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1、 Chapter1 S12XS系列器件概述1.1概述 新S12XS系列16位微控制器是S12XE系列的兼容、简化版本。其为从低端应用程序到高端应用程序形成通用的平台提供了简便的方法，这也最大限度地减少了软件和硬件的重新设计。 针对通用汽车的应用程序和CAN节点，它们的典型的应用分别是：车身控制器，乘员检测，车门模块，RKE接收器，智能执行器，照明模块和智能接线盒等。 S12XS系列保留了许多S12XE系列的特性，其中包括在快闪存储器中的纠错码功能、代码或数据存储的独立的数据闪存模块、可以提高电磁兼容性能的频率调制锁相环和高速ATD转换器。 拥有这些优点S12XS系列实现了32位机的性能，当其保
2、持低成本、低功耗、电磁兼容特性，并且保留目前由飞思卡尔现有的16位S12和S12X MCU系列的用户享受的代码大小效率优势时，其效率可达到一个16位单片机的效率。像其他S12X系列的成员一样，S12XS系列可以运行16位宽，并且无需等待状态访问所有外设和存储器。 S12XS系列可在112引脚LQFP封装，80引脚QFP封装，64引脚LQFP封装中选择，并且它能与 S12XE系列的引脚保持较高的兼容性。除了每个模块中可用的I / O端口，多达18个具有中断功能的I/O端口可被选择从停止或等待模式中启动。 其外部设备都包括：可扩展控制器区域网络、串行外设接口、一个8通道24位周期性中断定时器、8通
3、道16位定时器、8通道脉宽调制器、16通道12位精度的模数转换器。 由软件控制外设到端口的路由，在较低引脚数的封装选择时，可以实现外设模块的灵活组合。1.1特性 S12XS系列的特性已被列在此处。参阅表D-1可查阅内存选项，参阅表D-2可查阅通用的外设功能特性。16位中央处理器12X 与已被除去五个模糊指令的S12指令系统兼容 增强的变址寻址 访问独立于页面寄存器之外的大型数据段INT(终端模块) 七个级别的嵌套中断 中断源灵活分配到各中断级 外部的不可屏蔽的高优先级中断 以下输入可以启动中断 可屏蔽中断和非屏蔽中断 控制器局域网接收引脚 串行通信接口接收引脚 决定于封装方式和在上升沿还是下降
4、沿有效内存映射模块调试模块 通过标签式或拉力式断点请求监控CPU总线 用64 x 64位循环跟踪缓冲区捕获流向更改信号或内存访问信息后台调试模式振荡器 使用频率幅度为4MHz到16MHz晶振的低功率的闭环控制皮尔斯振荡器 较高的抗噪声干扰度 使用一个频率幅度为2MHz 到 40MHz晶振的全摆幅皮尔斯振荡器 互导的尺寸设为典型晶体初始时刻的最佳值IPLL(内部滤波、调频锁相环路时钟脉冲振荡) 无需外部器件 展频以减少电磁辐射（频率调制）CRG（时钟和复位发生器） 计算机正常操作监控模块看门狗 实时中断 时钟监控 从自时钟模式的停止的状态中迅速启动内存方式的选择 64K, 128K and 25
5、6K字节闪存 闪存普遍特征 64位数据位和8个纠错码位允许单个位失效校正和双故障检测 擦除扇区大小为1024个字节 自动编程和擦除算法 为防止意外编程或擦除的保护机制 防止未经授权访问的安全选项 感测放大器设定为读模式 4K and 8K字节的数据闪存空间 16个数据位和6个纠错代码位允许单点失败纠正和双故障检测 擦除扇区大小为256自己 自动编程和擦除算法 4K,8K,12K字节的内存16通道12位模数转换器 8/10/12位分辨率 3s、单次转换时间10位操作 左或右对齐的结果数据 外部和内部转换触发功能 在停止模式时转换的内部振荡器 从模拟比较器低功耗模式启动 连续的转换模式 16个模拟
6、量输入通道多路复用器 多通道扫描 引脚也可以用来作为数字I/O接口MSCA 每秒1兆位，CAN2.0A、B软件兼容模块 标准和宽展数据帧 0-8字节的数据长度 可编程的位速率高达1Mbps 带有FIFO存储方案的5个数据接收缓冲器带有内部优先级的3个传输缓冲器灵活的可编程标识符验收滤波器 2 x 32位 4 x 16位 8 x 8位集成低通滤波器启动自我测试回路只听模式监控CAN总线通过软件调试或自动调节恢复总线16位发送/接收消息的记时打印机标准定时器模式用于输入捕捉和输出比较的8 个16位通道带8位预分频精度的16位自由运行计数器16位的脉冲累加器周期中断定时器拥有多达四个的具有独立超时时
7、间的定时器超时时间可选择在1224个总线时钟周期之间超时中断和周边触发器定时器启动可校对多达8个通道的 x 8位或4通道x 16位的脉冲宽度调制器每个通道可编程阶段和有效工作周期中心或向左对齐输出频率范围广的可编程时钟选择逻辑串行外设接口模块可配置为8或16位数据大小全双工或单线双向双缓冲的发送和接受主模式或从模式最高有效位或最低有效位优先移动串行时钟相位和极性的选择两个串行通信接口全双工或单线运行非归零形式的标准标记/空间具有可编程脉冲宽度的可选归零倒置的 IrDA 1.413位波特率的选择可编程字符长度发送器和接收器的可编程极性在上升沿或下降沿激发启动中断检测和支持LIN总线的传输冲突检测
8、片上稳压器两个平行的、具有带隙基准的线性稳压器可低电压中断的低电压检测上电复位电路低电压复位低功耗启动定时器 驱动着一个递减计数器的内部振荡器 可调精度到+/-5% 0.2ms分辨率、超时时间范围为0.2ms 13s左右输入/输出 取决于封装方式和两个只输入引脚的多达91个的通用输入/输出引脚 所有输入引脚带有滞后和可配置的上拉/下拉装置 所有输出引脚带有可配置的驱动力度封装方式的选择 112个引脚的薄型四方扁平封装 80个引脚的方形扁平封装 64个引脚的薄型四方扁平封装操作条件 较宽的电源电压范围从3.135V至5.5V 内部稳压器独立的电源供给、I/O口允许滤波优化 最大的CPU总线频率为
9、40MHZ 环境温度范围为： 40C t到 125C 温度的选择： 40C 到 85C 40C 到105C 40C 到 125C1.1.2工作状态运行模式： 普通的单片机模式 在活跃的背景调试模式下的特殊单片机模式 注意 该芯片系列不支持外部总线模式低功耗模式： 系统中止模式 伪停止模式 带有快速启动选项的完全停止模式 系统等待模式1.1.3 功能方框图图1-1显示了S12XS系列器件的框图1.1.4 设备内存映射表1-1显示设备寄存器映射 注意 显示在表1-1中的保留寄存器空间不分配给任何模块。这个寄存器空间保留供将来使用。写给这些地址没有任何影响。读取访问到这些位置返回零。1.1.5 地址
10、映射表1-2显示了 S12XS系列的中央处理器和背景调试模式的本地地址到全局存储器的映射。它也表明了内存映射中的内部资源的位置。访问在 0x0C00 到 0x0FFF 范围内的保留区域会返回未定义的数据值。CPU通入任何未生效的空间都会导致非法地址重置。0x10_0000到0x13_ffff之间的范围被映射到了数据闪存上，该数据闪存块的尺寸被列在了表1-2中。1.1.6 详细的寄存器映射详细的寄存器映射列于参考手册的附录中。1.1.7 Part ID分配 part ID位于两个8位寄存器 PARTIDH和 PARTIDL之中。只读值为每个版本的芯片的独有的ID.1.2 讯号描述本节描绘了芯片间
11、联系的信号。它包括一个引脚说明图、信号属性说明表和关于信号的详细讨论。它构建于装置上各自IP的信号描述部分。1.2.1 器件的引脚XS系列提供了引脚兼容封装设备，以协助系统开发和适应更广泛的应用。S12XS系列有以下的封装方式： 112引脚薄型四侧引脚扁平封装 80引脚四方扁平封装 64引脚薄型四侧引脚扁平封装1.2.2 引脚分配概述表1-4是一份关于端口可选择的封装方式的总结。引脚功能的路由总结在了表1-5中。下表为引脚清单汇总，其中说明了每种封装方式下的每个引脚的可用性和其功能。1.2.3 信号的详细描述 注意 每种S12XS系列器件的最大封装方式的引脚列表给出了适合于更小封装方式的器件的
12、所有界面的信号，尽管它们有些并不是外合的。对于选用较小封装方式的设备，为避免浮置输入端引起的电流，在重置后所有非外合引脚应该都配置作为输出端口。参阅表1-6查阅相关管脚。 1.2.3.1 EXTAL, XTAL 振荡器的引脚 EXTAL和XTAL分别是连接晶振和外部时钟的引脚。上电复位后所有设备的时钟都源自晶振的输入频率。XTAL是振荡器的输出端。1.2.3.2 RESET 外部复位引脚 复位引脚为低电平有效的双向控制信号。它作为输入端初始化单片机，使单片机处于一种已知的启动状态。作为输出端，当它被拉低时，这暗示了内部单片机重置了源触发器。复位引脚具有内部上拉器件。1.2.3.3 TEST测试
13、引脚 此输入引脚为工厂测试保留，并安有下拉装置。 注意 在所有应用程序中，测试引脚必须接到VSS上。1.2.3.4 BKGD / MODC 背景调试和模式引脚此引脚是背景调试通信的伪开漏引脚。在重置期间，它作为单片机操作模式的选择引脚。在复位上升沿，此引脚的状态被锁存。该引脚具有内部上拉器件。1.2.3.5 PAD15:0 / AN15:0 ATD0 的端口 AD 输入引脚PAD15:0是通用的输入或输出引脚。1.2.3.6 PA7:0 Port A I/O Pins PA 7:0是通用的输入或输出引脚。1.2.3.7 PB7:0 Port B I/O Pins PB 7:0是通用的输入或输出引脚。
