HC08系列单片机的基本结构大致相同，本节以MC908GP32单片机为例介绍其基本结构，其CPU介绍参见第3章HC08 CPU部分的内容。通过浏览内部结构简图，可以了解MC908GP32单片机的基本特性，目的是建立对HC08单片机的总体印象。引脚功能按分类进行介绍，通过对引脚功能的学习，加深对MC908GP32单片机功能的理解，为实际应用打下基础。
2.2.1 MC908GP32单片机的性能概述
MC908GP系列单片机是HC08系列单片机大家族中具有通用性的一族，MC908GP32是MC908GP系列中的一个型号，MC908GP32单片机具有三种封装形式，它们分别为40脚、42脚、44脚。MC908GP32单片机的主要特点概述如下：
①512B片内RAM；32K片内Flash程序存储器，具有在线编程能力和保密功能。
②时钟发生器模块，具有32KHz晶振PLL电路，可产生各种工作频率；8MHz内部总线频率。
③增强的HC05 CPU结构；16种寻址方式(比HC05多8种)；16位变址寄存器和堆栈指针；存储器至存储器数据传送；快速8×8乘法指令；快速16/8除法指令；扩展的循环控制功能；BCD功能。
④33根通用I/O脚，包括26根多功能I/O脚和5或7根专用I/O脚；PTA、PTC和PTD的输入口有可选择的上拉电阻；PTC0—PTC4有15mA吸流和放流能力，其他口有10mA吸流和放流能力 (总体驱动电流应小于150mA)；所有口有最高5mA输入电流保护功能。
⑤增强型串行通讯口SCI；串行外围接口SPI；两个16位双通道定时器接口模块(TIM1和TIM2)，每个通道可选择为输入捕捉、输出比较和PWM，其时钟可分别选为内部时钟的1、2、4、8、16、32和64的分频值；带时钟预分频的定时基模块有8种周期性实时中断(1、4、16、256、512、1024、2048和4096Hz)，可在STOP方式时使用外部32KHz晶振周期性唤醒CPU；8位键盘唤醒口。
⑥系统保护特性：计算机工作正常(COP)复位；低电压检测复位，可选为3V或5V操作；非法指令码检测复位；非法地址检测复位。
⑦具有PDIP40、SDIP42和QFP44封装形式。
⑧优化用于控制应用；优化支持C语言。
2.2.2 内部结构简图与引脚功能
1．内部结构简图
单片机(以下简称GP32单片机)的三种封装形式只是引脚数量和形式有所区别，其它方面是一致的。图2-1给出了GP32的内部结构框图，它对于我们理解和应用GP32单片机有重要作用，在学习了基本应用方法后，我们应再反过来熟悉这个内部结构图，以便更好地理解GP32单片机的基本原理。图中I/O口是按44引脚的GP32给出的，对于42引脚的GP32单片机则没有PTC5、PTC6两个引脚，对于40引脚的GP32单片机则没有PTC5、PTC6及PTD6/T2CH0、PTD7/T2CH1四个引脚。
从内部结构简图可以看出，GP32内部有以下主要部分：CPU08、存储器、定时器接口模块、定时基模块、看门狗模块、通用I/O接口、串行通信接口SCI、串行外设接口SPI、断点模块、A/D转换模块、键盘中断模块、时钟发生模块及锁相环电路、低电压禁止模块、复位与中断模块、监控模块MON和系统设置模块。
2．GP32单片机的引脚功能
图2-2(a)给出了40引脚的MC908GP32单片机的引脚图，引脚功能分类简介如下：
(1) 电源类引脚
VDD、VSS(20脚、19脚)：电源供给端。
VDDAD /VREFH、VSSAD /VREFL(31脚、32脚)：内部A/D转换器的电源供给及参考电压输入端。
VDDA、VSSA(1脚、2脚)：时钟发生器模块(CGM)的电源供给端。
(2) 控制类引脚
(6脚)：外部低有效复位输入或输出脚，有内部上拉电阻。
(14脚)：外部中断输入脚，有内部上拉电阻。
(3) I/O类引脚
PTA7/KBD7～PTA0/KBD0(40～33脚)：8位通用双向I/O口，每个可编程为键盘输入脚。
PTB7/AD7～PTB0/AD0(30～23脚)：8位通用双向I/O口，也可作为8路8位A/D转换输入脚。
PTC4～PTC0(11～7脚)：5位通用双向I/O口。
PTD5/T1CH1～PTD0/ (22、21、18～15脚)：6种特殊功能、双向I/O口，其中T1CH1、T1CH0用于定时器模块(TIM1)。SPSCK、MOSI、MISO、 用于串行外围接口(SPI)。
PTE0/TxD、PTE1/RxD(12脚、13脚)：2位双向I/O口或串行通讯口。
(4) 其它
CGMXFC(3脚)：CGM的外部滤波电容连接脚。
OSC1、OSC2(5脚～4脚)：片内振荡器引脚。
2.2.3 GP32最小系统
上节讲述了以MC908GP32单片机为原型的HC08系列MCU的硬件结构，但仅有一个MCU(微控制器)是无法工作的，它必须与其他相应的外围电路一起，才能构成一个最小系统。如图2-3 所示，MC908GP32芯片(以40脚封装为例)最小系统的外围支撑电路包括电源与滤波电路、晶振电路和复位电路，其中各个部分的功能如下。
1．电源供给与滤波
GP32芯片的20、19脚（VDD、VSS）为芯片的电源输入端，1、2脚（VDDA、VSSA）为内部PLL模块的电源供给。接在电源与地之间的0.1µF电容为滤波电容。PLL电路目的在于由频率小的外部晶振产生较大频率的内部总线时钟，提高芯片的抗干扰性。由于这部分内容涉及的编程内容很少，但原理较难理解，所以放入第14章介绍。这里只要知道GP32内有PLL电路就可以了，而且GP32内的PLL电路模块需要外接电源。在MCU的第3脚，接有内部PLL模块的外部滤波电路。滤波电路的作用主要是增强电路工作稳定性。
2．晶振电路
接MCU第4、5脚（OSC2、OSC1）之间的电路为晶振电路，这里选用的晶振频率为f=32.768KHz。通过内部PLL电路模块，可获得小于等于8MHz的内部总线频率。电路及其元件参数是由GP32参考手册确定的。实际开发中，嵌入式应用工程师往往根据参考手册提供的电路及参数，通过自己的实践，构筑MCU的外围支撑电路，而不深究其工作原理。
3．复位电路
接在MCU第6脚( )的电路为芯片硬件复位电路。正常工作时该脚通过10K电阻接到电源正极（这里设为5V电源供电），所以应为高电平。若按下复位按钮RST，则第6脚通过51Ω接地，为低电平，芯片复位。
2.2.4 GP32存储器组织
CPU08可寻址64K地址空间，所以它的地址范围是$0000～$FFFF，在这$0000～$FFFF的寻址范围内，分成多个不同区段，每个区段的作用不同。MC908GP32单片机的存储器组织及地址分配见图2-4。图中只是画出了64K地址空间的简要映像，各区段的含义和使用方法将逐步说明。作为开始，本节学习512字节RAM的使用方法($0040～$023F)，了解64字节I/O寄存器区($0000～$003F)、控制及状态寄存器区($FE00～$FE0C)等相对应的寄存器名和简明含义，为后续章节的进一步学习建立初步印象。
1．RAM区域及其作用
用户RAM的地址范围是：$0040～$023F，共512字节。这个区域既是用户RAM，也是堆栈RAM。一般情况下，这个区域安排用户数据和堆栈空间。由于这个空间较小，必须合理安排初始堆栈指针SP和用户数据，更好地发挥RAM的作用。 在这个区域中，有192字节的RAM属于第0页，也就是地址的高8位为0，第0页RAM的地址范围是：$0040～$00FF，这个地址范围寻址方便，合理分配使用这些内存地址对实际编程很有帮助。
必须注意的是，由于堆栈也在RAM区域，且复位时SP=$00FF，位于第0页内，所以实际编程时，可以把SP从第0页移出，例如使之为$023F，也就是初始的SP在RAM的最高地址处，由于M68HC08系列单片机的进栈指令是使SP-1，所以是堆栈数据向低地址方向依次堆放，这样堆栈使用的地址空间是$023F→更低地址方向。安排用户数据时，可以从RAM的最低地址$0040向更高地址空间安排，即用户数据使用的地址空间是$0040→更高地址方向。这样从两头向中间使用，可以尽量避免两种数据交叠，发生错误。但是，用户数据不宜安排过多，要给堆栈留有足够的空间，否则运行时可能产生错误。若内存安排较满，必须精确计算堆栈最大可能深度，以保证程序的正常执行。
2．映像寄存器名及简明含义
所谓映像寄存器，是指那些通过存储器地址访问的寄存器，它们不像寄存器A、H:X、SP、PC、CCR那样直接通过其“名”来使用它，而是通过它们对应的地址来使用它们。要通过其“名”来使用它们，必须用伪指令定义它们所占用的实际地址与“名”对应。附录C.1给出了映像寄存器简明列表
