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MC9S08AW60中文参考手册.pdf
MC9S08AW60
参考手册
苏州大学飞思卡尔嵌入式系统研发中心翻译
http://sumcu.suda.edu.cn
2009 年 11 月
1
MC9S08AW60 特点
8 位 HCS08 中央处理单元(CPU)
40MHz 的 HCS08 的 CPU(中央处理单元)
20MHz 的内部总线频率
HC08 指令子集，增加了 BGND 指令
单线后台调试模式接口
断点的能力，允许单一的断点设置在线调试(在片内调试模块加了多于两个的
断点)
片内实时，在线仿真(ICE)带有两个比较器(在 BDM 中要加一)，9 个触发模式，
以及片内总线捕获缓冲区。通常显示，在触发点之前或之后大约有 50 条指令。
支持多达 32 个中断/复位源
存储器选项
高达 60KB 的片内在线可编程 FLASH 存储器，带有块保护和安全选项
高达 2KB 的片内 RAM
时钟源选项
时钟源选项包括晶体，谐振器，外部时钟，或内部产生的时钟与精密 NVM 切
边
系统保护
可选的计算机正常操作(COP)复位
低电压检测与复位或中断
非法操作码检测与复位
非法地址检测与复位(一些设备不具有非法地址)
省电模式
Wait 另加两个 STOPS
外部设备
IIC-集成电路互连总线模块运作高达 100kbps 的最高总线负载；拥有更高的传
ADC-多达 16 个通道，10 位 AD 转换器与自动比较功能
SCI-两个串行通信接口模块与可选的 13 位中断
SPI 的-串行外设接口模块
输速率与减少了负荷
Timers-1 个 2 通道和 1 个 6 通道 16 位定时器/脉冲宽度调制器(TPM)模块：可
选输入捕捉，输出比较，和边沿分布的 PWM 能力，在每个通道。每个定时器模块，
可配置为缓冲，对所有通道以 PWM(CPWM)为中心
KBI-高达 8 引脚键盘中断模块
输入/输出
高达 54 通用输入/输出(I/O)引脚
输入时，每个端口都有软件选择的上拉电阻
输出时，每个端口都有软件选择的回转速率控制
输出时，每个端口都有软件选择的驱动强度
主复位引脚和上电复位(POR)
内部上拉复位RESET，IRQ，和 BKGD/MS 引脚，以减少客户的系统成本
封装选择
64 引脚的四方扁平封装(QFP)
2
64 引脚的低轮廓四方扁平封装(LQFP)
48 引脚的低轮廓四方扁平封装(QFN)
44 引脚的低轮廓四方扁平封装(LQFP)
MC9S08AW16
48 引脚的低轮廓四方扁平封装(QFN)
44 引脚的低轮廓四方扁平封装(LQFP)
3
目 录
第一章 导言 ............................................................................................................................. 1
1.1 概述 ............................................................................................................................ 1
1.2 MCU 框图 ................................................................................................................... 1
1.3 系统时钟分配 .......................................................................... 错误！未定义书签。
第二章 引脚和连接 ................................................................................................................. 2
2.1 简介 ............................................................................................................................ 2
2.2 芯片引脚分配 ............................................................................................................ 2
2.3 推荐的系统连接 ........................................................................................................ 4
2.3.1 电源(VDD，2×VSS，VDDAD，VSSAD) ............................................................. 5
2.3.2 振荡器(XTAL，EXTAL) ............................................................................... 6
2.3.3 复位引脚 ......................................................................................................... 6
2.3.4 后台/模式选择(BKGD/MS) ........................................................................... 7
2.3.5 ADC 的参考引脚(VREFH，VREFL) ............................................................ 7
2.3.6 外部中断引脚(IRQ) ....................................................................................... 7
2.3.7 GPIO 及外设端口 ........................................................................................... 7
第三章 操作模式 ..................................................................................................................... 9
3.1 简介 ............................................................................................................................ 9
3.2 特性 ............................................................................................................................ 9
3.3 运行模式 .................................................................................................................... 9
3.4 激活后台模式 ............................................................................................................ 9
3.5 等待模式 .................................................................................................................. 10
3.6 停止模式 .................................................................................................................. 10
3.6.1 STOP2 模式 ................................................................................................... 10
3.6.2 STOP3 模式 ................................................................................................... 11
3.6.3 停止模式下激活的 BDM 使能 .................................................................... 11
3.6.4 停止模式下 LVD 使能 ................................................................................. 12
3.6.5 停止模式下片内外设模块 ........................................................................... 12
第四章 存储器 ....................................................................................................................... 13
4.1 MC9S08AW60 系列存储器映像 ............................................................................. 13
4.1.1 复位和中断向量分配 ................................................... 错误！未定义书签。
4.2 寄存器地址和位分配 .............................................................................................. 15
4.3 RAM ......................................................................................................................... 20
4.4 FLASH ...................................................................................................................... 20
4.4.1 特点 ............................................................................................................... 21
4.4.2 编程和擦除时间 ........................................................................................... 21
4.4.3 编程和擦除命令的执行 ............................................................................... 21
4.4.4 执行突发编程 ............................................................................................... 23
4.4.5 访问错误 ....................................................................................................... 24
4.4.6 FLASH 块保护 .............................................................................................. 25
I
4.4.7 向量重定向 ................................................................................................... 25
4.5 保密性 ...................................................................................................................... 26
4.6 FLASH 寄存器及控制位 ......................................................................................... 27
4.6.1 FLASH 时钟分频寄存器(FCDIV) ................................................................ 27
4.6.2 FLASH 选项寄存器(FOPT 和 NVOPT) ....................................................... 28
4.6.3 FLASH 配置寄存器(FCNFG) ....................................................................... 28
4.6.4 FLASH 保护寄存器(FPROT 和 NVPROT) ................................................. 29
4.6.5 FLASH 状态寄存器(FSTAT) ........................................................................ 29
4.6.6 FLASH 命令寄存器(FCMD) ........................................................................ 30
第五章 复位、中断和系统控制 ........................................................................................... 32
5.1 引言 .......................................................................................................................... 32
5.2 特点 .......................................................................................................................... 32
5.3 MCU 复位 ................................................................................................................. 32
5.4 计算机正常运行(COP)看门狗 ............................................................................... 33
5.5 中断 .......................................................................................................................... 33
5.5.1 中断堆栈的帧 ............................................................................................... 34
5.5.2 外部中断请求(IRQ)引脚 ............................................................................. 34
5.5.2.1 引脚配置选项 .................................................................................... 34
5.5.2.2 边沿和电平敏感 ................................................................................ 35
5.5.3 中断向量，源和本地掩码 ........................................................................... 35
5.6 低电压检测(LVD)系统 ........................................................................................... 36
5.6.1 上电复位操作 ............................................................................................... 36
5.6.2 LVD 复位操作 ............................................................................................... 36
5.6.3 LVD 中断操作 ............................................................................................... 37
5.6.4 低电压警告(LVW) ....................................................................................... 37
5.7 实时中断(RTI) ......................................................................................................... 37
5.8 MCLK 输出 .............................................................................................................. 37
5.9 复位，中断和系统控制寄存器和控制位 .............................................................. 37
5.9.1 中断引脚请求状态和控制寄存器(IRQSC) ................................................. 38
5.9.2 系统复位状态寄存器(SR) ........................................................................... 38
5.9.3 系统后台调试强制复位寄存器(SBDFR) .................................................... 39
5.9.4 系统选项寄存器(SOPT) .............................................................................. 40
5.9.5 系统 MCLK 控制寄存器(SMCLK) ............................................................. 40
5.9.6 系统器件识别寄存器(SDIDH，SDIDL) .................................................... 41
5.9.7 系统实时中断状态和控制寄存器(SRTISC) ............................................... 41
5.9.8 系统电源管理状态和控制 1 寄存器(SPMSC1) ......................................... 42
5.9.9 系统电源管理的地位和控制 2 寄存器(SPMSC2) ...................................... 43
第六章 并行输入/输出控制 .................................................................................................. 44
6.1 介绍 .......................................................................................................................... 44
6.3 引脚说明 .................................................................................................................. 45
6.3.1 端口 A ........................................................................................................... 45
6.3.2 端口 B ........................................................................................................... 45
6.3.3 端口 C ........................................................................................................... 45
II
6.3.4 端口 D ........................................................................................................... 46
6.3.5 端口 E ........................................................................................................... 46
6.3.6 端口 F ........................................................................................................... 47
6.3.7 端口 G ........................................................................................................... 47
6.4 并行 I/O 控制 .......................................................................................................... 48
6.5 引脚控制 .................................................................................................................. 48
6.5.1 内部上拉使能 ............................................................................................... 48
6.5.2 输出转换率控制使能 ................................................................................... 49
6.5.3 输出驱动强度选择 ....................................................................................... 49
6.6 停止模式下的引脚行为 .......................................................................................... 49
6.7 并行 I/O 和引脚控制寄存器 .................................................................................. 49
6.7.1 端口 A I/O 寄存器(PTAD 和 PTADD) ........................................................ 49
6.7.2 端口 A 引脚控制寄存器(PTAPE，PTASE，PTADS) ............................... 50
6.7.3 端口 B I/O 寄存器(PTBD 和 PTBDD) ........................................................ 51
6.7.4 端口 B 引脚控制寄存器(PTBPE，PTBSE，PTBDS) ............................... 52
6.7.5 端口 C I/O 寄存器(PTCD 和 PTCDD) ........................................................ 53
6.7.6 端口 C 引脚控制寄存器(PTCPE，PTCSE，PTCDS) ............................... 53
6.7.7 端口 D I/O 寄存器(PTDD 和 PTDDD) ....................................................... 54
6.7.8 端口 D 引脚控制寄存器(PTDPE，PTDSE，PTDDS) .............................. 55
6.7.9 端口 E I/O 寄存器(PTED 和 PTEDD) ......................................................... 56
6.7.10 端口 E 引脚控制寄存器(PTEPE，PTESE，PTEDS) .............................. 57
6.7.11 端口 F I/O 寄存器(PTFD 和 PTFDD) ....................................................... 58
6.7.12 端口 F 引脚控制寄存器(PTFPE，PTFSE，PTFDS) ............................... 59
6.7.13 端口 G I/O 寄存器(PTGD 和 PTGDD) ..................................................... 60
6.7.14 端口 G 引脚控制寄存器(PTGPE，PTGSE，PTGDS) ............................ 60
第七章 中央处理单元(S08CPUV2) ..................................................................................... 62
7.1 绪论 .......................................................................................................................... 62
7.1.1 特性 ............................................................................................................... 62
7.2 编程模式和 CPU 寄存器 ........................................................................................ 62
7.2.1 累加器(A) ..................................................................................................... 63
7.2.2 变址寄存器(H:X) ......................................................................................... 63
7.2.3 堆栈指针(SP) ................................................................................................ 63
7.2.4 程序计数器(PC) ........................................................................................... 64
7.2.5 条件码寄存器(CCR) .................................................................................... 64
7.3 寻址方式 .................................................................................................................. 65
7.3.1 内在寻址方式(INH) ..................................................................................... 65
7.3.2 相对寻址方式(REL) ..................................................................................... 65
7.3.3 立即数寻址方式(IMM) ................................................................................ 65
7.3.4 直接寻址方式(DIR) ..................................................................................... 65
7.3.5 扩展寻址方式(EXT) .................................................................................... 65
7.3.6 变址寻址方式 ............................................................................................... 66
7.3.6.1 无偏移量变址(IX) ............................................................................. 66
7.3.6.2 无偏移量变址，变址加 1(IX+) ........................................................ 66
III
7.3.6.3 8 位偏移量变址(IX1) ......................................................................... 66
7.3.6.4 8 位偏移量变址，变址加 1(IX1+) .................................................... 66
7.3.6.5 16 位偏移量变址(IX2) ....................................................................... 66
7.3.6.6 8 位偏移量堆栈(SP1) ......................................................................... 66
7.3.6.7 16 位偏移量变址(SP2) ....................................................................... 66
7.4 特殊操作 .................................................................................................................. 66
7.4.1 复位顺序 ....................................................................................................... 66
7.4.2 中断顺序 ....................................................................................................... 67
7.4.3 等待模式操作 ............................................................................................... 67
7.4.4 停止模式操作 ............................................................................................... 67
7.4.5 BGND 指令 ................................................................................................... 68
7.5 HCS08 指令集摘要 .................................................................................................. 68
第八章 内部时钟发生器(S08ICGV4) .................................................................................. 77
8.1 概述 .......................................................................................................................... 78
8.1.1 特征 ............................................................................................................... 79
8.1.2 操作模块 ....................................................................................................... 79
8.1.3 结构图 ........................................................................................................... 80
8.2 外部信号介绍 .......................................................................................................... 80
8.2.1 EXTAL——外部参考时钟/振荡器输入 ...................................................... 80
8.2.2 XTAL——振荡器输出 ................................................................................. 81
8.2.3 外部时钟连接 ............................................................................................... 81
8.2.4 外部晶体/谐振器连接 .................................................................................. 81
8.3 寄存器定义 .............................................................................................................. 81
8.3.1 ICG 控制寄存器 1(ICGC1) ........................................................................... 82
8.3.2 ICG 控制寄存器 2(ICGC2) ........................................................................... 82
8.3.3 ICG 状态寄存器 1(ICGS1) ........................................................................... 83
8.3.4 ICG 状态寄存器 2(ICGS2) ........................................................................... 84
8.3.5 ICG 过滤寄存器(ICGFLTU，ICGFTL) ....................................................... 84
8.3.6 ICG 修正寄存器(ICGTRM) .......................................................................... 85
8.4 实用的描述 .............................................................................................................. 85
8.4.1 OFF 模块(Off) ............................................................................................... 85
8.4.1.1 活跃 BDM .......................................................................................... 85
8.4.1.2 OSCSTEN 位设置 .............................................................................. 85
8.4.1.3 停止/OFF 模式恢复 .......................................................................... 86
8.4.2 自时钟模式(SCM) ........................................................................................ 86
8.4.3 FLL 内部时钟模块(FEI) ............................................................................... 87
8.4.4 FLL 内部未锁定 ............................................................................................ 87
8.4.5 FLL 内部锁定 ................................................................................................ 87
8.4.6 FLL 旁路外部时钟模式(FBE) ...................................................................... 88
8.4.7 FLL 外部时钟模式(FEE) .............................................................................. 88
8.4.7.1 FLL 外部失锁 ..................................................................................... 88
8.4.7.2 FLL 外部锁定 ..................................................................................... 88
8.4.8 FLL 锁存和失锁检测 .................................................................................... 88
IV
8.4.9 FLL 时钟亏损检测 ........................................................................................ 89
8.4.10 时钟模块必要条件 ..................................................................................... 89
8.4.11 固定频率时钟 ............................................................................................. 90
8.4.12 高增益振荡器 ............................................................................................. 90
8.5 初始化/应用信息 ..................................................................................................... 91
8.5.1 绪论 ............................................................................................................... 91
8.5.2 例 1：外部晶振=32kHz，总线频率=4.19MHz .......................................... 92
8.5.3 例 2：外部晶振=4MHz，总线频率=20MHz ............................................. 93
8.5.4 例 3：无外部晶振连接，总线频率=5.4MHz ............................................. 94
8.5.5 例 4：内部时钟发生器修正 ........................................................................ 95
第九章 键盘中断（S08KBIV1） ......................................................................................... 97
9.1 介绍 .......................................................................................................................... 97
9.2 键盘引脚 .................................................................................................................. 97
9.3 特征 .......................................................................................................................... 97
9.3.1 KBI 块框图 .................................................................................................... 98
9.4 寄存器定义 .............................................................................................................. 99
9.4.1 KBI 状态和控制寄存器(KBI1SC) ................................................................ 99
9.4.2 KBI 管脚使能寄存器(KBI1PE) .................................................................. 100
9.5 功能描述 ................................................................................................................ 100
9.5.1 引脚使能 ..................................................................................................... 100
9.5.2 边沿和电平敏感性 ..................................................................................... 100
9.5.3 KBI 中断控制 .............................................................................................. 100
第十章 定时器/脉冲调制器(S08TPMV2) .......................................................................... 102
10.1 介绍 ...................................................................................................................... 102
10.2 特性 ...................................................................................................................... 102
10.2.1 特性 ........................................................................................................... 103
10.2.2 结构图 ....................................................................................................... 104
10.3 外部信号描述 ...................................................................................................... 105
10.3.1 外部 TPM 时钟源 ..................................................................................... 105
10.3.2 TPMxCHn—TPMx 通道 nI/O 管脚 .......................................................... 105
10.4 寄存器定义 .......................................................................................................... 105
10.4.1 定时器状态和控制寄存器(TPMxSC) ..................................................... 106
10.4.2 定时器 x 计数寄存器(TPMxCNTH:TPMxCNTL) .................................. 107
10.4.3 定时器 x 计时模寄存器(TPMMODH:TPMMODL) ............................... 107
10.4.4 定时器 x 通道 n 状态和控制寄存器(TPMxCnSC) ................................. 108
10.4.5 定时器 x 通道数值寄存器(TPMxCnVH:TPMCnVL) ............................ 109
10.5 功能描述 .............................................................................................................. 109
10.5.1 计数器 ....................................................................................................... 110
10.5.2 通道模式选择 ........................................................................................... 111
10.5.2.1 输入捕获模式 ................................................................................ 111
10.5.2.2 输出比较模式 ................................................................................ 111
10.5.2.3 边沿排列 PWM 模式 .................................................................... 111
10.5.3 中心排列 PWM 模式 ............................................................................... 112
V
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