S12微控制器体系结构

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1、第二章S12微控制器体系结构1一、S12系列微控制器概述Freescale公司是世界上最大的微控制器厂商之一，其产品特点是品种齐全、选择余地大、新产品多，多年来一直雄居微控制器销售总量的榜首。它开发了众多的8位、16位和32位微控制器。Freescale微控制器的特点之一是在同样的速度下所用的时钟频率较51系列微控制器低得多，因而使得高频噪声低，抗干扰能力强，更适合于工控领域及恶劣的汽车环境。21.S12系列微控制器S12系列微控制器是16位单片机，S12系列有HC12，S12及S12X系列。Freescal的MC9S12系

2、列MCU是以高速CPU12内核为基础的微控制器系列，简称S12系列。典型的HC12总线频率为8MHz，而典型的S12总线频率为25MHz。HC12与S12指令完全兼容，故在很多场合统称为HCS12系列微控制器。16位S12系列可以提供32～512KB的第3代FLASH嵌入式存储器，采用0.25µm技术生产。第3代FLASH存储器技术提供快速编程能力、灵活的时钟保护和安全性，帮助客户保护软件编码中的知识产权。另外，具有FLASH存储器的Freescale微控制器的在线可编程功能，是专门为用户在生产阶段和远程升级时可灵活编程而设

3、计的。3S12系列具有低成本调试功能。S12系列微控制器具有单引脚接口的背景调试(BDM)方式。该方式为实时、无干扰、100％电路内仿真，解决了传统背插式仿真器在兼容性、仿真速度、电平和机械接口方面普遍存在的问题。S12的片内RAM和EEPROM容量可达2～14KB。在串行接口方面，S12最多可支持5个CAN总线接口、1个I2C总线接口、2个SCI接口、3个SPI接口。HCSl2时钟发生器模块内设锁柑环(PLL)，内部时钟可软件调节。Freescale公司的S12MCU系列是汽车电子市场中应用最广泛的16位体系架构。2007

4、年4月，基于S12的设备的年发货量已超过1亿台。可扩展的S12系列可为开发人员提供多种适合他们应用需求的选择，其片上FLASH存储器容量可从32KB扩展到1MB，并能轻松迁移到更高性能的S12X系列。4S12系列微控制器主要有A、B、C、D、E、F、G、H、L等系列，分为下列几大类：MC9S12A系列和B系列16位微控制器；带CAN总线的MC9S12D系列16位微控制器；带液晶驱动的MC9S12H系列和MC9S12L系列16位微控制器；低供电电压的MC9S12E128和MC9S12E64系列16位微控制器；带USB接口的MC

5、9S12UF32系列16位微控制器；带以太网接口的MC9S12NE系列16位微控制器。S12X系列是Freescale公司近期推出的高速、高性能微控制器。S12X系列基于S12的基础结构，提供的性能高达现时S12系列的5倍。它提高了总线频率，最高可达40MHz。52.Freescale半导体公司HCS12的命名规则MC9S12DGl28参加P1763.MC9S12DGl28概述MC9S12DG128是Freescale公司推出的S12系列微控制器中的一款增强型16位微控制器。其集成度高，片内资源丰富，接口模块包括SPI、SC

6、I、I2C、A／D、PWM等。它不仅在汽车电子、工业控制、中高档机电产品等应用领域具有广泛的用途，而且在FLASH存储控制及加密方面也有很强的功能。MC9S12DG128微控制器采用增强型16位S12CPU，片内总线时钟频率最高可达25MHz；片内资源包括8KBRAM、128KBFLASH、2KBEEPROM；SCl、SPI、PWM串行接口模块；PWM模块可设置成4路8位或2路16位，可宽范围选择逻辑时钟频率；它还提供2个8路10位精度A／D转换器、控制器局域网模块CAN和增强型捕捉定时器，并支持背景调试模式(BDM)。74

7、.MC9S12DG128系列微控制器的性能特点S12的核心：16位S12CPU：20位ALU，指令队列，增强型索引寻址；多种外部总线接口(MEBl)；模块映射控制机制(MMC)；中断控制(1NT)；断点(BKP)；背景调试模块(BDM)。CRG时钟和复位发生器：锁相环(PLL)；看门狗(COPwatchdog)；实时中断(RTl)；时钟监视器(CM)。带中断功能的8位和4位端口：可编程的上升沿或下降沿触发。存储器：128KBFLASH；2KBEEPROM；8KBRAM。82个8通道模／数转换器：10位精度；外部触发转变功能。

8、3个1Mbps的CAN总线模块，兼容CAN2.0A／B：5个接收缓冲器，3个发送缓冲器；4个独立的中断通道，分别是发送中断、接收中断、错误中断和唤醒中断；低通滤波器唤醒功能。增强型捕捉定时器：16位计数器，7位预分频功能；8个可编程输入捕捉或输出比较通道；4个8位或2个16位脉冲累加器。8