东芝TLCS-870系列单片机结构与应用

    摘要：东芝公司的TLCS-870系列单片机是功能很强的一类单片机，可广泛用于工业控制、仪器仪表、办公设备和家用电路等领域。文中介绍了该类单片机的结构特点，并给出了采用该系统列单片机组成的全自动模糊控制洗衣机的控制电路和总线控制的彩色电视机的应用电路框图以及单片机的选型参数。

    关键词：单片机  控制  开发工具  TLCS-870系列

东芝公司的TLCS-870系列单片机为高性能8位单片机系列产品。该系统产品有几十种类型，它们具相同的CPU模块和指令系统，各种类型都有廉价的掩膜ROM和一次性可编程的OTP。

TLCS-870系列产品是功能很强的一类单片机，可广泛应用于工业控制、家用电路、仪器仪表、办公设备、能信和交通等领域。本文简要介绍TLCS-870系列产品的结构、性能与实际应用。图1所示为TLCS-870系列单片机的命名法则。表1给出了TMP87C800/H00L型单片机的功能和封装形式。

1 结构

TLCS-870系列单片机中的各种型号具有基本相同的结构，它们都有一个相同的标准CPU模块，只是内部的其它资源随型号而异。该系统单片机的程序存贮器容量一般为4kB～60kB、RAM为256b～2kB，I/O口线最多有90位，而串行口、多功能定时器/计数器、A/D转换器、LCD液晶驱动器、LED发光显示驱动器、VFT荧光显示驱动器、OSD屏幕显示器等特殊的I/O模块则根据各个单片机型号的不同而具有不同的功能选用模块。

表1 H00/H00L型单片机的功能和封装形式

图2所示是TLCS-870系列单片机的标准型产品-TMP87C800/H00的结构框图，图3是其双列封装形式的管脚图。

2 功能特点

TMP87C800/00标准型单片机是TLCS-870系列中的代表产品，它速率快、功能强，片内含有CPU核心模块、ROM程序存贮器、RAM数据存贮器和4个多功能定时器/计数器。

另外，TMP87C800/H00/H00L单片机还具有如下功能特点：

●为双时钟8位单片机；

●其典型指令周期为0.5μs(8MHz)和122μs(32.768kHz)；

●具有15个中断源（外部6个，内部9个）；

●有8个并行口（58位I/O线）；

●有2个16位多功能定时器/计数器和2个8位多功能定时器/计数器；

●基本定时器的中断频率为1～16kHz；

●有一路分频脉冲输出（频率为1～8kHz）；

●篆系统监视定时器；

●具有2个时钟同步串行口；

●有5种节电方式：即停机方式STOP、慢时钟方式SLOW、空闲方式IDEL1、IDEL2和休眠方式SLEEP。

●TLCS-870系列单片机除了有TMP87C800/H00/H00L单片机外，还有TMP408M/N单片机、TMP87CC20F/H20F/K20AF/M20AF/TMP87CM36、TMP87C840/C40/H40/M40A、TMP87C841/C41/H41/K41/M41、TMP87C447/847/H47/H47L和TMP87CC70/H70/K74A/M70A等等，它们的功能和封装以及结构框图基本相似。

3 开发工具

东芝公司可向用户提供实时仿真系统RTE系列，以开发各种单片机和微处理器。其k中RTE Model 10为RTE 870系列，可支持实时在线调试TLCS-870系列单片机应用系统的软件和硬件。该系统由仿真控制器、仿真盒/仿真连接插头和系统主机组成。凡是和MS-DOS兼容的微型计算机，都可以作为主机，如东芝公司的T3100系列、IBM和XT/AT等。若使用具2M bytes扩展内存的T3100系列微机，则可极大地缩短汇编和编译的时间。

RTE实时仿真系列可为用户提供能在主机上运行的一些软件，包括C-Like编译、可重定位的汇编以及调试软件等。

4 TLCS-870系列单片机的应用

TLCS-870系列单片机产品是一类功能很强的单片机，可广泛应用于工业控制、仪器仪表和家用电器等领域。下面是一些可在实际应用中选用的单片机型号。

在汽车电子方面可选用TMP87CX40IN/IF/WN和TMP87CX47IUN等型号。

在电视机方面，可选用TMP87CX31N/36N/37N/38N/39N等型号。

音响方面所选用的型号有：TMP87CX14、TMP87CX70和TMP87C20等；

在无绳电话方面，可选用的型号有：TMP87C447U、TMP87C847U和TMP87C408M/N等器件。

而在洗衣机、冰箱等家用电器上则可选用TMP87CX40N/41N/46N、TMP87CN70（X=8、H、K）等型号。

下面给出两种实际应用的电路框图。

4.1 全自动模糊控制洗衣机

图4所示是一种全自动模糊洗衣机的控制器电路框图，利用该电路可实现如下功能：

（1）从洗涤到脱水全自动；

（2）自动控制水的流速和洗涤时间，以适应不同衣料以及不同的油污程度；

（3）根据水的透明度自动控制漂洗。

该全自动模糊控制洗衣机的控制器电路可选用TMP87CH40H、TMP87CK41N或TMP87CH46N等内部具有A/D转换器的单片机。

4.2 总线控制的彩色电视机

由具有I2C串行总线接口和OSD屏幕显示控制功能的TMPC87CX31N/36N/37N/38N/39N等单片机以及I2C总线器件组成的彩电控制器具有结构简单、功能强等特点。

图5所示为实际总线式彩电控制器的原理框图。