前言

微控制器（MCU，也稱單片機）技術是計算機技術發展的一個重要分支。進入21世紀后，隨著計算機科學和微電子集成技術的飛速發展，微控制器自身也在不斷地向更高層次和更大規模發展，并廣泛應用于工業、軍事、家電等各個領域。同時，世界各大半導體廠商爭先擠入這一市場，激烈的市場競爭也促進了微控制器迅速更新換代，并為其開發及應用開辟了一個新時代。

Freescale公司的前身為擁有五十多年歷史的Motorola半導體部，是全球十大芯片制造商之一。該公司開發的嵌入式產品種類多、品種全、應用廣、實用性強，廣泛應用于汽車、消費電子、工業、因特網和無線通信等眾多領域。

2007年，Freescale公司率先推出了業界首款8位、32位兼容微控制器——Flexis QE系列微控制器，它突破了傳統的bit位的界限，在8位與32位微控制器之間架起了簡單、無縫的性能提升橋梁。隨后，在2008年又陸續推出了Flexis JM系列和Flexis AC系列。

每個Flexis系列都是由基于HCS08內核的8位微控制器與基于ColdFire V1內核的32位微控制器構成的。在同一對的兩款不同內核的產品中，做到了引腳封裝、外圍設備和開發工具的兼容性。利用這樣的兼容性，可使開發人員以非凡的簡便易用性、高速度、經濟高效性和超低功率在低端和高性能嵌入式設計之間靈活移植。

本書以Flexis系列QE128微控制器為主線，圍繞基于HCS08內核的8位微控制器與基于ColdFire V1內核的32位微控制器，詳細介紹了微控制器的原理和結構、內核、開發環境，以及各功能模塊的開發應用。內容全面、通俗易懂。本書既可作為微控制器學習的入門教材，也可以作為微控制器開發者的參考資料。

本書附錄B中的USBDM和附錄D中的TGFSYS實驗系統是由天津工業大學Freescale MCU/DSP研發中心自主開發的產品，擁有很高的性價比。其中，USBDM可支持Freescale的8位、16位及32位各系列芯片的下載和調試，適用于Freescale各款微控制器的開發和調試。

本書的主要內容安排如下。

第1章和第2章為微控制器的基礎知識，主要介紹Flexis系列微控制器的性能特點和Flexis QE128微控制器的基本原理。

第3章和第4章分別介紹了8位HCS08內核和32位ColdFire V1內核的特點、寄存器、尋址方式及相應的匯編語言指令系統。

第5章介紹了CodeWarrior V6集成開發環境入門、使用、程序編寫及8位機到32位機的移植過程。

第6～12章介紹各功能模塊的開發應用。主要包括I/O模塊、鍵盤中斷模塊、內部時鐘源模塊、定時器模塊、A/D轉換模塊、串行接口（包括SPI、IIC和SCI）模塊以及QE128系列的低功耗特性。

第13章和第14章介紹了Flexis JM系列微控制器，著重介紹了USB模塊。

歸納起來，本書具有以下特點。

（1）內容豐富，結構合理。書中涵蓋了8位及32位微控制器的基礎與開發，根據8位微控制器與32位微控制器的特點，在對其結構及內核分別引入的基礎上，將其具有共性的功能模塊部分有機地結合在一起介紹給讀者。

（2）理論結合實際，每部分都有應用實例幫助讀者加深對基礎知識的理解。

（3）部分實例提供給讀者硬件電路的連接方式或原理圖。讀者可以參照自行搭建硬件電路，邊學邊練，輕松上手； 另外，實例中都提供了詳細的設計思路及對代碼的詳細注釋，即使使用不同型號的芯片，只要對接口等內容稍加修改，便可用于自己的設計工作。

（4）基于Flexis系列的兼容性，書中所有的C語言程序既可以在8位微控制器上直接運行，也可以直接下載到32位微控制器中運行，而不需要對程序代碼作任何修改。

（5）配套光盤中包含本書所有程序代碼、相關文檔、CodeWarrior 6.2安裝軟件、USBDM驅動程序等，更方便讀者的學習與開發。

本書由陳奕梅副教授和尤一鳴教授主編。另外，冉榮、陳海斌、曾寶瑩、楊雪、陳華偉、邵華等參與了部分章節的編寫與修改。

由于作者水平有限，加之時間倉促，難免會有錯誤及不妥之處，懇請讀者批評指教。

編者