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MC9S12XE系列微控制器是S12XD系列的进一步发展，包括增强系统完整性和更大功能的新功能。这些新功能包括闪存上的内存保护单元（MPU）和纠错码（ECC），以及增强的EEPROM功能（EEE）、增强型XGATE、内部滤波、调频锁相环（IPLL）和增强型ATD。E系列将S12X产品范围扩展至1MB闪存，在旗舰级MC9S12XE100的208针版本中增加了I/O能力。MC9S12XE系列具有16位MCU的所有优点和效率，可提供32位性能。它保留了飞思卡尔现有的16位MC9S12和S12X系列MCU的低成本、功耗、EMC和代码大小效率优势。S12XE和S12XD系列之间具有高度的兼容性。MC9S12XE系列具有性能提升型XGATE协处理器的增强版，可使用“C”语言编程，运行频率为S12X的两倍，指令集针对数据移动、逻辑和位操作指令进行了优化，可为设备上的任何外围模块提供服务。新的增强版改进了中断处理能力，并与现有的XGATE模块完全兼容。MC9S12XE系列由标准片上外围设备组成，包括高达64KB的RAM、8个异步串行通信接口（SCI）、三个串行外围接口（SPI）、一个8通道IC/OC增强捕获定时器（ECT）、两个16通道、12位模数转换器和一个8通道脉冲宽度调制器（PWM）、五个CAN 2.0 A、B软件兼容模块（MSCAN12）、两个内部IC总线块（IIC）、一个8通道24位周期性中断定时器（PIT）和一个8通道16位标准定时器模块（TIM）。MC9S12XE系列使用16位宽的访问，无需等待所有外围设备和内存。144/208引脚版本的非多路复用扩展总线接口允许与外部存储器的简单接口。除了每个模块中可用的I/O端口外，还有多达26个I/O端口，具有中断功能，允许从停止或等待模式唤醒。MC9S12XE系列有208针MAPBGA、144针LQFP、112针LQFP或80针QFP选项。
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