第02章HCS12簡介與MC9S12DG128的最小系統(tǒng)

1、1嵌入式系統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)使用使用HCS12微控制器的設計與應用微控制器的設計與應用使用使用HCS12微控制器的設計與應用微控制器的設計與應用第2章 HCS12/X系列簡介與MC9S12DG128的最小系統(tǒng) 2嵌入式系統(tǒng)使用HCS12微控制器的設計與應用本章內(nèi)容2.1 HCS12系列MCU概述2.2 HCS12X系列MCU概述2.3 MC9S12DG128 MCU及其最小系統(tǒng)2.4 MC9S12DG128的存儲器映像2.5 MC9S12DG128 MCU的并行I/O端口 3嵌入式系統(tǒng)使用HCS12微控制器的設計與應用2.1 HCS12系列MCU概述2.1.1 Freescale HCS12系列MC

2、U的命名規(guī)則 MC 9 S12 D 256B E ：產(chǎn)品狀態(tài)：存儲器類型標志：CPU標志：系列標志：存儲空間大小及版本：工作溫度范圍標志：封裝標志：無鉛組裝標志4嵌入式系統(tǒng)使用HCS12微控制器的設計與應用2.1 HCS12系列MCU概述2.1.2 HCS12各子系列MCU簡介相同點l工作電壓一般為5V不同點lROM大小lRAM大小lEEPROM大小lFlash容量lI/O口數(shù)l串行借口lA/D轉換器系列l(wèi)A系列l(wèi)B系列l(wèi)C系列l(wèi)D系列l(wèi)E系列l(wèi)GC系列l(wèi)H系列l(wèi)NE系列l(wèi)Q系列l(wèi)T系列l(wèi)UF系列5嵌入式系統(tǒng)使用HCS12微控制器的設計與應用2.2 HCS12X系列MCU概述2.2.1 HCS

3、12X系列MCU與HCS12系列MCU的主要差異 1. 主要特點lFlash、RAM、EEPROMl40MHz的增強CPU2. 內(nèi)部寄存器l6個16位l2個8位3. 尋址方式l直接尋址l全局尋址4. 指令集6嵌入式系統(tǒng)使用HCS12微控制器的設計與應用2.2 HCS12X系列MCU概述2.2.2 典型典型HCS12X系列系列MCU簡介簡介 HCS12XE系列HCS12XF系列HCS12XS系列2.2.3 HCS12X系列系列MCU中的新增模塊簡介中的新增模塊簡介 XGATE協(xié)處理器模塊 FlexRay模塊 7嵌入式系統(tǒng)使用HCS12微控制器的設計與應用2.3 MC9S12DG128 MCU及其

4、最小系統(tǒng)2.3.2 運行模式運行模式1時鐘和復位產(chǎn)生模塊、存儲器與封裝形式2豐富的I/O接口1單片運行模式2擴展運行模式2.3.1 MCU性能概述2.3.3 內(nèi)部結構簡圖、引腳圖及引腳功能內(nèi)部結構簡圖、引腳圖及引腳功能 80引腳 112引腳8嵌入式系統(tǒng)使用HCS12微控制器的設計與應用 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嵌入式系統(tǒng)使用HCS12微控制器的設計與應用 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嵌入式系統(tǒng)使用HCS12微控制器的設計與應用2.3 MC9S12DG128 MCU及其最小系統(tǒng)2.3.4 MC9S12DG128 MCU的最小系統(tǒng)設計 EXTAL (46) VSSR (40) VDDR (41) VDDPLL (43) XFC (44) MC9S12DG128(112腳) RESET (42) CP 470pF CS 4.7nF RS 1.5K PLL電路 5V C1 0.1F C2 4.7F 電源電路 5V 10K 51 0. 1 F 復位電路 VDD GND VCC NC 9.83 MHz OSC 1 3 2 OUT GND 5V 4 22

19、有源晶振電路電路 RESET BKGD 4 3 2 1 BDM調試端口電路 BKGD (23) 10K 11嵌入式系統(tǒng)使用HCS12微控制器的設計與應用2.4 MC9S12DG128 的存儲器映像 $0000 $0400 $1000 $4000 $8000 $C000 $FF00 $FFFF 16KB 分頁Flash I/O 寄存器 EEPROM RAM 16KB 固定Flash 16KB 固定Flash 向量區(qū) $38 $39 $3A $3B $3C $3D $3E $3F Block1 Block0 $3E $3F 12嵌入式系統(tǒng)使用HCS12微控制器的設計與應用2.5 MC9S12DG1

20、28 MCU的并行I/O接口 I/O接口：即輸入接口：即輸入/輸出接口，是輸出接口，是MCU與外界進行交與外界進行交互的重要通道。互的重要通道。2.5.1 I/O接口的基本概念 Vcc K2 R4 R3 有下拉電阻R4 Vcc K3 R5 I3“懸空”狀態(tài) I3 I2 MCU K1 R1 R2 有上拉電阻R2 I1 Vcc 輸入電輸入電路框圖路框圖 R1 R2 MCU Vcc O1 Vcc O2 蜂鳴器驅動電路 LED 驅動電路 輸出電輸出電路框圖路框圖13嵌入式系統(tǒng)使用HCS12微控制器的設計與應用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口口數(shù)據(jù)方向寄存器數(shù)據(jù)方向寄存器l 分別為分別為DDR 、DDRB、DDRE、DDRK0：定義輸入：定義輸入 1：定義輸出：定義輸出I/O寄存器寄存器l 分別為分別為PORTA、PORTB、PORTE、PORTK輸出時，輸出時，0：輸出低電平：輸出低電平 1：輸出高電平：輸出高電平輸入時，輸入時，0：外部輸入低電平：外部輸入低電平 1：外部輸入高電平：外部輸入高電平 上拉電阻控制寄存器上拉電阻控制寄存器l PUCRl 四口共用四口共用0：沒有內(nèi)部上拉電阻：沒有內(nèi)部上拉電阻 1：有內(nèi)部上拉電阻：有內(nèi)部上拉電阻MCU14嵌入式系統(tǒng)使用HCS12微控制器的設計與應用2.5 MC9S12DG128 MCU的并行I/O接口 2.5.3 H口、口、J口、口、M口