MCSXS單片機(jī)簡介綜合

1、MC9S12XS128 單片機(jī)簡介1、HCS12X 系列單片機(jī)簡介 Freescale 公司的 16 位單片機(jī)主要分為 HC12 、HCS12、HCS12X 三個(gè)系列。HC12核心是 16 位高速 CPU12 核，總線速度 8MHZ；HCS12 系列單片機(jī)以速度更快的 CPU12 內(nèi)核為核心，簡稱 S12 系列，典型的 S12 總線速度可以達(dá)到 25MHZ。HCS12X 系列單片機(jī)是Freescale 公司于 2005 年推出的 HCS12 系列增強(qiáng)型產(chǎn)品，基于 S12 CPU 內(nèi)核，可以達(dá)到 25MHz 的 HCS12 的 2-5 倍性能。總線頻率最高可達(dá) 40 MHz。S12X 系列單片機(jī)

2、目前又有幾個(gè)子系列：MC9S12XA 系列、MC9S12XB 系列、MC9S12XD 系列、MC9S12XE 系列、MC9S12XF系列、MC9S12XH 系列和 MC9S12XS 系列。MC9S12XS128 就是 S12X 系列中的一個(gè)成員。 2、 MC9S12XS128 性能概述 MC9S12XS128 是 16 位單片機(jī)，由 16 位中央處理單元（CPU12X）、128KB 程序Flash(P-lash)、8KB RAM、8KB 數(shù)據(jù) Flash(D-lash)組成片內(nèi)存儲(chǔ)器。主要功能模塊包括： 內(nèi)部存儲(chǔ)器 內(nèi)部 PLL 鎖相環(huán)模塊 2 個(gè)異步串口通訊 SCI 1 個(gè)串行外設(shè)接口 SP

3、I MSCAN 模塊 1 個(gè) 8 通道輸入/輸出比較定時(shí)器模塊 TIM 周期中斷定時(shí)器模塊 PIT 16 通道 A/D 轉(zhuǎn)換模塊 ADC 1 個(gè) 8 通道脈沖寬度調(diào)制模塊 PWM 輸入/輸出數(shù)字 I/O 口3、輸入/輸出數(shù)字 I/O 口 MC9S12XS128 有 3 種封裝，分別為 64 引腳、80 引腳、112 引腳封裝。其全名分別為MC9S12XS128MAE、MC9S12XS128MAA、MC9S12XS128MAL。MC9S12XS 系列具有豐富的輸入/輸出端口資源，同時(shí)集成了多種功能模塊，端口包括 PORTA、PORTB、PORTE、PORTK、PORTT、PORTS、PORTM、

4、PORTP、PORTH、PORTJ 和 PORTAD 共 11 個(gè)端口。端口引腳大多為復(fù)用口，往往具有多重功能，所有端口都具有通用 I/O 口功能。 PORTA、PORTB、PORTK 為通用 I/O 口 PORTE 中的 IRO 和 XIRQ 引腳可作為外部中斷輸入 PORTT 集成了 TIM 模塊功能 PORTS 集成了 SCI 和 SPI 模塊功能 PORTM 集成了 CAN 總線模塊 PORTP 集成了 PWM 模塊功能 PORTH、PORTJ 可作為外部中斷輸入口 PORTAD 集成了 ATD 模塊功能在 MC9S12XS128 單片機(jī)中有些特殊功能可定義為多個(gè)引腳，如 PWM、SC

5、I1 模塊。對于這些具有相同功能的引腳定義，由端口 T 路徑寄存器 PTTRR 和模塊路徑寄存器 MODRR 確定。 MC9S12XS128 的 3 種封裝的引腳數(shù)目不一樣，所具有的通用端口的引腳和功能有一定差異，下表列出 3 種封裝對應(yīng)的引腳和引腳數(shù)目。4、 輸入輸出端口功能和配置 通用 I/O 通過配置相應(yīng)寄存器位，可以設(shè)置為輸入/輸出端口、驅(qū)動(dòng)能力、內(nèi)置上拉/下拉電阻使用、中斷輸入方式等多種功能。下面我們以 80 引腳的 MC9S12XS128 單片機(jī)討論其各個(gè) I/O 的配置和功能: 1. PORTA：PORTA 為通用 I/O 口, 共 8 個(gè),作為通用數(shù)字 I/O 口使用,未集成特

6、殊功能.主要配置寄存器有：數(shù)據(jù)寄存器 PORTA、數(shù)據(jù)方向寄存 DDRA、上拉電阻控制寄存器PUCR 和驅(qū)動(dòng)控制寄存器 RDR。a. 數(shù)據(jù)寄存器 PORTA通過寫 1/0 使單片機(jī)對應(yīng)引腳輸出高低電平，或通過讀取數(shù)據(jù)寄存器獲得對應(yīng)引腳的高低電平值 。例：PORTA_PB0=1b. 數(shù)據(jù)方向寄存器 DDRADDRA 寄存器配置引腳為輸出口還是輸入口，“0”，輸入口；“1”，輸出口。MCU 復(fù)位后，DDRA 值為 0x00, 引腳默認(rèn)為輸入口。例：DDRA=0xFF /配置 PORTA 口為輸出 c. 上拉電阻控制寄存器 PUCR PORTA 、PORTB、PORTE、PORTK 端口都有內(nèi)置上拉

7、電阻，它們共用上拉電阻控制寄存器 PUCR 。PUCR 的 7、4、1、0 位分別設(shè)置這 4 個(gè)端口?！?”對應(yīng)端口上拉電阻使能 ；“0”上拉電阻禁止。PUCR 第 6 位設(shè)置 BKGD 引腳上拉電阻, 復(fù)位為 1,默認(rèn)使用上拉。 例：PUCR_PUPAE=1 /使能 PORTA 上拉電阻d. 驅(qū)動(dòng)控制寄存器 RDR當(dāng) PORTA 、PORTB、PORTE、PORTK 端口設(shè)置為輸出口時(shí)，驅(qū)動(dòng)控制寄存器 RDR 的 7、4、1、0 位分別設(shè)置這 4 個(gè)端口的輸出驅(qū)動(dòng)能力?！?”輸出驅(qū)動(dòng)能力降低；“0”正常輸出驅(qū)動(dòng)方式。 2. PORTB：PORTB 為通用數(shù)字 I/O 口, 共 8 個(gè)。其使用

8、與 PORTA 基本一樣。主要配置寄存器有：數(shù)據(jù)寄存器 PORTB、數(shù)據(jù)方向寄存 DDRB。上拉電阻控制寄存器 PUCR 和驅(qū)動(dòng)控制寄存器 RDR 與 PORTA 、PORTB、PORTE、PORTK 共用。a.數(shù)據(jù)寄存器 PORTBb.數(shù)據(jù)方向寄存器 DDRB3. PORTE：PORTE 可作為通用數(shù)字 I/O 口使用, 80 封裝也有共 8 個(gè)引腳。其使用與PORTA 基本一樣。但是 PORTE 中集成了外部中斷輸入功能，其 PE0/XIRQ 和 PE1/IRO 引腳可作為外部中斷輸入。并且這兩位只能作為輸入口使用。主要配置寄存器有：數(shù)據(jù)寄存器 PORTE、數(shù)據(jù)方向寄存 DDRE。a. 數(shù)

9、據(jù)寄存器 PORTEb. 數(shù)據(jù)方向寄存器 DDRE4. PORTK：PORTK 為通用數(shù)字 I/O 口。但從前表可以看出 112 封裝單片機(jī) PORTK 口有 7 個(gè)，80 封裝和 64 封裝沒有 PORTK 口。其使用與 PORTA 基本一樣。主要配置寄存器有：數(shù)據(jù)寄存器 PORTK、數(shù)據(jù)方向寄存 DDRK。 5. PORTH：PORTH 可作為通用數(shù)字 I/O 口使用, 也集成了外部中斷輸入功能。但 80封裝沒有 PORTH 口，在此不作詳細(xì)描述。6. PORTT 、PORTS 、PORTM 、PORTP 、PORTH 、PORTJ：此 6 個(gè)端口的寄存器名稱和功能基本上是一樣的。主要配置

10、寄存器有：數(shù)據(jù)寄存器 PTx、輸入寄存器 PTIx、數(shù)據(jù)方向寄存 DDRx、驅(qū)動(dòng)控制寄存器 RDRx、上拉/下拉使能寄存器 PERx 和上拉/下拉選擇寄存器 PPSx 共 6 個(gè)寄存器。因 PORTP 、PORTH 、PORTJ 三個(gè)端口具有外部中斷功能，增加了中斷使能寄存器 PIEx 和中斷標(biāo)志寄存器 PIFx 兩個(gè)寄存器。 a.數(shù)據(jù)寄存器 PTx: 與通用通用 I/O 口的數(shù)據(jù)寄存器操作和功能基本一樣。只是PORTJ 只能對最低兩位和最高兩位進(jìn)行有效操作。b.輸入寄存器 PTIx 輸入寄存器是只讀寄存器，對應(yīng)引腳為輸入時(shí)，讀取 PTIx 返回引腳電平值。 c.數(shù)據(jù)方向寄存 DDRx:與通用

11、 I/O 口的數(shù)據(jù)方向寄存器操作和功能基本一樣。 d.驅(qū)動(dòng)控制寄存器 RDRx 與通用 I/O 口的驅(qū)動(dòng)控制寄存器 RDR 操作和功能基本一樣?！?”輸出驅(qū)動(dòng)能力為正常時(shí)的 1/5；“0”正常輸出驅(qū)動(dòng)方式。 e.上拉/下拉使能寄存器 PERx “1”選擇使用內(nèi)部上拉/下拉電阻，“0”禁用，復(fù)位值為 0。 f.上拉/下拉選擇寄存器 PPSx “1”選擇使用內(nèi)部下拉電阻，“0”選擇使用內(nèi)部上拉電阻，復(fù)位值為 0。 PORTP 、PORTH 、PORTJ 具有外部中斷功能,當(dāng)對應(yīng)引腳使能中斷時(shí)，則 PPSx 對應(yīng)位為“1”時(shí)，中斷為下降沿出發(fā)，“0”中斷為上升沿出發(fā)。 G.中斷使能寄存器 PIEx

12、PORTP、 PORTH 、PORTJ 中斷使能位,“1”允許中斷，“0”禁止中斷，復(fù)位為 0。 H.中斷標(biāo)志寄存器 PIFx 使用中斷時(shí)，對應(yīng)引腳的中斷標(biāo)志位。向?qū)?yīng)位寫“1”清除中斷標(biāo)志位。 5、 電源相關(guān)引腳 MC9S12XS128 單片機(jī)的電源引腳匯總參見下表：引腳名稱（17）額定電壓/V描述VDDR5.0外部電源，為內(nèi)部電壓調(diào)節(jié)器供電VSSR0VDDX2、VDDX15.0外部電源和地，為 I/O 口供電VSSX2、VSSX10/VDDA5.0A/D 轉(zhuǎn)換器工作電源和地，為內(nèi)部電壓調(diào)節(jié)器提供參考電源，允許單獨(dú)為 A/D 提供工作電壓VSSA0VRH5.0A/D 轉(zhuǎn)換器參考電源和地 VR

13、L0VDD1.8內(nèi)部電源和地，由內(nèi)部調(diào)節(jié)器為內(nèi)核供電 VSS1、VSS2、VSS30VDDF2.8內(nèi)部電源和地，由內(nèi)部調(diào)節(jié)器為內(nèi)部 NVM 供電 VDDPLL1.8為鎖相環(huán)（PLL）提供工作電源和地，由內(nèi)部電壓調(diào)節(jié)器產(chǎn)生。允許單獨(dú)為 PLL 提供工作電壓VSSPLL06、 其他引腳1.XTAL 和 EXTAL（35、34） 振蕩器引腳 2.RESET （30） 外部復(fù)位引腳 3.BKGD/MODC（15） 背景調(diào)試和模式引腳 4.TEST（67） 工廠內(nèi)部用，需接地 7、 MC9S12XS128 的存儲(chǔ)器映射 MC9S12XS128 內(nèi)置 128KB 程序 Flash(P-lash)、8 KB

14、 RAM 和 8 KB 數(shù)據(jù) Flash(D-lash)。下圖列出單片機(jī)本地存儲(chǔ)器映射和全局存儲(chǔ)器地址映射。 2 KB 寄存器地址：從 0x0000-0x07FF 是 2 KB 寄存器地址空間 8 KB 數(shù)據(jù) Flash(D-lash)：0x0800-0x0bff 1 KB 是數(shù)據(jù) Flash(D-lash)頁面空間，可通過 EPAGE 寄存器將這 1 KB 的頁面區(qū)映射到數(shù)據(jù) Flash 頁面中。8 KB D-lash 分為 8頁，每頁為 1 KB，每 256B 為 1 扇區(qū)，共 32 個(gè)扇區(qū)。8 KB 數(shù)據(jù) Flash 其全局地址空間為 0x10_0000-0x10_1FFF。本地地址映射

15、分別為： EEPROM_00 0x000800 TO 0x000BFF EEPROM_01 0x010800 TO 0x010BFF EEPROM_02 0x020800 TO 0x020BFF EEPROM_03 0x030800 TO 0x030BFF EEPROM_04 0x040800 TO 0x040BFF EEPROM_05 0x050800 TO 0x050BFF EEPROM_06 0x060800 TO 0x060BFF EEPROM_07 0x070800 TO 0x070BFF 8 KB RAM：從 0x2000-0x3FFF 是 8 KB 固定 RAM 地址空間 RAM

16、 0x2000 TO 0x3FFF 128 KB 程 序 Flash(P-lash) ： 從 本 地 地 址 0x4000-0xFFFF 共 48 KB 是 程 序Flash(P-lash)存儲(chǔ)空間，共分為 3 個(gè) 16 KB 空間。第一 16 KB 空間 0x4000-0x7FFF 和最后一個(gè) 16 KB 空間 0xC000-0xFFFF 是固定程序空間，中間 16 KB 空間 0x8000-0xBFFF是程序 Flash 分頁映射窗口。可通過 PPAGE 寄存器將這 16 KB 的頁面區(qū)映射到程序 Flash頁面中。128 KB P -lash 分為 8 頁，兩個(gè)固定頁和 6 個(gè)映射頁面空

17、間，每頁為 16 KB，每 1 KB 為 1 扇 區(qū) ， 共 128 個(gè) 扇 區(qū) 。 128 KB 程 序 Flash 其 全 局 地 址 空 間 為0x7E_0000-0x7F_FFFF。本地地址映射分別為： PAGE_F8 0xF88000 TO 0xF8BFFF PAGE_F9 0xF98000 TO 0xF9BFFF PAGE_FA 0xFA8000 TO 0xFABFFF PAGE_FB 0xFB8000 TO 0xFBBFFF PAGE_FC 0xFC8000 TO 0xFCBFFF PAGE_FE 0xFE8000 TO 0xFEBFFF MC9S12XS128【用途】 16位單片機(jī)【性能 參數(shù)】 MC9S1