單片機程序下載調(diào)試

本次智能車邀請賽采用的MC9S12DG128(以下簡稱DG128)是Freescale公司推出的S12系列單片機中的一款增強型16位單片機，片內(nèi)資源豐富，接口模塊包括SPI、SCI、IIC、A/D、PWM等，在汽車電子應用領(lǐng)域具有廣泛的用途。DG128在Flash存儲控制及加密方面也有很強的功能，加解密可配合第三方軟件使用。

DG128單片機采用增強型16位HCS12 CPU，片內(nèi)總線時鐘最高可達25MHz;片內(nèi)資源包括8K RAM、128K Flash、2K EEPROM; SCI、SPI、PWM串行接口模塊;脈寬調(diào)制模塊(PWM)可設置成4路8位或者2路16位，邏輯時鐘選擇頻率寬。它包括兩個8路10位精度A/D轉(zhuǎn)換器，控制器局域網(wǎng)模塊(CAN)，增強型捕捉定時器并支持背景調(diào)試模式。DG128有112-pin和80-pin兩種封裝形式，80-pin封裝的單片機沒有引出用于擴展的端口，只引出了一個8路A/D接口。

常用接口模塊及外部應用

PWM(Pulse Width Modulate)模塊：PWM脈寬調(diào)制波是一種可用程序來控制波形占空比、周期、相位的波形。它在電機驅(qū)動、D/A變換等場合有著廣泛的應用。本次大獎賽使用的電機驅(qū)動芯片為MC33886，其輸入信號即為一路PWM信號。MC33886根據(jù)PWM信號的周期和占空比來控制電機的轉(zhuǎn)向和速度。大獎賽中使用的舵機也是用PWM來控制的。PWM信號的周期大于某一域值后可驅(qū)動舵機工作，保持周期、調(diào)節(jié)PWM的占空比即可調(diào)節(jié)舵機的轉(zhuǎn)動方向。在沒有電機、舵機的具體參數(shù)的情況下，可寫一個可調(diào)周期、占空比的PWM輸出程序進行測試。

A/D(Analog/Digital)模塊：A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊內(nèi)部可分為三個部分：IP總線接口、轉(zhuǎn)換模式控制/寄存器列表、自定義模擬量。IP總線接口負責該模塊與總線的連接，實現(xiàn)A/D模塊和通用I/O的目的。轉(zhuǎn)換模式控制寄存器列表中有控制該模塊的所有的寄存器。自定義模擬量負責實現(xiàn)模擬量到數(shù)字量的轉(zhuǎn)換。為了與外部信號同步進行A/D轉(zhuǎn)換，A/D有一個外部觸發(fā)轉(zhuǎn)換通道，用戶可以選擇觸發(fā)方式(沿觸發(fā)、電平觸發(fā))。

A/D模塊設有時鐘分頻機制。需要用戶注意的是，A/D模塊的最大轉(zhuǎn)換時鐘為2MHz，最小轉(zhuǎn)換時鐘為500KHz，用戶需要查看自己芯片的內(nèi)部總線時鐘，必須使得分頻以后的轉(zhuǎn)換時鐘處于兩者之間，否則可能得不到正確的轉(zhuǎn)換結(jié)果。用戶可以設定轉(zhuǎn)換結(jié)果為有符號或是無符號數(shù)。比如，對于Vrh為5.12v，Vrl為0v時，輸入5.12V，8位有符號的結(jié)果是-$7F，無符號的結(jié)果是$FF。A/D模塊允許設置順序轉(zhuǎn)換，最大的順序轉(zhuǎn)換序列長度是8。

大獎賽中車模對跑道的識別有可能會用到A/D模塊，識別電路的前端數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)有很多種實現(xiàn)方案，如紅外發(fā)光二極管或是CMOS攝像頭來進行數(shù)據(jù)采集。

Codewarrior軟件使用

大賽中采用Codewarrior 3.1 for HCS12作為推薦的程序編譯軟件。"CodeWarrior for S12" 是面向以HC12或S12為CPU的單片機嵌入式應用開發(fā)的軟件包。包括集成開發(fā)環(huán)境IDE、處理器專家?guī)?、全芯片仿真、可視化參?shù)顯示工具、項目工程管理器、C交叉編譯器、匯編器、鏈接器以及調(diào)試器。在Codewarrior軟件中可以使用匯編語言或C語言，以及兩種語言的混合編程。

本次智能車邀請賽采用的MC9S12DG128(以下簡稱DG128)是Freescale公司推出的S12系列單片機中的一款增強型16位單片機，片內(nèi)資源豐富，接口模塊包括SPI、SCI、IIC、A/D、PWM等，在汽車電子應用領(lǐng)域具有廣泛的用途。DG128在Flash存儲控制及加密方面也有很強的功能，加解密可配合第三方軟件使用。

DG128單片機采用增強型16位HCS12 CPU，片內(nèi)總線時鐘最高可達25MHz;片內(nèi)資源包括8K RAM、128K Flash、2K EEPROM; SCI、SPI、PWM串行接口模塊;脈寬調(diào)制模塊(PWM)可設置成4路8位或者2路16位，邏輯時鐘選擇頻率寬。它包括兩個8路10位精度A/D轉(zhuǎn)換器，控制器局域網(wǎng)模塊(CAN)，增強型捕捉定時器并支持背景調(diào)試模式。DG128有112-pin和80-pin兩種封裝形式，80-pin封裝的單片機沒有引出用于擴展的端口，只引出了一個8路A/D接口。

常用接口模塊及外部應用

PWM(Pulse Width Modulate)模塊：PWM脈寬調(diào)制波是一種可用程序來控制波形占空比、周期、相位的波形。它在電機驅(qū)動、D/A變換等場合有著廣泛的應用。本次大獎賽使用的電機驅(qū)動芯片為MC33886，其輸入信號即為一路PWM信號。MC33886根據(jù)PWM信號的周期和占空比來控制電機的轉(zhuǎn)向和速度。大獎賽中使用的舵機也是用PWM來控制的。PWM信號的周期大于某一域值后可驅(qū)動舵機工作，保持周期、調(diào)節(jié)PWM的占空比即可調(diào)節(jié)舵機的轉(zhuǎn)動方向。在沒有電機、舵機的具體參數(shù)的情況下，可寫一個可調(diào)周期、占空比的PWM輸出程序進行測試。

A/D(Analog/Digital)模塊：A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊內(nèi)部可分為三個部分：IP總線接口、轉(zhuǎn)換模式控制/寄存器列表、自定義模擬量。IP總線接口負責該模塊與總線的連接，實現(xiàn)A/D模塊和通用I/O的目的。轉(zhuǎn)換模式控制寄存器列表中有控制該模塊的所有的寄存器。自定義模擬量負責實現(xiàn)模擬量到數(shù)字量的轉(zhuǎn)換。為了與外部信號同步進行A/D轉(zhuǎn)換，A/D有一個外部觸發(fā)轉(zhuǎn)換通道，用戶可以選擇觸發(fā)方式(沿觸發(fā)、電平觸發(fā))。

A/D模塊設有時鐘分頻機制。需要用戶注意的是，A/D模塊的最大轉(zhuǎn)換時鐘為2MHz，最小轉(zhuǎn)換時鐘為500KHz，用戶需要查看自己芯片的內(nèi)部總線時鐘，必須使得分頻以后的轉(zhuǎn)換時鐘處于兩者之間，否則可能得不到正確的轉(zhuǎn)換結(jié)果。用戶可以設定轉(zhuǎn)換結(jié)果為有符號或是無符號數(shù)。比如，對于Vrh為5.12v，Vrl為0v時，輸入5.12V，8位有符號的結(jié)果是-$7F，無符號的結(jié)果是$FF。A/D模塊允許設置順序轉(zhuǎn)換，最大的順序轉(zhuǎn)換序列長度是8。

大獎賽中車模對跑道的識別有可能會用到A/D模塊，識別電路的前端數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)有很多種實現(xiàn)方案，如紅外發(fā)光二極管或是CMOS攝像頭來進行數(shù)據(jù)采集。

Codewarrior軟件使用

大賽中采用Codewarrior 3.1 for HCS12作為推薦的程序編譯軟件。"CodeWarrior for S12" 是面向以HC12或S12為CPU的單片機嵌入式應用開發(fā)的軟件包。包括集成開發(fā)環(huán)境IDE、處理器專家?guī)?、全芯片仿真、可視化參?shù)顯示工具、項目工程管理器、C交叉編譯器、匯編器、鏈接器以及調(diào)試器。在Codewarrior軟件中可以使用匯編語言或C語言，以及兩種語言的混合編程。