How it Works
Freescale Semiconductor
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MC68HC908MR32
User Manual
282 pgs1.92 Mb0
Table of contents
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Freescale Semiconductor MC68HC908MR16, MC68HC908MR32 User Manual

MC68HC908MR32 MC68HC908MR16
Data Sheet
M68HC08 Microcontrollers
MC68HC908MR32 Rev. 6.1 07/2005
freescale.com
MC68HC908MR32 MC68HC908MR16
Data Sheet
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Freescale Semiconductor 3

Revision History

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Revision History
Date
August,
2001
October,
2001
December,
2001
November,
2003
July,
2005
Revision
Level
Figure 2-1. MC68HC908MR32 Memory Map — Added FLASH Block Protect
3.0
4.0 3.3.3 Conversion Time — Reworked equations and text for clarity. 50
5.0
6.0
6.1 Updated to meet Freescale identity guidelines. Throughout
Register (FLBPR) at address location $FF7E
Figure A-1. MC68HC908MR16 Memory Map — Added FLASH Block Protect Register (FLBPR) at address location $FF7E
Figure 18-8. Monitor Mode Circuit — PTA7 and connecting circuitry added 279
Table 18-2. Monitor Mode Signal Requirements and Options — Switch locations added to column headings for clarity
Section 16. Timer Interface A (TIMA) — Timer discrepancies corrected throughout this section.
Section 17. Timer Interface B (TIMB) — Timer discrepancies corrected throughout this section.
Reformatted to meet current publication standards Throughout
2.8.2 FLASH Page Erase Operation — Procedure reworked for clarity 42
2.8.3 FLASH Mass Erase Operation — Procedure reworked for clarity 42
2.8.4 FLASH Program Operation — Procedure reworked for clarity 43
Figure 14-14. SIM Break Status Register (SBSR) — Clarified definition of SBSW bit. 207
19.5 DC Electrical Characteristics — Corrected maximum value for monitor mode entry voltage (on IRQ
19.6 FLASH Memory Characteristics — Updated table entries 292
)
Description
Page
Number(s)
29
306
281
233
255
291
4 Freescale Semiconductor

List of Chapters

Chapter 1 General Description. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17
Chapter 2 Memory. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25
Chapter 3 Analog-to-Digital Converter (ADC). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
Chapter 4 Clock Generator Module (CGM) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .57
Chapter 5 Configuration Register (CONFIG) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .73
Chapter 6 Computer Operating Properly (COP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .75
Chapter 7 Central Processor Unit (CPU). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .79
Chapter 8 External Interrupt (IRQ). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .91
Chapter 9 Low-Voltage Inhibit (LVI). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .97
Chapter 10 Input/Output (I/O) Ports (PORTS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .101
Chapter 11 Power-On Reset (POR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
Chapter 12 Pulse-Width Modulator for Motor Control (PWMMC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . .115
Chapter 13 Serial Communications Interface Module (SCI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .157
Chapter 14 System Integration Module (SIM). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .181
Chapter 15 Serial Peripheral Interface Module (SPI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .195
Chapter 16 Timer Interface A (TIMA) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215
Chapter 17 Timer Interface B (TIMB) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235
Chapter 18 Development Support . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .251
Chapter 19 Electrical Specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .265
Chapter 20 Ordering Information and Mechanical Specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . .275
Appendix A MC68HC908MR16 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .279
Freescale Semiconductor 5
List of Chapters
6 Freescale Semiconductor

Table of Contents

Chapter 1
General Description
1.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
1.2 Features. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
1.3 MCU Block Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
1.4 Pin Assignments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
1.4.1 Power Supply Pins (V
1.4.2 Oscillator Pins (OSC1 and OSC2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
1.4.3 External Reset Pin (RST
1.4.4 External Interrupt Pin (IRQ
1.4.5 CGM Power Supply Pins (V
1.4.6 External Filter Capacitor Pin (CGMXFC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
1.4.7 Analog Power Supply Pins (V
1.4.8 ADC Voltage Decoupling Capacitor Pin (V
1.4.9 ADC Voltage Reference Low Pin (V
1.4.10 Port A Input/Output (I/O) Pins (PTA7–PTA0). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
1.4.11 Port B I/O Pins (PTB7/ATD7–PTB0/ATD0) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
1.4.12 Port C I/O Pins (PTC6–PTC2 and PTC1/ATD9–PTC0/ATD8). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
1.4.13 Port D Input-Only Pins (PTD6/IS3
1.4.14 PWM Pins (PWM6–PWM1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
1.4.15 PWM Ground Pin (PWMGND) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
1.4.16 Port E I/O Pins (PTE7/TCH3A–PTE3/TCLKA and PTE2/TCH1B–PTE0/TCLKB) . . . . . . . . 24
1.4.17 Port F I/O Pins (PTF5/TxD–PTF4/RxD and PTF3/MISO–PTF0/SPSCK) . . . . . . . . . . . . . . 24
and VSS). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
DD
). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
DDA
DDAD
and V
and V
REFL
) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
SSAD
). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
SSAD
) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
REFH
) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
–PTD4/IS1 and PTD3/FAULT4–PTD0/FAULT1) . . . . . . 23
Chapter 2
Memory
2.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
2.2 Unimplemented Memory Locations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
2.3 Reserved Memory Locations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
2.4 I/O Section . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
2.5 Memory Map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
2.6 Monitor ROM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
2.7 Random-Access Memory (RAM) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
2.8 FLASH Memory (FLASH) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
2.8.1 FLASH Control Register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
2.8.2 FLASH Page Erase Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
2.8.3 FLASH Mass Erase Operation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
2.8.4 FLASH Program Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
2.8.5 FLASH Block Protection. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
2.8.6 FLASH Block Protect Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
Freescale Semiconductor 7
Table of Contents
2.8.7 Wait Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
2.8.8 Stop Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
Chapter 3
Analog-to-Digital Converter (ADC)
3.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
3.2 Features. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
3.3 Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
3.3.1 ADC Port I/O Pins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
3.3.2 Voltage Conversion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
3.3.3 Conversion Time . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
3.3.4 Continuous Conversion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
3.3.5 Result Justification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
3.3.6 Monotonicity. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
3.4 Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
3.5 Wait Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
3.6 I/O Signals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
3.6.1 ADC Analog Power Pin (V
3.6.2 ADC Analog Ground Pin (V
3.6.3 ADC Voltage Reference Pin (V
3.6.4 ADC Voltage Reference Low Pin (V
3.6.5 ADC Voltage In (ADVIN) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
3.6.6 ADC External Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
3.6.6.1 V
REFH
and V
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
REFL
3.6.6.2 ANx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
3.6.6.3 Grounding. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
3.7 I/O Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
3.7.1 ADC Status and Control Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
3.7.2 ADC Data Register High . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
3.7.3 ADC Data Register Low . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
3.7.4 ADC Clock Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
DDAD
). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
SSAD
). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
REFH
) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
REFL
Chapter 4
Clock Generator Module (CGM)
4.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
4.2 Features. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
4.3 Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
4.3.1 Crystal Oscillator Circuit. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
4.3.2 Phase-Locked Loop Circuit (PLL) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
4.3.2.1 PLL Circuits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
4.3.2.2 Acquisition and Tracking Modes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
4.3.2.3 Manual and Automatic PLL Bandwidth Modes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
4.3.2.4 Programming the PLL. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
4.3.2.5 Special Programming Exceptions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
4.3.3 Base Clock Selector Circuit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
4.3.4 CGM External Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
8 Freescale Semiconductor
4.4 I/O Signals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
4.4.1 Crystal Amplifier Input Pin (OSC1). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
4.4.2 Crystal Amplifier Output Pin (OSC2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
4.4.3 External Filter Capacitor Pin (CGMXFC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
4.4.4 PLL Analog Power Pin (V
) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
DDA
4.4.5 Oscillator Enable Signal (SIMOSCEN) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
4.4.6 Crystal Output Frequency Signal (CGMXCLK) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
4.4.7 CGM Base Clock Output (CGMOUT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
4.4.8 CGM CPU Interrupt (CGMINT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
4.5 CGM Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
4.5.1 PLL Control Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
4.5.2 PLL Bandwidth Control Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
4.5.3 PLL Programming Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
4.6 Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
4.7 Wait Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
4.8 Acquisition/Lock Time Specifications. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
4.8.1 Acquisition/Lock Time Definitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
4.8.2 Parametric Influences on Reaction Time . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
4.8.3 Choosing a Filter Capacitor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
4.8.4 Reaction Time Calculation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
Chapter 5
Configuration Register (CONFIG)
5.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
5.2 Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
5.3 Configuration Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
Chapter 6
Computer Operating Properly (COP)
6.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
6.2 Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
6.3 I/O Signals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
6.3.1 CGMXCLK . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
6.3.2 COPCTL Write . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
6.3.3 Power-On Reset. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
6.3.4 Internal Reset. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
6.3.5 Reset Vector Fetch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
6.3.6 COPD (COP Disable). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
6.4 COP Control Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
6.5 Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
6.6 Monitor Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
6.7 Wait Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
6.8 Stop Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
Freescale Semiconductor 9
Table of Contents
Chapter 7
Central Processor Unit (CPU)
7.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
7.2 Features. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
7.3 CPU Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
7.3.1 Accumulator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
7.3.2 Index Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
7.3.3 Stack Pointer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
7.3.4 Program Counter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
7.3.5 Condition Code Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
7.4 Arithmetic/Logic Unit (ALU) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
7.5 Low-Power Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
7.5.1 Wait Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
7.5.2 Stop Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
7.6 CPU During Break Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
7.7 Instruction Set Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
7.8 Opcode Map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
Chapter 8
External Interrupt (IRQ)
8.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
8.2 Features. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
8.3 Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
8.4 IRQ
8.5 IRQ Status and Control Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
Pin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
Chapter 9
Low-Voltage Inhibit (LVI)
9.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
9.2 Features. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
9.3 Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
9.3.1 Polled LVI Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
9.3.2 Forced Reset Operation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
9.3.3 False Reset Protection. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
9.3.4 LVI Trip Selection. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
9.4 LVI Status and Control Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
9.5 LVI Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
9.6 Wait Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
9.7 Stop Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
10 Freescale Semiconductor
Chapter 10
Input/Output (I/O) Ports (PORTS)
10.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
10.2 Port A . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
10.2.1 Port A Data Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
10.2.2 Data Direction Register A . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
10.3 Port B . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
10.3.1 Port B Data Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
10.3.2 Data Direction Register B. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
10.4 Port C. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
10.4.1 Port C Data Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
10.4.2 Data Direction Register C . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
10.5 Port D. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
10.6 Port E . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
10.6.1 Port E Data Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
10.6.2 Data Direction Register E . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
10.7 Port F . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
10.7.1 Port F Data Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
10.7.2 Data Direction Register F . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
Chapter 11
Power-On Reset (POR)
11.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
11.2 Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
Chapter 12
Pulse-Width Modulator for Motor Control (PWMMC)
12.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
12.2 Features. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
12.3 Timebase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
12.3.1 Resolution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
12.3.2 Prescaler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
12.4 PWM Generators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
12.4.1 Load Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
12.4.2 PWM Data Overflow and Underflow Conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
12.5 Output Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
12.5.1 Selecting Six Independent PWMs or Three Complementary PWM Pairs . . . . . . . . . . . . . 126
12.5.2 Dead-Time Insertion. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
12.5.3 Top/Bottom Correction with Motor Phase Current Polarity Sensing . . . . . . . . . . . . . . . . . 130
12.5.4 Output Polarity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
12.5.5 PWM Output Port Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
12.6 Fault Protection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137
12.6.1 Fault Condition Input Pins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137
12.6.1.1 Fault Pin Filter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
12.6.1.2 Automatic Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
12.6.1.3 Manual Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140
Freescale Semiconductor 11
Table of Contents
12.6.2 Software Output Disable . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141
12.6.3 Output Port Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141
12.7 Initialization and the PWMEN Bit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142
12.8 PWM Operation in Wait Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143
12.9 Control Logic Block . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143
12.9.1 PWM Counter Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143
12.9.2 PWM Counter Modulo Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144
12.9.3 PWMx Value Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
12.9.4 PWM Control Register 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146
12.9.5 PWM Control Register 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148
12.9.6 Dead-Time Write-Once Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150
12.9.7 PWM Disable Mapping Write-Once Register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150
12.9.8 Fault Control Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150
12.9.9 Fault Status Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152
12.9.10 Fault Acknowledge Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153
12.9.11 PWM Output Control Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154
12.10 PWM Glossary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155
Chapter 13
Serial Communications Interface Module (SCI)
13.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157
13.2 Features. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157
13.3 Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159
13.3.1 Data Format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160
13.3.2 Transmitter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161
13.3.2.1 Character Length . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162
13.3.2.2 Character Transmission . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162
13.3.2.3 Break Characters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162
13.3.2.4 Idle Characters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163
13.3.2.5 Inversion of Transmitted Output . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163
13.3.2.6 Transmitter Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163
13.3.3 Receiver . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163
13.3.3.1 Character Length . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164
13.3.3.2 Character Reception. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165
13.3.3.3 Data Sampling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165
13.3.3.4 Framing Errors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167
13.3.3.5 Receiver Wakeup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167
13.3.3.6 Receiver Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167
13.3.3.7 Error Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167
13.4 Wait Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168
13.5 SCI During Break Module Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168
13.6 I/O Signals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168
13.6.1 PTF5/TxD (Transmit Data). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168
13.6.2 PTF4/RxD (Receive Data) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169
13.7 I/O Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169
13.7.1 SCI Control Register 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169
13.7.2 SCI Control Register 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171
12 Freescale Semiconductor
13.7.3 SCI Control Register 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173
13.7.4 SCI Status Register 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174
13.7.5 SCI Status Register 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176
13.7.6 SCI Data Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177
13.7.7 SCI Baud Rate Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177
Chapter 14
System Integration Module (SIM)
14.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181
14.2 SIM Bus Clock Control and Generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182
14.2.1 Bus Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182
14.2.2 Clock Startup from POR or LVI Reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182
14.2.3 Clocks in Wait Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183
14.3 Reset and System Initialization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183
14.3.1 External Pin Reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183
14.3.2 Active Resets from Internal Sources . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184
14.3.2.1 Power-On Reset (POR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185
14.3.2.2 Computer Operating Properly (COP) Reset. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185
14.3.2.3 Illegal Opcode Reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186
14.3.2.4 Illegal Address Reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186
14.3.2.5 Forced Monitor Mode Entry Reset (MENRST). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186
14.3.2.6 Low-Voltage Inhibit (LVI) Reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186
14.4 SIM Counter. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186
14.4.1 SIM Counter During Power-On Reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186
14.4.2 SIM Counter and Reset States . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186
14.5 Exception Control. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187
14.5.1 Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187
14.5.1.1 Hardware Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189
14.5.1.2 Software Interrupt (SWI) Instruction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190
14.5.2 Reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190
14.6 Low-Power Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190
14.6.1 Wait Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190
14.6.2 Stop Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191
14.7 SIM Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191
14.7.1 SIM Break Status Register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191
14.7.2 SIM Reset Status Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192
14.7.3 SIM Break Flag Control Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193
Chapter 15
Serial Peripheral Interface Module (SPI)
15.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195
15.2 Features. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195
15.3 Pin Name Conventions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195
15.4 Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197
15.4.1 Master Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198
15.4.2 Slave Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199
15.5 Transmission Formats . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199
Freescale Semiconductor 13
Table of Contents
15.5.1 Clock Phase and Polarity Controls. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199
15.5.2 Transmission Format When CPHA = 0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200
15.5.3 Transmission Format When CPHA = 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201
15.5.4 Transmission Initiation Latency . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201
15.6 Error Conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203
15.6.1 Overflow Error . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203
15.6.2 Mode Fault Error . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204
15.7 Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206
15.8 Resetting the SPI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207
15.9 Queuing Transmission Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207
15.10 Low-Power Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208
15.11 I/O Signals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208
15.11.1 MISO (Master In/Slave Out). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209
15.11.2 MOSI (Master Out/Slave In). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209
15.11.3 SPSCK (Serial Clock) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209
15.11.4 SS
15.11.5 V
(Slave Select) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209
(Clock Ground) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210
SS
15.12 I/O Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210
15.12.1 SPI Control Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210
15.12.2 SPI Status and Control Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212
15.12.3 SPI Data Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214
Chapter 16
Timer Interface A (TIMA)
16.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215
16.2 Features. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215
16.3 Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219
16.3.1 TIMA Counter Prescaler. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219
16.3.2 Input Capture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219
16.3.3 Output Compare. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 220
16.3.3.1 Unbuffered Output Compare . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 220
16.3.3.2 Buffered Output Compare . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221
16.3.4 Pulse-Width Modulation (PWM). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221
16.3.4.1 Unbuffered PWM Signal Generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222
16.3.4.2 Buffered PWM Signal Generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 223
16.3.4.3 PWM Initialization. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 223
16.4 Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224
16.5 Wait Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224
16.6 I/O Signals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 225
16.6.1 TIMA Clock Pin (PTE3/TCLKA) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 225
16.6.2 TIMA Channel I/O Pins (PTE4/TCH0A–PTE7/TCH3A) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 225
16.7 I/O Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 225
16.7.1 TIMA Status and Control Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 225
16.7.2 TIMA Counter Registers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227
16.7.3 TIMA Counter Modulo Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 228
16.7.4 TIMA Channel Status and Control Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 228
16.7.5 TIMA Channel Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232
14 Freescale Semiconductor
Chapter 17
Timer Interface B (TIMB)
17.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235
17.2 Features. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235
17.3 Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235
17.3.1 TIMB Counter Prescaler. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 238
17.3.2 Input Capture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 238
17.3.3 Output Compare. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239
17.3.3.1 Unbuffered Output Compare . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239
17.3.3.2 Buffered Output Compare . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 240
17.3.4 Pulse-Width Modulation (PWM). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 240
17.3.4.1 Unbuffered PWM Signal Generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241
17.3.4.2 Buffered PWM Signal Generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241
17.3.4.3 PWM Initialization. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242
17.4 Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243
17.5 Wait Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243
17.6 I/O Signals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243
17.6.1 TIMB Clock Pin (PTE0/TCLKB) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243
17.6.2 TIMB Channel I/O Pins (PTE1/TCH0B–PTE2/TCH1B) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243
17.7 I/O Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244
17.7.1 TIMB Status and Control Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244
17.7.2 TIMB Counter Registers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 246
17.7.3 TIMB Counter Modulo Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 246
17.7.4 TIMB Channel Status and Control Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 247
17.7.5 TIMB Channel Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 250
Chapter 18
Development Support
18.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251
18.2 Break Module (BRK) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251
18.2.1 Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251
18.2.1.1 Flag Protection During Break Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251
18.2.1.2 CPU During Break Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253
18.2.1.3 TIM1 and TIM2 During Break Interrupts. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253
18.2.1.4 COP During Break Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253
18.2.2 Low-Power Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253
18.2.2.1 Wait Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253
18.2.2.2 Stop Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253
18.2.3 Break Module Registers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253
18.2.3.1 Break Status and Control Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254
18.2.3.2 Break Address Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254
18.2.3.3 Break Status Register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255
18.2.3.4 Break Flag Control Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255
MC68HC908MR32 • MC68HC908MR16 Data Sheet, Rev. 6.1
Freescale Semiconductor 15
Table of Contents
18.3 Monitor ROM (MON) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255
18.3.1 Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 256
18.3.1.1 Entering Monitor Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 256
18.3.1.2 Normal Monitor Mode. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 256
18.3.1.3 Forced Monitor Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 259
18.3.1.4 Data Format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 259
18.3.1.5 Echoing. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 260
18.3.1.6 Break Signal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 260
18.3.1.7 Commands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 260
18.3.1.8 Baud Rate. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263
18.3.2 Security . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263
Chapter 19
Electrical Specifications
19.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 265
19.2 Absolute Maximum Ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 265
19.3 Functional Operating Range . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 266
19.4 Thermal Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 266
19.5 DC Electrical Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 267
19.6 FLASH Memory Characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 268
19.7 Control Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 268
19.8 Serial Peripheral Interface Characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 269
19.9 TImer Interface Module Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 272
19.10 Clock Generation Module Component Specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 272
19.11 CGM Operating Conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 272
19.12 CGM Acquisition/Lock Time Specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 273
19.13 Analog-to-Digital Converter (ADC) Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 274
Chapter 20
Ordering Information and Mechanical Specifications
20.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 275
20.2 Order Numbers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 275
20.3 64-Pin Plastic Quad Flat Pack (QFP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 276
20.4 56-Pin Shrink Dual In-Line Package (SDIP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 277
Appendix A
MC68HC908MR16
MC68HC908MR32 • MC68HC908MR16 Data Sheet, Rev. 6.1
16 Freescale Semiconductor

Chapter 1 General Description

1.1 Introduction

The MC68HC908MR32 is a member of the low-cost, high-performance M68HC08 Family of 8-bit microcontroller units (MCUs). All MCUs in the family use the enhanced M68HC08 central processor unit (CPU08) and are available with a variety of modules, memory sizes and types, and package types.
The information contained in this document pertains to the MC68HC908MR16 with the exceptions shown in Appendix A MC68HC908MR16.

1.2 Features

Features include:
• High-performance M68HC08 architecture
• Fully upward-compatible object code with M6805, M146805, and M68HC05 Families
• 8-MHz internal bus frequency
• On-chip FLASH memory with in-circuit programming capabilities of FLASH program memory: MC68HC908MR32 — 32 Kbytes MC68HC908MR16 — 16 Kbytes
• On-chip programming firmware for use with host personal computer
• FLASH data security
• 768 bytes of on-chip random-access memory (RAM)
• 12-bit, 6-channel center-aligned or edge-aligned pulse-width modulator (PWMMC)
• Serial peripheral interface module (SPI)
• Serial communications interface module (SCI)
• 16-bit, 4-channel timer interface module (TIMA)
• 16-bit, 2-channel timer interface module (TIMB)
• Clock generator module (CGM)
• Low-voltage inhibit (LVI) module with software selectable trip points
• 10-bit, 10-channel analog-to-digital converter (ADC)
• System protection features:
– Optional computer operating properly (COP) reset – Low-voltage detection with optional reset – Illegal opcode or address detection with optional reset – Fault detection with optional PWM disabling
(1)
1. No security feature is absolutely secure. However, Freescale’s strategy is to make reading or copying the FLASH difficult for unauthorized users.
Freescale Semiconductor 17
General Description
• Available packages: – 64-pin plastic quad flat pack (QFP) – 56-pin shrink dual in-line package (SDIP)
• Low-power design, fully static with wait mode
• Master reset pin (RST
) and power-on reset (POR)
• Stop mode as an option
• Break module (BRK) supports setting the in-circuit simulator (ICS) single break point
Features of the CPU08 include:
• Enhanced M68HC05 programming model
• Extensive loop control functions
• 16 addressing modes (eight more than the M68HC05)
• 16-bit index register and stack pointer
• Memory-to-memory data transfers
• Fast 8 × 8 multiply instruction
• Fast 16/8 divide instruction
• Binary-coded decimal (BCD) instructions
• Optimization for controller applications
• C language support

1.3 MCU Block Diagram

Figure 1-1 shows the structure of the MC68HC908MR32.
18 Freescale Semiconductor
Freescale Semiconductor 19
INTERNAL BUS
M68HC08 CPU
CPU
REGISTERS
ARITHMETIC/LOGIC
UNIT
LOW-VOLTAGE INHIBIT
MODULE
DDRA
PTA
PTA7–PTA0
PTB7/ATD7
PTB6/ATD6
CONTROL AND STATUS REGISTERS — 112 BYTES
MC68HC908MR32 • MC68HC908MR16 Data Sheet, Rev. 6.1
USER FLASH — 32,256 BYTES
COMPUTER OPERATING PROPERLY
MODULE
TIMER INTERFACE
MODULE A
DDRB
PTB
USER RAM — 768 BYTES
TIMER INTERFACE
MODULE B
MODULE
MODULE
PTCPTD
DDRC
(2)
OSC1
OSC2
CGMXFC
MONITOR ROM — 240 BYTES
USER FLASH VECTOR SPACE — 46 BYTES
CLOCK GENERATOR
MODULE
SERIAL COMMUNICATIONS INTERFACE
SERIAL PERIPHERAL INTERFACE
PTB5/ATD5
PTB4/ATD4
PTB3/ATD3
PTB2/ATD2
PTB1/ATD1
PTB0/ATD0
PTC6
PTC5
PTC4
PTC3
PTC2
PTC1/ATD9
PTC0/ATD8
PTD6/IS3
PTD5/IS2
PTD4/IS1
(1)
PTD3/FAULT4
PTD2/FAULT3
PTD1/FAULT2
PTD0/FAULT1
PTE7/TCH3A
PTE6/TCH2A
PTE5/TCH1A
PTE4/TCH0A
PTE3/TCLKA
PTE2/TCH1B
PTE1/TCH0B
PTE0/TCLKB
(1)
(1)
(1)
MCU Block Diagram
RST
IRQ
V
DDAD
V
SSAD
V
REFL
V
REFH
PWMGND
PWM6–PWM1
V
V
V
DDAD
V
SSAD
SYSTEM INTEGRATION
MODULE
IRQ
MODULE
(3)
(3)
SS
DD
ANALOG-TO-DIGITAL CONVERTER
MODULE
PULSE-WIDTH MODULATOR
MODULE
POWER
POWER-ON RESET
MODULE
SINGLE BREAK
MODULE
PTF5/TxD
PTF4/RxD
PTF3/MISO PTF2/MOSI
PTF1/SS
PTF0/SPSCK
(1)
(1)
(1)
(1)
PTF
DDRF
DDRE
PTE
Notes:
1. These pins are not available in the 56-pin SDIP package.
2. This module is not available in the 56-pin SDIP package.
3. In the 56-pin SDIP package, these pins are bonded together.
Figure 1-1. MCU Block Diagram
General Description

1.4 Pin Assignments

Figure 1-2 shows the 64-pin QFP pin assignments and Figure 1-3 shows the 56-pin SDIP pin
assignments.
PTB2/ATD2
PTB3/ATD3
PTB4/ATD4
PTB5/ATD5
PTB6/ATD6
PTB7/ATD7
PTC0/ATD8
PTC1/ATD9
V
DDAD
V
SSAD
V
REFL
V
REFH
PTC2
PTC3
PTC4
PTC5
PTA2
PTB1/ATD1
PTB0/ATD0
PTA7
PTA6
PTA5
PTA4
PTA3
64
63
62
61
60
59
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
18
19
20
21
17
58
22
23
PTA1
57
56
24
25
PTA0
55
26
SSAD
V
OSC2
OSC1
54
53
52
27
28
29
DDAD
CGMXFC
V
51
50
30
31
RST
49
47
46
45
44
43
42
41
40
39
38
37
36
35
34
32
48
33
IRQ
PTF5/TxD
PTF4/RxD
PTF3/MISO
PTF2/MOSI
PTF1/SS
PTF0/SPSCK
V
SS
V
DD
PTE7/TCH3A
PTE6/TCH2A
PTE5/TCH1A
PTE4/TCH0A
PTE3/TCLKA
PTE2/TCH1B
PTE1/TCH0B
PTC6
PTD4/IS1
PTD5/IS2
PTD1/FAULT2
PTD0/FAULT1
PTD2/FAULT3
PTD3/FAULT4
PTD6/IS3
PWM1
PWM2
PWM3
PWM4
PWM5
PWMGND
PWM6
PTE0/TCLKB
Figure 1-2. 64-Pin QFP Pin Assignments
20 Freescale Semiconductor
Pin Assignments
PTA2
PTA3
PTA4
PTA5
PTA6
PTA7
PTB0/ATD0
PTB1/ATD1
PTB2/ATD2
PTB3/ATD3
PTB4/ATD4
PTB5/ATD5
PTB6/ATD5
PTB7/ATD7
PTC0/ATD8
V
DDAD
V
SSAD/VREFL
V
REFH
PTC2
PTC3
PTC4
PTC5
PTC6
PTD0/FAULT1
PTD1/FAULT2
PTD2/FAULT3
PTD3/FAULT4
PTD4/IS1 PTD5/IS2
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
56
55
54
53
52
51
50
49
48
47
46
45
44
43
42
41
40
39
38
37
36
35
34
33
32
31
30
29
PTA1
PTA0
V
SSA
OSC2
OSC1
CGMXFC
V
DDA
RST
IRQ
PTF5/TxD
PTF4/RxD
V
SS
V
DD
PTE7/TCH3A
PTE6/TCH2A
PTE5/TCH1A
PTE4/TCH0A
PTE3/TCLKA
NC
PWM6
PWM5
PWMGND
PWM4
PWM3
PWM2
PWM1
PTD6/IS3
Note:
PTC1, PTE0, PTE1, PTE2, PTF0, PTF1, PTF2, and PTF3 are removed from this package.
Figure 1-3. 56-Pin SDIP Pin Assignments
Freescale Semiconductor 21
General Description

1.4.1 Power Supply Pins (VDD and VSS)

VDD and VSS are the power supply and ground pins. The MCU operates from a single power supply.
Fast signal transitions on MCU pins place high, short-duration current demands on the power supply. To prevent noise problems, take special care to provide power supply bypassing at the MCU as Figure 1-4 shows. Place the C1 bypass capacitor as close to the MCU as possible. Use a high-frequency-response ceramic capacitor for C1. C2 is an optional bulk current bypass capacitor for use in applications that require the port pins to source high-current levels.
MCU
V
DD
C1
0.1 µF
+
C2
1–10 µF
V
DD
Note: Component values shown represent typical applications.
V
SS
Figure 1-4. Power Supply Bypassing

1.4.2 Oscillator Pins (OSC1 and OSC2)

The OSC1 and OSC2 pins are the connections for the on-chip oscillator circuit. For more detailed information, see Chapter 4 Clock Generator Module (CGM).

1.4.3 External Reset Pin (RST)

A logic 0 on the RST pin forces the MCU to a known startup state. RST is bidirectional, allowing a reset of the entire system. It is driven low when any internal reset source is asserted. See Chapter 14 System
Integration Module (SIM).

1.4.4 External Interrupt Pin (IRQ)

IRQ is an asynchronous external interrupt pin. See Chapter 8 External Interrupt (IRQ).
1.4.5 CGM Power Supply Pins (V
V
and V
DDA
Decoupling of these pins should be per the digital supply. See Chapter 4 Clock Generator Module (CGM).
22 Freescale Semiconductor
are the power supply pins for the analog portion of the clock generator module (CGM).
SSAD
DDA
and V
SSAD
)
Pin Assignments

1.4.6 External Filter Capacitor Pin (CGMXFC)

CGMXFC is an external filter capacitor connection for the CGM. See Chapter 4 Clock Generator Module
(CGM).
1.4.7 Analog Power Supply Pins (V
V
DDAD
and V
are the power supply pins for the analog-to-digital converter. Decoupling of these pins
SSAD
DDAD
and V
SSAD
)
should be per the digital supply. See Chapter 3 Analog-to-Digital Converter (ADC).
1.4.8 ADC Voltage Decoupling Capacitor Pin (V
V potential as V
1.4.9 ADC Voltage Reference Low Pin (V
V V
is the power supply for setting the reference voltage. Connect the V
REFH
. See Chapter 3 Analog-to-Digital Converter (ADC).
DDAD
)
REFL
is the lower reference supply for the ADC. Connect the V
REFL
. See Chapter 3 Analog-to-Digital Converter (ADC).
SSAD
REFH
)
pin to the same voltage
REFH
pin to the same voltage potential as
REFL
1.4.10 Port A Input/Output (I/O) Pins (PTA7–PTA0)
PTA7–PTA0 are general-purpose bidirectional input/output (I/O) port pins. See Chapter 10 Input/Output
(I/O) Ports (PORTS).
1.4.11 Port B I/O Pins (PTB7/ATD7–PTB0/ATD0)
Port B is an 8-bit special function port that shares all eight pins with the analog-to-digital converter (ADC). See Chapter 3 Analog-to-Digital Converter (ADC) and Chapter 10 Input/Output (I/O) Ports (PORTS).
1.4.12 Port C I/O Pins (PTC6–PTC2 and PTC1/ATD9–PTC0/ATD8)
PTC6–PTC2 are general-purpose bidirectional I/O port pins Chapter 10 Input/Output (I/O) Ports
(PORTS). PTC1/ATD9–PTC0/ATD8 are special function port pins that are shared with the
analog-to-digital converter (ADC). See Chapter 3 Analog-to-Digital Converter (ADC) and Chapter 10
Input/Output (I/O) Ports (PORTS).
1.4.13 Port D Input-Only Pins (PTD6/IS3–PTD4/IS1 and PTD3/FAULT4–PTD0/FAULT1)
PTD6/IS3–PTD4/IS1 are special function input-only port pins that also serve as current sensing pins for the pulse-width modulator module (PWMMC). PTD3/FAULT4–PTD0/FAULT1 are special function port pins that also serve as fault pins for the PWMMC. See Chapter 12 Pulse-Width Modulator for Motor
Control (PWMMC) and Chapter 10 Input/Output (I/O) Ports (PORTS).
1.4.14 PWM Pins (PWM6–PWM1)
PWM6–PWM1 are dedicated pins used for the outputs of the pulse-width modulator module (PWMMC). These are high-current sink pins. See Chapter 12 Pulse-Width Modulator for Motor Control (PWMMC) and Chapter 19 Electrical Specifications.
Freescale Semiconductor 23
General Description

1.4.15 PWM Ground Pin (PWMGND)

PWMGND is the ground pin for the pulse-width modulator module (PWMMC). This dedicated ground pin is used as the ground for the six high-current PWM pins. See Chapter 12 Pulse-Width Modulator for Motor
Control (PWMMC).
1.4.16 Port E I/O Pins (PTE7/TCH3A–PTE3/TCLKA and PTE2/TCH1B–PTE0/TCLKB)
Port E is an 8-bit special function port that shares its pins with the two timer interface modules (TIMA and TIMB). See Chapter 16 Timer Interface A (TIMA), Chapter 17 Timer Interface B (TIMB), and Chapter 10
Input/Output (I/O) Ports (PORTS).
1.4.17 Port F I/O Pins (PTF5/TxD–PTF4/RxD and PTF3/MISO–PTF0/SPSCK)
Port F is a 6-bit special function port that shares two of its pins with the serial communications interface module (SCI) and four of its pins with the serial peripheral interface module (SPI). See Chapter 15 Serial
Peripheral Interface Module (SPI), Chapter 13 Serial Communications Interface Module (SCI), and Chapter 10 Input/Output (I/O) Ports (PORTS).
24 Freescale Semiconductor

Chapter 2 Memory

2.1 Introduction

The central processor unit (CPU08) can address 64 Kbytes of memory space. The memory map, shown in Figure 2-1, includes:
• 32 Kbytes of FLASH
• 768 bytes of random-access memory (RAM)
• 46 bytes of user-defined vectors
• 240 bytes of monitor read-only memory (ROM)

2.2 Unimplemented Memory Locations

Some addresses are unimplemented. Accessing an unimplemented address can cause an illegal address reset. In the memory map and in the input/output (I/O) register summary, unimplemented addresses are shaded.
Some I/O bits are read only; the write function is unimplemented. Writing to a read-only I/O bit has no effect on microcontroller unit (MCU) operation. In register figures, the write function of read-only bits is shaded.
Similarly, some I/O bits are write only; the read function is unimplemented. Reading of write-only I/O bits has no effect on MCU operation. In register figures, the read function of write-only bits is shaded.

2.3 Reserved Memory Locations

Some addresses are reserved. Writing to a reserved address can have unpredictable effects on MCU operation. In the memory map (Figure 2-1) and in the I/O register summary (Figure 2-2) reserved addresses are marked with the word reserved.
Some I/O bits are reserved. Writing to a reserved bit can have unpredictable effects on MCU operation. In register figures, reserved bits are marked with the letter R.
Freescale Semiconductor 25
Memory

2.4 I/O Section

Addresses $0000–$005F, shown in Figure 2-2, contain most of the control, status, and data registers. Additional I/O registers have these addresses:
• $FE00, SIM break status register (SBSR)
• $FE01, SIM reset status register (SRSR)
• $FE03, SIM break flag control register (SBFCR)
• $FE07, FLASH control register (FLCR)
• $FE0C, Break address register high (BRKH)
• $FE0D, Break address register low (BRKL)
• $FE0E, Break status and control register (BRKSCR)
• $FE0F, LVI status and control register (LVISCR)
• $FF7E, FLASH block protect register (FLBPR)
• $FFFF, COP control register (COPCTL)

2.5 Memory Map

Figure 2-1 shows the memory map for the MC68HC908MR32 while the memory map for the
MC68HC908MR16 is shown in Appendix A MC68HC908MR16
26 Freescale Semiconductor
$0000
↓
I/O REGISTERS — 96 BYTES
$005F
$0060
↓
RAM — 768 BYTES
$035F
$0360
↓
UNIMPLEMENTED — 31,904 BYTES
$7FFF
$8000
↓
FLASH — 32,256 BYTES
$FDFF
$FE00 SIM BREAK STATUS REGISTER (SBSR)
$FE01 SIM RESET STATUS REGISTER (SRSR)
$FE02 RESERVED
$FE03 SIM BREAK FLAG CONTROL REGISTER (SBFCR)
$FE04 RESERVED
$FE05 RESERVED
$FE06 RESERVED
$FE07 RESERVED
$FE08 FLASH CONTROL REGISTER (FLCR)
$FE09
$FE0A
$FE0B
UNIMPLEMENTED
UNIMPLEMENTED
UNIMPLEMENTED
$FE0C SIM BREAK ADDRESS REGISTER HIGH (BRKH)
$FE0D SIM BREAK ADDRESS REGISTER LOW (BRKL)
$FE0E SIM BREAK FLAG CONTROL REGISTER (SBFCR)
$FE0F LVI STATUS AND CONTROL REGISTER (LVISCR)
$FE10
↓
MONITOR ROM — 240 BYTES
$FEFF
$FF00
↓
UNIMPLEMENTED — 126 BYTES
$FF7D
$FF7E FLASH BLOCK PROTECT REGISTER (FLBPR)
$FF7F
↓
UNIMPLEMENTED — 83 BYTES
$FFD1
$FFD2
↓
VECTORS — 46 BYTES
$FFFF
Memory Map
Figure 2-1. MC68HC908MR32 Memory Map
Freescale Semiconductor 27
Memory
Addr. Register Name Bit 7 6 5 4 3 2 1 Bit 0
Port A Data Register
$0000
See page 103.
Port B Data Register
$0001
See page 104.
Port C Data Register
$0002
Port D Data Register
$0003
Data Direction Register A
$0004
Data Direction Register B
$0005
Data Direction Register C
$0006
$0007 Unimplemented
(PTC)
See page 106.
(PTD)
See page 107.
(DDRA)
See page 103.
(DDRB)
See page 105.
(DDRC)
See page 106.
Read:
(PTA)
Write:
Reset: Unaffected by reset
Read:
(PTB)
Write:
Reset: Unaffected by reset
Read: 0
Write: R
Reset: Unaffected by reset
Read: 0 PTD6 PTD5 PTD4 PTD3 PTD2 PTD1 PTD0
Write: R R R R R R R R
Reset: Unaffected by reset
Read:
Write:
Reset: 0 0 0 0 0 0 0 0
Read:
Write:
Reset: 0 0 0 0 0 0 0 0
Read: 0
Write: R
Reset: 0 0 0 0 0 0 0 0
PTA7 PTA6 PTA5 PTA4 PTA3 PTA2 PTA1 PTA0
PTB7 PTB6 PTB5 PTB4 PTB3 PTB2 PTB1 PTB0
PTC6 PTC5 PTC4 PTC3 PTC2 PTC1 PTC0
DDRA7 DDRA6 DDRA5 DDRA4 DDRA3 DDRA2 DDRA1 DDRA0
DDRB7 DDRB6 DDRB5 DDRB4 DDRB3 DDRB2 DDRB1 DDRB0
DDRC6 DDRC5 DDRC4 DDRC3 DDRC2 DDRC1 DDRC0
Port E Data Register
$0008
See page 108.
Port F Data Register
$0009
See page 110.
$000A Unimplemented
$000B Unimplemented
Data Direction Register E
$000C
Data Direction Register F
$000D
U = Unaffected X = Indeterminate R = Reserved Bold = Buffered
(DDRE)
See page 109.
(DDRF)
See page 110.
Read:
Write:
(PTE)
Reset: Unaffected by reset
Read: 0 0
Write: R R
(PTF)
Reset: Unaffected by reset
Read:
Write:
Reset: 0 0 0 0 0 0 0 0
Read: 0 0
Write: R R
Reset: 0 0 0 0 0 0
PTE7 PTE6 PTE5 PTE4 PTE3 PTE2 PTE1 PTE0
PTF5 PTF4 PTF3 PTF2 PTF1 PTF0
DDRE7 DDRE6 DDRE5 DDRE4 DDRE3 DDRE2 DDRE1 DDRE0
DDRF5 DDRF4 DDRF3 DDRF2 DDRF1 DDRF0
Figure 2-2. Control, Status, and Data Registers Summary (Sheet 1 of 8)
= Unimplemented
28 Freescale Semiconductor
Memory Map
Addr. Register Name Bit 7 6 5 4 3 2 1 Bit 0
TIMA Status/Control Register
$000E
TIMA Counter Register High
$000F
TIMA Counter Register Low
$0010
TIMA Counter Modulo
$0011
$0012
$0013
$0014
$0015
$0016
$0017
$0018
$0019
U = Unaffected X = Indeterminate R = Reserved Bold = Buffered
Register High (TAMODH)
TIMA Counter Modulo
Register Low (TAMODL)
TIMA Channel 0 Status/Control
Register (TASC0)
TIMA Channel 0 Register High
TIMA Channel 0 Register Low
TIMA Channel 1 Status/Control
Register (TASC1)
TIMA Channel 1 Register High
TIMA Channel 1 Register Low
TIMA Channel 2 Status/Control
Register (TASC2)
(TASC)
See page 226.
(TACNTH)
See page 227.
(TACNTL)
See page 227.
See page 228.
See page 228.
See page 229.
(TACH0H)
See page 232.
(TACH0L)
See page 232.
See page 232.
(TACH1H)
See page 232.
(TACH1L)
See page 232.
See page 229.
Read: TOF
Write: 0 TRST R
Reset: 0 0 1 0 0 0 0 0
Read: Bit 15 Bit 14 Bit 13 Bit 12 Bit 11 Bit 10 Bit 9 Bit 8
Write: R R R R R R R R
Reset: 0 0 0 0 0 0 0 0
Read: Bit 7 Bit 6 Bit 5 Bit 4 Bit 3 Bit 2 Bit 1 Bit 0
Write: R R R R R R R R
Reset: 0 0 0 0 0 0 0 0
Read:
Bit 15 14 13 12 11 10 9 Bit 8
Write:
Reset: 1 1 1 1 1 1 1 1
Read:
Write:
Reset: 1 1 1 1 1 1 1 1
Read: CH0F
Write: 0
Reset: 0 0 0 0 0 0 0 0
Read:
Write:
Reset: Indeterminate after reset
Read:
Write:
Reset: Indeterminate after reset
Read: CH1F
Write: 0 R
Reset: 0 0 0 0 0 0 0 0
Read:
Write:
Reset: Indeterminate after reset
Read:
Write:
Reset: Indeterminate after reset
Read: CH2F
Write: 0
Reset: 0 0 0 0 0 0 0 0
Bit 7 Bit 6 Bit 5 Bit 4 Bit 3 Bit 2 Bit 1 Bit 0
Bit 15 Bit 14 Bit 13 Bit 12 Bit 11 Bit 10 Bit 9 Bit 8
Bit 7 Bit 6 Bit 5 Bit 4 Bit 3 Bit 2 Bit 1 Bit 0
Bit 15 Bit 14 Bit 13 Bit 12 Bit 11 Bit 10 Bit 9 Bit 8
Bit 7 Bit 6 Bit 5 Bit 4 Bit 3 Bit 2 Bit 1 Bit 0
TOIE TSTOP
CH0IE MS0B MS0A ELS0B ELS0A TOV0 CH0MAX
CH1IE
CH2IE MS2B MS2A ELS2B ELS2A TOV2 CH2MAX
0
00
MS1A ELS1B ELS1A TOV1 CH1MAX
PS2 PS1 PS0
= Unimplemented
Figure 2-2. Control, Status, and Data Registers Summary (Sheet 2 of 8)
Freescale Semiconductor 29
Memory
Addr. Register Name Bit 7 6 5 4 3 2 1 Bit 0
TIMA Channel 2 Register High
$001A
TIMA Channel 2 Register Low
$001B
TIMA Channel 3 Status/Control
$001C
TIMA Channel 3 Register High
$001D
TIMA Channel 3 Register Low
$001E
Configuration Register
$001F
PWM Control Register 1
$0020
PWM Control Register 2
$0021
Fault Control Register
$0022
Fault Status Register
$0023
Fault Acknowledge Register
$0024
PWM Output Control Register
$0025
U = Unaffected X = Indeterminate R = Reserved Bold = Buffered
(TACH2H)
See page 232.
(TACH2L)
See page 232.
Register (TASC3)
See page 229.
(TACH3H)
See page 232.
(TACH3L)
See page 232.
(CONFIG)
See page 74.
(PCTL1)
See page 146.
(PCTL2)
See page 148.
(FCR)
See page 150.
(FSR)
See page 152.
(FTACK)
See page 153.
(PWMOUT)
See page 154.
Read:
Bit 15 Bit 14 Bit 13 Bit 12 Bit 11 Bit 10 Bit 9 Bit 8
Write:
Reset: Indeterminate after reset
Read:
Write:
Reset: Indeterminate after reset
Read: CH3F
Write: 0 R
Reset: 0 0 0 0 0 0 0 0
Read:
Write:
Reset: Indeterminate after reset
Read:
Write:
Reset: Indeterminate after reset
Read:
Write:
Reset: 0 0 0 0 1 1 0 0
Read:
Write:
Reset: 0 0 0 0 0 0 0 0
Read:
Write:
Reset: 0 0 0 0 0 0 0 0
Read:
Write:
Reset: 0 0 0 0 0 0 0 0
Read: FPIN4 FFLAG4 FPIN3 FFLAG3 FPIN2 FFLAG2 FPIN1 FFLAG1
Write:
Reset: U 0 U 0 U 0 U 0
Read: 0 0 DT6 DT5 DT4 DT3 DT2 DT1
Write:
Reset: 0 0 0 0 0 0 0 0
Read: 0
Write:
Reset: 0 0 0 0 0 0 0 0
Bit 7 Bit 6 Bit 5 Bit 4 Bit 3 Bit 2 Bit 1 Bit 0
CH3IE
Bit 15 Bit 14 Bit 13 Bit 12 Bit 11 Bit 10 Bit 9 Bit 8
Bit 7 Bit 6 Bit 5 Bit 4 Bit 3 Bit 2 Bit 1 Bit 0
EDGE BOTNEG TOPNEG INDEP LVIRST LVIPWR STOPE COPD
DISX DISY PWMINT PWMF ISENS1 ISENS0 LDOK PWMEN
LDFQ1 LDFQ0
FINT4 FMODE4 FINT3 FMODE3 FINT2 FMODE2 FINT1 FMODE1
FTACK4 FTACK3 FTACK2 FTACK1
OUTCTL OUT6 OUT5 OUT4 OUT3 OUT2 OUT1
0
0
MS3A ELS3B ELS3A TOV3 CH3MAX
IPOL1 IPOL2 IPOL3 PRSC1 PRSC0
= Unimplemented
Figure 2-2. Control, Status, and Data Registers Summary (Sheet 3 of 8)
30 Freescale Semiconductor
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