单片机飞思卡尔微处理器和指令集

Freescale Semiconductor, Inc.Document Number: 用户指南 Rev. 0, 09/2014Confidentiality statement, as appropriate to document/part status.___________________________________________________________________飞思卡尔单片机快速上手指南作者：飞思卡尔半导体IMM FAE 团队飞思卡尔半导体是全球领先的单片机供应商，其单片机产品包含多种内核，有数百个系列。

为支持用户使用这些产品，飞思卡尔提供了丰富的网站资源、文档及软硬件工具，另外，我们还有众多的第三方合作伙伴及公共平台的支持。

对于不熟悉飞思卡尔产品和网站的初学者来说，了解和使用这些资源这无疑是一个令人望而生畏的浩瀚工程。

本指南的目的，就是给初学者提供一个指导，让他们不被这些海量信息淹没；用户根据本指导提供的操作步骤，能迅速找到所需的资源，了解如何使用相关的工具。

在本指南中，我们以飞思卡尔的新一代Kinetis 单片机K22系列为例，介绍了如何获取与之相关的资源，如何对其进行软硬件设计和开发。

实际上，这些方法也适用于其它的单片机系列。

当然，对于其它有较多不同之处的产品，我们也会继续推出相应的文档，供广大用户参考。

目录1 如何获取技术资料与支持 ..........................................................2 2 如何选择产品、申请样片及购买少量芯片和开发工具 ........... 93 飞思卡尔单片机的开发环境、开发工具和生态系统 ............. 224 如何阅读飞思卡尔的技术文档 ................................................ 45 5 飞思卡尔单片机硬件设计指南 ................................................ 55 6飞思卡尔单片机软件开发指南 (67)飞思卡尔单片机快速上手指南, Rev. 1, 09/20142Freescale Semiconductor, Inc.1 如何获取技术资料与支持1.1 概述当用户使用飞思卡尔单片机芯片时，如何获取芯片的数据手册（Datasheet ）、参考设计（Reference Manual ）和官方例程等资源呢？另外当用户遇到了技术问题该如何获得帮助和解答呢？这里以Kinetis 的K22系列芯片为例为大家介绍如何解决这些问题。

◇ 堆 栈 指 针 和 Ｈ： 寄存 器 及 其 相 Ｘ 关指令和寻址模式 ； ◇ 乘法 、 除法 以 及 Ｂ Ｄ码 指 令 ； Ｃ ◇ 算 术 逻 辑 移 位 运 算 （ 留 了 逻 保 辑 移位 和旋 转 ） ； ◇ 条件 码 寄存 器 中 的 若 干 位 以及 相 关 条件 分 支 指 令 。
和 新 型 的 简 短 微 小 的寻 址 模 式 。
一
三 ＿
重要 。 在 ６ ０ ＭＨｚ时 可 高 达 ５ ｒｓｏ ｅ２ １ Ｐ 。 这 ７ Ｄｈ ｙ ｔｎ ． ＭＩ Ｓ 控 制 器最 多 达 ７ ３路 通 用 ＩＯ。 ／ ＭＣＦ ２ ２ ５ ２ ｘ系 列 是 业 内第 一 款 内 置 有 集 成 ＵＳ － Ｂ Ｏｎ
这些 被 取 消 的 功 能ｔＣｏｍｐａ ｉ ｅ Ａｒ ｈｉ ｔ ｒ ３ ｂｉ ｔｂｌ ｃ ｔ ｕ ｅｓ ｅｃ
结构所代替 ， 这些 结 构 保 证 了 在 内存 低
于 １ ６ＫＢ且 引脚 数 目很 少 的 器件 上 ． 可
以 用 非 常 简 洁 、 效 的 代 码 实 现 大 多 数 高 嵌 入 式 应 用 。 为 了 进 一 步 提 高 运 算 效
亦 是 一 些 新 兴 应 用 的 理 想 解 决 方 案 ， 如 完 全用 固态 电路 例 实 现 的 简 单 机 电 设 备 ， 小 型 便 携 设 备 甚 至 一 次 性 便 携 或
设备 。
兼 容 的 ８位 和 ３ ２位 设 备 特 性 ， 可 共 享 外 围 设 备 和 一 套 并
为１ ４位 ， 用 一 个全 局 中断 标 志 寄 存 器 取 代 了 矢 量 中断 使 功 能 ， 时 还取 消 了 以下 功 能 ： 同
Ｆ ｅ ｓ ａｌ ｒ ｅ ｃ ｅ Ｃｏｎ ｒ ｌ ｒＣｏｎ ｉ ｕｕ ｔｏ ｌ ｅ ｔｎ ｍ

LDA ,X ;从变址寄存器HX指向的存储器单元中取数到累加器A中 COM ,X ;将变址寄存器HX指向的存储单元数据取反
5.2 寻址方式
（6）八位偏移量变址方式(IX1,Indexed,8-bit offset addressing mode)
8位偏移量变址是双字节指令，CPU把变址寄存器HX的内容和指令 第二个字节内容相加，其和便是操作数地址。下述指令属于IX1寻址方 式。
5.1 HC08 CPU基本构成
（4）程序计数器PC(Program Counter)
程序计数器PC也是16位的，可寻址范围达64KB。PC存放下一 条指令的地址，在执行转移指令时存放转移地址，在执行中断指令时 存放中断子程序入口地址。复位时，程序计数器PC装入地址$FFFE 和$FFFF中的内容。一般地，地址$FFFE和$FFFF中的内容是复位的 入口地址，这样，复位后，程序能够从复位入口地址开始执行程序。 复位入口地址也称复位向量地址或复位矢量地址（Reset vector address），意味着复位状态过后，PC指向该处，从这里执行程序。
（9）存储器：直接地址—直接地址寻址方式(DD, Direct to direct addressing Mode)
在存储器的四种数据直接传送的寻址方式中，欲传送的数据直接从 源存储单元送向目的存储单元，勿需寄存器中转。在本寻址方式中，源 地址与目标地址由指令直接给出。只有一条指令为DD寻址方式：
CBEQ addr8,X+,rel ;若A=(HX+addr8)则转移，HX+1→HX
（2）立即寻址方式(IMM,Immediate addressing mode)
立即寻址，是在指令中直接给出操作数。这种指令是双字节指令， 第一个字节是操作码，第二个字节是参与操作的立即数。立即寻址指令 通常是对立即数和累加器内容或变址寄存器内进行操作。下述指令属于 IMM寻址方式。

CPU寄存器
CPU寄存器
累加器 (A) 累加器A是一个通用8位寄存器。经常用于暂存一个输入到算 术逻辑单元(ALU)的操作数，并且用于存放(ALU)的计算结果。 复位对累加器A的内容没有影响。 索引寄存器(H:X) 这个16位寄存器实际上分为两个8位寄存器(H和X)，它们作为 一个16位的地址指针一起工作，H存放一个地址的高位字节 和X存放地址的低位字节。所有索引寻址模式指令利用H:X中 全部16位值作为一个索引参考指针；然后，为了与早先 M68HC05家族兼容,一些指令只在低8位(X)中运行，并且H在 复位过程中强制为0x00。复位对X的内容没有影响。
HCS08 CPU的特点包括:
▪目标代码完全向上兼容M68HC05和M68HC08家族 ▪所有寄存器和存储器映射在单块64 Kbyte地址空间 ▪16位堆栈指针SP(64 Kbyte地址空间中的任意大小堆栈) ▪16位索引寄存器(H:X)的强大的寻址索引模式 ▪多种寻址模式 ▪8位累加器(A) ▪支持存储器到存储器的数据传送 ▪高效的位操作指令 ▪快速的8位乘8位和16位除以 8位指令 ▪STOP和WAIT指令唤醒低功耗运行状态
条件代码寄存器(CCR) 条件代码寄存器 8位条件代码寄存器存放中断屏蔽位(I)和5个指出刚执行指令 结果的标志。第5和第6位永远设置为1。如图：
I 位是中断屏蔽控制位，与其他位不同的是它在CCR 中不是处 理器状况位。在CCR的六个可执行位中，I 位也是复位后唯一可 被初始化的位。I 位复位后置为1，这使得中断被屏蔽直到堆栈 指针被初始化。其他五个状态位(V、H、N、Z 和C)在复位后是 未知的，只有在执行一个指令后才能知道。复位后无须强制这 些位为特定的值，因为直到执行了一个影响它们的指令后，与 这些位相关的条件转移才有意义。 这五个状态位标志了运算和其他指令的结果。条件转移指令 根据CCR 内状态位的值来决定是直接转移到一个新的程序地址， 还是继续执行下一个指令。简单的条件转移指令(BCC、BCS、 BNE、BEQ、BHCC、BHCS、BMC、BMS、BPL 和BMI)所导 致的转移取决于单一的CCR 位状态，而其他转移指令则被两三 个更复杂的CCR 位控制。例如，若布尔表达式[(Z) | (N⊕V)]真， 则将产生小于等于转移(BLE).