第02章HCS12简介与MC9S12DG128的最小系统

1、1嵌入式系统嵌入式系统使用使用HCS12微控制器的设计与应用微控制器的设计与应用使用使用HCS12微控制器的设计与应用微控制器的设计与应用第2章 HCS12/X系列简介与MC9S12DG128的最小系统 2嵌入式系统使用HCS12微控制器的设计与应用本章内容2.1 HCS12系列MCU概述2.2 HCS12X系列MCU概述2.3 MC9S12DG128 MCU及其最小系统2.4 MC9S12DG128的存储器映像2.5 MC9S12DG128 MCU的并行I/O端口 3嵌入式系统使用HCS12微控制器的设计与应用2.1 HCS12系列MCU概述2.1.1 Freescale HCS12系列MC

2、U的命名规则 MC 9 S12 D 256B E ：产品状态：存储器类型标志：CPU标志：系列标志：存储空间大小及版本：工作温度范围标志：封装标志：无铅组装标志4嵌入式系统使用HCS12微控制器的设计与应用2.1 HCS12系列MCU概述2.1.2 HCS12各子系列MCU简介相同点l工作电压一般为5V不同点lROM大小lRAM大小lEEPROM大小lFlash容量lI/O口数l串行借口lA/D转换器系列lA系列lB系列lC系列lD系列lE系列lGC系列lH系列lNE系列lQ系列lT系列lUF系列5嵌入式系统使用HCS12微控制器的设计与应用2.2 HCS12X系列MCU概述2.2.1 HCS

3、12X系列MCU与HCS12系列MCU的主要差异 1. 主要特点lFlash、RAM、EEPROMl40MHz的增强CPU2. 内部寄存器l6个16位l2个8位3. 寻址方式l直接寻址l全局寻址4. 指令集6嵌入式系统使用HCS12微控制器的设计与应用2.2 HCS12X系列MCU概述2.2.2 典型典型HCS12X系列系列MCU简介简介 HCS12XE系列HCS12XF系列HCS12XS系列2.2.3 HCS12X系列系列MCU中的新增模块简介中的新增模块简介 XGATE协处理器模块 FlexRay模块 7嵌入式系统使用HCS12微控制器的设计与应用2.3 MC9S12DG128 MCU及其

4、最小系统2.3.2 运行模式运行模式1时钟和复位产生模块、存储器与封装形式2丰富的I/O接口1单片运行模式2扩展运行模式2.3.1 MCU性能概述2.3.3 内部结构简图、引脚图及引脚功能内部结构简图、引脚图及引脚功能 80引脚 112引脚8嵌入式系统使用HCS12微控制器的设计与应用 PP4/KWP4/PWM4 PP5/KWP5/PWM5 PP7/KWP7/PWM7 VDDX VSSX PM0/RXCAN0/RXB PM1/TXCAN0/TXB PM2/RXCAN1/RXCAN0/MISO0 PM3/TXCAN1/TXCAN0/SS0 PM4/RXCAN0/RXCAN4/MOSI0 PM5/

5、TXCAN0/TXCAN4/SCK0 PJ6/KWJ6/RXCAN4/SDA PJ7/KWJ7/TXCAN4/SCL VREGEN PS3/TXD1 PS2/RXD1 PS1/TXD0 PS0/RXD0 VSSA VRL 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2 1 3 1 4 1 5 1 6 1 7 1 8 1 9 2 0 6 0 5 9 5 8 5 7 5 6 5 5 5 4 5 3 5 2 5 1 5 0 4 9 4 8 4 7 4 6 4 5 4 4 4 3 4 2 4 1 80 79 78 77 76 75 74 73 72 71 70 69 68 67 66 65

6、 64 63 62 61 V R H V D D A P A D 0 7 /A N 0 7 /E TR IG 0 P A D 0 6 /A N 0 6 P A D 0 5 /A N 0 5 P A D 0 4 /A N 0 4 P A D 0 3 /A N 0 3 P A D 0 2 /A N 0 2 P A D 0 1 /A N 0 1 P A D 0 0 /A N 0 0 V S S 2 V D D 2 P A 7 /A D D R 1 5/D A TA 15 P A 6 /A D D R 1 4/D A TA 14 P A 5 /A D D R 1 3/D A TA 13 P A 4 /

7、A D D R 1 2/D A TA 12 P A 3 /A D D R 1 1/D A TA 11 P A 2 /A D D R 1 0/D A TA 10 P A 1 /A D D R 9 /D A TA 9 P A 0 /A D D R 8 /D A TA 8 S S 1 /P W M 3 /K W P 3 /P P 3 S C K 1 /P W M 2 /K W P 2/P P 2 M O S I1 /P W M 1/K W P 1/P P 1 M IS O 1 /P W M 0/K W P 0/P P 0 IO C 0 /P T0 IO C 1 /P T1 IO C 2 /P T2

8、IO C 3 /P T3 V D D 1 V S S 1 IO C 4 /P T4 IO C 5 /P T5 IO C 6 /P T6 IO C 7 /P T7 M O D C /TA G H I/B K G D A D D R 0 /D A TA 0 /P B 0 A D D R 1 /D A TA 1 /P B 1 A D D R 2 /D A TA 2 /P B 2 A D D R 3 /D A TA 3 /P B 3 A D D R 4 /D A TA 4 /P B 4 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 4

9、0 ADDR5/DATA5/PB5 ADDR6/DATA6/PB6 ADDR7/DATA7/PB7 XCLKS/NOACC/PE7 MODB/IPIPE1/PE6 MODA/IPIPE0/PE5 ECLK/PE4 VSSR VDDR RESET VDDPLL XFC VSSPLL EXTAL XTAL TEST LSTRB/TAGLO/PE3 R/W/PE2 IRQ/PE1 XIRQ/PE0 M C 9 S1 2 D G 1 2 8 M C 9 S1 2 D J 1 2 8 8 0 Q F P 9嵌入式系统使用HCS12微控制器的设计与应用 PP4/KWP4/PWM4 PP5/KPW5/PWM

10、5 PP6/KWP6/PWM6 PP7/KWP7/PWM7 PK7/ECS/ROMCTL VDDX VSSX PM0/RXCAN0/RXB PM1/TXCAN0/TXB PM2/RX_BF/RXCAN1/RXCAN0/MISO0 PM3/TX_BF/TXCAN1/TXCAN0/SS0 PM4/BF_PSYN/RXCAN0/RXCAN4/MOSI0 PM5/BF_PROK/TXCAN0/TXCAN4/SCK0 PJ6/KWJ6/RXCAN4/SDA PJ7/KWJ7/TXCAN4/SCL VREGEN PS7/SS0 PS6/SCK0 PS5/MOSI0 PS4/MISO0 PS3/TXD1 P

11、S2/RXD1 PS1/TXD0 PS0/RXD0 PM6/BF_PERR/RXCAN4 PM7/BF_PSLM/TXCAN4 VSSA VRL 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2 1 3 1 4 1 5 1 6 1 7 1 8 1 9 2 0 2 1 2 2 2 3 2 4 2 5 2 6 2 7 2 8 112 111 110 109 108 107 106 105 104 103 102 101 100 99 98 97 96 95 94 93 92 91 90 89 88 87 86 85 V R H V D D A P A D 1 5 / A N 1 5 /

12、E T R I G 1 P A D 0 7 / A N 0 7 / E T R I G 0 P A D 1 4 / A N 1 4 P A D 0 6 / A N 0 6 P A D 1 3 / A N 1 3 P A D 0 5 / A N 0 5 P A D 1 2 / A N 1 2 P A D 0 4 / A N 0 4 P A D 1 1 / A N 1 1 P A D 0 3 / A N 0 3 P A D 1 0 / A N 1 0 P A D 0 2 / A N 0 2 P A D 0 9 / A N 0 9 P A D 0 1 / A N 0 1 P A D 0 8 / A

13、N 0 8 P A D 0 0 / A N 0 0 V S S 2 V D D 2 P A 7 / A D D R 1 5 / D A T A 1 5 P A 6 / A D D R 1 4 / D A T A 1 4 P A 5 / A D D R 1 3 / D A T A 1 3 P A 4 / A D D R 1 2 / D A T A 1 2 P A 3 / A D D R 1 1 / D A T A 1 1 P A 2 / A D D R 1 0 / D A T A 1 0 P A 1 / A D D R 9 / D A T A 9 P A 0 / A D D R 8 / D A

14、T A 8 S S 1 / P WM 3 / K WP 3 / P P 3 S C K 1 / P WM 2 / K WP 2 / P P 2 M O S I 1 / P WM 1 / K WP 1 / P P 1 M I S O 1 / P WM 0 / K WP 0 / P P 0 X A D D R 1 7 / P K 3 X A D D R 1 6 / P K 2 X A D D R 1 5 / P K 1 X A D D R 1 4 / P K 0 I O C 0 / P T 0 I O C 1 / P T 1 I O C 2 / P T 2 I O C 3 / P T 3 V D

15、D 1 V S S 1 I O C 4 / P T 4 I O C 5 / P T 5 I O C 6 / P T 6 I O C 7 / P T 7 X A D D R 1 9 / P K 5 X A D D R 1 8 / P K 4 K WJ 1 / P J 1 K WJ 0 / P J 0 M O D C / T A G H I / B K G D A D D R 0 / D A T A 0 / P B 0 A D D R 1 / D A T A 1 / P B 1 A D D R 2 / D A T A 2 / P B 2 A D D R 3 / D A T A 3 / P B 3

16、A D D R 4 / D A T A 4 / P B 4 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 ADDR5/DATA5/PB5 ADDR6/DATA6/PB6 ADDR7/DATA7/PB7 KWH7/PH7 KWH6/PH6 KWH5/PH5 KWH4/PH4 XCLKS/NOACC/PE7 MODB/IPIPE1/PE6 MODA/IPIPE0/PE5 ECLK/PE4 VSSR VDDR RESET VDDPLL XFC VSSPLL EXTAL XTAL

17、TEST SS1/KWH3/PH3 SCK1/KWH2/PH2 MOSI1/KWH1/PH1 MISO1/KWH0/PH0 LSTRB/TAGLO/PE3 R/W/PE2 IRQ/PE1 XIRQ/PE0 MC 9 S 1 2 D T 1 2 8 MC 9 S 1 2 D G 1 2 8 MC 9 S 1 2 D J 1 2 8 MC 9 S 1 2 D B 1 2 8 1 1 2 L Q F P 8 4 8 3 8 2 8 1 8 0 7 9 7 8 7 7 7 6 7 5 7 4 7 3 7 2 7 1 7 0 6 9 6 8 6 7 6 6 6 5 6 4 6 3 6 2 6 1 6 0

18、 5 9 5 8 5 7 10嵌入式系统使用HCS12微控制器的设计与应用2.3 MC9S12DG128 MCU及其最小系统2.3.4 MC9S12DG128 MCU的最小系统设计 EXTAL (46) VSSR (40) VDDR (41) VDDPLL (43) XFC (44) MC9S12DG128(112脚) RESET (42) CP 470pF CS 4.7nF RS 1.5K PLL电路 5V C1 0.1F C2 4.7F 电源电路 5V 10K 51 0. 1 F 复位电路 VDD GND VCC NC 9.83 MHz OSC 1 3 2 OUT GND 5V 4 22

19、有源晶振电路电路 RESET BKGD 4 3 2 1 BDM调试端口电路 BKGD (23) 10K 11嵌入式系统使用HCS12微控制器的设计与应用2.4 MC9S12DG128 的存储器映像 $0000 $0400 $1000 $4000 $8000 $C000 $FF00 $FFFF 16KB 分页Flash I/O 寄存器 EEPROM RAM 16KB 固定Flash 16KB 固定Flash 向量区 $38 $39 $3A $3B $3C $3D $3E $3F Block1 Block0 $3E $3F 12嵌入式系统使用HCS12微控制器的设计与应用2.5 MC9S12DG1

20、28 MCU的并行I/O接口 I/O接口：即输入接口：即输入/输出接口，是输出接口，是MCU与外界进行交与外界进行交互的重要通道。互的重要通道。2.5.1 I/O接口的基本概念 Vcc K2 R4 R3 有下拉电阻R4 Vcc K3 R5 I3“悬空”状态 I3 I2 MCU K1 R1 R2 有上拉电阻R2 I1 Vcc 输入电输入电路框图路框图 R1 R2 MCU Vcc O1 Vcc O2 蜂鸣器驱动电路 LED 驱动电路 输出电输出电路框图路框图13嵌入式系统使用HCS12微控制器的设计与应用2.5 MC9S12DG128 MCU的并行I/O接口 2.5.2 A口、口、B口、口、E口和

21、口和K口口数据方向寄存器数据方向寄存器l 分别为分别为DDR 、DDRB、DDRE、DDRK0：定义输入：定义输入 1：定义输出：定义输出I/O寄存器寄存器l 分别为分别为PORTA、PORTB、PORTE、PORTK输出时，输出时，0：输出低电平：输出低电平 1：输出高电平：输出高电平输入时，输入时，0：外部输入低电平：外部输入低电平 1：外部输入高电平：外部输入高电平 上拉电阻控制寄存器上拉电阻控制寄存器l PUCRl 四口共用四口共用0：没有内部上拉电阻：没有内部上拉电阻 1：有内部上拉电阻：有内部上拉电阻MCU14嵌入式系统使用HCS12微控制器的设计与应用2.5 MC9S12DG128 MCU的并行I/O接口 2.5.3 H口、口、J口、口、M口