第2章 FreescaleHC(s)08系列单片机概述

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第二章 FreescaleHC08/S08系列 FreescaleHC0 C08/S08系列 单片机概述主要内容 2.1 08系列单片机简介 2.2 HC08系列单片机 2.3 HCS08系列单片机 2.4 RS08系列单片机 2.5 进一步讨论

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2.1 08系列单片机简介 08系列单片机简介Freescale的08系列单片机主要有HC08, HCS08和RS08三种类型.HC08推出比较早,种类也比较多,针对不同的场合都可以 HC08 选到合适的型号. HCS08是最近推出的新型的08 08系列单片机,性价比很高,是 HCS08 08 08系列单片机的发展趋势. 08 RS08是HCS08 RS08 HCS08架构的简化版,其内核体积小,带有精简指令 HCS08 集,满足用户对体积更小,更加经济高效地解决方案的需 求.

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Freescale单片机 单片机, 2.1.1 Freescale单片机,基本命名规则хх х хх х х хх х хх ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦①指产品状态 存储器类型标志. ② 存储器类型标志. 芯片内核. ③ 芯片内核. 型号标志. ④ 型号标志. 存储器大小. ⑤ 存储器大小. 工作温度范围标志. ⑥ 工作温度范围标志. 封装标志. ⑦ 封装标志.特别说明: HC08芯片以前命名中包含了 68HC"部分 芯片以前命名中包含了" 部分, 特别说明:Freescale HC08芯片以前命名中包含了"68HC 部分,如: MC908GP32芯片以前的名称是MC68HC908GP32,在很多资料中对于HC08 芯片以前的名称是MC68HC908GP32 HC08芯 MC908GP32芯片以前的名称是MC68HC908GP32,在很多资料中对于HC08芯 片都沿用了这种方法. 片都沿用了这种方法.

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2.1.2 08系列单片机资源简介 08系列单片机资源简介08系列单片机内置资源的差异很大(见表1 08系列单片机内置资源的差异很大(见表1) 系列单片机内置资源的差异很大

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2.2 HC08系列单片机 HC08系列单片机本节以MC908GP32单片机为例,介绍HC08系列单片机 本节以MC908GP32单片机为例,介绍HC08系列单片机 MC908GP32单片机为例 HC08 的基本结构. 的基本结构. 了解MC68HC908GP32单片机的性能 了解MC68HC908GP32单片机的性能 MC68HC908GP32 浏览内部结构简图 学习引脚功能 理解GP32存储器组织 理解GP32存储器组织 GP32

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MC68HC908GP32单片机性能概述 2.2.1 MC68HC908GP32单片机性能概述MC68HC908GP32有40脚 42脚 44脚三种封装形式; MC68HC908GP32有40脚,42脚,44脚三种封装形式; 脚三种封装形式 MC68HC908GP32的主要特点概述如下 的主要特点概述如下: MC68HC908GP32的主要特点概述如下:512B片内RAM;32K片内Flash程序存储器, 512B片内RAM;32K片

内Flash程序存储器,具有在线编程能力和保密功 片内RAM 片内Flash程序存储器 能 时钟发生器模块,具有32KHz晶振PLL电路,可产生各种工作频率; 时钟发生器模块,具有32KHz晶振PLL电路,可产生各种工作频率;8MHz 32KHz晶振PLL电路 内部总线频率 增强的HC05 CPU结构 16种寻址方式 结构; 种寻址方式( HC05多 16位变址寄存器 增强的HC05 CPU结构;16种寻址方式(比HC05多8种);16位变址寄存器 和堆栈指针;存储器至存储器数据传送;快速8 和堆栈指针;存储器至存储器数据传送;快速8×8乘法指令;快速16/8 乘法指令;快速16/8 除法指令;扩展的循环控制功能;BCD功能 除法指令;扩展的循环控制功能;BCD功能 33根通用I/O脚 包括26根多功能I/O脚和5 33根通用I/O脚,包括26根多功能I/O脚和5或7根专用I/O脚;PTA,PTC 根通用I/O 26根多功能I/O脚和 根专用I/O脚 PTA, I/O 和PTD的输入口有可选择的上拉电阻;PTC0—PTC4有15mA吸流和放流能 PTD的输入口有可选择的上拉电阻;PTC0—PTC4有15mA吸流和放流能 的输入口有可选择的上拉电阻

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150mA); 力,其他口有10mA吸流和放流能力 (总体驱动电流应小于150mA);所 其他口有10mA吸流和放流能力 总体驱动电流应小于150mA) 10mA 有口有最高5mA 5mA输入电流保护功能 有口有最高5mA输入电流保护功能 增强型串行通讯口SCI;串行外围接口SPI;两个16位双通道定时器 增强型串行通讯口SCI;串行外围接口SPI;两个16位双通道定时器 SCI SPI 16 接口模块(TIM1和TIM2),每个通道可选择为输入捕捉,输出比较和PWM, 接口模块(TIM1和TIM2),每个通道可选择为输入捕捉,输出比较和PWM, (TIM1 PWM 其时钟可分别选为内部时钟的1 32和64的分频值 的分频值; 其时钟可分别选为内部时钟的1,2,4,8,6,32和64的分频值;带时 钟预分频的定时基模块有8种周期性实时中断(1 (1, 16,256,512, 钟预分频的定时基模块有8种周期性实时中断(1,4,16,256,512, 1024,2048和4096Hz),可在STOP方式时使用外部32KHz STOP方式时使用外部 1024,2048和4096Hz),可在STOP方式时使用外部32KHz 晶振周期性唤醒CPU; 位键盘唤醒口. 晶振周期性唤醒CPU;8位键盘唤醒口. CPU 系统保护特性:计算机工作正常(COP)复位;低电压检测复位, 系统保护特性:计算机工作正常(COP)复位;低电压检测复位,可选 (COP)复位 为3V或5V操作;非法指令码检测复位;非法地址检测复位. 3V或5V操作;非法指令码检测复位;非法地址检测复位. 操作 具有PDIP40,SDIP42和QFP44封装形式. 具有PDIP40,SDIP42和QFP44封装形式. PDIP40 封装形式 优化用于控制应用;优化支持C语言. 优化用于控制应用;优化支持C语言.

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2.2.2 内部结构简图与引脚功能→ PTA7/

GP32内部有以

下主要部分CPU08 存储器 定时接口模块 定时基模块 看门狗模块 并行I/O接口 串行通信接口SCI 串行外设接口SPI 断点模块 A/D转换模块 键盘中断模块 时钟发生模块及锁相环电路 低电压禁止模块 复位与中断模块 监控模块MON 系统设置模块

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MC908GP32结构框图(44Pin) MC908GP32结构框图(44Pin)『图1』 结构框图

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GP32单片机的引脚功能 电源类引脚 控制类引脚 I/O类引脚 I/O类引脚 其它

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2.2.3 GP32最小系统 GP32最小系统硬件结构,但仅有一个MCU MCU是无法工作的,它必须与上节讲述 MCU 了以MC908GP32 MC908GP32单片机为原型的HC08 HC08系列MCU MCU的其他相应的外 MC908GP32 HC08 MCU 围电路一起,才能构成一个最小系统.

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MC908GP32芯片(以40脚封装为例)最小系统的外围支撑 MC908GP32 电路包括电源与滤波电路,晶振电路和复位电路,其中 各个部分的功能如下:

电源供给与滤波 晶振电路 复位电路

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2.2.4

GP32存储器组织 GP32存储器组织

CPU08可寻址64K地址空间, CPU08可寻址64K地址空间, 可寻址64K地址空间 地址范围是$0000~$FFFF, 地址范围是$0000~$FFFF, $0000 在寻址范围内分成多个不 同区段, 同区段,每个区段的作用 不同. 不同. MC68HC908GP32单片机的 MC68HC908GP32单片机的 存储器组织及地址分配见 [表2]

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RAM区域及其作用 RAM区域及其作用RAM的地址范围:$0040~$023F, 512字节. RAM的地址范围:$0040~$023F,共512字节.这个区域既 的地址范围 字节 是用户RAM,也是堆栈RAM.空间较小, 是用户RAM,也是堆栈RAM.空间较小,必须合理安排初始 RAM RAM 堆栈指针和用户数据. 堆栈指针和用户数据. 有192字节的RAM属于第0页,范围:$0040~$00FF,第0页 192字节的RAM属于第0 字节的RAM属于第 范围:$0040~$00FF, 寻址方便. 寻址方便. $00FF. 复位时 SP = $00FF. 实际编程时,堆栈使用的地址空间是$023F→更低地址方 实际编程时,堆栈使用的地址空间是$023F→更低地址方 $023F→ 向,用户数据使用的地址空间是$0040→更高地址方向. 用户数据使用的地址空间是$0040→更高地址方向. $0040→更高地址方向 要给堆栈留有足够的空间,否则运行时可能产生错误. 要给堆栈留有足够的空间,否则运行时可能产生错误.

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映像寄存器名及简明含义所谓映像寄存器, 所谓映像寄存器,是指那些通过存储器地址访 问的

寄存器. 问的寄存器. 要通过其" 要通过其"名"来使用它们,必须用伪指令定 来使用它们, 义它们所占用的实际地址与" 义它们所占用的实际地址与"名"的对应. 的对应.

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2.3 HCS08系列单片机 HCS08系列单片机作为Freescale最新的8 MCU,HCS08系列MCU是高性能 作为Freescale最新的8位MCU,HCS08系列MCU是高性能 Freescale最新的 系列MCU 与低功耗的完美结合,其性能可与许多16位MCU相当. 与低功耗的完美结合,其性能可与许多16位MCU相当. 16 相当 HCS08更适合低功耗,高性能的应用, HCS08更适合低功耗,高性能的应用,如便携式电子产 更适合低功耗 品. HCS08是HC08系列的一个有益补充. HCS08是HC08系列的一个有益补充. 系列的一个有益补充

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2.3.1 HCS08系列MCU的基本特征 HCS08系列MCU的基本特征HCS08系列MCU的基本特征多种低功耗模式 更高的工作频率 具有可编程的片内时钟发生器 新一代的闪存技术 集成片上调试器 资源丰富

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2.3.2 GB60内部结构简图与引脚功能 GB60内部结构简图与引脚功能GB60内部有以下主要部分: GB60HCS08内核 HCS08内核 HCS08系统控制模块 HCS08系统控制模块 存储器 时钟发生器 A/D转换模块 A/D转换模块 电压调节模块 调试模块DBG 调试模块DBG 8位键盘中断模块 IIC模块 IIC 串行通信接口SCI1 SCI1 串行通信接口SCI2 SCI2 定时接口模块TIM1 TIM1 定时接口模块TIM2 TIM2 串行外设接口SPI SPI

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GB60内部结构简图 GB60内部结构简图

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引脚功能引脚功能分类:①电源类引脚 ②控制类引脚 ③I/O类引脚

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2.3.3 GB60存储器组织 GB60存储器组织RAM区域GB60的内存RAM区达到4KB,其地址 范围是:$0080~$107F$0000~$007F $0080~$107F $1080~$17FF $1800~$182B $182C~$FEEF $FEB0~$FFBF $FFC0~$FFFF 128字节的直接页寄存器 128字节的直接页寄存器 区 4096字节的RAM区 4096字节的RAM区 字节的RAM 1920字节FLASH区 1920字节FLASH区 字节FLASH 高端页寄存器区 59348字节FLASH区 59348字节FLASH区 字节FLASH 16字节非易失性寄存器 16字节非易失性寄存器 区 64字节Flash向量区 64字节Flash向量区 字节Flash

FLASH区域GB60有两个FLASH区域: $1080~$17FF之间的1920字节 $182C~$FFFF之间的59348字节

寄存器映象直接页寄存器: $0000~$007F 高端页寄存器: $1800~$182B 非易失性寄存器:$FFB0~$FFBF

GB60存储映象表

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