MC9S12DT256B中文资料

MC9S12XHZ512Data SheetCoversMC9S12XHZ384, MC9S12XHZ256 HCS12XMicrocontrollersMC9S12XHZ512Rev. 1.0610/2010To provide the most up-to-date information,the revision of our documents on the World Wide Web will be the most current.Your printed copy may be an earlier revision.To verify you have the latest information available, refer to:/The following revision history table summarizes changes contained in this document. This document contains information for all constituent modules, with the exception of the S12X CPU. For S12X CPU information please refer to CPU12XV2 in the CPU12/CPU12X Reference Manual.Revision HistoryDate RevisionLevelDescriptionJanuary 5, 200601.00New BookApril 20, 200601.01Updated block guide versionsJuly 28, 200601.02Made minor correctionsJanuary 8, 200701.03Added MC9S12XHZ384 and MC9S12XHZ256August 20, 200701.04Updated slew ratesNovember 4, 200801.05Corrected typos on pinout diagramOctober 14, 201001.06Added PartID. Minor updates to ECT, SCI, IIC and XGATE sections.List of ChaptersChapter1MC9S12XHZ Family Device Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21 Chapter2Port Integration Module (S12XHZPIMV1). . . . . . . . . . . . . . . . .57 Chapter3512 Kbyte Flash Module (S12XFTX512K4V3). . . . . . . . . . . . .131 Chapter4 4 Kbyte EEPROM Module (S12XEETX4KV2) . . . . . . . . . . . . .175 Chapter5XGATE (S12XGATEV2). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .209 Chapter6Security (S12X9SECV2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .323 Chapter7Clocks and Reset Generator (S12CRGV6). . . . . . . . . . . . . . .331 Chapter8Pierce Oscillator (S12XOSCLCPV1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .371 Chapter9Analog-to-Digital Converter (ATD10B16CV4) . . . . . . . . . . . .377 Chapter10Liquid Crystal Display (LCD32F4BV1) . . . . . . . . . . . . . . . . . .411 Chapter11Motor Controller (MC10B12CV2). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .429 Chapter12Stepper Stall Detector (SSDV1). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .461 Chapter13Inter-Integrated Circuit (IICV3) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .479 Chapter14Freescale’s Scalable Controller Area Network (MSCANV3).507 Chapter15Serial Communication Interface (SCIV5) . . . . . . . . . . . . . . . .561 Chapter16Serial Peripheral Interface (SPIV4) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .599 Chapter17Periodic Interrupt Timer (PIT24B4CV1) . . . . . . . . . . . . . . . . .625 Chapter18Pulse-Width Modulator (PWM8B8CV1). . . . . . . . . . . . . . . . . .639 Chapter19Enhanced Capture Timer (ECT16B8CV3). . . . . . . . . . . . . . . .671 Chapter20Voltage Regulator (VREG3V3V5) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .725 Chapter21Background Debug Module (S12XBDMV2) . . . . . . . . . . . . . .739 Chapter22S12X Debug (S12XDBGV3) Module . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .765 Chapter23External Bus Interface (S12XEBIV3). . . . . . . . . . . . . . . . . . . .807 Chapter24Interrupt (S12XINTV1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .831 Chapter25Memory Mapping Control (S12XMMCV3). . . . . . . . . . . . . . . .849Appendix A Electrical Characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .891 Appendix B Package Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .935 Appendix C PCB Layout Guidelines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .938 Appendix D Ordering Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .941 Appendix E Detailed Register Map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .942Table of ContentsChapter1MC9S12XHZ Family Device Overview1.1Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .211.1.1Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .221.1.2Modes of Operation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .241.1.3Block Diagram. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .241.1.4Device Memory Map. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .261.1.5Part ID Assignments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30 1.2Signal Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .301.2.1Device Pinout. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .301.2.2Signal Properties Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .331.2.3Detailed Signal Descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .361.2.4Power Supply Pins. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .45 1.3System Clock Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .47 1.4Chip Configuration Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .48 1.5Modes of Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .491.5.1User Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .491.5.2Low-Power Modes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .501.5.3Freeze Mode. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .51 1.6Resets and Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .511.6.1Vectors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .511.6.2Effects of Reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .54 1.7COP Configuration. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .54 1.8ATD External Trigger Input Connection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .55Chapter2Port Integration Module (S12XHZPIMV1)2.1lntroduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .572.1.1Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .572.1.2Block Diagram. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .58 2.2External Signal Description. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .59 2.3Memory Map and Register Definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .652.3.1Port A and Port B. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .682.3.2Port C and Port D. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .712.3.3Port E. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .732.3.4Port K. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .752.3.5Miscellaneous registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .772.3.6Port AD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .822.3.7Port L. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .872.3.8Port M . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .912.3.9Port P . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .962.3.10Port S . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1022.3.11Port T. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1072.3.12Port U. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1132.3.13Port V. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1172.3.14Port W . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .121 2.4Functional Description. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1252.4.1I/O Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1252.4.2Input Register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1252.4.3Data Direction Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1262.4.4Reduced Drive Register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1272.4.5Pull Device Enable Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1272.4.6Polarity Select Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1272.4.7Pin Configuration Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .127 2.5Resets. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1282.5.1Reset Initialization. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .128 2.6Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1292.6.1General. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1292.6.2Interrupt Sources . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1302.6.3Operation in Stop Mode. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .130Chapter3512 Kbyte Flash Module (S12XFTX512K4V3)3.1Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1313.1.1Glossary. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1313.1.2Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1313.1.3Modes of Operation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1323.1.4Block Diagram. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .132 3.2External Signal Description. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .133 3.3Memory Map and Register Definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1343.3.1Module Memory Map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1343.3.2Register Descriptions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .136 3.4Functional Description. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1503.4.1Flash Command Operations. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1503.4.2Flash Commands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1533.4.3Illegal Flash Operations. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .169 3.5Operating Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1703.5.1Wait Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1703.5.2Stop Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1703.5.3Background Debug Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1703.6Flash Module Security. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1703.6.1Unsecuring the MCU using Backdoor Key Access. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1713.6.2Unsecuring the MCU in Special Single Chip Mode using BDM . . . . . . . . . . . . . . . . .172 3.7Resets. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1723.7.1Flash Reset Sequence. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1723.7.2Reset While Flash Command Active. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .172 3.8Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1723.8.1Description of Flash Interrupt Operation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .173Chapter44 Kbyte EEPROM Module (S12XEETX4KV2)4.1Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1754.1.1Glossary. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1754.1.2Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1754.1.3Modes of Operation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1754.1.4Block Diagram. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .176 4.2External Signal Description. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .176 4.3Memory Map and Register Definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1764.3.1Module Memory Map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1764.3.2Register Descriptions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .179 4.4Functional Description. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1874.4.1EEPROM Command Operations. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1874.4.2EEPROM Commands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1904.4.3Illegal EEPROM Operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .204 4.5Operating Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2054.5.1Wait Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2054.5.2Stop Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2054.5.3Background Debug Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .205 4.6EEPROM Module Security . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2054.6.1Unsecuring the MCU in Special Single Chip Mode using BDM . . . . . . . . . . . . . . . . .206 4.7Resets. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2064.7.1EEPROM Reset Sequence. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2064.7.2Reset While EEPROM Command Active . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .206 4.8Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2064.8.1Description of EEPROM Interrupt Operation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .207Chapter5XGATE (S12XGATEV2)5.1Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2095.1.1Glossary of Terms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2095.1.2Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2105.1.3Modes of Operation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2115.1.4Block Diagram. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .211 5.2External Signal Description. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .212 5.3Memory Map and Register Definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2135.3.1Register Descriptions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .213 5.4Functional Description. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2295.4.1XGATE RISC Core . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2295.4.2Programmer’s Model. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2295.4.3Memory Map. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2305.4.4Semaphores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2315.4.5Software Error Detection. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .232 5.5Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2335.5.1Incoming Interrupt Requests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2335.5.2Outgoing Interrupt Requests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .233 5.6Debug Mode. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2335.6.1Debug Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2335.6.2Entering Debug Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2345.6.3Leaving Debug Mode. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .235 5.7Security. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .235 5.8Instruction Set . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2355.8.1Addressing Modes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2355.8.2Instruction Summary and Usage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2395.8.3Cycle Notation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2425.8.4Thread Execution. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2425.8.5Instruction Glossary. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2425.8.6Instruction Coding. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .315 5.9Initialization and Application Information. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3185.9.1Initialization. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3185.9.2Code Example (Transmit "Hello World!" on SCI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .318Chapter6Security (S12X9SECV2)6.1Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3236.1.1Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3236.1.2Modes of Operation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3236.1.3Securing the Microcontroller. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3246.1.4Operation of the Secured Microcontroller. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3256.1.5Unsecuring the Microcontroller. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3266.1.6Reprogramming the Security Bits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3276.1.7Complete Memory Erase (Special Modes) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .328Chapter7Clocks and Reset Generator (S12CRGV6)7.1Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3317.1.1Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3317.1.2Modes of Operation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3327.1.3Block Diagram. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .333 7.2External Signal Description. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3347.2.1V DDPLL and V SSPLL — Operating and Ground V oltage Pins. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3347.2.2XFC — External Loop Filter Pin. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3347.2.3RESET — Reset Pin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .334 7.3Memory Map and Register Definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3347.3.1Module Memory Map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3357.3.2Register Descriptions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .336 7.4Functional Description. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3507.4.1Functional Blocks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3507.4.2Operating Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3557.4.3Low Power Options. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .356 7.5Resets. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3657.5.1Description of Reset Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3657.5.2Clock Monitor Reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3677.5.3Computer Operating Properly Watchdog (COP) Reset. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3677.5.4Power On Reset, Low V oltage Reset. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .367 7.6Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3687.6.1Real Time Interrupt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3687.6.2PLL Lock Interrupt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3697.6.3Self Clock Mode Interrupt. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .369Chapter8Pierce Oscillator (S12XOSCLCPV1)8.1Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3718.1.1Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3718.1.2Modes of Operation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3718.1.3Block Diagram. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .372 8.2External Signal Description. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3728.2.1V DDPLL and V SSPLL — Operating and Ground V oltage Pins. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3728.2.2EXTAL and XTAL — Input and Output Pins. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3728.2.3XCLKS — Input Signal. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .374 8.3Memory Map and Register Definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .374 8.4Functional Description. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3748.4.1Gain Control. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3748.4.2Clock Monitor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3748.4.3Wait Mode Operation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .375。

1Chapter1 Device Overview MC9S12P-Family 1.1介绍The MC9S12P 系列单片机是经过优化后有着低成本、高性能、低引脚数的汽车专业级单片机产品，该产品倾向于弥补高端16位单片及产品如MC9S12XS和低端8位单片机产品之间的空缺。

MC9S12P 主要针对于要求使用CAN 或者LIN/J2602通讯接口的汽车应用产品，典型的应用案例包括车身控制器、乘坐人员检测、车门控制、座椅控制、遥控车门开关信号接收器、智能执行器、车灯模块、智能接线器。

The MC9S12P 系列单片机使用了很多MC9S12XS系列单片机相同的功能，包括片内闪存错误纠正代码（ECC）、一个专为数据诊断或者数据存储的单独的数据闪存模块、高速AD转换器和高频调制锁相环（IPLL）有效改善电磁兼容性能。

MC9S12P系列单片机提供的所有16为单片机优点和微处理器效率，同时保持飞思卡尔用户熟悉的8位及16位单片机，低成本，功耗，EMC和高效的代码80针QFP、64针LQFP、40针QFN封装产品，最大限度的与MC9S12尺寸的优点，如同MC9S12XS一样可以无需等待外围设备和内存的状态既可以运行16为带款的寻址，MC9S12P系列单片机主要有XS引脚兼容. I/O口在各种模式下都可以使用，同时具有中断功能的I/O口还可以在停止或等待模式下唤醒。

1.2 芯片特性表一:提供了MC9S12P家庭成员特征摘要,1.P或D寄存器擦除或者编程需要最低总线频率为1MHZ1.2.2 芯片功能• S12 CPU 内核• 高达128 KB具有ECC功能的片上闪存• 4 Kbyte带ECC功能的数据闪存• 高达6 Kb片上静态存储器(SRAM)• 具有内部滤波器的锁相环倍频器(IPLL)• 4–16 MHz 皮尔斯振荡器• 1 MHz内部RC振荡器• 定时器(TIM) 具有16位输入捕捉、输出比较、计数器脉冲累加器功能• 具有8位6通道的脉冲调制模块(PWM)• 10通道12位分辨率的逐次逼近AD转换器• 1个串行通信外部接口(SPI)• 1个支持局域网通讯串行通信(SCI) 模块•一个多可扩展控制器区域网络(MSCAN) 模块(支持CAN 协议2.0A/B)•片上电压调节器(VREG) 可对内部供电及内部电压整流• 自主周期中断(API)1.3 模块特征1.3.1 CPUS12 CPU 是一个高速的16位处理单元:•全16-bit数据通道提供有效的数学运算和高速的数学执行• 包含很多单字节指令，可以有效的利用ROM空间• 宽域变址寻址功能：—采用堆栈指针作为所有变址操作的变址寄存器—除了在自增或自减模式下都可以利用程序计数器作为变址寄存器—使用A\B\D累加器做累加器偏移—自动变址，前递增(++a)、前递减(--a)、后递减（a--）、后递增（a++）(by –8 to +8)1.3.2 带ECC功能的片内闪存• 高达128 Kb程序闪存空间— 32 位数据加7 位ECC (纠错码) 允许单字节纠错和双字节纠错— 512字节擦出扇区空间—自动编程和擦除算法—用户设置读写页面边界—具有可以防止偶然编程或者擦除的保护结构• 4 Kb 数据闪存空间— 16 位数据加6位纠错码允许单字节和双字节纠错功能— 256 字节的擦出扇区空间—自动编程和擦除算法—用户设置读写页面边界1.3.3 片内静态存储器3高达6kb通用RAM1.3.4 外部晶振(XOSC)• 闭环控制皮尔斯晶振频率为4MHZ---16MHZ—振幅增益控制输出电流—低谐波失真信号Signal with low harmonic distortion—低功耗—良好的噪声免疫—无需外部限流电阻—跨导尺寸优化提供良好的振荡器启动保证1.3.5 内部RC晶振(IRC)• 可调的内部参考时钟—频率: 1 MHz—在–40°C to +125°C环境温度范围内调节精度达: 1.5%1.3.6 内部锁相环倍频器(IPLL)—无需外部元件—参考分频器和倍频器提供大变化量的时钟频率—自动带宽控制低频率抖动操作—自动锁定频率—可配置的选项，扩频减少电磁干扰EMC (频率调制frequency modulation) —参考时钟源:–外部4–16 MHz 共振器/晶振(XOSC)–内部RC晶振1 MHz (IRC)1.3.7 系统支撑• 上电复位(POR)• 系统复位发生器• 非法寻址复位•低电压检测中断或复位• 实时中断(RTI)• 计算机正常工作复位(COP) 开门狗—可通过相应窗口设置COP用以采用错误侦测复位通过位操作对闪存进行初始化复位•时钟监控器监控晶振功能正常工作1.3.8 定时器(TIM)• 8通道16位定时器可进行输入捕捉和输出比较• 16-bit带有7位精度预分频器的自由运行计数器•一通道16-bit 脉冲累加器1.3.9 脉冲带宽调制器(PWM)• 6通道8位or 3 通道16-bit脉宽调制器—每个通道都可以对周期和占空比进行编程—中心对齐或者左对齐输出—宽频率范围内可编程逻辑时钟1.3.10 局域网控制器(MSCAN)•速率达1Mbit/s, 满足CAN 2.0 A, B 协议—标准和扩展数据帧— 0–8 字节长度—可编程比特率达1 Mbps•5个FIFO(先进先出)的接收缓冲器•三个内部优先发送缓冲器• 灵活的标识符可编程选通滤波器s:— 2 x 32-bit— 4 x 16-bit— 8 x 8-bit•集成了低通滤波器的唤醒操作• 闭环反馈自检测• CAN 总线监听•总线关闭可通过软件干预或者自动恢复• 16-bit 接收发送信息时钟戳1.3.11 串行通信接口(SCI)•可选择全双工或单工模式•标准的不归零格式•通过可编程脉宽调制选用IrDA 1.4 反转归零格式• 13位波特率可选•可编程字符长度•可编程改变其接收和发送极性for transmitter and receiver•边沿触发接收唤醒•支持LIN总线的间隔检测和传输冲突检测1.3.12 Serial Peripheral Interface Module (SPI) •可配置8- or 16-bit 数据大小•全双工或单线双向•全双工接收和发送• Master or slave 模式•最高位优先or 最低位优先可换• 并口时钟频率相位和极性选择1.3.13 AD转换(ATD)• 10通道12位AD转换器— 3微妙转换时间— 8-/10-/12-位解决方案5—数据结果左对齐或右对齐—停止模式下使用内部晶振作为转换器晶振—低功耗模式下模拟信号比较唤醒—连续转换模式e—多通道扫描•引脚可作为IO口1.3.14 片内电压调节器(VREG)•具有带隙标准的线性电压稳压器• 具有低电压中断功能的低压检测器•上电复位(POR) 电路•低电压复位功能(LVR)•高温传感器1.3.15 背景调试(BDM)• 非插入内存访问指令• 支持在线对片内非易始性存储单元编程1.3.16 调试器(DBG)•64个入口跟踪缓冲器• 三个比较器(A, B and C)—比较器A比较全16位地址总线额16位数据总线—精确寻址和寻址范围比较•两种匹配比较类型—标记位—程序强行置位该类型是在一数学公式出现后一个指令边界可用•四个跟踪模式•四个阶段状态序列发生器stage state sequencer1.4 内部结构框图71.5 引脚图1.6 存储器映像表Table 1-2. Device Register Memory Map注意在表1-2中保留的寄存器空间不分配给任何模块，该寄存器的保留空间是留给以后使用的，对这些保留空间写操作没有任何效果，读该空间返回值都为零。