单片机与嵌入式系统实践教学教程李元熙主编2单元演示文稿.pptVIP

 2015年6月 《单片机与嵌入式系统实践》 第二章、HCS08单片机硬件结构与功能 Slide * 目录 2.1 飞思卡尔8位单片机概述 2.2 HCS08单片机结构与特性 2.3 单片机基本系统连接 2.4 系统时钟与总线周期 2.5 HCS08单片机工作模式 2.6 HCS08片上存储器资源 2.7 项目实践 单片机最小应用系统硬件设计 Slide * 2.1 飞思卡尔8位单片机概述 Freesclae（中文音译为飞思卡尔）公司是Motorola（摩托罗拉）公司将其半导体部从公司分离，于2004年新成立的半导体公司。飞思卡尔长期作为全球最大的MCU厂商，其MCU产品系列多样，8位、16位、32位都有丰富的品种型号。 飞思卡尔的08系列单片机主要有： HC08、HCS08和RS08共3种类型 Slide * 2.1 飞思卡尔8位单片机概述 飞思卡尔8位微控制器内部一般都有PLL（锁相环），可以使用较低的外部晶振（如32.768 kHz）获得很高的内部时钟频率（如40 MHz），因而飞思卡尔的MCU产生的高频噪声低、抗干扰能力更强，更适合于工控领域及恶劣环境。此外飞思卡尔MCU的内部总线时钟频率也要比同档次的其余厂家MCU的内部总线时钟频率要高，有些型号的MCU还集成了内部时钟，无须外部晶振或外部时钟均能工作，有些系列的MCU（如S08系列、RS08系列）具有多种低功耗工作模式，非常适合于电浊供电的消费电子低功耗产品设计。 Slide * 2.1 飞思卡尔8位单片机概述 飞思卡尔8位MCU命名解说表 Slide * 2.2 HCS08单片机结构与特性 2.2.1 HCS08单片机结构与引脚 HCS08AC系类单片机采用8位S08 CPU，内部总线时钟频率最高可达20 MHz，片内资源包括2 KB RAM、约62 KB Flash，串行接口模块(SCI、SPI和IIC)、定时器模块(TPM)，并可选择宽范围时钟频率，还提供一个8位/10位精度的模／数转换器(ADC)，支持后台调试模式BDM。 Slide * 2.2 HCS08单片机结构与特性 1、MCU核心部分 S08核心(HCS08 CORE)部分包括：具有运行监视功能的增强型中央处理器CUP、后台调试控制BDC(具有单线后台调试接口BDM)、系统控制（时钟监视、中断控制、低电压检测等）。 2、S08 MCU存储器有两种Flash和RAM，片内电压调整器可对数字电路和模拟电路供电，同时其内部具有时钟发生器 (ICG)和低能耗晶体振荡器。 Slide * 2.2 HCS08单片机结构与特性 3、MCU外设部分 外设部分大致可分为6种外设：数字输入；数字输出；10位/8位二进制精度的模拟／数字量转换器ADC；定时器/PWM( TPM1、TPM2)；串行接口(SCI1、SCI2SPI、IIC)；键盘中断输入(KBIl)。 Slide * 2.2 HCS08单片机结构与特性 2.2.2 HCS08单片机特性 Slide * 1.1 单片机与嵌入式系统 嵌入式系统以下几个基本特征： 1、具有特定功能，用于特定的任务 这个特点是嵌入式系统和通用计算机系统最本质的区别。当今，嵌入式系统的智能化程度越来越高，功能越来越强大，但是始终要以完成特定功能为重点。 2、注重成本控制与功耗要求 对于很多嵌入式系统而言，由于功能比较单一、固定，资源比较有限，因而在规划嵌入式系统的结构设计时，对软硬件资源的设计通常是做到够用即可，只要能够满足嵌入式系统设计要求的特定应用，就不会随意增加资源，往往还要对系统进行优化和精简，从而达到控制成本的目的。 嵌入式系统的应用环境往往比较特殊，因而嵌入式系统更为关注功耗的要求，各种低功耗技术经常会出现在系统软硬件设计中。 Slide * 2.3 单片机基本系统连接 1、电源类 主供电电源VDD和Vss 模拟电源供电VDDAD和VSSAD 2、时钟与振荡器 3、复位 4、背景调试与模式选择 5、I/O和外围设备接口电路 1 1 2 4 3 5 Slide * 2.4系统时钟与总线周期 2.4.1 系统时钟 HCS08系列单片机的CPU时钟频率是总线时钟频率的2倍，最高总线频率可达20 MHz，则CPU速率可达40 MHz。S08系列MCU的总线时钟除了可以对外接高频时钟2分频得到外，也可以利用内部时钟生成器(ICG，Internal Clock Generator)模块对外接的32～100 kHz低频范围时钟或1～16 MHz高频范围时钟进行倍频得到。这两种方式都可以得到高达20 MHz的总线