Freescale SC116009, SC116008 User Manual
HCS08
微控制器
freescale.com
SC116009
SC116008
数据手册
SC116009ZHS
第 1 版
2009 年 1 月
SC116009 系列微控制器特性
8 位 HCS08 中央处理器 （CPU）
• 40 MHz HCS08 CPU ( 中央处理器 )
• 20 MHz 内部总线
• HC08 指令集，带附加的 BGND 指令
开发支持
• 后台调试系统
• 断点功能，在在线调试 （在片上调试模块中另加
两个断点）过程中允许进行单断点设置
• 片上在线仿真 (ICE) 调试模块包含两个比较器和九
个触发模式。 8 个深度 FIFO，存储流更改地址及
纯事件数据。支持标签和强制断点。
• 支持最多 32 个中断 / 复位源
存储器
• 高达 60 KB 的片上 Flash 存储器，带安全选项
• 高达 2 KB 的片上 RAM
时钟源
• 可选时钟源包括晶振、谐振器、外部时钟或内部
生成的时钟，可利用 NVM 中存储的信息调整 ICG
模块产生的内部时钟的精确度。
系统保护
• 可配置的监视微控制器正常操作的看门狗 (COP)
复位，可以选择独立的 1kHz 内部时钟或总线时钟
作为 COP 时钟源
• 低压检测复位或中断
• 非法操作码检测复位
• 循环冗余校验 （CRC）模块，支持对存储器的快
速循环冗余校验
省电模式
• 等待模式加两个停止模式
外围设备
• ADC — 最多 16 路、 8 位模数转换器，带自动比
较功能
• SCI — 两个串行通信接口模块，带可选 13 位 LIN
Break。支持 LIN 2.0 协议和 SAE J2602 ；主扩展
中断生成；从扩展中断检测
• SPI — 串行外围接口模块
• 定时器 — 最多两个 2 路和一个 6 路 16 位定时器 /
脉宽调制器 (TPM) 模块： 每个通路上可以选择输
入捕获，输出对比和边沿对齐 PWM 功能。每个
定时器模块可以配置为所有通路都设置缓冲、中
心对齐 PWM (CPWM) 。
输入 / 输出
• 最多 54 个通用输入 / 输出 (I/O) 引脚
• 当用作输入时，端口上拉电阻软件可选
• 当用作输出时，端口斜率控制软件可选
• 当用作输出时，端口驱动强度软件可选
• RESET
• RESET
阻，降低客户系统成本
引脚主复位和加电复位 (POR)
、 IRQ 和 BKGD/MS 引脚上的内部上拉电
封装
• 64 引脚小尺寸四方扁平封装 (LQFP)
• 44 引脚小尺寸四方扁平封装 (LQFP)
SC116009 系列 微控制器 数据手册
包括 SC116009
SC116008
SC116009ZHS
第 1 版
2009 年 1 月
版本修订记录
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第 1 版 2009 年 1 月 9 日 正式发布。
Freescale™ 及飞思卡尔标识是飞思卡尔半导体公司的商标。
© Freescale Semiconductor, Inc., 2009. 保留所有权力。
SC116009 系列微控制器数据手册 , 第 1 版
6 飞思卡尔半导体
章节号 标题 页
第 1 章 介绍 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1
7
第 2 章 引脚和连接. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
第 3 章 操作模式 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2
第 4 章 存储器 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3
第 5 章 复位、中断和系统配置. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
第 6 章 并行输入 / 输出 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
第 7 章 中央处理单元 （
第 8 章 内部时钟发生器 (S08ICGV4). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
第 9 章 模数转换器 (S08ADC10V1). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
第 10 章 串行通信接口 (S08SCIV4). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
第 11 章 串行外设接口 (S08SPIV3) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
第 12 章 定时器 /PWM (S08TPMV3) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
S08CPUV2）. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
103
129
153
171
185
第 13 章 开发支持 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2
1
9
3
3
7
07
附录 A 电气特性和时序规范 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
附录 B 订购信息和机械图 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
SC116009 系列微控制器数据手册 , 第 1 版
飞思卡尔半导体 7
25
49
SC116009 系列微控制器数据手册 , 第 1 版
8 飞思卡尔半导体
手册目录
章节号 标题 页码
第 1 章
介绍
1.1 概述 .................................................................................................................................17
1.2 MCU 结构图 .....................................................................................................................17
1.3 系统时钟分配 ...................................................................................................................19
第 2 章
引脚和连接
2.1 介绍 .................................................................................................................................21
2.2 器件引脚分配 ...................................................................................................................21
2.3 推荐的系统连接 ...............................................................................................................23
2.3.1 电源 (VDD, VSS, V
2.3.2 振荡器 (XTAL, EXTAL) ........................................................................................25
2.3.3 RESET 引脚 ........................................................................................................25
2.3.4 后台 / 模式选择 (BKGD/MS) ...............................................................................25
2.3.5 ADC 参考引脚 (V
2.3.6 外部中断引脚 (IRQ) ............................................................................................26
2.3.7 通用 I/O 和外设端口 ............................................................................................26
REFH
DDAD
, V
, V
) ..........................................................................25
SSAD
) ...........................................................................26
REFL
第 3 章
操作模式
3.1 介绍 .................................................................................................................................29
3.2 特性 .................................................................................................................................29
3.3 运行模式 ..........................................................................................................................29
3.4 激活后台模式 ...................................................................................................................29
3.5 等待模式 ..........................................................................................................................30
3.6 停止模式 ..........................................................................................................................30
3.6.1 停止 2 模式 ..........................................................................................................30
3.6.2 停止 3 模式 ..........................................................................................................31
3.6.3 在停止模式中使能激活 BDM ...............................................................................31
3.6.4 在停止模式中使能 LVD .......................................................................................32
3.6.5 停止模式下的片上外围模块 .................................................................................3
第 4 章
存储器
4.1 SC116009 系列存储器映射 ..............................................................................................33
4.1.1 复位和中断向量分配 ...........................................................................................34
4.2 寄存器地址和位分配 ........................................................................................................35
4.3 RAM .................................................................................................................................41
2
SC116009 系列微控制器数据手册 , 第 1 版
飞思卡尔半导体 9
4.4 Flash ................................................................................................................................42
4.4.1 特性 .....................................................................................................................42
4.4.2 编程和擦除时间 ...................................................................................................42
4.4.3 编程和擦除命令的执行 ........................................................................................43
4.4.4 突发编程执行 ......................................................................................................44
4.4.5 访问错误 .............................................................................................................45
4.4.6 Flash 块保护 .......................................................................................................46
4.4.7 向量重定向 ..........................................................................................................46
4.5 安全性 ..............................................................................................................................46
4.6 Flash 寄存器和控制位 ......................................................................................................47
4.6.1 Flash 时钟分频寄存器 (FCDIV) ...........................................................................47
4.6.2 Flash 选项寄存器 （FOPT 和 NVOPT） .............................................................48
4.6.3 Flash 配置寄存器 （FCNFG） ............................................................................49
4.6.4 Flash 保护寄存器 （FPROT 和 NVPROT） ........................................................50
4.6.5 Flash 状态寄存器 （FSTAT） ..............................................................................50
4.6.6 Flash 命令寄存器 （FCMD） ..............................................................................51
第 5 章
复位、中断和系统配置
5.1 介绍 .................................................................................................................................53
5.2 特性 .................................................................................................................................53
5.3 MCU 复位 ........................................................................................................................53
5.4 计算机正常操作 (COP) 看门狗 ........................................................................................54
5.5 中断 .................................................................................................................................55
5.5.1 中断堆栈帧 ..........................................................................................................55
5.5.2 外部中断请求 （IRQ）引脚 ................................................................................56
5.5.3 中断向量、源和本地掩码 ....................................................................................57
5.6 低电压检测 (LVD) 系统 ....................................................................................................59
5.6.1 加电复位操作 ......................................................................................................59
5.6.2 LVD 复位操作 ......................................................................................................59
5.6.3 LVD 中断操作 ......................................................................................................59
5.6.4 低压告警 (LVW) ..................................................................................................59
5.7 MCLK 输出 ......................................................................................................................59
5.8 复位、中断及系统控制寄存器和控制位 ...........................................................................59
5.8.1 中断引脚请求状态和控制寄存器 (IRQSC) ...........................................................60
5.8.2 系统复位状态寄存器 (SRS) .................................................................................60
5.8.3 系统后台调试强制复位寄存器 (SBDFR) .............................................................61
5.8.4 系统选项寄存器 (SOPT) .....................................................................................62
5.8.5 系统 MCLK 控制寄存器 (SMCLK) .......................................................................63
5.8.6 系统器件识别寄存器 (SDIDH, SDIDL) ................................................................63
5.8.7 系统电源管理状态和控制寄存器 1 (SPMSC1) ....................................................64
5.8.8 系统电源管理状态和控制寄存器 2 (SPMSC2) ....................................................65
5.8.9 系统选项寄存器 2 (SOPT2) ................................................................................66
SC116009 系列微控制器数据手册 , 第 1 版
10 飞思卡尔半导体
第 6 章
并行输入 / 输出
6.1 介绍 .................................................................................................................................67
6.2 引脚描述 ..........................................................................................................................67
6.3 并行 I/O 控制 ....................................................................................................................67
6.4 引脚控制 ..........................................................................................................................68
6.4.1 内部上拉使能 ......................................................................................................68
6.4.2 输出斜率控制使能 ...............................................................................................69
6.4.3 输出驱动强度选择 ...............................................................................................69
6.5 停止模式中的引脚行为 .....................................................................................................69
6.6 并行 I/O 和引脚控制寄存器 ..............................................................................................69
6.6.1 A 端口 I/O 寄存器 (PTAD 和 PTADD) ..................................................................69
6.6.2 端口 A 引脚控制寄存器 (PTAPE, PTASE, PTADS) .............................................70
6.6.3 B 端口 I/O 寄存器 (PTBD 和 PTBDD) .................................................................71
6.6.4 B 端口引脚 控制寄存器 (PTBPE, PTBSE, PTBDS) ............................................72
6.6.5 C 端口 I/O 寄存器 (PTCD 和 PTCDD) .................................................................74
6.6.6 C 端口引脚控制寄存器 (PTCPE, PTCSE, PTCDS) ............................................ 75
6.6.7 D 端口 I/O 寄存器 (PTDD 和 PTDDD) ................................................................76
6.6.8 D 端口引脚 控制 寄存器 (PTDPE, PTDSE, PTDDS) ..........................................77
6.6.9 端口 E I/O 寄存器 (PTED 和 PTEDD) .................................................................78
6.6.10 E 端口引脚控制寄存器 (PTEPE, PTESE, PTEDS) .............................................78
6.6.11 F 端口 I/O 寄存器 (PTFD 和 PTFDD) ..................................................................79
6.6.12 F 端口引脚控制寄存器 (PTFPE, PTFSE, PTFDS) .............................................. 80
6.6.13 G 端口 I/O 寄存器 (PTGD 和 PTGDD) ................................................................81
6.6.14 G 端口引脚 控制寄存器 (PTGPE, PTGSE, PTGDS) ...........................................82
第 7 章
中央处理单元 （S08CPUV2）
7.1 概述 .................................................................................................................................85
7.1.1 特性 .....................................................................................................................85
7.2 编程模型和 CPU 寄存器 ..................................................................................................85
7.2.1 累加器 (A) ...........................................................................................................86
7.2.2 变址寄存器 （H:X） .............................................................................................86
7.2.3 堆栈指针 （SP） .................................................................................................86
7.2.4 程序计数器 （PC） ..............................................................................................87
7.2.5 条件码寄存器 (CCR) ...........................................................................................87
7.3 寻址模式 ..........................................................................................................................88
7.3.1 固有寻址模式 （INH） .........................................................................................88
7.3.2 相对寻址模式 （REL） .................................
7.3.3 立即寻址模式 (IMM) ............................................................................................88
7.3.4 直接寻址模式 (DIR) .............................................................................................88
7.3.5 扩展寻址模式 (EXT) ............................................................................................88
7.3.6 变址寻址模式 ......................................................................................................88
7.4 特殊操作 ..........................................................................................................................89
7.4.1 复位序列 .............................................................................................................89
SC116009 系列微控制器数据手册 , 第 1 版
飞思卡尔半导体 11
.......................................................88
7.4.2 中断序列 .............................................................................................................89
7.4.3 等待模式 .............................................................................................................90
7.4.4 停止模式 .............................................................................................................90
7.4.5 背景模式 .............................................................................................................90
7.5 HCS08 指令设置摘要 .......................................................................................................91
第 8 章
内部时钟发生器 (S08ICGV4)
8.1 介绍 ...............................................................................................................................103
8.2 概述 ...............................................................................................................................106
8.2.1 特性 ...................................................................................................................106
8.2.2 操作模式 ...........................................................................................................106
8.2.3 功能结构图 ........................................................................................................107
8.3 外部信号描述 .................................................................................................................108
8.3.1 EXTAL— 外部参考时钟 / 振荡器输入 ................................................................108
8.3.2 XTAL—振荡器输出 ...........................................................................................108
8.3.3 外部时钟连接 ....................................................................................................108
8.3.4 外部晶振 / 谐振器连接 .......................................................................................108
8.4 寄存器定义 .....................................................................................................................109
8.4.1 ICG 控制寄存器 1 （ICGC1） ...........................................................................109
8.4.2 ICG 控制寄存器 2 （ICGC2） ........................................................................... 110
8.4.3 ICG 状态寄存器 1 （ICGS1） ............................................................................ 111
8.4.4 ICG 状态寄存器 2 （ICGS2） ............................................................................ 112
8.4.5 ICG 滤波器寄存器 （ICGFLTU、 ICGFLTL） ................................................... 113
8.4.6 ICG 调整寄存器 （ICGTRM） ........................................................................... 114
8.5 功能描述 ........................................................................................................................ 114
8.5.1 OFF 模式 .......................................................................................................... 114
8.5.2 自时钟模式 （SCM） ......................................................................................... 115
8.5.3 FLL 内部时钟模式 （FEI） ................................................................................ 116
8.5.4 FLL 内部未锁定 ................................................................................................. 116
8.5.5 FLL 内部锁定 .................................................................................................... 117
8.5.6 FLL 旁路外部时钟模式 （FBE） ........................................................................ 117
8.5.7 FLL 外部时钟模式 （FEE） ............................................................................... 117
8.5.8 FLL 锁定和失锁检测 ......................................................................................... 117
8.5.9 FLL 时钟丢失检测 ............................................................................................. 118
8.5.10 时钟模式必要条件 ............................................................................................. 119
8.5.11 固定频率时钟 ....................................................................................................120
8.5.12 高增益振荡器 ....................................................................................................120
8.6 初始化 / 应用信息 ...........................................................................................................120
8.6.1 概述 ...................................................................................................................120
8.6.2 例 1：外部晶振 = 32 kHz，总线频率 = 4.19 MHz ............................................122
8.6.3 例 2：外部晶振 = 4 MHz，总线频率 = 20 MHz ................................................123
8.6.4 例 3：无外部晶振，总线频率 = 5.4 MHz ..........................................................125
8.6.5 例 4：内部时钟产生器调整 ...............................................................................126
SC116009 系列微控制器数据手册 , 第 1 版
12 飞思卡尔半导体
第 9 章
模数转换器 (S08ADC10V1)
9.2 通道分配 ........................................................................................................................129
9.2.1 替代时钟 ...........................................................................................................130
9.2.2 硬件触发 ...........................................................................................................130
9.2.3 温度传感器 ........................................................................................................130
9.2.4 特点 ...................................................................................................................133
9.2.5 框图 ...................................................................................................................133
9.3 外部信号描述 .................................................................................................................134
9.3.1 模拟电源 （V
9.3.2 模拟地 （V
SSAD
9.3.3 参考高电压 （V
9.3.4 参考低电压 （V
9.3.5 模拟通道输入 （ADx） ......................................................................................135
9.4 寄存器定义 .....................................................................................................................135
9.4.1 状态和控制寄存器 1 （ADCSC1） ....................................................................135
9.4.2 状态和控制寄存器 2 （ADCSC2） ....................................................................137
9.4.3 数据高结果寄存器 （ADCRH） .........................................................................138
9.4.4 数据低结果寄存器 （ADCRL） ..........................................................................138
9.4.5 比较值高寄存器 （ADCCVH） ..........................................................................138
9.4.6 比较值低寄存器 （ADCCVL） ...........................................................................139
9.4.7 配置寄存器 （ADCCFG） .................................................................................139
9.4.8 引脚控制 1 寄存器 （APCTL1） ........................................................................140
9.4.9 引脚控制 2 寄存器 （APCTL2） ........................................................................141
9.4.10 引脚控制 3 寄存器 （APCTL3） ........................................................................142
9.5 功能描述 ........................................................................................................................143
9.5.1 时钟选择和分频控制 .........................................................................................143
9.5.2 输入选择和引脚控制 .........................................................................................144
9.5.3 硬件触发 ...........................................................................................................144
9.5.4 转换控制 ...........................................................................................................144
9.5.5 自动比较功能 ....................................................................................................146
9.5.6 MCU 等待模式操作 ...........................................................................................146
9.5.7 MCU stop3 模式操作 ........................................................................................146
9.5.8 MCU stop1 和 stop2 模式操作 ..........................................................................147
9.6 初始化信息 .....................................................................................................................1
9.6.1 ADC 模块初始化举例 ........................................................................................147
9.7 应用信息 ........................................................................................................................149
9.7.1 外部引脚和安排 .................................................................................................149
9.7.2 错误源 ...............................................................................................................150
） ..........................................................................................134
DDAD
） .............................................................................................135
） ......................................................................................135
REFH
） .......................................................................................135
REFL
47
第 10 章
串行通信接口 (S08SCIV4)
10.1 介绍 ...............................................................................................................................153
10.1.1 特性 ...................................................................................................................155
10.1.2 操作模式 ...........................................................................................................155
SC116009 系列微控制器数据手册 , 第 1 版
飞思卡尔半导体 13
10.1.3 框图 ...................................................................................................................155
10.2 寄存器定义 .....................................................................................................................158
10.2.1 SCI 波特率寄存器 （SCIxBDH、 SCIxBDL） ...................................................158
10.2.2 SCI 控制寄存器 1 （SCIxC1） ..........................................................................159
10.2.3 SCI 控制寄存器 2 （SCIxC2） ..........................................................................160
10.2.4 SCI 状态寄存器 1 （SCIxS1） ...........................................................................161
10.2.5 SCI 状态寄存器 2 （SCIxS2） ...........................................................................162
10.2.6 SCI 控制寄存器 3 （SCIxC3） ..........................................................................163
10.2.7 SCI 数据寄存器 （SCIxD） ...............................................................................164
10.3 功能描述 ........................................................................................................................164
10.3.1 波特率产生 ........................................................................................................165
10.3.2 发送功能描述 ....................................................................................................165
10.3.3 接收功能描述 ....................................................................................................166
10.3.4 中断和状态标志 .................................................................................................167
10.3.5 其他 SCI 功能 ....................................................................................................168
第 11 章
串行外设接口 (S08SPIV3)
11.1 引言 ...............................................................................................................................171
11.1.1 特性 ...................................................................................................................173
11.1.2 模块结构图 ........................................................................................................173
11.1.3 SPI 波特率发生器 .............................................................................................175
11.2 外部信号描述 .................................................................................................................175
11.2.1 SPSCK — SPI 串行时钟 ...................................................................................175
11.2.2 MOSI — 主出从入引脚 .....................................................................................175
11.2.3 MISO — 主入从出引脚 .....................................................................................175
11.2.4 SS — 从机选择引脚 ..........................................................................................175
11.3 操作模式 ........................................................................................................................176
11.3.1 停止模式中的 SPI .............................................................................................176
11.4 寄存器定义 .....................................................................................................................176
11.4.1 SPI 控制寄存器 1 （SPIC1） .............................................................................176
11.4.2 SPI 控制寄存器 2 （SPIC2） .............................................................................177
11.4.3 SPI 比特率寄存器 （SPIBR） ...........................................................................178
11.4.4 SPI 状态寄存器 （SPIS） ..................................................................................179
11.4.5 SPI 数据寄存器 （SPID） .................................................................................180
11.5 功能描述 ........................................................................................................................180
11.5.1 SPI 时钟格式 .....................................................................................................1
11.5.2 SPI 中断 ............................................................................................................183
11.5.3 模式故障检测 ....................................................................................................184
81
第 12 章
定时器 /PWM (S08TPMV3)
12.1 引言 ...............................................................................................................................185
12.2 功能 ...............................................................................................................................185
12.3 TPMV3 与先前版本的差异 .............................................................................................187
SC116009 系列微控制器数据手册 , 第 1 版
14 飞思卡尔半导体
12.3.1 从 TPMV1 进行移植 ..........................................................................................188
12.3.2 特性 ...................................................................................................................190
12.3.3 操作模式 ...........................................................................................................190
12.3.4 结构框图 ...........................................................................................................191
12.4 信号描述 ........................................................................................................................193
12.4.1 信号详细描述 ....................................................................................................193
12.5 寄存器定义 .....................................................................................................................195
12.5.1 TPM 状态和控制寄存器 （TPMxSC） ...............................................................195
12.5.2 TPM 计数器寄存器 （TPMxCNTH:TPMxCNHTL） ...........................................197
12.5.3 TPM 计数器模寄存器 （TPMxMODH:TPMxMODL） ........................................197
12.5.4 TPM 通道 n 状态和控制寄存器 （TPMxCnSC） ...............................................198
12.5.5 TPM 通道值寄存器 （TPMxCnVH : TPMxCnVL） ............................................200
12.6 功能描述 ........................................................................................................................201
12.6.1 计数器 ...............................................................................................................201
12.6.2 通道模式选择 ....................................................................................................202
12.7 复位概述 ........................................................................................................................204
12.7.1 概要 ...................................................................................................................204
12.7.2 复位操作 ...........................................................................................................205
12.8 中断 ...............................................................................................................................205
12.8.1 概述 ...................................................................................................................205
12.8.2 中断操作描述 ....................................................................................................205
第 13 章
开发支持
13.1 介绍 ...............................................................................................................................207
13.1.1 特性 ...................................................................................................................208
13.2 后台调试控制器 (BDC) ..................................................................................................208
13.2.1 BKGD 引脚描述 ................................................................................................209
13.2.2 通信详细介绍 ....................................................................................................209
13.2.3 BDC 命令 .......................................................................................................... 211
13.2.4 BDC 硬件断点 ...................................................................................................214
13.3 片上调试系统 (DBG) ......................................................................................................214
13.3.1 比较器 A 和 B ....................................................................................................215
13.3.2 总线捕获信息和 FIFO 操作 ...............................................................................215
13.3.3 流变化信息 ........................................................................................................216
13.3.4 标记 vs. 强制断点和触发器 ...............................................................................2
13.3.5 触发模式 ...........................................................................................................216
13.3.6 硬件断点 ...........................................................................................................217
13.4 寄存器定义 .....................................................................................................................217
13.4.1 BDC 寄存器和控制位 ........................................................................................217
13.4.2 系统后台调试强制复位寄存器 (SBDFR) ...........................................................219
13.4.3 DBG 寄存器和控制位 ........................................................................................220
16
附录 A
电气特性和时序规范
SC116009 系列微控制器数据手册 , 第 1 版
飞思卡尔半导体 15
A.1 引言................................................................................................................................................225
A.2 参数分类........................................................................................................................................225
A.3 绝对最大额定值............................................................................................................................226
A.4 热特性............................................................................................................................................227
A.5 ESD 保护和抗闭锁方法...............................................................................................................228
A.6 DC 特性 .........................................................................................................................................229
A.7 电源电流特性................................................................................................................................232
A.8 ADC 特性 ......................................................................................................................................235
A.9 内部时钟发生模块特性................................................................................................................238
A.9.1 ICG 频率规范 .................................................................................................................238
A.10 AC 特性 .........................................................................................................................................241
A.10.1 控制时序 .........................................................................................................................241
A.10.2 定时器 /PWM (TPM) 模块时钟 ....................................................................................242
A.11 SPI 特性 ........................................................................................................................................243
A.12 Flash 规范.....................................................................................................................................246
A.13 EMC 性能......................................................................................................................................248
A.13.1 瞬态传导抗扰度 .............................................................................................................248
附录 B
订购信息和机械图
B.1 订购信息 ........................................................................................................................................249
B.2 可订购部件编号体系 ....................................................................................................................249
B.3 机械图 ............................................................................................................................................249
SC116009 系列微控制器数据手册 , 第 1 版
16 飞思卡尔半导体
第 1 章 介绍
1.1 概述
SC116009 系列 MCU 是低成本、高性能 HCS08 系列 8 位微控制器 （MCU）的成员。这个系列的所有
MCU 都采用增强型 HCS08 内核，提供各种模块、存储器大小、存储器类型及封装类型。表 1-1 列出了存储
器大小及封装类型。
表 1-1. SC116009 系列中包含的器件
器件
SC116009 63,280
SC116008 32,768
Flash RAM
表 1-2 为 SC116009 系列 MCU 提供的特性。
表 1-2. SC116009 系列各封装提供的外围设备
特性 64 引脚 44 引脚
ADC
IRQ
SCI1
SCI2
SPI1
TPM1
TPM1CLK
TPM2
TPM2CLK
TPM3
TPMCLK
I/O 引脚
1
TPMCLK、 TPM1CLK 和 TPM2CLK 可通过软件配置； 复位后，
TPM1CLK、 TPM2CLK 和 TPMCLK 分别提供给 TPM1、 TPM2 和
TPM3。请参阅 TPM 章节，了解 TPMxCLK 信号的功能描述。
1
1
1
封装
2048
SC116009/32
16 路 8 路
有
有
有
有
6 路 4 路
有无
2 路
有无
2 路
有
54 34
64 LQFP
44 LQFP
1.2 MCU 结构图
下面为 SC116009 系列 MCU 的模块结构图。
SC116009 系列微控制器数据手册 , 第 1 版
飞思卡尔半导体 17
第 1 章 介绍
PTD3/AD1P11
PTC1
PTC0
V
SS
V
DD
PTE3/TPM1CH1
PTE2/TPM1CH0
PTA[7:0]
PTE0/TxD1
PTE1/RxD1
PTD2/AD1P10
PTD1/AD1P9
PTD0/AD1P8
PTC5/RxD2
PTC4
PTC3/TxD2
PTC2/MCLK
端口 A
端口 C
端口 D
端口 E
用户 Flash
用户 RAM
63,280 字节
HCS08 内核
CPUBDC
注意：
1
通过上拉电阻，输入端口引脚可以由软件配置。
2
如果 IRQ 使能 (IRQPE = 1)，引脚包含软件可配置的上拉 / 下拉电阻。 如果选择上升边沿检测，则下拉使能 (IRQEDG =
1)。
3
引脚包含集成上拉电阻。
4
PTD3、 PTD2、 PTD7 和 PTG4 既包含上拉也包含下拉电阻。
5
TPMCLK、TPM1CLK 和 TPM2CLK 可通过软件配置； 复位后，TPM1CLK、TPM2CLK 和 TPMCLK 分别提供给 TPM1、
TPM2 和 TPM3。
端口 B
PTE5/MISO1
PTE4/SS1
PTE6/MOSI1
PTE7/SPSCK1
HCS08 系统控制
复位和中断
操作模式
功率管理
稳压器
COP
IRQ LVD
低功率振荡器
内部时钟
发生器 (ICG)
RESET
V
SSAD
V
DDAD
V
REFH
PTG4
PTG2
PTG3
端口 G
2048 字节
BKGD/MS
PTF0/TPM1CH2
PTF1/TPM1CH3
端口 F
PTF5/TPM2CH1
PTF4/TPM2CH0
PTF[7:6]
PTG0
PTG1
V
REFL
PTG5/XTAL
PTG6/EXTAL
IRQ/TPMCLK
RxD2
TxD2
AD1P[15:8]
8
AD1P[7:0]
TPM2CH1
SPSCK1
SS1
MISO1
MOSI1
TPM1CH1
TPM1CH0
RxD1
TxD1
EXTAL
XTAL
8
PTB1/TPM3CH1/AD1P1
PTB0/TPM3CH0/AD1P0
TPM2CH0
TPM1CH[5:2]
TPM3CH1
TPM3CH0
TPMCLK
8
PTB[7:2]/AD1P[7:2]
6
PTC6
PTF2/TPM1CH4
PTD4/TPM2CLK/AD1P12
PTD5/AD1P13
PTD6/TPM1CLK/AD1P14
PTD7/AD1P15
TPM2CLK
TPM1CLK
PTF3/TPM1CH5
32,768 字节
串行外设
接口模块 (SPI1)
ICE 调试
模块 (DBG)
2 路定时器 /PWM
模块 (TPM2)
转换器 (ADC1)
6 路定时器 /PWM
模块 (TPM1)
8 位模数
接口模块 (SCI1)
串行通信
接口模块 (SCI2)
串行通信
2 路定时器 /PWM
模块 (TPM3)
18 飞思卡尔半导体
图 1-1. SC116009 系列结构图
SC116009 系列微控制器数据手册 , 第 1 版
表 1-3 列出了片上模块的版本。
TPM1 TPM2 SCI1 SCI2
BDC
CPU
ADC1
RAM Flash
ICG
ICGOUT
÷2
FFE
系统控制逻辑
BUSCLK
ICGLCLK
1
XCLK
2
ICGERCLK
÷2
TPM3
COP
1 kHz
TPM1CLK
TPM2CLK
TPMCLK
SPI
1
ICGLCLK 是 SC116009 系列 BDC 的可选时钟源。
2
固定频率时钟。
模数转换器
内部时钟发生器
串行通信接口
串行外设接口
定时器和脉宽调制器
中央处理单元
调试模块
1.3 系统时钟分配
表 1-3. . 片上模块的版本
模块 版本
（ADC）
（ICG）
（SCI）
（SPI）
（TPM）
（CPU）
（DBG）
第 1 章 介绍
1
4
4
3
3
2
2
该 MCU 中的某些模块具有多个时钟源可供选择。 图 1-2 是一个简化的时钟连接图。 ICG 提供以下时钟
源：
• ICGOUT 是 ICG 模块的输出。 可以是下面任一项：
图 1-2. 系统时钟分配图
• 外部晶体振荡器
• 外部时钟源
• 锁频环子模块中数控振荡器 （DCO）的输出
ICG 的控制位决定连接的时钟源。
SC116009 系列微控制器数据手册 , 第 1 版
飞思卡尔半导体 19
第 1 章 介绍
• FFE 是 ICG 中生成的控制信号。如果 ICGOUT 的频率 > 4 × ICGERCLK 的频率 , 该信号为逻辑 1 ，固
定频率时钟将为 ICGERCLK/2。否则，固定频率时钟将为 BUSCLK。
• ICGLCLK — 开发工具可以选择这个内部自时钟源 (~ 8 MHz) 来加快系统 （总线时钟比较慢）中的
BDC 通信。
• ICGERCLK — 外部参考时钟可以作为实时中断时钟源。它也可以用作 ADC 模块的 ALTCLK 输入。
SC116009 系列微控制器数据手册 , 第 1 版
20 飞思卡尔半导体
第 2 章 引脚和连接
2.1 介绍
本章描述连接到封装引脚的信号，包括引脚布局图、信号属性表，并对信号进行了详细阐述。
2.2 器件引脚分配
图 2-1 为 SC116009 系列的 64 引脚封装图。
SC116009 系列微控制器数据手册 , 第 1 版
飞思卡尔半导体 21
第 2 章 引脚和连接
PTF2/TPM1CH4
1
2
3
4
5
6
7
8
RESET
PTF0/TPM1CH2
PTF3/TPM1CH5
PTF4/TPM2CH0
PTC6
PTF7
PTG2
PTG1
PTG0
V
DD
V
SS
PTE7/SPSCK1
PTE6/MOSI1
PTB7/AD1P7
PTD0/AD1P8
PTD1/AD1P9
V
DDAD
V
SSAD
PTB1/TPM3CH1/AD1P1
PTB6/AD1P6
PTD5/AD1P13
V
REFH
PTC5/RxD2
PTG5/XTAL
BKGD/MS
V
REFL
PTG3
PTD6/TPM1CLK/AD1P14
PTD7/AD1P15
43
42
41
40
39
38
18 19 20 21 22
23
505152535455
17
32
33
49
48
64
9
PTF5/TPM2CH1
10
PTF6
11
PTE0/TxD1
16
PTE3/TPM1CH1
PTA024PTA125PTA2
26
PTA3
27
PTB5/AD1P5
37
PTB4/AD1P4
36
PTB3/AD1P3
35
PTB2/AD1P2
34
PTG6/EXTAL
56
V
SS
57
PTC0
58
PTC1
59
PTF1/TPM1CH3
12
PTE1/RxD1
13
14
15
PTE2/TPM1CH0
PTA4
28 29 30 31
PTD2/AD1P10
44
45
46
PTD3/AD1P11
47
PTC3/TxD2
63 62 61
PTC2/MCLK
60
PTC4
IRQ/TPMCLK
PTE4/SS1
PTE5/MISO1
PTA5
PTA6
PTB0/TPM3CH0/AD1P0
PTA7
PTD4/TPM2CLK/AD1P12
PTG4
64 引脚 LQFP
图 2-2 为 SC116009 系列微控制器 44 引脚 LQFP 封装图。
图 2-1. SC116009 系列 64 引脚 LQFP 封装
22 飞思卡尔半导体
SC116009 系列微控制器数据手册 , 第 1 版
第 2 章 引脚和连接
PTF4/TPM2CH0
1
2
3
4
5
6
7
8
RESET
PTF0/TPM1CH2
PTG2
PTG1
PTG0
V
DD
V
SS
PTE7/SPSCK1
PTE6/MOSI1
PTD0/AD1P8
PTD1/AD1P9
V
DDAD
V
SSAD
PTB1/TPM3CH1/AD1P1
V
REFH
PTC5/RxD2
PTG5/XTAL
BKGD/MS
V
REFL
PTG3
31
30
29
28
27
26
13 14 15 16 17
18
34
35
12
22
23
33
44
9
PTF5/TPM2CH1
10
PTE0/TxD1
11
PTE3/TPM1CH1
PTA019PTA1
20 21
PTB3/AD1P3
PTB2/AD1P2
PTG6/EXTAL
36
V
SS
37
PTC0
38
PTC1
39
PTF1/TPM1CH3
PTE1/RxD1
PTE2/TPM1CH0
PTD2/AD1P10
32
PTD3/AD1P11
PTC3/TxD2
43 42 41
PTC2/MCLK
40
PTC4
IRQ/TPMCLK
PTE4/SS1
PTE5/MISO1
PTB0/TPM3CH0/AD1P0
44- 引脚 LQFP
25
24
图 2-2. SC116009 系列 44 引脚 LQFP 封装
2.3 推荐的系统连接
图 2-3 给出了采用 SC116009 系列的应用系统的通用引脚连接。
飞思卡尔半导体 23
SC116009 系列微控制器数据手册 , 第 1 版
第 2 章 引脚和连接
V
DD
VSS (x2)
XTAL
EXTAL
BKGD/MS
RESET
可选
人工
复位
端口
A
V
DD
1
BACKGROUND HEADER
C2
C1
X1
R
F
R
S
C
BY
0.1 μF
C
BLK
10 μF
+
5 V
+
系统
电源
I/O 和与应用
系统连接的
外设接口
PTA0
PTA1
PTA2
PTA3
PTA4
PTA5
PTA6
PTA7
V
DD
端口
B
PTB0/AD1P0
PTB1/AD1P1
PTB2/AD1P2
PTB3/AD1P3
PTB4/AD1P4
PTB5/AD1P5
PTB6/AD1P6
PTB7/AD1P7
端口
C
PTC0
PTC1
PTC2/MCLK
PTC3/TxD2
PTC4
PTC5/RxD2
PTC6
端口
D
PTD0/AD1P8
PTD1/AD1P9
PTD2/AD1P10
PTD3/AD1P11
PTD4/TPM2CLK/AD1P12
PTD5/AD1P13
PTD6/TPM1CLK/AD1P14
PTD7/AD1P15
端口
E
PTE0/TxD1
PTE1/RxD1
PTE2/TPM1CH0
PTE3/TPM1CH1
PTE4/SS1
PTE5/MISO1
PTE6/MOSI1
PTE7/SPSCK1
端口
G
PTG0
PTG1
PTG2
PTG3
PTG4
端口
F
PTF0/TPM1CH2
PTF1/TPM1CH3
PTF2/TPM1CH4
PTF3/TPM1CH5
PTF4/TPM2CH0
PTF5/TPM2CH1
PTF6
PTF7
IRQ
异步
中断
输入
注意 :
1
如果使用内部时钟，则不需
要。
2
这些引脚与 PTG5 和 PTG6
相同。
3
建议对 EMC 敏感的应用在
RESET 和 IRQ 引脚使用
RC 过滤器。
注 1
SC116009
V
DDAD
V
SSAD
C
BYAD
0.1 μF
V
REFL
V
REFH
PTG5/XTAL
PTG6/EXTAL
注 2
注 2
V
DD
4.7 kΩ–
0.1 μF
V
DD
4.7 kΩ–10 kΩ
0.1 μF
10 kΩ
注 1
24 飞思卡尔半导体
图 2-3. 基本系统连接
SC116009 系列微控制器数据手册 , 第 1 版
第 2 章 引脚和连接
2.3.1 电源 (VDD, VSS, V
DDAD
, V
SSAD
)
VDD 和 VSS 是 MCU 的主电源引脚。该电压源为所有 I/O 缓冲电路以及内部稳压器供电。内部稳压器向
CPU 和 MCU 的其它内部电路提供稳压后的低电压源。
通常，应用系统在电源引脚上需要安装两个独立的电容，其中一个为大容量电解电容 （如 10 μF 钽电
容），为整个系统提供大容量电荷存储，同时应在离 V
0.1 μF 的陶瓷旁路电容，来抑制高频噪音。 SC116009 还多一个 V
面或者通过一个低阻抗连接到主 V
V
DDAD
和 V
是 MCU 的模拟电源引脚。该电源为 ADC 模块供电。 必须在离该模拟电源引脚尽可能近
SSAD
引脚 。
SS
DD
和 V
电源引脚尽可能近的地方安装一个
SS
引脚。 这个引脚 应该连接到系统接地平
SS
的地方连接一个 0.1 μF 陶瓷旁路电容来抑制高频噪声。
2.3.2 振荡器 (XTAL, EXTAL)
复位后， MCU 使用内部生成的时钟 （自时钟模式 — f
self-reset
的时钟源在复位启动时使用，可以作为停止恢复的时钟源，来避免较长的晶体启动延迟。 该 MCU 还包含一个
可调整的内部时钟发生器 (ICG) 模块，可以用它来运行 MCU。 有关 ICG 的更多信息，请参见 第 8 章 内部时
钟发生器 (S08ICGV4)。
MCU 中的振荡器是 Pierce 振荡器，通过 ICGC1 寄存器的 RANGE 位设置， 可以提供两个频率范围给晶
体或陶瓷谐振器选择。 EXTAL 输入引脚连接的是一个外部振荡器，而不是晶体或陶瓷谐振器。
下面的讨论参考图 2-3 。 R
( 如果使用 ) 和 RF 应该采用无感电阻，例如碳复合材料的电阻。线绕电阻和
S
金属膜电阻的电感太大。 C1 和 C2 应该采用专用于高频的高质量陶瓷电容。
) ，相当于 8 MHz 晶体振荡频率。这个频率
用来提供旁路，使 EXTAL 输入在晶振启动时保持在其线性范围内，它的值一般来说不太关键。 典型系
R
F
统使用 1 MΩ 至 10 MΩ 范围内的 R
。 值太高，对湿度就敏感，值太低，会减少增益，在极端情况下甚至会
F
阻止启动。
C1 和 C2 一般在 5 pF 至 25 pF 范围内，要选择符合特定晶体或陶瓷谐振器要求的值。在确定 C1 和 C2
值时，一定要考虑印刷电路板 （PCB）电容和 MCU 引脚电容。晶振生产商一般规定一个负载电容，它是 C1
和 C2 的系列组合，C1 和 C2 的大小通常相同。 首次逼近时，采用 10 pF 作为引脚 和 PCB 组合电容的估算值
接入每个振荡器引脚 (EXTAL 和 XTAL)。
2.3.3 RESET 引脚
RESET 是一个专用的引脚，内置一个上拉电阻。它有输入滞后，包含一个高电流输出驱动， 无输出斜率
控制。内部加电复位和低压复位电路一般都不需要外部复位电路。 这个引脚通常连接到标准的 6 引脚后台调
试连接器，这样开发系统可以直接复位 MCU 系统。 如果需要，可以添加一个人工外部复位，即提供一个简单
的接地开关 （拉低复位引脚的电平，强制进行复位）。
只要发起复位 ( 无论是来自外部信号还是来自内部系统 )， 复位引脚的电平就下降 34 个周期的 f
self-reset
。
复位电路解晰复位的原因并将之记录在系统控制复位状态寄存器 （SRS）的相应位。
对 EMC 敏感的应用，建议在复位引脚上加一个外部 RC 过滤器。参见 图 2-3 的示例。
2.3.4 后台 / 模式选择 (BKGD/MS)
在复位时， BKGD/MS 引脚充当模式选择引脚。复位完成后，该引脚立即作为后台引脚 ，可以用于后台
调试通信。当作为后台 / 模式模式选择引脚时， 该引脚包括一个内部上拉电阻，有输入滞后，且无输出斜率控
SC116009 系列微控制器数据手册 , 第 1 版
飞思卡尔半导体 25
第 2 章 引脚和连接
制。当引脚作为
后台
引脚时，它包括一个高电流输出驱动。 当该引脚作为
模式选择
引脚 时，它只有输入，因
此不包含标准的输出驱动。
如果该引脚没有连接任何东西， MCU 将在复位的上升边沿进入正常的操作模式 。如果有一个调试系统连
接到这个 6 引脚标准后台调试头，它可以在复用上升边沿使保持 BKGD/MS 在低电平，强制 MCU 进入激活后
台模式。
BKGD 引脚主要用于后台调试控制器 (BDC) 通信，采用定制的协议。这个协议每位时采用 16 个周期的目
标 MCU 的 BDC 时钟 。目 标 MCU 的 BDC 时钟可以与总线时钟速率一样快，这样就不会有任何大电容连接到
BKGD/MS 引脚，来干扰后台串行通信。
尽管 BKGD 引脚 是一个伪开路引脚，后台调试通信协议提供短暂的、主动驱动的高速脉冲，确保快速的
上升时间。 电缆的小电容和内部上拉电阻的绝对值几乎不影响 BKGD 引脚的上升和下降时间。
2.3.5 ADC 参考引脚 (V
V
REFH
和 V
引脚分别为 ADC 模块的电压参考高输入和电压参考低输入。
REFL
REFH
, V
REFL
)
2.3.6 外部中断引脚 (IRQ)
IRQ 引脚是 IRQ 中断的输入源，也是 BIH 和 BIL 指令的输入。如果未使能 IRQ 功能，这个引脚仍配置为
TPMCLK ( 参见 TPM 章节 )。
对 EMC 敏感的应用中，建议在 IRQ 引脚上添加一个外部 RC 过滤器。参见 图 2-3 的示例。
2.3.7 通用 I/O 和外设端口
剩余的引脚被通用 I/O 和片上外设功能，如定时器和串行 I/O 系统共用。 复位后，所有这些引脚立即配置
为高阻抗通用输入，且内部上拉电阻关闭。
注意
为了避免浮动输入引脚消耗额外的电流，应用程序中的复位初始化例程必须使能片
上上拉电阻或者更改未使用的引脚到输出的方向，使引脚不浮空。
不是所有封装都提供所有的通用 I/O 引脚。为了避免浮空输入引脚消耗额外的电
流，应用程序中用户的复位初始化例程必须使能片上上拉电阻或者更改未使用的引
脚到输出的方向，使引脚不浮空。
有关控制这些引脚作为通用 I/O 引脚的更多信息，参见第 6 章 并行输入 / 输出。
当片上外围系统控制引脚时，数据方向控制位仍决定从端口数据寄存器中读什么，而外围模块则通过控
制引脚输出缓冲的使能来控制引脚方向。 参见第 6 章 并行输入 / 输出了解更详细的信息。
只要引脚作为输入，每个输入引脚的上拉使能位控制片上上拉电阻是否使能，即使引脚是受片上外围模
块控制。当 IRQ 配置为 IRQ 输入，且设置为检测上升边沿时，上拉使能控制位使能下拉电阻，而不是上拉电
阻。
注意
如果先激活替代功能，则可能会给模块一个伪边沿。用户软件必须在激活中断前清
除所有相关的标记。 表 2-1 列出了多个模块使能时的优先级。最高优先级模块对引
脚有控制权。在使能了较低优先级的功能后，再选择较高优先级引脚功能，会造成
较低优先级模块得到伪边沿。建议在启动另一个模块前关闭所有共享此引脚的模
块。
SC116009 系列微控制器数据手册 , 第 1 版
26 飞思卡尔半导体
引脚编
号
<-- 最低 优先级 --> 最高
64 44
端口引脚
Alt 1 Alt 2
11PTC4
22IRQ TPMCLK
1
3 3 RESET
4 4 PTF0 TPM1CH2
5 5 PTF1 TPM1CH3
6 — PTF2 TPM1CH4
7 — PTF3 TPM1CH5
8 6 PTF4 TPM2CH0
9—PTC6
10 — PTF7
11 7 PTF5 TPM2CH1
12 — PTF6
13 8 PTE0 TxD1
14 9 PTE1 RxD1
15 10 PTE2 TPM1CH0
16 11 PTE3 TPM1CH1
17 12 PTE4 SS1
18 13 PTE5 MISO1
19 14 PTE6 MOSI1
20 15 PTE7 SPSCK1
21 16 V
SS
22 17 V
DD
23 18 PTG0
24 19 PTG1
25 20 PTG2
26 21 PTA0
27 22 PTA1
28 — PTA2
29 — PTA3
30 — PTA4
31 — PTA5
32 — PTA6
33 — PTA7
34 23 PTB0 TPM3CH0 AD1P0
35 24 PTB1 TPM3CH1 AD1P1
36 25 PTB2 AD1P2
37 26 PTB3 AD1P3
38 — PTB4 AD1P4
39 — PTB5 AD1P5
40 — PTB6 AD1P6
41 — PTB7 AD1P7
42 27 PTD0 AD1P8
43 28 PTD1 AD1P9
44 29 V
DDAD
45 30 V
SSAD
46 31 PTD2 AD1P10
47 32 PTD3 AD1P11
48 33 PTG3
49 — PTG4
50 — PTD4 TPM2CLK AD1P12
51 — PTD5 AD1P13
52 — PTD6 TPM1CLK AD1P14
53 — PTD7 AD1P15
54 34 V
REFH
55 35 V
REFL
56 36 BKGD MS
57 37 PTG5 XTAL
58 38 PTG6 EXTAL
59 39 V
SS
60 40 PTC0
61 41 PTC1
62 42 PTC2 MCLK
63 43 PTC3 TxD2
引脚编
号
<-- 最低 优先级 --> 最高
64 44
端口引脚
Alt 1 Alt 2
表 2-1. 引脚提供情况 （按封装引脚计数）
第 2 章 引脚和连接
1. TPMCLK、 TPM1CLK 和 TPM2CLK 可通过软件配置； 复位后， TPM1CLK、 TPM2CLK 和 TPMCLK 分别提供给 TPM1、
TPM2 和 TPM3。
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第 2 章 引脚和连接
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第 3 章 操作模式
3.1 介绍
本章介绍 SC116009 系列的操作模式，包括如何进入每个模式，如何从每个模式中退出，以及在每个模
式中的功能。
3.2 特性
• 用于代码开发的激活后台模式
• 等待模式：
• CPU 关闭以省电
• 系统时钟正常运行
• 稳压功能正常运行
• 停止模式：
• 系统时钟停止；稳压器处于待机状态
• 停止 2： 内部电路的部分电源关闭； 保留 RAM 内容
• 停止 3： 所有内部电路都接通电源，以进行快速恢复；
3.3 运行模式
这是 SC116009 系列的正常操作模式。如果 BKGD/MS 引脚处于复位上升边沿的高电平位置，则进入这
个模式。在这种模式下， CPU 从内部存储器执行代码，从地址 0xFFFE: 0xFFFF 开始。
3.4 激活后台模式
激活后台模式功能通过 HCS08 内核中的后台调试控制器 （BDC）进行管理。在软件开发过程中， BDC
与片上 ICE 调试模块 （DBG）一起用于分析 MCU 的 操作。
通过以下五种方式可以进入后台模式：
• BKGD/MS 引脚在上升边沿的低电平时
• 通过 BKGD 引脚收到 BACKGROUND 指令时
• 执行 BGND 指令时
• 遇到 BDC 断点时
• 遇到 DBG 断点时
进入激活后台模式后， CPU 保持挂起状态，等待串行后台指令而不是执行来自用户应用程序的指令。
后台指令有两种类型：
• 非侵入式指令： 用户程序运行时可以发出的指令，在 MCU 处于运行模式时通过 BKGD 引脚发出。它
们也可以在 MCU 处于激活后台模式时执行。非入侵式指令包括：
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飞思卡尔半导体 29
第 3 章 操作模式
• 存储器访问指令
• 带状态的存储器访问指令
• BDC 寄存器访问指令
• BACKGROUND 指令
• 激活后台指令： 只有当 MCU 处于激活后台模式时才执行的指令。激活后台指令包含执行以下操作的
命令：
• 读或写 CPU 寄存器
• 在特定时间跟踪一个用户程序指令
• 退出激活后台模式，返回用户应用程序 （GO）
3.5 等待模式
执行 WAIT 指令可以进入等待模式。在执行 WAIT 指令后， CPU 进入无时钟的低功耗状态。 CPU 进入等
待模式后， CCR （条件代码寄存器）中的 I 位被清除，启动中断操作。发生中断请求后，CPU 退出等待模式
并恢复处理，先开始执行堆叠操作，进入中断服务例程。
MCU 处于等待模式时，后台调试命令的使用受到一些限制。 MCU 处于等待模式时，只有
BACKGROUND 指令和带状态存储器访问指令可用。带状态存储器访问指令虽然禁止存储器访问，但它们会
上报错误，指示 MCU 处于停止或等待模式。可以使用后台命令将 MCU 从等待模式中唤醒进入激活后台模
式。
3.6 停止模式
当系统选项寄存器中设置了 STOPE 位，在执行 STOP 指令时，进入停止模式 （共两个停止模式）。在
停止模式中，所有内部时钟都暂停。如果在 CPU 执行 STOP 指令时， STOPE 位没有设置，则 MCU 不能进
入任何一个停止模式，并且强制执行非法操作代码复位。 在 SPMSC2 中设置相应位可以选择停止模式。
一些用于低电压 (1.8 V 至 3.6 V) 操作的 HCS08 器件还包含停止 1 模式。SC116009 系列 的器件在 2.7 V
至 5.5 V 范围内操作，不包含停止 1 模式。
表 3-1 总结了每个停止模式中 MCU 的行为。
表 3-1. 停止模式行为
模式
停止 21
停止 30
1
晶体振荡器可以设置在停止 3 模式中运行。参见 ICG 寄存器。
PPDC
3.6.1 停止 2 模式
停止 2 模式的待机功耗非常低，而且它保持 RAM 的内容以及所有 I/O 引脚的电流状态。 要进入停止 2 模
式，用户必须执行 STOP 指令，选择停止 2 (PPDC = 1) 的，使能停止模式 (STOPE = 1)。 此外，在停止模式
操作时，LVD 必须关闭 (LVDSE = LVDE = 1)。 如果在停止模式中 LVD 使能， 则在执行 STOP 指令时 MCU 进
入停止 3 模式，无论 PPDC 处于何状态。
CPU, 数字外
设， Flash
关闭 待机 关闭 关闭 待机 状态保持
待机 待机 关闭
RAM ICG ADC
1
可选打开 待机 状态保持
稳压器 I/O 引脚
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