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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、内部过滤、调频锁相环（IPLL）和增强型ATD。E系列将S12X产品范围扩展到1MB闪存，并在旗舰版MC9S12XE100的208针版本中增强了I/O功能。
MC9S12XE系列提供32位性能，具有16位MCU的所有优点和效率。它保留了Freescale现有16位MC9S12和S12X MCU系列的用户目前享有的低成本、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系列具有性能增强型Xgate协处理器的增强版，可在“C”语言中编程，运行速度是S12X总线频率的两倍，指令集针对数据移动、逻辑和位操作指令进行了优化，可服务于设备上的任何外围模块。新的增强版本改进了中断处理能力，并与现有Xgate模块完全兼容。
MC9S12XE系列由标准的片上外围设备组成，包括高达64kbytes的RAM、八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增强捕获计时器（ECT）、两个16通道、12位模数转换器、一个8通道脉冲宽度H调制器（PWM）、五个CAN 2.0 A、B软件兼容模块（MSCAN12）、两个IC总线块（IIC）、一个8通道24位周期中断定时器（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，对所有外围设备和内存没有等待状态。144/208针版本上提供的非多路扩展总线接口允许与外部存储器轻松接口。
除了每个模块中可用的I/O端口外，还有多达26个具有中断功能的I/O端口，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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