单片机课程设计说明书

1、 JIANGSU UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 本科课程设计（论文）单片机课程设计学院名称： 汽车与交通工程学院 专 业： 汽车服务工程 班 级： 10东汽服2 学 号： 10801418 姓 名： 陶佳冬 二一三 年 九 月 目 录序 言3第1章 Freescale 系列单片机介绍41.1关于Freescale 41.2 Freescale 种类繁多的个性化单片机系列 41.3 Freescale系列单片机总体特点 4第2章Freescale 系列单片机的最小系统 52.1 S12XS128单片机的最小系统电路设计 52.2 MC9S12XS128单片机的最小系统设计 5

2、第3章. 单通道连续采样-8位模式电路图6第4章. 单通道连续采样-8位模式电路图源程序 7第5章.课程设计心得14参考文献 15序言自从单片机问世以来，在国外，它已广泛应用于自动控制、数据采集和处理、家用电器等各方面，同时也渗透到其它各个科技领域。在国内，虽然起步较晚，但由于单片机价廉物美、功能强、体积小、使用灵活方便，得到发展越来越多的发展，尤其在工业过程控制、自动化仪器等领域得到广泛应用。对推动国家的工业现代化进程有着重大意义。通过本次设计掌握单片机硬件和软件方面的知识，更深入了解单片机的实际应用。本说明书共分为5章，第一章介绍了Freescale系列单片机的一些基本知识；第二章介绍Fr

3、eescale系列单片机的最小系统；第三章介绍了单通道连续采样-8位模式电路图；第四章单通道连续采样-8位模式电路图源代码；第五章是对于本次课程设计的心得体会。 第1章 介绍Freescale系列单片机1.1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

4、世界产量第一的8位单片机（产量第二的是8051单片机）1.2Freescale种类繁多的个性化单片机系列Freescale在单片机领域长期居于全球市场领先地位，其MCU产品种类繁多，并且不断有新的MCU产品发布，令人有眼花缭乱之感。按位数分，FreescaleMCU大致可分为8位、16位、32位。（1）低端8位机。有HC08、HCS08、RS08系列产品，他们类似于许多厂家生产的基于8051内核的单片机产品，性价比高，集成度高，不提供外部总线。（2）中端16位机。主要有HCS12和S12X系列产品，属于高性能通用型器件他们已有很长的生产历史，还在不断派生出新的器件。16位机可以工作在单片模式，

5、也可以工作在总线扩展模式，使用灵活、功能强大，在功耗、速度和性能方面都比8位32位结构具有明显的应用优势。（3）高端32位。有PowerPC、ColdFirre、MAC、M.CORE、DSC系列。1.3Freescale系列单片机的总体特点（1）品种全、选择余地大、新产品多（纷繁）、个性化（2）应用领域极广，尤其在汽车、手机领域（3）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。（4）重视大客户，缺乏中小用户（近年正在改善）第2章 介绍Freescale系列单片机的最小系统2.1 S12XS128单片机的最小系统电路设计

6、2.2 MC9S12XS128单片机的最小系统设计 MCU最小系统是指可以使用内部程序运行起来的所必须的基本外围电路.MC9S12XS128芯片的最小系统包括电源电路、复位电路、晶振电路、BDM调试接口电路、PLL电路等，如上图所示，为实际实现的最小系统硬件电路原理图，图中也给出了最小系统元件的参考值和一个连接在PB0口上的LED灯。S12XMCU系统时钟电路和电源电路分布在PCB时，要按照以下规则布线，才能使得系统的电磁兼容性得到保证：（1） 晶振应尽量靠近MCU时钟输入引脚，晶振外壳要接地。（2） 尽量让时钟信号回路周围电场趋近于0.用底线将时钟区圈起来，时钟要尽量短。（3） 晶振下面和对

7、噪声特别敏感的器件下面不要走线（4） 锁相环PLL的滤波电路要尽量靠近MCU（5） 每个电源端和接地端都要至少接一个去耦电容，去耦电容要尽量靠近MCU。第3章 单通道连续采样-8位模式电路图第4章 单通道连续采样-8位模式源代码/* 文件名称：main.c 功能描述：实现AD单通道连续采样-8位 AD转换结果送数码管显示 作者： 汽车与交通工程学院 10东汽服2班 陶佳冬 编译环境：Freescale CodeWarrier V5.0 For S12 版本： V2.0 说明： 修改记录： 创建日期：2013-09-25*/#include /* common defines and macro

8、s */#include derivative.h /* derivative-specific definitions */*宏定义*/#define SEG_DD DDRB /段码口方向#define DIG_DD DDRA /位码口方向#define SEG_NUM PORTB /段码数据#define DIG_NUM PORTA /位码数据/*函数声明*/void Delay(unsigned int loop_times); /延时子程序void ATD0_Init(void); /ATD0初始化子程序/*全局变量声明*/const unsigned char g_LED_Seg_T

9、able17 = 0x3F, 0x06, 0x5B, 0x4F, 0x66, 0x6D, 0x7D, 0x07, 0x7F, 0x6F, 0x77, 0x7C, 0x39, 0x5E, 0x79, 0x71, 0x00; /共阴数码管字形表定义/*主程序*/* 函数名称： void main(void) 函数功能： 实现AD单通道连续采样，并用数码管显示采样结果 调用函数： void Delay(unsigned int loop_times) - main.c文件中 void ATD0_Init(void); - main.c文件中 */void main(void) /* put your

10、 own code here */ unsigned char convert_value; /AD转换结果 unsigned char led_dig; /数码管位选值 unsigned char i; /数码管位选值 unsigned char SM_SBUFF3; /循环变量 /用户缓冲显示内容 SEG_DD = 0xFF; /段码端口设置为输出口 DIG_DD = 0xFF; /位码端口设置为输出口 SEG_NUM = 0x00; /段码端口输出全0 DIG_NUM = 0x00; /位码端口输出全0 ATD0_Init(); /AD初始化 led_dig = 0x01; for(i=

11、0;i6;i+) /单8左移 SEG_NUM = g_LED_Seg_Table8; /送段码 DIG_NUM = led_dig; /送位码 led_dig = led_dig1; /位选信号左移1位 Delay(500); DIG_NUM = 0x00; /熄灭数码管 Delay(20); for(;) while(!ATD0STAT2L_CCF0) ; /等待转换完成 convert_value = ATD0DR0L; /读取转换结果 /拆分转换结果以便送显示 SM_SBUFF2 = convert_value/100; /拆分转换结果以便送显示 SM_SBUFF1 = convert_

12、value/10%10; SM_SBUFF0 = convert_value%10; led_dig = 0x01; /显示转换结果 for(i=0;i3;i+) SEG_NUM = g_LED_Seg_TableSM_SBUFFi; DIG_NUM = led_dig; led_dig = led_dig1; Delay(1); /* wait forever */ /* please make sure that you never leave this function */*函数实现*/*函数：void delay(void)功能：延时说明：延时500*loop_times个机器周期*

13、/void Delay(unsigned int loop_times) unsigned int loop_i,loop_j; for (loop_i=0; loop_iloop_times; loop_i+) for (loop_j=0; loop_j500;loop_j+) ; /*函数：AD_Init(void)功能：ATD0初始化说明：*/void ATD0_Init(void) /初始化 ATD0DIEN = 0; /禁止数字输入 /* APCTL1 = (ETRIGSEL | SRES1 | SRES0 | SMP_DIS | / ETRIGCH3 | ETRIGCH2 | ET

14、RIGCH1 | ETRIGCH0 | / ) */ ATD0CTL1 = 0x00; /AD分辨率选择8位，且采样前不放电 /* * 0b00000000 * |_ * |_ * |_ETRIGCH3ETRIGCH0外部触发通道选择位 * |_ * |_采样前是否放电控制位 * |_ * |_ATD转换精度选择位SRES1:SRES0=0:0为8位 * |_外部触发源选择位，S12XS系列此位无效 */ /* APCTL2 = (0 | AFFC | ICLKSTP | ETRIGLE | / ETRIGP | ETRIGE | ASCIE | ACMPIE | / ) */ ATD0CTL

15、2 = 0x40; /AD模块快速清零, 无等待模式, 禁止外部触发, 中断禁止 /* * 0b01000000 * |_ATD比较中断使能位 * |_ATD转换序列结束中断使能位 * |_外部触发信号使能位 * |_ * |_ETRIGLE:ETRIGP外部触发信号触发条件选择位 * |_停止模式内部时钟使能位 * |_AD模块快速清零位 * |_只读位 */ /* APCTL3 = (DJM | S8C | S4C| S2C | / S1C| FIFO | FRZ1 | FRZ0 | / ) */ ATD0CTL3 = 0x88; /AD转换结果右对齐，每个序列1次转换, No FIFO,

16、 Freeze模式下继续转换 /* * 0b10001000 * |_FRZ1:FRZ0后台调试冻结使能位 * |_ * |_结果寄存器先进先出模式位 * |_ * |_ * |_ * |_S8CS1C一个转换序列的长度 * |_结果寄存器数据对齐位 */ /* APCTL4 = (SMP2 | SMP1 | SMP0 | PRS4 | / PRS3 | PRS2 | PRS1 | PRS0 | / ) */ ATD0CTL4 = 0x03; /采样时间4个周期，PRS=3 /* * 0b00000011 * |_PRS4PRS0ATD时钟预分频因子 * |_ * |_ * |_ * |_ *

17、 |_SMP2SMP0采样时间选择位 * |_ * |_ */ /* APCTL5 = (0 | SC | SCAN | MULT | / CD | CC | CB | CA | / ) */ ATD0CTL5 = 0x27; /单通道连续采样，通道0 /* * 0b00100000 * |_ * |_CDCA模拟输入通道选择码 * |_ * |_ * |_多通道采样模式位 * |_连续转换序列模式位，1是连续转换；0是只进行一次转换 * |_特殊通道转换使能位 * |_只读位 */ 第5章 课程设计心得课程设计是培养学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节

18、,是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程.随着科学技术发展的日新日异，单片机已经成为当今计算机应用中空前活跃的领域， 在生活中可以说得是无处不在。因此作为二十一世纪的大学来说掌握单片机的开发技术是十分重要的。回顾起此次单片机课程设计，至今我仍感慨颇多，的确，从选题到定稿，从理论到实践，在整整两星期的日子里，可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多很多的的东西，同时不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，这毕竟第一次做的，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固，比如说三极管PNP管脚不懂怎么放置，不懂分得二极管的