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MOTOROLA 8位单片机硬件开发平台研究.doc

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MOTOROLA 8位单片机硬件开发平台研究.doc

摘要Motorola微控制器自问世以来,被广泛用于工业、农业、商业、军工、医疗、通信、化工、材料等几乎所有国民经济领域,特别是在家电、耐用消费品等人民生活领域占据了广泛的市场。本文主要讨论了motorola8位单片机的特性和功能,对motorola8位单片机硬件平台做了一般的分析和研究,并选取了其中用于控制电机的8位单片机MC68HC908MR8,对其主要性能和功用做了介绍。并给出了MR8单片机的一个应用实例,即在汽车电动助力转向系统(EPS)中的控制系统中的应用,简单介绍了其硬件结构及应用原理。关键词Motorola8位单片机,MC68HC908MR8,硬件,EPSAbstractTheMicroControllerUnitofMotorolaMCUaskmyselfsincealifetime,isusedforalmostallnationaleconomyrealmsofindustry,agriculture,business,soldierwork,medicaltreatment,correspondence,chemicalengineering,material...etc.extensively,especiallyatappliance,theenduringconsumergoodswaitedforsomeonethepeopleslivelihoodtolivetherealmtooccupytheextensivemarket.ThistextmainlydiscussedthecharacteristicandfunctionsofaMCU,didthegeneralanalysisandresearchestoaMCUhardwareterrace,andselectedbyexaminationstoamongthemusedfor8bitMC68HC908MR8sthatcontroltheelectricalengineering,astoitsthemainfunctionandeffectsdidtheintroduction.CombinetoanappliedsolidexampleoftheMR8MCU,theapplicationthatisinElectricpowersteeringsystemEPSsystem,introduceditshardwarestructureandtheapplicationprincipleinbriefKeyWordsMotorola8bitMCU,MC68HC908MR8,hardware,EPS目录1绪论.....................................................................................................................................41.1MCU芯片基本概念...........................................................................................................41.2MCU芯片简介及全球市场..............................................................................................41.3中国MCU市场概略..........................................................................................................61.4MCU的开发手段...............................................................................................................91.5课题意义........................................................................................................................102硬件平台结构......................................................................................................................112.1MC68HC08系列单片机....................................................................................................112.1.1MC68HC08各系列简介.................................................................................................11MOTOROLA8位MCU的命名方法............................................................................................112.1.2MC68HC08系列微控制器的主要特点........................................................................122.2芯片选择及其硬件结构................................................................................................122.2.1芯片特性.....................................................................................................................122.3MR8主要接口结构于功能分析......................................................................................142.3.1输入输出I/O接口....................................................................................................142.3.2PWM接口.....................................................................................................................152.3.3异步串行通信接口(SCI)......................................................................................152.3.4A/D转换器(ADC)...................................................................................................172.3.5定时器(TIM)..........................................................................................................173.MCU应用实例EPS(汽车电动助力转向系统)......................................................18EPS概述..................................................................................................................................19EPS的工作原理......................................................................................................................213.1EPS控制系统的硬件设计..............................................................................................213.2控制电路设计..................................................................................................................233.2.1单片机控制电路.........................................................................................................233.2.2输入信号的电路设计.................................................................................................243.2.3PWM波形的发生..........................................................................................................263.3系统初始化.....................................................................................................................284致谢...................................................................................................................................305参考文献.............................................................................................................................311绪论1.1MCU芯片基本概念微控制器在国内有个更通俗的名字单片机。单片机一词源于英文的SingleChipMicroComputer,意为单片微计算机。计算机是由三大部分组成的中央处理器CentralProcessorUnit简作CPU存储器,包括随机存储器RAMRandomAccessMemory和只读存储器ROMReadOnlyMemory输入输出接口I/O。单片机指的是把这三部分做在一片集成电路芯片上。单片机一词最早出现在七十年代后期,后来在国际上逐渐被MicrocontrollerMCU一词所替代,意为用于控制目的微机。从英文看,MCU一词比单片机英文是三个词更简捷、更确切地描述了事物的本质。所以单片机一词在国际上已用得很少。而汉语中,单片机的叫法似更简捷通俗,以至一些学术机构,例如单片机学会就采用了单片机的叫法,一时不宜更改。本书为同国际上的叫法一致,还是称之为微控制器,简称为MCU(MicroControllerUnit)1.2MCU芯片简介及全球市场现代化离不开微控制器,人民生活也离不开微控制器。在日常生活方面,洗衣机、电冰箱、空洞器、电短促、电视机、音响、影碟机、照相机、游戏机、电话机、BP机内部都至少有一片微控制器。就个人计算机而言,它的CPU是486、586而它的键盘、鼠标器等里面都有一片微控制器。便携机的液晶屏、普通Pc机的彩色监视器里面也都有一片微控制器。在汽车上,除发动机的控制要用微控制器外,电动门窗、可升降座持、安全空气囊、防抱死系统ABS、防盗报警器、可移动通信设备等都要用到微控制器。在办公自动化方面,复印机、打印机、绘图仪、传真机等都是微控制器应用的例子。在工业界,智能化仪表,机器人,生产过程的自动控制,任何温度、压力、流量的测量与控制.都离不开微控制器。医疗仪器与机械、农业、化工、军事、航天等各个领域.也都离不开微控制器。日本iSuppli公司日前公布了微控制器(MCU)市场2004年全球销售额排名。第1到第3位仍是2003年那些老面孔。第1位是获得21.3市场份额的日本瑞萨科技。在4位、16位及32位MCU产品中均确保全球第一的市场份额对此做出了贡献,并且拉大了与排名第2位的美国飞思卡半导体(2004年市场份额为12.2)和第3位的NEC电子(2004年市场份额为10.0)之间的差距。日立制作所与三菱电机的联手效应继续显现,在白色家电、

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