使用hcs12微控制器的设计与应用

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1、1.1.1嵌入式系统与单片机嵌入式系统的由来（通用计算机系统、嵌入式计算机系统）单片机的含义MCU与嵌入式系统的关系1.1.2MCU的发展简史发展趋势大容量、高性能化小容量、低价格化外围电路内装化8位→16位→32位→64位1.2.1与硬件相关的术语封装(Package)印刷电路板(PCB)动态可读/写随机存储器(DRAM)静态可读/写随机存储器(SRAM)只读存储器(ROM)Flash存储器(FlashMemory)模拟量开关量1.2.2与通信相关的术语并行通信串行通信串行外设接口(SPI)集成电路互连总线I2C通用串行总线USB控

2、制器局域网CAN背景调试模式BDM边界扫描测试协议JTAG1.2.3与功能模块相关的术语通用输入/输出GPIOA/D与D/A脉冲宽度调制器PWM看门狗液晶显示器LCD发光二极管LED键盘1.2.4与嵌入式软件相关的术语中断中断服务程序实时操作系统RTOSµC/OS-II临界区1.3.1嵌入式产品的一般构成1.3.2嵌入式产品的一般开发方法1基本输入/输出分析2选择MCU的基本方法3选择评估系统并对与MCU相关的硬件进行初步评估4设计并制作硬件系统5进行硬件系统的模块测试6软件系统设计7系统测试8进一步工作1.4.1嵌入式系统的特点资源

3、受限开发需要专用工具和特殊方法要求较高可靠性和稳定性有实时约束通常极其关注成本大多要求低功耗专用性很强技术含量高具有很长生命周期1.4.2嵌入式系统的学习建议明确学习的目的选择好入门的机型必要的记忆勤于实践学习各种接口的原理与时俱进，不断改进自己的学习方式从底层抓起，一点一滴打好基础2.1.1FreescaleHCS12系列MCU的命名规则MC9S12Dх256BхххE①②③④⑤⑥⑦⑧①：产品状态②：存储器类型标志③：CPU标志④：系列标志⑤：存储空间大小及版本⑥：工作温度范围标志⑦：封装标志⑧：无铅组装标志2.1.2HCS12各子

4、系列MCU简介系列B系列C系列A系列D系列E系列GC系列H系列NE系列Q系列T系列UF系列相同点工作电压一般为5V不同点ROM大小RAM大小EEPROM大小Flash容量I/O口数串行借口A/D转换器2.1.1FreescaleHCS12系列MCU的命名规则MC9S12Dх256BхххE①②③④⑤⑥⑦⑧①：产品状态②：存储器类型标志③：CPU标志④：系列标志⑤：存储空间大小及版本⑥：工作温度范围标志⑦：封装标志⑧：无铅组装标志2.1.2HCS12各子系列MCU简介系列B系列C系列A系列D系列E系列GC系列H系列NE系列Q系列T系列U

5、F系列相同点工作电压一般为5V不同点ROM大小RAM大小EEPROM大小Flash容量I/O口数串行借口A/D转换器2.3.1MCU性能概述1．时钟和复位产生模块、存储器与封装形式2．丰富的I/O接口2.3.2运行模式1．单片运行模式2．扩展运行模式2.3.3内部结构简图、引脚图及引脚功能80引脚112引脚 2.3.4MC9S12DG128MCU的最小系统设计2.4MC9S12DG128的存储器映像2.5.1I/O接口的基本概念 2.5.2A口、B口、E口和K口数据方向寄存器分别为DDRA、DDRB、DDRE、DDRK0：定义输入1：

6、定义输出I/O寄存器分别为PORTA、PORTB、PORTE、PORTK输出时，0：输出低电平1：输出高电平输入时，0：外部输入低电平1：外部输入高电平上拉电阻控制寄存器PUCR四口共用0：没有内部上拉电阻1：有内部上拉电阻2.5.3H口、J口、M口、P口、S口和T口1.端口的寄存器数据方向寄存器I/O寄存器输入寄存器低功耗驱动寄存器0：输出功耗正常1：输出功耗为正常的1/6上拉下拉使能寄存器0：禁用上拉或下拉电阻1：允许上拉或下拉电阻上拉下拉选择寄存器0：上拉1：下拉2.端口的复用功能T口：接收输入捕捉功能S口：SCI、SPI模块关

7、联作为通信接口M口：与ByteFlight、BDLC、CAN、SPI模块关联作为通信接口P口：与PWM、SPI模块关联作为通信接口H口：与SPI模块关联作为通信接口J口：与CAN、IIC模块关联作为通信接口2.5.4其他I/O口A/D口：作为AD转换模块的模拟量输入口和外界触发脉冲的输入口也可以做为普通输入口3.1CPU12基本组成3.2寻址方式1.内在寻址方式(INH)2.立即寻址方式(IMM)3.直接寻址方式(DIR)4.扩展寻址方式(EXT)5.相对变址寻址方式(REL)6.变址寻址方式(IDX)7.5位偏移量变址方式8.9位偏

8、移量变址方式9.16位偏移量变址方式10.16位间接变址方式11.自增自减变址寻址方式12.累加器偏移变址寻址方式13.累加器D间接寻址3.3指令系统1算术运算（加、减、乘、除、加1、减1、……）2逻辑运算（与、或、异或