NEC 78K0S-Kx1+ User Guide

使用说明
78K0S/Kx1+
示例程序(16 位定时器/事件计数器 00) 单次脉冲输出
本文档描述了示例程序的操作概述及使用方法,以及如何设置和应用 16 位定时器/事件计数器 00 的单次脉冲输出功 能。在该示例程序中,16 位定时器/事件计数器 00 的单次脉冲输出功能用于自检测到输入 TI000 引脚的外部信号的上升 沿开始,给定的延迟时间过后,输出一个单次脉冲。此外,有效脉冲宽度依照开关输入次数而发生变化。
目录
目标器件
78K0S/KA1+ 微控制器
78K0S/KB1+ 微控制器 78K0S/KU1+ 微控制器
78K0S/KY1+ 微控制器
文档编号 U18891CA1V0AN00(第一版) 发布日期 2008 03 N
2008
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第一章 概要………... …………………………………………………………………….3
1.1 初始设置的主要内容 .................................................................................... 3
1.2 主循环之后的内容........................................................................................ 4
第二章 电路图.......................................................................................................... 5
2.1 电路图.......................................................................................................... 5
2.2 外围硬件..... ................................................................................................. 5
第三章 软件............................................................................................................. 6
3.1 文件的组成.. ................................................................................................ 6
3.2 所用的内部外设功能 .................................................................................... 7
3.3 初始设置和操作概述 .................................................................................... 7
3.4 流程图.......................................................................................................... 9
第四章 设置方法....................................................................................................10
4.1 设置 16 位定时器/事件计数器 00 的单次脉冲输出功能............................... 10
4.2 设置单次脉冲有效宽度............................................................................... 27
4.3 设置抖动检测时间...................................................................................... 28
第五章 用系统仿真器 SM+进行操作检验............................................................... 29
5.1 连编举例程序 ............................................................................................. 29
5.2 SM+的操作. ...............................................................................................30
第六章 相关文档....................................................................................................34
附录 A 程序清单..................................................................................................35
附录 B 版本修订历史........................................................................................... 49
本文档信息发布于2008年03月。未来可能未经预先通知而进行更改。在实际进行生产设计时,请参
阅各产品最新的数据规格书或数据手册等相关资料,以获取本公司产品的最新规格。并非所有的产品
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本公司产品质量分为:标准等级专业等级以及特殊等级三种质量等级。
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质量等级。
“标准等级”: 计算机,办公自动化设备,通信设备,测试和测量设备,视音频设备,家电,加工
机械,个人电气设备以及产业用机器人。
“专业等级”: 运输设备(汽车、火车、船舶等),交通用信号控制设备,防灾装置,防止犯罪装
置,各种安全装置以及医疗设备(不包括专门为维持生命而设计的设备)。
“特殊等级”: 航空器械,宇航设备,海底中继设备,原子能控制系统,为了维持生命的医疗设备和
用于维持生命的装置或系统等。
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均为标准等级。如果用户希望在本公司设计意图以外使用本公司半导体产品,务必事先与本公司销售
代表联系以确认本公司是否同意为该项应用提供支持。
(注)
1)本声明中的本公司是指日本电气电子株式会社(NEC Electronics Corporation)及其控股公司。
2)本声明中的本公司产品是指所有由日本电气电子株式会社或为日本电气电子株式会社(如上定义)
开发或制造的产品。
M8E 02.11-1
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第一章 概要

该举例程序介绍了使用 16 位定时器/事件计数器 00 的单次脉冲输出功能实例。自检测到输入 TI000 引脚的外部信号
上升沿开始,给定的延迟时间过后,输出一个单次脉冲。此外,有效脉冲宽度依照开关输入次数而发生变化。

1.1 初始设置的主要内容

初始设置的主要内容如下所示:
选择内部高速振荡器作为系统时钟信号源
停止看门狗定时器运行。
设置 VLVI (低压检测电压)为 4.3 V ±0.2 V
VDD(电源电压)变得高于或等于 VLVI 后,当检测到 VDD 低于 VLVI 时产生内部复位(LVI 复位)信号
设置 CPU 时钟频率为 8 MHz
设置 I/O 端口。
设置 16 位定时器/事件计数器 00
设置 CR000 CR010 作为比较寄存器。
设置从检测到 TI000 引脚有效沿到有效输出的延迟时间为 1 ms 0.5µs × 2,000)。
设置脉冲有效输出宽度为 10 ms 0.5 µs × 20,000)。
设置计数时钟为 f
设置 TI000 引脚上升沿有效。
设置输出模式为单次脉冲输出模式。
允许基于 CR010 TM00CR000 TM00匹配而引起的定时器输出反转。
设置定时器输出初始值为 0 (复位(0 定时器输出 F/F)。
允许定时器输出 TO00 引脚输出)。
设置操作模式为检测到 TI000 引脚有效沿时清零并启动。
2
XP/2
2 MHz)。
设置 INTP1 (外部中断) 下降沿有效。
使能 INTP1 中断。
用选项字节进行设置。
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第一章 概要

1.2 主循环之后的内容

初始设置完成后,自检测到输入 TI000 引脚的外部信号的上升沿开始,给定的延迟时间过后,输出一个单次脉冲。
当检测到由开关输入产生的 INTP1 引脚下降沿时,进行 INTP1 中断服务。检测到 INTP1 引脚下降沿 10 ms 后,若 INTP1 为高电平(开关关闭),确认为抖动。自检测到边沿 10ms 后,若 INTP1 检测为低电平(开关开启),则有效 脉冲宽度依照开关输入次数而发生变化。
第三次开关输入后,有效脉冲宽度从第零次开关输入重复。
注意事项 关于使用器件时的注意事项,参见各产品(78K0S/KU1+ 78K0S/KY1+ 78K0S/KA1+
78K0S/KB1+)用户手册。
[专栏] 抖动 抖动是一种开关按下之后由于机械触点的弹跳而引起电信号瞬时反复接通和断开的现象。
4
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第二章 电路图

本章描述了该举例程序中所使用的电路图和外围硬件。

2.1 电路图

电路图如下所示:
1. 适用电压范围为 4.5 V VDD 5.5 V。
2. INTP1/TxD6/P43 78K0S/KA1+ 78K0S/KB1+ 微控制器。 INTP1/P32 78K0S/KY1+ 78K0S/KU1+ 微控制器。
3. TI000/INTP0/P30 78K0S/KA1+ 78K0S/KB1+ 微控制器。 TI000/ANI0/TOH1/P20 78K0S/KY1+ 78K0S/KU1+ 微控制器。
4. TO00/TI010/INTP2/P31 78K0S/KA1+ 78K0S/KB1+ 微控制器。 TO00/TI010/INTP0/ANI1/P21:78K0S/KY1+ 和 78K0S/KU1+ 微控制器。
注意事项 1. 直接将 AV
REF 引脚连接到 VDD (仅适用于 78K0S/KA1+ 78K0S/KB1+ 微控制器)
2. 直接将 AVSS 引脚连接到 GND (仅适用于 78K0S/KB1+微控制器)。
3. 除电路图中所示引脚及 AV
REF AVSS 引脚外,保留其他所有未用引脚为开路状态(未连接)。

2.2 外围硬件

使用的外围硬件如下所示:
开关(SW) 开关用于控制单次脉冲输出有效宽度的输入。
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5

第三章 软件

本章描述了所下载的压缩文件组成、所用微控制器的内部外设功能以及举例程序的初始设置和操作概述,并显示了
流程图。

3.1 文件的组成

下表显示了所下载压缩文件的组成:
包含的压缩文件(*.zip) 文件名称 说明
main.asm
(汇编语言版本)
main.c
C语言版本)
op.asm
tm00one.prw tm00one.prj tm00one.pri tm00one.prs tm00one.prm tm00one0.pnl
tm00one0.wvo
有关微控制器硬件初始化处理和主处理程序的源文件。
有关设置选项字节(设置系统时钟信号源)的汇编程序源文 件。
有关集成开发环境PM+的工作空间文件。 有关集成开发环境PM+的工程文件。 有关78K0S/Kx1+系统仿真器SM+的工程文件。
有关78K0S/Kx1+系统仿真器SM+I/O面板文件(用于检查外 围硬件的工作)。
有关78K0S/Kx1+系统仿真器SM+的时序图文件 (用于检查波 形)。
z
z z
1. 汇编语言版本包含“main.asm”文件,C 语言版本包含“main.c”文件。
2. 78K0S/KU1+微控制器的文件中不包含这些文件。
备注 仅包含源文件。
: 包含用于集成开发环境 PM+和 78K0S/Kx1+系统仿真器 SM+的文件。
: 包含用于 78K0S/Kx1+系统仿真器 SM+的微控制器工作仿真文件。
1
z
1
z z
2
z
2
z
z
z
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第三章 软件

3.2 所用的内部外设功能

该举例程序中,使用了微控制器的下列内部外设功能:
单次脉冲输出功能: 16位定时器/事件计数器 00
DD < VLVI 检测: 低压检测器(LVI)。
V
开关输入: INTP1
外部脉冲输入: TI000
单次脉冲输出: TO00
1
(外部中断)。
2
(定时器输入)。
3
(定时器输出)。
1. INTP1/P43 78K0S/KA1+ 和 78K0S/KB1+ 微控制器。
INTP1/P32 78K0S/KY1+ 78K0S/KU1+ 微控制器。
2. TI000/INTP0/P30 78K0S/KA1+ 78K0S/KB1 + 微控制器。
TI000/ANI0/TOH1/P20 78K0S/KY1+ 78K0S/KU1+ 微控制器。
3. TO00/TI010/INTP2/P31 78K0S/KA1+ 78K0S/KB1+ 微控制器。
TO00/TI010/INTP0/ANI1/P21:78K0S/KY1+ 和 78K0S/KU1+ 微控制器。

3.3 初始设置和工作概要

在该举例程序中,初始设置包括设置低压检测功能、时钟频率选择、设置 I/O 端口、设置 16 位定时器/事件计数器
00(单次脉冲输出功能)和中断设置。
初始设置完成后,自检测到输入 TI000 引脚的外部信号上升沿开始,给定的延迟时间过后,输出一个单次脉冲。
当检测到由开关输入产生的 INTP1 引脚下降沿时,进行 INTP1 中断服务。自检测到 INTP1 引脚下降沿 10ms 后,若 INTP1 为高电平(开关关闭),确认为抖动。自检测到边沿 10ms 后,若 INTP1 为低电平(开关开启),则有效脉冲 宽度依照开关输入次数而发生变化。
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详情如下列状态转换图所示:
第三章 软件
1. INTP1/P43 78K0S/KA1+ 78K0S/KB1+ 微控制器。
INTP1/P32 78K0S/KY1+ 78K0S/KU1+ 微控制器。
2. TI000/P30 78K0S/KA1+ 78K0S/KB1+ 微控制器。 TI000/P20 78K0S/KY1+ 78K0S/KU1+ 微控制器。
3. TO00/P31 78K0S/KA1+ 78K0S/KB1+ 微控制器。 TO00/P21: 78K0S/KY1+ 78K0S/KU1+ 微控制器。
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3.4 流程图

举例程序的流程图如下所示:
第三章 软件
复位解除后,微控制器自动援引选项字节。在该举例程序中,援引选项字节设置以下内容:
内部高速振荡时钟(8MHzTYP.))用作系统时钟信号源。
可由软件停止内部低速振荡器。
P34/RESET 引脚用作 RESET引脚。
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0B第四章 设置方法

本章描述了 16 位定时器/事件计数器 00 的单次脉冲输出功能。 关于其他的初始设置,参见 78K0S/Kx1+举例程序(初始设置)LED 灯开关控制的使用说明。关于中断,参见
78K0S/Kx1+举例程序(中断)由开关输入产生外部中断的使用说明。关于低压检测(LVI),参见 78K0S/Kx1+举例程 序(低压检测)电压低于 2.7V 时的复位使用说明
关于如何设置寄存器,参见各产品(78K0S/KU1+78K0S/KY1+78K0S/KA1+78K0S/KB1+)用户手册。 关于汇编器指令,参见 78K/0S 系列指令用户手册
1B4.1 设置 16 位定时器/事件计数器 00 的单次脉冲输出功能
使用 16 位定时器/事件计数器 00 的单次脉冲输出功能时,设置以下九类寄存器:
捕获/比较控制寄存器 00CRC00)。
16 位定时器捕获/比较寄存器 000CR000)。
16 位定时器捕获/比较寄存器 010CR010)。
预分频模式寄存器 00PRM00)。
16 位定时器输出控制寄存器 00TOC00)。
16 位定时器模式控制寄存器 00TMC00)。
端口寄存器 xPx
端口模式寄存器 xPMx
端口模式控制寄存器 xPMCx
由于单次脉冲输出功能将 TO00 引脚用作定时器输出,所以 Px、PMx 和 PMCx 寄存器需进行如下设置。此
外,由于将 TI000 引脚用作定时器输入,以便输出一个与外部触发同步的单次脉冲,故而对 Px、PMx 和
PMCx 寄存器进行如下设置
• TO00 引脚
78K0S/KA1+ 78K0S/KB1+ 微控制器 P31 = 0 PM31 = 0 不需要设置 78K0S/KY1+ 78K0S/KU1+ 微控制器 P21 = 0 PM21 = 0 PMC21 = 0
Px 寄存器 PMx 寄存器 PMCx 寄存器
• TI000 引脚
78K0S/KA1+ 78K0S/KB1+ 微控制器 不需要设置 PM30 = 1 不需要设置 78K0S/KY1+ 78K0S/KU1+ 微控制器 不需要设置 PM20 = 1 PMC20 = 0
10
Px 寄存器 PMx 寄存器 PMCx 寄存器
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第四章 设置方法
<16位定时器/事件计数器 00 用作单次脉冲输出时,基本操作设置步骤举例>
<1> 设置 CRC00 寄存器。
<2> 给 CR000 和 CR010 寄存器设置任意值(不可设置为 0000H) 。
<3> 用 PRM00 寄存器设置计数时钟。
<4> 设置 TOC00 寄存器。
<5> 设置 TMC00 寄存器: 开始运行。
注意事项 步骤<1> <4>顺序不分先后。
(1) 设置 CRC00 寄存器
该寄存器控制 CR000 CR010 寄存器的操作。
4-1. 捕获/比较控制寄存器 00CRC00)的格式
CRC00
0 0 0 0 0
CRC002 CRC001 CRC000
CR000操作模式的选择
0
用作比较寄存器操作。
1
用作捕获寄存器操作。
CR000捕获触发器的选择
0
TI010引脚的有效沿捕获
1
TI000引脚有效沿的反转相位捕获。
CR010操作模式的选择
0
用作比较寄存器操作。
1
用作捕获寄存器操作。
注意事项 1. 设置 CRC00 寄存器之前必须停止定时器的操作。
2. 当使用 TMC00 寄存器选择基于 TM00 CR000 匹配而清零并启动的模式时,不要指定 CR000 寄存器作为捕获寄存器。
(2) 设置 CR000 寄存器
该寄存器兼有捕获寄存器功能和比较寄存器功能。
4-2. 16 位定时器捕获/比较寄存器 000CR000)的格式
CR000
CR000 用作比较寄存器
CR000 的设定值不断的与 16 位定时器计数器 00TM00)的计数值比较,若二者匹配则产生中断请求
INTTM000)。
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第四章 设置方法
注意事项 1. 基于 TM00 CR000 匹配而清零并启动的模式下,给 CR000 寄存器设置一个非 0000H 值。在自
由运行模式或基于 TI000 引脚有效沿而清零并启动的模式下,若 CR000 寄存器设置为 0000H, 则发生溢出(FFFFH)后,当寄存器由 0000H 变成 0001H 时,产生一个中断请求 (INTTM000)。
2. 如果 CR000 寄存器的新值小于 16 位定时器计数器 00TM00)的值,TM00 寄存器继续计数, 直至溢出,然后再从 0 开始重新计数。如果 CR000 寄存器的新值小于原先值,在 CR000 寄存器 的值改变之后,定时器必须复位并重新启动。
3. 不保证 TM00 计数器停止后 CR000 寄存器的值。
4. 若将 CR000 寄存器设置为比较模式,即使输入捕获触发信号,也不会执行捕获操作。
5. 在 TM00 计数器操作期间改变 CR000 寄存器的设置可能会出错。
(3) 设置 CR010 寄存器
该寄存器兼有捕获寄存器和比较寄存器的功能。
4-3. 16 位定时器捕获/比较寄存器 010CR010)的格式
CR010
CR010 用作比较寄存器
CR010 的设定值不断的与 16 位定时器计数器 00TM00)的计数值
比较,若二者匹配则产生中断请求
INTTM010)。
注意事项 1. 在自由运行模式下或在由 TI000 引脚的有效沿进入的清零并启动模式下,若 CR010 设置为
0000H,则发生溢出后(FFFFH),当寄存器的值由 0000H 变成 0001H 时,产生一个中断请求 (INTTM010)。
2. 如果 CR010 寄存器的新值小于 TM00 计数器的值,TM00 计数器继续计数,直至溢出,然后再从 0 开始重新计数。如果 CR010 寄存器的新值小于原先值,在 CR010 寄存器的值改变之后,定时 器必须复位和重新启动。
3. 不保证 TM00 计数器停止后 CR010 寄存器的值。
4. 若将 CR010 寄存器设置为比较模式,即使输入捕获触发信号,也不会执行捕获操作。
5. 在 TM00 计数器操作期间改变 CR010 寄存器的设置可能会出错。
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第四章 设置方法
(4) 设置 PRM00 寄存器
该寄存器用于设置 TM00计数器的计数时钟以及 TI000 引脚和 TI010 引脚输入的有效沿。
4-4. 预分频模式寄存器 00 PRM00)的格式
PRM00
ES110 ES100 ES010 ES000 0
0
PRM001 PRM000
计数时钟(fsam 的选择
0 0 f 0 1 1 0
1 1
TI000引脚有效沿的选择
0 0 0 1 1 0 1 1
TI010引脚有效沿的选择
0 0 0 1 1 0 1 1
XP
2
f
XP/2
8
f
XP/2
TI000 引脚有效沿
下降沿 上升沿 设置禁止 双边沿
下降沿 上升沿 设置禁止 双边沿
外部时钟脉冲需要长于两个内部时钟(f
XP)周期。
备注 fXP:供给外围硬件的时钟振荡频率。 注意事项 1. 总是在停止定时器操作后给 PRM00 寄存器设置数据。
2. 当设定 TI000 引脚的有效沿作为计数时钟时,不要设置为由 TI000 引脚的有效沿清零并启动模式,也 不要将 TI000 引脚用作捕获触发。
3. 在下列情况中,应对 TI0n0 引脚(n = 0,1)有效沿的检测情况加以注意。 <1> 系统复位后 TI0n0 引脚输入高电平并立即使能 TM00
如果指定 TI0n0 引脚为上升沿或双边沿有效,则使能 TM00 后,随即检测到上升沿。
<2> TI0n0 引脚处于高电平时,停止 TM00 操作,且 TI0n0 引脚输入低电平后,立即使能 TM00
如果指定 TI0n0 引脚为下降沿或双边沿有效,则使能 TM00 后,随即检测到下降沿。
<3> TI0n0 引脚处于低电平时,停止 TM00 操作,且 TI0n0 引脚输入高电平后,立即使能 TM00
如果指定 TI0n0 引脚为上升沿或双边沿有效,则使能 TM00 后随即检测到上升沿。
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第四章 设置方法
注意事项 4. TI000 引脚的有效沿用作计数时钟时,对其以 fXP 频率进行采样来抑制噪声。当采样到有效沿且两次检
测到有效电平时才执行捕获操作,因而抑制了尖脉冲噪声。
5. 当 TI010/TO00/Pxx 引脚用作有效沿的输入引脚(TI010)时,则不能将其用作定时器输出引脚 (TO00)。当 TI010/TO00/Pxx 引脚用作定时器输出引脚 (TO00)时,则不能将其用作有效沿的输 入引脚(TI010)。
(5) 设置 TOC00 寄存器
该寄存器控制 16 位定时器/事件计数器 00 输出控制器的工作。其用于设置/复位定时器输出 F/F、允许或禁止输 出反相、定时器输出(TO00 引脚输出)、单次脉冲输出操作以及用软件设置单次脉冲输出触发器。
4-5. 16位定时器输出控制寄存器 00 TOC00)的格式
TOC00
0
OSPT00 OSPE00 TOC004
LVS00 LVR00
TOC001
TOE00
定时器输出控制
0
禁止输出(固定输出为0电平)。
1
允许输出。
CR000 TM00匹配时定时器F/F的控制
0
禁止反相操作。
1
允许反相操作。
定时器输出F/F 状态设置
0 0 0 1 1 0 1 1
不改变。 复位(0) 定时器输出F/F。 设置(1) 定时器输出F/F。 设置禁止。
CR010 TM00匹配时定时器F/F的控制 0 1
禁止反相操作。 允许反相操作。
单次脉冲输出操作控制
0
连续脉冲输出模式。
1
单次脉冲输出模式
用软件控制单次脉冲输出触发器
0
不使用单次脉冲输出触发器。
1
使用单次脉冲输出触发器。
单次脉冲输出模式通常仅用于自由运行模式和由 TI000 引脚有效沿设置的清零并启动模式中操作。在基于
TM00 CR000 匹配而清零并启动模式下,因为不发生溢出,所以不可能有单次脉冲输出。
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使用说明 U18891CA1V0AN
第四章 设置方法
注意事项 1. 在设置除 OSPT00 外的位之前,必须停止定时器操作。
2. 如果读取 LVS00和 LVR00 ,读出值为 0。
3. 设置数据后 OSPT00 自动清零,故读出值为 0。
4. 在非单次脉冲输出模式下,不要将 OSPT00 设置为 1。
5. 连续将 OSPT00 设置为(1)时,写入间隔至少需要用 PRM00 寄存器所选择计数时钟的两个周 期。
6. 当 TOE00 为 0 时,用 8 位存储器操作指令同时设置 TOE00、LVS00 和 LVR00。当 TOE00 为 1 时,用 1 位存储器操作指令可设置 LVS00 LVR00
7. 当 TI010/TO00/Pxx 引脚用作有效沿的输入引脚(TI010)时,则不能将其用作定时器输出引脚
TO00)。当 TI010/TO00/Pxx 引脚用作定时器输出引脚(TO00)时,则不能将其用作有效沿 的输入引脚(TI010)。
(6) 设置 TMC00 寄存器
该寄存器设置 16 位定时器/事件计数器 00 的 操作模式、 TM00 计数器清零模式、输出时序以及检测溢出。
TMC00
0 0 0 0
4-6. 16位定时器模
TMC003 TMC002 TMC001
式控制寄存器 00 TMC00)的格式
OVF00
16位定时器计数器00TM00)的溢出检测
0
未检测到溢出。
1
检测到溢出。
0 0 0 0 0 1
0 1 0
0 1 1
1 0 0 1 0 1
1 1 0
1 1 1
操作模式和清除 模式的选择
操作停止
TM00 清除为
0)。
自由运行模式。
在TI000引脚的 有效沿发生清零 并启动。 TM00 和CR000 匹配时发生清零 并启动。
TO00 反相时序 的选择
不改变 不产生
TM00 CR000 匹配或TM00
CR010匹配。 TM00 CR000 匹配或TM00 CR010匹配或 TI000引脚有效 沿。
TM00 CR000 匹配或TM00 CR010匹配。 TM00 CR000 匹配或TM00 CR010匹配或 TI000引脚有效
沿。
中断请求的产生
<当用作比较寄 存器时> TM00 和CR000 匹配或TM00 和 CR010匹配的基 础上产生。 <当用作捕获寄 存器时> 在TI000引脚或 TI010引脚的有 效沿产生。
使用说明 U18891CA1V0AN
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