又可以作为128个位地址用直接位
寻址模式访问。
数据存储器中的高128字节只能用间接寻址访问。该存储区与特殊功能寄存器(SFR)占
据相同的地址空间,但物理上与SFR空间是分开的。当寻址高于0x7F的地址时,指令所用的
寻址模式决定了CPU是访问数据存储器的高128字节还是访问SFR。使用直接寻址模式的指令
将访问SFR空间,间接寻址高于0x7F地址的指令将访问数据存储器的高128字节。
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BL6810
4.2.3 通用寄存器
数据存储器的低32字节,从地址0x00到0x1F,可以作为4个通用寄存器区访问。每个区
有8个8位寄存器,称为R0 - R7。在某一时刻只能选择一个寄存器区。程序状态字中的PSW.3
和PSW.4位用于选择当前的寄存器区。这允许在进入子程序或中断服务程序时进行快速现场切
换。间接寻址模式使用R0和R1作为间址寄存器。
除了直接访问按字节组织的数据存储器外,从0x20到0x2F的16个数据存储器单元还可
以作为128个独立寻址位访问。每个位有一个位地址,从0x00到0x7F。位于地址0x20的数据
字节的位0具有位地址0x00,位于0x20的数据字节的位7具有位地址0x07。位于0x2F的数
据字节的位7具有位地址0x7F。由所用指令的类型来区分是位寻址还是字节寻址。
0区
地址
00H
01H
02H
03H
04H
05H
06H
07H
寄存器
R0
R1
R2
R3
R4
R5
R6
R7
地址
08H
09H
0AH
0BH
0CH
0DH
0EH
0FH
1区
寄存器
R0
R1
R2
R3
R4
R5
R6
R7
地址
10H
11H
12H
13H
14H
15H
16H
17H
2区
寄存器
R0
R1
R2
R3
R4
R5
R6
R7
地址
18H
19H
1AH
1BH
1CH
1DH
1EH
1FH
3区
寄存器
R0
R1
R2
R3
R4
R5
R6
R7
4.2.4 堆栈
程序的堆栈可以位于256字节数据存储器中的任何位置。堆栈区域用堆栈指针(SP,0x81)
SFR指定。SP指向最后使用的位置。下一个压入堆栈的数据将被存放在SP+1,然后SP加1。
复位后堆栈指针被初始化为地址0x07,因此第一个被压入堆栈的数据将被存放在地址0x08,
这也是寄存器区1的第一个寄存器(R0)。如果使用不止一个寄存器区,SP应被初始化为数据
存储器中不用于数据存储的位置。堆栈深度最大可达256字节。
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BL6810
4.2.5 特殊功能寄存器
从0x80到0xFF的直接寻址存储器空间为特殊功能寄存器(SFR)。SFR提供对BL6810的资
源和外设的控制及BL6810与这些资源和外设之间的数据交换。BL6810具有标准8051中的全
部SFR,还增加了一些用于配置和访问专有子系统的SFR。这就允许在保证与MCS-51TM指令
集兼容的前提下增加新的功能。
任何时刻用直接寻址模式访问0x80~0xFF的存储器空间将访问特殊功能寄存器(SFR)。地
址以0x0或0x8结尾的SFR(例如P0、TCON、P1、SCON、IE等)既可以按字节寻址也可以按
位寻址,所有其它SFR只能按字节寻址。
特殊功能寄存器(SFR) 存储器映象
地址
F8
F0
E8
E
D8
D0
C8
C0
B8
B0
A8
A0
98
90
88
80
0/8 1/9 2/A
MD1
3/B
MD2
4/C
MD3
5/D
MD4
TH2
6/E
MD5
7/F
ARCON
PCON
SSC_DAT SSC_ADR
B
ACC
MD0
EXT_DAT EXT_ADR DATA_BUF
PSW
T2CON
IP0
P3
IEN0
P2
S0CON
P1
TCON
P0
T2MOD
S0BUF
TMOD
SP
S0RELH
S0RELL
IEN2
DPS
TL0
DPL
ADCON
TL2
TL1
DPH
WDTCON WDTDATA
TH1
DPH1
CKCON
TH0
DPL1
特殊功能寄存器
寄存器
P0
SP
DPL
DPH
DPL1
地址
80h
81H
82H
83H
84H
复位值
FFH
07H
00H
00H
00H
描述
端口0
堆栈指针
数据指针低字节
数据指针高字节
数据指针低字节1
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Shanghai Belling Corp., Ltd.
BL6810
DPH1
PCON
TCON
TMOD
TL0
TL1
TH0
TH1
CKCON
P1
85H
87H
88H
89H
8AH
8BH
8CH
8DH
8EH
90H
00H
00H
00H
00H
00H
00H
00H
00H
01H
FFH
数据指针高字节1
电源控制寄存器
计数器/定时器控制寄存器
计数器/定时器模式寄存器
计数器/定时器0低字节
计数器/定时器1低字节
计数器/定时器0高字节
计数器/定时器1高字节
CPU外部数据总线延时控制(如无必要, 不需
更改);
端口1锁存器
数据指针选择寄存器
DPS 92H 00H
DPS.0 = “0”: 选择DPTR
DPS.0=”1”: 选择DPTR1
WDTCON
WDTDATA
S0CON
S0BUF
IEN2
P2
IEN0
S0RELL
P3
IP0
S0RELH
PSW
EXT_DAT
EXT_ADR
95H
96H
98H
99H
9AH
A0H
A8H
AAH
B0H
B8H
BAH
D0H
D8H
D9H
00H
00H
00H
00H
FFH
00H
00H
00H
FFH
00H
00H
00H
00H
00H
00H
00H
00H
00H
00H
00H
看门狗控制寄存器
看门狗数据寄存器
UART0控制寄存器
UART0数据缓冲器
烧写中断控制寄存器
端口2锁存器
中断允许寄存器
UART0波特率低位寄存器
端口3锁存器
中断优先级寄存器
UART0波特率高位寄存器
程序状态字
扩展寄存器数据
扩展寄存器地址
PLC发送数据缓存(SOC模式)
UART0波特率控制寄存器
累加器
乘除法寄存器0
乘除法寄存器1
乘除法寄存器2
DATA_BUF DAH
ADCON
ACC
MD0
MD1
MD2
DCH
E0H
E9H
EAH
EBH
Shanghai Belling Corp., Ltd. 15 / 45
BL6810
MD3
MD4
MD5
ARCON
B
SSC_DAT
SSC_ADR
ECH
EDH
EEH
EFH
F0H
F8H
F9H
00H
00H
00H
00H
00H
00H
00H
乘除法寄存器3
乘除法寄存器4
乘除法寄存器5
算数控制寄存器
B寄存器
用户FLASH数据
用户FLASH地址
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BL6810
5 FLASH存储器
BL6810内部有28KB的FLASH存储器,用于程序代码和非易失性数据存储。可以通过编程
接口对FLASH存储器进行编程。
对 FLASH 存储器编程的最简单的方法是使用由贝岭公司提供的编程工具Flash
Programming Utility,通过自定义编程接口进行代码烧写,具体可参考《编程器使用指南》。
6 振荡器
BL6810外部振荡器为20MHz,内部时基信号由内部的振荡电路和外部的石英晶体组成的
振荡器提供,内部二分频后,MCU工作在10MHz。
7 中断系统
BL6810包含一个扩展的中断系统,支持5个中断源,包括3个定时器中断,1个串口中断
和1个PLC接收中断(外部中断1)。每个中断源可以在一个SFR中有一个或多个中断标志。
当一个外设或外部源满足有效的中断条件时,相应的中断标志被置为逻辑‘1’。
如果一个中断源被允许,则在中断标志被置位时将产生一个中断。一旦当前指令执行完,
CPU产生一个LCALL到预定地址,开始执行中断服务程序(ISR)。每个ISR必须以RETI指令结
束,使程序回到中断前执行的那条指令的下一条指令。如果中断未被允许,中断标志将被硬件
忽略,程序继续正常执行。中断标志置‘1’与否不受中断允许/禁止状态的影响。
每个中断源都可以用一个SFR(IEN0)中的相关中断允许位来允许或禁止,但是必须首先
将EA位(IEN0.7)置‘1’,以保证每个单独的中断允许位有效。不管每个中断允许位的设置
如何,清‘0’EA位将禁止所有中断。
某些中断标志在CPU进入ISR时被自动清除,但大多数中断标志不是由硬件清除的,必须
在ISR返回前用软件清除。如果一个中断标志在CPU执行完中断返回(RETI)指令后仍然保持
置位状态,则会立即产生一个新的中断请求,CPU将在执行完下一条指令后再次进入该ISR。
7.1 中断源和中断向量
软件可以通过将任何一个中断标志设置为逻辑‘1’来模拟一个中断。如果中断标志被允许,
系统将产生一个中断请求,CPU将转向与该中断标志对应的ISR地址。下表为BL6810中断列
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BL6810
表。
中断源 中断向量 中断号
定时器0溢出 000BH 1
PLC接收中断 0013H 2
定时器1溢出 001BH 3
UART0
定时器2溢出
0023H
0033H
4
6
中断标志
TF0 (TCON.5)
IE1 (TCON.3)
TF1 (TCON.7)
RI0 (SCON0.0)
TI0 (SCON0.1)
TF2H (T2CON.7)
中断使能
ET0 (IEN0.1)
EX1 (IEN0.2)
ET1 (IEN0.3)
ES (IEN0.4)
ET2 (IEN0.6)
R/W R/W R/W R/W R/W
EA ET2 ES0 ET1
IEN0:中断允许寄存器
复位值: 00000000
SFR地址: 0xA8
所有位: 0(禁止中断) 1(允许中断)
位7:EA (允许所有中断)
位6:ET2 (定时器2中断允许位)
位5:未用
位4:ES0 (UART0中断允许位)
位3:ET1 (定时器1中断允许位)
位2:EX1 (PLC接收中断)
位1:ET0 (定时器0中断允许位)
位0:未用
R/W R/W R/W R/W R/W
:烧写中断控制寄存器
IEN2
复位值: 11111111
SFR地址: 0x9A
所有位: 0(禁止中断) 1(允许中断)
位7:未用
位6:未用
位5:未用
位4:未用
位3:未用
位2:未用
位1:未用
位0:EX2(烧写中断允许位)
注:非编程模式下,EX2应被清零。
R/W
EX1
R/W
ET0
R/W
R/W
R/W
R/W
EX2
Shanghai Belling Corp., Ltd. 18 / 45
BL6810
R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W
PT2
PS0 PT1 PX1 PT0
IP0
:中断优先级寄存器
复位值: 00000000
SFR地址: 0xB8
所有位: 0(低优先级) 1(高优先级)
位7:未用
位6:PT2 (定时器2中断优先级控制)
位5:未用
位4:PS0 (UART0中断优先级控制)
位3:PT1 (定时器1中断优先级控制)
位2:PX1 (PLC中断优先级控制)
位1:PT0 (定时器0中断优先级控制)
位0:未用
Shanghai Belling Corp., Ltd.
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BL6810
8 串口UART
BL6810提供了一个异步、全双工串口,它支持标准8051串行口的模式0,1,2,3。UART0具
有增强的波特率发生器电路,有多个时钟源可用于产生标准波特率。接收数据缓冲机制允许
UART0在软件尚未读取前一个数据字节的情况下开始接收第二个输入数据字节。 UART0 有两
个相关的特殊功能寄存器:串行控制寄存器(SCON0)和串行数据缓冲器(SBUF0)。用同一个
SBUF0 地址可以访问发送寄存器和接收寄存器。写 SBUF0 时自动访问发送寄存器;读 SBUF0
时自动访问接收寄存器。
如果UART0中断被允许,则每次发送完成(SCON0中的TI0位被置‘1’)或接收到数据字
节(SCON0中的RI0位被置‘1’)时将产生中断。当CPU转向中断服务程序时硬件不清除UART0
中断标志。中断标志必须用软件清除。
8.1 UART0工作模式
UART0支持四种工作模式(一种同步模式和三种异步模式),通过设置S0CON寄存器的控
制位选择。四种模式提供不同的波特率和通信协议。
R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W
SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI0 RI0
S0CON:UART0控制寄存器
复位值:00000000
SFR地址:0x98
位7:SM0(URAT0工作模式选择位)
位6:SM1(URAT0工作模式选择位)
位5:SM2(多处理器通信使能位)
模式0:SM2=0
模式1:SM2=0,不检查停止位
SM2=1,则只有接受到有效的停止位(停止位=1),才触发RI0
模式2/3:
SM2=0,不检查bit8
SM2=1,只有接受到的bit8=1时,才触发RI0
位4:REN(接收允许位)
0:UART0禁止接收
1:UART0允许接收
位3:TB8(bit8发送位)
该位的逻辑电平被赋值给模式2和3的bit8。根据需要用软件置位或清零。
位2:RB8(bit8接收位)
该位被赋值为模式2和3中接收位bit8的逻辑电平。在模式1中,如SM2为0,
则该位被赋值为所接收到的停止位的逻辑电平。
Shanghai Belling Corp., Ltd. 20 / 45
BL6810
位1:TI0(发送中断标志)
当UART0发送完一个字节数据时(模式0时为发送完bit7,其他模式在停止位的
开始),该位被硬件至1。如UART0的中断被允许时,对该位置1,MCU将转至
UART0中断服务程序。该位必须软件手动清零。
位0:RI0(接收中断标志)
当UART0接收到一个字节数据时(根据SM2的设置),该位被硬件至1。如UART0
的中断被允许时,对该位置1则会是MCU转至UART0中断服务程序。该位必须软
件手动清零。
SM0
0
0
1
1
R/W R/W R/W R/W R/W
BD
ADCON:UART0波特率控制寄存器
复位值:00000000
SFR地址:0xDC
位7:BD(URAT0可变波特率选择位)
0:UART0使用定时器1确定波特率
1:UART0用S0REL寄存器确定波特率
位6-0:未用
R/W R/W R/W R/W R/W
S0RELH:UART0波特率高位寄存器
复位值:00000000
SFR地址:0xBA
低三位有效
R/W R/W R/W R/W
BIT7 BIT6 BIT5 BIT4
S0RELL:UART0波特率低位寄存器
复位值:00000000
SFR地址:0xAA
R/W
R/W
R/W
SM1
0
1
0
1
模式 波特率
模式0:移位寄存器 fclk/12
根据Bd(ADCON.7)和smod
模式1:异步8bit
(PCON.7)
模式2:异步9bit 根据smod(PCON.7)可变
根据Bd(ADCON.7)和smod
模式3:异步9bit
(PCON.7)
R/W
BIT2
R/W
BIT1
R/W
BIT0
R/W
BIT3
R/W
BIT2
R/W
BIT1
R/W
BIT0
Shanghai Belling Corp., Ltd. 21 / 45
BL6810
8.2 模式0
模式0提供同步、半双工通信。在RX0引脚上发送和接收数据,TX0引脚提供发送和接收
的移位时钟。
执行一条写S0BUF寄存器的指令时开始数据发送。发送和接收的数据为8位,LSB在前,
在第8个位时间结束后使中断标志TI0置位。当接收允许位REN被设置为1并且接收中断标志
RI0被清零时开始数据接收。在第8位被移入后一个周期RI0标志置位,接收过程停止,直到
软件清除RI0。如果中断被允许,在TI0或RI0置位后将发生一次中断。
模式0波特率计算公式:
波特率= fclk/12
8.3 模式1
模式1提供标准的异步、全双工通信。每个数据字节共使用10位:1个起始位,8个数据
位(LSB在前)和1个停止位。数据从TX0引脚发送,在RX0引脚接收。在接收时,8个数据
位存入S0BUF,停止位进入RB8。
当执行一条向S0BUF寄存器写入一个字节的指令时开始数据发送。在发送结束时(停止位
开始)对中断标志TI0置位。在接收允许位REN被设置为1后任何时间都可以开始数据接收。
收到停止位后如满足下述条件在数据字节将被装入接收寄存器S0BUF:RI0为0,并且如SM2
为1时停止位为1。此条件的含义为,上一次接收已经结束并已清除中断,移位已移至停止位。
如条件满足,则8位数据被存入S0BUF,停止位被存入RB8,RI0标志被置位。同时如中断
被允许,在TI0或RI0被置位时产生中断。
模式1波特率计算公式:
adcon.7=0: 波特率
adcon.7=1: 波特率
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