HCS12微控制器MC9S12DG128系统使用说明.doc

MC9S12DG128 实验系统使用手册实验系统使用手册 目录目录 第一章第一章 系统概述系统概述 2 第二章第二章 硬件电路原理硬件电路原理 4 2 1 子板硬件原理 4 2 1 1 MCU引脚接口部分引脚接口部分 5 2 1 2 串口通信部分 串口通信部分 6 2 1 3 电源部分 电源部分 6 2 1 4 复位电路部分 复位电路部分 6 2 1 5 I O端口电路部分端口电路部分 7 2 1 6 晶振电路与 晶振电路与BDM插头部分插头部分 7 2 2 母板硬件原理 8 2 2 1 电源部分 电源部分 9 2 2 2 MC9S12DG128开发板与各接口部分开发板与各接口部分 9 2 2 3 串口通信部分 串口通信部分 11 2 2 4 LED数码管显示部分数码管显示部分 12 2 2 5 8位数字量输入输出部分位数字量输入输出部分 13 2 2 6 红外发射接收部分 红外发射接收部分 15 2 2 7 LCD显示部分显示部分 15 2 2 8 模拟量输入部分 模拟量输入部分 15 2 2 9 蜂鸣器和喇叭部分 蜂鸣器和喇叭部分 15 2 2 10 键盘输入部分 键盘输入部分 16 2 2 11 继电器部分 继电器部分 16 2 2 12 打印机部分 打印机部分 17 2 2 13 CAN总线部分总线部分 17 第三章第三章 MC9S12DG128 教学平台快速入门教学平台快速入门 18 3 1 硬件连接 18 3 2 软件应用 20 第一章第一章 系统概述系统概述 天津工业大学 Freescale MCU DSP 研发中心开发的 DG128 实验系统 其功 能基本上和美国 MCUSLK 系统相同 而且根据中国的教学情况重新设计了一些功 能 力求达到更好的实验效果 DG128 实验系统由主板和独立的 MCU 子板构成 DG128 实验系统的主板插槽和美国的 MCUSLK 系统相互兼容 主板的插槽可以插 包括 S12 S08 HC08 各系列 MCU 子板 MCU 子板可以单独调试运行 也可以 插在主板上调试 充分利用主板丰富的硬件资源 MC9S12DG128 具有 16 位中央处理器 HCS12 CPU 128KB Flash EEPROM 8KB RAM 2KB EEPROM 以及定时器通道 键盘中断和 A D 通 道等接口 MC9S12DG128 实验系统可以直接与 CodeWarrior 相连 具有下载程 序 在线单步运行 断点调试 连续运行 修改寄存器和存储单元等特点 可 以很方便的进行教学 该教学系统增加了外部交流电供电和 USB 供电 可以选择供电电压 5V 3 3V 可以很方便的进行各种实验 适于研究生 大学本科及大专 高职 的学生做为单片机教学系统 MC9S12DG128 实验系统母板分布图如图 1 1 所 示 子板分布图如图 1 2 所示 图 1 1 母板分布图 图 1 2 子板分布图 第二章第二章 硬件电路原理硬件电路原理 2 12 1 子板硬件原理子板硬件原理 图 2 1 MC9S12DG128 MCU 原理图 图 2 2 MC9S12DG128 各接口引脚原理图 2 1 1 MCU 引脚接口部分引脚接口部分 MCU 引脚接口部分由一片 MC9S12DG128 芯片和相关引脚接口排针组成 原理图如图 2 1 与 2 2 所示 图 2 3 串口通信原理图 2 1 2 串口通信部分 串口通信部分 串口通信部分由 MAX202 电平转换电路 1 个串行端口组成 原理图如图 2 3 所示 2 1 3 电源部分 电源部分 电源部分由 1 个 USB 1 个外部电源插座及其供电电路和电源指示电路组 成 原理图如图 2 4 所示 图 2 4 电源模块原理图 2 1 4 复位电路部分 复位电路部分 复位电路部分由一个键盘 两个电阻 一个电容组成 图中的 1815 复位电 路在实际电路中没有采用 原理图如图 2 5 所示 图 2 5 复位电路原理图 2 1 5 I O 端口电路部分端口电路部分 I O 端口电路部分由 1 个按键和 LED 显示电路组成 原理图如图 2 6 所 示 图 2 6 端口电路原理图 2 1 6 晶振电路与 晶振电路与 BDM 插头部分插头部分 晶振电路由 16MHZ 晶振及其外围阻容件组成 BDM 插头部分由 1 个 2 3 和 1 个 1 3 排针组成 原理如图 2 7 所示 图 2 7 晶振电路与 BDM 插头部分 2 2 母板硬件原理母板硬件原理 电源 1 模块 子母板 接口 模块 串行 2 通信 模块 LED 数码管显示模块 JP1 接口模块 8 位数字量 输出模块 红外发射接收 模块 JP2 接口模块 LCD 显示模块 8 位数字量输入模块 模拟量输 入模块 蜂鸣器和 喇叭模块 键盘输入模块 继电器 模块 打印机 模块 CAN 总线 模块 图 2 8 母板平面图 注解 1 电源模块分为外部供电与 USB 供电两种形式 分别可采用 5V 或 3 3V 供电 2 串行通信模块采用 RS232 通信与 RS485 通信两种通信方式 2 2 1 电源部分 电源部分 电源部分由 1 个 USB 1 个外部电源插座及其供电电路和显示电路组成 电源部分原理图如图 2 9 所示 图 2 9 电源部分原理图 2 2 2 MC9S12DG128 开发板与各接口部分开发板与各接口部分 MC9S12DG128 开发板与各接口部分由 1 个 2 25 和 1 个 2 27 排孔 11 个 2 8 和 1 个 2 10 排针组成 原理图如图 2 10 图 2 11 所示 图 2 10 MC9S12DG128 开发板引脚接口原理图 图 2 11 MC9S12DG128 开发板引脚扩展原理图 2 2 3 串口通信部分 串口通信部分 图 2 12 485 串口通信部分原理图 串口通信部分由 485 串口通信部分 232 串口通信部分和 232 串口 485 串 口 CAN 总线位选部分组成 485 串口通信部分由 MAX485 电平转换电路 1 个 1 2 和 1 个 1 3 排针组成 原理图如图 2 12 所示 232 串口通信部分由 1 个 串行端口和 MAX202 电平转换电路组成 原理图如图 2 13 所示 232 串口 485 串口 CAN 总线位选部分由 1 个 1 2 和 1 个 2 6 排针及位选电路组成 原 理图如图 2 14 所示 图 2 13 232 串口通信部分原理图 图 2 14 232 485 CAN 位选原理图 2 2 4 LED 数码管数码管显示部分显示部分 LED 数码管显示部分由两个 8 段数码管电路和 2 个 1 8 排针组成 原理图 如图 2 15 所示 图 2 15 数码管显示电路 2 2 5 8 位数字量输入输出部分位数字量输入输出部分 图 2 16 8 位数字量输入电路 8 位数字量输入部分由开关电路和 1 个 1 8 排针组成 原理图如图 2 16 所 示 8 位数字量输出部分由发光二极管显示电路和 1 个 1 8 排针组成 原理图 如图 2 17 所示 图 2 17 8 位数字量输出电路 图 2 18 红外发射接收原理图 2 2 6 红外发射接收部分 红外发射接收部分 红外发射接收部分由 1 个红外发射管 1 个红外接收管及外围电路和 1 个 1 4 排针组成 原理图如图 2 18 所示 2 2 7 LCD 显示部分显示部分 LCD 显示部分由 1 块液晶 1 个 74HC245 及外围电路和 2 个 1 16 2 个 1 8 排针组成 原理图如图 2 19 所示 图 2 19 LCD 显示原理图 2 2 8 模拟量输入部分 模拟量输入部分 模拟量输入部分由 2 个 10K 电位器和 2 个 1 2 排针组成 原理图如图 2 20 所示 图 2 20 模拟量输入原理图 2 2 9 蜂鸣器和喇叭部分 蜂鸣器和喇叭部分 发声部分由 2 个 1K 电阻 1 个蜂鸣器 1 个喇叭 2 个 8050 三极管和 1 个 1 2 排针组成 原理图如图 2 21 所示 图 2 21 蜂鸣器和喇叭部分原理图 2 2 10 键盘输入部分 键盘输入部分 键盘输入部分由 4 行 4 列 16 个按键和 1 个 1 8 排针组成 原理图如图 2 22 所示 图 2 22 键盘原理图 2 2 11 继电器部分 继电器部分 继电器部分由 1 个继电器 1 个继电器接头及外围电路和 1 个 1 2 排针组 成 原理图如图 2 23 所示 图 2 23 继电器部分原理图 2 2 12 打印机部分 打印机部分 打印机部分由 1 个 74HC574 及外围电路和 1 个 1 8 1 个 1 4 2 个 2 13 排针组成 原理图如图 2 24 所示 图 2 24 打印机部分原理图 2 2 13 CAN 总线部分总线部分 CAN 总线部分由 1 个 82C250 及外围电路和 1 个 1 2 排针组成 原理图如 图 2 25 所示 1 EXTEND 图 2 25 CAN 总线部分原理图 第三章第三章 MC9S12DG128 教学平台快速入门教学平台快速入门 3 1 硬件连接硬件连接 1 将 MC9S12DG128 目标板安装在开发板上 子板串口头与母板串口头方 向保持一致 注意安装方向 确保子板插头与母板底座完全接触 2 配置子板 VRH VRL 选项端 将短路子按图 3 1 所示安装 VDDA VRL VRH GND JP23 图 3 1 VRH VRL 接线图 3 配置子板 EXTEND 选项端 将短路子按图 3 2 所示安装 图 3 2 EXTEND 接线图 4 配置子板 MODE 选项端 将短路子按图 3 3 所示安装 JP5JP4 LH MASEL L H MBSEL 图 3 3 MODE 接线图 5 配置子板 BDM 选项端 若采用 BDM 下载程序 将短路子按图 3 4 所 示安装 BDM SEL JP3 图 3 4 BDM 接线图 6 配置母板电压选项端 JP5V 若采用 3 3V 供电 则将短路子按图 3 5 所 示安装 若采用 5V 供电 则将短路子按图 3 6 所示安装 3 3V5V VCC 3 3V5V VCC 图 3 5 3 5V 供电接线图 图 3 6 5V 供电接线图 7 配置母板 USBPWS 选项端 若采用 USB 电源供电 则将短路子按图 3 7 所示安装 若采用外部电源供电 则不需要安装短路子 5VVout USBPWS 图 3 7 USBPWS 接线图 8 配置母板 232 485 CAN JP3 选项端 若采用 RS232 串口通信 则将短 路子按图 3 8 所示安装 若采用 RS485 串口通信 则将短路子按图 3 9 所示安 装 若需要做 CAN 总线实验 则将短路子按图 3 10 所示安装 232485CAN232485CAN 图 3 8 RS232 串口通信接线图 图 3 9 RS485 串口通信接线图 232485CAN 图 3 10 CAN 总线接线图 3 2 软件应用软件应用 1 启动 CodeWarrior IDE 选择 Start Metrowerks CodeWarrior CW for HCS12X V4 1 CodeWarrior IDE 将出现一个窗口 如图 3 11 所示 图 3 11CodeWarrior IDE 窗口 2 创建一个新的工程 a 在 CodeWarrior IDE 窗口中选择 File New 将会出现一个新的窗口 选择 HC S 12 New Project Wizard 并在 Project name 中输入你想给出的工程 名 如 LED 在 Location 中输入你想保存的地址 如图 3 12 所示 图 3 12 新建工程 b 输入完毕后点击确定 选择 MC9S12DG128B 如图 3 13 所示 图 3 13 选择芯片类型 c 点击下一步 选择语言种类 汇编语言 C 语言或 C 本系统均 采用 C 语言编程 故可选用默认模式 如图 3 14 所示 图 3 14 选择编程语言 d 点击下一步 选择不使用专家系统 如图 3 15 所示 图 3 15 不使用专家系统 e 点击下一步 选择不使用 PC Lint 如图 3 16 所示 图 3 16 不使用 PC Lint f 点击下一步 选择不需用浮点支持 如图 3 17 所示 图 3 17 不需要浮点支持 g 点击下一步 选择内存使用模式 Banked 如图 3 18 所示 图 3 18 选择内存使用模式 h 点击下一步 按图 3 19 所示选择连接方式 Metrowerks Full Chip Simulator 方式允许芯片及其外围设备进行在线调试 或者是利用软件进行模拟时采用这种方式 P E Hardware Debugging 方式是当 MC9S12DG128 与外围设备硬件接口是 通过 BDM 提供的时候 就得采用这种方式 Motorola Serial Monitor Hardware Debugging 方式是当 MC9S12DG128 与外 围设备硬件接口是通过串口的时候 就得采用这种方式 图 3 19 选择连接方式 i 点击完成 创建工程完毕 如图 3 20 所示 在工程窗口打开 Sources main c 在该文件中编写用户程序 图 3 20 工程建立完成界面 3 打开工程 a 点击图 3 11 CodeWarrior IDE 窗口中的 或在主菜单下选择 File Open 如图 3 21 所示 图 3 21 打开工程菜单 图 3 22 设置工程对象类型 b 弹出对话框 如图 3 22 所示 在对象类型中选择 Project Files mcp c 选择要打开的工程 点击打开 就可以打开一个工程了 如图 3