《基于32位ColdFire构建嵌入式系统》教学资源（PPT课件）第2章 ColdFire概述与MCF52233硬件最小系统

freescale semiconductor 第2章ColdFire概述与MCF52233硬件最小系统 V1.0 2009.2

第2章 ColdFire概述与MCF52233硬件最小系统 V1.0 2009.2

本章目录 ColdFire系列微处理器概述 MCF5223x系列微控制器存储器映像与编程结 构 .3 MCF52233的引脚功能与硬件最小系 统

本章目录 2.1 ColdFire系列微处理器概述 MCF5223x系列微控制器存储器映像与编程结 构 2.2 MCF52233的引脚功能与硬件最小系 统 2.3

2.1 ColdFire系列微处理器概述 么1996年、32位 ≤68K体系结构的延续 ≤5-25美元、10-400MIPS ≤V1内核是ColdFire V.2内核的简化版本 必 V3内核包括优化的指令预取流水线，分支预 测能力，和更高的操作频率 红 V4内核的微体系结构和V3内核相比，性能 提高了2.8倍，拥有更加广阔的应用

2.1 ColdFire系列微处理器概述  1996年、32位  68K体系结构的延续  5-25美元、10-400 MIPS  V1内核是ColdFire V2内核的简化版本  V3内核包括优化的指令预取流水线，分支预 测能力，和更高的操作频率  V4内核的微体系结构和V3内核相比，性能 提高了2.8倍，拥有更加广阔的应用

2.2MCF5223x系列微控制器存储器映像与编程结构 学习一个新MCU芯片的过程： (1)了解性能及内部主要功能模块与存储空间的地址分配。 (2)了解基本的编程结构、编程模式及寻址方式。 (3)了解中断结构。 (4)了解芯片的引脚的总体布局情况、硬件最小系统电路。 (5)理解第一个工程的结构、工程中各个文件的基本功能。 (6)编译(compile)、链接(link),理解列表文件、 机器码文件。 (7)借助硬件评估环境，重复练习。 (8)理解第一工程的执行过程

2.2 MCF5223x系列微控制器存储器映像与编程结构 学习一个新MCU芯片的过程： （1）了解性能及内部主要功能模块与存储空间的地址分配。 （2）了解基本的编程结构、编程模式及寻址方式。 （3）了解中断结构。 （4）了解芯片的引脚的总体布局情况、硬件最小系统电路。 （5）理解第一个工程的结构、工程中各个文件的基本功能。 （6）编译（compile）、链接（link），理解列表文件、 机器码文件。 （7）借助硬件评估环境，重复练习。 （8）理解第一工程的执行过程

2.2MCF5223x系列微控制器存储器映像与编程结构 2.2.1MCF5223x性能概述与内部结构简图 可选的额外模块 BDM PLL GPIO JTAG Crypto 4通道32位 4通道 10/1001 计时器 DMA 1 FEC CAN 4通道16位 计时器 2℃ UART 存储选项 2通道 128KB PIT QSPI UART Flash 4通道，8通道 2个4通道12位 256KB Flash PWM ADC UART RTC 32KB SRAM ColdFireR V2内核 系统集成模块

2.2.1 MCF5223x性能概述与内部结构简图 2.2 MCF5223x系列微控制器存储器映像与编程结构

2.2MCF5223x系列微控制器存储器映像与编程结构 2.2.1MCF5223x性能概述与内部结构简图 编号 Flash/SRAM 内部主要功能模块 封装 速度 UART、I2C、QSPI、AD、 MCF52230 128/32KB FEC EPHY、DMA、 80/112LQFP 60MHz 16/32PWM定时器 MCF52231 128/32KB 与MCF52230相比增加 FlexCAN模块 80/112LQFP 60MHz MCF52232 128/32KB 与MCF52230相同 80 LOFP 50MHz MCF52233 256/32KB 与MCF52230相同 80/112LQFP 60MHz MCF52234 256/32KB 与MCF52230相比增加 112 LQFP FlexCAN模块 121MAPBGA 60MHz 与MCF52230相比增加 MCF52235 112 LOFP 256/32KB FlexCAN模块及密码加速协处 60MHz 理器 121MAPBGA MCF52236 256/32KB 与MCF52230相同 80 LQFP 50MHz

2.2.1 MCF5223x性能概述与内部结构简图 2.2 MCF5223x系列微控制器存储器映像与编程结构 编号 Flash/SRAM 内部主要功能模块 封装 速度 MCF52230 128/32KB UART、I2C、QSPI、A/D、 FEC EPHY、DMA、 16/32/PWM定时器 80/112 LQFP 60MHz MCF52231 128/32KB 与 MCF52230相比增加 FlexCAN模块 80/112 LQFP 60MHz MCF52232 128/32KB 与 MCF52230相同 80 LQFP 50MHz MCF52233 256/32KB 与 MCF52230相同 80/112 LQFP 60MHz MCF52234 256/32KB 与 MCF52230相比增加 FlexCAN模块 112 LQFP 121MAPBGA 60MHz MCF52235 256/32KB 与 MCF52230相比增加 FlexCAN模块及密码加速协处 理器 112 LQFP 121MAPBGA 60MHz MCF52236 256/32KB 与 MCF52230相同 80 LQFP 50MHz

2.2MCF5223x系列微控制器存储器映像与编程结构 2.2.2MCF5223x存储器映像 表2-2MCF52233的存储器空间地址映像 地址范围 空间大小 实际的物理对象 0x8000 0000~0xFFFF FFFF 2GB 未使用 0x4000_0000 0x7FFF FFFF 1GB 内部外设系统 0x2000 8000 ~0x3FFF FFFF 511.96875MB 未使用 0x20000000~0x20007FFF 32KB RAM 0x0004 0000 0x1FFF FFFF 511.75MB 未使用 0x0000_0000~0x0003FFFF 256KB Flash存储器

2.2.2 MCF5223x存储器映像 2.2 MCF5223x系列微控制器存储器映像与编程结构 表2-2 MCF52233的存储器空间地址映像 地址范围 空间大小 实际的物理对象 0x8000_0000 ～ 0xFFFF_FFFF 2GB 未使用 0x4000_0000 ～ 0x7FFF_FFFF 1GB 内部外设系统 0x2000_8000 ～ 0x3FFF_FFFF 511.96875MB 未使用 0x2000_0000 ～ 0x2000_7FFF 32KB RAM 0x0004_0000 ～ 0x1FFF_FFFF 511.75MB 未使用 0x0000_0000 ～ 0x0003_FFFF 256KB Flash存储器

2.2MCF5223x系列微控制器存储器映像与编程结构 2.2.3编程模式与寻址方式 两种执行指令模式：用户模式和管理员模式 两种模式均可操作的寄存器： >8个数据寄存器（D7~D0)、8个地址寄存器(A7~A0) >1个32位程序计数器(PC)、1个8位条件码寄存器(CCR) 仅管理员模式操作的寄存器： > 状态寄存器(SR) >管理员堆栈指针(SSP) > 向量基址寄存器(VBR) >RAM基址寄存器（RAMBAR)、FLASH基址寄存器 FLASHBAR >内部外设系统基址寄存器(IPSBAR) Cache控制寄存器(CACR) 两个访问控制寄存器（ACR0、ACR1)

2.2.3 编程模式与寻址方式 两种执行指令模式：用户模式和管理员模式 两种模式均可操作的寄存器 ： ➢ 8个数据寄存器（D7～D0）、8个地址寄存器（A7～A0） ➢ 1个32位程序计数器（PC）、1个8位条件码寄存器（CCR） 仅管理员模式操作的寄存器 ： ➢ 状态寄存器（SR） ➢ 管理员堆栈指针（SSP） ➢ 向量基址寄存器（VBR） ➢ RAM基址寄存器（RAMBAR）、FLASH基址寄存器 （FLASHBAR） ➢ 内部外设系统基址寄存器（IPSBAR） ➢ Cache控制寄存器（CACR） ➢ 两个访问控制寄存器（ACR0、ACR1） 2.2 MCF5223x系列微控制器存储器映像与编程结构

2.2MCF5223x系列微控制器存储器映像与编程结构 2.2.3编程模式与寻址方式 w寻址方式： >寄存器直接寻址方式 >立即寻址方式 >地址寄存器间接寻址 >后增地址寄存器间接寻址 >预减地址寄存器间接寻址 >16位偏移量的地址寄存器间接寻址 >变址和8为偏移量的地址寄存器间接寻址 > 16位偏移量的程序计数器间接寻址 >变址和8位偏移量程序计数器寻址 > 绝对短数据寻址和绝对长数据寻址

2.2.3 编程模式与寻址方式 寻址方式： ➢ 寄存器直接寻址方式 ➢ 立即寻址方式 ➢ 地址寄存器间接寻址 ➢ 后增地址寄存器间接寻址 ➢ 预减地址寄存器间接寻址 ➢ 16位偏移量的地址寄存器间接寻址 ➢ 变址和8为偏移量的地址寄存器间接寻址 ➢ 16位偏移量的程序计数器间接寻址 ➢ 变址和8位偏移量程序计数器寻址 ➢ 绝对短数据寻址和绝对长数据寻址。 2.2 MCF5223x系列微控制器存储器映像与编程结构

2.2MCF5223x系列微控制器存储器映像与编程结构 2.2.4 ColdFire异常和中断控制 必异常： 是处理器强行从正常的程序执行切换到由某些 内部或外部条件所要求的处理任务上去，这些 任务优先于处理器正在执行的任务的。 ≤引起异常的外部条件： 来自外围设备、硬件断点请求、访问错误和复 ; 位等 必引起异常的内部条件 指令、不对界错误、违反特权级和跟踪等 ≤异常向量表(EVT):共有256个

2.2.4 ColdFire异常和中断控制  异常： 是处理器强行从正常的程序执行切换到由某些 内部或外部条件所要求的处理任务上去，这些 任务优先于处理器正在执行的任务的。  引起异常的外部条件： 来自外围设备、硬件断点请求、访问错误和复 位等；  引起异常的内部条件： 指令、不对界错误、违反特权级和跟踪等。  异常向量表（EVT）：共有256个 2.2 MCF5223x系列微控制器存储器映像与编程结构