飞思卡尔MC9S12单片机全面指南
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更新于2024-07-15
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"飞思卡尔MC9S12单片机是飞思卡尔半导体公司（现为恩智浦半导体的一部分）推出的一款高性能、低功耗的16位微控制器，广泛应用于工业控制、汽车电子、消费电子等领域。该单片机的完整版说明书详细介绍了其各个模块的功能，并提供了一些示例程序，对于初学者来说具有很好的指导价值。文档覆盖了MC9S12X系列的多个型号，包括MC9S12XEP100，以及整个MC9S12XF家族。"
MC9S12X系列单片机的特点和模块：
1. **处理器核心**：基于HCS12X架构的16位CPU，提供强大的处理能力，支持多种指令集，能高效执行复杂任务。
2. **存储器**：集成有非易失性存储器（NVM），用于存储程序和数据。NVM的编程和擦除时间参数在文档中有详细说明，包括在电源 brownout 情况下的操作。
3. **定时器/计数器**：MC9S12X系列拥有多个灵活的定时器模块（FTM），可以满足不同应用的需求，如PWM输出、捕获和比较等。文档中的FTM模块章节针对整个家族进行了详细介绍。
4. **中断系统**：支持多种中断源，允许快速响应外部事件，提高了系统的实时性。
5. **I/O端口**：丰富的GPIO引脚可以配置为输入或输出，也可以作为定时器或串行通信接口。文档中增强了对ECT GPIO/timer功能转换的描述。
6. **电源管理**：具备低功耗模式，可以在不影响性能的情况下节省电能，适合电池供电或能源受限的应用。
7. **复位和时钟系统**：提供多种复位机制，如上电复位、软件复位等，并详细规定了从RESET到CPU代码执行的时间延迟。
8. **串行通信**：支持UART、SPI和I2C等多种串行通信协议，便于与其他设备进行数据交换。
9. **模拟电路**：可能包含ADC（模数转换器）、DAC（数模转换器）等模拟功能，适用于信号处理和接口扩展。
10. **安全特性**：可能包括加密硬件，确保代码和数据的安全。
MC9S12X系列单片机的用户手册修订历史：
- 2008年9月，修订版本1.18，更新了NVM在低电压情况下的时序参数，添加了NVM补丁部分ID，并增强了ECT GPIO/timer的转换描述。
- 2008年12月，修订版本1.19，更新了208MAPBGA封装的热参数，修正了TIM标志清除过程。
飞思卡尔MC9S12单片机是一款功能强大且全面的微控制器，适合需要高性能计算和高效能的嵌入式应用。其详尽的用户手册是开发者和学习者的宝贵参考资料，提供了丰富的信息和实例，有助于理解和使用这款单片机。
MC9S12XE-Family Reference Manual Rev. 1.25
16 Freescale Semiconductor
14.2.3 IOC5 — Input Capture and Output Compare Channel 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 530
14.2.4 IOC4 — Input Capture and Output Compare Channel 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 530
14.2.5 IOC3 — Input Capture and Output Compare Channel 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 530
14.2.6 IOC2 — Input Capture and Output Compare Channel 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 530
14.2.7 IOC1 — Input Capture and Output Compare Channel 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 530
14.2.8 IOC0 — Input Capture and Output Compare Channel 0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 530
14.3 Memory Map and Register Definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 530
14.3.1 Module Memory Map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 530
14.3.2 Register Descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 530
14.4 Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 566
14.4.1 Enhanced Capture Timer Modes of Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 573
14.4.2 Reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 577
14.4.3 Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 577
Chapter 15
Inter-Integrated Circuit (IICV3) Block Description
15.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 579
15.1.1 Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 579
15.1.2 Modes of Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 580
15.1.3 Block Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 580
15.2 External Signal Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 580
15.2.1 IIC_SCL — Serial Clock Line Pin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 580
15.2.2 IIC_SDA — Serial Data Line Pin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 580
15.3 Memory Map and Register Definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 581
15.3.1 Register Descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 581
15.4 Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 593
15.4.1 I-Bus Protocol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 593
15.4.2 Operation in Run Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 598
15.4.3 Operation in Wait Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 598
15.4.4 Operation in Stop Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 598
15.5 Resets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 598
15.6 Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 598
15.7 Application Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 599
15.7.1 IIC Programming Examples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 599
Chapter 16
Freescale’s Scalable Controller Area Network (S12MSCANV3)
16.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 605
16.1.1 Glossary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 606
16.1.2 Block Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 606
16.1.3 Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 607
16.1.4 Modes of Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 607
16.2 External Signal Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 608
16.2.1 RXCAN — CAN Receiver Input Pin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 608
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