第3节 HCS08系列单片机
作为Freescale公司于2004年之后推出的HCS08系列MCU是高性能与低功耗的完美结合，其性能可与许多16位MCU相当。上一节中讲述的HC08主要针对汽车电子，消费类产品，如家电、PC外设等，其最高总线频率是8MHz，且成本较低。而HCS08更适合低功耗、高性能的应用，如便携式电子产品。HCS08不是用来替代HC08系列，而是HC08系列的一个有益补充。本节首先介绍HCS08系列MCU的基本特征，然后以HCS08家族中最早推出的MC9S08GB60为例介绍其基本结构，从而进一步理解HCS08系列MCU。
2.3.1 HCS08系列MCU的基本特征
1．多种低功耗模式
具有HC08的Wait模式，同时增加了3种Stop模式，系统时钟停止，电压调节器处于备用状态，用户可根据实际需要选择相应的Stop模式。
Stop1：内部电路处于完全掉电状态，以达到最大的省电模式。
Stop2：内部电路部分处于掉电状态，内存的数据仍然保存。
Stop3：所有的内部电路处于待电状态，可快速恢复到正常工作模式。
2．更高的工作频率
工作电压为2.1V时，CPU的总线频率可达20MHz；工作电压为1.8V时，CPU总线的最高频率为8MHz。
3．具有可编程的片内时钟发生器
具有温度和电压补偿(典型漂移＜2％)的片内可编程内部时钟发生器，能进一步减少系统成本。也可通过用户定义采用外接时钟。
4．新一代的闪存技术
通过第三代0.25微米的闪存技术，提供应用程序的重复读写和数据存储能力。
5．集成片上调试器
HCS08系列新产品中还集成了片上调试器(BDM)，实现了片上仿真、模拟等功能，极大地减少了开发工具的成本。在16位和32位MCU中集成BDM是很常见的，但在8位MCU中集成BDM还是第一次。
6．资源丰富
内存高达4K字节；Flash存储器可达60K字节；高度集成了4个串行通信端口(SCI1、SCI2、SPI、IIC)；最多达8个定时器(PWM)、8通道的10位A／D转换器。
2.3.2 MC9S08GB60的内部结构简图与引脚功能
1．GB60单片机的内部结构简图
图2-5给出了MC9S08GB60(以下简称GB60)的内部结构框图。
从图可以看出，GB60内部有以下主要部分：HCS08内核、HCS08系统控制模块(中断、看门狗、电压检测)、存储器、时钟发生器、A/D转换模块、电压调节模块、调试模块DBG、8位键盘中断模块、IIC模块、串行通信接口SCI1模块、串行通信接口SCI2模块、定时接口模块TIM1、定时接口模块TIM2和串行外设接口SPI。
2.3.1 HCS08系列MCU的基本特征
1．多种低功耗模式
具有HC08的Wait模式，同时增加了3种Stop模式，系统时钟停止，电压调节器处于备用状态，用户可根据实际需要选择相应的Stop模式。
Stop1：内部电路处于完全掉电状态，以达到最大的省电模式。
Stop2：内部电路部分处于掉电状态，内存的数据仍然保存。
Stop3：所有的内部电路处于待电状态，可快速恢复到正常工作模式。
2．更高的工作频率
工作电压为2.1V时，CPU的总线频率可达20MHz；工作电压为1.8V时，CPU总线的最高频率为8MHz。
3．具有可编程的片内时钟发生器
具有温度和电压补偿(典型漂移＜2％)的片内可编程内部时钟发生器，能进一步减少系统成本。也可通过用户定义采用外接时钟。
4．新一代的闪存技术
通过第三代0.25微米的闪存技术，提供应用程序的重复读写和数据存储能力。
5．集成片上调试器
HCS08系列新产品中还集成了片上调试器(BDM)，实现了片上仿真、模拟等功能，极大地减少了开发工具的成本。在16位和32位MCU中集成BDM是很常见的，但在8位MCU中集成BDM还是第一次。
6．资源丰富
内存高达4K字节；Flash存储器可达60K字节；高度集成了4个串行通信端口(SCI1、SCI2、SPI、IIC)；最多达8个定时器(PWM)、8通道的10位A／D转换器。
2.3.2 MC9S08GB60的内部结构简图与引脚功能
1．GB60单片机的内部结构简图
图2-5给出了MC9S08GB60(以下简称GB60)的内部结构框图。
从图可以看出，GB60内部有以下主要部分：HCS08内核、HCS08系统控制模块(中断、看门狗、电压检测)、存储器、时钟发生器、A/D转换模块、电压调节模块、调试模块DBG、8位键盘中断模块、IIC模块、串行通信接口SCI1模块、串行通信接口SCI2模块、定时接口模块TIM1、定时接口模块TIM2和串行外设接口SPI。
