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第一章 M68HC05系列单片机简介1

1.1 概述1

目录1

1.2 结构特点2

1.3 I/O功能的特点3

1.4 M68HC05系列各种型号单片机性能简介5

2.1 基本特性12

第二章 M68HC05的基本结构与性能12

2.2 基本结构、引脚及其基本连接方法13

2.3 CPU结构及其寄存器15

2.4 片内存储器与存储器映象17

2.5.1 双向并行I/O口20

2.5 I/O口20

2.6.1 上电复位（POR）21

2.6 复位21

2.5.2 固定输入并行I/O口21

2.5.3 串行I/O口21

2.6.2 外部复位22

2.6.3 计算机操作正常（COP）监视定时器复位23

2.6.4 时钟监视器复位26

2.6.7 复位后的状态27

2.6.6 低压复位27

2.6.5 非法地址复位27

2.7.1 中断的处理过程28

2.7 中断28

2.7.3 外部IRQ中断29

2.7.2 软件中断（SWI）29

2.7.4 定时器中断与实时中断30

2.8 低功耗方式31

2.7.7 其它中断源31

2.7.5 SCI中断31

2.7.6 SPI中断31

2.8.2 STOP方式32

2.8.1 WAIT方式32

2.8.3 HALT方式33

2.9 数据保持方式34

2.11 自检方式／自引导方式35

2.10 振荡器35

2.13 特殊I/O功能36

2.12 片内EPROM（OTPROM）与EEPROM的擦除和写入方法36

3.1.1 隐含寻址方式38

3.1 寻址方式38

第三章 M68HC05指令系统38

3.1.4 直接寻址方式39

3.1.3 扩展寻址方式39

3.1.2 立即寻址方式39

3.1.5 变址寻址方式40

3.1.8 位测试转移寻址方式41

3.1.7 位置位／清零寻址方式41

3.1.6 相对寻址方式41

3.2.1 与寄存器／存储器有关的指令42

3.2 指令系统42

3.2.2 读／修改—写类指令43

3.2.4 控制类指令44

3.2.3 相对转移类指令44

3.2.5 指令系统简表45

4.1 AS5交叉汇编程序51

第四章 M68HC05汇编语言程序设计51

4.1.2 各字段说明52

4.1.1 AS5汇编语言格式52

4.1.3 汇编伪指令54

4.1.4 汇编输出56

4.1.5 交叉汇编程序AS5使用方法57

4.2.2 各字段的说明58

4.2.1 IASM05汇编语言格式58

4.2 IASM05交叉集成汇编程序58

4.2.4 汇编命令60

4.2.3 汇编伪指令60

4.2.6 汇编输出63

4.2.5 列表命令63

4.2.7 汇编错误信息64

4.2.8 交叉集成汇编程序IASM05使用方法65

4.2.9 S记录72

4.3.1 简单程序设计74

4.3 汇编程序设计74

4.3.2 简单循环程序的设计78

4.3.3 字符编码程序设计82

4.3.4 算术运算程序设计87

4.3.5 代码和数制转换程序设计96

4.3.6 查表与排序114

4.3.7 数据处理127

5.2.1 定时器结构与功能133

5.2 16位多功能定时器133

第五章 多功能定时器系统及其应用133

5.1 定时器概述133

5.2.2 定时器计数器134

5.2.3 输入捕捉寄存器（ICR）及其操作135

5.2.5 定时器控制寄存器（TCR）136

5.2.4 输出比较寄存器（OCR）及其操作136

5.2.6 定时器状态寄存器（TSR）137

5.3.1 定时器结构与功能138

5.3 15位多功能定时器138

5.2.7 WAIT和STOP模式下的定时器138

5.3.2 定时器状态与控制寄存器（TSCR）139

5.4 输出比较功能的应用140

5.3.4 WAIT和STOP模式下的定时器140

5.3.3 定时器计数器寄存器（TCNTR）140

5.5 输入捕捉功能的应用145

6.2 SCI数据格式148

6.1 SCI特性148

第六章 串行通讯接口（SCI）及其应用148

6.3.1 SCI发送器结构及其操作149

6.3 SCI结构及其操作149

6.3.2 SCI接收器结构及其操作150

6.4.2 SCI控制寄存器1（SCCR1）152

6.4.1 SCI数据寄存器（SCDR）152

6.3.3 STOP和WAIT期间的SCI152

6.4 SCI寄存器152

6.4.3 SCI控制寄存器2（SCCR2）153

6.4.4 SCI状态寄存器（SCSR）154

6.4.5 SCI波特率寄存器（BAUD）155

6.5 串行通讯接口标准与硬件接口电路157

6.5.1 RS-232标准接口与连接方法158

6.5.2 RS-422和RS-423标准接口与连接方法161

6.5.3 RS-485标准接口与连接方法163

6.5.4 20mA电流环路串行接口与连接方法164

6.6.1 多机通讯规程165

6.6 串行通讯系统165

6. 6.2 系统硬件连接方法166

6.6.3 软件程序设计168

6.7 SCI应用举例169

7.2 SPI结构与管脚171

7.1 SPI性能简介171

第七章 串行外围接口（SPI）及其应用171

7.3.2 串行时钟极性与相位173

7.3.1 数据传输过程173

7.3 SPI操作173

7.3.4 STOP和WAIT期间的SPI174

7.3.3 SPI错误状态174

7.4.1 SPI控制寄存器（SPCR）175

7.4 SPI寄存器175

7.5 MC68HC05C9的SPI176

7.4.3 SPI数据寄存器（SPDR）176

7.4.2 SPI状态寄存器（SPSR）176

7.6.2 SIOP管脚177

7.6.1 SIOP结构与操作177

7.6 简单的串行I/O口（SIOP）177

7.6.3 SIOP寄存器179

7.7 SPI/SIOP多机通讯180

7.8.1 SPI/SIOP多机系统的连接方法182

7.8 SPI/SIOP系统的硬件连接方法182

7.8.2 SPI/SIOP与外围器件的连接方法183

7.9 SPI/SIOP程序设计方法184

7.10.1 A/D转换器185

7.10 利用SPI扩展I/O功能185

7.10.2 D/A转换器188

7.10.3 并行输入口74HC165/166/589189

7.10.4 并行输出口74HC164/299/595191

7.10.5 LED驱动器192

7.10.6 LCD驱动器198

7.10.7 存储器容量的扩展201

7.10.8 实时时钟206

7.11.1 扩展并行输出口211

7.11 SPI应用举例211

7.11.2 SPI扩展A/D和D/A转换器214

7.12.2 软件模拟SPI的程序设计216

7.12.1 硬件接口方法216

7.12 软件模拟SPI扩展I/O功能的方法216

7.12.3 由软件模拟SPI来扩展MCM2814219

8.1.2 结构、引脚与存储器映象221

8.1.1 主要特性221

第八章 M68HC05系列各种型号MCU主要特性与特殊功能221

8.1 MC68HC05A6221

8.1.3 EEPROM223

8.1.7 自检方式225

8.1.6 串行外围子系统SCI和SPI225

8.1.4 复位、中断与低功耗方式225

8.1.5 16位多功能定时器225

8.1.8 电气特性226

主要特点230

8.2.1 MC68HC05B6230

8.2 MC68HC05 B子系列230

基本结构与特性232

定时器236

中断236

讯接口240

片内EEPROM的使用方法242

脉宽调制（PLM）D/A转换器244

A/D转换器245

MC68HC05B6/B4自测试／自引导方式247

电特性251

SCI串行通251

8.2.2 MC68HC05B4259

8.2.3 MC68HC05B8259

主要特性与EPROM使用方法260

8.2.4 MC68HC705B5260

自引导方式262

主要特性与EPROM使用方法267

8.2.5 MC68HC805B6267

EPROM电气特性267

自引导方式270

EEPROM电气特性275

仿真局限性275

主要特性276

8.3.1 MC68HC05C4276

8.2.6 MC68HC05B16276

8.3 MC68HC05 C子系列276

结构、引脚与存储器映象277

复位、中断与低功耗方式278

16位定时器279

自检方式280

串行通讯接口（SCI）和串行外围接口（SPI）280

电气特性281

8.3.3 MC68HSC05C4/C8290

8.3.2 MC68HC05C8290

HC05C4的结构与功能292

8.3.5 MC68HC805C4292

8.3.4 MC68HCL05C4/C8292

EEPROM294

硬件断点寄存器295

HC05C4的仿真296

主要特性298

8.3.6 MC68HC705C8298

结构、引脚与存储器映象299

EPROM/OPTROM301

复位与中断305

电气特性306

16位定时器、串行通讯接口（SCI）和串行外围接口（SPI）306

8.3.7 MC68HC05C9307

结构、引脚与存储器映象314

主要特性314

8.3.8 MC68HC705C9314

8.3.9 MC68HC05C5314

16位定时器317

复位与中断317

串行I/O口（SIOP）318

EEPROM319

8.4 MC68HC05 D子系列321

主要特性322

8.5.1 MC68HC05E0322

8.5 MC68HC05 E子系列322

封装与引脚323

复位、中断与低功耗方式324

储器映象327

地址译码与系统扩展329

并行I/O口及其特殊功能330

定时器与实时中断332

串行接口（SI）335

电气特性339

存储器与存339

主要特性342

8.5.2 MC68HC705E1342

复位与中断343

结构与存储器映象343

COP定时器344

锁相环（PLL）频率合成器346

EPROM347

ROM348

多功能定时器与348

自引导348

主要特性349

8.6.1 MC68HC05F5349

8.6 MC68HC05 F子系列349

结构、引脚与存储器映象350

中断、复位与低功耗方式352

15位多功能定时器和COP定时器354

双音多频（DTMF）接收器355

自检方式358

电气特性359

主要特性362

8.6.2 MC68HC05F6362

结构、引脚与存储器映象363

系统总线时钟和定时器时钟的选择366

复位、中断与低功耗方式367

双音多频（DTMF）／音调发生器369

16位多功能定时器369

串行外围接口（SPI）373

自检方式374

电气特性375

EPROM编程377

主要特性377

8.6.3 MC68HC705F6377

自引导方式379

主要特性380

8.6.4 MC68HC05F2380

DTMF发生器384

结构、引脚与存储器映象386

主要特性386

8.6.5 MC68HC05F8386

系统总线时钟（E时钟）和定时器A预分频389

复位、中断与低功耗方式390

定时器A393

定时器B394

COP系统395

Manchester编码／译码器（MANCD）396

主要特性403

8.6.6 MC68HC705F8403

DTMF／音调发生403

器（DMG）403

串行外围接口（SPI）403

电气特性403

自引导方式405

EPROM编程405

主要特性406

8.7.1 MC68HC05G1406

8.7 MC68HC05 G子系列406

结构与引脚407

存储器映象与特殊功能的控制寄存器409

复位、中断与低功耗方式410

16位多功能定时器与SPI412

实时时钟（RTC）与锁相环（PLL）413

A/D转换器415

自检方式416

EPROM418

8.7.2 MC68HC705G1418

电气特性418

自引导方式420

主要特性421

8.8.1 MC68HC705H2421

8.8 MC68HC05 H子系列421

结构、引脚和存储器映象422

中断与复位425

脉冲宽度调制器426

定时器和COP定时器426

SIOP串行口426

电压比较器429

功率驱动器430

EPROM/OTPROM编程437

电气特性440

15位多功能440

主要特性443

8.9.1 MC68HC05J1443

8.8.2 MC68HC05H2443

8.9 MC68HC05 J子系列443

15位多功能定时器444

复位、中断与低功耗方式444

结构与存储器映象444

电气特性446

自检方式446

主要特性448

8.9.2 MC68HC705J2448

自引导方式和掩膜选择寄存器（MOR）450

EPROM450

电气特性452

MC68HC05J1仿真模式452

主要特性453

8.10.1 MC68HC05K0/K1453

8.10 MC68HC05 K子系列453

结构、引脚与存储器映象454

并行I/O口456

中断、复位与低功耗方式457

15位定时器和COP定时器460

用户EPROM462

电气特性464

掩膜选择寄存器（MOR）468

主要特性468

8.10.2 MC68HC705K1468

8.11 MC68HC05 L子系列470

EPROM/OTPROM470

主要特性471

8.11.1 MC68HC05L1471

结构、引脚与存储器映象472

复位、中断与低功耗方式475

16位多功能定时器477

LCD驱动器479

A/D转换器479

自检方式482

电气特性483

8.11.2 MC68HC705L1484

主要特性485

8.11.3 MC68HC05L5485

结构、引脚与存储器映象487

选择存储器映象491

I/O1口492

复位、中断与低功耗方式497

时钟分布与控制500

定时器1504

定时器2506

LCD驱动器511

串行外围接口514

主要性能518

8.11.4 MC68HC705L5518

自引导方式519

EPROM编程523

电气特性524

结构、引脚与存储器映象527

主要特性527

8.11.5 MC68HC05L6527

复位、中断与低功耗方式529

LCD驱动器和音调发生器530

16位多功能定时器530

串行外围接口532

自检方式535

电气特性539

主要性能542

8.11.6 MC68HC05L9542

结构、引脚与存储器映象543

控制与状态寄存器545

复位、中断与低功耗方式548

串行通讯接口（SCI）549

16位多功能定时器549

LCD驱动器550

实时时钟552

自检方式554

锁相环554

电气特性557

MC68HC68L9560

MC141510562

8.11.7 MC68HC05L7563

结构、引脚与存储器映象567

主要性能567

8.11.8 MC68HC05L10567

控制寄存器570

复位与中断572

LCD驱动器573

串行通讯接口（SCI）和串行外围接口（SPI）573

16位定时器573

实时时钟和锁相环575

存储器管理单元（MMU）577

自检方式580

电气特性583

LCD段驱动器MC141511585

结构、引脚与存储器映象589

主要性能589

8.11.9 MC68HC05L11589

控制寄存器593

复位、中断与低功耗方式594

16位定时器595

LCD驱动器597

串行通讯接口（SCI）和串行外围接口（SPI）597

音调发生器602

实时时钟（RTC）和锁相环（PLL）602

大系统存储器管理单元（MMU）和小系统可编程片选端604

电气特性607

自检方式607

LCD段驱动器609

LCD后板驱动器614

主要特性615

8.12.1 MC68HC05M4615

8.12 MC68HC05 M子系列615

结构与存储器映象616

定时器619

复位与中断619

A/D转换器622

荧光显示（VFD）驱动器624

自检方式626

电气特性627

8.13 MC68HC05 P子系列628

8.12.2 MC68HC05M6628

结构、引脚与存储器映象629

主要特性629

8.13.1 MC68HC05P1629

能定时器631

复位与中断631

自检方式632

电气特性633

16位多功633

结构、引脚与存储器映象635

主要特性635

8.13.2 MC68HC05P2635

能定时器638

复位与中断638

固定从机M Bus接口（SOMB）639

12位多功639

结构、引脚与存储器映象643

主要特性643

8.13.3 MC68HC05P4643

自检方式647

串行I/O口（SIOP）647

复位与中断647

16位定时器647

电气特性648

主要特性650

8.13.4 MC68HC05P6650

A/D转换器（ADC）653

主要特性656

8.13.6 MC68HC05P8656

8.13.5 MC68HC05P7656

结构、引脚与存储器映象657

复位与中断659

片内EEP-ROM660

A/D转换器662

15位定时器662

自检方式663

电气特性664

8.13.7 MC68HC05P9668

主要特性669

8.13.8 MC68HC705P9669

结构、引脚与存储器映象670

EPROM/OTPROM、自引导方式和掩膜选择寄存器673

复位、中断与低功耗方式673

电气特性675

A/D转换器（ADC）675

16位定时器675

串行I/O口（SIOP）675

主要特性677

8.15.1 MC68HC05T1677

8.14 MC68HC05 SC子系列677

8.15 M68HC05 T子系列677

基本结构与存储器映象678

复位与中断682

A/D转换器683

D/A转换器683

输入捕捉／输出比较定时器683

屏幕显示（OSD）684

串行口SIOP691

脉宽调制691

8.15.2 MC68HC05T2693

主要特性694

8.15.5 MC68HC05T4694

8.15.3 MC68HC05T3694

8.15.4 MC68HC705T3694

结构与存储器映象695

复位、中断与低功耗方式698

16位定时器和脉冲累加器700

OSD驱动器701

A/D转换器709

D/A转换器710

自检方式711

电气特性713

EPROM714

8.15.6 MC68HC705T4714

自引导方式715

主要性能716

8.15.7 MC68HC05T10716

结构与存储器映象718

复位、中断与WAIT低功耗方式722

M-Bus串行通讯接口725

16位定时器与实时时钟（RTC）725

A/D转换器732

脉冲宽度调制DAC732

OSD732

自检方式733

电气特性734

8.15.9 MC68HC705T10735

8.15.8 MC68HC05T7735

EPROM736

HC05T10/T7仿真738

9.1 M68HC05应用系统的设计和开发方法740

第九章 M68HC05单片机的开发740

9.2.1 CDS8开发系统742

9.2 M68HC05开发工具742

9.2.3 EVM性能评估模块／EVS性能评估系统744

9.2.2 HDS开发系统744

9.3.1 M68HC05 EVM的主要特性747

9.3 M68HC05 EVM747

9.2.4 HQEVM开发工具747

9.3.2 EVM系统设置与开关749

9.3.3 EVM存储器映射759

9.3.4 M68HC05 EVM的监控命令762

9.3.5 MCU片内OTPROM/EPROM/EEPROM编程774

9.3.6 汇编／反汇编过程777

9.3.7 下卸过程779

9.3.8 应用系统调试和仿真过程780

9.3.9 窗口式EVM05仿真调试软件781

第十章 M68HC05 MCU综合应用举例785

10.1 MC68HC705C8在恒温控制中的应用785

10.1.1 设计步骤785

10.1.2 控制器线路786

10.1.3 软件程序设计787

10.2 MC68HC05B6在电机控制中的应用809

10.3 MC68HC05B6单片机监控程序812

10.3.1 硬件环境812

10.3.2 监视器操作812

10.3.3 监控命令813

10.3.4 断点和中断814

10.3.5 程序结构分析与程序清单815

10.4 MC68HC05B4射频频率合成器832

10.4.1 硬件电路及其原理833

10.4.2 软件设计与调试837

10.5.1 串行外围接口（SPI）853

10.5.2 显示电路的设计853

10.5 多个单片机利用串行外围接口进行通讯853

10.5.3 用A/D转换器监视温度854

10.5.4 MCU通讯操作855

10.5.5 软件SPI主机编程855

10.5.6 软件SPI从机编程856

10.5.7 调试857

10.5.8 程序清单857

10.6 用MC68HC05 B4和MC14489测量和显示温度870

10.6.1 温度测量870

10.6.2 温度显示872

10.6.3 硬件电路873

10.6.4 程序清单873

10.7 MC68HC05T1的屏幕显示（OSD）在TV中的应用882

10.7.2 主程序883

10.7.3 该例中OSD程序的特点883

10.7.1 中断程序883

10.7.4 程序清单884

10.8.1 遥控协议906

10.8.2 设计考虑906

10.8 MC68HC05T7红外遥控解码器906

10.8.3 程序清单907

10.9 MPX5100压力传感器与MC68HC05B5构成的压力测量系统921

10.9.1 硬件电路设计922

10.9.2 软件设计923

10.10 MPX2000系列压力传感器与MC68HC705B5构成的压力测量系统932

10.10.1 硬件电路932

10.10.2 操作过程933

10.10.3 设计考虑934

10.10.4 软件设计936

10.11 用MC68HC05 MCU产生脉冲的方法949

10.11.1 短脉冲949

10.11.2 长脉冲950

10.12 利用MC68HC05的输入捕捉功能检测脉冲宽度955

10.12.1 短脉冲955

10.12.3 有噪声的脉冲957

10.12.4 长脉冲检测程序清单957

10.12.2 长脉冲957

附录A M68HC05指令系统详解962

附录B 习题与答案987

B.1 习题（对于MC68HC05C8）987

B.2 习题答案991

附录C MOTOROLA各系列单片机简介994

C.1 M6805系列单片机994

C.2 M68HC11系列单片机995

C.3 M68300系列32位单片机1000

C.3.1 MC68332主要性能1001

C.3.3 定时处理器单元（CPU）1002

C.3.4 串行队列模块（QSM）1002

C.3.2 CPU32简介1002

C.3.6 RAM模块1003

C.4 M68HC16系列16位单片机1003

C.3.5 系统集成模块（SIM）1003

C.5 M6804/M68HC04系列单片机1004

C.6 M6801系列单片机1004

附录D MOTOROLA单片机命名规则1005

附录E ASCII（美国标准信息交换码）表1006