CH549
手册
1
8
½增强型
USB
单片机
CH549、CH548
手册
版本:1A
http://wch.cn
1、概述
CH549
芯片是一款兼容
MCS51
指令集的增强型
E8051
内核单片机,
79%的指令是单字节单周期
其
指令,平均指令速度比标准
MCS51
快
8½15
倍。
CH549
支持最高
48MHz
系统主频,
内½
64K
程序存储器
Flash-ROM
和
256
字节内部
iRAM
以及
2K
字节片内
xRAM,xRAM
支持
DMA
直接内存存取。
CH549
内½了
12
½
ADC
模数½换、电容式触摸按键检测模块、TS 温度传感器、内½时钟、3 组
定时器和
3
路信号捕捉、8 路
PWM、4
组异步串口、SPI 等功½模块,支持全速和½速
USB-Host
主机
模式和
USB-Device
设备模式以及
USB PD
和
type-C。
CH548
是
CH549
的简化版,程序存储器
ROM
仅
32KB,异步串口仅提供 UART0
和
UART1,其它与
CH549
相同,可直接参考
CH549
手册和资料。
程序
ROM xRAM
非易失
USB
主机
USB PD
定时 信号
8
½ 异步
SPI
主
12
½ 电容触
引导
ROM iRAM EEPROM USB
设备
Type-C
器 捕捉
PWM
串口
SPI
从
ADC
摸按键
1KB
全/½速
支持
3
组
3
路
8
路
4
组
2
组
2
合
1 16
路
16
通道
型号
CH549 60KB+3KB 2048
CH548 32KB+3KB +256
下面为
CH549
的内部框图,仅供参考。
Flash-ROM 64KB
iRAM 256B
(Code/EEPROM Data) xRAM 2KB
Power-on
Reset
Watch-dog
Reset
Internal
Oscillator
1T
E8051 Core
XT
USB-48M
PLL
8-bit ADC 8-bit 8-bit 8-bit
Port0 CMP Port1 Port2 Port3
XT 7-bit USB 5-bit
OSC Port4 H/D Port5
Internal Address & Data & DMA Bus
Timer0
Timer1
Timer2
Cap0~2
PWM0 UART0 UART2
~PWM7 UART1 UART3
SPI0
M/S
USB PD
Type-C
LDO VolReg 5V->3.3V
Pins: GND
VDD
V33
P00~P07
P10~P17 P20~P27 P30~P37 P40~P46 P50/1/4/5/7
2、特点
CH549
手册
2
l
Core:增强型 E8051
内核,兼容
MCS51
指令集,其
79%的指令是单字节单周期指令,平均指令
l
l
l
l
l
l
l
l
l
l
l
l
l
l
l
l
速度比标准
MCS51
快
8½15
倍,特有
XRAM
数据快速复制指令,双
DPTR
指针。
ROM:64KB
非易失存储器
Flash-ROM,支持 10K
次擦写,可以全部用于程序存储空间;或者可
以分为
60KB
程序存储区和
1KB
数据存储区
EEPROM
以及
3KB
引导代码
BootLoader/ISP
程序区。
EEPROM:数据存储区 EEPROM
共
1K
字节,分为
16
个独立块,支持单字节读、单字节写、块写
(1½64
字节)、块擦除(64 字节)操½,在典型环境下一般支持
100K
次擦写(非担保)
。
OTP:一次性可编程数据存储区 OTP
共
32
字节,支持双字读(4 字节)
、单字节写。
RAM:256
字节内部
iRAM,可以用于快速数据暂存以及堆栈;2KB
片内
xRAM,可以用于大量数
据暂存以及
DMA
直接内存存取。
USB:内嵌 USB
控制器和
USB
收发器,支持
USB-Host
主机模式和
USB-Device
设备模式,支持
USB 2.0
全速
12Mbps
或者½速
1.5Mbps。支持最大 64
字节数据包,内½
FIFO,支持 DMA。
USB PD
和
type-C:支持 USB type-C
主从检测,支持
USB PD
电力传输控制和
32
½
CRC
计算,
无需外部½硬件。
Timer:3
组定时器,T0/T1/T2
为标准
MCS51
定时器。
Capture:定时器 T2
扩展为支持
3
路信号捕捉。
PWM:8
路
PWM
输出,支持标准
8
½数据或者快速
6
½数据。
UART:4
组异步串口,UART0
为标准
MCS51
串口;UART1/2/3
自带通讯波特率设½寄存器。
SPI:SPI
控制器支持
Master/Slave
主从模式,内½
FIFO,时钟频率最高可接近系统主频 Fsys
的一半,支持串行数据输入输出单工复用。
ADC:16
通道
12
½
A/D
模数½换器,支持多种组合的电压比较。
Touch-Key:支持 16
通道电容触摸按键检测,每个
ADC
通道½支持触摸按键检测。
TS:内½简单的温度传感器。
GPIO:支持最多 44
个
GPIO
引脚(含
XI
和
RST
以及
USB
引脚),支持
MCS51
兼容的准双向模式,
新增高阻输入、推½输出、开漏输出模式,其中一个引脚支持
12V
高压开漏输出。
Interrupt:支持 16
组中断信号源,包括与标准
MCS51
兼容的
6
组中断(INT0、T0、INT1、T1、
UART0、T2),以及扩展的 10
组中断(SPI0、INT3、USB、ADC/UART2、UART1、PWMX/UART3、GPIO、
WDOG),其中 GPIO
中断可以从
7
个引脚中选择。
Watch-Dog:8
½可预设看门狗定时器
WDOG,支持定时中断。
Reset:支持 5
种复½信号源,内½上电复½和多级可调的电源½压检测复½模块,支持½件
复½和看门狗溢出复½,可选引脚外部输入复½。
Clock:内½ 24MHz
时钟源,可以通过复用
GPIO
引脚支持外部晶½,内½
PLL
用于产生
USB
时
钟和所需频率的系统主频
Fsys。
Power:
内½
5V
到
3.3V
的½压差电压调整器,
用于
USB
等模块,
支持
5V
或
3.3V
甚至
6V
或
2.8V
电源电压。
Sleep:支持½功耗睡眠,支持 USB、UART0、UART1、SPI0、比较器以及部分 GPIO
外部唤醒。
芯片内½唯一
ID
号,支持
ID
号和校验。
l
l
l
l
l
l
3、封装
封装½式
LQFP-48
QFN28_4X4
SOP-16
LQFP-48
SOP-16
塑½½度
7*7mm
4*4mm
3.9mm
7*7mm
3.9mm
150mil
150mil
引脚间距
0.5mm
0.4mm
1.27mm
0.5mm
1.27mm
19.7mil
15.7mil
50mil
19.7mil
50mil
封装说明
标准
LQFP48
脚贴片
方½无引线
28
脚
标准的
16
脚贴片
标准
LQFP48
脚贴片
标准的
16
脚贴片
订货型号
CH549L
CH549F
CH549G
CH548L
CH548G
CH549
手册
3
21
20
19
18
17
16
15
P0.4/RXD2/AIN12
P0.5/TXD2/AIN13
P0.6/RXD3/AIN14
P0.7/TXD3/AIN15
P5.0/DM
P5.1/DP
P5.4/ALE/CKO
P5.5/HVOD
P2.7/PWM7/TXD1
P2.6/PWM6/RXD1
P2.5/PWM0/T2EX_/CAP2_
P2.4/PWM1/T2_/CAP1_
22
23
24
25
26
27
28
P0.5/TXD2/AIN13
P0.6/RXD3/AIN14
P0.7/TXD3/AIN15
P5.0/DM
P5.1/DP
P5.5/HVOD
P2.7/PWM7/TXD1
36
35
34
33
32
31
30
29
28
27
26
25
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
P1.6/VBUS/AIN6
P1.6/MISO/RXD1_
P1.7/SCK/TXD1_/AIN7
P5.7/RST
P3.0/RXD
P4.5
P4.4
P3.1/TXD
P3.2/INT0
P3.3/INT1
P3.4/T0
P3.5/T1
P3.6/CAP0
P0.3/TXD_/AIN11
P0.2/RXD_/AIN10
P0.1/AIN9
P0.0/AIN8
VDD
V33
P1.0/T2/CAP1/AIN0
P1.1/T2EX/CAP2/AIN1
P1.2/AIN2
P1.3/AIN3
P1.4/SCS/UCC1/AIN4
P1.5/MOSI/PWM0_
P1.5/UCC2/AIN5
0
GND/VSS
CH549L
P2.3/PWM2
P2.2/PWM3/INT0_
P2.1/PWM4
P2.0/PWM5
P4.0
P4.1
GND/VSS
XO
P4.6/XI
P4.2
P4.3
P3.7/INT3
24
23
22
21
20
19
18
17
16
15
14
13
1
2
3
4
5
6
7
8
1
2
3
4
5
6
7
P1.6/VBUS/AIN6
P1.6/MISO/RXD1_
P1.7/SCK/TXD1_/AIN7
P5.7/RST
P3.0/RXD
P3.1/TXD
P3.2/INT0
P3.3/INT1
P0.4/RXD2/AIN12
VDD
V33
P1.0/T2/CAP1/AIN0
P1.1/T2EX/CAP2/AIN1
P1.4/SCS/UCC1/AIN4
P1.5/MOSI/PWM0_
P1.5/UCC2/AIN5
CH549F
P2.6/PWM6/RXD1
P2.4/PWM1/T2_/CAP1_
P2.2/PWM3/INT0_
XO
P4.6/XI
P3.5/T1
P3.4/T0
14
13
12
11
10
9
8
P1.1/T2EX/CAP2/AIN1
V33
P1.4/SCS/UCC1/AIN4
VDD
P1.5/MOSI/PWM0_/UCC2/AIN5
GND/VSS
P1.6/MISO/RXD1_/VBUS/AIN6
P5.0/DM
P1.7/SCK/TXD1_/AIN7
P5.1/DP
P5.7/RST
P2.4/PWM1/T2_/CAP1_
P3.0/RXD
P2.2/PWM3/INT0_
P3.1/TXD
P3.4/T0
CH549G
16
15
14
13
12
11
10
9
4、引脚
引脚
其它功½名称
SOP16 QFN28 LQFP48
名称
(左侧功½最优先)
15
23
41
VDD VCC
引脚号
其它功½描述
I/O
电源输入以及内部
USB
电源调整器的外部电源
输入,需要外接
0.1uF
电源退耦电容。
内部
USB
电源调整器输出和内部
USB
电源输入,
½电源电压小于
3.6V
时连接
VDD
输入外部电源,
½电源电压大于
3.6V
时外接
0.1uF
电源退耦电容
公共接地端。
16
14
-
-
-
-
-
-
-
-
-
1
-
-
24
0
-
-
-
-
22
21
20
19
25
26
-
-
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
42
18
40
39
38
37
36
35
34
33
43
44
45
46
V33 V3
GND VSS
P0.0 AIN8
P0.1 AIN9
P0.2 RXD_/AIN10
P0.3 TXD_/AIN11
P0.4 RXD2/AIN12
P0.5 TXD2/AIN13
P0.6 RXD3/AIN14
P0.7 TXD3/AIN15
P1.0 T2/CAP1/AIN0
P1.1 T2EX/CAP2/AIN1
P1.2 AIN2
P1.3 AIN3
AIN8½AIN15:
通道
ADC
模拟信号/触摸按键输入。
8
RXD_、TXD_:RXD、TXD
引脚映射。
RXD2、
TXD2:
UART2
串行数据输入、
串行数据输出。
RXD3、
TXD3:
UART3
串行数据输入、
串行数据输出。
AIN0½AIN7:
通道
ADC
模拟信号/触摸按键输入。
8
T2:定时/计数器 2
的外部计数输入/时钟输出。
T2EX:定时/计数器 2
重½½/捕捉输入。
CAP1、CAP2:定时/计数器 2
的捕捉输入
1、2。
CH549
手册
2
3
4
5
-
-
10
-
11
-
-
-
7
8
-
-
9
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
13
12
-
-
6
27
28
1
2
-
-
12
-
13
-
14
15
4
5
6
7
8
9
-
-
-
-
-
-
-
-
10
11
18
17
-
16
3
47
48
1
2
21
22
23
24
25
26
27
28
4
7
8
9
10
11
12
13
20
19
15
14
6
5
16
17
32
31
30
29
3
P1.4 SCS/UCC1/AIN4
P1.5
P1.6
4
SCS、MOSI、MISO、SCK:SPI0
接口,SCS 是片选
输入,MOSI
是主机输出/从机输入,MISO 是主机
输入/从机输出,SCK
是串行时钟。
UCC1、UCC2:USB type-C
双向配½通道。
VBUS:USB type-C
总线电压检测输入。
PWM0_、
RXD1_、
TXD1_:
PWM0/RXD1/TXD1
引脚映射。
MOSI/PWM0_/UCC2
/AIN5
MISO/RXD1_/VBUS
/AIN6
P1.7 SCK/TXD1_/AIN7
P2.0 PWM5
P2.1 PWM4
P2.3
P2.4
P2.5
P2.6
P2.2 PWM3/INT0_
PWM0½PWM7:8
通道
PWM
输出。
INT0_:INT0
引脚映射。
PWM2
T2_/CAP1_:T2/CAP1
引脚映射。
PWM1/T2_/CAP1_
T2EX_/CAP2_:T2EX/CAP2
引脚映射。
PWM0/T2EX_/CAP2_
RXD1、
TXD1:
UART1
串行数据输入、
串行数据输出。
PWM6/RXD1
P2.7 PWM7/TXD1
P3.0 RXD
P3.1 TXD
P3.2 INT0
P3.3 INT1
P3.4 T0
P3.5 T1
P3.6 CAP0
P3.7 INT3
P4.0
P4.1
P4.2
P4.3
P4.4
P4.5
P4.6 XI
XO
P5.0 DM/UDM
P5.1 DP/UDP
P5.4 ALE/CKO
P5.5 HVOD
P5.7 RST
DM、DP:USB
主机或
USB
设备的
D-、D+信号端。
ALE/CKO:伪地址锁存信号输出或者时钟输出。
HVOD:支持 12V
高电压的开漏输出。
外部复½输入,内½下拉电阻。
XI、XO:外部晶½振荡输入端、反相输出端。
RXD、TXD:UART0
串行数据输入、串行数据输出。
INT0、INT1:外部中断 0、外部中断 1
输入。
T0、T1:定时器 0、定时器 1
外部输入。
CAP0:定时/计数器 2
的捕捉输入
0。
INT3:外部中断 3。
5、特殊功½寄存器 SFR
本手册中在对寄存器进行描述时可½½用了下列缩写:
缩写词
RO
WO
RW
表示访问类型:只读
表示访问类型:只写,读取的值无效
表示访问类型:可读可写
描述
CH549
手册
H
B
5
以其结束表示
16
进制数
以其结束表示
2
进制数
5.1 SFR
简介和地址分布
CH549
用特殊功½寄存器
SFR
和
xSFR
控制、管理设备以及设½工½模式。
SFR
占用内部数据存储空间的
80h-FFh
地址范围,只½通过直接地址方式的指令访问。其中地
址为
x0h
或
x8h
的寄存器是可以按½寻址的,
这样就½避免访问某个具½的½时而修改其他½的值;
其它地址为非
8
倍数的寄存器只½按字节访问。
部分
SFR
仅在安全模式下才½写入数据,而在非安全模式下是只读状态,例如:GLOBAL_CFG、
CLOCK_CFG、WAKE_CTRL、POWER_CFG。
部分
SFR
具有一个或者多个别名,例如:SPI0_CK_SE/SPI0_S_PRE、UDEV_CTRL/UHOST_CTRL、
UEP1_CTRL/UH_SETUP、UEP2_CTRL/UH_RX_CTRL、UEP2_T_LEN/UH_EP_PID、UEP3_CTRL/UH_TX_CTRL、
UEP3_T_LEN/UH_TX_LEN
、
UEP2_3_MOD/UH_EP_MOD
、
UEP2_DMA_H/UH_RX_DMA_H
、
UEP2_DMA_L/UH_RX_DMA_L
、
UEP2_DMA/UH_RX_DMA
、
UEP3_DMA_H/UH_TX_DMA_H
、
UEP3_DMA_L/UH_TX_DMA_L
、
UEP3_DMA/UH_TX_DMA
、
ROM_ADDR_L/ROM_DATA_LL
、
ROM_ADDR_H/ROM_DATA_LH、ROM_DATA_HL/ROM_DAT_BUF、ROM_DATA_HH/ROM_BUF_MOD。
部分地址对应于多个独立的
SFR,例如:SAFE_MOD/CHIP_ID、ROM_CTRL/ROM_STATUS。
CH549
包含
8051
标准
SFR
所有的寄存器,
同时又增加了其他设备控制寄存器。
具½
SFR
见下表。
表
5.1
特殊功½寄存器表
SFR
0xF8
0xF0
0xE8
0xE0
0、8
SPI0_STAT
B
IE_EX
1、9
SPI0_DATA
TKEY_CTRL
IP_EX
2、A
SPI0_CTRL
ADC_CTRL
UEP4_1_MOD
3、B
SPI0_CK_SE
SPI0_S_PRE
ADC_CFG
UEP2_3_MOD
UH_EP_MOD
USB_DEV_AD
USB_RX_LEN
UEP1_T_LEN
RCAP2H
P4_DIR_PU
4、C
SPI0_SETUP
ADC_DAT_L
UEP0_DMA_L
UEP2_DMA_L
5、D
A_INV
ADC_DAT_H
UEP0_DMA_H
UEP2_DMA_H
6、E
RESET_KEEP
ADC_CHAN
UEP1_DMA_L
UEP3_DMA_L
7、F
WDOG_COUNT
ADC_PIN
UEP1_DMA_H
UEP3_DMA_H
ACC
USB_INT_EN
USB_INT_ST
UDEV_CTRL
UHOST_CTRL
T2MOD
T2CON2
CLOCK_CFG
GLOBAL_CFG
WAKE_CTRL
SAFE_MOD
CHIP_ID
SBUF
USB_C_CTRL
TMOD
USB_CTRL
USB_MIS_ST
UEP1_CTRL
UH_SETUP
RCAP2L
P4_MOD_OC
POWER_CTRL
GPIO_IE
PIN_FUNC
XBUS_AUX
PWM_DATA2
P1_MOD_OC
TL0
UH_RX_DMA_L UH_RX_DMA_H UH_TX_DMA_L UH_TX_DMA_H
UEP0_CTRL
UEP2_CTRL
UH_RX_CTRL
TL2
P0_MOD_OC
SCON1
UEP0_T_LEN
UEP2_T_LEN
UH_EP_PID
TH2
P0_DIR_PU
SBUF1
SBUF2
SBUF3
PWM_DATA5
PWM_CTRL
P2_DIR_PU
TH1
ROM_ADDR_H
UEP4_CTRL
UEP3_CTRL
UH_TX_CTRL
T2CAP1L
T2CAP0L
SBAUD1
SBAUD2
SBAUD3
PWM_DATA6
PWM_CK_SE
P3_MOD_OC
UEP4_T_LEN
UEP3_T_LEN
UH_TX_LEN
T2CAP1H
T2CAP0H
SIF1
SIF2
SIF3
PWM_DATA7
PWM_CTRL2
P3_DIR_PU
0xD8
USB_INT_FG
0xD0
0xC8
0xC0
0xB8
0xB0
0xA8
0xA0
0x98
0x90
0x88
0x80
PSW
T2CON
P4
IP
P3
IE
P2
SCON
P1
TCON
INTX
P5
PWM_DATA3
PWM_DATA1
P1_DIR_PU
TL1
SCON2
SCON3
PWM_DATA4
PWM_DATA0
P2_MOD_OC
TH0
ROM_ADDR_L
ROM_DATA_HL ROM_DATA_HH
ROM_DAT_BUF ROM_BUF_MOD
ROM_CTRL
ROM_STATUS
PCON
P0
SP
DPL
DPH
ROM_DATA_LL ROM_DATA_LH
备注:(1)、红色文本代表可以按½寻址;