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RENESAS M16C/62 嵌入式微控制器程序设计 华中科技大学 RENESAS 嵌入式MCU联合实验室 课程名称: 嵌入式微控制器 及程序设计 一.授课目的: 通过瑞萨M16C学习板的教学和试验 1.熟悉嵌入式微控制器体系结构 2.掌握嵌入式微控制器开发环境 3.掌握嵌入式微控制器系统的程序设计 二.学习基础 微型计算机原理 组成,存储结构,指令系统,中断技术,接口技术等 汇编语言,C语言,程序设计基础知识 三.课程内容 1.嵌入式微控制器基础 M16C学习板CPU,内置周边功能 存储器配置 复位 基础操作 程序设计基础 2.集成开发环境:工具管理器TM 运行环境 TM的安装,启动 工具的登陆(调试器KD30,编译器,编辑器,闪存ROM写入器) MAKE的编写方法 项目的制作 Build 程序的写入及固化 3.程序设计 嵌入式用C语言 开发前的准备 预处理 程序设计步骤(结合范例) 课程的安排: 上课 3~8周学时 试验 4周时(集中进行) 四.嵌入式系统(Embedded Systems) 概念 狭义的概念 嵌入到各种机器中,执行控制功能的计算机系统,即将软硬件可剪裁的计算机系统,嵌入到应用环境的系统中,使之构成一种智能型装置的系统. 广义的概念 为了专用目的设计的计算机系统都是嵌入式系统,换言之,是指嵌入到系统里面的计算机系统. 五.嵌入式系统的应用范围 家电(电饭锅,洗衣机,干燥机,热水器,空调) AV (高清晰度电视,DVD,MP3,数码相机,数 字音像) 娱乐/教育(游戏机,电子乐器,卡拉OK) 个人数字助理(电子笔记本,汽车显示器) PC机周边设备(打印机,扫描仪,读机卡,硬盘驱动器,光盘驱动器) OA机器(复印机,传真机) 通讯终端(电话,手机) 网络设备(交换机,路由器) 运输设备(汽车,信号机,铁道,机车控制,飞机,船舶) 工业控制(电机,生产机械,机床,机器人) 设备机器(照明,空调,电力系统) 医疗/福利器械(血压器,心电计,X射线透视仪,CT) 航空/军事(火箭,人造卫星,导弹) 其它业务用机器(数据终端,自动售货机) 计测仪器(电炉测试,电流计,同步加速器) 六.嵌入式系统的特点 专用目的的系统 整个系统为完成一个专用目的而设计 有严格的资源限制 低成本,低功耗,小型化 内核:微控制器 软件:精简的微内核结构 高可靠性的要求 确保实时性 实时多任务系统 嵌入式微控制器的现状 嵌入式系统的内核是微控制器 (Micro Contrller Unit 简称MCU) 微控制器是主要用于控制目的的一种专用微处理器,20世纪70年代首次出现,目前生产厂家有: RENESAS MOTOROLA INTEL NEC FUJITSU TOSHIBA 品种有4位,8位,16位,32位,瑞萨公司有720,740,7700,M16C,M32R系列, 预测到2010年,每人平均可接触到350片MCU. 嵌入式微控制器的新技术发展 低功耗 可扩展总线型→单片机型: 嵌入DRAM,嵌入SRAM,内置FLASH技术 并行总线 串行总线: 总线,SPI总线,CAN总线技术 多CPU→单MCU I/O控制,以太网络协议通讯,精简指令集 功能增强 数据采集,模糊控制. 智能接口 适应工业对象,伺服驱动,人机对话,通讯网络的要求. 七.硬件结构 M16C/62型单片机采用高性能硅栅CMOS工艺,是M16C/60系列单片机中的一种.它具有和所有M16C/60系列单片机一样的CPU内核,采用100脚塑料封装QFP. M16C/62型单片机包括各种产品,差别仅在于片内存储器类型和容量的不同,以及封装的形式不同. 我们常用的有两种QFP封装形式,分别是100P6S-A和100P6Q-A 下面是100P6S-A的引脚结构图,它有100个引脚 CPU的寄存器组成 数据寄存器(R0,R1,R2,R3) 这四个寄存器为16位寄存器.根据命令语句可以作为8位或32位寄存器用. 地址寄存器(A0,A1) A0,A1为具有和数据寄存器相同功能的16位寄存器,可用作相对寻址或间