飞思卡尔 01章 微控制器概述

课程：《单片机原理及应用》教材：《HCS12微控制器原理及应用》王威等编著，北京航空航天大学出版社，2007年第1版学时：理论36+实验16=52内容与要求：见教学大纲重庆大学通信 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 学院任勇第1章微控制器概述微型计算机计算机技术带来了科研和生活的许多重大变革，可以说，标志了人类社会进步文明的又一次飞跃；更得益于大规模集成电路进步与发展，计算机的重要分支------微型计算机的发展日新月异，应用日益广泛，已渗透到生产、生活的各个方面，使许多领域的技术水平和自动化程度得以大大提高，并且越来越多的领域和越来越多的时候，人们都需要微型计算机来进行工作或间接利用其工作。微型计算机------简称微机；微机技术的发展又形成相互独立、不同方向的两大分支：１、通用微机系统---以微处理器为核心(MicroProcessorUnit)，强调处理功用，解决多方位需求。 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 现形式：外设配备齐全的微机系统２、单片微机系统---以微控制器为核心(MicroControllerUnit)，强调控制功用，解决单一问题。表现形式：专用功能的嵌入式产品重庆大学通信工程学院任勇微型计算机的结构重庆大学通信工程学院任勇1.1微控制器简介及现状微控制器定义在一块半导体芯片上，集成了CPU、ROM、RAM、I/O接口、定时器/计数器、中断系统等主要功能部件，构成一个芯片级的微型计算机。术语称谓中文：微控制器=单片机=单片微机=单片微控制器英文：MCU（MicrocontrollerUnit）并非SingleChipMicrocomputer 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 ：微控制器（MCU）重庆大学通信工程学院任勇MCU的特点体积小，重量轻，价格低，耗电少，可靠性高（因内部集成）控制能力强（如位处理，直接I/O操作）形成的产品生命周期长资源有限（如引脚少、片内存储器容量不大，但可扩或选）运算能力不强（如乘、除、大数据量等） MCU的应用范围 几乎“无所不在，无所不为” 渗透：工业控制、通信、交通、仪器仪表、家用电器、办公自动化、汽车电子、PC外设……重庆大学通信工程学院任勇MCU的发展早期：以Intel公司为领袖，同步于通用微机，有３个阶段：第一阶段（1974～1978）初级，8位，MCS-48系列（带并行I/O接口、定时器／计数器、无串行I／O接口）第二阶段（1978～1983）高级，8位，MCS-51系列（新增串行I/O接口、多级中断等功能完备，拓宽了其应用范围）第三阶段（1983～）16位单片机，MCS-96系列（16位处理，含A/D转换器，功能加强，速度快）其中：MCS-51系列获得了最为广泛的应用，典型型号为使用Intel8051内核的89C51、89S51……重庆大学通信工程学院任勇目前：8位、16位、32位、64位并存，各厂家、多种类并存注：字长：CPU一次能够运算处理的二进制位数。位数越高，运算处理能力越强。（有别与数据总线的位数）MCU的主要生产厂家Intel、Atmel、Philips（恩智浦，NXP）、Motorola、Microchip、西门子、富士通、三星、凌阳、…… 重庆大学通信工程学院任勇MCU与嵌入式系统MCU技术、FPGA技术和DSP技术，是目前数字电路系统设计领域公认的三大基础性技术，以这三类技术形成的应用系统也是目前嵌入式系统的主要表现形式。其中MCU技术最为经典、应用成熟、受众面广。近年来，MCU技术发展迅速，已从传统设计技术走向现代设计技术，其功能、速度、资源正在不断加强，更加易于解决电子系统的嵌入性、微型化、低功耗、高可靠性和低价格等问题。 重庆大学通信工程学院任勇MCU的学习MCU技术已经成为广大电子工程师和电类专业大学生必备的技能之一，是学习、理解、提高计算机应用开发能力的基础学科，应用型新技术发展的基石，其重要性是不言而喻的。 软硬件并重 领会结构原理、部件功能、常规接口方法 达到能够理解、设计硬件电路和软件程序 勤于实践，勇于创新重庆大学通信工程学院任勇AT89C51的主要特性及其最小系统最小系统电路原理图汇编语言程序：ORG0000HSJMPSTARTORG0040HSTART:SETBP1.0CLRP1.0SJMP$运行结果：点亮LED主要特性：8位CPU，111条指令，40引脚，128BytesRAM，4KBytesEEPROM，4个8位并行I/O口，1个串行I/O口，2个定时器，5个中断源，……重庆大学通信工程学院任勇1.2Freescale微控制器关于FreescaleFreescale（飞思卡尔）半导体公司是全球最大的半导体公司之一，其前身为Motorola（摩托罗拉）半导体部，2004年从摩托罗拉分拆上市。它从1953年开始从事半导体业务，是世界半导体产业与技术的开拓者，为汽车电子、消费电子、工业控制、网络和无线市场设计并制造了众多的嵌入式半导体产品,在微控制器领域长期居于全球市场领先地位。如1983年推出的MC68HC05是世界产量第一的8位单片机（产量第二的是8051单片机）重庆大学通信工程学院任勇8位机---HC05、HC08、HCS08、RS08系列16位机---HC12、S12、S12X系列32位机---PowerPC、Coldfire、ARM、M.CORE系列特点品种全、选择余地大、新产品多（纷繁）应用领域极广，尤其在汽车、手机领域在同样速度下所用的时钟频率较Intel类单片机低很多，因而使得高频噪声低，抗干扰能力强，更适合用于工控领域及恶劣的环境。重视大客户，缺乏中小用户（近年正在改善）重庆大学通信工程学院任勇1.3S12系列微控制器位数---增强型16位CPU内核---HC12S12（兼容，统称为HCS12）最高总线频率---8MHz25MHz特性具有片内FLASH存储器CPU编码效率高背景调试（BDM，单线，低成本，在线全仿真、下载）子系列MC9S12A、MC9S12B、MC9S12D---通用MC9S12H、MC9S12L---带液晶驱动MC9S12E128、MC9S12E64---低供电电压MC9S12UF32---带USB接口MC9S12NE---带以太网接口重庆大学通信工程学院任勇重庆大学通信工程学院任勇1.4S12X系列微控制器位数---增强型16位CPU内核---S12S12X（兼容，统称为S12(X)）比S12增加2条与CCRW寄存器相关的指令最高总线频率---25MHz50MHz新增特性XGATE模块---并行处理，达32位MCU的性能水平FlexRay模块---新型的通信协议，高达10Mbps的数据速率子系列S12XB、S12XD---通用型S12XE---S12系列中性能最高的S12XS---低成本车身电子S12XF---面向底盘控制应用的FlexRay系列S12XH---业界第一款集成TFT图形显示驱动，仪表板应用重庆大学通信工程学院任勇重庆大学通信工程学院任勇FreescaleS12(X)系列MCU的命名规则①产品状态MC：FullyQualified，常用②ROM存储器类型标志无：带ROM或无，7：EPROM，8：EEPROM，9：FLASH（常用）③CPU标志CPU核，S12或S12X④子系列标志如DG：DG系列产品⑤存储空间大小及版本256B：256K，B为FLASH版本⑥工作温度范围标志无：商用0~70℃；C：-40~85℃V：-40~105℃；M：-40~125℃⑦封装标志例，FU：QFP；PV:LQFP⑧无铅组装标志E：生产过程无铅化MC9S12Dх256BхххE①②③④⑤⑥⑦⑧有如：MC9S12DG128---本课程蓝本MCUMC9S12XDT512---本课程实验开发板MCU重庆大学通信工程学院任勇本章习题： 什么是微控制器（单片机）？ 微控制器的特点是什么？ 以往流行的MCS-51兼容系列单片机主要是哪个型号？ 目前Freescale16位微控制器主要是哪两个系列？重庆大学通信工程学院任勇第2章S12微控制器的组成重庆大学通信工程学院任勇2.1MC9S12DG128的特点16位S12CPU核时钟和复位发生器带中断功能的8位和4位端口128KBFLASH，2KBEEPROM，8KBRAM2个8通道10位A/D转换模块3个CAN总线模块增强型扑捉定时器8个PWM通道2个SCI、2个SPII2C总线50MHz系统频率（25MHz总线频率）单线背景调试模块（BDM）重庆大学通信工程学院任勇2.2MC9S12DG128的结构重庆大学通信工程学院任勇2.3MC9S12DG128的引脚功能封装2种：LQFP-112引脚QFP-80引脚（薄）四方扁平封装表面贴焊 引脚功能 功能基本相同 80引脚部分功能无 (斜体部分)重庆大学通信工程学院任勇