第4章 智能汽车设计基础—微控制器.ppt

5.3.1 Freescale HCS12单片机系列简介 （4）存储器 HCS12存储器有内部寄存器、RAM、EEPROM和FLASH/ROM。每个存储单元对应一个地址，共有64K个地址，用4位十六进制数表示（0000H~FFFFH）。存储器中每个存储单元可存放一个8位二进制信息，这就是存储器存储单元内的内容。不同的存储器占用不同的存储空间。 （5）2个8通道A/D转换器 HCS12内置了2个10位/8位的A/D模块：ATD0和ATD1。HCS12的ATD是逐次逼近型A/D转换器，它内置多路器，精度为2LSB，无需外部采样保持电路。HCS12ATD在寄存器区内共有28个寄存器，其中3个仅用于HCS12生产线的内部调试。HCS12ATD的最高转换频率约为2 MHz，ATD模块的特点如下： 5.3.1 Freescale HCS12单片机系列简介 ? 8位/10位精度可选择； ? 8位数字量转换时间仅需6 μs，10位数字量转换时间仅需7 μs； ? 具有采样缓冲器和放大器； ? 可编程采样时间； ? 数据可选择左/右对齐方式和无符号/有符号数据方式； ? 转换结束标志和转换结束中断； ? 外部触发控制； ? 模拟输入的8个通道为复用方式，采用多通道扫描方式； ? 模拟/数字输入引脚复用； ? 可选择单次转换模式或连续转换模式。 5.3.1 Freescale HCS12单片机系列简介 （6）3个1 Mb/s的CAN总线模块，兼容CAN2.0 A/B ① 5个接收缓冲器，3个发送缓冲器； ② 4个独立的中断通道（发送中断、接收中断、错误中断和唤醒中断）； ③ 低通滤波器唤醒功能。 （7）增强型捕捉定时器（ECT） ECT功能相当于高速的I/O口，由一个16位自由运行计数器、8个16位的输入捕捉/输出比较通道、一个16位脉冲累加器以及一个16位模数递减计数器（MDC）组成。HCS12 ECT有以下特点： ? 4个具有16位缓冲寄存器的输入捕捉通道； ? 4个8位脉冲累加器可以通过级联形成2个16位的脉冲累加器； 5.3.1 Freescale HCS12单片机系列简介 ? 1个具有4位预分频的16位递减模/数计数器； ? 4个可选的延迟计数器用来增强输入抗干扰能力。 （8）8个PWM通道 ① 每个通道的周期和占空比由程序决定； ② 8个8通道或16个4通道； ③ 各通道独立控制； ④ 脉冲在周期内中心对称或左对齐输出； ⑤ 可编程时钟选择逻辑； ⑥ 紧急事件关断输入； ⑦ 可作为中断输入。 5.3.1 Freescale HCS12单片机系列简介 （9）串行口 ① 2个异步串行通信接口（SCI） SCI是一种采用标准的不归零数据NRZ格式的异步串行通信接口，它内置独立的波特率产生电路和SCI收发器，可以选择8或9个数据位（其中9位数据格式的第9位可由SCI控制寄存器的M位指定位奇或偶校验位）。发送和接收的奇偶校验位可以选择是否由硬件生成。SCI的特点是：双线串行接口，标准NRZ格式，硬件自动生成奇偶标志，全双工操作，独立波特率产生逻辑，独立的发送器和接收器允许控制位，通信中采用中断驱动机制，具有回送方式，可以监视发送器的输出，实现通信过程的自诊断。 5.3.1 Freescale HCS12单片机系列简介 ② 2个同步串行设备接口（SPI） SPI系统的时钟源是总线时钟，可以通过设置SPI波特率寄存器来选择分频系数。HCS12 SPI的核心是一个8位移位寄存器，数据传输时，在时钟信号SCK的控制下，数据寄存器的数据从8位移位寄存器移出或移入。SPI数据寄存器有SPI控制寄存器 1（SPICR1）和SPI控制器2（SPICR2）设置。SPI状态寄存器可以通过设置改变SPI的工作状态。当SPI系统使能时，PORTS端口的PS7～PS4四个引脚将分别为SPI的MISO, MOSI, SCK, 引脚。SPI有三种工作模式：主机模式、从机模式和双工模式。 5.3.1 Freescale HCS12单片机系列简介 （10）总线 ① 兼容总线标准； ② 多组总线模块。 （11）LQFP-112和QFP-80封装选择 ① 5 V输入和带驱动能力I/O； ② 5 V A/D转换器输入； ③ 50 MHz系统频率； ④ 单线背景调试模块； ⑤ 片上硬件断点。 5.3.2 MC9S12DG128最小系统设计 MC9S12DG128芯片是全国智能汽车竞赛组委会指定各参赛队使用的Freescale HCS12系列中的一款芯片，本节介绍以MC9S12DG128芯片为核心的最小系统的组成，如图5.9所示。该最小系统主要包括以下几个部分：时钟电