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前章复习

前章复习. 1. 什么是 MCU ？特点。 冯 - 诺依曼结构 2.MCU 应用。 3. 数制和编码。 4.CPU 组成及工作原理概述： PC 、 SP 、中断、复位、定时 、通信等等。 5. 存储器与寄存器。 怎么能为我们工作呢？. 第三章 单片机最小系统. 吉林大学通信工程学院 单片机教学团队编写 2011.08. 陈万忠 2012.10.09 改版. 本章要点.

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  1. 前章复习 1.什么是MCU？特点。冯-诺依曼结构 2.MCU应用。 3.数制和编码。 4.CPU组成及工作原理概述： PC、SP、中断、复位、定时 、通信等等。 5.存储器与寄存器。 怎么能为我们工作呢？ 单片机原理与应用

  2. 第三章 单片机最小系统 吉林大学通信工程学院 单片机教学团队编写 2011.08 陈万忠 2012.10.09改版 单片机原理与应用

  3. 本章要点 一、引言二、16位单片机（3.1） 三、硬件系统基本功能（3.2.1） 四、最小系统硬件电路设计（3.4） 五、最小系统介绍1.最小系统板（3.2.2） 2.与PC连接（3.2.3） 单片机原理与应用

  4. 本章要点 一、引言二、16位单片机（3.1） 三、硬件系统基本功能（3.2.1） 四、最小系统硬件电路设计（3.4） 五、最小系统介绍1.最小系统板（3.2.2） 2.与PC连接（3.2.3） 单片机原理与应用

  5. 引言 • 单片机最小系统： 所谓最小系统就是能够在上电时，单片机正常工作的基本保障。 MCU正常工作时，最基本的外围配置：时钟电路，复位电路，当然还有电源。 • 监控程序： Debug程序。 • 用户程序： 完成用户任务要求的应用程序。 单片机原理与应用

  6. 本章要点 一、引言二、16位单片机（3.1）三、硬件系统基本功能（3.2.1） 四、最小系统硬件电路设计（3.4） 五、最小系统介绍1.最小系统板（3.2.2） 2.与PC连接（3.2.3） 单片机原理与应用

  7. 3.1 16位单片机 • 1.数据通道宽度16位； • 2.数的范围: ①无符号0~65535； ②有符号-32768~32767； ③4位整数+12位分数 单片机原理与应用

  8. 本章要点 一、引言二、16位单片机（3.1） 三、硬件系统基本功能（3.2.1）四、最小系统硬件电路设计（3.4） 五、最小系统介绍1.最小系统板（3.2.2） 2.与PC连接（3.2.3） 单片机原理与应用

  9. 256K FLASEEPROM Internal Bus 3.2 单片机基本硬件系统功能 片内模块 4K BYTES EEPROM 12K SRAM HCS12 CPU CRG VREG SPI 1 or PWM CH 0-3 SPI 2 or PWM CH 4-7 SPI 0 ECT SCI 0 SCI 1 BKP INT MMI SIM CM BDM MEBI PLL PIT PWM 8 CHAN ms CAN 4 or IIC ms CAN 3 ms CAN 2 ms CAN 1 ms CAN 0 or BDLC PIM AD0 AD1 单片机原理与应用

  10. 引脚1 调试 时钟，复位 系列 电源 单片机原理与应用

  11. 引脚2 系列 单片机原理与应用

  12. 3.2 单片机基本硬件系统功能（续1） 1.中央处理器： （1）中央处理器包括算术逻辑单元ALU、控制器（前边讲了）； （2）寄存器组： ①16位累加器或8位累加器A和B； ②16位变址寄存器X和Y； ③16位堆栈指针SP； ④16位程序计数器PC； ⑤16位条件码寄存器CCR。 单片机原理与应用

  13. 16bit MCU Register file (11,12,S12) 8-Bit Accumulators A and B 7 A 0 7 B 0 or 16-Bit Double Accumulator D 15 D 0 Index Register X 15 X 0 Index Register Y 15 Y 0 Stack Pointer 15 SP 0 Program Counter 15 PC 0 5 PPAGE * 0 7 0 Condition Codes Register S X H I N Z V C Carry/Borrow (From MSB) Overflow Zero Negative (MSB = 1) I-Interrupt Mask Half Carry (For BCD) X-Interrupt Mask STOP Disable 单片机原理与应用

  14. 3.2 单片机基本硬件系统功能（续2） 2.A/D模块：16路8位、10位或12位，PTAD口； 3.CAN模块：支持CAN2.0A、B两种协议； 4.输入扑捉定时器： ①16位时钟，8预分频； ②8个16位输入捕捉或输出比较； ③一个16位脉冲累加器； 单片机原理与应用

  15. 3.2 单片机基本硬件系统功能（续3） 5.PWM模块：8通道8位，或4通道16位，占空比可编程； 6.串口模块：两个SCI，一个SPI，支持LIN协议； 7.中断模块：最多20个带位中断的引脚； 8.时钟模块。 单片机原理与应用

  16. 本章要点 一、引言二、16位单片机（3.1） 三、硬件系统基本功能（3.2.1） 四、最小系统硬件电路设计（3.4）五、最小系统介绍1.最小系统板（3.2.2） 2.与PC连接（3.2.3） 单片机原理与应用

  17. 3.4.1 HCS12 电源 CPU核心电压，内部产生 IO驱动及芯片工作电压 IO驱动及芯片工作电压 AD模块工作电压 AD模块参考电压 锁相环工作电压 内部产生 外部添加滤波电路 内部稳压模块配置端 如果使用内部VREG，单一 +3.3V~+5V供电即可。 单片机原理与应用

  18. An example 单片机原理与应用

  19. An example 从内部VREG输出 工作电压输入 内部产生的锁相环工作电压 外部添加滤波电路 并提供给锁相环外部滤波引脚XFC 单片机原理与应用

  20. 3.4.2 复位 • 初始化微控制器内部电路 • 将所有寄存器恢复成默认值 • 确认MCU的工作模式 • 禁止全局中断 • 关闭外设 • 将IO置为高阻输入状态 • 等待时钟振荡趋于稳定 • 从固定地址取得复位向量并开始执行指令 单片机原理与应用

  21. 3.4.2 复位 • 有多种引起复位的因素，有相应的标志位和向量（可以进行不同的初始化流程） • 上电复位 • 电源丢失复位 • 外部产生的手动复位信号 • 时钟丢失引起的复位 • 看门狗复位 • ……… 单片机原理与应用

  22. 3.4.2 复位 低电平复位 • Power-On Reset • Low voltage reset • External Hardware Reset参见教材图3-20 • clock monitor reset • COP reset 不可屏蔽 可屏蔽 单片机原理与应用

  23. 低电压复位 单片机原理与应用

  24. 3.4.3 HCS12时钟 XTAL，EXTAL间可以接入不同的振荡电路 形式和参数需要看具体器件文档 由XCLK配置决定使用何种模式(不同器件该引脚可能不同) XFC接入二阶低通滤波电路，用于内部压控振荡器去耦 单片机原理与应用

  25. Clock tree 单片机原理与应用

  26. S12 Oscillator Layout 保护地环 C2 C1 Y1 时钟电路靠近MCU相应引脚 引线尽量短，尽量不加过孔 R2 C3 时钟电路 XTAL EXTAL VSSPLL PLL Filter C4 XFC VDDPLL PLL电源去耦 RESET 这部分电路对噪声敏感，周围尽量不要布线。 C5 C6 C7 VDDR VSSR 星形连接 单点接入 C8 C9 电源去耦 Good isolation of PLL / Oscillator Power supply. C5 = 1nf, C6 = 100nF. Low impedance, no vias. 单片机原理与应用

  27. 3.4.4 RS232 standard 单片机原理与应用

  28. 3.4.4 RS232 standard • 简化的9芯D型接头信号定义（无应答方式） • 1 protection ground • 2 RxD in RxD (Receive Data) • 3 TxD out TxD (Transmit Data ) • 5 GND GND (Ground) • 6 DSR in DSR (Data Terminal Ready) • 7 RTS out RTS (Require to Send) • 8 CTS in CTS (Clear to Send) • 9 DCD in DCD (Data Carrier Detected) • 4 DTR out DTR (Data Set Ready) No Handshake, should use XON/XOFF protocol,ASCII only 单片机原理与应用

  29. RS232 standard • RS232标准（1962）出现的比TTL（1964）还早 • 串行通信时，需要接口转换芯片 用于实验系统与PC进行串行通信 MAX232 RS232 Microcontroller TTL/CMOS DB9 单片机原理与应用

  30. Host PC RS232 Typical BDM System Target System GND BKGD BDM unused RESET USB接线 Vdd (Vpp) BDM（Background Debug Mode）调试器是专门为Freescale 公司的基于HCS08，HCS12 和ColdFire V1 内核的处理器设计的，用USB口接PC机，用于程序下载和实时调试。 注意： 一定不能插反！！！ 单片机原理与应用

  31. RS232 BDM是采用了Freescale 公司新一代的S08 内核的带USB 接口单片机MC9S08JM60 CLD。其USB 接口速度12M bps，在下载S19代码，调试运行时速度较高。 如图是BDM调试器内部的照片，右侧是USB标准B 型接口，接用户的PC 端USB 主机接口。左侧是6芯BDM 调试接口，通过一个6芯的扁平电缆连接用户目标板。 Typical BDM System 单片机原理与应用

  32. 本章要点 一、引言二、16位单片机（3.1） 三、硬件系统基本功能（3.2.1） 四、最小系统硬件电路设计（3.4） 五、最小系统介绍1.最小系统板（3.2.2） 2.与PC连接（3.2.3） 单片机原理与应用

  33. 本章要点 一、引言二、16位单片机（3.1） 三、硬件系统基本功能（3.2.1） 四、最小系统硬件电路设计（3.4） 五、最小系统介绍1.最小系统板（3.2.2）2.与PC连接（3.2.3） 单片机原理与应用

  34. 3.2.2 最小系统板 S12XS128 Signal connector Power socket Reset button Power socket BDM connector RS232 DB9（SCI0） LED Crystal MAX232 单片机原理与应用

  35. 实验目标板 PWM D/A convert 7Seg Numeric LED Signal connector Signal connector RS232 driver keypad SPI I2C Connect points switch Analog voltage generator 8 LED Pulse generator 单片机原理与应用

  36. 本章要点 一、引言二、16位单片机（3.1） 三、硬件系统基本功能（3.2.1） 四、最小系统硬件电路设计（3.4） 五、最小系统介绍1.最小系统板（3.2.2） 2.与PC连接（3.2.3） 单片机原理与应用

  37. 3.2.3与PC连接 main(fad) { return(0); } 010010001 110010010 001010010 Computer CodeWarrior IDE build RS232 cable 用于串行通信 USB cable 用于调试 BDM platform 单片机原理与应用

  38. 《单片机原理与应用》教学团队 • 如何运行一个程序？ 软件运行环境 单片机原理与应用

  39. CodeWarrior V5.1开发工具使用入门 吉林大学通信工程学院 单片机教学团队编写 2011.08 陈万忠 2011.10.09改版 单片机原理与应用

  40. 本章要点 一、概述二、创建工程三、编写程序四、编译调试五、并行口及驱动六、实验扩展 单片机原理与应用

  41. 本章要点 一、概述二、创建工程三、编写程序四、编译调试五、并行口及驱动六、实验扩展 单片机原理与应用

  42. 一、概述 1.实验框图 main(fad) { return(0); } 010010001 110010010 001010010 Computer CodeWarrior IDE build USB cable RS232 cable BDM platform 单片机原理与应用

  43. 一、概述 2.最小系统板 S12DG128 Signal connector Power socket Reset button Power socket BDM connector RS232 DB9 LED Crystal MAX232 单片机原理与应用

  44. 一、概述 3.实验目标板 PWM D/A convert 7Seg Numeric LED Signal connector Signal connector RS232 driver keypad SPI I2C Connect points switch Analog voltage generator 8 LED Pulse generator 单片机原理与应用

  45. 一、概述 4.集成开发环境CodeWarrior IDE CodeWarrior for HCS12 • Features: • IDE • Source-code editor • Project manager • Source code and symbol browser • Build System • Optimizing C, C++, EC++ compilers • Assembler • Linker dead strips unused code • True Time Simulator • Fast simulation (> 1.6 Mcycles/s) • Fully configurable memory simulation • I/O register awareness • Event and interrupt handling for cycle accurate I/O simulation • Debugger • Source debugging in assembly, C and C++ • Flash programming utility • Command line support Free for evaluation! 单片机原理与应用

  46. 本章要点 一、概述二、创建工程三、编写程序四、编译调试五、并行口及驱动六、实验扩展 单片机原理与应用

  47. 二、创建工程 Lab tour – step by step • 创建一个新的工程，按照向导选项的 8个步骤选择。 双击桌面快捷图标， 进入 Code Warrior 集成开发环境窗口。 • 第1步： 创建一个新的工程。 next 单片机原理与应用

  48. 二、创建工程 Device and Connection 第2步：选择CPU类型，选择HCS12X目录下的HCS12X Family next 单片机原理与应用

  49. 二、创建工程 Device and Connection 第3步：选择CPU芯片型号和BDM工具TBDML next 单片机原理与应用

  50. 二、创建工程 Project Parameters 第4步：选择编程语言 next 单片机原理与应用

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