介紹:S9S12G128F0MLF
S9S12G128F0MLF 系列是經過優化的汽車 16 位微控制器產品線,專注于低成本、高性能和低引腳數。該系列旨在橋接高端 8 位
微控制器和高性能 16 位微控制器,例如 MC9S12XS 系列。這
S9S12G128F0MLF 系列針對需要 CAN 或 LIN/J2602 的通用汽車應用溝通。這些應用的典型示例包括車身控制器、乘員檢測、門模塊、座椅控制器、RKE 接收器、智能執行器、照明模塊和智能接線盒。
MC9S12G-Family 使用 MC9S12XS- 和 MC9S12P-Family 上的許多相同功能,包括閃存上的糾錯碼 (ECC)、快速模數轉換器 (ADC) 和調頻鎖相環 (IPLL),可提高 EMC 性能。
S9S12G128F0MLF 系列針對低至 16k 的較小程序存儲器進行了優化。為了簡化客戶使用它具有一個 4 字節擦除扇區大小的 EEPROM。
S9S12G128F0MLF 系列提供 16 位 MCU 的所有優勢和效率,同時保持低NXP 的用戶目前享有的成本、功耗、EMC 和代碼大小效率優勢
現有的 8 位和 16 位 MCU 系列。與 MC9S12XS-Family 一樣,MC9S12G-Family 運行 16 位
無需等待所有外設和存儲器的廣泛訪問。該 S9S12G128F0MLF 系列可在100 引腳 LQFP、64 引腳 LQFP、48 引腳 LQFP/QFN、32 引腳 LQFP 和 20 引腳 TSSOP 封裝選項和旨在最大限度地提高功能的數量,特別是對于較低引腳數的封裝。此外每個模塊中可用的 I/O 端口,更多的 I/O 端口具有中斷功能,允許從停止或等待模式中喚醒。
芯片級特性:S9S12G128F0MLF
該系列中可用的片上模塊包括以下特性:
• S12 CPU 內核
• 帶 ECC 的高達 240 KB 片上閃存
• 高達 4 KB 的 EEPROM,帶 ECC
• 高達 11 KB 的片上 SRAM
• 帶內部濾波器的鎖相環 (IPLL) 倍頻器
• 4–16 MHz 幅度控制皮爾斯振蕩器
• 1 MHz 內部 RC 振蕩器
• 定時器模塊 (TIM) 支持多達 8 個通道,提供一系列 16 位輸入捕捉,
輸出比較、計數器和脈沖累加器功能
• 脈沖寬度調制 (PWM) 模塊,具有多達 8 個 8 位通道
• 高達 16 通道、10 或 12 位分辨率的逐次逼近模數轉換器
(ADC)
• 最多兩個 8 位數模轉換器 (DAC)
• 最多一個 5V 模擬比較器 (ACMP)
• 最多三個串行外圍接口 (SPI) 模塊
• 最多三個支持LIN 通信的串行通信接口(SCI) 模塊
• 最多一個多可擴展控制器局域網(MSCAN)模塊(支持CAN協議
2.0A/B)S9S12G128F0MLF
• 用于調節輸入電源和所有內部電壓的片上穩壓器 (VREG)
• 自主周期性中斷 (API)
• 用于 ADC 轉換的精密固定電壓基準
• 可選的參考電壓衰減器模塊,以提高 ADC 精度
1.3 模塊特點S9S12G128F0MLF
以下部分提供了在 MC9S12G 系列上實現的模塊的更多詳細信息。
S12 16 位中央處理器單元 (CPU)
S12 CPU 是一個高速 16 位處理單元:
• 完整的 16 位數據路徑支持高效算術運算和高速數學執行
• 包括許多單字節指令。這允許更有效地使用 ROM 空間。
• 廣泛的索引尋址功能,包括:
— 在所有索引操作中使用堆棧指針作為索引寄存器
— 除自動遞增/遞減模式外,將程序計數器用作索引寄存器
— 使用 A、B 或 D 累加器的累加器偏移
— 自動索引 predecrement、preincrement、postdecrement 和 postincrement(從 –8 到 +8)
1.3.2 帶 ECC 的片上閃存
MC9S12G 系列的片上閃存具有以下特性:
• 高達 240 KB 的程序閃存
— 32 個數據位加上 7 個校正子 ECC(糾錯碼)位允許單位糾錯
和雙重故障檢測
— 擦除扇區大小 512 字節
— 自動編程和擦除算法
— 讀取的用戶邊距級別設置
— 防止意外編程或擦除的保護方案
• 高達 4 KB 的 EEPROM
— 16 個數據位加上 6 個校正子 ECC(糾錯碼)位允許單位糾錯
和雙重故障檢測
— 擦除扇區大小 4 字節
— 自動編程和擦除算法
— 讀取的用戶邊距級別設置
1.3.3 片上 SRAM
• 高達 11 KB 的通用 RAM
1.3.4 端口集成模塊(PIM)
• 使用時用于端口 A、B、C、D、E、T、S、M、P、J 和 AD 的數據寄存器和數據方向寄存器
作為通用 I/O
• 控制寄存器,用于啟用/禁用上拉設備并選擇端口 T、S、M、P、J 上的上拉/下拉
和基于每個引腳的 AD
• 單個控制寄存器可在每個端口上啟用/禁用端口 A、B、C、D 和 E 上的拉動設備
在 BKGD 引腳上
• 用于啟用/禁用端口 S 和 M 上的開漏(線或)模式的控制寄存器
• 端口 P、J 和 AD 上引腳中斷的中斷標志寄存器
• 用于配置 IRQ 引腳操作的控制寄存器
• 僅在 20 TSSOP 中支持可編程信號重定向的路由寄存器
• 僅在 100 LQFP 封裝中支持可編程信號重定向的路由寄存器
• 出廠預置的封裝代碼寄存器,與使用中的封裝相關,復位后可寫一次。還
包括在所有封裝中重新編程 API_EXTCLK 路由的位。
• 自由運行時鐘輸出的控制寄存器
•S9S12G128F0MLF
1.3.5 主外部振蕩器(XOSCLCP)
• 使用 4 MHz 至 16 MHz 晶振的環路控制 Pierce 振蕩器
- 幅度輸出的電流增益控制
— 具有低諧波失真的信號
- 低電量S9S12G128F0MLF
— 良好的抗噪性
— 無需外部限流電阻
— 跨導尺寸適合典型晶體的最佳啟動裕度
— 振蕩器引腳可與 GPIO 功能共享
1.3.6 內部 RC 振蕩器(IRC)
• 可調整的內部參考時鐘。
— 頻率:1 MHz
— 在 –40°C 至 +125°C 環境溫度范圍內調整精度:
對于溫度選項 C 和 V,1.0%(參見表 A-4)
1.3% 對于溫度選項 M(見表 A-4)
1.3.7 內部鎖相環 (IPLL)
• 鎖相環時鐘倍頻器
— 無需外部組件
— 參考分頻器和乘法器允許多種時鐘速率
— 用于低抖動操作的自動帶寬控制模式
— 自動鎖頻檢測器
— 可配置的擴頻選項以減少 EMC 輻射(頻率調制)
— 參考時鐘源:S9S12G128F0MLF
– 外部 4–16 MHz 諧振器/晶體 (XOSCLCP)
– 內部 1 MHz RC 振蕩器 (IRC)
系統完整性支持
• 上電復位 (POR)
• 系統復位生成
• 帶復位的非法地址檢測
• 帶有中斷或復位的低電壓檢測
• 實時中斷 (RTI)
• 計算機正常運行 (COP) 看門狗
— 可配置為窗口 COP,以增強故障檢測
— 使用位于閃存中的選項位在復位后初始化
• 監控振蕩器正確功能的時鐘監視器
1.3.9 定時器(TIM)
• 多達 8 個 16 位通道用于輸入捕捉或輸出比較
• 16 位自由運行計數器,帶 7 位精度預分頻器
• 如果是八通道定時器版本,則可以使用額外的 16 位脈沖累加器
1.3.10 脈寬調制模塊(PWM)
• 最多八通道 x 8 位或最多四通道 x 16 位脈寬調制器
— 每個通道的可編程周期和占空比
- 中心對齊或左對齊的輸出
— 具有廣泛頻率的可編程時鐘選擇邏輯
1.3.11 控制器局域網模塊(MSCAN)
• 1 Mbit/s,CAN 2.0 A、B 軟件兼容
— 標準和擴展數據幀
— 0–8 字節數據長度
— 可編程比特率高達 1 Mbps
• 五個接收緩沖器,采用 FIFO 存儲方案
• 三個具有內部優先級的發送緩沖器
• 靈活的標識符接受過濾器可編程為:
— 2 個 32 位
— 4 x 16 位
— 8 x 8 位
• 使用集成低通濾波器選項喚醒
• 環回自檢S9S12G128F0MLF
• 僅監聽模式以監控 CAN 總線
• 通過軟件干預或自動進行總線關閉恢復
• 發送/接收消息的 16 位時間戳
1.3.12 串行通信接口模塊(SCI)
• 最多三個 SCI 模塊
• 全雙工或單線操作
• 標準標記/空格不歸零 (NRZ) 格式
• 具有可編程脈沖寬度的可選 IrDA 1.4 歸零反轉 (RZI) 格式
• 13 位波特率選擇
• 可編程字符長度
• 發射器和接收器的可編程極性
• 活動邊沿接收喚醒
• 中斷檢測和傳輸沖突檢測支持 LIN 1.3、2.0、2.1 和 SAE J2602
1.3.13 串行外設接口模塊(SPI)
• 最多三個 SPI 模塊
• 可配置的 8 位或 16 位數據大小
• 全雙工或單線雙向
• 雙緩沖發送和接收
• 主或從模式S9S12G128F0MLF
• MSB 優先或 LSB 優先移位
• 串行時鐘相位和極性選項
1.3.14 模數轉換器模塊(ADC)
最多 16 通道,10 位/12 位1
模數轉換器
— 3 us 轉換時間
— 8-/101
位分辨率S9S12G128F0MLF
— 左對齊或右對齊的結果數據
— 在模擬比較 > 或 <= 匹配時從低功耗模式喚醒
— 連續轉換模式
— 外部觸發器通過 GPIO 或 PWM 或 TIM 等外設輸出啟動轉換
— 多通道掃描
— 用于 ADC 轉換的精密固定電壓基準
—S9S12G128F0MLF
• 引腳也可用作數字 I/O,包括喚醒功能
參考電壓衰減器 (RVA)
• ADC 參考電壓衰減,長期漂移低
1.3.16 數模轉換器模塊(DAC)
• 1 個數模轉換器通道(每個模塊),具有:
— 8 位分辨率S9S12G128F0MLF
— 完整和降低的輸出電壓范圍
— 緩沖或非緩沖模擬輸出電壓可用
• 運算放大器獨立可用
1.3.17 模擬比較器(ACMP)
• 低失調、低長期失調漂移
• 在比較器輸出的上升沿、下降沿或上升沿和下降沿可選擇中斷
• 在外部引腳上輸出比較器信號的選項
• 觸發定時器輸入捕捉事件的選項
1.3.18 片上穩壓器(VREG)
• 帶隙基準的線性穩壓器
• 具有低壓中斷 (LVI) 的低壓檢測 (LVD)
• 上電復位 (POR) 電路
• 低壓復位 (LVR)
1.3.19 后臺調試(BDM)
• 非侵入式內存訪問命令
• 支持片上非易失性存儲器的在線編程
1.3.20 調試器(DBG)S9S12G128F0MLF
• 深度為 64 個條目的跟蹤緩沖區
• 三個比較器(A、B 和 C)
— 訪問地址比較與可選數據比較
— 程序計數器比較
— 確切地址或地址范圍比較
• 兩種比較器匹配
— 已標記 這在特定指令開始執行之前匹配
— Force 這在匹配發生后的第一個指令邊界上有效
• 四種跟蹤模式
• 四階段狀態定序器
1.4 關鍵性能參數S9S12G128F0MLF
S12G設備的關鍵性能參數特點:
• 3.15 V 至 5.5 V 的連續工作電壓
• –40°C 至 125°C 的工作溫度 (TA)
• 結溫 (TJ) 高達 150°C
• 直流至 25 MHz 的總線頻率 (fBus)
• 包裝:S9S12G128F0MLF
— 100 引腳 LQFP,0.5 毫米間距,14 毫米 x 14 毫米外形
— 64 引腳 LQFP,0.5 毫米間距,10 毫米 x 10 毫米外形
— 48 引腳 LQFP,0.5 mm 間距,7 mm x 7 mm 外形
— 48 引腳 QFN,0.5 mm 間距,7 mm x 7 mm 外形
— 32 引腳 LQFP,0.8 mm 間距,7 mm x 7 mm 外形
— 20 TSSOP,0.65 mm 間距,4.4 mm x 6.5 mm 輪廓
— 已知良好芯片 (KGD),未封裝
1.5 框圖
圖 1-1 顯示了 MC9S12G 的框圖
-家庭
制造商: NXP
產品種類: 16位微控制器 - MCU
RoHS: 詳細信息
系列: S9S12G128F0MLF
安裝風格: SMD/SMT
封裝 / 箱體: LQFP-48
核心: S12
程序存儲器大小: 128 kB
數據總線寬度: 16 bit
ADC分辨率: 10 bit
最大時鐘頻率: 25 MHz
輸入/輸出端數量: 40 I/O
數據 RAM 大小: 8 kB
工作電源電壓: 3.13 V to 5.5 V
最小工作溫度: - 40 C
最大工作溫度: + 125 C
資格: AEC-Q100
封裝: Tray
模擬電源電壓: 5 V
商標: NXP Semiconductors
數據 Ram 類型: RAM
數據 ROM 大小: 4 kB
數據 Rom 類型: EEPROM
接口類型: SCI, SPI
濕度敏感性: Yes
ADC通道數量: 12 Channel
處理器系列: MC9S12G
產品: MCU
產品類型: 16-bit Microcontrollers - MCU
程序存儲器類型: Flash
工廠包裝數量: 250
子類別: Microcontrollers - MCU
電源電壓-最大: 5.5 V
電源電壓-最小: 3.15 V
看門狗計時器: Watchdog Timer
零件號別名: 935314492557
單位重量: 178.250 mg
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