001.HCS12 单片机概述-stu

1式系统及应用》
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小结
• Freescale 家族产品 • MC9S12DG128 的主要特性 • MC9S12DG128 基本结构 • MC9S12DG128 引脚功能 • MC9S12DG128 运行模式 • MC9S12DG128 存储器结构
《嵌入式系统及应用》
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十、MC9S12DG128 存储器分配
图中显示的并不是复位后的地址，只是可用的映射。
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十、MC9S12DG128 存储器分配
$0000 $0400 $0800
EEPROM I/O寄存器
$0000 – $03FF: 寄存器空间（1KB） $0800 – $0FFF: 2KB EEPROM $2000 – $3FFF: 8KB RAM
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八、运行模式
MODC 0 0 0 0 1 1 1 1 MODB 0 0 1 1 0 0 1 1 MODA 0 1 0 1 0 1 0 1 模式 特殊单芯片模式 特殊窄扩展模式 特殊测试模式 特殊宽扩展模式 普通单芯片模式 普通窄扩展模式 外设模式 普通宽扩展模式 ADDR 0 16 16 16 0 16 — 16 DATA 0 8 16 16 0 8 — 16 BDM 激活 允许 允许 允许 允许 允许 — 允许
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Freescale MCU 系列衍生
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6
Freescale MCU 系列定位及应用
《嵌入式系统及应用》
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二、MC9S12系列命名规则
MC
①
9
②
S12
③
DG
④
128
⑤
B
⑥
M
⑦
FU
⑧
① 表示质量认定状态。
MC=完全合格产品；XC=初始产品；PC=预质量产品。
② 表示存储器类型为Flash。 ③ 表示内核类型。 ④ 表示系列 ⑤ 表示Flash大小 ⑥ 表示Flash版本标志，反映不同的擦写电压。 ⑦ 表示工作温度范围。
• 16位 HCS12 CPU • 内部存储器
128KB FLASH 8K RAM 2K EEPROM
• 外围设备
2个增强型串行通讯接口（SCI） 2个串行外设接口（SPI） 2个 msCAN 模块 I2C总线接口 2个8通道10位 A/D 8通道16位 增强型捕捉定时器 （ECT） 8通道8位或4通道16位 PWM
INITEE —内部EEPROM位置初始化寄存器（$0012）
Bit 7 EE15 Reset 0 Bit 6 EE14 0 Bit 5 EE13 0 Bit 4 EE12 0 Bit 3 EE11 0 Bit 2 0 0 Bit 1 0 0 Bit 0 EEON 1 29
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MC9S12DG128的最小系统
XTAL和EXTAL分别是晶体驱动输出和外部时钟 输入引脚。
晶振连接
外部时钟连接
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六、引脚信号说明
• RESET（42）——振荡器引脚
低电平有效的双向控制信号。该引脚做输入时， 将其拉低，可将MCU初始化成默认状态； 如果时 钟监视器或者COP看门狗检测到内部故障，该引 脚作为开漏输出引脚对外指示这种状态。
$1000 $2000
RAM
$4000
16KB 固定Flash $3E
Block1
Block0
$8000
16KB 分页Flash $38 $39 $3A $3B $3C $3D $3E $3F
$C000
$3F 16KB 固定Flash
$38 – $3F: 8页16KB Flash，共128KB
5 PPAGE* 0
• 如果映射有冲突，寄存器具有最高优先级，与其重叠的
RAM和EEPROM此时无效。
• 复位后，寄存器从0x0000开始，但可以被映射到64K空间
内的前32K的范围内，而且映射的地址必须是2K的整数倍。
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内部存储器映射-寄存器
INITRG — 内部寄存器位置初始化寄存器（$0011）
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九、低功耗模式
• STOP Mode
所有时钟和振荡器停止运行。 27℃典型电流值30uA。
• Pseudo STOP Mode
振荡器仍然运行，外设关闭。 27℃典型电流值350uA。
• WAIT Mode
内部地址、数据总线停止运行，外设可配置关闭。当所有模块 有效，最大消耗40mA电流；如果只有实时中断有效，最大消 耗5mA电流。
A15~A0和D15~D0分别是外部扩展地址数据总 线，与通用I/O口A、B共享引脚。在单片模式 下，可以用作I/O；在扩展模式下，用作外部总线。
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六、引脚信号说明
• MODA 、MODB 、MODC（38、37、23）
—— 模式选择输入引脚
这三个引脚在复位期间的状态决定了MCU的运行 模式。复位期间，MODA、MODB具有内部下拉。
• 教学目标
认识S12家族产品，了解M68HCS12系列命名规则 了解MC9S12DG128的基本结构 了解MC9S12DG128的引脚功能 掌握MC9S12DG128运行模式 掌握MC9S12DG128的存储器结构
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一、Freescale MCU 发展历程
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C=-40 ℃ ~ 85℃； V=-40 ℃ ~ 105℃； M=-40 ℃ ~ 125℃。
⑧ 表示封装形式。
FU = 80QFP；PV = 112LQFP。 《嵌入式系统及应用》
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三、Freescale S12 系列产品路线
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Freescale S12 D系列
• D系列背景
可屏蔽外部中断输入引脚，可以用于从STOP或WAIT 模式唤醒MCU。
•
XIRQ /PE0（56） — 不可屏蔽中断请求
不可屏蔽外部中断输入引脚，可以用于从STOP或 WAIT模式唤醒MCU。
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七、供电电源引脚
引脚名称 VDD1，2 VSS1，2 VDDR VSSR VDDX VSSX VDDA VSSA VRL VRH VDDPLL VSSPLL VREGEN 引脚号 13，65 14，66 41 40 107 106 83 86 85 84 43 45 97 额定电压 2.5V 内部电压调节器输出电源和地 0V 5.0V 0V 5.0V 外部电源和地，供给引脚驱动器 0V 5.0V A/D工作电源和地 0V 0V A/D参考电源和地 5.0V 2.5V 为PLL工作提供电源和地。 0V 5V 内部电压调节器有效（H）/无效（L） 22 外部电源和地，供给引脚驱动器（ PortA、B、E、 H ）和内部电压调节器 描述
MC9S12DG128 单片机概述及配置
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TM
嵌入式系统设计过程
需求
由上至下设计
规格 架构 组件 系统整合
由下至上设计
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本课程中我们的研究对象
智能车
？？
？？
？？
？？
MC9S12DG128 主控制器
？？
？？
？？
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章节介绍
• 教学内容
MC9S12DG128单片机概述
Bit 7 0 Reset 0 Bit 6 REG14 0 Bit 5 REG13 0 Bit 4 REG12 0 Bit 3 REG11 0 Bit 2 0 0 Bit 1 0 0 Bit 0 0 0
INITRM —内部RAM位置初始化寄存器（$0010）
Bit 7 RAM15 Reset 0 Bit 6 RAM14 0 Bit 5 RAM13 0 Bit 4 RAM12 0 Bit 3 RAM11 1 Bit 2 0 0 Bit 1 0 0 Bit 0 RAMHAL 1
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八、运行模式
MODA RESET CLOCK /RESET
HCS12
MODB MODC/BKGD
MODA MODB
模式引脚在复位信号上升沿采样并锁存。
MODC
采样 锁存
MODE 寄存器
$000B
特殊单芯片模式 特殊窄扩展模式 特殊测试 特殊宽扩展模式 普通单芯片模式 普通窄扩展模式 外设模式 普通宽扩展模式
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The END
《嵌入式系统及应用》
TM
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六、引脚信号说明
• BKGD（23）——背景调试引脚
BKGD采用特殊的自定时协议接收串行的背景调 试命令，并发送命令执行结果。该引脚设定为输 入时，内部设有有源上拉，但是无上拉开、关控 制。
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六、引脚信号说明
• PA / ADDR[15:8] / DATA[15:8] —— PA口 • PB / ADDR[7:0] / DATA[7:0] —— PB口
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六、引脚信号说明
• R/ W /PE 2 （54） — 读写信号
该引脚在所有模式下都可用作I/O，复位后为具有内部 有源上拉的通用输入引脚。在MCU扩展模式，此引脚 驱动外部总线的读/写输出，指示外部总线的数据方向。
《嵌入式系统及应用》
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六、引脚信号说明
•
IRQ /PE1（55） — 可屏蔽中断请求
《嵌入式系统及应用》
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主要参考资料
• • • • • • • • • • • •
9S12DT128BDGV1——Device Guide S12DT128PIMV1—— MC9S12DT128 Port Integration Module Block Guide S12ATD10B8CV2—— 10-bit 8-channel Analog to Digital Block Guide S12CRGV3—— Clock Reset Generator Block Guide S12ECT16B8CV1—— 16-bit 8-channel ECT Block Guide S12EETS2KV1 —— HCS12 2K EEPROM Block Guide S12FTS128KV1 —— HCS12 128K Flash Block Guide S12IICV2 —— HCS12 I2C Bock Guide S12INTV1 —— HCS12 Interrupt (INT) Block Guide S12PWM8B8CV1 —— 8-bit 8-channel PWM Block Guide S12SCIV2 —— HCS12 Serial Communications Interface Block Guide S12SPIV2 —— HCS12 Serial Peripheral Interface Block Guide
27
$FF00
向量区
$FFFF
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内部存储器映射-寄存器
• 寄存器、RAM、EEPROM可以通过设置INITRG、INITRM、
INITEE来重新分配他们的位置。
• 这些寄存器只能写一次，建议在初始化分配寄存器、RAM、
EEPROM的位置。对每个INITxx赋值后，在其指令后需插入 一空指令。
S12的第一个产品系列 S12中功能最强的系列 外设非常丰富 今天的衍生系列给用户更多选择 迄今为止有13个版本可供用户选择
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四、MC9S12DG128 结构框图
注：MC9S12DG128只是HCS12家族中的一个成员。 《嵌入式系统及应用》
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五、MC9S12DG128 主要特性
首页 16位微控制器 MC9SDG128 Overview MC9SDG128 – Data Sheets MC9SDG128 ApplicationNotes 13
《嵌入式系统及应用》
MC9S12DG128 引脚图
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六、引脚信号说明
• XTAL和EXTAL （47、46）——振荡器引脚