Z86E03/E06：消费控制器处理器的卓越之选

在电子设备的设计领域，选择一款合适的微控制器至关重要。Zilog的Z86E03/E06 OTP（One - Time Programmable）CCP（Consumer Controller Processors）作为Z8单芯片微控制器家族的成员，凭借其丰富的特性和卓越的性能，在消费、汽车和工业应用中展现出强大的竞争力。下面我们就来深入了解这款微控制器。

文件下载：Z86E0308SSC00TR.pdf

一、产品特性概览

1. 基本参数

型号	ROM	RAM	速度
Z86E03	512 bytes	60	8 MHz
Z86E06	1 Kbyte	124	12 MHz

从这些参数可以看出，Z86E06在存储容量和运行速度上更具优势，能满足对性能要求较高的应用场景。

2. 封装与工作范围

采用18 - Pin封装（DIP、SOIC），工作电压范围为3.0至5.5 Volt，工作温度范围为 - 40°C至 + 105°C。这种宽电压和温度范围使得它能适应不同的工作环境，无论是在常温的室内环境还是较为恶劣的工业环境中都能稳定工作。

3. 时钟速度与指令指针

Z86E03时钟速度最高可达8 MHz，Z86E06则为12 MHz。并且具有快速指令指针，Z86E03在8 MHz时为1.5 μs，Z86E06在12 MHz时为1.0 μs，这有助于提高指令执行效率。

4. 其他特性

Z86E06还具备多个扩展寄存器文件控制寄存器和两个SPI寄存器，同时拥有一到两个可编程8位计数器/定时器，每个都带有6位可编程预分频器，为系统设计提供了更多的灵活性。

二、功能模块详解

1. 复位功能

设备可在多种条件下复位，包括上电复位、看门狗定时器、停止模式恢复源和低电压保护。内置的自动上电复位电路使得Z86E03/E06无需外部复位电路，复位时间典型值为5ms加上18个时钟周期。不过在停止模式恢复操作时，WDTMR、SMR、P2M或P3M寄存器不会重新初始化为复位值。

2. 程序内存

Z86E03/E06可寻址高达512/1K字节的内部程序内存。前12字节的程序内存用于中断向量，包含六个16位向量，对应六个可用中断。字节13到字节511/1023为片上用户程序掩膜ROM。同时，EPROM保护功能可防止通过抑制LDC和LDCI指令执行来“转储”EPROM内容。

3. 扩展寄存器文件（ERF）

寄存器文件得到扩展，允许更多的系统控制寄存器以及将额外的外围设备和输入/输出端口映射到寄存器地址区域。Z8寄存器地址空间R0到R15实现为16组，每组16个寄存器，这些寄存器组被称为扩展寄存器文件（ERF）。

4. 寄存器文件

由两个I/O端口寄存器、60/124个通用寄存器和13/15个控制和状态寄存器组成。通用寄存器在设备上电后未定义，只要复位发生在指定的Vcc电压工作范围内，寄存器将保留其最后值。

5. 计数器/定时器

有两个8位可编程计数器/定时器（T0 - T1），每个由其自己的6位可编程预分频器驱动（Z86E03只有T1）。T1预分频器可由内部或外部时钟源驱动，而T0预分频器仅由内部时钟驱动。计数器可进行多种模式的编程，如启动、停止、重启等。

6. 中断

Z86E03/E06有六个不同来源的中断，这些中断可屏蔽且有优先级。中断源包括端口3的P31 - P33、计数器/定时器和SPI。中断屏蔽寄存器可全局或单独启用或禁用六个中断请求。

7. 时钟

片上振荡器具有高增益、并联谐振放大器，可连接晶体、RC、陶瓷谐振器或任何合适的外部时钟源。晶体应采用AT切割，频率范围为10 kHz至8 MHz/12 MHz最大，串联电阻（RS）小于或等于100欧姆。此外，在低EMI噪声模式下，选择RC选项时，振荡器在10 kHz或更低频率下消耗的ICC电流会显著减少。

8. 电源管理

• HALT模式：关闭内部CPU时钟，但不关闭XTAL振荡。计数器/定时器和外部中断IRQ0、IRQ1和IRQ2保持活跃，设备可通过外部或内部生成的中断恢复。
• STOP模式：关闭内部时钟和外部晶体振荡，降低待机电流。该模式仅通过复位终止，如看门狗定时器超时、上电复位、SPI比较或SMR恢复。

9. 串行外设接口（SPI） - Z86E06独有

Z86E06集成了串行外设接口，用于与其他微控制器和外设通信。SPI包括停止模式恢复、主/从选择和比较模式等功能，由四个寄存器组成：SPI控制寄存器（SCON）、SPI比较寄存器（SCOMP）、SPI接收/缓冲寄存器（RxBUF）和SPI移位寄存器。

三、引脚功能分析

1. XTAL1和XTAL2

XTAL1用于连接并联谐振晶体、陶瓷谐振器、LC或RC网络或外部单相时钟到片上振荡器输入；XTAL2用于连接并联谐振晶体、陶瓷谐振器、LC或RC网络到片上振荡器输出。

2. 端口2（P27 - P20）

是一个8位双向CMOS兼容I/O端口，可通过软件控制配置为输入或输出。输入缓冲器采用施密特触发器，并包含自动锁存器。当SPI启用时，P20作为数据输入（DI），P27作为数据输出（DO）。

3. 端口3（P36 - P31）

是一个6位CMOS兼容端口，由三个固定输入（P31 - P33）和三个固定输出（P34 - P36）组成。P31和P32可配置为下降沿、上升沿或双边沿触发中断，P33在模拟模式下作为比较器参考电压输入。

四、电气特性

1. 绝对最大额定值

符号	描述	最小值	最大值	单位
Vcc	电源电压	- 0.3	+ 7.0	V
最大输入电压			12	V
T STG	存储温度	- 65	+ 150	°C
T	工作环境温度			°C

2. 标准测试条件

在标准测试条件下，给出了电容、Vcc规格、直流电气特性和交流电气特性等参数，这些参数为电路设计和性能评估提供了重要依据。

五、特殊功能

1. EPROM模式

在EPROM模式下，除V00和GND（Vss）外，Z86E03/E06的所有引脚功能都会改变。同时，EPROM保护功能可通过客户在ROM代码编程时选择，选择ROM保护会禁用所有模式下的LDC和LDCI指令。

2. 编程算法

文档详细介绍了Z86E03/E06的编程算法，包括编程波形和时序要求，为开发者提供了清晰的编程指导。

六、应用建议

在使用Z86E03/E06时，需要注意一些应用细节。例如，在嘈杂环境中使用时，建议将EP ICE IOE引脚的电压设置为Vcc，以防止意外进入OTP模式，这需要一个二极管和一个100 pF电容器。

七、订购信息

提供了不同型号、封装、温度范围和速度的订购代码，方便工程师根据实际需求进行选择。

Z86E03/E06以其丰富的功能、良好的电气特性和灵活的编程特性，为电子工程师在设计消费、汽车和工业应用时提供了一个优秀的选择。在实际应用中，工程师可以根据具体的需求和场景，充分发挥其优势，实现高效、稳定的系统设计。你在使用这款微控制器时遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享交流。