Freescale MC9S12C, MC9S12GC DATA SHEET
MC9S12C Family
Data Sheet
Also covers
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HCS12
Microcontrollers
MC9S12C Family
Rev. 1.15
7/2005
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Revision History
Date
June, 2005 01.14 New Book
July, 2005 01.15
Revision
Level
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Description
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MC9S12C128 Data Sheet, Rev. 1.15
4 Freescale Semiconductor
Chapter 1 Device Overview. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19
Chapter 2 Port Integration Module (PIM9C32) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .75
Chapter 3 Module Mapping Control (MMCV4) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .111
Chapter 4 Multiplexed External Bus Interface (MEBIV3) . . . . . . . . . . . .131
Chapter 5 Interrupt (INTV1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .161
Chapter 6 Background Debug Module (BDMV4) . . . . . . . . . . . . . . . . . .169
Chapter 7 Debug Module (DBGV1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .195
Chapter 8 Analog-to-Digital Converter (ATD10B8CV2) . . . . . . . . . . . . .229
Chapter 9 Clocks and Reset Generator (CRGV4) . . . . . . . . . . . . . . . . . .255
Chapter 10 128 Kbyte Flash Module (S12FTS128K1V2). . . . . . . . . . . . . .291
Chapter 11 Freescale’s Scalable Controller Area Network (MSCANV2) 325
Chapter 12 Oscillator (OSCV2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .379
Chapter 13 Pulse-Width Modulator (PWM8B6CV1) . . . . . . . . . . . . . . . . .383
Chapter 14 Serial Communications Interface (S12SCIV2) . . . . . . . . . . . .419
Chapter 15 Serial Peripheral Interface (SPIV3) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .449
Chapter 16 Timer Module (TIM16B8CV1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .471
Chapter 17 Dual Output Voltage Regulator (VREG3V3V2) . . . . . . . . . . .497
Appendix A Electrical Characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .505
Appendix B Emulation Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .537
Appendix C Package Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .539
Appendix D Derivative Differences . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .543
Appendix E Ordering Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .544
MC9S12C128 Data Sheet, Rev. 1.15
Freescale Semiconductor 5
MC9S12C128 Data Sheet, Rev. 1.15
6 Freescale Semiconductor
Chapter 1Device Overview
1.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
1.1.1 Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
1.1.2 Modes of Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21
1.1.3 Block Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
1.2 Memory Map and Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
1.2.1 Device Memory Map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
1.2.2 Detailed Register Map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
1.2.3 Part ID Assignments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .47
1.3 Signal Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
1.3.1 Device Pinouts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
1.3.2 Signal Properties Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
1.3.3 Pin Initialization for 48- and 52-Pin LQFP Bond Out Versions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
1.3.4 Detailed Signal Descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
1.3.5 Power Supply Pins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .58
1.4 System Clock Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
1.5 Modes of Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
1.5.1 Chip Configuration Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
1.5.2 Security . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
1.5.3 Low-Power Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
1.6 Resets and Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
1.6.1 Vectors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
1.6.2 Resets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
1.7 Device Specific Information and Module Dependencies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
1.7.1 PPAGE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
1.7.2 BDM Alternate Clock . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
1.7.3 Extended Address Range Emulation Implications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
1.7.4 VREGEN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
1.7.5 V
DD1
, V
1.7.6 Clock Reset Generator And VREG Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
1.7.7 Analog-to-Digital Converter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
1.7.8 MODRR Register Port T And Port P Mapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
1.7.9 Port AD Dependency On PIM And ATD Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
1.8 Recommended Printed Circuit Board Layout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
DD2
, V
SS1
, V
SS2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
Chapter 2
Port Integration Module (PIM9C32) Block Description
2.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
2.1.1 Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
2.1.2 Block Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
MC9S12C128 Data Sheet, Rev. 1.15
Freescale Semiconductor 7
2.2 Signal Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
2.3 Memory Map and Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
2.3.1 Module Memory Map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
2.3.2 Register Descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .81
2.4 Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
2.4.1 Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
2.4.2 Port Descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
2.4.3 Port A, B, E and BKGD Pin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
2.4.4 External Pin Descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
2.4.5 Low Power Options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
2.5 Initialization Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
2.5.1 Reset Initialization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
2.6 Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
2.6.1 Interrupt Sources . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
2.6.2 Recovery from STOP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
2.7 Application Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
Chapter 3
Module Mapping Control (MMCV4) Block Description
3.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
3.1.1 Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
3.1.2 Modes of Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
3.2 External Signal Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
3.3 Memory Map and Register Definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
3.3.1 Module Memory Map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
3.3.2 Register Descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
3.4 Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124
3.4.1 Bus Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124
3.4.2 Address Decoding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124
3.4.3 Memory Expansion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
Chapter 4
Multiplexed External Bus Interface (MEBIV3)
Block Description
4.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
4.1.1 Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
4.1.2 Modes of Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
4.2 External Signal Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
4.3 Memory Map and Register Definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136
4.3.1 Module Memory Map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136
4.3.2 Register Descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137
4.4 Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153
4.4.1 Detecting Access Type from External Signals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153
4.4.2 Stretched Bus Cycles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154
MC9S12C128 Data Sheet, Rev. 1.15
8 Freescale Semiconductor
4.4.3 Modes of Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154
4.4.4 Internal Visibility . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159
4.4.5 Low-Power Options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159
Chapter 5
Interrupt (INTV1) Block Description
5.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161
5.1.1 Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162
5.1.2 Modes of Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162
5.2 External Signal Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163
5.3 Memory Map and Register Definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163
5.3.1 Module Memory Map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163
5.3.2 Register Descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163
5.4 Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165
5.4.1 Low-Power Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166
5.5 Resets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166
5.6 Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166
5.6.1 Interrupt Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166
5.6.2 Highest Priority I-Bit Maskable Interrupt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166
5.6.3 Interrupt Priority Decoder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167
5.7 Exception Priority . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167
Chapter 6
Background Debug Module (BDMV4) Block Description
6.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169
6.1.1 Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169
6.1.2 Modes of Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170
6.2 External Signal Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170
6.2.1 BKGD — Background Interface Pin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171
6.2.2
6.2.3
6.3 Memory Map and Register Definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172
6.3.1 Module Memory Map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172
6.3.2 Register Descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173
6.4 Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178
6.4.1 Security . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178
6.4.2 Enabling and Activating BDM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178
6.4.3 BDM Hardware Commands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179
6.4.4 Standard BDM Firmware Commands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180
6.4.5 BDM Command Structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181
6.4.6 BDM Serial Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183
6.4.7 Serial Interface Hardware Handshake Protocol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186
6.4.8 Hardware Handshake Abort Procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188
6.4.9 SYNC — Request Timed Reference Pulse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191
TAGHI — High Byte Instruction Tagging Pin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171
TAGLO — Low Byte Instruction Tagging Pin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171
MC9S12C128 Data Sheet, Rev. 1.15
Freescale Semiconductor 9
6.4.10 Instruction Tracing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191
6.4.11 Instruction Tagging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192
6.4.12 Serial Communication Time-Out . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192
6.4.13 Operation in Wait Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193
6.4.14 Operation in Stop Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193
Chapter 7
Debug Module (DBGV1) Block Description
7.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195
7.1.1 Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195
7.1.2 Modes of Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197
7.1.3 Block Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197
7.2 External Signal Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199
7.3 Memory Map and Register Definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200
7.3.1 Module Memory Map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200
7.3.2 Register Descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200
7.4 Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216
7.4.1 DBG Operating in BKP Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216
7.4.2 DBG Operating in DBG Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 218
7.4.3 Breakpoints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 225
7.5 Resets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 226
7.6 Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 226
Chapter 8
Analog-to-Digital Converter (ATD10B8CV2)
Block Description
8.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 229
8.1.1 Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 229
8.1.2 Modes of Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 229
8.1.3 Block Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 230
8.2 Signal Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231
8.2.1 AN7 / ETRIG / PAD7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231
8.2.2 AN6 / PAD6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231
8.2.3 AN5 / PAD5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231
8.2.4 AN4 / PAD4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231
8.2.5 AN3 / PAD3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231
8.2.6 AN2 / PAD2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231
8.2.7 AN1 / PAD1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231
8.2.8 AN0 / PAD0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231
8.2.9 V
8.2.10 V
8.3 Memory Map and Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232
8.3.1 Module Memory Map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232
8.3.2 Register Descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 236
, V
RH
RL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231
, V
DDA
SSA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231
MC9S12C128 Data Sheet, Rev. 1.15
10 Freescale Semiconductor
8.4 Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251
8.4.1 Analog Sub-block . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251
8.4.2 Digital Sub-block . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 252
8.5 Resets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253
8.6 Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253
Chapter 9
Clocks and Reset Generator (CRGV4) Block Description
9.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255
9.1.1 Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255
9.1.2 Modes of Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 256
9.1.3 Block Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 256
9.2 External Signal Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257
9.2.1 V
DDPLL
, V
SSPLL
9.2.2 XFC — PLL Loop Filter Pin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257
9.2.3
RESET — Reset Pin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 258
9.3 Memory Map and Register Definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 258
9.3.1 Module Memory Map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 258
9.3.2 Register Descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 259
9.4 Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 270
9.4.1 Phase Locked Loop (PLL) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 270
9.4.2 System Clocks Generator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 273
9.4.3 Clock Monitor (CM) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 274
9.4.4 Clock Quality Checker . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 274
9.4.5 Computer Operating Properly Watchdog (COP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 276
9.4.6 Real-Time Interrupt (RTI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 276
9.4.7 Modes of Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 277
9.4.8 Low-Power Operation in Run Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 278
9.4.9 Low-Power Operation in Wait Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 278
9.4.10 Low-Power Operation in Stop Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 282
9.5 Resets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 286
9.5.1 Clock Monitor Reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 288
9.5.2 Computer Operating Properly Watchdog (COP) Reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 288
9.5.3 Power-On Reset, Low Voltage Reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 289
9.6 Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 290
9.6.1 Real-Time Interrupt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 290
9.6.2 PLL Lock Interrupt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 290
9.6.3 Self-Clock Mode Interrupt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 290
— PLL Operating Voltage, PLL Ground . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257
Chapter 10
128 Kbyte Flash Module (S12FTS128K1V2)
10.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 291
10.1.1 Glossary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 291
10.1.2 Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 291
MC9S12C128 Data Sheet, Rev. 1.15
Freescale Semiconductor 11
10.1.3 Modes of Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 292
10.1.4 Block Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 292
10.2 External Signal Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 292
10.3 Memory Map and Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 293
10.3.1 Module Memory Map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 293
10.3.2 Register Descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 296
10.4 Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 308
10.4.1 Flash Command Operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 308
10.4.2 Operating Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 322
10.4.3 Flash Module Security . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 322
10.4.4 Flash Reset Sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 324
10.4.5 Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 324
Chapter 11
Freescale’s Scalable Controller Area Network (MSCANV2) Block Description
11.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 325
11.1.1 Block Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 326
11.1.2 Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 326
11.1.3 Modes of Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 327
11.2 External Signal Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 327
11.2.1 RXCAN — CAN Receiver Input Pin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 327
11.2.2 TXCAN — CAN Transmitter Output Pin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 327
11.2.3 CAN System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 327
11.3 Memory Map and Register Definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 328
11.3.1 Module Memory Map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 328
11.3.2 Register Descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 330
11.3.3 Programmer’s Model of Message Storage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 351
11.4 Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 360
11.4.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 360
11.4.2 Message Storage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 361
11.4.3 Identifier Acceptance Filter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 364
11.4.4 Timer Link . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 370
11.4.5 Modes of Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 371
11.4.6 Low-Power Options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 371
11.4.7 Reset Initialization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 376
11.4.8 Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 376
11.5 Initialization/Application Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 378
11.5.1 MSCAN initialization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 378
Chapter 12
Oscillator (OSCV2) Block Description
12.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 379
12.1.1 Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 379
12.1.2 Modes of Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 379
MC9S12C128 Data Sheet, Rev. 1.15
12 Freescale Semiconductor
12.2 External Signal Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 380
12.2.1 V
DDPLL
and V
SSPLL
— PLL Operating Voltage, PLL Ground . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 380
12.2.2 EXTAL and XTAL — Clock/Crystal Source Pins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 380
12.2.3 XCLKS — Colpitts/Pierce Oscillator Selection Signal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 381
12.3 Memory Map and Register Definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 382
12.4 Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 382
12.4.1 Amplitude Limitation Control (ALC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 382
12.4.2 Clock Monitor (CM) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 382
12.5 Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 382
Chapter 13
Pulse-Width Modulator (PWM8B6CV1) Block Description
13.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 383
13.1.1 Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 383
13.1.2 Modes of Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 383
13.1.3 Block Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 384
13.2 External Signal Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 384
13.2.1 PWM5 — Pulse Width Modulator Channel 5 Pin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 384
13.2.2 PWM4 — Pulse Width Modulator Channel 4 Pin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 384
13.2.3 PWM3 — Pulse Width Modulator Channel 3 Pin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 384
13.2.4 PWM2 — Pulse Width Modulator Channel 2 Pin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 385
13.2.5 PWM1 — Pulse Width Modulator Channel 1 Pin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 385
13.2.6 PWM0 — Pulse Width Modulator Channel 0 Pin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 385
13.3 Memory Map and Register Definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 385
13.3.1 Module Memory Map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 385
13.3.2 Register Descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 387
13.4 Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 407
13.4.1 PWM Clock Select . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 407
13.4.2 PWM Channel Timers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 410
13.5 Resets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 417
13.6 Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 417
Chapter 14
Serial Communications Interface (S12SCIV2)
Block Description
14.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 419
14.1.1 Glossary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 419
14.1.2 Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 419
14.1.3 Modes of Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 420
14.1.4 Block Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 421
14.2 External Signal Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 421
14.2.1 TXD-SCI Transmit Pin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 421
14.2.2 RXD-SCI Receive Pin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 421
14.3 Memory Map and Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 422
MC9S12C128 Data Sheet, Rev. 1.15
Freescale Semiconductor 13
14.3.1 Module Memory Map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 422
14.3.2 Register Descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 422
14.4 Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 430
14.4.1 Data Format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 431
14.4.2 Baud Rate Generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 432
14.4.3 Transmitter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 433
14.4.4 Receiver . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 436
14.4.5 Single-Wire Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 445
14.4.6 Loop Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 445
14.5 Initialization Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 445
14.5.1 Reset Initialization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 445
14.5.2 Interrupt Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 446
14.5.3 Recovery from Wait Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 447
Chapter 15
Serial Peripheral Interface (SPIV3) Block Description
15.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 449
15.1.1 Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 449
15.1.2 Modes of Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 449
15.1.3 Block Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 450
15.2 External Signal Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 450
15.2.1 MOSI — Master Out/Slave In Pin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 450
15.2.2 MISO — Master In/Slave Out Pin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 451
15.2.3
15.2.4 SCK — Serial Clock Pin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 451
15.3 Memory Map and Register Definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 451
15.3.1 Module Memory Map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 451
15.3.2 Register Descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 452
15.4 Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 459
15.4.1 Master Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 460
15.4.2 Slave Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 461
15.4.3 Transmission Formats . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 462
15.4.4 SPI Baud Rate Generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 465
15.4.5 Special Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 466
15.4.6 Error Conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 467
15.4.7 Operation in Run Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 468
15.4.8 Operation in Wait Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 468
15.4.9 Operation in Stop Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 468
15.5 Reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 469
15.6 Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 469
15.6.1 MODF . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 469
15.6.2 SPIF . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 469
15.6.3 SPTEF . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 469
SS — Slave Select Pin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 451
MC9S12C128 Data Sheet, Rev. 1.15
14 Freescale Semiconductor
Chapter 16
Timer Module (TIM16B8CV1) Block Description
16.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 471
16.1.1 Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 471
16.1.2 Modes of Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 471
16.1.3 Block Diagrams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 472
16.2 External Signal Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 474
16.2.1 IOC7 — Input Capture and Output Compare Channel 7 Pin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 474
16.2.2 IOC6 — Input Capture and Output Compare Channel 6 Pin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 474
16.2.3 IOC5 — Input Capture and Output Compare Channel 5 Pin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 474
16.2.4 IOC4 — Input Capture and Output Compare Channel 4 Pin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 474
16.2.5 IOC3 — Input Capture and Output Compare Channel 3 Pin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 474
16.2.6 IOC2 — Input Capture and Output Compare Channel 2 Pin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 475
16.2.7 IOC1 — Input Capture and Output Compare Channel 1 Pin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 475
16.2.8 IOC0 — Input Capture and Output Compare Channel 0 Pin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 475
16.3 Memory Map and Register Definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 475
16.3.1 Module Memory Map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 475
16.3.2 Register Descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 477
16.4 Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 491
16.4.1 Prescaler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 492
16.4.2 Input Capture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 493
16.4.3 Output Compare . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 493
16.4.4 Pulse Accumulator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 493
16.4.5 Event Counter Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 494
16.4.6 Gated Time Accumulation Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 494
16.5 Resets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 494
16.6 Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 494
16.6.1 Channel [7:0] Interrupt (C[7:0]F) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 495
16.6.2 Pulse Accumulator Input Interrupt (PAOVI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 495
16.6.3 Pulse Accumulator Overflow Interrupt (PAOVF) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 495
16.6.4 Timer Overflow Interrupt (TOF) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 495
Chapter 17
Dual Output Voltage Regulator (VREG3V3V2)
Block Description
17.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 497
17.1.1 Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 497
17.1.2 Modes of Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 497
17.1.3 Block Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 498
17.2 External Signal Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 499
17.2.1 V
17.2.2 V
17.2.3 V
17.2.4 V
Freescale Semiconductor 15
, V
DDR
, V
DDA
, VSS — Regulator Output1 (Core Logic) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 500
DD
DDPLL
— Regulator Power Input . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 499
SSR
— Regulator Reference Supply . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 499
SSA
, V
— Regulator Output2 (PLL) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 500
SSPLL
MC9S12C128 Data Sheet, Rev. 1.15
17.2.5 V
REGEN
— Optional Regulator Enable . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 500
17.3 Memory Map and Register Definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 500
17.3.1 Module Memory Map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 500
17.3.2 Register Descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 501
17.4 Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 501
17.4.1 REG — Regulator Core . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 502
17.4.2 Full-Performance Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 502
17.4.3 Reduced-Power Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 502
17.4.4 LVD — Low-Voltage Detect . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 502
17.4.5 POR — Power-On Reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 502
17.4.6 LVR — Low-Voltage Reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 502
17.4.7 CTRL — Regulator Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 502
17.5 Resets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 503
17.5.1 Power-On Reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 503
17.5.2 Low-Voltage Reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 503
17.6 Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 503
17.6.1 LVI — Low-Voltage Interrupt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 503
Appendix A
Electrical Characteristics
A.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 505
A.1.1 Parameter Classification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 505
A.1.2 Power Supply . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 505
A.1.3 Pins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 506
A.1.4 Current Injection. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 506
A.1.5 Absolute Maximum Ratings. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 507
A.1.6 ESD Protection and Latch-up Immunity. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 508
A.1.7 Operating Conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 509
A.1.8 Power Dissipation and Thermal Characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 510
A.1.9 I/O Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 512
A.1.10 Supply Currents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 513
A.2 ATD Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 516
A.2.1 ATD Operating Characteristics In 5V Range. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 516
A.2.2 ATD Operating Characteristics In 3.3V Range . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 517
A.2.3 Factors Influencing Accuracy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 517
A.2.4 ATD Accuracy (5V Range) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 518
A.2.5 ATD Accuracy (3.3V Range). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 519
A.3 MSCAN. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 521
A.4 Reset, Oscillator and PLL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 521
A.4.1 Startup. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 521
A.4.2 Oscillator. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 522
A.4.3 Phase Locked Loop. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 524
A.5 NVM, Flash, and EEPROM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 527
A.5.1 NVM Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 527
A.5.2 NVM Reliability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 530
MC9S12C128 Data Sheet, Rev. 1.15
16 Freescale Semiconductor
A.6 SPI. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 531
A.6.1 Master Mode. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 531
A.6.2 Slave Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 533
A.7 Voltage Regulator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 535
A.7.1 Voltage Regulator Operating Conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 535
A.7.2 Chip Power-up and LVI/LVR Graphical Explanation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 535
A.7.3 Output Loads. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 536
Appendix B
Emulation Information
B.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 537
B.1.1 PK[2:0] / XADDR[16:14]. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 538
Appendix C
Package Information
C.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 539
C.1.1 80-Pin QFP Package . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 540
C.1.2 52-Pin LQFP Package. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 541
C.1.3 48-Pin LQFP Package. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 542
Appendix D
Derivative Differences
Appendix E
Ordering Information
MC9S12C128 Data Sheet, Rev. 1.15
Freescale Semiconductor 17
MC9S12C128 Data Sheet, Rev. 1.15
18 Freescale Semiconductor
Chapter 1 Device Overview
1.1 Introduction
The MC9S12C-Family and the MC9S12GC Family are 48/52/80 pin Flash-based industrial/automotive
network control MCU families, which deliver the power and flexibility of the 16-bit core (CPU12) family
to a whole new range of cost and space sensitive, general purpose industrial and automotive network
applications. All MC9S12C-Family and MC9S12GC Family members are comprised of standard on-chip
peripherals including a 16-bit central processing unit (CPU12), up to 128K bytes of Flash EEPROM, up
to 4K bytes of RAM, an asynchronous serial communications interface (SCI), a serial peripheral interface
(SPI), an 8-channel 16-bit timer module (TIM), a 6-channel 8-bit pulse width modulator (PWM), an 8channel, 10-bit analog-to-digital converter (ADC). The MC9S12C-Family members also feature a CAN
2.0 A, B software compatible module (MSCAN12). All family members feature full 16-bit data paths
throughout. The inclusion of a PLL circuit allows power consumption and performance to be adjusted to
suit operational requirements. In addition to the I/O ports availablein each module, up to 10dedicated I/O
port bits are available with wake-up capability from stop or wait mode. The devices are available in 48-,
52-, and 80-pin QFP packages, with the 80-pin version pin compatible to the HCS12 A, B, and D Family
derivatives.
1.1.1 Features
• 16-bit HCS12 core:
— HCS12 CPU
– Upward compatible with M68HC11 instruction set
– Interrupt stacking and programmer’s model identical to M68HC11
– Instruction queue
– Enhanced indexed addressing
— MMC (memory map and interface)
— INT (interrupt control)
— BDM (background debug mode)
— DBG12 (enhanced debug12 module, including breakpoints and change-of-flow trace buffer)
— MEBI (multiplexed expansion bus interface) available only in 80-pin package version
• Wake-up interrupt inputs:
— Up to 12 port bits available for wake up interrupt function with digital filtering
MC9S12C128 Data Sheet, Rev. 1.15
Freescale Semiconductor 19
Chapter 1 Device Overview
• Memory options:
— 16K or 32Kbyte Flash EEPROM (erasable in 512-byte sectors)
64K, 96K, or 128Kbyte Flash EEPROM (erasable in 1024-byte sectors)
— 1K, 2K, or 4K Byte RAM
• Analog-to-digital converters:
— One 8-channel module with 10-bit resolution
— External conversion trigger capability
• Available on MC9S12C Family:
— One 1M bit per second, CAN 2.0 A, B software compatible module
— Five receive and three transmit buffers
— Flexible identifier filter programmable as 2 x 32 bit, 4 x 16 bit, or 8 x 8 bit
— Four separate interrupt channels for Rx, Tx, error, and wake-up
— Low-pass filter wake-up function
— Loop-back for self test operation
• Timer module (TIM):
— 8-channel timer
— Each channel configurable as either input capture or output compare
— Simple PWM mode
— Modulo reset of timer counter
— 16-bit pulse accumulator
— External event counting
— Gated time accumulation
• PWM module:
— Programmable period and duty cycle
— 8-bit 6-channel or 16-bit 3-channel
— Separate control for each pulse width and duty cycle
— Center-aligned or left-aligned outputs
— Programmable clock select logic with a wide range of frequencies
— Fast emergency shutdown input
• Serial interfaces:
— One asynchronous serial communications interface (SCI)
— One synchronous serial peripheral interface (SPI)
• CRG (clock reset generator module)
— Windowed COP watchdog
— Real time interrupt
— Clock monitor
— Pierce or low current Colpitts oscillator
— Phase-locked loop clock frequency multiplier
— Limp home mode in absence of external clock
— Low power 0.5MHz to 16MHz crystal oscillator reference clock
MC9S12C128 Data Sheet, Rev. 1.15
20 Freescale Semiconductor
• Operating frequency:
— 32MHz equivalent to 16MHz bus speed for single chip
— 32MHz equivalent to 16MHz bus speed in expanded bus modes
— Option of 9S12C Family: 50MHz equivalent to 25MHz bus speed
— All 9S12GC Family members allow a 50MHz operating frequency.
• Internal 2.5V regulator:
— Supports an input voltage range from 2.97V to 5.5V
— Low power mode capability
— Includes low voltage reset (LVR) circuitry
— Includes low voltage interrupt (LVI) circuitry
• 48-pin LQFP, 52-pin LQFP, or 80-pin QFP package:
— Up to 58 I/O lines with 5V input and drive capability (80-pin package)
— Up to 2 dedicated 5V input only lines (IRQ, XIRQ)
— 5V 8 A/D converter inputs and 5V I/O
• Development support:
— Single-wire background debug™ mode (BDM)
— On-chip hardware breakpoints
— Enhanced DBG12 debug features
Chapter 1 Device Overview
1.1.2 Modes of Operation
User modes (expanded modes are only available in the 80-pin package version).
• Normal and emulation operating modes:
— Normal single-chip mode
— Normal expanded wide mode
— Normal expanded narrow mode
— Emulation expanded wide mode
— Emulation expanded narrow mode
• Special operating modes:
— Special single-chip mode with active background debug mode
— Special test mode (Freescale use only)
— Special peripheral mode (Freescale use only)
• Low power modes:
— Stop mode
— Pseudo stop mode
— Wait mode
MC9S12C128 Data Sheet, Rev. 1.15
Freescale Semiconductor 21
Chapter 1 Device Overview
1.1.3 Block Diagram
V
V
V
BKGD
V
DDPLL
V
SSPLL
EXTAL
XTAL
RESET
TEST/V
V
V
V
V
V
XFC
PE0
PE1
PE2
PE3
PE4
PE5
PE6
PE7
SSR
DDR
DDX
SSX
DD2
SS2
DD1
SS1
V
DDA
V
SSA
V
RH
Voltage Regulator
V
RL
AN0
ATD
16K, 32K, 64K, 96K, 128K Byte Flash
AN1
AN2
AN3
AN4
AN5
AN6
AN7
MUX
MODC
PLL
PTE
1K, 2K, 4K Byte RAM
Background
Debug12 Module
Clock and
Reset
Generation
Module
XIRQ
IRQ
R/W
LSTRB/TAGLO
ECLK
DDRE
MODA/IPIPE0
HCS12
CPU
COP Watchdog
Clock Monitor
Periodic Interrupt
System
Integration
Module
(SIM)
Timer
Module
PWM
Module
IOC0
IOC1
IOC2
IOC3
IOC4
IOC5
IOC6
IOC7
PW0
PW1
PW2
PW3
PW4
PW5
MODB/IPIPE1
NOACC/XCLKS
PP
Keypad Interrupt
Key Int
Multiplexed Address/Data Bus
DDRA DDRB
PTA PTB
SCI
MSCAN is not available on the
9S12GC Family Members
MSCAN
RXD
TXD
RXCAN
TXCAN
MISO
PA4
PA3
PA 2
PA 1
PA7
PA6
PA5
PA 0
PB7
PB6
PB5
PB4
PB3
PB2
PB1
PB0
SPI
SS
MOSI
SCK
PTAD
DDRAD
PTT
DDRT
PTP
DDRP
PTJ
DDRJ
PTS
DDRS
PTM
DDRM
V
DDA
V
SSA
V
RH
V
RL
PAD0
PAD1
PAD2
PAD3
PAD4
PAD5
PAD6
PAD7
PT0
PT1
PT2
PT3
PT4
PT5
PT6
PT7
PP0
PP1
PP2
PP3
PP4
PP5
PP6
PP7
PJ6
PJ7
PS0
PS1
PS2
PS3
PM0
PM1
PM2
PM3
PM4
PM5
ADDR12
ADDR11
ADDR10
ADDR9
ADDR8
DATA11
DATA1 0
DATA9
DATA8
ADDR7
ADDR6
ADDR5
DATA4
DATA7
DATA6
DATA5
I/O Driver 5V
V
DDX
V
SSX
ADDR4
ADDR3
DATA3
ADDR2
ADDR1
DATA2
DATA1
ADDR0
Signals shown in Bold are not available on the 52 or 48 Pin Package
DATA0
Signals shown in Bold Italic are available in the 52, but not the 48 Pin Package
Voltage Regulator 5V & I/O
V
DDR
V
SSR
A/D Converter 5V
V
DDA
V
SSA
VRL is bonded internally to V
for 52- and 48-Pin packages
SSA
Multiplexed
Wide Bus
ADDR15
ADDR14
ADDR13
DATA12
DATA15
DATA14
DATA13
Internal Logic 2.5V
V
DD1,2
V
SS1,2
PLL 2.5V
V
DDPLL
V
SSPLL
Figure 1-1. MC9S12C-Family Block Diagram
MC9S12C128 Data Sheet, Rev. 1.15
22 Freescale Semiconductor
Chapter 1 Device Overview
1.2 Memory Map and Registers
1.2.1 Device Memory Map
Table 1-1 shows the deviceregister map after reset. Figure 1-2through Figure 1-6 illustrate the full device
memory map.
Table 1-1. Device Register Map Overview
Address Module Size
0x0000–0x0017 Core (ports A, B, E, modes, inits, test) 24
0x0018 Reserved 1
0x0019 Voltage regulator (VREG) 1
0x001A–0x001B Device ID register 2
0x001C–0x001F Core (MEMSIZ, IRQ, HPRIO) 4
0x0020–0x002F Core (DBG) 16
0x0030–0x0033 Core (PPAGE
0x0034–0x003F Clock and reset generator (CRG) 12
0x0040–0x006F Standard timer module (TIM) 48
0x0070–0x007F Reserved 16
0x0080–0x009F Analog-to-digital converter (ATD) 32
0x00A0–0x00C7 Reserved 40
0x00C8–0x00CF Serial communications interface (SCI) 8
0x00D0–0x00D7 Reserved 8
0x00D8–0x00DF Serial peripheral interface (SPI) 8
0x00E0–0x00FF Pulse width modulator (PWM) 32
0x0100–0x010F Flash control register 16
0x0110–0x013F Reserved 48
0x0140–0x017F Scalable controller area network (MSCAN)
0x0180–0x023F Reserved 192
0x0240–0x027F Port integration module (PIM) 64
0x0280–0x03FF Reserved 384
1. External memory paging is not supported on this device (Section 1.7.1, “PPAGE”).
2. Not available on MC9S12GC Family devices
(1)
)
(2)
4
64
MC9S12C128 Data Sheet, Rev. 1.15
Freescale Semiconductor 23
Chapter 1 Device Overview
0x0000
0x0400
0x3000
0x4000
0x8000
EXT
0xC000
0xFF00
0xFFFF
The figure shows a useful map, which is not the map out of reset. After reset the map is:
0x0000–0x03FF: Register Space
0x0000–0x0FFF: 4K RAM (only 3K visible 0x0400–0x0FFF)
Flash erase sector size is 1024 bytes
VECTORS
NORMAL
SINGLE CHIP
VECTORS
EXPANDED SPECIAL
VECTORS
SINGLE CHIP
Figure 1-2. MC9S12C128 and MC9S12GC128 User Configurable Memory Map
0x0000
0x03FF
0x0000
0x3FFF
0x3000
0x3FFF
0x4000
0x7FFF
0x8000
0xBFFF
0xC000
0xFFFF
0xFF00
0xFFFF
1K Register Space
Mappable to any 2K Boundary
16K Fixed Flash EEPROM
4K Bytes RAM
Mappable to any 4K Boundary
16K Fixed Flash EEPROM
16K Page Window
8 * 16K Flash EEPROM Pages
16K Fixed Flash EEPROM
BDM
(If Active)
PAGE MAP
0x003D
0x003E
PPAGE
0x003F
MC9S12C128 Data Sheet, Rev. 1.15
24 Freescale Semiconductor
Chapter 1 Device Overview
0x0000
0x0400
0x3000
0x4000
0x8000
EXT
0xC000
0xFF00
0xFFFF
The figure shows a useful map, which is not the map out of reset. After reset the map is:
Flash erase sector size is 1024 bytes
VECTORS
NORMAL
SINGLE CHIP
0x0000–0x03FF: Register Space
0x0000–0x0FFF: 4K RAM (only 3K visible 0x0400–0x0FFF)
VECTORS
EXPANDED SPECIAL
VECTORS
SINGLE CHIP
Figure 1-3. MC9S12C96 and MC9S12GC96 User Configurable Memory Map
0x0000
0x03FF
0x0000
0x3FFF
0x3000
0x3FFF
0x4000
0x7FFF
0x8000
0xBFFF
0xC000
0xFFFF
0xFF00
0xFFFF
1K Register Space
Mappable to any 2K Boundary
16K Fixed Flash EEPROM
4K Bytes RAM
Mappable to any 4K Boundary
16K Fixed Flash EEPROM
16K Page Window
6 * 16K Flash EEPROM Pages
16K Fixed Flash EEPROM
BDM
(If Active)
PAGE MAP
0x003D
0x003E
PPAGE
0x003F
MC9S12C128 Data Sheet, Rev. 1.15
Freescale Semiconductor 25
Chapter 1 Device Overview
0x0000
0x0400
0x3000
0x4000
0x8000
EXT
0xC000
0xFF00
0xFFFF
The figure shows a useful map, which is not the map out of reset. After reset the map is:
Flash erase sector size is 1024 Bytes
VECTORS
NORMAL
SINGLE CHIP
0x0000–0x03FF: Register space
0x0000–0x0FFF: 4K RAM (only 3K visible 0x0400–0x0FFF)
VECTORS
EXPANDED SPECIAL
VECTORS
SINGLE CHIP
0x0000
0x03FF
0x0000
0x3FFF
0x3000
0x3FFF
0x4000
0x7FFF
0x8000
0xBFFF
0xC000
0xFFFF
0xFF00
0xFFFF
1K Register Space
Mappable to any 2K Boundary
16K Fixed Flash EEPROM
4K Bytes RAM
Mappable to any 4K Boundary
16K Fixed Flash EEPROM
16K Page Window
4 * 16K Flash EEPROM Pages
16K Fixed Flash EEPROM
BDM
(If Active)
PAGE MAP
0x003D
0x003E
PPAGE
0x003F
Figure 1-4. MC9S12C64 and MC9S12GC64 User Configurable Memory Map
MC9S12C128 Data Sheet, Rev. 1.15
26 Freescale Semiconductor
Chapter 1 Device Overview
0x0000
0x0400
0x3800
0x4000
0x8000
0xC000
0xFF00
0xFFFF
VECTORS
NORMAL
SINGLE CHIP
EXT
VECTORS
EXPANDED SPECIAL
VECTORS
SINGLE CHIP
0x0000
0x03FF
0x3800
0x3FFF
0x8000
0xBFFF
0xC000
0xFFFF
0xFF00
0xFFFF
1K Register Space
Mappable to any 2K Boundary
2K Bytes RAM
Mappable to any 2K Boundary
16K Page Window
2 * 16K Flash EEPROM Pages
16K Fixed Flash EEPROM
BDM
(If Active)
PAGE MAP
0x003E
PPAGE
0x003F
The figure shows a useful map, which is not the map out of reset. After reset the map is:
0x0000–0x03FF: Register space
0x0800–0x0FFF: 2K RAM
Flash erase sector size is 512 bytes
The flash page 0x003E is visible at 0x4000–0x7FFF in the memory map if ROMHM = 0.
In the figure ROMHM = 1 removing page 0x003E from 0x4000–0x7FFF.
Figure 1-5. MC9S12C32 and MC9S12GC32 User Configurable Memory Map
MC9S12C128 Data Sheet, Rev. 1.15
Freescale Semiconductor 27
Chapter 1 Device Overview
0x0000
0x0400
0x3C00
0x4000
0x8000
EXT
0xC000
0xFF00
0xFFFF
The figure shows a useful map, which is not the map out of reset. After reset the map is:
VECTORS
NORMAL
SINGLE CHIP
0x0000–0x03FF: Register Space
0x0C00–0x0FFF: 1K RAM
VECTORS
EXPANDED SPECIAL
VECTORS
SINGLE CHIP
0x0000
0x03FF
0x3C00
0x3FFF
0x8000
0xBFFF
0xC000
0xFFFF
0xFF00
0xFFFF
1K Register Space
Mappable to any 2K Boundary
1K Bytes RAM
Mappable to any 2K Boundary
16K Page Window
16K Fixed Flash EEPROM
BDM
(If Active)
PAGE MAP
PPAGE
0x003F
The 16K flash array page 0x003F is also visible in the PPAGE window when PPAGE register contents are odd.
Flash Erase Sector Size is 512 Bytes
Figure 1-6. MC9S12GC16 User Configurable Memory Map
MC9S12C128 Data Sheet, Rev. 1.15
28 Freescale Semiconductor
Chapter 1 Device Overview
1.2.2 Detailed Register Map
The detailed register map of the MC9S12C Family
is listed in address order below.
0x0000–0x000F MEBI Map 1 of 3 (HCS12 Multiplexed External Bus Interface)
Address Name Bit 7 Bit 6 Bit 5 Bit 4 Bit 3 Bit 2 Bit 1 Bit 0
0x0000 PORTA
0x0001 PORTB
0x0002 DDRA
0x0003 DDRB
0x0004 Reserved
0x0005 Reserved
0x0006 Reserved
0x0007 Reserved
0x0008 PORTE
0x0009 DDRE
0x000A PEAR
0x000B MODE
0x000C PUCR
0x000D RDRIV
0x000E EBICTL
0x000F Reserved
Read:
Write:
Read:
Write:
Read:
Write:
Read:
Write:
Read: 0 0 0 0 0 0 0 0
Write:
Read: 0 0 0 0 0 0 0 0
Write:
Read: 0 0 0 0 0 0 0 0
Write:
Read: 0 0 0 0 0 0 0 0
Write:
Read:
Write:
Read:
Write:
Read:
Write:
Read:
Write:
Read:
Write:
Read:
Write:
Read: 0 0 0 0 0 0 0
Write:
Read: 0 0 0 0 0 0 0 0
Write:
Bit 7 6 5 4 3 2 1 Bit 0
Bit 7 6 5 4 3 2 1 Bit 0
Bit 7 6 5 4 3 2 1 Bit 0
Bit 7 6 5 4 3 2 1 Bit 0
Bit 7 6 5 4 3 2
Bit 7 6 5 4 3 Bit 2
NOACCE
MODC MODB MODA
PUPKE
RDPK
0
00
00
PIPOE NECLK LSTRE RDWE
PUPEE
RDPE
0
IVIS
00
00
0
Bit 1 Bit 0
00
00
EMK EME
PUPBE PUPAE
RDPB RDPA
ESTR
MC9S12C128 Data Sheet, Rev. 1.15
Freescale Semiconductor 29
Chapter 1 Device Overview
0x0010–0x0014 MMC Map 1 of 4 (HCS12 Module Mapping Control)
Address Name Bit 7 Bit 6 Bit 5 Bit 4 Bit 3 Bit 2 Bit 1 Bit 0
0x0010 INITRM
0x0011 INITRG
0x0012 INITEE
0x0013 MISC
0x0014 Reserved
Read:
Write:
Read: 0
Write:
Read:
Write:
Read: 0 0 0 0
Write:
Read: 0 0 0 0 0 0 0 0
Write:
RAM15 RAM14 RAM13 RAM12 RAM11
REG14 REG13 REG12 REG11
EE15 EE14 EE13 EE12 EE11
EXSTR1 EXSTR0 ROMHM ROMON
00
000
00
RAMHAL
EEON
0x0015–0x0016 INT Map 1 of 2 (HCS12 Interrupt)
Address Name Bit 7 Bit 6 Bit 5 Bit 4 Bit 3 Bit 2 Bit 1 Bit 0
0x0015 ITCR
0x0016 ITEST
Read: 0 0 0
Write:
Read:
Write:
INTE INTC INTA INT8 INT6 INT4 INT2 INT0
WRINT ADR3 ADR2 ADR1 ADR0
0x0017–0x0017 MMC Map 2 of 4 (HCS12 Module Mapping Control)
Address Name Bit 7 Bit 6 Bit 5 Bit 4 Bit 3 Bit 2 Bit 1 Bit 0
0x0017 Reserved
Read: 0 0 0 0 0 0 0 0
Write:
0x0018–0x0018 Miscellaneous Peripherals (Device User Guide)
Address Name Bit 7 Bit 6 Bit 5 Bit 4 Bit 3 Bit 2 Bit 1 Bit 0
0x0018 Reserved
Read: 0 0 0 0 0 0 0 0
Write:
0x0019–0x0019 VREG3V3 (Voltage Regulator)
Address Name Bit 7 Bit 6 Bit 5 Bit 4 Bit 3 Bit 2 Bit 1 Bit 0
$0019 VREGCTRL
Read: 0 0 0 0 0 LVDS
Write:
LVIE LVIF
MC9S12C128 Data Sheet, Rev. 1.15
30 Freescale Semiconductor
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