全球主流8位MCU芯片详细解剖No.1:飞思卡尔 MC9S08AC60
后台/模式选择(BKGD/MS)
在复位时,BKGD/MS 引脚充当模式选择引脚。复位完成后,该引脚立即作为后台引脚,可以用于后台调试通信。当作为后台/模式模式选择引脚时, 该引脚包括一个内部上拉器件,有输入滞后,且无输出斜率控制。当引脚作为后台引脚时,它包括一个高电流输出驱动。当该引脚作为模式选择引脚时,它只有输入,因此不包含标准的输出驱动。
ADC 参考引脚(VREFH, VREFL)
VREFH和VREFL 引脚分别为ADC模块的电压参考高输入和电压参考低输入。
外部中断引脚 (IRQ)
IRQ 引脚是IRQ中断的输入源,也是BIH 和BIL指令的输入。如果未使能IR功能,这个引脚仍配置为TPMCLK 。
通用I/O和外设端口
剩余的引脚被通用I/O和片上外设功能,如定时器和串行I/O系统共用。复位后,所有这些引脚立即配置为高阻抗通用输入,且内部上拉器件关闭。
重要模块分析
存储器
MC9S08AC60系列MCU中的片上存储器包括RAM、非易失性数据存储的Flash存储器、I/O 和控制/ 状态寄存器。这些寄存器可分为以下三类:
• 直接页面寄存器
• 高位页面寄存器
• 非易失性寄存器
复位、中断和系统配置
复位和中断特性包括:
• 多源复位,实现灵活的系统配置和可靠操作
• 加电检测(POR)
• 低压检测(LVD),使能
• 外部RESET 引脚
• COP 看门狗使能,及两个超时选择
• 非法操作代码
• 来自后台调试主机的串行命令
• 复位状态寄存器(SRS) ,指示最新复位的源
• 每个模块的单独中断向量 (减少轮询开销)
并行输入 / 输出
通过端口数据寄存器读/ 写并行I/O。输入输出方向由端口数据方向寄存器控制。下面的结构图举例了一个引脚的并行I/O端口功能。
中央处理单元 (S08CPUV2)
HCS08 CPU具有以下特性:
• 目标代码完全兼容M68HC05和M68HC08家族
• 所有寄存器和存储器映射到一个独立的64 KB的地址空间
• 16位堆栈指针 (64 K字节地址空间内任意大小、任意地址的堆栈)
• 16位变址寄存器 (H:X)支持强大的索引地址模式
• 8位累加器 (A)
• 许多指令把X作为第二个通用8位寄存器
• 7种寻址模式:
• 固有寻址模式 — 操作数存于内部寄存器
• 相对寻址模式 —8位有符号偏移量的分支地址
• 立即寻址模式 — 操作数位于下一个目标代码
• 直接寻址模式 — 操作数位于0x0000到0x00FF之间
• 扩展寻址模式 — 操作数位于64K字节地址空间内
• H:X相对变址寻址模式 — 提供包括自动增量在内的5种子模式
• SP相对变址寻址模式 — 大大提高C语言编译的效率
• 提供四种寻址模式组合的寄存器-寄存器数据转移指令
• 溢出、半进位、负、零和进位状况码支持根据带符号、无符号、BCD码操作的结果进行条件转移
• 高效率的位操作指令
• 快速8位乘8位和16位除8位指令
• STOP和WAIT指令调用低功耗运行模式
模数转换器(S08ADC10V1)
10位模数转换器 (ADC)是新一代的逼近模数转换器,在集成的微处理器片上系统中运行。 这种ADC模块设计支持最高28个独立的模拟输入 (AD0-AD27)。MC9S08AC60系列微处理器上只使用了其中18个(AD0-AD15、AD26和AD27)输入。这些输入通过ADCH位选择。
ADC模块特点包括:
• 线性逐次逼近算法,10位精度。
• 多达28个模拟输入。
• 8位或10位右对齐格式输出
• 单个或连续的转换 (单个转换后自动返回到空闲)
• 设置采样时间和转换速度 (功率)
• 转换完成标志和中断
• 输入时钟可以选择高达四个时钟源
• 在等待或stop3模式中操作为低噪音操作
• 异步时钟源的低噪音操作
• 可选的异步硬件转换触发
• 自动比较小于,大于或等于编程值
• 温度传感器
时钟显示程序
使用MC9S08AC的Timer做一个时钟,并在LCD1602上显示
lcd1602.h
#ifndef _NICROSYSTEM_FREESCALE_S08_DEVKIT_LCD1602_H_
#define _NICROSYSTEM_FREESCALE_S08_DEVKIT_LCD1602_H_
unsigned char lcd_status(void);
void lcd_init(void);
void lcd_write_char(unsigned char x,unsigned char y, unsigned char ch);
void lcd_write_str(unsigned char x,unsigned char y,unsigned char *s);
void lcd_write_data(unsigned char data);
void lcd_write_cmd(unsigned char cmd);
#endif
lcd1602.c
#include "lcd1602.h"
#include "derivative.h"
#define LCD_DATA PTED
#define LCD_DATA_DIR PTEDD
#define LCD_DATA_DS PTEDS
#define LCDRS PTAD_PTAD0
#define LCDRW PTAD_PTAD1
#define LCDE PTBD_PTBD0
#define LCDRS_DIR PTADD_PTADD0
#define LCDRW_DIR PTADD_PTADD1
#define LCDE_DIR PTBDD_PTBDD0
#define LCDE_DS PTBDS_PTBDS0
#define LCDRS_DS PTADS_PTADS0
#define LCDRW_DS PTADS_PTADS1
void lcd_clear(void);
void lcd_write_cmd(unsigned char cmd);
void init_lcd() {
LCD_DATA_DIR=0xff;
LCDRS_DIR=1;
LCDRW_DIR=1;
LCDE_DIR=1;
LCDRS_DS=1;
LCDRW_DS=1;
LCDE_DS=1;
LCD_DATA_DS=0xff;
LCD_DATA=0;
LCDE=1;
asm("nop");
asm("nop");
asm("nop");
asm("nop");
asm("nop");
asm("nop");
lcd_clear();
lcd_write_cmd(0x38);//设置lcd功能:8位总线,双行显示,5X7点阵字符
lcd_write_cmd(0x0f);//显示开关控制:显示ON,光标ON,闪烁ON
lcd_write_cmd(0x06);//光标输入方式增量移位
lcd_write_cmd(0x80);
}
unsigned char lcd_status() {
byte lcdstatus;
LCD_DATA_DIR=0x00;
LCDRS=0;
LCDRW=1;
LCDE=0;
asm("nop");
asm("nop");
asm("nop");
asm("nop");
LCDE=1;
lcdstatus=LCD_DATA;
LCD_DATA_DIR=0xff;
return lcdstatus;
}
void lcd_write_cmd(unsigned char cmd) {
byte status;
LCD_DATA=cmd;
LCDRS=0;
LCDRW=0;
LCDE=0;
asm("nop");
asm("nop");
asm("nop");
asm("nop");
do{
status=lcd_status();
}
while(status&0x80);
LCDE=1;
}
void lcd_clear(void) {
lcd_write_cmd(0x01);
}
void lcd_write_data(unsigned char data) {
byte status;
LCD_DATA=data;
LCDRS=1;
LCDRW=0;
LCDE=0;
asm("nop");
asm("nop");
asm("nop");
asm("nop");
do{
status=lcd_status();
}
while(status&0x80);
LCDE=1;
}
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