东芝TLCS-870系列单片机结构与应用

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。

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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。

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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。

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图5所示为实际总线式彩电控制器的原理框图。