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外语更新时间:2025-04-30 05:57:52

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2023年4月20日发(作者：stand by me 好声音)SPCE061A
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-32K x 16 SOUND CONTROLLER
1. 总述
SPCE061A 是继s18’nSP™s18系列产品SPCE500A等之后凌阳科技推出的又一
个16位结构的微控制器。与SPCE500A不同的是，在存储器资源方面考虑到用户的较
少资源的需求以及便于程序调试等功能，SPCE061A里只内嵌32K字的闪存FLASH ROM。
较高的处理速度使s18’nSP™s18能够非常容易地、快速地处理复杂的数字信号。
因此，与SPCE500A相同，以s18’nSP™s18为核心的SPCE061A微控制器也适用在数
字语音识别应用领域。
SPCE061A在2.6V~3.6V工作电压范围内的工作速度范围为0.32M五柳先生传拼音 Hz~49.152MHz，
较高的工作速度使其应用领域更加拓宽。2K字SRAM和32K字闪存ROM仅占一页存储空
间，32位可编程的多功能I/O端口；两个16位定时器/计数器；32768Hz实时时钟；低
电压复位/监测功能；8通道10位模-数转换输入功能并具有内置自动增益控制功能的
麦克风输入方式；双通道10位DAC方式的音频输出功能……。SPCE061A是数字声音和
语音识别产品的一种最经济的应用。
2. 性能

•16位s18’nSP™s18微处理器；
•工作电压：V为2.6~3.6V(cpu), V为V~5.5V(I/O)；
DDDDHDD
•CPU时钟：0.32MHz~49.152MHz ；
•内置2K字SRAM；
•内置32K闪存ROM；
•可编程音频处理；
•晶体振荡器；
•系统处于备用状态下(时钟处于停止状态)，耗电小于2s18 A@3.6V；
•2个16位可编程定时器/计数器(可自动预置初始计数值)；
•2个10位DAC(数-模转换)输出通道；
•32位通用可编程输入/输出端口；
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•14个中断源可来自定时器A / B，时基，2个外部时具备触键唤醒的功能；
•使用凌阳音频编码SACM_S240方式(2.4K位/秒)，能容纳210秒的语音数据；
•锁相环PLL振荡器提供系统时钟信号；
•32768Hz实时时钟；
•7通道10位电压模-数转换器(ADC)和单通道声音模-数转换器
•声音模-数转换器输入通道内置麦克风放大器和自动增益控制(AGC)功能；
•具备串行设备接口；
•低电压复位(LVR)功能和低电压监测(LVD)功能；
•内置在线仿真板(ICE，In- Circuit Emulator)接口。
3. 结构框图
下图为SPCE061A单片机的内部结构框图：

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4.1. CPU

SPCE061A配备了凌阳科技开发的最新的16位微处理器’nSP™s18。它内含有8
个寄存器：4个通用寄存器R1~R4，1个程序计数器PC，1个堆栈指针SP，1个基址指针
BP和1个段寄存器SR。通用寄存器R3和R4结合形成一个32位寄存器MR，MR可被用作乘
法运算和内积运算的目标寄存器。此外，SPCE061A有3个FIQ中断和14个IRQ中断，并
且带有一个由指令BREAK控制的软中断。 ’nSP™s18不仅可以进行加、减等基本算
术运算和逻辑运算，还可以完成用于数字信号处理的乘法运算和内积运算。
4.2. 存储器

4.2.1. RAM
SPCE061A拥有2K字的SRAM(包括堆栈区)，其地址范围从$000000到$0007FF。
4.2.2. 闪存（Flash）ROM

全部32K字闪存均可在ICE工作方式下被编程写入或被擦除。对闪存设置保密设
定后，其内容将不能再通过ICE被读写，也就可以使程序不被其他人读取。
4.3. 时钟（锁相环振荡器，系统时钟，实时时钟）
4.3.1. 锁相环(PLL，Phase Lock Loop)振荡器

PLL的作用是为系统提供一个实时时钟的基频(32768Hz)，然后将基频进行倍
频，调整至49.152MHz、40.96MHz、32.768MHz、24.576MHz或20.480MHz。系统默
认的PLL自激振荡频率为24.576MHz。
PLL的结构如下图所示：

4.3.2. 时钟

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4.3.2.1. 系统时钟

系统时钟的信号源为PLL振荡器。系蔚然成风是什么意思统时钟频率(Fosc)和CPU时钟频率(CPUCLK)
可通过对P_SystemClock(写)($7013H)单元编程来控制。默认的Fosc、CPUCLK分别
为24.576MHz和Fosc/8。用户可以通过对P_SystemClock单元编程完成对系统时钟
和CPU时钟频率的定义。当系统被唤醒后最初时刻的CPUCLK频率亦为Fosc/8，随
后逐渐被调整到用户设定的CPUCLK频率。这样，可避免系统在唤醒初始时刻读ROM
出现错误。
4.3.2.2. 实时时钟（32768Hz）

32768Hz实时时钟通常用于钟表、实时时钟延时以及其它与时间相关类产品。
SPCE061A通过对32768Hz实时时钟源分频而提供了多种实时时钟中断源。例如，用作
唤醒源的中断源IRQ5_2Hz，表示系统每隔0.5秒被唤醒一次，由此可作为精确的计时
基准。” 除此之外，SPCE061A 还支持RTC振荡器强振模式/自动模式的转换。处于
强振裁字组词模式时，RTC振荡器始终运行在高耗能的状态下。处于自动弱振模式时，系统在投鼠忌器是什么意思啊
上电复位后的前7.5s内处于强振模式，然后自动切换到弱振模式以降低功耗。
4.4. 中断（Interrupt）

SPCE061A具有两种中断方式：快速中断请求FIQ(Fast Interrupt Request)中断
和中断请求IRQ(Interrupt Request)中断。中断控制器可处理3种FIQ中断和14种IRQ
中断，以及一个由指令BREAK控制的软中断。相比之下，FIQ中断的优先级较高而IRQ
中断的优先级较低。也就是说，FIQ中断可以中断IRQ中断服务子程序的执行，而CPU
执行相应的FIQ中断服务子程序的过程不能被任何中断源的中断请求中断。下表列出
了中断的优先级别被任何中断源的中断请求中断。下表列出了中断的优先级别：
4.5. 输入/输出端口（I/O，Input/Output）
输入输出端口是系统与其它设备进行数据交换的接口。SPCE061A具有两个可编
程输入输出端口：A口和B口。A口既是具有可编程唤醒功能的普通I/O口，又可与
ADC的多路LINE_IN输入共用(IOA[6~0]与LINE_IN[1~7]共用；B口除了具有普通I/O
口的功能外，在特定的管脚上还可以完成一些特殊的功能。尽管数据能通过数据端
口P_IOX_Data和数据缓冲器端口P_IOX_Buffer写入相同的数据寄存器，但从这两
个端口读出的数据却来自不同的位置；从后者读出的仍是数据寄存器里的数据，而
从前者读出的是I/O管脚上的电平状态。IOA[7~0]口为键唤醒源，通过读
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P_IOA_Latch单元来锁存IOA[7~0]端口的电平状态，从而可激活其唤醒功能。当
IOA[7~0]口的状态和锁存时的状态不一致时，会触发系统由节电的睡眠工作模式切
换到唤醒模式。
I/O端口如右图所示：

5. 定时器/计数器（Timer/Counter）
SPCE061A提供了两个16位的定时器/计数器：TimerA和TimerB。TimerA为通用计
数器；TimerB为多功能计数器。TimerA的时钟源由时钟源A和时钟源B进行“与”操
作而形成；TimerB的时钟源仅为时钟源A。定时器发生溢出后会产生一个溢出信号
(TAOUT/TBOUT)。一方面，它会作为定时器中断信号传输给CPU中断系统；另一方面，
它又会作为4位计数器计数的时钟源信号，输出一个具有4位可调的脉宽调制占空比
输出信号APWMO或BPWMO(分别从IOB8 和IOB9输出)，用来控制马达或中秋节的现代诗歌其它一些设备的
速度。此外，定时器溢出信号还可以用于触发ADC输入的自动转换过程和DAC输出的
数据锁存。

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RC
向定时器的P_TimerA_Data(读/写)($700AH)单元或P_TimerB_Data(读/
写)($700CH)单元写入一个计数值N后，选择一个合适的时钟源，定时器/计数器将在
所选的时钟频率下开始以递增方式计数N，N+1，N+2，…0xFFFE，0xFFFF。当计数达
到0xFFFF后，定时器/计数器溢出，产生中断请求信号，被CPU响应后送入中断控制
器进行处理。同时，N值将被重新载入定时器/计数器并重新开始计数。
在TimerA内，时钟源A是一个高频时钟源，时钟源B是一个低频时钟源。时钟源A和时
钟源B的组合，为TimerA提供出多种计数速度。若以ClkA作为门控信号，‘1’表示
允许时钟源B信号通过，而‘0’则表示禁止时钟源B信号通过而停止TimerA的计数。
例如表达思念的情话，如果时钟源A为“1”，TimerA时钟频率将取决于时钟源B；如果时钟源A为
“0”，将停止TimerA的计数。EXT1和EXT2为外部时钟源。
下图为一个3/16的脉宽调制占空比输出信号产生过程的时序。APWMO波形是通过
写入P_TimeA_Ctrl 单元的B9~B6选择一个脉宽数（以计数溢出周期数定义）产生出
来的，即每16个计数溢出周期将产生一个由上述单元定义的脉宽。此类PWM信号可以
用于控制马达及其它设备的速度
。

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一般来说，时钟源A为高速时钟源，时钟源B来自实时时钟32678Hz系统。因此，
时钟源B能用于一个精确的时间计数器。例如，2Hz 时钟信号可用于实时时间计数
。

6. 模数转换器 (ADC,Analog to Digital Converter) 与数/模
转换器（DAC,Digital to Analog Converter）
SPCE061A有8个10位模-数转换器通道，其中7个通道用于将模拟量信号 (例如电
压信号) 转换为数字量信号, 送杜少府之任蜀州还是蜀川可以直接通过引线(IOA[0~6])苏武传原文一一对应翻译输入。另外有一个通道
只作为语音输入通道，通过内置有自动增益控制放大器的麦克风通道(MIC_IN)输入。
实际上可以把ADC看作是一个实现模/数信号转换的编码器。
SPCE061A为音频输出提供了两个10位的数-模转换器，即DAC1和DAC2。DAC1、DAC2
转换输出的模拟量电流信号分别通过AUD1和AUD2管脚输出。

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