Freescale Semiconductor MC9S12VR Series, MC9S12VR48, MC9S12VR64 Reference Manual
S12
Microcontrollers
freescale.com
MC9S12VR-Family
Reference Manual
MC9S12VRRMV2
Rev. 2.2
June 20, 2011
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Freescale Semiconductor 2
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The following revision history table summarizes changes contained in this document.
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information please refer to CPU12-1 in the CPU12 & CPU12X Reference Manual.
Table 0-1. Revision History
Date
Revision
Level
Description
13-December 2010 Rev 1.0 • Initial
11-April-2011 Rev 2.0
• See Revision History Table 1-1
• See Revision History Table 2-1
• See Revision History Table 16-1
• See Revision History Table 4-1
• SPI thresholds for delay measurement corrected (35%/65%) see Table K-1
• All SPI timing data classified D ( Derived from Simulations) see Table K-2 &
Table K-3
• VSUP range corrected see Table G-2 item number 3
• VSUP range corrected see Table H-1 item number 2
• Added registers for PWM channels 2-7 to O.1 Detailed Register Map
11-May-2011 Rev 2.1
• See revision History Table 14-1
• See revision History Table 13-1
• See revision History Table 2-1
• Pull up spec
RESET pin Table A-8 item 14
• HSDRV electricals Table D-2 item 2
• LSDRV electricals Table H-1 item 4
• Battery sensor electricals Table I-2I
• Voltage regulator electricals Table B-1,item 5 and 15
• Added M.1.18
• Minor corrections in Clock, Reset and Power Management (S12CPMU_UHV)
20-June-2011 Rev 2.2 • Removed “Freescale Confidential Proprietary”
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Chapter 1 Device Overview MC9S12VR-Family . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21
Chapter 2 Port Integration Module (S12VRPIMV2) . . . . . . . . . . . . . . . . . .49
Chapter 3 S12G Memory Map Controller (S12GMMCV1) . . . . . . . . . . . .105
Chapter 4 Clock, Reset and Power Management (S12CPMU_UHV) . . .119
Chapter 5 Background Debug Module (S12SBDMV1) . . . . . . . . . . . . . .175
Chapter 6 S12S Debug Module (S12SDBGV2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .199
Chapter 7 Interrupt Module (S12SINTV1). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .243
Chapter 8 Analog-to-Digital Converter (ADC12B6CV2) . . . . . . . . . . . . .251
Chapter 9 Pulse-Width Modulator (S12PWM8B8CV2) . . . . . . . . . . . . . .277
Chapter 10 Serial Communication Interface (S12SCIV5) . . . . . . . . . . . . .307
Chapter 11 Serial Peripheral Interface (S12SPIV5) . . . . . . . . . . . . . . . . . .345
Chapter 12 Timer Module (TIM16B8CV3). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .371
Chapter 13 High-Side Drivers - HSDRV (S12HSDRV1) . . . . . . . . . . . . . . .399
Chapter 14 Low-Side Drivers - LSDRV (S12LSDRV1). . . . . . . . . . . . . . . . 411
Chapter 15 LIN Physical Layer (S12LINPHYV1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .425
Chapter 16 Supply Voltage Sensor - (BATSV2). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .443
Chapter 17 64 KByte Flash Module (S12FTMRG64K512V1). . . . . . . . . . .457
Appendix A MCU Electrical Specifications. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 509
Appendix B VREG Electrical Specifications. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 523
Appendix C ATD Electrical Specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .525
Appendix D HSDRV Electrical Specifications. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .531
Appendix E PLL Electrical Specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .533
Appendix F IRC Electrical Specifications. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 535
Appendix G LINPHY Electrical Specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 537
Appendix H LSDRV Electrical Specifications. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 541
Appendix I BATS Electrical Specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .543
Appendix J PIM Electrical Specifications. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .547
Appendix K SPI Electrical Specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .549
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4 Freescale Semiconductor
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Appendix L XOSCLCP Electrical Specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .555
Appendix M FTMRG Electrical Specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .557
Appendix N Package Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 565
Appendix O Detailed Register Address Map. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .571
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Chapter 1
Device Overview MC9S12VR-Family
1.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
1.2 Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
1.2.1 MC9S12VR-Family Member Comparison . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
1.3 Chip-Level Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
1.4 Module Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
1.4.1 HCS12 16-Bit Central Processor Unit (CPU) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
1.4.2 On-Chip Flash with ECC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
1.4.3 On-Chip SRAM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .24
1.4.4 Main External Oscillator (XOSCLCP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
1.4.5 Internal RC Oscillator (IRC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
1.4.6 Internal Phase-Locked Loop (IPLL) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
1.4.7 Clock and Power Management Unit (CPMU) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
1.4.8 System Integrity Support . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
1.4.9 Timer (TIM) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
1.4.10 Pulse Width Modulation Module (PWM) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
1.4.11 LIN physical layer transceiver (LINPHY) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
1.4.12 Serial Peripheral Interface Module (SPI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
1.4.13 Serial Communication Interface Module (SCI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
1.4.14 Analog-to-Digital Converter Module (ATD) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
1.4.15 Supply Voltage Sense (BATS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
1.4.16 On-Chip Voltage Regulator system (VREG) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
1.4.17 Low-side drivers (LSDRV) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
1.4.18 High-side drivers (HSDRV) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
1.4.19 Background Debug (BDM) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
1.4.20 Debugger (DBG) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
1.5 Block Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
1.6 Family Memory Map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
1.6.1 Part ID Assignments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .33
1.7 Signal Description and Device Pinouts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
1.7.1 Pin Assignment Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
1.7.2 Detailed Signal Descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
1.7.3 Power Supply Pins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .37
1.8 Device Pinouts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
1.8.1 Pinout 48-pin LQFP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .39
1.8.2 Pinout 32-pin LQFP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .40
1.9 Modes of Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
1.9.1 Chip Configuration Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
1.9.2 Low Power Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
1.10 Security . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
1.11 Resets and Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
1.11.1 Resets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
1.11.2 Interrupt Vectors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
1.11.3 Effects of Reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
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6 Freescale Semiconductor
Preliminary - Subject to Change Without Notice
1.12 API external clock output (API_EXTCLK) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
1.13 COP Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
1.14 ADC External Trigger Input Connection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .48
1.15 ADC Special Conversion Channels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
Chapter 2
Port Integration Module (S12VRPIMV2)
2.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
2.1.1 Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
2.1.2 Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
2.2 External Signal Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
2.3 Memory Map and Register Definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .53
2.3.1 Register Map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
2.3.2 Register Descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .57
2.3.3 Port E Data Register (PORTE) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
2.3.4 Port E Data Direction Register (DDRE) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
2.3.5 Port E, BKGD pin Pull Control Register (PUCR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
2.3.6 ECLK Control Register (ECLKCTL) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
2.3.7 PIM Miscellaneous Register (PIMMISC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
2.3.8 IRQ Control Register (IRQCR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
2.3.9 Reserved Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
2.3.10 Port T Data Register (PTT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
2.3.11 Port T Input Register (PTIT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
2.3.12 Port T Data Direction Register (DDRT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
2.3.13 Port T Pull Device Enable Register (PERT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
2.3.14 Port T Polarity Select Register (PPST) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
2.3.15 Module Routing Register 0 (MODRR0) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
2.3.16 Module Routing Register 1 (MODRR1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
2.3.17 Port S Data Register (PTS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
2.3.18 Port S Input Register (PTIS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
2.3.19 Port S Data Direction Register (DDRS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
2.3.20 Port S Pull Device Enable Register (PERS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
2.3.21 Port S Polarity Select Register (PPSS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
2.3.22 Port S Wired-Or Mode Register (WOMS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
2.3.23 Module Routing Register 2 (MODRR2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
2.3.24 Port P Data Register (PTP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
2.3.25 Port P Input Register (PTIP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
2.3.26 Port P Data Direction Register (DDRP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
2.3.27 Port P Reduced Drive Register (RDRP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
2.3.28 Port P Pull Device Enable Register (PERP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
2.3.29 Port P Polarity Select Register (PPSP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
2.3.30 Port P Interrupt Enable Register (PIEP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
2.3.31 Port P Interrupt Flag Register (PIFP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
2.3.32 Port L Input Register (PTIL) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
2.3.33 Port L Digital Input Enable Register (DIENL) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
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2.3.34 Port L Analog Access Register (PTAL) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
2.3.35 Port L Input Divider Ratio Selection Register (PIRL) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
2.3.36 Port L Polarity Select Register (PPSL) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
2.3.37 Port L Interrupt Enable Register (PIEL) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
2.3.38 Port L Interrupt Flag Register (PIFL) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
2.3.39 Port AD Data Register (PT1AD) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
2.3.40 Port AD Input Register (PTI1AD) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
2.3.41 Port AD Data Direction Register (DDR1AD) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
2.3.42 Port AD Pull Enable Register (PER1AD) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
2.3.43 Port AD Polarity Select Register (PPS1AD) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
2.3.44 Port AD Interrupt Enable Register (PIE1AD) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
2.3.45 Port AD Interrupt Flag Register (PIF1AD) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
2.4 Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
2.4.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
2.4.2 Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
2.4.3 Pins and Ports . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
2.4.4 Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
2.5 Initialization and Application Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
2.5.1 Port Data and Data Direction Register writes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
2.5.2 ADC External Triggers ETRIG1-0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
2.5.3 Over-Current Protection on EVDD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
2.5.4 Open Input Detection on HVI Pins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
Chapter 3
S12G Memory Map Controller (S12GMMCV1)
3.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
3.1.1 Glossary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
3.1.2 Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
3.1.3 Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
3.1.4 Modes of Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
3.1.5 Block Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
3.2 External Signal Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
3.3 Memory Map and Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
3.3.1 Module Memory Map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
3.3.2 Register Descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
3.4 Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
3.4.1 MCU Operating Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
3.4.2 Memory Map Scheme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
3.4.3 Unimplemented and Reserved Address Ranges . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
3.4.4 Prioritization of Memory Accesses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
3.4.5 Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
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Chapter 4
Clock, Reset and Power Management (S12CPMU_UHVV1)
4.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
4.1.1 Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
4.1.2 Modes of Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
4.1.3 S12CPMU_UHV Block Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
4.2 Signal Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
4.2.1
RESET . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
4.2.2 EXTAL and XTAL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
4.2.3 VSUP — Regulator Power Input Pin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
4.2.4 VDDA, VSSA — Regulator Reference Supply Pins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
4.2.5 VDDX, VSSX— Pad Supply Pins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
4.2.6 VSS, VSSC — Ground Pins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
4.2.7
API_EXTCLK
— API external clock output pin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
4.2.8
VDD
— Internal Regulator Output Supply (Core Logic) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
4.2.9
VDDF
— Internal Regulator Output Supply (NVM Logic) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
4.2.10 TEMPSENSE — Internal Temperature Sensor Output Voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
4.3 Memory Map and Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
4.3.1 Module Memory Map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
4.3.2 Register Descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
4.4 Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162
4.4.1 Phase Locked Loop with Internal Filter (PLL) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162
4.4.2 Startup from Reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164
4.4.3 Stop Mode using PLLCLK as Bus Clock . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164
4.4.4 Full Stop Mode using Oscillator Clock as Bus Clock . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165
4.4.5 External Oscillator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166
4.4.6 System Clock Configurations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167
4.5 Resets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168
4.5.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168
4.5.2 Description of Reset Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168
4.5.3 Power-On Reset (POR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171
4.5.4 Low-Voltage Reset (LVR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171
4.6 Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171
4.6.1 Description of Interrupt Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171
4.7 Initialization/Application Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173
4.7.1 General Initialization information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173
4.7.2 Application information for COP and API usage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173
Chapter 5
Background Debug Module (S12SBDMV1)
5.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175
5.1.1 Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175
5.1.2 Modes of Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176
5.1.3 Block Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177
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5.2 External Signal Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177
5.3 Memory Map and Register Definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177
5.3.1 Module Memory Map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177
5.3.2 Register Descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178
5.3.3 Family ID Assignment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182
5.4 Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182
5.4.1 Security . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182
5.4.2 Enabling and Activating BDM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182
5.4.3 BDM Hardware Commands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183
5.4.4 Standard BDM Firmware Commands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184
5.4.5 BDM Command Structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185
5.4.6 BDM Serial Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187
5.4.7 Serial Interface Hardware Handshake Protocol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190
5.4.8 Hardware Handshake Abort Procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192
5.4.9 SYNC — Request Timed Reference Pulse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195
5.4.10 Instruction Tracing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195
5.4.11 Serial Communication Time Out . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196
Chapter 6
S12S Debug Module (S12SDBGV2)
6.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199
6.1.1 Glossary Of Terms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199
6.1.2 Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200
6.1.3 Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200
6.1.4 Modes of Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201
6.1.5 Block Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201
6.2 External Signal Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202
6.3 Memory Map and Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202
6.3.1 Module Memory Map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202
6.3.2 Register Descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203
6.4 Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 220
6.4.1 S12SDBG Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 220
6.4.2 Comparator Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221
6.4.3 Match Modes (Forced or Tagged) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 225
6.4.4 State Sequence Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 226
6.4.5 Trace Buffer Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227
6.4.6 Tagging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233
6.4.7 Breakpoints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 234
6.5 Application Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 236
6.5.1 State Machine scenarios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 236
6.5.2 Scenario 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 236
6.5.3 Scenario 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 236
6.5.4 Scenario 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237
6.5.5 Scenario 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237
6.5.6 Scenario 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239
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10 Freescale Semiconductor
Preliminary - Subject to Change Without Notice
6.5.7 Scenario 6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239
6.5.8 Scenario 7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239
6.5.9 Scenario 8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 240
6.5.10 Scenario 9 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 240
6.5.11 Scenario 10 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 240
Chapter 7
Interrupt Module (S12SINTV1)
7.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243
7.1.1 Glossary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243
7.1.2 Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243
7.1.3 Modes of Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244
7.1.4 Block Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244
7.2 External Signal Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245
7.3 Memory Map and Register Definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245
7.3.1 Register Descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245
7.4 Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 246
7.4.1 S12S Exception Requests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 246
7.4.2 Interrupt Prioritization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 246
7.4.3 Reset Exception Requests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 247
7.4.4 Exception Priority . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 247
7.5 Initialization/Application Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 248
7.5.1 Initialization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 248
7.5.2 Interrupt Nesting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 248
7.5.3 Wake Up from Stop or Wait Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 248
Chapter 8
Analog-to-Digital Converter (ADC12B6CV2)
Block Description
8.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251
8.1.1 Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251
8.1.2 Modes of Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253
8.1.3 Block Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254
8.2 Signal Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255
8.2.1 Detailed Signal Descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255
8.3 Memory Map and Register Definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255
8.3.1 Module Memory Map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255
8.3.2 Register Descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257
8.4 Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 273
8.4.1 Analog Sub-Block . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 273
8.4.2 Digital Sub-Block . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 273
8.5 Resets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 275
8.6 Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 275
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Freescale Semiconductor 11
Preliminary - Subject to Change Without Notice
Chapter 9
Pulse-Width Modulator (S12PWM8B8CV2)
9.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 277
9.1.1 Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 277
9.1.2 Modes of Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 277
9.1.3 Block Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 278
9.2 External Signal Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 278
9.2.1 PWM7 - PWM0 — PWM Channel 7 - 0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 278
9.3 Memory Map and Register Definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 279
9.3.1 Module Memory Map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 279
9.3.2 Register Descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 279
9.4 Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 294
9.4.1 PWM Clock Select . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 294
9.4.2 PWM Channel Timers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 297
9.5 Resets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 304
9.6 Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 305
Chapter 10
Serial Communication Interface (S12SCIV5)
10.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 307
10.1.1 Glossary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 307
10.1.2 Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 308
10.1.3 Modes of Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 308
10.1.4 Block Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 309
10.2 External Signal Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 310
10.2.1 TXD — Transmit Pin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 310
10.2.2 RXD — Receive Pin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 310
10.3 Memory Map and Register Definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 310
10.3.1 Module Memory Map and Register Definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 310
10.3.2 Register Descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 311
10.4 Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 323
10.4.1 Infrared Interface Submodule . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 324
10.4.2 LIN Support . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 324
10.4.3 Data Format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 325
10.4.4 Baud Rate Generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 326
10.4.5 Transmitter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 327
10.4.6 Receiver . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 332
10.4.7 Single-Wire Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 340
10.4.8 Loop Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 341
10.5 Initialization/Application Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 341
10.5.1 Reset Initialization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 341
10.5.2 Modes of Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 341
10.5.3 Interrupt Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 342
10.5.4 Recovery from Wait Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 344
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12 Freescale Semiconductor
Preliminary - Subject to Change Without Notice
10.5.5 Recovery from Stop Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 344
Chapter 11
Serial Peripheral Interface (S12SPIV5)
11.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 345
11.1.1 Glossary of Terms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 345
11.1.2 Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 345
11.1.3 Modes of Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 345
11.1.4 Block Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 346
11.2 External Signal Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 347
11.2.1 MOSI — Master Out/Slave In Pin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 347
11.2.2 MISO — Master In/Slave Out Pin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 347
11.2.3
SS — Slave Select Pin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 348
11.2.4 SCK — Serial Clock Pin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 348
11.3 Memory Map and Register Definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 348
11.3.1 Module Memory Map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 348
11.3.2 Register Descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 349
11.4 Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 357
11.4.1 Master Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 358
11.4.2 Slave Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 359
11.4.3 Transmission Formats . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 360
11.4.4 SPI Baud Rate Generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 365
11.4.5 Special Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 366
11.4.6 Error Conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 367
11.4.7 Low Power Mode Options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 368
Chapter 12
Timer Module (TIM16B8CV3)
12.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 371
12.1.1 Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 371
12.1.2 Modes of Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 372
12.1.3 Block Diagrams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 373
12.2 External Signal Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 375
12.2.1 IOC7 — Input Capture and Output Compare Channel 7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 375
12.2.2 IOC6 - IOC0 — Input Capture and Output Compare Channel 6-0 . . . . . . . . . . . . . . . . 375
12.3 Memory Map and Register Definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 375
12.3.1 Module Memory Map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 375
12.3.2 Register Descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 376
12.4 Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 393
12.4.1 Prescaler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 395
12.4.2 Input Capture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 395
12.4.3 Output Compare . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 395
12.4.4 Pulse Accumulator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 396
12.4.5 Event Counter Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 397
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Freescale Semiconductor 13
Preliminary - Subject to Change Without Notice
12.4.6 Gated Time Accumulation Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 397
12.5 Resets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 397
12.6 Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 397
12.6.1 Channel [7:0] Interrupt (C[7:0]F) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 398
12.6.2 Pulse Accumulator Input Interrupt (PAOVI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 398
12.6.3 Pulse Accumulator Overflow Interrupt (PAOVF) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 398
12.6.4 Timer Overflow Interrupt (TOF) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 398
Chapter 13
High-Side Drivers - HSDRV (S12HSDRV1)
13.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 399
13.1.1 Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 399
13.1.2 Modes of Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 399
13.1.3 Block Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 400
13.2 External Signal Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 401
13.2.1 HS0, HS1— High Side Driver Pins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 401
13.2.2 VSUPHS — High Side Driver Power Pin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 401
13.2.3 VSSXHS — High Side Driver Ground Pin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 401
13.3 Memory Map and Register Definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 401
13.3.1 Module Memory Map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 401
13.3.2 Register Definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 403
13.3.3 Port HS Data Register (HSDR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 403
13.3.4 HSDRV Configuration Register (HSCR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 404
13.3.5 Reserved Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 405
13.3.6 HSDRV Status Register (HSSR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 406
13.3.7 HSDRV Interrupt Enable Register (HSIE) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 407
13.3.8 HSDRV Interrupt Flag Register (HSIF) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 408
13.4 Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 409
13.4.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 409
13.4.2 Open Load Detection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 409
13.4.3 Over-Current Detection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 409
13.4.4 Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 409
13.5 Application Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 410
13.5.1 Use Cases . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 410
Chapter 14
Low-Side Drivers - LSDRV (S12LSDRV1)
14.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 411
14.1.1 Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 411
14.1.2 Modes of Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 411
14.1.3 Block Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 412
14.2 External Signal Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 413
14.2.1 LS0, LS1— Low Side Driver Pins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 413
14.2.2 LSGND — Low Side Driver Ground Pin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 413
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14.3 Memory Map and Register Definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 413
14.3.1 Module Memory Map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 413
14.3.2 Register Definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 415
14.3.3 Port LS Data Register (LSDR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 415
14.3.4 LSDRV Configuration Register (LSCR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 416
14.3.5 Reserved Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 417
14.3.6 Reserved Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 418
14.3.7 LSDRV Status Register (LSSR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 419
14.3.8 LSDRV Interrupt Enable Register (LSIE) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 420
14.3.9 LSDRV Interrupt Flag Register (LSIF) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 421
14.4 Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 422
14.4.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 422
14.4.2 Open-Load Detection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 422
14.4.3 Over-Current Detection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 422
14.4.4 Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 422
14.5 Application Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 423
14.5.1 Use Cases . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 423
Chapter 15
LIN Physical Layer (S12LINPHYV1)
15.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 425
15.1.1 Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 425
15.1.2 Modes of Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 426
15.1.3 Block Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 426
15.2 External Signal Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 428
15.2.1 LIN — LIN Bus Pin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 428
15.2.2 LGND — LIN Ground Pin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 428
15.2.3 VSUP — Positive Power Supply . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 428
15.3 Memory Map and Register Definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 429
15.3.1 Module Memory Map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 429
15.3.2 Register Descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 430
15.4 Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 436
15.4.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 436
15.4.2 Slew Rate Selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 436
15.4.3 Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 437
15.4.4 Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 440
15.5 Application Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 440
15.5.1 Over-current handling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 440
15.5.2 Use Cases . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 441
Chapter 16
Supply Voltage Sensor - (BATSV2)
16.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 443
16.1.1 Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 443
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Preliminary - Subject to Change Without Notice
16.1.2 Modes of Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 443
16.1.3 Block Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 444
16.2 External Signal Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 444
16.2.1 VSENSE — Supply (Battery) Voltage Sense Pin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 444
16.2.2 VSUP — Voltage Supply Pin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 445
16.3 Memory Map and Register Definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 445
16.3.1 Register Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 445
16.3.2 Register Descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 446
16.4 Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 451
16.4.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 451
16.4.2 Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 452
Chapter 17
64 KByte Flash Module (S12FTMRG64K512V1)
17.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 457
17.1.1 Glossary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 457
17.1.2 Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 458
17.1.3 Block Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 459
17.2 External Signal Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 460
17.3 Memory Map and Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 460
17.3.1 Module Memory Map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 460
17.3.2 Register Descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 464
17.4 Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 484
17.4.1 Modes of Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 484
17.4.2 IFR Version ID Word . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 484
17.4.3 Internal NVM resource (NVMRES) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 485
17.4.4 Flash Command Operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 485
17.4.5 Allowed Simultaneous P-Flash and EEPROM Operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 490
17.4.6 Flash Command Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 491
17.4.7 Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 505
17.4.8 Wait Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 505
17.4.9 Stop Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 506
17.5 Security . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 506
17.5.1 Unsecuring the MCU using Backdoor Key Access . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 506
17.5.2 Unsecuring the MCU in Special Single Chip Mode using BDM . . . . . . . . . . . . . . . . . 507
17.5.3 Mode and Security Effects on Flash Command Availability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 507
17.6 Initialization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 508
Appendix A
MCU Electrical Specifications
A.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 509
A.1.1 Parameter Classification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 509
A.1.2 Pins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 510
A.1.3 Current Injection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 511
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16 Freescale Semiconductor
Preliminary - Subject to Change Without Notice
A.1.4 Absolute Maximum Ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 511
A.1.5 ESD Protection and Latch-up Immunity. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 513
A.1.6 Operating Conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 515
A.1.7 Power Dissipation and Thermal Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 515
A.1.8 I/O Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 519
A.1.9 Supply Currents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 520
Appendix B
VREG Electrical Specifications
Appendix C
ATD Electrical Specifications
C.1 ATD Operating Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 525
C.2 Factors Influencing Accuracy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 526
C.2.1 Port AD Output Drivers Switching. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 526
C.2.2 Source Resistance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 526
C.2.3 Source Capacitance. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 526
C.2.4 Current Injection. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 526
C.3 ATD Accuracy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 527
C.3.1 ATD Accuracy Definitions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 527
Appendix D
HSDRV Electrical Specifications
D.1 Operating Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 531
D.2 Static Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 531
D.3 Dynamic Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 532
Appendix E
PLL Electrical Specifications
E.1 Reset, Oscillator and PLL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 533
E.1.1 Phase Locked Loop. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 533
Appendix F
IRC Electrical Specifications
Appendix G
LINPHY Electrical Specifications
G.1 Maximum Ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 537
G.2 Static Electrical Characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 537
G.3 Dynamic Electrical Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 538
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Appendix H
LSDRV Electrical Specifications
H.1 Static Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 541
H.2 Dynamic Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 542
Appendix I
BATS Electrical Specifications
I.1 Maximum Ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 543
I.2 Static Electrical Characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 544
I.3 Dynamic Electrical Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 545
Appendix J
PIM Electrical Specifications
J.1 High-Voltage Inputs (HVI) Electrical Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 547
J.2 Pin Interrupt Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 547
Appendix K
SPI Electrical Specifications
K.1 Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 549
K.1.1 Master Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 549
K.1.2 Slave Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 551
Appendix L
XOSCLCP Electrical Specifications
Appendix M
FTMRG Electrical Specifications
M.1 Timing Parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 557
M.1.1 Erase Verify All Blocks (Blank Check) (FCMD=0x01) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 557
M.1.2 Erase Verify Block (Blank Check) (FCMD=0x02) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 557
M.1.3 Erase Verify P-Flash Section (FCMD=0x03). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 558
M.1.4 Read Once (FCMD=0x04) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 558
M.1.5 Program P-Flash (FCMD=0x06) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 558
M.1.6 Program Once (FCMD=0x07) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 558
M.1.7 Erase All Blocks (FCMD=0x08) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 558
M.1.8 Erase P-Flash Block (FCMD=0x09). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 559
M.1.9 Erase P-Flash Sector (FCMD=0x0A). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 559
M.1.10Unsecure Flash (FCMD=0x0B) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 559
M.1.11Verify Backdoor Access Key (FCMD=0x0C) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 559
M.1.12Set User Margin Level (FCMD=0x0D) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 560
M.1.13Set Field Margin Level (FCMD=0x0E) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 560
M.1.14Erase Verify D-Flash Section (FCMD=0x10) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 560
M.1.15Program D-Flash (FCMD=0x11) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 560
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18 Freescale Semiconductor
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M.1.16Erase D-Flash Sector (FCMD=0x12) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 560
M.1.17NVM Reliability Parameters. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 562
Appendix N
Package Information
Appendix O
Detailed Register Address Map
O.1 Detailed Register Map. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 571
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Chapter 1
Device Overview MC9S12VR-Family
Table 1-1. Revision History
1.1 Introduction
The MC9S12VR-Family is an optimized automotive 16-bit microcontroller product line focused on
low-cost, high-performance, and low pin-count. This family integrates an S12 microcontroller with a LIN
Physical interface, a 5V regulator system to supply the microcontroller, and analog blocks to control other
elements of the system which operate at vehicle battery level (e.g. relay drivers, high-side driver outputs,
wake up inputs). The MC9S12VR-Family is targeted at generic automotive applications requiring single
node LIN communications. Typical examples of these applications include window lift modules, seat
modules and sun-roof modules to name a few.
The MC9S12VR-Family uses many of the same features found on the MC9S12G family, including error
correction code (ECC) on flash memory, EEPROM for diagnostic or data storage, a fast analog-to-digital
converter (ADC) and a frequency modulated phase locked loop (IPLL) that improves the EMC
performance. The MC9S12VR-Family delivers an optimized solution with the integration of several key
system components into a single device, optimizing system architecture and achieving significant space
savings. The MC9S12VR-Family delivers all the advantages and efficiencies of a 16-bit MCU while
retaining the low cost, power consumption, EMC, and code-size efficiency advantages currently enjoyed
by users of Freescale’s existing 8-bit and 16-bit MCU families. Like the MC9S12XS family, the
MC9S12VR-Family will run 16-bit wide accesses without wait states for all peripherals and memories.
Misaligned single cycle 16 bit RAM access is not supported. The MC9S12VR-Family will be available in
32-pin and 48-pin LQFP. In addition to the I/O ports available in each module, further I/O ports are
available with interrupt capability allowing wake-up from stop or wait modes.
The MC9S12VR-Family is a general-purpose family of devices created with relay based motor control in
mind and is suitable for a range of applications, including:
• Window lift modules
• Door modules
• Seat controllers
• Smart actuators
Version
Number
Revision
Date
Description of Changes
1.0 26-November-2010 • Added Block Diagram
• Minor Corrections from Shared Review
2.0 11-April-2011 • New Revision for Maskset N05E PartID=$3201
• Added 6 PWM Channels
• Pinout changes for PWM channels
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20 Freescale Semiconductor
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• Sun roof modules
1.2 Features
This section describes the key features of the MC9S12VR-Family.
1.2.1 MC9S12VR-Family Member Comparison
Table 1-1 provides a summary of different members of the MC9S12VR-Family and their features. This
information is intended to provide an understanding of the range of functionality offered by this
microcontroller family.
Table 1-2. MC9S12VR - Family
Feature MC9S12VR48 MC9S12VR64
CPU HCS12
Flash memory (ECC) 48 Kbytes 64 Kbytes
EEPROM (ECC) 512 Bytes
RAM 2 Kbytes
LIN physical layer 1
SPI 1
SCI Up to 2
Timer 4ch x 16-bit
PWM 8ch x 8-bit or
4ch x 16-bit
ADC 6 ch x 10-bit available on external
pins and four internal channels.
see Table 1-14.
Frequency modulated PLL Yes
Internal 1 MHz RC oscillator Yes
Autonomous window watchdog 1
Low-side drivers
(protected for inductive loads)
2
High-side drivers Up to 2
High voltage Inputs 4
General purpose I/Os (5V) Up to 28
Direct battery sense pin Yes
Supply voltage sense Yes
Chip temperature sensor 1 general sensor
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1.3 Chip-Level Features
On-chip modules available within the family include the following features:
• HCS12 CPU core
• 64 or 48 Kbyte on-chip flash with ECC
• 512 byte EEPROM with ECC
• 2 Kbyte on-chip SRAM
• Phase locked loop (IPLL) frequency multiplier with internal filter
• 1 MHz internal RC oscillator with +/-1.3% accuracy over rated temperature range
• 4-16MHz amplitude controlled pierce oscillator
• Internal COP (watchdog) module (with separate clock source)
• Timer module (TIM) supporting input/output channels that provide a range of 16-bit input capture,
output compare and counter(up to 4 channels)
• Pulse width modulation (PWM) module (up to 8 x 8-bit channels)
• 10-bit resolution successive approximation analog-to-digital converter (ADC) with up to 6
channels available on external pins
• One serial peripheral interface (SPI) module
• One serial communication interface (SCI) module supporting LIN communications (with RX
connected to a timer channel for internal oscillator calibration purposes, if desired)
• Up to one additional SCI (not connected to LIN physical layer)
• One on-chip LIN physical layer transceiver fully compliant with the LIN 2.1 standard
• On-chip voltage regulator (VREG) for regulation of input supply and all internal voltages
• Autonomous periodic interrupt (API) (combination with cyclic, watchdog)
• Two protected low-side outputs to drive inductive loads
• Up to two protected high-side outputs
• 4 high-voltage inputs with wake-up capability and readable internally on ADC
• Up to two 10mA high-current output
• 20mA high-current output for use as Hall sensor supply
• Battery voltage sense with low battery warning, internally reverse battery protected
• Chip temperature sensor
Supply voltage V
SUP
= 6V – 18 V (normal
operation)
up to 40V (protected operation)
EVDD output current 20mA @ 5V
Maximum execution speed 25 MHz
Package 32 pins
48 pins
Feature MC9S12VR48 MC9S12VR64
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1.4 Module Features
The following sections provide more details of the modules implemented on the MC9S12VR-Family.
1.4.1 HCS12 16-Bit Central Processor Unit (CPU)
The HCS12 CPU is a high-speed, 16-bit processing unit that has a programming model identical to that of
the industry standard M68HC11 central processor unit (CPU).
• Full 16-bit data paths supports efficient arithmetic operation and high-speed math execution
• Supports instructions with odd byte counts, including many single-byte instructions. This allows
much more efficient use of ROM space.
• Extensive set of indexed addressing capabilities, including:
— Using the stack pointer as an indexing register in all indexed operations
— Using the program counter as an indexing register in all but auto increment/decrement mode
— Accumulator offsets using A, B, or D accumulators
— Automatic index predecrement, preincrement, postdecrement, and postincrement (by –8 to +8)
1.4.2 On-Chip Flash with ECC
On-chip flash memory on the MC9S12VR features the following:
• 64 or 48 Kbyte of program flash memory
— Automated program and erase algorithm
— Protection scheme to prevent accidental program or erase
• 512 Byte EEPROM
— 16 data bits plus 6 syndrome ECC (error correction code) bits allow single bit error correction
and double fault detection
— Erase sector size 4 bytes
— Automated program and erase algorithm
— User margin level setting for reads
1.4.3 On-Chip SRAM
• 2 Kbytes of general-purpose RAM
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1.4.4 Main External Oscillator (XOSCLCP)
• Loop control Pierce oscillator using 4 MHz to 16 MHz crystal
— Current gain control on amplitude output
— Signal with low harmonic distortion
— Low power
— Good noise immunity
— Eliminates need for external current limiting resistor
— Transconductance sized for optimumstart-up margin for typical crystals
— Oscillator pins shared with GPIO functionality
1.4.5 Internal RC Oscillator (IRC)
• Factory trimmed internal reference clock
— Frequency: 1 MHz
— Trimmed accuracy over –40˚C to +105˚C ambient temperature range: ±1.3%
1.4.6 Internal Phase-Locked Loop (IPLL)
• Phase-locked-loop clock frequency multiplier
— No external components required
— Reference divider and multiplier allow large variety of clock rates
— Automatic bandwidth control mode for low-jitter operation
— Automatic frequency lock detector
— Configurable option to spread spectrum for reduced EMC radiation (frequency modulation)
— Reference clock sources:
– Internal 1 MHz RC oscillator (IRC)
1.4.7 Clock and Power Management Unit (CPMU)
• Real time interrupt (RTI)
• Clock monitor (CM)
• System reset generation
1.4.8 System Integrity Support
• Power-on reset (POR)
• Illegal address detection with reset
• Low-voltage detection with interrupt or reset
• Computer operating properly (COP) watchdog with option to run on internal RC oscillator
— Configurable as window COP for enhanced failure detection
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— Can be initialized out of reset using option bits located in flash memory
• Clock monitor supervising the correct function of the oscillator
1.4.9 Timer (TIM)
• Up to 4 x 16-bit channels for input capture or output compare
• 16-bit free-running counter with 8-bit precision prescaler
1.4.10 Pulse Width Modulation Module (PWM)
• Up to eight 8-bit channels or reconfigurable four 16-bit channel PWM resolution
— Programmable period and duty cycle per channel
— Center-aligned or left-aligned outputs
— Programmable clock select logic with a wide range of frequencies
1.4.11 LIN physical layer transceiver (LINPHY)
• Compliant with LIN physical layer 2.1
• Standby mode with glitch-filtered wake-up.
• Slew rate selection optimized for the baud rates: 10kBit/s, 20kBit/s and Fast Mode (up to
250kBit/s).
• Selectable pull-up of 30kΩ or 330kΩ (in Shutdown Mode, 330kΩ only)
• Current limitation by LIN Bus pin rising and falling edges
• Over-current protection with transmitter shutdown
1.4.12 Serial Peripheral Interface Module (SPI)
• Configurable 8- or 16-bit data size
• Full-duplex or single-wire bidirectional
• Double-buffered transmit and receive
• Master or slave
• MSB-first or LSB-first shifting
• Serial clock phase and polarity options
1.4.13 Serial Communication Interface Module (SCI)
• Full-duplex or single-wire operation
• Standard mark/space non-return-to-zero (NRZ) format
• Selectable IrDA 1.4 return-to-zero-inverted (RZI) format with programmable pulse widths
• 13-bit baud rate selection
• Programmable character length
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• Programmable polarity for transmitter and receiver
• Active edge receive wake-up
• Break detect and transmit collision detect supporting LIN
• Internal connection to one SCI routable to external pins
1.4.14 Analog-to-Digital Converter Module (ATD)
• Up to 6-channel, 10-bit analog-to-digital converter
— 8-/10-bit resolution
— 3 us, 10-bit single conversion time
— Left or right justified result data
— Internal oscillator for conversion in stop modes
— Wake up from low power modes on analog comparison > or <= match
— Continuous conversion mode
— Multiple channel scans
• Pins can also be used as digital I/O
• Up to 6 pins can be used as keyboard wake-up interrupt (KWI)
• Internal voltages monitored with the ATD module
—V
SUP,VSENSE
, chip temperature sensor, high voltage inputs, LIN physical temperature sense,
V
RH
, VRL, V
DDF
1.4.15 Supply Voltage Sense (BATS)
• VSENSE & VSUP pin low or a high voltage interrupt
• VSENSE & VSUP pin can be routed via an internal divider to the internal ADC
1.4.16 On-Chip Voltage Regulator system (VREG)
• Voltage regulator
— Linear voltage regulator directly supplied by VSUP (protected VBAT)
— Low-voltage detect with low-voltage interrupt on V
SUP
— Capable of supplying both the MCU internally and providing additional external current
(approximately 20mA) to supply other components within the electronic control unit.
— Over-temperature protection and interrupt
• Internal Voltage regulator
— Linear voltage regulator with bandgap reference
— Low-voltage detect with low-voltage interrupt on VDDA
— Power-on reset (POR) circuit
— Low-voltage reset (LVR)
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1.4.17 Low-side drivers (LSDRV)
• 2x low-side drivers targeted for up to approximately 150mA current capability.
• Internal timer or PWM channels can be routed to control the low-side drivers
• Open-load detection
• Over-current protection with shutdown and interrupt
• Active clamp (for driving relays)
• Recirculation detection
1.4.18 High-side drivers (HSDRV)
• 2 High-side drivers targeted for up to approximately 44mA current capability
• Internal timer or PWM channels can be routed to control the high-side drivers
• Open load detection
• Over-current protection with shutdown and interrupt
1.4.19 Background Debug (BDM)
• Background debug module (BDM) with single-wire interface
— Non-intrusive memory access commands
— Supports in-circuit programming of on-chip nonvolatile memory
1.4.20 Debugger (DBG)
• Trace buffer with depth of 64 entries
• Three comparators (A, B and C)
— Access address comparisons with optional data comparisons
— Program counter comparisons
— Exact address or address range comparisons
• Two types of comparator matches
— Tagged This matches just before a specific instruction begins execution
— Force This is valid on the first instruction boundary after a match occurs
• Four trace modes
• Four stage state sequencer
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1.5 Block Diagram
Figure 1-1. MC9S12VR Block Diagram
2K bytes RAM
RESET
EXTAL
XTAL
512 bytes EEPROM with ECC
BKGD
VSUP
Real Time Interrupt
Clock Monitor
Single-wire Background
TEST
Debug Module
ADC
Interrupt Module
SCI1
PS0
PS1
PTS
AN[5:0]
PAD[5:0]
10-bit 6 channel
16-bit 4 channel
Timer
TIM
Asynchronous Serial IF
8-bit 8 channel
Pulse Width Modulator
PWM
48K & 64K bytes Flash with ECC
CPU12-V1
COP Watchdog
PLL with Frequency
Modulation option
Debug Module
3 comparators
64 Byte Trace Buffer
Reset Generation
and Test Entry
RXD
TXD
Auton. Periodic Int.
PT3
PT0
PT1
PT2
PTT
PP0
PP1
PP2 / EVDD
PTP
IOC3
IOC0
IOC1
IOC2
VDDA
VSSA
VDDX1/VSSX1
VDDX2/VSSX2
HS0
HS1
5V IO Supply Output
VSS
Low Power Pierce
Oscillator
SCI0
Asynchronous Serial IF
RXD
TXD
MOSI
SS
SCK
MISO
SPI0
Synchronous Serial IF
PS2
PS3
PS4
PS5
Voltage Regulator
Input: 6V – 18V
Block Diagram shows the maximum configuration!
HS1
HS0
HSDRV 0 & 1
High Side Driver
LS0
LSDRV 0 & 1
Low Side Driver
Not all pins or all peripherals are available on all devices and packages.
Rerouting options are not shown.
PE0
PTE
PE1
PTAD
Analog-Digital
Converter
Internal RC Oscillator
PWM0
PWM1
PP3
PP4
PP5
PL0
PL1
PL2
PL3
LIN
LINPHY
LIN Physical
PTL
LIN
LGND
VSUPHS
VSUPHS
LSGND
LSGND
LS1
LS0
LS1
VSENSE
BATS
VSENSE
Battery Sensor
LGND
PWM2
PWM3
PWM4
PWM5
PWM[7:6]
see Pinout
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1.6 Family Memory Map
Table 1-3 shows the MC9S12VR-Family register memory map.
Table 1-3. Device Register Memory Map
Address Module
Size
(Bytes)
0x0000–0x0009 PIM (port integration module
) 10
0x000A–0x000B MMC (memory map control) 2
0x000C–0x000D PIM (port integration module) 2
0x000E–0x000F Reserved 2
0x0010–0x0017 MMC (memory map control) 8
0x0018–0x0019 Reserved 2
0x001A–0x001B Device ID register 2
0x001C–0x001F PIM (port integration module) 4
0x0020–0x002F DBG (debug module) 16
0x0030–0x0033 Reserved 4
0x0034–0x003F CPMU (clock and power management) 12
0x0040–0x006F TIM (timer module <= 4channels) 48
0x0070–0x009F ADC (analog to digital converter <= 6 channels) 48
0x00A0–0x00C7 PWM (pulse-width modulator <= 2channels) 40
0x00C8–0x00CF SCI0 (serial communication interface) 8
0x00D0–0x00D7 SCI1 (serial communication interface) 8
0x00D8–0x00DF SPI (serial peripheral interface) 8
0x00E0–0x00FF Reserved 32
0x0100–0x0113 FTMRG control registers 20
0x0114–0x011F Reserved 12
0x0120 INT (interrupt module) 1
0x0121–0x013F Reserved 31
0x0140-0x0147 HSDRV (high-side driver) 8
0x0148-0x014F
Reserved 8
0x0150-0x0157 LSDRV (low-side driver) 8
0x0158-0x015F
Reserved 8
0x0160-0x0167 LINPHY (LIN physical layer) 8
0x0168-0x016F
Reserved 8
0x0170-0x0177 BATS (Supply Voltage Sense) 8
0x0178–0x023F Reserved 200
0x0240–0x027F PIM (port integration module) 64
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Device Overview MC9S12VR-Family
MC9S12VR Family Reference Manual, Rev. 2.2
Freescale Semiconductor 29
Preliminary - Subject to Change Without Notice
NOTE
Reserved register space shown in Table 1-3 is not allocated to any module.
This register space is reserved for future use. Writing to these locations has
no effect. Read access to these locations returns zero.
Figure 1-2 shows MC9S12VR-Family CPU and BDM local address translation to the global memory map
as a graphical representation. The whole 256K global memory space is visible through the P-Flash window
located in the 64k local memory map located at 0x8000 - 0xBFFF using the PPAGE register.
NOTE
Flash space on page 0xC in Figure 1-2 is not available on S12VR48. This is
only available on S12VR64.
0x0280–0x02EF Reserved 112
0x02F0–0x02FF CPMU (clock and power management) 16
0x0300–0x03FF Reserved 256
Address Module
Size
(Bytes)
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Device Overview MC9S12VR-Family
MC9S12VR Family Reference Manual, Rev. 2.2
30 Freescale Semiconductor
Preliminary - Subject to Change Without Notice
Figure 1-2. MC9S12VR-Family Global Memory Map.
Paging Window
0x3_FFFF
Local CPU and BDM
Memory Map Global Memory Map
0xFFFF
0xC000
0x0_0400
0x0_0000
0x3_C000
0x0000
0x8000
0x0400
0x4000
0x0_4000
Paging Window
RAM
RAM
Unimplemented
Unimplemented
Flash Space
Flash Space
Flash Space
Flash Space
Flash Space
Flash Space
Register Space
Register Space
Internal
NVM
Resources
Internal
NVM
Resources
Flash Space
Flash Space
Flash Space
Flash Space
Flash Space
Flash Space
Flash Space
Flash Space
EEPROM
EEPROM
EEPROM
EEPROM
Page 0xF
Page 0xF
Page 0xD
Page 0xD
Register Space
Register Space
Page 0xC
Page 0xC
Page 0xE
Page 0xE
Page 0xF
Page 0xF
Page 0xD
Page 0xD
Page 0xC
Page 0xC
NVMRES=1
Page 0x2
0x3_0000
0x3_4000
0x3_8000
0x0_8000
RAM
RAM
Unimplemented
Unimplemented
0x0600
0x3800
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