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概述

MC9S12XE系列微控制器是S12XD系列的进一步发展，包括新的特性，以增强系统的完整性和更大的功能。这些新特性包括闪存上的内存保护单元（MPU）和纠错代码（ECC）以及增强的EEPROM功能（EEE）、增强的XGATE、内部过滤、频率调制锁相环（IPLL）和增强的ATD。E-Family将S12X产品范围扩展到1MB闪存，并在旗舰产品MC9S12XE100的208引脚版本中增加了I/O能力。MC9S12XE-Family提供32位性能，具有16位MCU的所有优点和效率。它保留了飞思卡尔现有16位MC9S12和S12X MCU系列用户目前享有的低成本、低功耗、EMC和代码大小效率的优势。S12XE和S12XD系列之间具有高度的兼容性。MC9S12XE-家族具有增强版的性能提升型XGATE协处理器，它可以用 "C "语言编程，以两倍于S12X的总线频率运行，其指令集针对数据移动、逻辑和位操作指令进行了优化，它可以为器件上的任何外设模块提供服务。新的增强版具有改进的中断处理能力，并与现有的XGATE模块完全兼容。MC9S12XE-家族由标准的片上外设组成，包括高达64Kbytes的RAM、8个异步串行通信接口（SCI）、3个串行外设接口（SPI）、一个8通道IC/OC增强型捕获定时器（ECT）、两个16通道12位模数转换器、一个8通道脉宽调制器（PWM）、五个CAN 2。 0 A、B软件兼容模块（MSCAN12）、两个IC间总线块（IIC）、一个8通道24位周期性中断定时器（PIT）和一个8通道16位标准定时器模块（TIM）。MC9S12XE-家族对所有外设和存储器使用16位宽访问，无需等待状态。 除了每个模块中的I/O端口外，还有多达26个具有中断能力的I/O端口，允许从STOP或WAIT模式下唤醒，在144/208引脚版本中提供非复用的扩展总线接口，可以方便地与外部存储器连接。MC9S12XE-家族有208针MAPBGA、144针LQFP、112针LQFP或80针QFP可供选择。

规格

16位CPU12X-向上兼容MC9S12指令集，但五个模糊指令（MEM、WAV、WAVR、REV、REVW）被删除-增强索引寻址-访问独立于PPAGE的大数据段-INT（中断模块）-八级嵌套中断-灵活分配中断源到每个中断级别。 - 外部不可屏蔽的高优先级中断（XIRQ）- 内部不可屏蔽的高优先级内存保护单元中断- 端口J、H和P上多达24个引脚可配置为上升或下降沿敏感中断- EBI（外部总线接口）（仅在208针和144针封装中可用）- 多达四个芯片选择输出以选择16K、1M、 每个芯片选择输出可以被配置为在两个等待状态发生器的超时或EWAIT信号的解除时完成交易- MMC（模块映射控制）- DBG（调试模块）- 用标记型或强制型断点请求监控CPU和/或XGATE总线- 64 x 64 BDM（后台调试模式）- MPU（内存保护单元）- 每个活动程序任务可定义8个地址区域- 地址范围颗粒度低至8字节- 无写/无执行保护属性- 违反访问规定时的无任务中断- XGATE- 可编程、 XGATE- 可编程的高性能I/O协处理器模块- 在没有CPU干预或CPU等待状态的情况下，将数据传入或传出所有的外围设备和RAM- 对数据进行逻辑、移位、算术和位操作、 可以中断HCS12X CPU的信号传输完成- 来自任何硬件模块以及CPU的触发都是可能的- 两个中断级别为高优先级的任务提供服务- 硬件支持堆栈指针初始化- OSC_LCP（振荡器）- 低功率循环控制皮尔斯振荡器，利用4MHz到16MHz晶体- 良好的抗噪能力- 全摆动皮尔斯选项，利用2MHz到40MHz晶体- 为典型晶体提供最佳启动余量的电感器尺寸- IPLL（内部过滤、 IPLL（内部过滤，频率调制锁相环时钟生成）。
- 不需要外部元件- 可配置的扩频选项，以减少EMC辐射（频率调制）- CRG（时钟和复位生成）- COP看门狗- 实时中断- 时钟监控- 在自时钟模式下从STOP快速唤醒- 内存选项- 128K、256K、384K、512K、768K和1M字节闪存- 2K、4K字节仿真EEPROM- 12K、16K、24K、32K、48K和64K字节RAM- Flash
一般特性- 64个数据位加8个ECC（纠错码）位，允许单位故障纠正和双位故障检测- 擦除扇区大小为1024字节- 自动编程和擦除算法- D-闪存特性- 多达32KB的D-闪存，有256字节的扇区供用户访问- 专用命令控制通过EEE操作访问D-闪存。 - 在读操作期间，在一个字内进行单位故障纠正和双位故障检测。- 自动编程和擦除算法，验证和生成ECC奇偶校验位。 - 在复位时，自动将有效的EEE数据从D-Flash存储器转移到缓冲RAM。 - 两个16通道、12位模数转换器- 8/10/12位分辨率- 3 μs、10位单次转换时间- 左/右、有符号/无符号结果数据- 外部和内部转换触发能力- 停止模式下转换的内部振荡器- 模拟比较>或<=匹配时从低功耗模式唤醒- 五个MSCAN（每秒1 M比特，CAN 2.0 A、B软件兼容模块）- 五个接收和三个发送缓冲器
- 灵活的识别器过滤器，可编程为2 x 32位、4 x 16位或8 x 8位 - 四个独立的中断通道，用于Rx、Tx、错误、 低通滤波器唤醒功能-用于自检操作的回环-ECT（增强型捕获定时器）-用于输入捕获或输出比较的8 x 16位通道-带有8位精度预分频器的16位自由运行计数器-带有8位精度预分频器的16位模数下降计数器-四个8 4个8位或2个16位脉冲累加器- TIM（标准定时器模块）- 8个16位通道，用于输入捕捉或输出比较- 16位自由运行计数器，8位精度预分频器- 1个16位脉冲累加器- PIT（定期中断定时器）- 多达8个定时器，具有独立的超时周期- 超时周期可在1-224之间选择。 8个PWM（脉宽调制器）通道--8通道x8位或4通道x16位脉宽调制器--每通道的周期和占空比可编程--居中或居左输出--可编程时钟选择。 八个串行通信接口（SCI）--标准标记/空间非归零（NRZ）格式--可选择IrDA 1. 4返零（RZI）格式，具有可编程的脉冲宽度- 两个IC间总线（IIC）模块- 多主操作- 软件可对256种不同的串行时钟频率之一进行编程- 支持广播模式- 支持10位地址- 片上电压调节器- 两个并行的线性电压调节器，具有带隙参考- 低电压检测（LVD），具有低电压中断（LVI）- 上电复位（POR）电路- 3.3V和5V范围操作- 低电压复位（LVR）。

功能模块

地址映射

下图显示了S12XE CPU和BDM的本地地址与全局内存地图的转换。它还指出了内部资源在内存图中的位置。EEEPROM的大小在内存图中显示为固定的256KByte。

全局存储图

未实现的RAM页面在扩展模式下被外部映射。在单芯片模式下访问未实现的RAM 在单芯片模式下访问未实现的RAM页会导致非法的地址重置，如果MPU没有被配置为标记MPU保护错误的话。保护错误。
在单芯片模式下访问未执行的FLASH页会导致非法地址重置，如果MPU 未被配置为标记该范围内的MPU保护错误。
关于任何给定设备的特定内存映射，应参考PARTID值。对于 对于共享相同部件ID的设备，在大设备上实现但在小设备上不支持的内存区 支持的内存区域在较大的设备上实现，但在较小的设备上不支持，在较小的设备上实现但未测试。这些区域不会 这些区域不会在内存地图中显示为未实现的，如果错误地访问，也不会导致非法地址重置。访问。

引脚/封装

MC9S12XE-家族器件提供以下封装选项：
- 208引脚MAPBGA封装，带有一个外部总线接口（地址/数据总线）
- 144引脚LQFP封装，带外部总线接口（地址/数据总线）
- 112引脚LQFP封装，无外部总线接口
- 80引脚QFP，无外部总线接口

MC9S12XE-家族引脚分配 80-pin QFP封装