飞思卡尔单片机简介
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本章着重介绍Freescale公司的MC9S12系列 (HCS12简称S12系列)16位单片机的概况，并和 HCS12X系列16位双核单片机进行简单比较，最 后给出HCS12系列单片机最小系统中各部分的设 计方案。
2.1 HCS12系列单片机概述
2.1.1 HCS12系列单片机的命名规则
① 表示质量认定状态。MC表示完全合格产品，XC表示初始产品，PC表示预测试产品。 ② 表示存储器类型。无表示片内带ROM或者片内没有程序存储器，7表示片内带EPROM 或一次可编程ROM（OTP ROM），8表示片内带EEPROM，9表示片内带Flash存储器。 ③ 表示内核类型。S12表示16位单片机，S08表示8位单片机。 ④ 表示系列。DG表示为D系列产品。 ⑤ 表示存储空间大小及版本。128表示128 KB的Flash存储空间，B为Flash版本。 ⑥ 表示工作温度范围。无表示工作温度范围是0℃～70℃，C表示工作温度范围是
列单片机（也称为MCU），该系列是 HCS12系列的增强型产品，基于S12 CPU 内核，可以达到25 MHz的HCS12的2～5倍 的性能。S12X系列增加了172条指令，可 以执行32位运算，总线频率最高可达40 MHz，并且改进了中断处理能力。
2.2 HCS12X系列单片机概述
S12X系列单片机采用复杂指令集计算 机（CISC）架构，集成了中断控制器，具 有丰富的寻址方式。中断有7个优先级，并 且内核支持优先级的的调度，最多可以有 117个中断源。
2.2 HCS12X系列单片机概述
2.2.3 XGATE的基本特性
（2）XGATE指令集
XGATE共有72条独立的指令，指令时钟最高可达100 MHz。XGATE 的时钟速度总是主处理器总线速度的2倍。 XGATE 的大部分指令是对通用寄存器的操作，为单周期指令。 访问存储器的指令为双周期指令。跳转指令视条件而定可能 为1或2个周期指令。XGATE 有一些特殊的比特提取及插入 的单周期指令，特别适用于串行通信协议使用。
2.2 HCS12X系列单片机概述
S12X系列单片机的最大特点是增加了一个并行处理的 外围协处理器XGATE模块，它是一个独立于主处理器 （S12XD）的可编程RISC 内核。XGATE可作为一个高效 的DMA 控制器使用，能够自主地实现外设与RAM 之间的 高速数据传输，并在数据传送过程中灵活进行数据处理； XGATE也可作为一个单独的算法单元完成运算功能，如 通信协议的实现；XGATE 还可作为虚拟外设使用，如使 用通用I/O口模拟串行通信口功能，或对简单的外设通过 软件包装实现功能强大的个性化外设功能等。集成 XGATE的目的就是在日益复杂的嵌入式系统中，减轻 S12XD主处理器的负担，以增强系统的数据吞吐能力和应 用功能设计的灵活性。
40℃～85℃，V表示工作温度范围是 40℃～105℃，M表示工作温度范围是 40℃～ 125℃。 ⑦ 表示封装形式。FU表示80引脚QFP封装，PV表示112引脚LQFP封装。 ⑧ 表示无铅标志。E表示芯片生产过程无铅。
2.1 HCS12系列单片机概述
2.1.2 MC9S12A系列单片机简介
2.1 HCS12系列单片机概述
2.1.2 MC9S12B系列单片机简介
2.1 HCS12系列单片机概述
2.1.2 MC9S12D系列单片机简介
2.1 HCS12系列单片机概述
2.1.2 HCS12系列单片机简介
2.2 HCS12X系列单片机概述
2.2.1 HCS12X系列单片机主要特点 Freescale公司于2005年推出HCS12X系
2.2 HCS12X系列单片机概述
2.2.3 XGATHale Waihona Puke Baidu的基本特性
（4）XGATE事件驱动线程
XGATE的代码执行是由事件驱动的，这里的事件就是指 中断。所谓事件驱动就是指由中断来触发XGATE运行。没有 中断时，XGATE 不执行任何指令，从而也没有功耗。可见 XGATE 的代码就是一组中断服务程序，没有主程序或空闲时 的循环程序。XGATE 的中断服务程序也称做线程。
2.2 HCS12X系列单片机概述
2.2.3 XGATE的基本特性
XGATE协处理器结构
2.2 HCS12X系列单片机概述
2.2.3 XGATE的基本特性
（１）精简指令集内核
XGATE 是一个16位的精简指令集内 核。内核拥有8个16位通用寄存器R0～ R7，1个程序计数器PC，1个4位的条件 码寄存器CCR。其中R0恒为0，可用于对 变量的快速清零或置位。R1和R7有额外 用途：XGATE 响应中断时，硬件将中断 向量表中对应通道的1 个16位字装载到 R1（通常用做数据指针），将栈指针装 载到R7，如图所示。
2.2 HCS12X系列单片机概述
S12X系列单片机与S12系列单片机的主要区别
2.2 HCS12X系列单片机概述
2.2.2 XGATE协处理器与主处理器的关系
在S12X系列中，中断控制器硬件产生的中断可以选择由XGATE 或者S12XD主处理器来处理。XGATE对于任何中断的处理都会减轻 主处理器的中断负荷，并且XGATE 完全有能力响应整个中断。
2.2 HCS12X系列单片机概述
2.2.3 XGATE的基本特性
（3）XGATE访问空间
S12X的全局存储空间共有8 MB， XGATE可以访问其中片内的64 KB空间。 这64 KB空间包括2 KB的片上外设寄存 器，30 KB的片上闪存和最大32 KB 的 片内RAM。注意XGATE不能访问 EEPROM 空间或片外资源。XGATE的 访问空间完全限制在主处理器内部访问 空间范围内。地址仲裁的规则是主处理 器的优先级总高于XGATE，如图所示。
Freescale 系列单片机简介
前言
目前世界上的单片机或者微控制器的种类繁 多，单片机供应商也有很多，例如Freescale、 ATMEL、NXP、ST、Microchip、Infineon、TI、 NEC等，其中Freescale（飞思卡尔）公司的8位、 16位和32位单片机性能稳定、品种齐全，针对不 同的应用领域可以选择不同性能、型号的单片机。
2.1 HCS12系列单片机概述
2.1.1 HCS12系列单片机的命名规则
① 表示质量认定状态。MC表示完全合格产品，XC表示初始产品，PC表示预测试产品。 ② 表示存储器类型。无表示片内带ROM或者片内没有程序存储器，7表示片内带EPROM 或一次可编程ROM（OTP ROM），8表示片内带EEPROM，9表示片内带Flash存储器。 ③ 表示内核类型。S12表示16位单片机，S08表示8位单片机。 ④ 表示系列。DG表示为D系列产品。 ⑤ 表示存储空间大小及版本。128表示128 KB的Flash存储空间，B为Flash版本。 ⑥ 表示工作温度范围。无表示工作温度范围是0℃～70℃，C表示工作温度范围是
列单片机（也称为MCU），该系列是 HCS12系列的增强型产品，基于S12 CPU 内核，可以达到25 MHz的HCS12的2～5倍 的性能。S12X系列增加了172条指令，可 以执行32位运算，总线频率最高可达40 MHz，并且改进了中断处理能力。
2.2 HCS12X系列单片机概述
S12X系列单片机采用复杂指令集计算 机（CISC）架构，集成了中断控制器，具 有丰富的寻址方式。中断有7个优先级，并 且内核支持优先级的的调度，最多可以有 117个中断源。
2.2 HCS12X系列单片机概述
2.2.3 XGATE的基本特性
（2）XGATE指令集
XGATE共有72条独立的指令，指令时钟最高可达100 MHz。XGATE 的时钟速度总是主处理器总线速度的2倍。 XGATE 的大部分指令是对通用寄存器的操作，为单周期指令。 访问存储器的指令为双周期指令。跳转指令视条件而定可能 为1或2个周期指令。XGATE 有一些特殊的比特提取及插入 的单周期指令，特别适用于串行通信协议使用。
2.2 HCS12X系列单片机概述
S12X系列单片机的最大特点是增加了一个并行处理的 外围协处理器XGATE模块，它是一个独立于主处理器 （S12XD）的可编程RISC 内核。XGATE可作为一个高效 的DMA 控制器使用，能够自主地实现外设与RAM 之间的 高速数据传输，并在数据传送过程中灵活进行数据处理； XGATE也可作为一个单独的算法单元完成运算功能，如 通信协议的实现；XGATE 还可作为虚拟外设使用，如使 用通用I/O口模拟串行通信口功能，或对简单的外设通过 软件包装实现功能强大的个性化外设功能等。集成 XGATE的目的就是在日益复杂的嵌入式系统中，减轻 S12XD主处理器的负担，以增强系统的数据吞吐能力和应 用功能设计的灵活性。
40℃～85℃，V表示工作温度范围是 40℃～105℃，M表示工作温度范围是 40℃～ 125℃。 ⑦ 表示封装形式。FU表示80引脚QFP封装，PV表示112引脚LQFP封装。 ⑧ 表示无铅标志。E表示芯片生产过程无铅。
2.1 HCS12系列单片机概述
2.1.2 MC9S12A系列单片机简介
2.1 HCS12系列单片机概述
2.1.2 MC9S12B系列单片机简介
2.1 HCS12系列单片机概述
2.1.2 MC9S12D系列单片机简介
2.1 HCS12系列单片机概述
2.1.2 HCS12系列单片机简介
2.2 HCS12X系列单片机概述
2.2.1 HCS12X系列单片机主要特点 Freescale公司于2005年推出HCS12X系
2.2 HCS12X系列单片机概述
2.2.3 XGATHale Waihona Puke Baidu的基本特性
（4）XGATE事件驱动线程
XGATE的代码执行是由事件驱动的，这里的事件就是指 中断。所谓事件驱动就是指由中断来触发XGATE运行。没有 中断时，XGATE 不执行任何指令，从而也没有功耗。可见 XGATE 的代码就是一组中断服务程序，没有主程序或空闲时 的循环程序。XGATE 的中断服务程序也称做线程。
2.2 HCS12X系列单片机概述
2.2.3 XGATE的基本特性
XGATE协处理器结构
2.2 HCS12X系列单片机概述
2.2.3 XGATE的基本特性
（１）精简指令集内核
XGATE 是一个16位的精简指令集内 核。内核拥有8个16位通用寄存器R0～ R7，1个程序计数器PC，1个4位的条件 码寄存器CCR。其中R0恒为0，可用于对 变量的快速清零或置位。R1和R7有额外 用途：XGATE 响应中断时，硬件将中断 向量表中对应通道的1 个16位字装载到 R1（通常用做数据指针），将栈指针装 载到R7，如图所示。
2.2 HCS12X系列单片机概述
S12X系列单片机与S12系列单片机的主要区别
2.2 HCS12X系列单片机概述
2.2.2 XGATE协处理器与主处理器的关系
在S12X系列中，中断控制器硬件产生的中断可以选择由XGATE 或者S12XD主处理器来处理。XGATE对于任何中断的处理都会减轻 主处理器的中断负荷，并且XGATE 完全有能力响应整个中断。
2.2 HCS12X系列单片机概述
2.2.3 XGATE的基本特性
（3）XGATE访问空间
S12X的全局存储空间共有8 MB， XGATE可以访问其中片内的64 KB空间。 这64 KB空间包括2 KB的片上外设寄存 器，30 KB的片上闪存和最大32 KB 的 片内RAM。注意XGATE不能访问 EEPROM 空间或片外资源。XGATE的 访问空间完全限制在主处理器内部访问 空间范围内。地址仲裁的规则是主处理 器的优先级总高于XGATE，如图所示。
Freescale 系列单片机简介
前言
目前世界上的单片机或者微控制器的种类繁 多，单片机供应商也有很多，例如Freescale、 ATMEL、NXP、ST、Microchip、Infineon、TI、 NEC等，其中Freescale（飞思卡尔）公司的8位、 16位和32位单片机性能稳定、品种齐全，针对不 同的应用领域可以选择不同性能、型号的单片机。