Стивен Барретт - Встраиваемые системы. Проектирование приложений на микроконтроллерах семейства 68HC12/HCS12 с применением языка С

а) Внешний вид

б) Схема размещения компонентов

Рис. 4.118.Отладочной плата MC68EVB912B32

МК B32 схемотехнически установлен в режим взаимодействия с персональным компьютером по последовательному интерфейсу. Для организации взаимодействия необходимо установить соединение между портом P1 платы и COM-портом компьютера, используя для этого стандартный кабель с разъемами DB-9. Обмен производится со скоростью 9600 бод, в формате 8 бит данных, один стоповый бит, без контроля паритета. Обмен данными на более высоких скоростях невозможен.

Для работы с платой пользователь должен загрузить в персональный компьютер программный пакет класса «Интегрированная среда разработки ПО для микропроцессорных систем», например ICC12 от компании ImageCraft. Этот пакет позволит вам ввести исходный текст программы на языке ассемблера или на Си, произвести его компиляцию, обработать программой линковщика и получить файл исполняемых кодов. Далее следует загрузить полученный программный код в память МК отладочной платы, после чего выполнить внешний сброс МК. И МК начнет исполнять загруженную программу без участия персонального компьютера.

Отладочная плата MC68EVB912B32 имеет встроенную программу монитора отладки D-Bug12. Эта программа размещается в области Flash ПЗУ МК. Если пользователь желает поместить отлаживаемую программу также в область Flash, то он должен сначала стереть область Flash ПЗУ, а затем записать в эту область коды прикладной программы. При этом функции отладки будет невозможно реализовать.

МК B32 и другие ИС, размещенные на плате MC68EVB912B32, выполнены на основе CMOS технологии. Эти ИС достаточно чувствительны к статическому электрическому заряду, поэтому следует соблюдать повышенную осторожность при присоединении к плате внешнего оборудования. Более подробно вопросы безопасной коммутации внешних устройств к платам с МК мы рассмотрим в главе 5.

Отладочная плата MC68EVB912B32 имеет свободное монтажное поле для размещения дополнительных ИС, например ИС ЦАП, и установочных изделий, таких как дополнительные переключатели и светодиодные индикаторы. Для подключения этих компонентов к выводам МК можно использовать группу штыревых контактов 2×10, которую следует впаять в подготовленную линейку металлизированных отверстий. На каждый штыревой контакт может быть надета пружинящая клемма с подпаянным к ней монтажным проводом (рис. 4.119).

а) Соединение через штыревой контакт, на который надевается пружинящая клемма с подпаянным к ней пружинящим проводом

б) Конструкция пружинящей клеммы

в) Соединение двух плат с электронными компонентами при помощи мезонинной конструкции

Рис. 4.119.Способы подключения дополнительных компонентов к отладочной плате

Инженер кафедры вычислительной техники университета в Вайоминге Lew Sircin усовершенствовал данную технологию. Он предложил произвести автоматизированную разводку платы с дополнительными компонентами с выводом необходимых соединений на аналогичную линейку контактов 2×10, но только на дополнительной плате установить ответную часть разъема для штыревых контактов платы отладки. Соединив две платы через этот разъем, Вы получите мезонинную конструкцию, в которой одна плата расположена над другой (рис. 4.119).

В данной главе мы достаточно подробно рассмотрели структуру, принцип действия и регистры управления периферийных модулей в составе МК семейства 68HC12/HCS12.

Мы изучили резидентную память МК, систему тактирования, порты ввода/вывода, подсистемы таймера, аналого-цифрового преобразования, контроллеры последовательных интерфейсов, модуль ШИМ. Мы также рассказали Вам об особенностях обслуживания прерываний и о состоянии сброса в МК семейства 68HC12/HCS12.

Вы научились измерять временные интервалы и генерировать импульсные последовательности с использованием режимов входного захвата и выходного сравнения таймера. Вы также освоили проведение измерений аналоговых сигналов с использованием встроенного в МК модуля аналого-цифрового преобразования. Вы познакомились с принципами организации обмена между интеллектуальными электронными устройствами в последовательном коде и со способом широтно-импульсной модуляции, который позволяет регулировать напряжение, прикладываемое к обмоткам исполнительного двигателя.

Для каждого из периферийных модулей мы рассмотрели эталонный учебный пример программного кода на Си, который далее может быть использован Вами при разработке учебных и реальных прикладных программ.

1. Motorola. 68HC12 M68EVB912B32 Evaluation Board User's Manuаl (68ЕVВ912В32-UМ/D). Motorola Inc., 1997.

2. Motorola. HC12 M68HC12B Family Advance Information, (М68НСI2В/D), Motorola Inc., 2000.

3. ImageCraft. ImageCraft С Compiler and Development Environment for Motorola HC12, Version 6. Раlo Alto, СА: ImageCraft, Inc.

4. Pack, Daniel, and Steven Barrett. 68HC12 Microcontroller: Theory and Application, Upper Saddle River, NJ: Prentice Наll 2002.

5. Wakerly, John. Digital Design principles and Practices, Upper Saddle River, NJ: Prentice Наll, 2001.

1. Объясните назначение каждого функционального модуля МК 68HC12B32.

2. Семейство 68HC12 включает несколько моделей МК. Каковы различия между отдельными моделями?

3. Сколько ячеек памяти занимает блок регистров специальных функций в МК семейства 68HC12? В какой области памяти, и по каким адресам этот блок располагается?

4. Опишите все функции линий порта PORT AD.

5. Каков объем встроенной памяти типа EEPROM в микроконтроллере семейства 68HC12?

6. Какое состояние МК называют прерыванием? Кратко опишите последовательность действий МК по обслуживанию прерывания.

7. Каковы различия между маскируемыми и немаскируемыми прерываниями. Какие из этих прерываний имеют более высокий приоритет?

8. Какова разрешающая способность встроенного АЦП для МК семейства 68HC12? Может ли она изменяться и при каких условиях?

9. Каково назначение регистра направления передачи порта ввода/вывода?

10. Число разрядов счетчика временной базы равно 16. Чему равен его коэффициент счета?

11. Счетчик временной базы тактируется частотой 0,5 МГц. Чему равен период переполнения счетчика?