Freescale MC9RS08KA2 Technical Data
RS08
微控制器
飞思卡尔半导体
MC9RS08KA2
数据手册 : 技术数据
MC9RS08KA1
数据手册：技术数据
MC9RS08KA2
MC9RS08KA1
数据手册
MC9RS08KA2ZHS
第 1 版
2006 年 4 月
rMC9RS08KA2 特性 es
8- 位 RS08 中央处理器 (CPU)
• 简化的 S08 指令集，增加了高性能指令
• LDA、 STA 和 CLR 指令 支持短型寻址模
式：$0000 至 $001F 能被单字节指令访问
• DD、 SUB、 INC 和 DEC 指令 支持小型寻
址模式；地址 $0000-$000F 能被具有精简
指令周期的单字节指令访问
• PC 寄存器指令 : SHA 和 SLA
• 等待中断指示
• 通过 D[X] 和 X 寄存器变址寻址
• 通过分页区访问整个存储器
存储器
• 片内 Flash EEPROM
• MC9RS08KA2： 2048 字节
• MC9RS08KA1：1024 字节
•63 字节 RAM
省电模式
• 等待和停止模式
• 在省电模式下，通过实时中断 (RTI)、KBI、ACMP
唤醒
• 在线调试允许设置单断点
封装选择
•6管脚 DFN 封装
• 2 个输入 / 输出脚
• 1 个输入脚
• 1 个输出脚
•8管脚 PDIP 封装
• 4 个输入 / 输出脚
• 1 个输入脚
• 1 个输出脚
•8管脚 SOIC 封装
• 4 个输入 / 输出脚
• 1 个输入脚
• 1 个输出脚
时钟源
• ICS — 可调整的 20 MHz 内部时钟源
• 最大到 10MHz 内部总线工作频率
• 0.2% 可调精度 , 在全温度和电压范围 2%
精度
系统保护
• 计算机正常工作(COP) 复位可以不依赖总线时钟正
常工作
• 低电压检测产生复位或唤醒停止状态
外设
• MTIM — 8 位模定时器
• ACMP — 模拟比较器
• 轨对轨电压工作
• 可选择内部固定的待隙参考电压做比较
• 能在停止模式下工作
• KBI — 键盘中断口
• 6 管脚封装有 3 个 KBI
• 8 管脚封装有 5 个 KBI
开发支持
• 后台调试系统
MC9RS08KA2 数据手册
MC9RS08KA2ZHS
第 1 版
2006 年 4 月
MC9RS08KA2 系列 数据手册
包括 :MC9RS08KA2
MC9RS08KA1
MC9RS08KA2 系列
第 1 版
2006 年 4 月
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1.0 4/2006
第一版
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© 飞思卡尔半导体有限公司， 2006。保留所有权力。
MC9RS08KA2 系列 数据手册 , 第 1 版
# 飞思卡尔半导体公司
章节号 标题 页
第 1 章 MC9RS08KA2 系列 概述. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15
第 2 章 管脚和连接. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17
第 3 章 工作模式 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21
第 4 章 存储器 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25
第 5 章 复位，中断，和通用系统控制 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .35
第 6 章 并行输入 / 输出控制 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .45
第 7 章 键盘中断 (RS08KBIV1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .49
第 8 章 中央处理器单元 (RS08CPUV1). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .55
第 9 章 内部时钟源 (RS08ICSV1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .69
第 10 章 模拟比较器 (RS08ACMPV1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .77
第 11 章 模定时器 (RS08MTIMV1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .83
第 12 章 开发支持 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .91
附录 A 电气特性 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .101
附录 B 订货信息和机械图 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .113
MC9RS08KA2 系列 数据手册 , 第 1 版
飞思卡尔半导体 7
MC9RS08KA2 系列 数据手册 , 第 1 版
8 飞思卡尔半导体
Running H/F 2
第 1 章
MC9RS08KA2 系列 概述
1.1 概述 .................................................................................................................................15
1.2 MCU 方框图 .....................................................................................................................15
1.3 系统时钟描述 ...................................................................................................................16
第 2 章
管脚和连接
2.1 介绍 .................................................................................................................................17
2.2 管脚分配 ..........................................................................................................................17
2.3 推荐的系统连接 ...............................................................................................................18
2.4 管脚详述 ..........................................................................................................................18
2.4.1 电源 .....................................................................................................................18
2.4.2 PTA2/KBIP2/TCLK/RESET/Vpp .........................................................................19
2.4.3 PTA3/ACMPO/BKGD/MS ...................................................................................19
2.4.4 通用 I/O 和外围端口 ............................................................................................19
第 3 章
工作模式
3.1 介绍 .................................................................................................................................21
3.2 特点 .................................................................................................................................21
3.3 运行模式 ..........................................................................................................................21
3.4 主动后台模式 ...................................................................................................................21
3.5 等待模式 ..........................................................................................................................22
3.6 停止模式 ..........................................................................................................................22
3.6.1 停止模式下主动 BDM 使能 ..................................................................................23
3.6.2 停止模式下低电压检测使能 .................................................................................24
第 4 章
存储器
4.1 存储器映象 .......................................................................................................................25
4.2 无效存储器 .......................................................................................................................26
4.3 变址 / 间接寻址 ................................................................................................................27
4.4 RAM 和寄存器地址和位分配 ............................................................................................27
4.5 RAM .................................................................................................................................29
4.6 Flash ................................................................................................................................29
4.6.1 特点 .....................................................................................................................29
4.6.2 Flash 编程步骤 ....................................................................................................30
4.6.3 Flash 块擦除操作 ................................................................................................30
4.6.4 安全性 .................................................................................................................31
4.7 Flash 寄存器和控制位 ......................................................................................................31
4.7.1 Flash 选项寄存器 (FOPT 和 NVOPT) .................................................................31
4.7.2 Flash 控制寄存器 (FLCR) ...................................................................................32
4.8 页选择寄存器 (PAGESEL) ...............................................................................................32
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飞思卡尔半导体公司 #
Running H/F 4
第 5 章
复位，中断，和通用系统控制
5.1 介绍 .................................................................................................................................35
5.2 特点 .................................................................................................................................35
5.3 MCU 复位 ........................................................................................................................35
5.4 计算机正常工作 (COP) 看门狗 .........................................................................................36
5.5 中断 .................................................................................................................................36
5.6 低电压检测 (LVD) 系统 ....................................................................................................36
5.6.1 上电复位 (POR) 工作 ..........................................................................................37
5.6.2 LVD 复位工作 ......................................................................................................37
5.6.3 LVD 中断工作 ......................................................................................................37
5.7 实时中断 (RTI) .................................................................................................................37
5.8 复位，中断，及系统控制寄存器和控制位 ........................................................................37
5.8.1 系统复位状态寄存器 (SRS) .................................................................................37
5.8.2 系统选项寄存器 (SOPT) .....................................................................................39
5.8.3 系统设备识别寄存器 (SDIDH, SDIDL) ................................................................40
5.8.4 系统实时中断状态和控制寄存器 (SRTISC) .........................................................41
5.8.5 系统电源管理状态和控制 1 寄存器 (SPMSC1) ...................................................42
5.8.6 系统中断等待寄存器 (SIP1) ................................................................................42
第 6 章
并行输入 / 输出控制
6.1 在低功耗模式下管脚状态 .................................................................................................46
6.2 并口 I/O 寄存器 ................................................................................................................46
6.2.1 端口 A 寄存器 .....................................................................................................46
6.3 管脚控制寄存器 ...............................................................................................................47
第 7 章
键盘中断 (RS08KBIV1)
7.1 介绍 .................................................................................................................................49
7.1.1 特点 .....................................................................................................................49
7.1.2 工作模式 .............................................................................................................50
7.1.3 方框图 .................................................................................................................50
7.2 外部信号描述 ...................................................................................................................50
7.3 寄存器定义 .......................................................................................................................50
7.3.1 KBI 状态和控制寄存器 (KBISC) ..........................................................................51
7.3.2 KBI 管脚允许寄存器 (KBIPE) ..............................................................................52
7.3.3 KBI 边沿选择寄存器 (KBIES) ..............................................................................52
7.4 功能描述 ..........................................................................................................................52
7.4.1 仅边沿触发 ..........................................................................................................53
7.4.2 边沿和电平触发 ...................................................................................................53
7.4.3 KBI 上拉 / 下拉设备 .............................................................................................53
7.4.4 KBI 初始化 ..........................................................................................................53
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第 8 章
中央处理器单元 (RS08CPUV1)
8.1 介绍 .................................................................................................................................55
8.2 程序设计器模型和 CPU 寄存器 ........................................................................................55
8.2.1 程序计数器 (PC) .................................................................................................56
8.2.2 影子程序计数器 (SPC) ........................................................................................56
8.2.3 条件代码寄存器 (CCR) .......................................................................................57
8.2.4 变址数据寄存器 (D[X]) ........................................................................................58
8.2.5 变址寄存器 (X) ....................................................................................................58
8.2.6 页选择寄存器 (PAGESEL) ..................................................................................58
8.3 寻址方式 ..........................................................................................................................58
8.3.1 隐含寻址方式 (INH) .............................................................................................58
8.3.2 相对寻址方式 (REL) ............................................................................................58
8.3.3 立即数寻址方式 (IMM) ........................................................................................59
8.3.4 小型寻址方式 (TNY) ............................................................................................59
8.3.5 短型寻址方式 (SRT) ............................................................................................59
8.3.6 直接寻址方式 (DIR) .............................................................................................59
8.3.7 扩展寻址方式 (EXT) ............................................................................................59
8.3.8 变址寻址方式 (IX, 被伪指令执行 ) .......................................................................59
8.4 特殊操作 ..........................................................................................................................60
8.4.1 复位顺序 .............................................................................................................60
8.4.2 中断 .....................................................................................................................60
8.4.3 等待和停止模式 ...................................................................................................60
8.4.4 工作后台模式 ......................................................................................................60
8.5 指令表摘要 .......................................................................................................................61
第 9 章
内部时钟源 (RS08ICSV1)
9.1 介绍 .................................................................................................................................69
9.2 介绍 .................................................................................................................................70
9.2.1 特性 .....................................................................................................................70
9.2.2 工作模式 .............................................................................................................70
9.2.3 方框图 .................................................................................................................70
9.3 外部信号描述 ...................................................................................................................71
9.4 寄存器定义 .......................................................................................................................71
9.4.1 ICS 控制寄存器 1 (ICSC1) ..................................................................................71
9.4.2 ICS 控制寄存器 2 (ICSC2) ..................................................................................72
9.4.3 ICS 调整寄存器 (ICSTRM) ..................................................................................73
9.4.4 ICS 状态和控制 (ICSSC) ....................................................................................73
9.5 功能描述 ..........................................................................................................................73
9.5.1 工作模式 .............................................................................................................73
9.5.2 模式切换 .............................................................................................................75
9.5.3 总线频率分频器 ...................................................................................................75
9.5.4 低功耗位使用 ......................................................................................................75
9.5.5 内部参考时钟 ......................................................................................................75
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9.5.6 固定频率时钟 ......................................................................................................75
第 10 章
模拟比较器 (RS08ACMPV1)
10.1 介绍 .................................................................................................................................77
10.1.1 特点 .....................................................................................................................78
10.1.2 工作模式 .............................................................................................................78
10.1.3 方框图 .................................................................................................................78
10.2 外部信号描述 ...................................................................................................................79
10.3 寄存器定义 .......................................................................................................................79
10.3.1 ACMP 状态和控制寄存器 (ACMPSC) .................................................................79
10.4 功能描述 ..........................................................................................................................80
第 11 章
模定时器 (RS08MTIMV1)
11.1 介绍 .................................................................................................................................83
11.1.1 特点 .....................................................................................................................84
11.1.2 工作模式 .............................................................................................................84
11.1.3 方框图 .................................................................................................................84
11.2 外部信号描述 ...................................................................................................................85
11.3 寄存器定义 .......................................................................................................................85
11.3.1 MTIM 状态和控制寄存器 (MTIMSC) ...................................................................86
11.3.2 MTIM 时钟配置寄存器 (MTIMCLK) .....................................................................86
11.3.3 MTIM 计数寄存器 (MTIMCNT) ............................................................................87
11.3.4 MTIM 模寄存器 (MTIMMOD) ..............................................................................88
11.4 功能描述 ..........................................................................................................................88
11.4.1 MTIM 工作例子 ...................................................................................................89
第 12 章
开发支持
12.1 介绍 .................................................................................................................................91
12.2 特点 .................................................................................................................................91
12.3 RS08 后台调试控制器 (BDC) ...........................................................................................92
12.3.1 BKGD 管脚描述 ..................................................................................................92
12.3.2 通讯详述 .............................................................................................................93
12.3.3 同步和串行通讯定时溢出 ....................................................................................95
12.4 BDC 寄存器和控制位 .......................................................................................................95
12.4.1 BDC 状态和控制寄存器 (BDCSCR) ....................................................................96
12.4.2 BDC 断点匹配寄存器 ..........................................................................................97
12.5 RS08 BDC命令 ...............................................................................................................97
附录 A
电气特性
A.1 介绍 ................................................................................................................................101
A.2 最大绝对额定值 ..............................................................................................................101
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A.3 热特性.............................................................................................................................102
A.4 静电 (ESD) 保护特性 ......................................................................................................103
A.5 DC 特性 ..........................................................................................................................103
A.6 电源电流特性 ..................................................................................................................107
A.7 模拟比较器 (ACMP) 电气特性.........................................................................................109
A.8 内部时钟源特性 ..............................................................................................................109
A.9 AC 特性 ..........................................................................................................................109
A.9.1 控制时间 ............................................................................................................110
A.10 Flash 特性.......................................................................................................................110
附录 B
订货信息和机械图
B.1 订货信息 .........................................................................................................................113
B.2 机械图.............................................................................................................................113
MC9RS08KA2 系列 数据手册 , 第 1 版
飞思卡尔半导体公司 #
Running H/F 4
MC9RS08KA2 系列 数据手册 , 第 1 版
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第 1 章
RS08 CORE
USER FLASH
— 2,048 BYTES
USER RAM
— 63 BYTES
注意 :
(1) 当作为输入时，由软件设置管脚内部上拉 / 下拉。
(2) 当作为复位功能，内部上拉自动使能。 (RSTPE=1).
(3) 在 6 脚封装中这些管脚不存在。
POWER AND
PTA
V
SS
V
DD
INTERNAL CLOCK
SOURCE
BDC
RS08 SYSTEM CONTROL
RTI
CPU
COP
WAKEUP LVD
RESET AND STOP WAKEUP
MODES OF OPERATION
POWER MANAGEMENT
5-BIT KEYBOARD
INTERRUPT MODULE
PTA0/KBIP0/ACMP+
(1)
PTA1/KBIP1/ACMP-
(1)
PTA2/KBIP2/TCLK/RESET/VPP
(1),( 2)
PTA3/ACMPO/BKGD/MS
ANALOG COMPARATOR
MODULE
MODULO TIMER
MODULE
PTA4/KBIP4
(1),(3)
PTA5/KBIP5
(1), (3)
INTERNAL REGULATOR
(
KBI
)
5
TCLK
ACMP-
ACMP+
ACMPO
(
ICS
)
(
ACMP
)
(
MTIM
)
MC9RS08KA2 系列 概述
1.1 概述
MC9RS08KA2 系列 微控制器 (MCU) 是一款极低成本、低管脚数的芯片，可用在家电、玩具和小设备
等。这款芯片是由标准的片内模块构成，包括一个非常小的、高效的 RS08 CPU 内核， 63 字节大小的 RAM，
2K 字节大小的 FLASH，一个 8 位模定时器，键盘中断和模拟比较器。这款芯片有 6 管脚和 8 管脚两种封装。
1.2 MCU 方框图
图 1-1 列出了 MC9RS08KA2 系列 MCU 结构。
图 1-1. MC9RS08KA2 系列 方框图
表 1-1 列出了片内模块的功能版本
飞思卡尔半导体 15
MC9RS08KA2 系列 数据手册 , 第 1 版
第 1 章 MC9RS08KA2 系列 概述
MTIM
BDC
FLASH
ICS
BDCBDC
CPU
SYSTEM CONTROL LOGIC
RTI
RTICLKS
1-kHz
÷2
ICSOUT
ICSFFCLK
ICSIRCLK
FIXED CLOCK (XCLK)
BUS CLOCK
TCLK
COP
÷32
模拟比较器 (ACMP) 1
键盘中断 (KBI) 1
模定时器 (MTIM) 1
内部时钟源 (ICS) 1
1.3 系统时钟描述
表 1-1. 框图版本
模块 版本
图 1-2. 系统时钟分配图
图 1-2 列出了此 MCU 简单的时钟连接方框图。总线时钟频率是 ICS 输出频率的一半，用于所有的模块。
MC9RS08KA2 系列 数据手册 , 第 1 版
16 飞思卡尔半导体
第 2 章
PTA2/KBIP2/TCLK/RESET/V
PP
PTA3/ACMPO/BKGD/MS
V
DD
V
SS
PTA0/KBIP0/ACMP+
1
2
3
6
5
4
PTA1/KBIP1/ACMP-
1
PTA2/KBIP2/TCLK/RESET/V
PP
PTA3/ACMPO/BKGD/MS
V
DD
V
SS
PTA4/KBIP4
PTA1/KBIP1/ACMP-
PTA0/KBIP0/ACMP+
PTA5/KBIP5
2
3
4
8
7
6
5
PTA2/KBIP2/TCLK/RESET/V
PP
PTA3/ACMPO/BKGD/MS
V
DD
V
SS
PTA4/KBIP4
PTA1/KBIP1/ACMP–
PTA0/KBIP0/ACMP+
PTA5/KBIP5
1
2
3
4
8
7
6
5
管脚和连接
2.1 介绍
本章描述了所有连接到封装管脚的信号。它包括管脚接线图、信号特性表和一个详细的信号讨论。
2.2 管脚分配
图 2-1 和图 2-3 列出了所有的 MC9RS08KA2 系列封装的管脚分配情况。
图 2-1. MC9RS08KA2 系列 in 6-Pin DFN
飞思卡尔半导体 17
图 2-2. MC9RS08KA2 系列 in 8-Pin PDIP
图 2-3. MC9RS08KA2 系列 in 8-Pin Narrow Body SOIC
MC9RS08KA2 系列 数据手册 , 第 1 版
第 2 章 管脚和连接
C
BUK
10 μF
C
BY
0.1 μF
V
DD
V
DD
V
DD
V
SS
BKGD/MS
RESET
/V
PP
PTA0/KBIP0/ACMP+
PTA1/KBIP1/ACMP-
MC9RS08KA2
BACKGROUND
HEADER
PTA4/KBIP4 (Note 1)
PTA5/KBIP5 (Note 1)
注意
1
6 引脚封装无此引脚。
2.3 推荐的系统连接
图 2-4 列出了后台调试和 FLASH 编程的参考连接。
2.4 管脚详述
2.4.1 电源
电压调节器提供一个可调的更低电压源给 CPU 和 MCU 的其它内部电路。
系统提供大充电电荷；以及一个旁路电容，如一个 0.1 μF 陶瓷电容，放在离 MCU 电源管脚最近的地方，用于
抑止高频噪音。
18 飞思卡尔半导体
本节提供了系统连接的详细描述。
V
和 VSS 是 MCU 基本的电源管脚。这个电压源给所有的 I/O 电路和内部参考电压调节器提供电源。内部
DD
图 2-4. 系统连接方框图参考
典型地，应用系统有两个独立的电容连接在电源管脚：一个大的电解电容，如一个 10 μF 旦电容，给整个
MC9RS08KA2 系列 数据手册 , 第 1 版
第 2 章 管脚和连接
2.4.2 PTA2/KBIP2/TCLK/RESET/Vpp
上电复位 (POR) 进入用户模式后， PTA2/KBIP2/TCLK/RESET/VPP 管脚默认为输入管脚， PT A2。将
SOPT 寄存器的 RSTPE 置位，此管脚作为复位输入脚。配置为复位脚后，此管脚一直为复位脚，直到下次上
电复位。当此管脚被拉低，复位脚被一个外部源复位 MCU。当被设置为复位脚 (RSTPE = 1)，内部上拉功能
自动使能。
当执行 FLASH 编程或擦除时，此管脚需要一个外部 V
特性 ”) 。不管此管脚为何功能， V
为了避免 FLASH 过重负荷，外部 V
接线总是连接到内部 FLASH模块。当没有作为 FLASH 编程或擦除时，
PP
电压必须被切断，并且高于 V
PP
电压 ( 典型值 12 V, 参见 Section A.10, 褾 LASH
PP
的电压必须避免
DD
。
注意
此管脚没有包含一个钳压二极管连接到 VDD ，当没有执行 FLASH 编程或擦除时
这个管脚的电压不能高于 V
DD
。
2.4.3 PTA3/ACMPO/BKGD/MS
作为只输出的 PTA3 管脚的功能可以设置为后台调试或模拟比较输出。在复位期间，这个管脚功能模式可
选择。复位后，这个管脚功能立即作为后台调试模式并且被用于后台调试通讯。在后台调试功能期间，这管脚
有一个内部上拉设备使能。作为一个只输出端口， SOPT 寄存器中的 BKGDPE 位必须被清零。
假如没有任何东西连接到这个管脚， MCU 在复位的上升沿期间进入到正常工作模式。假如有一个调试系
统连接到 6 管脚的标准后台调试头，在上电复位期间将 BKGD/MS 一直拉低，强迫 MCU 进入后台调试模式。
BKGD 管脚主要用于后台调试控制器 （BDC）通讯，此通讯使用目标 MCU 的 BDC 时钟的 16 个时钟周
期的通讯协议。目标 MCU 的 BDC 时钟等于总线时钟。因此，大电容连接到 BKGD/MS 管脚将会干扰后台串
行通讯。
尽管 BKGD管脚是个假的开漏极管脚，后台调试通讯协议提供了暂时的、积极驱动的高速脉冲确保快速
上升时间。来自电线的小电容和内部上拉设备在 BKGD 管脚的上升和下降沿几乎不起作用。
2.4.4 通用 I/O 和外围端口
剩下的管脚都具有通用 I/O和芯片外设功能，如定时器和模拟比较器。上电复位后，所有这些管脚立即被
设置为高阻态通用输入且内部上拉 / 下拉设备禁止。
MC9RS08KA2 系列 数据手册 , 第 1 版
飞思卡尔半导体 19
第 2 章 管脚和连接
注意
为了避免外部漏电流进入悬浮的输入管脚，应用例程中的复位初始化程序应该使能
芯片的上拉 / 下拉设备或将管脚设置为输出。
表 2-1. 管脚共享参数
—
1
通用输入 / 输出 (GPIO)
KBIP0
ACMP+
键盘中断 ( 只停止 / 等待唤醒 )
模拟比较输入
通用输入 / 输出 (GPIO)
KBIP1
ACMP-
4
PTA2
KBIP2
TCLK
RESET
V
PP
4
PTA3
ACMPO
BKGD
MS
键盘中断 ( 只停止 / 等待唤醒）
模拟比较输入
通用输入
键盘中断 ( 只停止 / 等待唤醒 )
模定时器时钟源
复位
V
PP
通用输出
模拟比较器输出
后台调试数据
模式选择
通用输入 / 输出 (GPIO)
KBIP4
键盘中断 ( 只停止 / 等待唤醒）
通用输入 / 输出 (GPIO)
KBIP5
键盘中断 ( 只停止 / 等待唤醒 )
管脚名称 方向
V
DD
V
SS
——
——
上拉 / 下拉
PTA0 I/O SWC PTA0
PTA1 I/O SWC PTA1
PTA2 I SWC
PTA3 I/O
5
PTA4
5
PTA5
1
SWC 是软件控制上拉 / 下拉电阻器，这个寄存器与各自端口有关。
2
任选功能首先从最低优先级被列出。例如，在 PTA0 管脚 GPIO 是最低优先级功能。 ACMP+ 是最高优先级功能。
3
当配置为 PTA3 功能是只输出。
4
当 PTA2 或 PTA3 配置为 RESET 或 BKGD/MS，各自的，上拉使能。当接上 V
5
在 6 管脚封装中这个管脚没有。使能上拉或下拉设备可以确保防止外部漏电流进入输入管脚。
3
I/O SWC PTA4
I/O SWC PTA5
可选的功能
电源
，上拉 / 下拉自动禁止。
PP
2
地
MC9RS08KA2 系列 数据手册 , 第 1 版
20 飞思卡尔半导体
第 3 章
工作模式
3.1 介绍
本章介绍了 MC9RS08KA2 系列 的工作模式 , 也详细介绍了进入每种模式、退出每种模式和每种模式的功
能。
3.2 特点
• 主动后台模式
• 等待模式 :
• CPU 关闭降低功耗
• 系统时钟继续运行
• 全电压调节被保持
• 停止模式 :
• 系统时钟被停止；电压调节器备用
• 所有内部电路保持供电用于快速恢复
3.3 运行模式
这是 MC9RS08KA2 系列正常工作模式。在复位的上升沿，当 BKGD/MS 管脚是高电平时选择这种模式。
在这种模式，CPU 执行启始地址为 $3FFD 的内部存储器开始执行代码。操作数位于 $3FFE–$3FFF 的一条
JMP 指令 ( 操作码 $BC) 必须被编程为正确的复位操作进入用户应用层。这个操作数定义在用户程序开始的地
点 , 取代 HC08/S08 系列中用于取出程序的向量。为确保 JMP 指令重新定位程序指针到正确的用户程序的起
始地址，需要用户程序负责完成。
3.4 主动后台模式
主动后台模式功能通过在 RS08 核中的后台调试控制器 (BDC) 管理。在软件调试期间 BDC 提供 分析
MCU 工作的方法。
主动后台模式通过四种方法中的任何一种可进入：
• 在上电复位 （POR）期间 BKGD/MS 管脚被拉低或发出了一条后台调试强迫复位 (BDC_RESET) 命
令
• 当 BKGD 管脚收到后台调试命令
• 当 BGND 指令被执行
• 当遇到一个 BDC 断点
进入知道后台模式后， CPU 保持悬浮状态等待串行后台命令，而不会从用户应用程序执行指令。
MC9RS08KA2 系列 数据手册 , 第 1 版
飞思卡尔半导体 21
第 3 章 工作模式
后台命令有 2 种类型：
• 无指令命令，被定义为在用户程序运行时能被发出的命令， MCU 在运行状态时能够通过 BKGD 管脚
发出。当 MCU 在主动后台模式时无指令命令也可以执行。无指令命令包括：
• 存储器存取命令
• 存储器存取与状态命令
• BACKGROUND 命令
• 主动后台命令，仅当 MCU 在主动后台模式时能被执行，包括：
• 读或写 CPU 寄存器
• 在某个时间跟踪一条用户程序指令
• 离开主动后台模式返回到用户应用程序 (GO)
主动后台模式用于 MCU 在进入运行模式之前第一时间将用户应用代码编程到 Flash 程序存储器中。当
MC9RS08KA2 系列 从飞思卡尔半导体工厂运出， Flash 程序存储器通常被擦除，因此在运行模式没有程序可
以运行，除非 Flash 程序存储器被编程。在预先编程后，主动后台模式也可以擦除和重新编程 Flash 存储器。
关于主动后台模式附加的信息，请参考此数据手册开发的支持章节。
3.5 等待模式
通过执行 WAIT 指令进入等待模式。在执行 WAIT 指令后，没有时钟提供给 CPU，进入低功耗状态。程
序计数器 (PC) 停止在 WAIT 被执行的位置。 当一个中断需求产生：
1. MCU 退出等待模式恢复工作。
2. PC 被加 1 并且取出下条指令执行。
由于没有向量被取出，用户程序需要查明唤醒 MCU 的相关中断源。
当 MCU 在等待模式，不是所有的后台调试命令都能够被使用，仅 BACKGROUND 命令和 存储器存取和
状态命令可用。存储器状态存取命令不允许存储器存取，但当 MCU 在停止或等待模式时可以报告一个错误的
标志。 BACKGROUND 命令可以从等待模式下唤醒 MCU 进入主动后台模式。
表 3-1 总结了 MCU 在等待模式下的状态。
表 3-1. 等待模式状态
Mode CPU
Wait Standby Optionally on On Optionally
Digital
Peripherals
ICS ACMP Regulator I/O Pins RTI
On States held Optionally on
on
3.6 停止模式
当系统选型寄存器的 STOPE 位被置位，执行 STOP 指令进入停止模式。在停止模式，所有 CPU 和模块
的内部时钟被停止。假如 STOPE位没有被置位，当 CPU 执行 STOP 指令时， MCU 不会进入停止模式，并
且产生一个非法指令强迫复位。
MC9RS08KA2 系列 数据手册 , 第 1 版
22 飞思卡尔半导体
表 3-2 总结了 MCU 在停止模式下的状态。
第 3 章 工作模式
表 3-2. 停止模式状态
Mode CPU
Stop Standby Standby Optionally onOptionally onStandby States held Optionally on
1
在停止模式，内部时钟源需要 IREFSTEN = 1 并且 LVDE 和 LVDSE 必须被置位才能允许工作。
2
假如需要待隙参考，进入停止模式前， SPMSC1 中的 LVDE 和 LVDSE 位必须被置位。
3
假如在 ICS 模块中的 32 kHz 可调时钟被选择用于作为 RTI 的时钟源，进入停止模式前，在 SPMSC1 中的 LVDE
和 LVDSE 位必须被置位。
Digital
Peripherals
ICS
1
ACMP
2
Regulator I/O Pins RTI
3
进入停止模式后 MCU 内的所有时钟停止。当 IREFSTEN 位被清除内部时钟源默认关闭，电压调整器进
入旁路状态。所有内部寄存器和逻辑单元的状态保持不变，如 RAM 内容。 I/O 管脚状态被钳住。
任何异步中断或实时中断，都可以退出 STOP模式。异步中断包括键盘中断，低电压检测中断或模拟比
较中断。
假如是通过复位管脚退出停止模式， MCU 将复位且程序从 $3FFD 地址开始运行。假如是通过异步中断
或实时中断退出停止模式，停止指令地址的下条指令被执行。用户程序需要查明唤醒 CPU 的相关中断源。
一个用于实时中断 (RTI)的独立的时钟源 (
≈1kHz)允许从停止模式唤醒 CPU 而不需要外部器件。当
RTIS = 000, 实时中断功能和 1 kHz 时钟源被禁止。当 1 kHz 时钟源被禁止时功耗更低，但在这种情况下，实
时中断不能将 MCU 从停止模式下唤醒。
在内部时钟源模块内可调的 32-kHz 时钟源可以用于实时中断，允许不需要外部器件就可以从停止模式唤
醒 MCU。 IREFSTEN 位置位， 32-kHz 参考时钟使能。为了在停止模式下内部时钟源能运行，进入停止模式
前， SPMSC1 寄存器中的 LVDE 和 LVDSE 位必须都置位。
3.6.1 停止模式下主动 BDM 使能
假如 BDCSCR 寄存器中的 ENBDM 位被置位，从运行模式进入后台调试模式是允许的。本数据手册的开
发支持章有这个寄存器的描述。当 MCU 进入停止模式，后台调试逻辑的系统时钟保持活动的，因此后台调试
通讯依然可能。另外，电压调整器不会进入低功耗旁路状态；它维持全部的内部调节。
在停止模式下大部分后台调试命令不能用。存储器状态存取命令不允许存储器存取。但当 MCU 在停止或
等待模式时可以报告一个错误的标志。 假如 ENBDM 位被置位， BACKGROUND 命令可以从停止模式下唤醒
MCU 进入主动后台模式。进入后台调试模式后，所有的后台命令可用。
表 3-3 总结了当进入后台模式使能时在停止模式下 MCU 的状态
表 3-3. BDM 使能停止模式状态
Mode CPU
Stop Standby Standby On Optionally
Digital
Peripherals
MC9RS08KA2 系列 数据手册 , 第 1 版
ICS ACMP Regulator I/O Pins RTI
On States held Optionally on
on
飞思卡尔半导体 23
第 3 章 工作模式
3.6.2 停止模式下低电压检测使能
当电源下降低于 LVD 电压时， LVD 系统能够产生中断或复位。假如在停止模式下 LVD 使能 ( 在
SPMSC1 寄存器中的 LVDE 和 LVDSE 位被置位 )， CPU 执行 STOP 指令时，电压调整器保持活动状态。
表 3-4 总结了当允许 LVD 产生复位时停止模式下 MCU 的状态。
表 3-4. LVD 使能停止模式状态
Mode CPU
Stop Standby Standby Optionally onOptionally
Digital
Peripherals
ICS ACMP Regulator I/O Pins RTI
on
On States held Optionally on
MC9RS08KA2 系列 数据手册 , 第 1 版
24 飞思卡尔半导体
第 4 章
存储器
4.1 存储器映象
MCU 的存储器图被划分成以下块：
• 快速存取 RAM 用于小型指令和短型指令 ($0000–$000E
• 间接数据存储 D[X] ($000E)
• 用于 D[X] 的变址寄存器 X ($000F)
• 经常使用的外设寄存器 ($0010–$001E)
• 页寄存器 ($001F)
• RAM ($0020–$004F)
• 分页窗口 ($00C0–$00FF)
• 其它外设寄存器 ($0200–$023F)
• 非易式性存储器 ($3800–$3FFF)
1
)
1. 当变址寄存器 X 内容是 $0E 时， $000E 的物理 RAM 能通过 D[X] 寄存器访问。
MC9RS08KA2 系列 数据手册 , 第 1 版
飞思卡尔半导体 25
D[X]
REGISTER X
FAST ACCESS RAM
14 BYTES
FREQUENTLY USED REGISTERS
HIGH PAGE REGISTERS
$000E
$000F
$0000
$000D
$0010
$001E
$0200
$023F
RAM
48 BYTES
$0020
$004F
PAGING WINDOW
$00C0
$00FF
FLASH
$3800
$3FFB
2044 BYTES
UNIMPLEMENTED
UNIMPLEMENTED
NVOPT
$3FFC
$3FFD
$3FFF
FLASH
PAGESEL
$001F
UNIMPLEMENTED
PAGE REGISTER
$00
$08 (reset value)
$E0
CONTENT
第 4 章 存储器
图 4-1. MC9RS08KA2 存储器映象
4.2 无效存储器
在一个无效存储器地址试图存取数据或指令将会导致复位。
26 飞思卡尔半导体
MC9RS08KA2 系列 数据手册 , 第 1 版
第 4 章 存储器
D[X]
Register X
Content of this location can be accessed via D[X]
$000E
$000F
$00FF
Address indicated in
$0100
寄存器 X 能表示位于
$0000–$00FF
Register X
$0000
间的任何位置
4.3 变址 / 间接寻址
寄存器 D[X]和寄存器 X 一起实现间接数据存取。寄存器 D[X] 被映射地址 $000E. 寄存器 X 位于地址
$000F. 当寄存器 D[X] 被存取时这个 8 位寄存器 X 包含了被使用的地址。 复位后寄存器 X 被清零。通过编程寄
存器 X，位于第一页 ($0000–$00FF) 内的任何位置都能够通过 D[X] 被读 / 写。图 4-2 显示了 D[X] 和寄存器 X
的相对关系。例如，当寄存器 X 被写给定值， HC08/S08 语句 lda ,x 相当于 RS08 的语句 lda D[X] 。
$000E 物理位置在 RAM 区，当寄存器 X 的值是 $0E 时，通过 D[X] 访问这个地址获得 $000 E RAM 的内
容。 $000F 物理位置是寄存器 X 自身。通过 D[X] 读取这个地址获得寄存器 X 的内容；写这个地址修改寄存器
X。
4.4 RAM 和寄存器地址和位分配
码被编码为一个单字节。
式指令，操作数与操作码被编码为一个单字节。
飞思卡尔半导体 27
图 4-2. 间接寻址寄存器
使用小型、短型、直接寻址方式指令能访问直接存取 RAM 空间。对于小型寻址方式指令，操作数与操作
为了完成更快载入、存储和清除工作，频繁使用的寄存器可以使用短型寻址方式指令。对于短型寻址方
MC9RS08KA2 系列 数据手册 , 第 1 版
第 4 章 存储器
表 4-1. 寄存器总结
地址 寄存器名称
$0000–
$000D
$000E D[X]
1
位 7654321位 0
Fast Access RAM
Bit 7654321Bit 0
$000F X Bit 7654321Bit 0
$0010 PTAD
0 0 PTAD5 PTAD4 PTAD3 PTAD2 PTAD1 PTAD0
$0011 PTADD 0 0 PTADD5 PTADD4 0 0 PTADD1 PTADD0
$0012 Unimplemented
— — — — — — — —
$0013 ACMPSC ACME ACBGS ACF ACIE ACO ACOPE ACMOD
$0014 ICSC1
$0015 ICSC2 BDIV
0CLKS0 0 0 0 0IREFSTEN
0 0LP0 0 0
$0016 ICSTRM TRIM
$0017 ICSSC
$0018 MTIMSC TOF TOIE TRST TSTP
$0019 MTIMCLK
0 0 0 0 0CLKST0FTRIM
0 0 0 0
0 0CLKS PS
$001A MTIMCNT COUNT
$001B MTIMMOD MOD
$001C KBISC
0 0 0 0 KBF KBACK KBIE KBIMOD
$001D KBIPE — — KBIPE5 KBIPE4 — KBIPE2 KBIPE1 KBIPE0
$001E KBIES
— — KBEDG5 KBEDG4 — KBEDG2 KBEDG1 KBEDG0
$001F PAGESEL AD13 AD12 AD11 AD10 AD9 AD8 AD7 AD6
$0020–
$004F
$0050–
$00BF
Unimplemented
— — — — — — — —
RAM
$00C0
–
Paging Window
$00FF
$0100–
$01FF
$0200 SRS POR PIN COP ILOP ILAD
$0201 SOPT COPE COPT STOPE
$0202 SIP1
$0203 Unimplemented
$0204 Reserved
$0205 Unimplemented
Unimplemented
— — — — — — — —
0LVD0
0 0 0 BKGDPE RSTPE
— — — KBI ACMP MTIM RTI LVD
— — — — — — — —
— — — — — — — —
— — — — — — — —
$0206 SDIDH REV3 REV2 REV1 REV0 ID
$0207 SDIDL ID
$0208 SR TISC RTIF RTIACK RTICLKS RTIE
$0209 SPMSC1 LVDF LVDACK LVDIE LVDRE LVDSE LVDE
$020A Reserved
$020B Reserved
— — — — — — — —
— — — — — — — —
0RTIS
0BGBE
= Unimplemented or Reserved
MC9RS08KA2 系列 数据手册 , 第 1 版
28 飞思卡尔半导体
表 4-1. 寄存器总结 (continued)
第 4 章 存储器
地址 寄存器名称
$020C
–
$020F
$0210 FOPT 0 0 0 0 0 0 0 SECD
$0211 FLCR
$0212–
$0213
$0214–
$021F
$0220 PTAPE 0 0 PTAPE5 PTAPE4 0 PTAPE2 PTAPE1 PTAPE0
$0221 PTAPUD
$0222 PTASE 0 0 PTASE5 PTASE4 PTASE3 0 PTASE1 PTASE0
$0223–
$023F
$3FF8 Reserved — — — — — — — —
$3FF9 Reserved
$3FFA2Reserved Reserved for Room Temperature ICS Trim
$3FFB
$3FFC NVOPT
1
2
Unimplemented
Reserved
Unimplemented
Unimplemented
2
Reserved Reserved FTRIM
当变址寄存器 X 内容是 $0E，在 $000E 的物理 RAM 能通过 D[X] 寄存器访问。
假如使用的 MCU 未调整， $3FFA 和 $3FFB 可以被应用程序载入。
位 7654321位 0
— — — — — — — —
0 0 0 0 HVEN MASS 0PGM
— — — — — — — —
—
—
0 0 PTAPUD5 PTAPUD4 0 PTAPUD2 PTAPUD1 PTAPUD0
— — — — — — — —
— — — — — — — —
0 0 0 0 0 0 0 SECD
—
—
= Unimplemented or Reserved
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
4.5 RAM
此芯片包含两个区域的静态 RAM。从 $0000 到 $000D 的区域可以通过更高效的小型寻址方式指令和短
型寻址方式指令直接访问。当寄存器 X 值是 $0E 时，可以通过 D[X] 寄存器访问位于 $000E 的 RAM 值。或当
PAGESEL 寄存器值是 $00 时通过位于 $00CE 的分页窗口访问。第二个 RAM 区域从 $0020 到 $0040，它能
通过直接寻址方式指令访问。
当 MCU 在低功耗等待和停止模式时 RAM 保持数据。当给 RAM 供电的电压没有下降到低于维持 RAM 所
需的最小值时，任何复位都不会影响 RAM 数据 。
4.6 Flash
Flash 存储器主要用于存储程序。 在编译成功后，在线编程允许应用程序下载到 Flash 存储器中。通过单
线后台调试接口编程到整个空间是可以的。由于此芯片没有包括在线电压泵，在编程和擦除工作时需要外部
V
PP 。
4.6.1 特点
Flash 存储器特点包括：
• 在典型电压和温度下超过 1000 次编程 / 擦除。
• Flash 安全特性
MC9RS08KA2 系列 数据手册 , 第 1 版
飞思卡尔半导体 29
第 4 章 存储器
4.6.2 Flash 编程步骤
基于行编程 Flash 存储器。一行由 64 个连续字节组成，起始地址为 $3X00, $3X40, $3X80, 或 $3XC0。
使用下列步骤编程一行 Flash存储器：
1. 加外部电压 V
PP
。
2. PGM 位置位。这用于配置编程的存储器和允许锁住编程的地址和数据。
3. 写任何数据到任何 Flash 位置，经过高页存取窗口，内部的行地址范围被编程 ( 数据写操作之前，
PAGESEL 寄存器必须配置正确去映射高页存取窗口到相关的 Flash 行 )。
4. 延时 t
nvs
。
5. HVEN 位置位。
6. 延时 t
pgs
。
7. 写数据到被编程的 Flash 空间。
8. 延时 t
prog
。
9. 重复步骤 7 和 8 直到行内所有字节编程完毕。
10. PGM 位清零。
11. 延时 t
nvh
。
12. HVEN 位清零。
13. 延时 t
14. 去除外部电压 V
后，存储器又能在读方式下访问。
rcv
。
PP
这个编程顺序重复到整个存储器，直到所有的数据被烧写。
注意
Flash 存储器不能被 Flash 空间内的代码执行编程或擦除。为了编程或擦除
Flash，必须来自 RAM 或 BDC 的命令才能执行。在擦除或编程过程中，用户代码
不能进入等待或停止模式。
这些操作必须在以上规定的步骤执行；其它一些不相干的操作可能在这些步骤之间
出现。
4.6.3 Flash 块擦除操作
用下面步骤块擦除整个 Flash 存储器：
。
PP
。
PP
。
MC9RS08KA2 系列 数据手册 , 第 1 版
1. 加外部电压 V
2. 在 Flash 控制寄存器 MASS 位置位；
3. 写任何数据到任何 Flash 位置，通过高页存取窗口 $00C0–$00FF.。 (数据写操作之前， PAGESEL 寄
存器必须配置正确去映射高页存取窗口任何 Flash位置 )。
4. 延时 t
nvs
。
5. HVEN 位置位。
6. 延时 t
me
。
7. MASS 位清零。
8. 延时 t
nvh1
9. HVEN 位清零。
10. 延时 t
, 后，存储器又能在读模式下访问。
rcv
11. 去除外部电压 V
30 飞思卡尔半导体
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