飞思卡尔16位单片机介绍

飞思卡尔MC9S12XS128单片机各模块使用方法及寄存器配置手把手教你写S12XS128程序--PWM模块介绍该教程以MC9S12XS128单片机为核心进行讲解，全面阐释该16位单片机资源。

本文为第一讲，开始介绍该MCU的PWM模块。

PWM 调制波有8个输出通道，每一个输出通道都可以独立的进行输出。

每一个输出通道都有一个精确的计数器（计算脉冲的个数），一个周期控制寄存器和两个可供选择的时钟源。

每一个P WM 输出通道都能调制出占空比从0—100% 变化的波形。

PWM 的主要特点有：1、它有8个独立的输出通道，并且通过编程可控制其输出波形的周期。

2、每一个输出通道都有一个精确的计数器。

3、每一个通道的P WM 输出使能都可以由编程来控制。

4、PWM 输出波形的翻转控制可以通过编程来实现。

5、周期和脉宽可以被双缓冲。

当通道关闭或PWM 计数器为0时，改变周期和脉宽才起作用。

6、8 字节或16 字节的通道协议。

7、有4个时钟源可供选择（A、SA、B、SB），他们提供了一个宽范围的时钟频率。

8、通过编程可以实现希望的时钟周期。

9、具有遇到紧急情况关闭程序的功能。

10、每一个通道都可以通过编程实现左对齐输出还是居中对齐输出。

1、PWM启动寄存器PWMEPWME 寄存器每一位如图1所示：复位默认值：0000 0000B图1 PWME 寄存器每一个PWM 的输出通道都有一个使能位P WMEx 。

它相当于一个开关，用来启动和关闭相应通道的PWM 波形输出。

当任意的P WMEx 位置1，则相关的P WM 输出通道就立刻可用。

用法：PWME7=1 --- 通道7 可对外输出波形PWME7=0 --- 通道7 不能对外输出波形注意：在通道使能后所输出的第一个波形可能是不规则的。

当输出通道工作在串联模式时（PWMCTL 寄存器中的CONxx置1），那么）使能相应的16位PWM 输出通道是由PWMEx 的高位控制的，例如：设置PWMCTL_CON01 = 1,通道0、1级联，形成一个16位PWM 通道，由通道 1 的使能位控制PWM 的输出。

9S12 系列单片机的ECT （Enhanced Capture Timer Module）模块是在原68HC12 的 Standard Timer module 基础上加以增强功能形成的。

ECT 模块主要由以下几部分组成，参看图1：•一个带可编程预分频的16位向上计数的自由运行计数器•8个独立的定时器通道，每个通道具备输入捕捉/输出比较功能•4个8位脉冲累加器，也可设置成2个16位脉冲累加器•一个带可编程预分频的16位的向下计数的计数器•从上面示意图中可以就看出，ECT 模块相当的复杂，不是简单的几句话就能说明白的。

我也是通过很长时间的学习实践，才逐步掌握了ECT模块的使用。

本文将通过一系列的实例，从最简单的功能开始，逐步展开。

一步一步的展示ECT 模块的强大功能。

实验1：自由运行计数器（TCNT）与溢出中断自由运行计数器（TCNT）也称为自由运行主定时器，是一个16位的计数器，可以说是ECT的核心。

在系统复位时，这个自由运行计数器的初值为$0000。

当ECT 模块运行时，自由运行计数器从$0000～$FFFF 循环递增计数。

当计数器溢出复零时，会置位中断标志。

利用这个计数器，可以产生一个周期的中断信号。

TCNT 的输入时钟也是可以选择的，图2 给出了TCNT 的时钟源的示意图。

可以看出，TCNT的输入时钟可以来源于总线时钟、总线时钟经过预分频、外部引脚输入的脉冲、外部引脚输入脉冲经过脉冲累加器分频这四种选择。

当然，选择哪个时钟源其实就是在程序中设置一下相应的寄存器这么简单。

了解了上面的介绍，就可以开始本文的第一个例子了，这个例子非常简单，将BUS CLOCK 分频后作为TCNT 的输入时钟，使能TCNT 溢出中断。

在开始代码之前，还需要介绍几个程序中用到的寄存器。

TCNT寄存器（Timer Count Register）这个寄存器其实已经介绍过了，它是一个16 位的只读寄存器。

在每个时钟输入下计数值会自动加1，当计数值为0xFFFF 后下一个时钟脉冲会使计数器溢出为0x0000。

Freescale S12（X）系列单片机介绍1 Freescale S12（X）系列单片机的性能及特点概述2 Freescale MC9S12XDT512单片机的特性1 Freescale S12（X）系列单片机的性能及特点概述Freescale（飞思卡尔）半导体公司是嵌入式半导体设计与制造的全球领先者，其前身是拥有50多年历史的Motorola（摩托罗拉）半导体部，其产品面向汽车电子、消费电子、工业控制、网络和无线市场。

Freescale在单片机领域长期居于全球市场领先地位，其MCU产品种类繁多。

Freescale公司推出的S12、S12X系列单片机是基于HC12 CPU内核的增强型16位MCU，其集成度高，片内资源丰富，功能模块包括同步串行设备接口（SPI）、异步串行通信接口（SCI）、I2C总线、CAN总线、A/D模数转换模块、脉宽调制通道（PWM）、增强型捕捉定时器（ECT）等，方便构建实际应用系统；大容量的Flash、RAM和EEPROM存储器可满足大部分的存储空间需求，具有的低功耗工作、复位控制、看门狗及实时中断等配置功能更有助于系统的可靠运行；可宽范围选择逻辑时钟频率，最高工作频率达25MHZ/50MHZ；具有方便快捷的在线编程调试能力；具有丰富、高效的指令系统，具有较强的数值运算和逻辑运算能力。

S12(X)系列有多种子系列，但它们各型号间的基本机构特性是有较大的相通性，并且软件程序也是向前兼容的。

2 Freescale MC9S12XDT512单片机的特性12XD系列，是面向通用市场的全功能系列，满足很广泛的应用需求，在可裁剪性、兼容性和整体系统成本上提供极高的价值。

MC9S12XDT512，表示是S12X CPU内核的、自带512KB Flash的DT系列产品，通常可简称XDT512。

其主要性能如下：HCS12核心：—16位HCS12 CPU；—向上兼容MC9S12指令集；—与MC9S12相同的中断堆栈和程序模式；—增强型索引寻址和指令集；—最高总线频率50MHZ；—外部总线接口（EBI）；—模块映射控制机制（MMC）；—中断控制（INT）；—监测HCS12X CPU和XGATE总线活动的调试模块（DBG）—背景调试模式（BDM）；周期性中断定时器：—4个独立超时周期定时器；—介于1到224总线时钟周期超时期选择时钟和复位发生器（CRG）：—锁相环（PLL）频率乘法器；—系统时钟发生器；—看门狗（COP watchdog）；—多种系统复位方式：上电复位、低电压复位、非法地址复位、COP复位、时钟损耗复位以及外部引脚复位；—实时中断（Real-time interrupt）；—停止模式的快速唤醒；XGATE；存储空间：—20KB RAM；—512KB Flash；—4KB EEPROM；1个16通道和一个8通道的ADC：—10位分辨率；—每秒1M bit的外部和内部转化触发功能；CAN总线模块，兼容CAN2.0A/B：—5个接收缓冲器，3个发送缓冲器；—低通滤波器唤醒功能；—4个独立中断通道：Rx、Tx、错误和唤醒；—自检操作；增强型捕捉定时器（ECT）：—16位主计数器和7位预分频器；—8个可编程输入捕捉输出比较通道；—2个16位脉冲累加器；8路PWM脉宽调制：—8位8通道；—周期和占空比可编程；—各通道独立控制；—中心对齐或左对齐输出；—宽范围可编程时钟选择逻辑；—紧急事件关断输入串行接口：—6个异步串行通信接口（SCI）；—3个同步串行设备接口（SPI）；I2C总线：—与标准IIC总线兼容；—多主机操作；—软件可编程256个不同的串行时钟频率；片上电压调节器：—两个平行线性稳压器；—低压检测（LVD）与低压中断（LVI）；—上电复位电路；—3.3V—5.5V操作；—低压复位；—超低功耗唤醒定时器；144引脚LQFP，112引脚LQFP和80引脚QFP封装；其它：—5V输入和带驱动能力I/O；—5V A/D转换器输入—相当于80MHZ的40MHZ总线速度；—单线背景调试模式（BDM）；—4个片上硬件断点。

一、输入输出端口寄存器I/O接口包括PORTA、B、E、K、T、S、M、P、H、J、AD。

其中PORTA、B、E、K属于复用扩展总线接口，单片机在扩展方式下工作时，作为总线信号。

1、PORTT、S、M、P、H、JI/O寄存器PTx如果对应位数据方向寄存器DDRx为“0”，输入，读取该寄存器返回引脚值；“1”，输出，读取该寄存器返回I/O寄存器的内容。

数据方向寄存器DDRx决定对应引脚为输出还是输入，“0”为输入，“1”为输出，复位后，默认为输入。

上拉/下拉使能寄存器PERx选择使用内置上拉/下拉器件，“1”允许，“0”禁用。

中断使能寄存器PIExPORTP、H、J三个端口具有中断功能。

“1”对应引脚允许中断，“0”禁止，复位后，所有端口中断关闭。

中断标志寄存器PIFxPORTP、H、J三个端口具有中断功能。

“1”对应引脚允许中断，“0”禁止，复位后，所有端口中断关闭。

2、PORTA、B、E、KI/O寄存器Px若某端口的引脚被定义为输出，写入I/O寄存器中的数值会从对应引脚输出；输入，通过I/O寄存器读取对应引脚电平。

数据方向寄存器DDRx决定对应引脚为输出还是输入，“0”为输入，“1”为输出，复位后，默认为输入。

PORTE最低两位只能为输入。

上拉电阻控制寄存器PERx第7、4、1、0位分别控制K、E、B、A端口，“1”允许使用对应端口的上拉电阻，“0”禁止，复位后，PK、PE端口使能，PB、PA禁止。

二、中断系统中断控制寄存器INTCR第7位IRQE，中断电平/边沿有效选择，0为低电平有效，1为下降沿有效；第6位IRQEN，外部中断IRQ中断请求使能，0关闭，1允许。

三、PWM模块PWM允许寄存器PWME对应每一位PWMEx，1启动输出，0停止输出，读写任意时刻。

PWM预分频时钟选择寄存器PWMPRCLK为Clock A和B选择独立的预分频因子，读写任意时刻。

Clock B对应6、5、4三位，Clock A对应2、1、0三位，分别可以实现2、4、8、16、32、64、128分频。

以MC9S12XS128MAL为例，其实DG128之类的类似。

如图一，128代表的是单片机中的FLASH大小为128K Byte，同理64代表的是单片机中的FLASH大小为64 K Byte，256代表的是单片机中的FLASH大小为256 K Byte。

但是S12(X)所使用的内核CPU12(X)的地址总线为16位，寻址范围最大为2^16 =64K Byte，而这64K Byte的寻址空间还包括寄存器、EEPROM （利用Data Flash模拟）、RAM等，因此不是所有的64K Byte都是用来寻址FLASH。

所以在S12(X)系列单片机中，很多资源是以分页的形式出现的，其中包括EEPROM、RAM、FLASH。

EEPROM的每页大小为1K Byte，RAM的每页大小为4K Byte，FLASH的每页大小为16K Byte。

因此XS128中EEPROM的页数为8K/1K = 8页，RAM的页数为8K/4K = 2页，Flash的页数为128K/16K = 8页。

图一图二在单片普通模式中，复位后，所有内存资源的映射如图二所示，其中从0x0000-0x07FF 的2K范围内映射为寄存器区，如I/O端口寄存器等，当然寄存器没有那么多，后面的一部分其实没有使用；从0x0800-0x0BFF，共1K的空间，映射为EEPROM区，由上面的分析，XS128中共有8页的共8K的EEPROM，所以这8页的EEPROM都是以分页的形式出现的，可以通过设置寄存器EPAGE选择不同的页并进行访问；从0x0C00到0x0FFF的1K空间为保留区（其实这里面也有学问，以后探讨）；从0x1000到0x3FFF的12K空间为RAM区，分为三页，但是和前面所说的EEPROM不同，这三页中有2页（对于XS128和XS256）或一页（对于XS64）为固定页，位于12K空间的后一部分，以XS128为例，其内部的RAM资源为8K，所以其三页中的最后两页（0x2000-0x3FFF）为固定页，第一页（0x1000-0x1FFF）为窗口区，通过设置寄存器RPAGE来映射其他分页的RAM，当然在单片普通模式下，XS128内部已经没有其他的RAM了，所以这一页其实也没有用。

飞思卡尔16位MCUMC9S12P-系列参考手册飞思卡尔16位MCU MC9S12P-系列参考手册详情请下载： 16位MC9S12P－Family.pdfThe MC9S12P family is an optimized, automotive, 16-bit microcontroller product line focused on lowcost,high-performance, and low pin-count. This family is intended to bridge between high-end 8-bit microcontrollers and high-performance 16-bit microcontrollers, such as the MC9S12XS family. The MC9S12P family is targeted at generic automotive applications requiring CAN or LIN/J2602 communication. Typical examples of these applications include body controllers, occupant detection, door modules, seat controllers, RKE receivers, smart actuators, lighting modules, and smart junction boxes.The MC9S12P family uses many of the same features found on the MC9S12XS family, including errorcorrection code (ECC) on flash memory, a separate data-flash module for diagnostic or data storage, a fastanalog-to-digital converter (ATD) and a frequency modulated phase locked loop (IPLL) that improves theEMC performance.The MC9S12P family deliver all the advantages and efficiencies of a 16-bit MCU while retaining the lowcost, power consumption, EMC, and code-size efficiency advantages currently enjoyed by users of Freescale’s existing 8-bit and 16-bit MCU families. Like the MC9S12XS family, the MC9S12P family run 16-bit wide accesses without wait states for all peripherals and memories. The MC9S12P family is available in 80-pin QFP, 64-pin LQFP, and 48-pin QFN package options and aims to maximize pin compatibility with the MC9S12XS family. Inaddition to the I/O ports available in each module, further I/O ports are available with interrupt capability allowing wake-up from stop or wait modes.。

飞思卡尔将广受欢迎的16位微控制器延伸到入门级
汽
飞思卡尔将广受欢迎的16位微是飞思卡尔最新的16位MCU,具有集成的微控制器局域网(CAN)功能,缩
短汽市场的8位和16位器件之间的距 .
MC9S12P系具有16位元MCU的出色性能优势,同时保 8位MCU的入
门级定价,低功耗,电磁相容性(EMC)和代码规模效等优点.S12P系非
常适合於大中央身控制应用,如电动门窗,座位控制器,遮阳顶棚, 门模
组,低端防抱死系统(ABS), S12 内核,32 MHz 汇排
具有ECC功能的高达128K的片上快闪记忆体
高达 6K的RAM
具有ECC功能的4K DataFlash
1个支援 CAN 协定 2.0 A/B的MSCAN模组
1 个支援LIN通信的SCI
1 个SPI
8通道,16位计时器,支援输入捕捉,输出比较,计器和脉冲积器功能
10通道,12位元解析的续模转换器(ADC)
带6个8位元通道的脉宽调制(PWM)模组
带内部筛检程式的锁相环(PLL)倍频器
4 -16 MHz振幅控制的Pierce振荡器
1 MHz内部RC 振荡器
自主定期中断(API)
S12P MCU样品现已上市.。

G AR FI EL D飞思卡尔mc56f8366开发板使用说明一、开发板简介本开发板使用飞思卡尔16位数字信号控制器mc56f8366为核心。

开发板集成单片机最小系统、电源模块、复位电路、LED 灯、JTAG 调试电路、以及IO 扩展。

将MC56F8366所有IO 引脚全部引出，方便用户使用跟扩展。

开发板图片：二、MC56F8366介绍：MC56F8366属于飞思卡尔DSC 56800e 系列处理器的高端产品；56800/E 家族产品在一块芯片中，它把数字信号处理器(DSP)的处理能力和微控制器 (MCU) 功能结合在一起，带有灵活的外围设备，为工业控制、移动控制、家电设备、通用变换器、智能传感器、高级照明、防火和保安系统、开关电源、电源管理和医疗监控应用等领域提供了经济高效的解决方案。

836X 的设计者们都认同这样一个理念，即：一件好的产品永远可以拥有提高性能的可能性。

因此他们在这款产品中增加了更大的片内闪存 (可达 544 KB)，充分利用它的外部内存接口，你甚至还可以为你的系统增加更多内存。

你可以继续使用脉宽调制 (PWM) 输出、模数转换器 (ADC) 输入和定时器通道，以及通过外部内存接口连接其他器件的功能。

特性片内存储包括高速易失性组件和非易失性组件：G AR F I E L D G AR F I E L DG AR FI EL D512 KB 程序闪存4 KB 程序 RAM (836X 器件) 32 KB 数据 RAM32 KB 数据闪存 (836X 器件) 32 KB 引导闪存存取可配置4MB 片外程序内存和32MB 数据内存 执行频率为60 MHz 时可达60 MIPS芯片选择逻辑适用于连接到 ROM 和 SRAM 的无缝接口 适用于非干扰性、实时调试的 JTAG/EOnCE 4个12位模数转换器 (ADC) 温度传感器可配置2个 FlexCAN (兼容 CAN 版本 2.0 B) 两个串行通信接口 (SCI) 可配置2个串行外围接口 (SPI) 2个专用的外部中断引脚 软件可编程，锁相环可配置76个通用I/O 引脚三、开发板使用说明1、 电源模块开发板上设有电源稳压电路。

飞思卡尔16位单片机9S12XS128使用收藏最近做一个关于飞思卡尔16位单片机9S12XS128MAA的项目，以前未做过单片机，故做此项目颇有些感触。

现记录下这个艰辛历程。

以前一直是做软件方面的工作，很少接触硬件，感觉搞硬件的人很高深，现在接触了点硬件发现，与其说使用java，C#等语言写程序是搭积木，不如说搞硬件芯片搭接的更像是在搭积木（因为芯片是实实在在拿在手里的东西，而代码不是滴。

还有搞芯片内部电路的不在此列，这个我暂时还不熟悉）。

目前我们在做的这个模块，就是使用现有的很多芯片，然后根据其引脚定义，搭接出我们需要的功能PCB板，然后为其写程序。

废话不多说，进入正题。

单片机简介：9S12XS128MAA单片机是16位的单片机80个引脚，CPU是CPU12X，内部RAM 8KB,EEPROM:2KB,FLASH:128KB,外部晶振16M，通过内部PLL可得40M总线时钟。

9S12XS128MAA单片机拥有：CAN:1个，SCI:2个，SPI:1个，TIM：8个，PIT：4个，A/D：8个，PWM:8个下面介绍下我们项目用到的几个模块给出初始化代码1、时钟模块初始化单片机利用外部16M晶振，通过锁相环电路产生40M的总线时钟（9S12XS128系列标准为40M），初始化代码如下：view plaincopy to clipboardprint?/******************系统时钟初始化****************/void Init_System_Clock(){asm { // 这里采用汇编代码来产生40M的总线LDAB #3STAB REFDVLDAB #4STAB SYNRBRCLR CRGFLG,#$08,*//本句话含义为等待频率稳定然后执行下一条汇编语句，选择此频率作为总线频率BSET CLKSEL,#$80}}/******************系统时钟初始化****************/void Init_System_Clock(){asm { // 这里采用汇编代码来产生40M的总线LDAB #3STAB REFDVLDAB #4STAB SYNRBRCLR CRGFLG,#$08,*//本句话含义为等待频率稳定然后执行下一条汇编语句，选择此频率作为总线频率BSET CLKSEL,#$80}}上面的代码是汇编写的，这个因为汇编代码量比较少，所以用它写了，具体含义注释已经给出，主函数中调用此函数即可完成时钟初始化，总线时钟为40M.2、SCI模块初始化单片机电路做好了当然少不了和PC之间的通信，通信通过单片机串口SCI链接到PC 端的COM口上去。

秒计数（每隔一秒加一）按下4个按键任何一个可切换一、AD平均值显示二、秒计时器显示。

要求：一、AD转换采纳查询方式并进行数字滤波；要进行按键去抖动（去除键按下进程中前沿抖动和后沿抖动阻碍）；秒计数器采纳实不时钟中断方式计时。

二、给出完整的程序和注释，和各程序功能模块实现机理说明。

//程序段#include <> /* common defines and macros */#include "" /* derivative-specific definitions */unsigned char a[16]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0x88,0x83,0xc6,0xa1,0x86,0x8e};//共阳极数码管的段码0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F#define SEG8 PTT#define S0 PTP_PTP0#define S1 PTP_PTP1#define S2 PTP_PTP2#define S3 PTP_PTP3//声明变量。

c1-c4是计时器四位数，d1-d4是AD模块四位数unsigned int d,d1,d2,d3,d4,i,j,n,k=0,temp;//声明变量。

unsigned int btn,key=0,c=0,c1=0,c2=0,c3=0,c4=0;unsigned int data[10];//声明按键子程序变量//在按时中断效劳程序中读取按键，并把读取的数据存于变量Kinput中//变量Kready中是所需要的稳固的按键信息//Ktemp是中间变量，它的值是上一次的Kinput//Kstore中是上一次的Kreadyunsigned int Kinput=0,Ktemp=0,Kstore=0,Kready=0,Koutput=0;//声明display子程序，作为数码管显示void display(unsigned int a1,unsigned int a2,unsigned int a3,unsigned int a4);//声明atd子程序，作为AD转换void atd(void);//声明button子程序，作为按键转换读取，并排除干扰void button(void);//声明delay延迟程序void delay(unsigned int time);//主程序void main(void) {EnableInterrupts;DDRT=0XFF; //设置PORTT作为输出，输出到数码管DDRP=0XFF; //设置PORTP作为输出，选通数码管DDRH=0x00; //设置PORTH作为输如，按键输入ATD1CTL2=0x80; //使能AD，正常清除标志,不利用外部触发ATD1CTL3=0xf8; //只转换一个通道ATD1CTL4=0x25; //10位精度，12分频ATD1CTL5=0xb7; //右对齐，无符号，扫描模式，利用通道7CRGINT=0x80;//实时中断使能RTICTL=0x10;//分频1024for(;;){atd();//挪用atd子程序，进行ad转换，并存入d1-d4//判定按键次数key，奇数显示秒表，偶数显示ad转换。