MC9S08LL16 在水表气表中的设计应用
MC908LL16的主要功能
MC908LL16 是Freescale 基于HCS08 核的8 位单片机。具有极低功耗，内置LCD 驱动及丰富的外围接口。LL16 的主要特性如下：
• 低工作电压1.8V-3.6V
• 最大总线频率10Mhz
• 内置琐频环电路FLL
• 16K FLASH程序空间
• 2K字节RAM
• 2个16位定时器
• 实时时钟计数器 TOD
• 8路12位A/D
• 模拟比较器
• 内置LCD驱动，可配置为8*24 或4*28模式
• 1个外部中断和8个外部键盘中断KBI
• 内部RC振荡器的看门狗
• 低电压检测电路LVI
• 1个SPI，I2C，SCI
MC9S08LL16的低功耗特性
在水表气表中的应用中， 都是电池供电， 所以低功耗是设计中首要考虑的因素。系统功耗由两部分组成： 单片机本身的功耗和外部电路的功耗。 由于外部电路的功耗基本上是固定的，因此选用低功耗的单片机至关重要。LL16是目前业界功耗最低的单片机之一。 单片机本身的功耗包括正常运行时的功耗和睡眠时的功耗。 在水表气表中的应用中，单片机大部分时间工作于睡眠状态， 因此睡眠时的电流至关重要， 睡眠时的功耗主要决定系统的平均功耗。下图为LL16各种模式下的电流参数表：
从表中看出， 睡眠3(STOP3 )模式的电流为 400nA， 睡眠2(STOP2 )模式的电流为 350nA。由于STOP2 与STOP3功耗相差不大，但是STOP2下可以保持工作的外设很少，并且从STOP2唤醒的条件严格得多，从STOP2唤醒后，程序也会从复位处重新执行，且所有寄存器设置会回到默认状态，在实际应用中没有STOP3模式方便, 因此建议采用STOP3模式。
在水表气表中的应用中， 进入睡眠时， LCD屏需要常亮， 外部32.768 kHz的晶振不能停振，因为TOD模块采用外部32.768 kHz的晶振作为时钟源实现软时钟。 把这些模块的功耗考虑进去， 那么进入睡眠状态时， LCD常亮， TOD模块工作（定时唤醒MCU），外部32.768 kHz的晶振工作， MCU本身的功耗仅为2uA左右。
另外有一个参数对系统功耗的影响也非常重要， 即从睡眠模式唤醒的时间。 唤醒时间越短越好， 因为唤醒的过程中， 功耗会比较大。 LL16从睡眠3（STOP3 ）模式唤醒的时间非常短， 只有6uS， 大大低于业界的大部分同类产品。
下面将以LL16在预付费IC卡气表中的应用为例， 介绍各模块的使用。
IC卡气表的原理框图
下图为预付费IC 卡气表的原理框图：
电源电路
气表和水表采用电池供电，气表一般采用碱性电池或锂电池。 如果采用碱性电池，一般使用四节。 因此电池电压需经LDO降压到3V供给MCU。 由于IC卡工作电压有5V或3V的，如果采用工作电压为5V的IC卡， 电池电压需经另一LDO降压到5V供给IC卡。
在水表普遍采用锂电池供电, 锂电池电压可以不需需经LDO降压直接供给MCU,因为LL16工作电压范围为1.8V-3.6V.
