嵌入式技术基础和实践实验报告.doc

2009级计算机科学与技术学院 《嵌入式技术基础与实践》实验报告 飞思卡尔S08系列单片机实验系统 综合实验的开发 学号：0927401075 姓名:袁杰 2012年6月10日 目录 第1章 需求分析 1 第2章 系统构成 2 2.1 硬件原理图 2 2.2 软件结构图 2 2.2.1 MCU端软件结构 3 2.2.2 PC端软件结构 4 第3章 MCU方的程序设计 5 3.1 串口数据接收与发送 5 3.2 时钟控制 5 3.3主程序 9 第4章 PC方程序控制 13 4.1 串口数据接收与发送 14 第5章 总结与体会 18 第6章 使用说明 19 第1章 需求分析 HC08和HCS08单片机是Freescale公司于2000年前后推出的新一代单片机。S08是HCS08的简写，表示增强型HC08。从1993年起，Freescale公司为全球提供的8位微控制器已超过50亿片，然而我国国内大多数“熟悉”单片机的人却不知晓这一底细，国内的微控制器市场从20世纪80年代开始，一直由Intel公司推出的MCS-51占据着绝对的统治地位。人们又逐渐发现，从进口的电子信息类产品，特别是各类通信产品中，其中有MCU的，多数使用了Freescale的产品，而不是MCS-51。因此学习Freescale S08是非常重要，本报告描述一个Freescale S08单片机实验系统软件实例（Light.mcp），通过各个不同模块，验证单片机各模块工作是否正常。可以独立工作观察MCU工作是否正常，也可以通过串口与PC机连接，实现与PC机的相互控制。 设计时首先设计MCU与PC机间的标志符号位，用于确定双方通讯数据的含义。MCU端程序编写完成后，使用串口调试器观察输出数据，输入控制数据观察MCU工作状态。使用串口调试器调试成功后，再使用C#编写与其匹配的可视化程序。 实现非联机验证最小系统、普通I/O口输入输出、驱动LCD显示模块功能。联机验证串口数据接收与发送、小灯测试、LCD及LED、时钟计时、PWM、键盘输入、AD转换、FLASH读写模块功能。  第2章 系统构成 2.1 硬件原理图 图2.1 AW60硬件原理图（最小系统） 系统使用MC9S08AW60型MCU为核心，AW60芯片的硬件最小系统包括：电源及其滤波电路、复位电路、晶振电路及PLL电路滤波电路、写入器接口电路。其引脚包括：电源信号引脚、复位信号引脚、主要功能模块引脚和其它引脚。 2.2 软件结构图 软件包括MCU端与PC端2部分组成，下面分别介绍2部分软件的结构。 2.2.1 MCU端软件结构 图2.2 MCU端软件结构图 根据需求分析，对需要测试的功能进行编程，MCU端包含LED小灯、LCD显示、开关量输入、键盘输入、AD转换、PWM、FLASH读写、串口数据发送与接受等模块。 MCU端软件结构图，如图2.2所示。 在脱离PC端控制的情况下LED小灯、LCD显示可以得到验证，如果需要验证键盘输入、AD转换与串口数据发送与接收必须与PC端联机操作。 2.2.2 PC端软件结构 图2.3 PC端软件结构图 PC端使用C#编程，以串口通讯为核心，使用串口与MCU进行通讯实现，对MCU的控制和对MCU反馈信息进行处理，并反映在用户界面上。 根据MCU提供的功能，编写程序匹配其工作。PC端程序包括串口数据输入输出、开关状态反馈、小灯控制、AD转换数据显示、时钟、PWM控制、FLASH读写、键盘数据显示模块。软件结构图如图2.3所示。 第3章 MCU方的程序设计 本章节将详细介绍MCU端的各个功能模块，其中包括串口数据输入输出、LCD显示、键盘、AD转换、PWM、时钟计时、FLASH读写。 程序基于C语言编写，使用面向硬件对象模块封装的思想。面向硬件对象模块的封装是对系统中的每个硬件对象建立相对应的头文件和硬件驱动程序文件。头文件中主要包含该硬件的接口和相应的寄存器设置参数，硬件驱动程序文件主要是对该硬件的驱动，同时标注出各个功能模块的功能，入口，出口和堆栈深度。这样做剩下的编程工作就只是面向变量和PC的编程，屏蔽的具体硬件对象的差异性，提高了程序的移植性和复用性。 3.1 串行通信数据接收与发送 MCU端使用串口中断，实现对串口数据的接收与发送。串口是MCU与PC通讯的唯一通道，在串口中断处理子程序中，将处理由PC端发送的控制指令与数据。标志位确定PC端发送指令的类型，并加以处理，使用MCU内部标志位确定所需要做的工作，在中断结束后使用主程序完成相应操作。 串口中断处理程序： //isrSCIre:接收中断处理函数----------------------------------------------------------------------------* //功