MC9S12XE系列微控制器是S12XD系列的進一步發展，包括增強系統完整性和更大功能的新功能。這些新功能包括閃存上的內存保護單元（MPU）和糾錯碼（ECC），以及增強的EEPROM功能（EEE）、增強型Xgate、內部過濾、調頻鎖相環（IPLL）和增強型ATD。E系列將S12X產品范圍擴展到1MB閃存，并在旗艦版MC9S12XE100的208針版本中增強了I/O功能。

　　MC9S12XE系列提供32位性能，具有16位MCU的所有優點和效率。它保留了Freescale現有16位MC9S12和S12X MCU系列的用戶目前享有的低成本、功耗、EMC和代碼大小效率優勢。S12XE和S12XD系列之間具有高度的兼容性。

　　MC9S12XE系列具有性能增強型Xgate協處理器的增強版，可在“C”語言中編程，運行速度是S12X總線頻率的兩倍，指令集針對數據移動、邏輯和位操作指令進行了優化，可服務于設備上的任何外圍模塊。新的增強版本改進了中斷處理能力，并與現有Xgate模塊完全兼容。

　　MC9S12XE系列由標準的片上外圍設備組成，包括高達64kbytes的RAM、八個異步串行通信接口（SCI）、三個串行外圍接口（SPI）、一個8通道IC/OC增強捕獲計時器（ECT）、兩個16通道、12位模數轉換器、一個8通道脈沖寬度H調制器（PWM）、五個CAN 2.0 A、B軟件兼容模塊（MSCAN12）、兩個IC總線塊（IIC）、一個8通道24位周期中斷定時器（PIT）和一個8通道16位標準定時器模塊（TIM）。

　　MC9S12XE系列使用16位寬的訪問，對所有外圍設備和內存沒有等待狀態。144/208針版本上提供的非多路擴展總線接口允許與外部存儲器輕松接口。

　　除了每個模塊中可用的I/O端口外，還有多達26個具有中斷功能的I/O端口，允許從停止或等待模式喚醒。MC9S12XE系列有208針MAPBGA、144針LQFP、112針LQFP或80針QFP選項。