Freescale xs128单片机概述

第2章 Freescale单片机概述
MC9RS08系列
在小型产品应用中，也许并不需要CPU08或S08所具备的丰
富功能，且8位单片机正逐渐向着小型化应用发展，于是
Freescale推出了效率更高、成本更低的基于RS08内核的
MC9RS08系列单片机。 RS08内核是精简的S08指令集内核，它精心为16K以下的 Flash和引脚数目较少的设备而设计。
作电压为1.8V时，CPU和总线的最高速率分别为16MHz和8MHz。
第三代0.25µ m的Flash技术，提供应用程序的重复编写和数据存储能力。 高度集成了4个串行通信接口，1个8路10位的模数转换器和最多8个定时
器/PWM。
低功耗和高性能的特性决定了S08内核产品更适合用在电池供电或便携 式应用中。
第2章 Freescale单片机概述
MC68HCS08系列
MC68HCS08系列单片机采用了比CPU08速度快的S08内核。 有多种电压管理模式，包括具有20nA的power-down模式。 采用“零组件”设计，实现MCU从“STOP”模式的自动启动，电流可降 到0.7mA。 工作电压为2.1V时，CPU和总线速率最高分别可达40MHz与20MHz；工
位 数 M.Core P owerP C Core 32 MC68000 MC68020 DragonBall ARM Core ColdFire
HC16 16 MC6809 8 MC6800 MC6801 MC6805 MC6804 1974 HC05 HC04 2007 年 份 HC08 HCS08 RS08 HC12 HC11 9S12 9S12X
第2章 Freescale单片机概述
第二章
Freescale单片机概述
内容提要:
§2-1
§2-2 §2-3 §2-4
Freescale单片机发展历程
Freescale 8位单片机 Freescale 16位单片机 Freescale 32位单片机
第2章 Freescale单片机概述
§2-1 Freescale单片机发展历程
MC9S12XD系列单片机
第2章 Freescale单片机概述
MC9S12XE系列单片机
第2章 Freescale单片机概述
§2-4 Freescale 32位单片机
1979年，Motorola推出的MC68000（68K）系列的CPU，片内寄存 器32位，外部总线16位。在此基础上，以后继续推出了M.CORE系 列、PowerPC系列、Dragon Ball（龙珠）系列和ColdFire（冷火） 系列的微控制器。
第2章 Freescale单片机概述
④子系列型号标志。如GP、GB、GZ等。 ⑤存储器大小。如256表示内部集成256KB的Flash等。 ⑥Flash版本标志，反映不同的擦写电压、时间等。 ⑦工作温度范围标志。“无”表示商用温度范围0℃～70℃； C表示-40℃～85℃；V表示-40℃～105℃；M表示-40℃～ 125℃。 ⑧封装形式 。如:P为双列直插DPI封装。选用某款芯片制作电 路板时要特别注意封装形式。 ⑨E表示lead free packaging，即无铅封装。
塑料扁平式（Plastic Flat Package， PFP）
– 间距小，管脚细，管脚数>100 – 专用工具（表面安装设备SMD ）装卸 – 高频使用、可靠性高，封装面积小
主流的8位单片机中，主要有3个系列：
MC68HC08 MC68HCS08 MC68RS08
分别是CPU08、S08和RS08内核
第2章 Freescale单片机概述
MC68HC08系列
MC68HC08系列单片机采用CPU08内核，于1999年中期推出，
以逐步实现MC68HC05各系列产品的升级换代。 MC68HC08系列单片机包含十几个系列，一百多个型号。所 有型号的单片机都集成了看门狗模块，定时器都是16位的， 且具有输入捕捉、输出比较和脉宽调制功能。内含系统集成 模块（System Integration Module，SIM），它是协调CPU与各 模块时序关系的系统级控制器，主要实现时钟控制系统、复 位控制系统和中断控制系统。
Freescale公司单片机的发展演变概况
第2章 Freescale单片机概述
由于CPU是MCU或DSP的核心部件，其性能，特别是字长， 在很大程度上决定了MCU或DSP的性能，因此我们将以CPU 的字长为主线来进行介绍。 字长：电脑技术中对CPU在单位时间内(同一时间)能一次处 理的二进制数的位数叫字长。所以能处理字长为8位数据的 CPU通常就叫8位的CPU。用8位字长的微处理器作CPU，其 数据总线宽度为8位。同理32位的CPU就能在单位时间内处理 字长为32位的二进制数据。
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2. 以ColdFire为CPU的32位单片机 Freescale的ColdFire单片机系列是传统的68K系列的替代产品。 ColdFire继承了68K的内核技术，采用了与68K源码级兼容的指令 系统，具有变长RISC架构，同时增强了多媒体处理和外部连接 能力。ColdFire目前已经有V2、V3、V4等多种内核版本。
字节和字长的区别：通常就将8位称为一个字节。字长的长 度是不固定的，对于不同的CPU、字长的长度也不一样。8位 的CPU一次只能处理一个字节，而32位的CPU一次就能处理4 个字节，同理字长为64位的CPU一次可以处理8个字节。
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§2-2 Freescale 8位单片机
3. 以PowerPC为CPU的32位单片机 90年代，Apple、IBM和Motorola共同开发了基于精简指令流 RISC技术的32位CPU PowerPC（Performance Optimized With Enhanced RISC Powerful CPU），其特点是可伸缩性好、方便灵 活。以PowerPC为CPU的32位Freescale单片机目前有MPC5xx系 列、MPC52xx系列、MPC55xx系列、MPC6xx、MPC7xx系列、 MPC7xxx系列和PowerQUICC系列。其中PowerQUICC又分多个 系列。
在⑨之后有些还有一个可选项，例如MC68HC912B32ACFUE8，此处的 “8”表示总线速度为8MHz。
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§2-3 Freescale 16位单片机
根据内核的不同，可把Freescale的16位单片机分为 •MC68HC12系列 •MC9S12系列 •MC9S12X系列
第2章 Freescale单片机概述
Freescale单片机的命名规则
①产品状态。MC—Fully Qualified（合格）；PC—Product Engineering（测试品） ； XC表示部分合格品，有限质量 保证，用于性能评估的器件 。 ②存储器类型标志。“无”表示片内带ROM或片内没有程序 存储器；7表示片内带EPROM或一次可编程ROM（one time programmable ROM，OTPROM）；8表示片内带 EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory) ;9表示片内带闪存Flash EEPROM。 ③芯片内核类型。如08表示HC08内核、S08表示HCS08内核、 RS08表示RS08内核、S12是基于速度更快的CPU12内核等。
S12X V1
– S12XD系列：带有CAN总线；
– S12XHZ系列：带LCD和步进电机驱动模块。
S12X V2
– S12XE系列：12位ADC； – S12XS系列：没有XGate，智能车推荐使用。
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MC9S12XA系列单片机
MC9S12XB系列单片机
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1. 以CPU32/68K系列为CPU的32位单片机 CPU32/68K系列是一款经典的、设计相当成功的32位CPU，它有 68K M683xx系列、68K M680x0系列和DragonBall系列。其中 M680x0系列包括MC68000、MC68020、MC68030、MC68040和 MC68060。
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4. ARM系列32位单片机 ARM是英国的著名半导体设计公司，只出售设计，自己不生产 芯片。ARM公司设计的32位RISC处理器，内核耗电少、成本低、 功能强，特有16/32位双指令集，已成为移动通信、手持计算、 多媒体数字消费等嵌入式解决方案的RISC标准，市场占有率超 过了75％。 5. 以M.Core为CPU的32位单片机 M.Core是Freescale公司自行设计的一款RISC级低功耗32位CPU内 核，性能和功耗方面都优于ARM7。M.Core 仅用了8万个晶体管, 0.25mm工艺下面积只有1.1mm2。M.Core 有较高的码密度和编程 效率，应用程序比其它32位CPU少占用约30%存储空间。该系列 单片机有MMC2001/3、MMC2107、MMC2113/4等型号 。
域网)串行通讯总线接口 。
4.带USB模块的MC68HC908JB、JG、JT、JW、LD、BD等系列 5.用于电机变频控制的MC68HC908MR8/16/32
内带有6路12位的脉宽调制模块PWM，可设定为中心对齐或边沿对齐方式，
用于交流电动机、直流无刷电动机和开关磁阻电动机等的控制。 6.带无线发射功能的MC68HC908RF2
MC68HC12系列单片机
MC68HC12系列目前有A、B、D三个子系列，十几种型号。 MC68HC12B系列单片机
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MC68HC12D系列单片机
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MC9S12系列单片机
MC9S12系列单片机（也称为HCS12系列，简称S12系列）是基 于速度更快的CPU12内核的单片机系列。目前该系列单片机有 MC9S12A、B、C、D、E、G、H、K、Q、R、T等系列。
•专门处理中断和I/O,提高系统的实时性能。 如图所示，XGATE模块直接读取 ADC数据，并在RAM中对数据进 行处理，然后发送到CAN总线上， 这期间不需CPU的介入。
CP U 传感器
立可编程的协处理器，可单独对所有的外围模块和RAM进行操作。
CAN
ADC
XGATE 模块
RAM
第2章 Freescale单片机概述
第2章 Freescale单片机概述
芯片封装知识简介
双列直插式 (Dual Inline Package, DIP)
– 绝大多数中小规模IC均采用这种封装形式，引脚
<100
Intel CPU 4004
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芯片封装知识简介
塑料方型扁平式 (Plastic Quad Flat Package, PQFP)
第2章 Freescale单片机概述
1. 带液晶驱动的MC68HC908LJ/LK系列单片机 2.彩色液晶监视器控制的MC68HC908LD60、MC68HC908LD64 它们可产生液晶监视器用的行同步信号和场同步信号、极性探测与控制信 号等 。 3.带CAN总线接口的GZ系列和AZ系列 带有SCI(异步串行通信接口 )、SPI(同步串行通信接口 )和CAN(控制器局
MC9S12A系列单片机
第2章 Freescale单片机概述
Leabharlann Baidu
MC9S12G系列单片机
MC9S12E系列单片机
第2章 Freescale单片机概述
带CAN总线的MC9S12B系列单片机
第2章 Freescale单片机概述
带CAN总线的MC9S12D系列
第2章 Freescale单片机概述
带液晶驱动的MC9S12H系列单片机
第2章 Freescale单片机概述
不同点
– ROM大小
– RAM大小
– EEPROM大小
– Flash容量
– I/O口数 – 串行口 – A/D转换器
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MC9S12X系列单片机
•S12X系列单片机最大的特点是增加了一个平行处理的外
围协处理器XGATE模块。 XGATE是一个独特的、完全独