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参数，包括“典型”必须为每个客户的应用程序通过验证

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半导体是疏忽就部分的设计或制造。

摩托罗拉公司，1997

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段

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第1节

介绍

第2节

命名法

2.1

2.2

2.3

2.4

符号和运算符............................................... .............................. 2-1

CPU16注册助记符............................................... ...................... 2-2

注册助记符................................................ .................................. 2-3

约定................................................. ............................................. 2-6

第3节

概观

3.1

3.1.1

3.1.2

3.1.3

3.1.4

3.1.5

3.1.6

3.1.7

3.1.8

3.2

3.3

3.4

3.5

3.6

3.7

M68HC16 Z系列MCU的特点............................................ ............... 3-1

中央处理器（ CPU16 / CPU16L ） ......................................... 3 -1

系统集成模块（ SIM / SIML ） .......................................... ..3-1

待机RAM （ SRAM ） ............................................. ......................... 3-1

掩膜ROM模块（ MRM ） - （ MC68HC16Z2 / Z3仅） ............... 3-2

模拟数字转换器（ ADC ） ......................................... ........... 3-2

排队串行模块（ QSM ） ............................................ ............... 3-2

多通道通讯接口（ MCCI ） -

（ MC68HC16Z4 / CKZ4只） ............................................ .................. 3-2

通用定时器（ GPT ） ........................................... ............... 3-2

模块间总线................................................ ........................................ 3-2

系统框图和引脚分配图............................. 3-2

引脚说明................................................ ...................................... 3-11

信号说明................................................ .................................. 3-13

内部寄存器映射............................................... ............................... 3-16

地址空间映射............................................... ............................... 3-19

第4节

中央处理器

4.1

4.2

4.2.1

4.2.2

4.2.3

4.2.4

4.2.5

4.2.6

一般......................................................................................................4-1

注册模式................................................ .......................................... 4-1

蓄能器................................................. .................................... 4-3

变址寄存器................................................ ................................. 4-3

堆栈指针................................................ ..................................... 4-3

程序计数器................................................ ............................... 4-3

条件代码寄存器............................................... .................... 4-4

地址扩展寄存器和地址扩展字段............. 4-5

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（续）

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4.2.7

乘法和累加寄存器.............................................. 4-5 .....

4.3

内存管理................................................ ............................... 4-5

4.3.1

地址扩展................................................ ............................ 4-6

4.3.2

扩展字段................................................ ................................ 4-6

4.4

数据类型................................................ ................................................ 4- 6

4.5

存储器结构................................................ ................................ 4-7

4.6

寻址方式................................................ ..................................... 4-8

4.6.1

立即寻址模式............................................... ............ 4-9

4.6.2

扩展寻址模式............................................... ........... 4-10

4.6.3

变址寻址模式............................................... .............. 4-10

4.6.4

固有寻址模式............................................... ............... 4-10

4.6.5

蓄能器偏移量寻址模式............................................. 4 -10

4.6.6

相对寻址方式............................................... .............. 4-10

4.6.7

后修改索引寻址模式............................................ 4-10

4.6.8

使用CPU16索引模式替换M68HC11直接模式..4-11

4.7

指令集................................................ ......................................... 4-11

4.7.1

指令集摘要............................................... .................. 4-11

4.8

CPU16和M68HC11 CPU指令集比较.................. 4-31

4.9

指令格式................................................ ................................... 4-33

4.10

执行模型................................................ ...................................... 4-34

4.10.1

微程序................................................. .............................. 4-35

4.10.2

指令流水线................................................ .......................... 4-35

4.10.3

执行单元................................................ ................................. 4-35

4.11

执行过程................................................ ................................... 4-36

4.11.1

改变程序流程.............................................. ................. 4-36

4.12

指令时序................................................ .................................... 4-36

4.13

例外情况................................................. .............................................. 4-37

4.13.1

异常向量................................................ ........................... 4-37

4.13.2

异常堆栈帧............................................... .................... 4-38

4.13.3

异常处理顺序............................................... ...... 4-39

4.13.4

例外的类型............................................... ......................... 4-39

4.13.4.1

异步异常................................................ 4-39 .......

4.13.4.2

同步异常................................................ ......... 4-39

4.13.5

多个异常................................................ ......................... 4-40

4.13.6

RTI指令................................................ ................................. 4-40

4.14

开发支持................................................ .............................. 4-40

4.14.1

确定性的操作码跟踪............................................... ........ 4-40

4.14.1.1

IPIPE0 / IPIPE1复.............................................. 4-41 .......

4.14.1.2

结合操作码跟踪与其他功能.............. 4-41

4.14.2

断点................................................. .................................... 4-41

4.14.3

操作码跟踪和断点.............................................. 4-42 ....

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4.14.4

背景调试模式............................................... ................. 4-42

4.14.4.1

启用BDM ................................................ ......................... 4-42

4.14.4.2

BDM来源................................................ .......................... 4-42

4.14.4.3

进入BDM ................................................ .......................... 4-42

4.14.4.4

BDM命令................................................ ..................... 4-43

4.14.4.5

从BDM返回............................................... ................ 4-43

4.14.4.6

BDM串行接口............................................... ................ 4-44

4.15

推荐BDM连接............................................... ............. 4-45

4.16

数字信号处理............................................... .......................... 4-45

第5节

系统集成模块

5.1

5.2

5.2.1

5.2.2

5.2.3

5.2.4

5.2.5

5.3

5.3.1

5.3.2

5.3.3

5.3.4

5.4

5.4.1

5.4.2

5.4.3

5.4.4

5.4.5

5.4.6

5.4.7

5.4.8

5.5

5.5.1

5.5.1.1

5.5.1.2

5.5.1.3

5.5.1.4

5.5.1.5

5.5.1.6

一般......................................................................................................5-1

系统配置................................................ ................................ 5-2

模块映射................................................ ................................ 5-2

中断仲裁................................................ ............................ 5-3

显示内部时钟周期............................................... .......................... 5-3

寄存器访问................................................ ................................ 5-3

冻结操作................................................ .............................. 5-3

系统时钟................................................ ............................................ 5-4

时钟源................................................ ................................... 5-5

时钟合成器操作............................................... .............. 5-6

外部总线时钟............................................... ........................... 5-21

低功耗工作.............................................. ........................ 5-21

系统保护................................................ ................................... 5-24

复位状态................................................ .................................... 5-24

总线监控................................................ ..................................... 5-24

暂停监控................................................ ..................................... 5-25

伪中断监控............................................... ................ 5-25

软件看门狗................................................ ......................... 5-25

周期性中断定时器............................................... .................... 5-27

中断优先级和矢量.............................................. .......... 5-28

低功耗停止操作............................................. .............. 5-29

外部总线接口............................................... .............................. 5-29

...............................................总线控制信号.......................... 5-31

地址总线................................................ ............................ 5-31

地址选通................................................ ....................... 5-31

数据总线................................................ ................................. 5-31

数据选通................................................ ............................. 5-31

读/写信号.............................................. ..................... 5-32

大小信号................................................ ............................ 5-32

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