Freescale HCS08单片机原理及应用PDF电子书下载

第1章 Freescale HCS08系列MCU概述 1

1.1 MCU概述 1

1.2全球著名厂家MCU简介 5

1.2.1 Freescale公司MCU 5

1.2.2 Microchip公司的MCU 6

1.2.3日系公司MCU 7

1.2.4 MCS-51系列MCU 10

1.2.5 TI公司MSP430系列MCU 10

1.2.6凌阳公司MCU 11

1.3 MCU的选型 11

1.3.1 MCU的适用性 11

1.3.2 MCU的可开发性 12

1.3.3 MCU的可购买性 13

1.4 Freescale的S08系列MCU简介 13

1.4.1 Freescale S08系列MCU的发展及产品介绍 13

1.4.2 Freescale S08系列MCU命名法 15

1.5 MC9S08AW简介 15

1.6 MC9S08AW外部引脚和最小系统 19

1.6.1芯片引脚图 19

1.6.2最小系统连接 19

1.7 MC9S08AW内部框图 24

1.8 MC9S08AW60特性 25

1.9 CPU核HCS08简介 27

1.9.1特性 27

1.9.2 CPU寄存器 28

1.10系统时钟和总线周期 34

1.10.1系统时钟 34

1.10.2总线周期 34

1.11思考与练习 35

第2章 存储器 36

2.1 CPU和存储器、寄存器编址方式 36

2.2 MC9S08AW系列的存储器空间分配 38

2.3 RAM 40

2.4寄存器地址和位分配 41

2.4.1直接页寄存器 41

2.4.2高页寄存器 44

2.4.3非易失性寄存器 46

2.5 Flash 47

2.6复位和中断向量分配 47

2.7思考与练习 49

第3章 汇编指令及程序设计 50

3.1概述 50

3.2寻址方式 52

3.2.1隐含寻址方式（INH） 53

3.2.2立即寻址方式（IMM） 54

3.2.3直接寻址方式（DIR） 54

3.2.4扩展寻址方式（EXT） 54

3.2.5变址寻址方式 55

3.2.6相对寻址方式（REL） 57

3.2.7堆栈寻址方式 58

3.2.8存储器到存储器寻址 59

3.3特殊操作 61

3.3.1复位操作 61

3.3.2中断操作 62

3.3.3 WAIT操作 62

3.3.4 STOP操作 62

3.3.5 BGND指令 63

3.4指令系统 63

3.4.1数据传送类指令 64

3.4.2算术运算类指令 69

3.4.3逻辑操作类指令 78

3.4.4位操作类指令 82

3.4.5转移类指令 84

3.4.6其他指令 88

3.5符号与伪指令 93

3.5.1标号和常量 93

3.5.2伪指令 94

3.6汇编语言程序设计 98

3.6.1汇编语句格式 98

3.6.2源程序框架结构 99

3.6.3汇编程序设计 102

3.7目标代码（S19）文件 106

3.8 Codewarrior软件使用初步 110

3.8.1 Codewarrior软件简介 110

3.8.2 Codewarriror软件的使用 110

3.9思考与练习 120

第4章 MCU工作模式 122

4.1简介 122

4.2特性 122

4.3 Run模式 123

4.4活动背景调试模式 124

4.5 Wait模式 124

4.6 Stop模式 125

4.6.1 Stop2模式 125

4.6.2 Stop3模式 126

4.6.3 Stop模式下活动BDM的允许 126

4.6.4 Stop模式下LVD的允许 127

4.6.5 Stop模式下的片内外围模块 127

4.7编程举例 128

4.8思考与练习 129

第5章 复位、中断和MCLK输出 130

5.1复位 130

5.1.1复位种类及复位效果 130

5.1.2复位状态寄存器 131

5.1.3 RESET引脚复位 133

5.1.4 COP复位 134

5.1.5系统电源管理复位 138

5.2中断 145

5.2.1中断处理过程及堆栈结构 145

5.2.2中断源和中断向量 147

5.2.3外部引脚IRQ中断 148

5.2.4实时中断（RTI） 153

5.3 MCLK输出 157

5.4思考与练习 158

第6章 内部时钟生成器 160

6.1模块简介 160

6.1.1 ICG模块框图 160

6.1.2系统时钟分配 163

6.1.3特性 164

6.1.4工作模式 165

6.2外部引脚 166

6.2.1 EXTAL——外部参考时钟/晶振输入 167

6.2.2 XTAL——晶振输出 167

6.2.3外部时钟连接 167

6.2.4外部晶振连接 167

6.3模块功能描述 168

6.3.1关断模式（Off） 168

6.3.2自供时钟模式（SCM） 169

6.3.3启用FLL且采用内部时钟模式（FEI） 169

6.3.4旁路FLL且采用外部时钟模式（FBE） 170

6.3.5启用FLL且采用外部时钟模式（FEE） 170

6.3.6 FLL锁定和失锁检测 171

6.3.7 FLL时钟丢失检测 171

6.3.8时钟模式设定 172

6.3.9固定频率时钟 173

6.3.10高增益振荡器 173

6.4寄存器定义 174

6.4.1 ICG控制寄存器1（ICGC1） 174

6.4.2 ICG控制寄存器2（ICGC2） 175

6.4.3 ICG状态寄存器1（ICGS1） 176

6.4.4 ICG状态寄存器2（ICGS2） 177

6.4.5 ICG滤波寄存器（ICGFLTU，ICGFLTL） 178

6.4.6 ICG调整寄存器（ICGTRM） 178

6.5应用举例 179

6.6思考与练习 186

第7章 并行输入/输出 187

7.1简介 187

7.2引脚结构和模块功能 187

7.2.1引脚方向和数据寄存器 187

7.2.2引脚控制 189

7.2.3引脚复位状态 193

7.2.4 Stop模式下的引脚行为 193

7.3寄存器定义 193

7.3.1并行I/O寄存器（PTxD，PTxDD） 194

7.3.2端口控制寄存器（PtxPE、PtxSE、PTxDS） 195

7.4应用举例 196

7.5思考与练习 201

第8章 键盘中断模块 203

8.1简介 203

8.2内部结构及功能 204

8.2.1引脚允许 205

8.2.2边沿和电平触发 206

8.2.3 KBI中断控制 207

8.3寄存器定义 207

8.3.1 KBI状态和控制寄存器（KBI1SC） 207

8.3.2 KBI引脚允许寄存器（KBI1PE） 208

8.4应用举例 209

8.5思考与练习 222

第9章 定时计数器TPM 225

9.1简介 225

9.2内部结构及功能 226

9.2.1计数 228

9.2.2通道模式选择 229

9.2.3 TPM中断 231

9.2.4 PWM End-of-Duty-Cycle事件 232

9.3外部信号引脚描述 232

9.3.1外部TPM时钟源引脚 232

9.3.2 TPMxCHn——TPMx通道n引脚 233

9.4寄存器定义 233

9.4.1定时器x状态控制寄存器（TPMxSC） 233

9.4.2定时器x计数寄存器（TPMxCNTH：TPMxCNTL） 234

9.4.3定时器x模数寄存器（TPMxMODH：TPMxMODL） 235

9.4.4定时器x的通道n状态和控制寄存器（TPMxCnSC） 236

9.4.5定时器x的通道n值寄存器（TPMxCnVH：TPMxCnVL） 37

9.5应用举例 237

9.6思考与练习 255

第10章 AD转换器 257

10.1概述 257

10.2外部信号引脚描述 257

10.2.1模拟通道输入（ADx） 258

10.2.2模拟电源 260

10.2.3模拟参考电压 260

10.3内部结构及功能 261

10.3.1输入选择和引脚控制 262

10.3.2时钟选择和分频控制 263

10.3.3硬件触发 263

10.3.4转换控制 263

10.3.5自动比较功能 265

10.3.6温度传感器 266

10.3.7低功耗模式 266

10.3.8误差源 267

10.4寄存器定义 269

10.4.1引脚控制寄存器（APCTLx） 269

10.4.2状态和控制寄存器1（ADC1SC1） 270

10.4.3状态和控制寄存器2（ADC1SC2） 271

10.4.4配置寄存器（ADC1CFG） 272

10.4.5数据结果寄存器（ADC1RH：ADC1RL） 273

10.4.6比较值寄存器（ADC1CVH：ADC1CVL） 274

10.5应用举例 274

10.6思考与练习 283

第11章 串行通信接口 284

11.1简介 284

11.2内部结构和功能 284

11.2.1波特率生成器 284

11.2.2发送器描述 286

11.2.3接收器描述 287

11.2.4中断和状态标志 290

11.2.5 SCI其余功能 291

11.3寄存器定义 292

11.3.1 SCI波特率寄存器（SCIxBDH，SCIxBDL） 292

11.3.2 SCI控制寄存器1（SCIxC1） 292

11.3.3 SCI控制寄存器2（SCIxC2） 293

11.3.4 SCI控制寄存器3（SCIxC3） 295

11.3.5 SCI状态寄存器1（SCIxS1） 296

11.3.6 SCI状态寄存器2（SCIxS2） 297

11.3.7 SCI数据寄存器（SCIxD） 298

11.4应用举例 298

11.5思考与练习 304

第12章 串行外围接口 306

12.1 SPI总线简介 306

12.1.1 SPI总线信号 306

12.1.2 SPI总线时序 307

12.2 S08的SPI模块简介 309

12.3内部结构及功能描述 311

12.3.1 SPI模块框图 311

12.3.2功能描述 312

12.4寄存器定义 314

12.4.1 SPI控制寄存器1（SPI1C1） 314

12.4.2 SPI控制寄存器2（SPI1C2） 315

12.4.3 SPI波特率寄存器（SPI1BR） 316

12.4.4 SPI状态寄存器（SPI1S） 316

12.4.5 SPI数据寄存器（SPI1D） 317

12.5应用举例 318

12.6思考与练习 321

第13章 IIC总线接口 322

13.1 IIC总线简介 322

13.1.1 START信号 324

13.1.2从设备地址传输 324

13.1.3数据传输 324

13.1.4 STOP信号 325

13.1.5重复的START信号 325

13.1.6仲裁过程 325

13.1.7时钟同步 325

13.1.8握手 326

13.1.9时钟伸长 326

13.2 S08的IIC模块简介 326

13.2.1内部结构及寄存器定义 327

13.2.2 IIC模块的中断 333

13.2.3功能描述 334

13.3应用举例 335

13.4思考与练习 340

第14章 Flash的保护、加密及擦写 341

14.1 Flash特性 341

14.2 Flash的块保护、加密和向量重定位 342

14.2.1块保护 342

14.2.2加密 343

14.2.3向量重定位 346

14.3 Flash的擦写 346

14.3.1擦除和写入时间 346

14.3.2擦除和编程命令的执行 348

14.3.3突发编程命令的执行 350

14.3.4访问错误 353

14.4 Flash编程举例 353

14.5思考与练习 360

附录A HCS08指令集 361

A.1引言 361

A.2命名规则 361

A.3规范定义 364

A.4指令集 364

附录B MC9S08AW60.inc文件部分内容 384

附录C 英文缩写对照表 391

参考文献 393