嵌入式系统实践：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20MHz，片内资源包括2KB RAM、约62KB 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。HCS08AC单片机内部功能结构图如图2-1所示。

上图中可将单片机结构分解成如下两部分。

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CPU、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）。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。

2.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和TPM2）；串行接口（SCI1、SCI2、SPI和IIC）；键盘中断输入（KBIl）。值得注意的是，引脚内部集成有上拉电阻，当引脚用做输入功能时，软件可为该引脚配置内部上拉电阻；当引脚IRQ使能时，软件可配置该引脚上拉/下拉。IRQ引脚内部没有接到VDD的钳位二极管，所以IRQ的输入电平不能超过VDD。PTD2、PTD3、PTD7、PTG4可软件配置其上拉下拉功能。MC9S08AC16具有4种封装结构：64引脚QFP、64引脚LQFP、48引脚QFN、44引脚LQFP，图2-2为MC9S08AC16系列44引脚LQFP封装结构图。

图2-1 HCS08AC单片机内部功能结构图

下面简要介绍S08AC1644引脚芯片的引脚功能。

1.系统功能引脚

（1）振荡器引脚（EXTAL/XTAL）

EXTAL（External Reference Clock/Oscillator Input）和XTAL（Oscillator Output）是晶振电路或外部时钟引脚。

（2）外部复位引脚（RESET）

外部复位引脚低电平有效，为双向控制信号。输入低电平有效，将MCU复位；此时，MCU被初始化成默认状态。当MCU内部功能引起复位时，该引脚也可输出信号。

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图2-2 MC9S08AC16系列44引脚LQFP封装结构图

（3）后台调试/模式选择引脚（BKGD/MS）

BKGD/MS引脚在后台调试模式BKGD（Background）中作为单线通信引脚；在复位过程中作为MCU操作模式的选择MS（Mode Select）引脚。在RESET信号的上升沿，将对这个引脚的状态进行检测和锁定，如果外接有BDM模块，则MCU进入后台调试模式，此引脚有一个固定的上拉电阻，并且一直使能。

（4）电源引脚（U_DD、U_SS、U_DDAD和U_SSAD）

U_DD、U_SS是MCU的主电源，供电范围为2.7～5.5V。U_DDAD和U_SSAD是MCU内部模拟电路的电源，给A-D转换器模块供电。

2.输入/输出功能引脚

1）PTA（0～1）A口两个引脚仅具有普通I/O引脚功能，没有与其他功能模块复用。

2）PTB（0～3）B口4个引脚可与ADC1模块、TPM3模块共用。

3）PTC（0～5）C口6个引脚可与SCI2、IIC1及MCLK模块共用。

4）PTD（0～3）D口4个引脚可与ADC1、KBI1模块共用。

5）PTE（0～7）E口8个引脚可与SCI1、TPM1及SPI1模块共用。

6）PTF（0/1/4/5）F口4个引脚可与TPM1及TPM2模块共用。

7）PTG（0～3/5/6）G口6个引脚可与ICG及KBI1模块共用。