第一讲：HCS12原理及应用--PWM模块介绍
时间:2009-11-25 22:51来源:电子设计吧作者:dzsj8 点击:996次该教程以MC9S12DG128单片机为核心进行讲解，全面阐释该16位单片机资源。本文为第一讲，开始介绍该MCU的PWM模块。
PWM 调制波有8个输出通道，每一个输出通道都可以独立的进行输出。
，一个周期控制寄每一个输出通道都有一个精确的计数器（计算脉冲的个数）
存器和两个可供选择的时钟源。每一个P WM 输出通道都能调制出占空比从0—100% 变化的波形。
PWM 的主要特点有：
1、它有8个独立的输出通道，并且通过编程可控制其输出波形的周期。
2、每一个输出通道都有一个精确的计数器。
3、每一个通道的P WM 输出使能都可以由编程来控制。
4、PWM 输出波形的翻转控制可以通过编程来实现。
5、周期和脉宽可以被双缓冲。当通道关闭或PWM 计数器为0 时，改变周期和脉宽才起作用。
6、8 字节或16 字节的通道协议。
7、有4个时钟源可供选择（A、SA、B、SB）
，他们提供了一个宽范围的时钟频率。
8、通过编程可以实现希望的时钟周期。
9、具有遇到紧急情况关闭程序的功能。
10、每一个通道都可以通过编程实现左对齐输出还是居中对齐输出。
第2讲：HCS12原理及应用--PWM寄存器说明1
时间:2009-11-25 22:56来源:电子设计吧作者:dzsj8 点击:794次
1、PWM启动寄存器PWME
PWME 寄存器每一位如图1所示：
复位默认值：0000 0000B
图1 PWME 寄存器
每一个PWM 的输出通道都有一个使能位P WMEx 。它相当于一个开关，用来启动和关闭相应通道的PWM 波形输出。当任意的P WMEx 位
置1，则相关的P WM 输出通道就立刻可用。
用法：PWME7=1 --- 通道7 可对外输出波形
PWME7=0 --- 通道7 不能对外输出波形
注意：在通道使能后所输出的第一个波形可能是不规则的。当输出通道
工作在串联模式时（PWMCTL 寄存器中的CONxx置1），那么）使能相应
的16位PWM 输出通道是由PWMEx 的高位控制的，例如：设置PWMCTL_CON01 = 1,通道0、1级联，形成一个16位PWM 通道，由通道 1 的使
能位控制PWM 的输出。
2、PWM时钟选择寄存器PWMCLK
PWMCLK 寄存器每一位如图3所示：
复位默认值：0000 0000B
图2 PWMCLK 寄存器
S12的PWM 共有四个时钟源，每一个P WM 输出通道都有两个时钟可供选
。其中0、1、4、5 通道可选用择（Clock A、Clock SA 或Clock B、Clock SB））
Clock A和ClockSA，2、3、6、7 通道可选用ClockB、ClockSB 通道。该寄存器用来实现几个通道时钟源的选择。
用法：PCLK0 =1 --- 通道0（PTP0）的时钟源设为ClockSA
PCLK2 =0 --- 通道2（PTP2）的时钟源设为ClockB
第3讲：HCS12原理及应用--PWM寄存器说明2
时间:2009-11-25 22:58来源:电子设计吧作者:dzsj8 点击:713次
1、PWM预分频寄存器PWMPRCLK
PWMPRCLK 寄存器每一位如图3所示：
复位默认值：0000 0000B
图3PWMPRCLK 寄存器
PWMPRCLK 寄存器包括ClockA预分频和ClockB预分频的控制位。ClockA、ClockB的值为总线时钟的1/2n (0≤n≤7)，具体设置参照图4和图5
图4Clock A 预分频设置
图5Clock B预分频设置
PCKB0~PCKB2是对ClockB进行预分频。
PCKA0~PCKA2是对ClockA进行预分频。
2、PWM分频寄存器PWMSCLA、PWMSCLB
PWMSCLA 寄存器每一位如图6所示：
图6 PWMSCLA寄存器
Clock SA 是通过对P WMSCLA 寄存器的设置来对ClockA 进行分频而产生的。其计算公式为：
Clock SA=Clock A /(2*PWMSCLA)
PWMSCLB 寄存器与PWMSCLA 寄存器相似，Clock S B 就是通过对PWMSCLB 寄存器的设置来对C lockB 进行分频而产生的。其计算公式为：
Clock SB=Clock B /(2*PWMSCLB)
手把手教你写S12XS128程序(4)--PWM寄存器说明3
时间:2009-11-26 07:09来源:电子设计吧作者:dzsj8 点击:628次
1、PWM极性选择寄存器PWMPOL
PWMPOL 寄存器每一位如图7所示：
该寄存器是0～7通道PWM输出起始极性控制位，用来设置PWM输出的起始
电平。
用法：PWMPOL_PPOL0=1--- 通道0 在周期开始时输出为高电平，当计数
器等于占空比寄存器的值时，输出为低电平。对外输出波形先是高电平然后再变
为低电平。
2、PWM波形对齐寄存器PWMCAE
PWMCAE 寄存器每一位如图8所示：
图8PWMCAE 寄存器
PWMCAE 寄存器包含8个控制位来对每个P WM 通道设置左对齐输出或中心对齐输出。
用法: PWMCAE_CAE0 = 1 --- 通道0 中心对齐输出
PWMCAE_CAE7 = 0 --- 通道7 左对齐输出
注意：只有输出通道被关闭后才能对其进行设置，即通道被激活后不能对其进行设置。
图7PWMPOL 寄存器
手把手教你写S12XS128程序(5)--PWM寄存器说明4
时间:2009-11-26 07:22来源:电子设计吧作者:dzsj8 点击:622次
1、PWM控制寄存器PWMCTL
PWMCTL 寄存器每一位如图9所示：
图9PWMCTL 寄存器
该控制寄存器设定通道的级联和两种工作模式：等待模式和冻结模式。这
两种模式如图10和图11所示。
图10 等待模式
图11 冻结模式
只有当相应的通道关闭后，才能改变这些控制字。
用法：
PWMCTL＿CON67=1 --- 通道6、7 级联成一个16位的PWM通道。此时只有7通道的控制字起作用，原通道7的使能位、PWM输出极性选择位、时钟选择控制位以及对齐方式选择位用来设置级联后的PWM输出特性PWMCTL＿CON67=0 --- 通道6，7 通道不级联
CON45、CON23、CON01 的用法同CON67 相似。设置此控制字的意义在于扩大了P WM 对外输出脉冲的频率范围。
PSW AI=1--- M CU 一旦处于等待状态，就会停止时钟的输入。这样就不会因时钟在空操作而费电；当它置为0，则M CU 就是处于等待状态，也允许时钟的输入。
P FRZ=1 --- M CU 一旦处于冻结状态，就会停止计数器工作。
手把手教你写S12XS128程序(6)--PWM寄存器说明5
时间:2009-11-26 07:30来源:电子设计吧作者:dzsj8 点击:686次
1、PWM通道计数寄存器PWMCNTx
PWMCNTx 寄存器共有8个，每一个通道都有一个8位PWM加/减双向计
数器，通道级联后可变成16位PWM加/减双向计数器。下面以PWMCNT0为例对P WMCNTx 寄存器进行介绍。
PWMCNT0寄存器如图12所示：
图12 PWMCNT0 寄存器
计数器以所选时钟源的频率运行。计数器在任何时候都可以被读，而不影响计数，也不影响对P WM 通道的操作。
任何值写入PWMCNT0 寄存器都会导致计数器复位置0，且其计数方向会被设置为向上计数，并且会立刻从缓冲器载入任务和周期值，并会根据翻转极性的设置来改变输出。当计数器达到计数值后，会自动清零。只有当通道使能后，计数器才开始计数。
2、PWM通道周期寄存器PWMPERx
PWMPERx 寄存器共有8个，每一个通道都有一个这样的周期寄存器。这个寄存器的值就决定了相关P WM 通道的周期。每一个通道的周期寄存器都是双缓冲的，因此如果当通道使能后，改变他们的值，将不会发生任何作用，除非当下列情况之一发生：
*有效的周期结束。
*对计数器进行写操作（计数器复位）
*通道不可用（PWME x = 0）
这样就会使P WM 输出波形要么是新波形要么是旧波形，并不会在两者之间进行交替变换。如果通道不可用，那么对周期寄存器进行写操作，将会直接导致周期寄存器同缓冲器一起闭锁。图13所示的是P WMPER0 寄存器：
图13 PWMPER0 寄存器
3、PWM通道占空比寄存器PWMDTYx
PWMDTYx 寄存器也有8 个，每一个通道都有一个这样的占空比常数寄存器。这个寄存器的值就决定了相关P WM 通道输出波形的占空比。每一个通道的占空比寄存器都是双缓冲的，因此如果当通道被激活后，改变他们的值将不会发生任何作用，除非当下列情况之一发生：
*有效的周期结束。
*对计数器进行写操作（计数器复位）
*通道不可用（PWME x = 0）
这样就会使P WM 输出波形要么是新波形要么是旧波形，并不会在两者之
间进行交替变换。如果通道没有被激活，那么对占空比常数寄存器进行写操
作，将会直接导致周期寄存器同缓冲器一起闭锁。
当计数值与占空比常数P WMDTY 相等时，则比较输出器有效，这时就会将
触发器置位，然后P WMCNT 继续计数，当计数值与周期常数P WMPER 相等时，比较器输出有效，将触发器复位，同时也使P WMCNT 复位，结束一个输出周期。
手把手教你写S12XS128程序(7)--PWM工作原理
时间:2009-11-27 15:44来源:电子设计吧作者:dzsj8 点击:748次
S12微控制器PWM模块是由独立运行的8位脉冲计数器PWMCNT、两个比较寄存器PWMPER和PWMDTY组成。
1、左对齐方式
在该方式下，脉冲计数器为循环递增计数，计数初值为0 。
当PWM使能后，计数器PWMCNT从0开始对时钟信号递增计数，开始一个输出周期。当计数值与占空比常数寄存器PWMDTY相等时，比较器1输出有效，将触发器置位，而PWMCNT继续计数；当计数值与周期常数寄存器PWMPER相等时，比较器2输出有效，将触发器复位，同时PWMCNT也复位，结束一个输出周期。原理参照图14：
图14 PWM左对齐方式
2、中心对齐方式
在该方式下，脉冲计数器为双向计数，计数初值为0 。
当PWM使能后，计数器PWMCNT从0开始对时钟信号递增计数，开始输出一个周期。当计数器与占空比常数寄存器PWMDTY相等时，比较器1输出有效，触发器翻转，而PWMCNT继续计数，当计数值与周期常数PWMPER相等时，比较器2输出有效，此时改变PWMCNT的计数方向，使其递解计数；当PWMCNT再次与PWMDTY相等时，比较器1再一次输出有效，使触发器再次翻转，而PWMCNT继续递减计数，等待PWMCNT减回至0，完成一个输出周期。原理参照图15:
图15 中心对齐方式
3、周期计算方法
左对齐方式：
输出周期 = 通道周期× PWMPERx
中心对齐方式：
输出周期 = 通道周期× PWMPERx × 2
4、脉宽计算方法
左对齐方式：
占空比 = [ (PWMPERx - PWMDTYx) / PWMPERx ] × 100%
中心对齐方式：
占空比 = [ PWMDTYx / PWMPERx ] × 100%
手把手教你写S12XS128程序(8)--PWM 应用实例
时间:2009-11-28 21:49来源:电子设计吧作者:dzsj8 点击:670次
PWM 初始化步骤总结
1、禁止PWM PWME = 0
2、选择时钟PWMPRCLK，PWMSCLA，PWMSCLB，PWMCLK
3、选择极性PWMPOL
4、选择对齐方式PWMCAE
5、选择占空比和周期PWMDTYx，PWMPERx
6、使能PWM PWME = 1
【例程1】
//----------------------------------------------------------------------------//功能说明：MC9S12XS128--PWM例程
//使用说明：实现通道3(PTP3)输出频率为1KHz，占空比为50%的方波，用示波器观察
//程序设计：电子设计吧【https://www.doczj.com/doc/7c14936516.html,】
//设计时间：2010.01.21
//----------------------------------------------------------------------------#include
#include "derivative.h" /* derivative-specific definitions */
//--------------初始化函数----------------//
//-----时钟初始化程序--------//
void PLL_Init(void) //PLLCLK=2*OSCCLK*(SYNR+1)/(REFDV+1)
{ //锁相环时钟=2*16*(2+1)/(1+1)=48MHz
REFDV=1; //总线时钟=48/2=24MHz
SYNR=2;
while(!(CRGFLG&0x08));
CLKSEL=0x80; //选定锁相环时钟
}
//-----PWM初始化程序------//
void PWM_Init(void)
{
PWME_PWME3=0x00; // Disable PWM 禁止
PWMPRCLK=0x33; // 0011 0011 A=B=24M/8=3M 时钟预分频寄存器设置
PWMSCLA=150; // SA=A/2/150=10k 时钟设置
PWMSCLB=15; // SB=B/2/15 =100k 时钟设置
PWMCLK_PCLK3=1; // PWM3-----SB 时钟源的选择
PWMPOL_PPOL3=1; // Duty=High Time 极性设置
PWMCAE_CAE3=0; // Left-aligned 对齐方式设置
PWMCTL=0x00; // no concatenation 控制寄存器设置
PWMPER3=100; // Frequency=SB/100=1K 周期寄存器设置
PWMDTY3=50; // Duty cycle = 50% 占空比寄存器设置
PWME_PWME3=1; // Enable PWM 使能
}
//-----------------主函数--------------------//
void main(void)
{
/* put your own code here */
PLL_Init();
PWM_Init();
EnableInterrupts;
for(;;) {
_FEED_COP(); /* feeds the dog */
} /* loop forever */
/* please make sure that you never leave main */
}
手把手教你写S12XS128程序(9)--A/D转换模块介绍1
时间:2009-11-30 22:10来源:电子设计吧作者:dzsj8 点击:569次
1、A/D转换原理
A/D转换的过程是模拟信号依次通过取样、保持和量化、编码几个过程后转换为数字格式。
a)取样与保持
一般取样与保持过程是同时完成的，取样-保持电路的原理图如图16所示，由输入放大器A1、输出放大器A2、保持电容C H和电子开关S组成，要求 A V1 * A V2 = 1。原理是：当开关S闭合时，电路处于取样阶段，电容器充电，由于 A V1 * A V2 = 1，所以输出等于输入；当开关S断开时，由于A2输入阻抗较大而且开关理想，可认为C H没有放电回路，输出电压保持不变。
图16 取样-保持电路
取样-保持以均匀间隔对模拟信号进行抽样，并且在每个抽样运算后在
足够的时间内保持抽样值恒定，以保证输出值可以被A/D 转换器精确转换。
b)量化与编码
量化的方法，一般有舍尾取整法和四舍五入法，过程是先取顶量化单位Δ，量化单位取值越小，量化误差的绝对值就越小，具体过程在这里就不做介绍了。将量化后的结果用二进制码表示叫做编码。
2、A/D转换器的技术指标
a)分辨率
分辨率说明A/D转换器对输入信号的分辨能力，理论上，n位A/D转换器能区分的输入电压的最小值为满量程的1/2n 。也就是说，在参考电压一定时，输出位数越多，量化单位就越小，分辨率就越高。S12的ATD模块中，若输出设置为8位的话，那么转换器能区分的输入信号最小电压为19.53mV。
b)转换时间
A/D转换器按其工作原理可以分为并联比较型（转换速度快ns级）、逐次逼近型（转换速度适中us级）、双积分型（速度慢抗干扰能力强）。
不同类型的转化的A/D转换器转换时间不尽相同，S12的ATD模块中，8位数字量转换时间仅有6us，10位数字量转换时间仅有7us。
手把手教你写S12XS128程序(10)--A/D转换模块介绍2
时间:2009-12-09 21:32来源:电子设计吧作者:dzsj8 点击:565次S12内置了2组10位/8位的A/D模块：ATD0和ATD1，共有16个模拟量输入通道，属于逐次逼近型A/D转换器（这个转换过程与用天平称物的原理相似）。
1、功能结构图
图17 A/D 模块功能结构图
图17所示的是A/D 模块的功能结构，这个功能模块被虚线划分成为图示所示的虚线所隔离的三个部分：IP 总线接口、转换模式控制/寄存器列表，自定义模拟量。
IP 总线接口负责该模块与总线的连接，实现A/D 模块和通用I/O 的目的，还起到分频的作用；
转换模式控制寄存器列表中有控制该模块的所有的寄存器，执行左右对齐
运行和连续扫描。
自定义模拟量负责实现模拟量到数字量的转换。包括了执行一次简单转换
所需的模拟量和数字量。
2、HCS12中A/D转化模块特点
8/10 位精度；7 us, 10-位单次转换时间.；采样缓冲放大器；可编程采样时间；左/右对齐, 有符号/无符号结果数据；外部触发控制；转换完成中断；模拟输入8 通道复用；模拟/数字输入引脚复用；1 到8转换序列长度；连续转换模式；
多通道扫描方式。
ATD 模块有模拟量前端、模拟量转换、控制部分及结果存储等四部分组成。其
中模拟前端包括多路转换开关、采样缓冲器、放大器等，结果存储部分主要有8
个16 位的存储器和反映工作状态的若干标志位。
手把手教你写S12XS128程序(11)--A/D寄存器说明1
时间:2009-12-11 12:26来源:电子设计吧作者:dzsj8 点击:581次
1、ATD0控制寄存器2---ATD0CTL2
ATD0CTL2主要控制ATD0的启动、状态标志以及上电模式，对寄存器进行写操作时，将中断当前的转化过程。寄存器ATD0CTL2如图18所示：
图18ATD0CTL2寄存器
ADPU：A/D 使能控制位，相当于一个开关，用来启动/禁止A/D转换
1 = A/D 模块上电
0 = 禁止A/D，以减少功耗
AFFC：A/D 快速转换完成标志位清零
1 = 快速标志位清零顺序，每次读取结果寄存器自动清零
0 = 正常标志位清零顺序，需要软件方式对状态标志位清零
AW AI：A/D 等待模式
1 = 等待模式下，ATD继续运行
0 = 等待模式下，ATD停止运行，以降低功耗
ETRIGP、ETRIGLE、ETRIGE:
ETRIGLE ETRIGP ETRIGE描述
x x 0 忽略外部触发
0 0 1 下降沿触发
0 1 1 上升沿触发
1 0 1 低电平触发
1 1 1 高电平触发
【注意】ETRIGE：外部触发使能控制位，该功能借助引脚AN7，当AN7接收到外部触发时，启动A/D转换，否则不进行转换。0--忽略外部触发；1--有外部触发时开始转换，此时AN7不能用于A/D转换。
ASCIE：A/D 转化序列转换结束中断使能控制位
1 = 允许ATD转换序列转换结束后发生中断
0 = 禁止ATD 中断
ASCIF：A/D转换序列转换结束中断标志，只用于读。
1 = 发生中断
0 = 为发生中断
手把手教你写S12XS128程序(12)--A/D寄存器说明2
时间:2009-12-12 12:06来源:电子设计吧作者:dzsj8 点击:541次
2、ATD0控制寄存器3---ATD0CTL3
ATD0CTL3主要控制结果寄存器的映射，设置转换序列的长度，还可以暂时冻结ATD0模块，尤其确定ATD0在BDM状态下的行为。寄存器ATD0CTL3如图19所示：
图19ATD0CTL3寄存器
S1C、S2C、S4C、S8C：转换序列长度选择位控制位
【注意】ATD的每次启动要进行若干次扫描循环，每次扫描循环称为一个转换序列。
FIFO：结果寄存器FIFO模式控制位，
1 = 结果寄存器映射到转换序列
0 = 结果寄存器没有映射到转换序列
FRZ0、FRZ1:背景调试冻结控制位
FRZ Response
00Ignore IFREEZE(冻结模式下继续转换)
01Reserved(冻结模式下保留)
10Finish conversion then freeze(完成转换后冻结)
11Freeze Immediately(冻结模式下立刻冻结)
手把手教你写S12XS128程序(13)--A/D寄存器说明3
时间:2009-12-14 11:50来源:电子设计吧作者:dzsj8 点击:495次
3、ATD0控制寄存器4---ATD0CTL4
ATD0CTL4用于选择时钟，选择采样转换时间以及选择8位/10位转换方式。寄存器ATD0CTL4如图20所示：
图20ATD0CTL4寄存器
SRES8 ：A/D精度选择控制位
1 =将采集到的模拟量以8位二进制数表示
0 = 将采集到的模拟量以10位二进制数表示
SMP0、SMP1 : 采样时间选择控制位
SMP [1:0]采样时间
00 2 A/D 时钟周期
01 4 A/D 时钟周期
108 A/D 时钟周期
1116 A/D 时钟周期
PPS[0:4] : 5 位模数计数器预分频器
- 分频系数从2到64
- A/D时钟计算公式：ATDClock = BusClock/(PRS + 1) × 0.5
- A/D时钟频率应满足：
【注意】对于AD转换来说，它的转换周期包括采样时间和运算时间。如果频率太高，则采样时间过短。这对于输出阻抗比较大或信号频率比较高的信号来说，就会产生较大的采样误差，那么AD转换的精度就会受较大的影响。
手把手教你写S12XS128程序(14)--A/D寄存器说明4
时间:2009-12-17 19:39来源:电子设计吧作者:dzsj8 点击:504次
4、ATD0控制寄存器4---ATD0CTL5
ATD0CTL5用于选择转换方式，选择转换通道，设置单/多通道转换和单次/连续转换模式以及对齐方式。寄存器ATD0CTL5如图20所示：
图20 寄存器ATD0CTL5
【注意】ATDCTRL5设置成多通道转换后，ATDCTRL3设置采集的通道数，此外ATDCTRL5中还需要设置多通道采集的起始通道。比如采集7个通道，起始通道是1，那么就采集从1－7通道，如果起始通道是2，就采集2－7，还有0通道。
【注意】在S12系列中，当转换序列长度设置为1（S8C:S1C=0001），MULT=0时，只对一个通道进行一次转换。
手把手教你写S12XS128程序(15)--A/D寄存器说明5
时间:2009-12-27 00:47来源:电子设计吧作者:dzsj8 点击:480次
5、ATD0状态寄存器5---ATD0START0、ATD0START0
ATD0START0反映当前的转换通道、A/D转换是否结束、是否有外部触发等；ATD0START1反映转换序列中相应的转换是否完成。寄存器ATD0START0、
ATD0START1如图21所示：
SCF ---转换序列完成标志
在单次转换模式时，当转换完成后置位(SCAN = 0)
在连续转换模式时，当第一次转换完成后置位(SCAN = 1)，当AFFC = 0，写1清零。
ETORF ---外部触发覆盖标志
如果在转换过程中高/低电平出现，置位F IFOR
当结果寄存器在读出之前已经被写入时，置位( CCF 没有清零)
CC[2:0]转换计数器---3位计数器指向下一个将要转换的通道
CCF7 -CCF0 ---独立通道转换完成标志位每个相应的通道转换结束后置位,当相
清零，注意当A FFC 位不同时的情况
应的A/D 结果寄存器被读出时，
手把手教你写S12XS128程序(16)--A/D转换应用实例
时间:2009-12-27 00:51来源:电子设计吧作者:dzsj8 点击:627次
第十六讲：A/D转换应用实例
要让ATD 开始转换工作，必须经过以下三个步骤：
1.将ADPU 置1，使ATD 启动；
2.按照要求对转换为数、扫描方式、采样时间、时钟频率及标志检查等方式进
行设置；
3.发出启动命令；
如果上电默认状态即能满足工作要求，那么只要将ADPU 置1，然后通过控制寄存器发出转换命令，即可实现转换。
【例程2】
程序描述：由通道ATD0进行单通道A/D转换，转换值在B口显示
程序如下：
#include
#include
#pragma LINK_INFO DERIVATIVE "mc9s12dg128b"
/******定义变量********/
word AD_wValue;//AD转换结果
/*时钟初始化*/
void PLL_Init(void) //PLLCLK=2*OSCCLK*(SYNR+1)/(REFDV+1)
{ //锁相环时钟=2*16*(2+1)/(1+1)=48MHz
REFDV=1; //总线时钟=48/2=24MHz
SYNR=2;
while(!(CRGFLG&0x08));
CLKSEL=0x80;
}
/*AD初始化*/
void AD_Init(void)
{
ATD0CTL2=0xC0; // 启动A/D, 快速清零, 无等待模式, 禁止外部触发, 中断禁止
ATD0CTL3=0x20; // 转换序列长度为4, No FIFO, Freeze模式下继续转换ATD0CTL4=0x85; // 8位精度, 2个时钟,
ATDClock=[BusClock*0.5]/[PRS+1]=2MHz;PRS=5,divider=12
ATD0CTL5=0xA0; // 右对齐无符号，单通道采样，通道0
ATD0DIEN=0x00; // 禁止数字输入
}
/*读取AD转换结果*/
void AD_GetValue(word *AD_wValue)
{
*AD_wValue=ATD0DR0; //读取结果寄存器的值
}
/**********主函数**************/
void main(void)
{
PLL_Init();
AD_Init();
DDRB=0xFF;
PORTB=0x00;
EnableInterrupts;
for(;;)
{
while(!ATD0STAT1_CCF0); // 等待转换结束
while(ATDOSTAT1_CCF0==1)
AD_GetValue(&AD_wValue); // 读取转换结果
PORTB = (byte)AD_wValue; // 在B口显示转换值
}
}
手把手教你写S12XS128程序(17)--Timer模块介绍1
时间:2009-12-29 11:51来源:电子设计吧作者:dzsj8 点击:624次
1、简述
MC9S12XS128定时器模块与MC9S12DG128 ECT部分功能完全类似，以下均以ECT模块介绍xs128定时器模块。
HC12 增强型捕捉计时器模块在HCS12标准定时器的基础上增加了一些特点，用以扩展它的应用范围，特别是在汽车ABS 方面。
基准计时器的核心仍然是一个16 位的可编程计数器，其时钟源来自一个预分频器。该计时器可以被应用于多个方面，包括在对输入波形进行测量的同时产生一个输出波形。波形的脉宽可以在几微秒到数秒的范围内变化。
增强型定时器模块（ECT）的结构框图如下，ECT功能相当于高速的I/O口，由一个4位预分频器、一个16位自由运行计数器，8个16位IC/OC通道，2个16位脉冲累加器以及一个16位模数递减计数器组成。
第九届“飞思卡尔”杯全国大学生 智能汽车竞赛 技术报告 学校：武汉科技大学队 伍名称：首安二队参赛 队员：韦天 肖杨吴光星带队 教师：章政 0敏
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关于技术报告和研究论文使用授权的说明 本人完全了解第九届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛关保留、使用技术报告和研究论文的规定，即：参赛作品著作权归参赛者本人，比赛组委会和飞思卡尔半导体公司可以在相关主页上收录并公开参赛作品的设计方案、技术报告以及参赛模型车的视频、图像资料，并将相关内容编纂收录在组委会出版论文集中。 参赛队员签名： 带队教师签名： 日期：
II
目录 第一章引言 (1) 1.1 概述 (1) 1.2 内容分布 (1) 第二章系统总体设计 (2) 2.1 设计概述 (3) 2.2 控制芯片的选择 (3) 2.3 线性 CCD 检测的基本原理 (3) 2.3 系统结极 (5) 第三章机械系统设计 (7) 3.1 底盘加固 (7) 3.2 轮胎处理 (7) 3.3 四轮定位 (8) 3.4 差速器的调整 (12) 3.5 舵机的安装 (13) 3.6 保护杆的安装 (15) 3.7 CCD的安装 (16) 3.8 编码器的安装 (17) 3.9 检测起跑线光电管及加速度计陀螺仪的安装 (18) 第四章硬件系统设计 (19) 4.1 最小系统版 (20) 4.2 电源模块 (21) 4.3 CCD模块 (22) 4.4 驱动桥模块 (23) 4.5 车身姿态检测模块 (24) 4.7 测速模块 (24) 4.8 OLED液晶屏及按键、拨码 (25) 第5章程序设计 (27)
摘
要
飞思卡尔智能车大赛是面向全国大学生举办的应用型比赛， 旨在培养创新精 神、协作精神，提高工程实践能力的科技活动。大赛主要是要求小车自主循迹并 在最短时间内走完整个赛道。针对小车所安装传感器的不同，大赛分为光电组、 电磁组和摄像头组。 本文介绍了本院自动化系第一届大学生智能汽车竟赛的智能车系统。 包括总 体方案设计、机械结构设计、硬件电路设计、软件设计以及系统的调试与分析。 机械结构设计部分主要介绍了对车模的改进，以及舵机随动系统的机械结构。硬 件电路设计部分主要介绍了智能车系统的硬件电路设计， 包括原理图和 PCB 设计 智能车系统的软、 硬件结构及其开发流程。该智能车车模采用学校统一提供的飞 思卡尔车模，系统以 STM32F103C8T6 作为整个系统信息处理和控制命令的核心， 使用激光传感器检测道路信息使小车实现自主循迹的功能
关键字：飞思卡尔智能车STM32F103C8T6
激光传感器
第一章 概述
1.1 专业课程设计题目
基于嵌入式 STM32 的飞思卡尔智能车设计
1.2 专业课程设计的目的与内容
1.2.1 目的 让学生运用所学的计算机、传感器、电子电路、自动控制等知识，在老师的 指导下，结合飞思卡尔智能车的设计独立地开展自动化专业的综合设计与实验， 锻炼学生对实际问题的分析和解决能力，提高工程意识，为以后的毕业设计和今 后从事相关工作打下一定的基础。 1.2.2 内容 本次智能车大赛分为光电组和创新做，我们选择光电组小车完成循迹功能。 该智能车车模采用学校统一提供的飞思卡尔车模， 系统以 STM32F103C8T6 作为整 个系统信息处理和控制命令的核心，我们对系统进行了创造性的优化： 其一， 硬件上采用激光传感器的方案， 软件上采用 keil 开发环境进行调试、 算法、弯道预判。 其二，传感器可以随动跟线，提高了检测范围。 其三，独立设计了控制电路板，充分利用 STM32 单片机现有模块进行编程， 同时拨码开关、状态指示灯等方便了算法调试。
1.3 方案的研讨与制定
1.3.1传感器选择方案 方案一：选用红外管作为赛道信息采集传感器。 由于识别赛道主要是识别黑白两种不同的颜色， 而红外对管恰好就能实现区 分黑白的功能，当红外光照在白色KT板上时，由于赛道的漫反射作用，使得一部 分红外光能反射回来， 让接收管接的输出引脚的电压发生变化，通过采集这个电 压的变化情况来区分红外光点的位置情况，以达到区分赛道与底板的作用。 红外管的优点在于价格便宜，耐用；缺点却用很多：1、红外光线在自然环 境中，无论是室内还是室外均比较常见，就使得其抗干扰能力不强，容易受环境 变化的影响。2、调试不方面，由于红外光是不可见光，调试的时候需要采用比 较麻烦的方法来判断光电的位置。3、由于红外管光线的直线性不好，就使得红 外传感器所能准确的判断的最远距离比较小，也就是通常所说的前瞻不够远。
飞思卡尔16位单片机MC9S12XS128加密（程序下载不进去，正负极未短路，通电芯片不发烫）后解锁的方法及步骤 /*****************************************************************************/ *本人用此法成功解救了4块板子【窃喜！】，此说明是本人边操作边截图拼成的，有些是在别的说明上直接截图【有些图本人不会截取，就利用现成的了，不过那也是本人用豆和财富值换来的】，表达不清之处还望见谅，大家将就着看吧！如能有些许帮助，我心甚慰！！！ ————武狂狼2014.4.23 /*****************************************************************************/ 编译软件：CW5.1版本，下载器：飞翔BDMV4.6 【1】，连接好单片机，准备下载程序，单击下载按钮出现以下界面 或 （图1.1） 图 1.1——4中所有弹出窗口均单击“取消”或红色“关闭”按钮依次进入下一界面
（图1.2） （图1.3）
（图1.4） ******************************************************************************* ******************************************************************************* 【2】单击出现如下图所示下拉列表，然后单击 （图2.1） 出现下图（图2.2）对话框，按下面说明操作 （图2.2）
2016
目录
第十一届竞赛规则导读 参加过往届比赛的队员可以通过下面内容了解第十一届规则主要变化。如果第一次参加比赛，则建议对于本文进行全文阅读。 相对于前几届比赛规则，本届的规则主要变化包括有以下内容： 1.本届比赛新增了比赛组别，详细请参见正文中的图1和第四章的“比赛任务” 中的描述； 2.第十届电磁双车组对应今年的A1组：双车追逐组。其它组别与新组别的对应 关系请参见图2； 3.为了提高车模出界判罚的客观性，规则提出了两种方法：路肩法和感应铁丝 法，详细请见赛道边界判定”； 4.改变了原有的光电计时系统，所有赛题组均采用磁感应方法计时，详细请参 见“计时裁判系统”； 5.取消了第十届的发车灯塔控制的方式； 6.赛道元素进行了简化，详细请参见“赛道元素”； 7.赛道材质仍然为PVC耐磨塑胶地板，但赛题组A2不再需要赛道。 8.对于车模所使用的飞思卡尔公司MCU的种类、数量不再限制。 9.比赛时，每支参赛队伍的赛前准备时间仍然为20分钟，没有现场修车环节。
一、前言 智能车竞赛是从2006开始，由教育部高等教育司委托高等学校自动化类教学指导委员会举办的旨在加强学生实践、创新能力和培养团队精神的一项创意性科技竞赛。至今已经成功举办了十届。在继承和总结前十届比赛实践的基础上，竞赛组委会努力拓展新的竞赛内涵，设计新的竞赛内容，创造新的比赛模式，使得围绕该比赛所产生的竞赛生态环境得到进一步的发展。 为了实现竞赛的“立足培养、重在参与、鼓励探索、追求卓越”的指导思想，竞赛内容设置需要能够面向大学本科阶段的学生和教学内容，同时又能够兼顾当今时代科技发展的新趋势。 第十一届比赛的题目在沿用原来根据车模识别赛道传感器种类进行划分的基础类组别之上，同时增加了以竞赛内容进行划分的提高类组别，并按照“分赛区普及，全国总决赛提高”的方式，将其中一个类别拓展出创意类组别。第十一届比赛的题目各组别分别如下： ●基础类包括B1光电组、B2摄像头组、B3电磁直立组、B4电轨组； ●提高类包括A1双车追逐组、A2信标越野组； ●创意类包括I1 电轨节能组。 图 1 不同组别，不同挑战度 每个组别在选用的车模、赛道识别方法、完成任务等方面存在差别，对于参赛选手不同学科知识和能力要求也不同，制作的挑战度也有较大的区别。相比较而言，
每年都会有很多新人怀着满腔热情来做智能车，但其中的很多人很快就被耗光了热情和耐心而放弃。很多新人都不知道如何入手，总有些有劲无处使的感觉，觉得自己什么都不会，却又不知道该干什么。新人中存在的主要问题我总结了以下几点： l缺乏自信，有畏难情绪 作为新人，一切都是新的。没有设计过电路，没有接触过单片机，几乎什么都不会。有些新人听了两次课，看了两篇技术报告，就发现无数不懂不会的东西，于是热情在消退，信心在减弱。这些都是放弃的前兆。殊不知，高手都是从新人过来的，没有谁天生什么都会做。一件事件，如果还没开始做，就自己否定自己，认为自己做不到，那么肯定是做不到的。 l习惯了被动接收知识，丧失了主动学习的能力。 现在的学生大多从小习惯了被灌输知识，只学老师教的，只学老师考的。殊不知一旦走向社会，将不再有老师来教，不再有应付不完的考试。做智能车和传统的教学不同，学生将从被动学习的地位转变为主动学习。就算有指导老师，有指导的学长，但也都处于被动地位，往往都不会主动来教。有的学生一开始就没有转变思想，还希望就像实验课一样，老师安排好步骤1，2，3……，然后自己按照老师安排好的步骤按部就班的完成。这样的学生，往往都丧失了提出问题和分析问题的能力，只是一个应付考试的机器。要知道，解决问题的第一步是提出问题，如果总等着别人来教，那么问题永远会挡在你面前。 l缺乏团队精神和合作意识 智能车比赛是以团队的形式参赛，只依靠个人能力单兵作战就能取得好成绩的是很少很少的。当今社会，任何人的成功都离不开身后的团队的支撑。智能车是一个很复杂的系统，电路、机械、传感器、单片机、底层驱动、控制算法……。如果所有的任务都是一个人去完成，固然锻炼了自己，但想做的很好却很不现实。很多新人，来到实验室，来到一个陌生的环境和团队，连向学长请教，和同学交流的勇气都没有，又如何融入团队呢。除了要主动融入团队，还要培养自己的团队意识。团队精神往往表现为一种责任感，如果团队遇到问题，每个人都只顾自己，出了错误，不想着解决问题，而是互相推诿埋怨。这样的团队，肯定是无法取得好成绩的。 l缺乏耐心和细心的精神 其实把一件事做好很简单，细心加上耐心。不细心就想不到，没有耐心，即使想到了也做不到。做事怕麻烦，将就，说白了就是惰性在作祟。明明可以把支架做的更轻更漂亮，明明可以把程序写的更简洁，明明可以把电路设计得更完善……。其实，每个人都有很大潜力，如果不逼自己一次，你永远不知道自己的潜力有多
3.1.6驱动电机介绍 驱动电机采用直流伺服电机，我们在此选用的是RS-380SH型号的伺服电机，这是因为直流伺服电机具有优良的速度控制性能，它输出较大的转矩，直接拖动负载运行，同时它又受控制信号的直接控制进行转速调节。在很多方面有优越性，具体来说，它具有以下优点: (1)具有较大的转矩，以克服传动装置的摩擦转矩和负载转矩。 (2)调速范围宽，高精度，机械特性及调节特性线性好，且运行速度平稳。 (3)具有快速响应能力，可以适应复杂的速度变化。 (4)电机的负载特性硬，有较大的过载能力，确保运行速度不受负载冲击的 影响。 (5)可以长时间地处于停转状态而不会烧毁电机，一般电机不能长时间运行于 停转状态，电机长时间停转时，稳定温升不超过允许值时输出的最大堵转转矩称为连续堵转转矩，相应的电枢电流为连续堵转电流。 图3.1为该伺服电机的结构图。图3.2是此伺服电机的性能曲线。 图3.1 伺服电机的结构图
图3.2 伺服电机的性能曲线 3.1.7 舵机介绍 舵机是一种位置伺服的驱动器，适用于那些需要角度不断变化并可以保持的控制系统。其工作原理是：控制信号由接收机的通道进入信号调制芯片，获得直流偏置电压。它内部有一个基准电路，产生周期为20ms，宽度为1.5ms的基准信号，将获得的直流偏置电压与电位器的电压比较，获得电压差输出。最后，电压差的正负输出到电机驱动芯片决定电机的正反转。当电机转速一定时，通过级联减速齿轮带动电位器旋转，使得电压差为0，电机停止转动。舵机的控制信号是PWM信号，利用占空比的变化改变舵机的位置。一般舵机的控制要求如图3.3所示。图3.4为舵机的控制线。
飞思卡尔推出业界最强大的汽车动力总成系统微 控制器 2011-10-14 18:05:18 来源：与非网 关键字：飞思卡尔Qorivva MCU 动力总成控制系统 2011年10月12日-德国巴登（2011汽车电子系统展览会）–汽车厂商继续通过新的汽车设计将业界标准提升至新高度，通过交付具有更高燃油经济性和更低排放的汽车满足消费者的期望和政府的法规要求。高性能微控制器（MCU）在环保汽车设计领域扮演着重要角色，飞思卡尔半导体（NYSE:FSL）日前宣布推出强大的多核心汽车MCU系列中的第一款产品，帮助汽车设计者更加轻松地提高引擎效率并降低排放污染。 飞思卡尔新推出的多核心Qorivva 32位MPC5676R MCU在Power Architecture?技术的基础上构建，与上一代单核心MPC5566 MCU相比，性能提高了四倍、内存空间提高了一倍、并提供了更多功能。MPC5676R的多种优势允许全球汽车厂商在单一控制器中融合多种尖端技术，例如直喷、涡轮增压和有线系统全驱动。 飞思卡尔负责汽车MCU业务副总裁Ray Cornyn表示，“飞思卡尔充分了解帮助汽车厂商生产更加环保、燃油效率更高的汽车所需的关键技术及其重要性，长期以来我们一直与汽车行业合作，共同开发可以满足其最新一代设计需求的解决方案。在动力总成领域，我们的目标是生产最强大、最灵活的MCU，它可以同时管理最新引擎的所有复杂控制任务，为设计者提供了降低系统复杂性所需的工具和软件平台。” 90纳米双核心MPC5676R MCU配备了： ? 6 MB片上闪存 ?384 KB片上RAM ?三个高性能增强型时序处理器单元（eTPU）
1.1. 系统分析 智能车竞赛要求设计一辆以组委会提供车模为主体的可以自主寻线的模型车，最后成绩取决于单圈最快时间。因此智能车主要由三大系统组成：检测系统，控制系统，执行系统。其中检测系统用于检测道路信息及小车的运行状况。控制系统采用大赛组委会提供的16位单片机MC9S12XS128作为主控芯片，根据检测系统反馈的信息新局决定各控制量——速度与转角,执行系统根据单片机的命令控制舵机的转角和直流电机的转速。整体的流程如图1.1，检测系统采集路径信息，经过控制决策系统分析和判断，由执行系统控制直流电机给出合适的转速，同时控制舵机给出合适的转角，从而控制智能车稳定、快速地行驶。 图2.1 1.2. 系统设计 参赛小车将电感采集到的电压信号,经滤波,整流后输入到XS128单片机，用光电编码器获得实时车速，反馈到单片机，实现完全闭环控制。速度电机采用模糊控制，舵机采用PD控制，具体的参数由多次调试中获得。考滤到小车设计的综合性很强，涵盖了控制、传感、电子、电气、计算机和机械等多个学科领域，因此我们采用了模块化设计方法，小车的系统框图如图2.2。
第五届全国大学生智能汽车竞赛技术报告 图2.2 1.3. 整车外观 图2.3
1.4. 赛车的基本参数 智能车竞赛所使用的车模是东莞市博思公司生产的G768型车模，由大赛组委会统一提供，是一款带有摩擦式差速器后轮驱动的电动模型车。车模外观如图3.1。车模基本参数如表3.1。 图3.1 表3.1车模基本参数 1.5. 赛车前轮定位参数的选定
第五届全国大学生智能汽车竞赛技术报告 现代汽车在正常行驶过程中，为了使汽车直线行驶稳定，转向轻便，转向后能自动回正，减少轮胎和转向系零件的磨损等，在转向轮、转向节和前轴之间须形成一定的相对安装位置，叫车轮定位，其主要的参数有：主销后倾、主销内倾、车轮外倾和前束。模型车的前轮定位参数都允许作适当调整，故此我们将自身专业课所学的理论知识与实际调车中的赛车状况相结合，最终得出赛车匹配后的前轮参数[6]。 1.5.1. 主销后倾角 主销后倾角是指在纵向平面内主销轴线与地面垂直线之间的夹角γ，如图3-2。模型车的主销后倾角可以设置为0、 2°?3°、 4°?6°，可以通过改变上横臂轴上的黄色垫片来调整，一共有四个垫片，前二后二时为0°，前一后三为2°?3°，四个全装后面时为4°?6°。 由于主销后倾角过大时会引起转向沉重，又因为比赛所用舵机特性偏软，所以不宜采用大的主销后倾角，以接近0°为好，即垫片宜安装采用前二后二的方式，以便增加其转向的灵活性。如图3.3。 图3.2 图3.3 1.5. 2. 主销内倾角 主销内倾角是指在横向平面内主销轴线与地面垂直线之间的夹角β，如图3.4,它的作用也是使前轮自动回正。对于模型车，通过调整前桥的螺杆的长度可以改变主销内倾角的大小，由于前轴与主销近似垂直的关系，故主销内倾角
第九届“飞思卡尔”杯全国大学生智能车竞赛光电组技术报告 学校：中北大学 伍名称：ARES 赛队员：贺彦兴 王志强 雷鸿 队教师：闫晓燕甄国涌
关于技术报告和研究论文使用授权的说明书本人完全了解第八届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛关保留、使用技术报告和研究论文的规定，即：参赛作品著作权归参赛者本人，比赛组委会和飞思卡尔半导体公司可以在相关主页上收录并公开参赛作品的设计方案、技术报告以及参赛模型车的视频、图像资料，并将相关内容编纂收录在组委会出版论文集中。 参赛队员签名： 带队教师签名： 日期：2014-09-15日
摘要 本文介绍了第九届“飞思卡尔杯全国大学生智能车大赛光电组中北大学参赛队伍整个系统核心采用飞思卡尔单片机MC9S12XS128MAA ，利用TSL1401线性CCD 对赛道的行扫描采集信息来引导智能小车的前进方向。机械系统设计包括前轮定位、方向转角调整，重心设计器件布局设计等。硬件系统设计包括线性CCD传感器安装调整，电机驱动电路，电源管理等模块的设计。软件上以经典的PID算法为主，辅以小规Bang-Bang 算法来控制智能车的转向和速度。在智能车系统设计开发过程中使用Altium Designer设计制作pcb电路板，CodeWarriorIDE作为软件开发平台，Nokia5110屏用来显示各实时参数信息并利用蓝牙通信模块和串口模块辅 助调试。关键字：智能车摄像头控制器算法。
目录 1绪论 (1) 1.1 竞赛背景 (1) 1.2国内外智能车辆发展状况 (1) 1.3 智能车大赛简介 (2) 1.4 第九届比赛规则简介 (2) 2智能车系统设计总述 (2) 2.1机械系统概述 (3) 2.2硬件系统概述 (5) 2.3软件系统概述 (6) 3智能车机械系统设计 (7) 3.1智能车的整体结构 (7) 3.2前轮定位 (7) 3.3智能车后轮减速齿轮机构调整 (8) 3.4传感器的安装 (8) 4智能车硬件系统设计 (8) 4.1XS128芯片介绍 (8) 4.2传感器板设计 (8) 4.2.1电磁传感器方案选择 (8) 4.2.2电源管理模 (9) 4.2.3电机驱动模块 (10) 4.2.4编码器 (11) 5智能车软件系统设 (11) 5.1程序概述 (11) 5.2采集传感器信息及处理 (11) 5.3计算赛道信息 (13) 5.4转向控制策略 (17) 5.5速度控制策略 (19) 6总结 (19)
第六届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车邀请赛技术报告 学校： 队伍名称： 参赛队员： 带队教师：
关于技术报告和研究论文使用授权的说明 本人完全了解第六届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车邀请赛关保留、使用技术报告和研究论文的规定，即：参赛作品著作权归参赛者本人，比赛组委会和飞思卡尔半导体公司可以在相关主页上收录并公开参赛作品的设计方案、技术报告以及参赛模型车的视频、图像资料，并将相关内容编纂收录在组委会出版论文集中。 参赛队员签名： 带队教师签名： 日期： 摘要 随着现代科技的飞速发展，人们对智能化的要求已越来越高，而智能化在汽车相关产业上的应用最典型的例子就是汽车电子行业，
汽车的电子化程度则被看作是衡量现代汽车水平的重要标志。同时，汽车生产商推出越来越智能的汽车，来满足各种各样的市场需求。本文以第六届全国大学生智能车竞赛为背景，主要介绍了智能车控制系统的机械及硬软件结构和开发流程。 机械硬件方面，采用组委会规定的标准 A 车模，以飞思卡尔半导体公司生产的80管脚16 位单片机MC9S12XS128MAA 为控制核心，其他功能模块进行辅助，包括：摄像头数据采集模块、电源管理模块、电机驱动模块、测速模块以及无线调试模块等，来完成智能车的硬件设计。 软件方面，我们在CodeWarrior IDE 开发环境中进行系统编程，使用增量式PD 算法控制舵机，使用位置式PID 算法控制电机，从而达到控制小车自主行驶的目的。 另外文章对滤波去噪算法，黑线提取算法，起止线识别等也进行了介绍。 关键字：智能车摄像头图像处理简单算法闭环控制无线调试 第一章引言 飞思卡尔公司作为全球最大的汽车电子半导体供应商，一直致力于为汽车电子系统提供全范围应用的单片机、模拟器件和传感器等器件产品和解决方案。飞思卡尔公司在汽车电子的半导体器件市场拥有领先的地位并不断赢得客户的
常有人问freescale的单片机有什么优点，今天转篇别人写的文章来，可以部分回答这些朋友的问题，但需要说明的是下面这篇文章主要是针对S08,S12这类单片机说的，飞思卡尔处理器远非只是单片机。飞思卡尔（freescale）半导体公司，就是原来的Motorola公司半导体产品部。于2004年从Motorola分离出来，更名为freescale！freescale系列单片机采用哈佛结构和流水线指令结构，在许多领域内都表现出低成本，高性能的的特点，它的体系结构为产品的开发节省了大量时间。此外freescale提供了多种集成模块和总线接口，可以在不同的系统中更灵活的发挥作用！所有单片机都具有的功能我就不多说了，freescale单片机的特有的特点如下： （1）全系列： 从低端到高端，从8位到32位全系列应有尽有，最近还新推出8位/32位管脚兼容的QE128，可以从8位直接移植到32位,弥补单片机业界8/32 位兼容架构中缺失的一环！ （2）多种系统时钟模块：三种模块，七种工作模式 多种时钟源输入选项，不同的mcu具有不同的时钟产生机制，可以是RC振荡器，外部时钟或晶振，也可以是内部时钟，多数CPU同时具有上述三种模块！可以运行在FEI，FEE，FBI，FBILP，FBE，FBELP，STOP这七种工作模式！ （3）多种通讯模块接口： 与其它系列的单片机不同，freescale单片机几乎在内部集成各种通信接口模块：包括串行通信接口模块SCI，多主I2C总线模块,串行外围接口模块SPI，MSCAN08控制器模块，通用串行总线模块（USB/PS2）！ （4）具有更多的可选模块：某些MCU具有LCD驱动模块，某些MCU带有温度传感器，某些MCU具有超高频发送模块，部分MCu含有同步处理器模块，某写含有同步处理器的MCU 还具有屏幕显示模块OSD，还有少数的MCU具有响铃检测模块RING和双音多频/音调发生器DMG模块！ （5）可靠性高，抗干扰性强 （6）低功耗 也许freescale系列的单片机的功耗没有msp430的低，但是他具有全静态的“等待”和“停止”两种模式，从总体上降低您的功耗！新近推出的几款超低功耗已经与msp430的不相上下！ （7）多种引脚数和封装选择 可以说freescale系列单片机具有的MCU种类是最多的了，有些MCU本身就有几种不同的引脚数和封装形式，这样用户各异根据需要来选择，总有一款适合你的开发的单片机！ 有关于部分人的freescale单片机模块寄存器多,配置困难不容易上手，可以说freescale单片机模块寄存器的确相对多，就拿GPIO来说就有端口数据寄存器、端口数据方向寄存器、端口内部上拉使能寄存器、端口转换率使能寄存器和端口驱动强度选择寄存器5个寄存器，它的寄存器多是为了解决客户对IO端口的高要求和高可靠性要求，如果不考虑这些，您就只需要配置端口数据寄存器、端口数据方向寄存器这两个寄存器，这就和其他的单片机如430和pic 的难易度一样了！ 独有的BDM仿真开发方式和单一引脚用于模态选择和背景通信，HCS08 的开发支持系统包括了背景调试控制器（BDC）和片内调试模块（DBG），BDC提供了一个至目标MCU 的单线调试接口，也就是提供了一个便于在片内FLASH 或其它固定存储器编程的接口.
飞思卡尔智能车比赛项目 参赛时间：2011.7.16 — 2011.7.20 赛前准备时间：2010.7 ---2011.7 飞思卡尔智能车比赛简介： 为加强大学生实践、创新能力和团队精神的培养，促进高等教育教学改革，受教育部高等教育司委托(教高司函[2005]201号文，附件1)，由教育部高等学校自动化专业教学指导分委员会（以下简称自动化分教指委）主办全国大学生智能汽车竞赛。该竞赛是以智能汽车为研究对象的创意性科技竞赛，是面向全国大学生的一种具有探索性工程实践活动，是教育部倡导的大学生科技竞赛之一。该竞赛以“立足培养，重在参与，鼓励探索，追求卓越”为指导思想，旨在促进高等学校素质教育，培养大学生的综合知识运用能力、基本工程实践能力和创新意识，激发大学生从事科学研究与探索的兴趣和潜能，倡导理论联系实际、求真务实的学风和团队协作的人文精神，为优秀人才的脱颖而出创造条件。 该竞赛由竞赛秘书处设计、规范标准硬软件技术平台，竞赛过程包括理论设计、实际制作、整车调试、现场比赛等环节，要求学生组成团队，协同工作，初步体会一个工程性的研究开发项目从设计到实现的全过程。该竞赛融科学性、趣味性和观赏性为一体，是以迅猛发展、前景广阔的汽车电子为背景，涵盖自动控制、模式识别、传感技术、电子、电气、计算机、机械与汽车等多学科专业的创意性比赛。该竞赛规则透明，评价标准客观，坚持公开、公平、公正的原则，力求向健康、普及、持续的方向发展。 该竞赛以飞思卡尔半导体公司为协办方，得到了教育部相关领导、飞思卡尔公司领导与各高校师生的高度评价，已发展成全国30个省市自治区近300所高校广泛参与的全国大学生智能汽车竞赛。2008年起被教育部批准列入国家教学质量与教学改革工程资助项目中科技人文竞赛之一（教高函[2007]30号文）。 全国大学生智能汽车竞赛原则上由全国有自动化专业的高等学校（包括港、澳地区的高校）参赛。竞赛首先在各个分赛区进行报名、预赛，各分赛区的优胜队将参加全国总决赛。每届比赛根据参赛队伍和队员情况，分别设立光电组、摄像头组、电磁组、创意组等多个赛题组别。每个学校可以根据竞赛规则选报不同组别的参赛队伍。全国大学生智能汽车竞赛组织运行模式贯彻“政府倡导、专家主办、学生主体、社会参与”的16字方针，充分调动各方面参与的积极性。 全国大学生智能汽车竞赛一般在每年的10月份公布次年竞赛的题目和组织方式，并开始接受报名，次年的3月份进行相关技术培训，7月份进行分赛区竞赛，8月份进行全国总决赛。 飞思卡尔智能车比赛技术要求：
//作者：徐成 //单位：湖北汽车工业学院科技学院 //时间：2013-7-25 //芯片：飞思卡尔mc9s12d64 //功能：让蜂鸣器作《生日快乐》 #include
先静下心来看几篇技术报告，可以是几个人一起看，边看边讨论，大致了解智能车制作的过程及所要完成的任务。 看完报告之后，对智能车也有了大概的了解，其实总结起来，要完成的任务也很简单，即输入模块——控制——输出。 （1）输入模块：各种传感器（光电，电磁，摄像头），原理不同，但功能都一样，都是用来采集赛道的信息。这里面就包含各种传感器的原理，选用，传感器电路的连接，还有传感器的安装、传感器的抗干扰等等需要大家去解决的问题。 （2）控制模块：传感器得到了我们想要的信息，进行相应的AD转换后，就把它输入到单片机中，单片机负责对信息的处理，如除噪，筛选合适的点等等，然后对不同的赛道信息做出相应的控制，这也是智能车制作过程中最为艰难的过程，要想出一个可行而又高效的算法，确实不是一件容易的事。这里面就涉及到单片机的知识、C语言知识和一定的控制算法，有时为了更直观地动态控制，还得加入串口发送和接收程序等等。 （3）输出模块：好的算法，只有通过实验证明才能算是真正的好算法。经过分析控制，单片机做出了相应的判断，就得把控制信号输出给电机（控制速度）和舵机（控制方向），所以就得对电机和舵机模块进行学习和掌握，还有实现精确有效地控制，又得加入闭环控制，PID算法。 明确了任务后，也有了较为清晰的控制思路，接下来就着手弄懂每一个模块。虽然看似简单，但实现起来非常得不容易，这里面要求掌握电路的知识，基本的机械硬件结构知识和单片机、编程等计算机知识。最最困难的是，在做的过程中会遇到很多想得到以及想不到的事情发生，一定得细心地发现问题，并想办法解决这些问题。 兴趣是首要的，除此之外，一定要花充足的时间和精力在上面，毕竟，有付出就会有收获，最后要明确分工和规划好进度。
飞思卡尔智能车设计报告
目录 1.摘要 (3) 2.关键字 (3) 3.系统整体功能模块 (3) 4.电源模块设计 (4) 5.驱动电路设计 (4) 6.干簧管设计 (5) 7.传感器模块设计 (6) 8.传感器布局 (6) 9.软件设计 (7) 9.1控制算法 (7) 9.2软件系统实现（流程图） (10) 10.总结 (11) 11.参考文献 (12)
1.摘要 “飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛是由教育部高等自动化专业教学指导分委员会主办的一项以智能汽车为研究对象的创意性科技竞赛，是面向全国大学生的一种具有探索性工程实践活动，是教育部倡导的大学生科技竞赛之一。该竞赛以“立足培养，重在参与，鼓励探索，追求卓越”为指导思想，旨在促进高等学校素质教育，培养大学生的综合知识运用能力、基本工程实践能力和创新意识，激发大学生从事科学研究与探索的兴趣和潜能，倡导理论联系实际、求真务实的学风和团队协作的人文精神，为优秀人才的脱颖而出创造条件。该竞赛以汽车电子为背景，涵盖自动控制、模式识别、传感技术、电子、电气、计算机、机械等多个学科的科技创意性比赛。 本文介绍了飞思卡尔电磁组智能车系统。本智能车系统是以飞思卡尔32 位单片机K60为核心，用电感检测赛道导线激发的电磁信号， AD 采样获得当前传感器在赛道上的位置信息，通过控制舵机来改变车的转向，用增量式PID进行电机控制，用编码器来检测小车的速度，共同完成智能车的控制。 2.关键字 电磁、k60、AD、PID、电机、舵机 3.系统整体功能模块 系统整体功能结构图
4.电源模块设计 电源是一个系统正常工作的基础，电源模块为系统其他各个模块提供所需要的能源保证，因此电源模块的设计至关重要。模型车系统中接受供电的部分包括：传感器模块、单片机模块、电机驱动模块、伺服电机模块等。设计中，除了需要考虑电压范围和电流容量等基本参数外，还要在电源转换效率、噪声、干扰和电路简单等方面进行优化。可靠的电源方案是整个硬件电路稳定可靠运行的基础。 全部硬件电路的电源由7.2V，2A/h的可充电镍镉电池提供。由于电路中的不同电路模块所需要的工作电流容量各不相同，因此电源模块应该包含多个稳压电路，将充电电池电压转换成各个模块所需要的电压。 电源模块由若干相互独立的稳压电源电路组成。在本系统中，除了电机驱动模块的电源是直接取自电池外，其余各模块的工作电压都需要经电源管理芯片来实现。 由于智能车使用7.2V镍镉电池供电，在小车行进过程中电池电压会有所下降，故使用低压差电源管理芯片LM2940。LM2940是一款低压稳压芯片，能提供5V的固定电压输出。LM2940低压差稳压芯片克服了早期稳压芯片的缺点。与其它的稳压芯片一样，LM2940需要外接一个输出电容来保持输出的稳定性。出于稳定性考虑，需要在稳压输出端和地之间接一个47uF低等效电阻的电容器。 舵机的工作电压是6伏，采用的是LM7806。 K60单片机和5110液晶显示器需要3.3伏供电，采用的是LM1117。 5.驱动电路设计 驱动电路采用英飞凌的BTS7960，通态电阻只有16mΩ，驱动电流可达43A，具有过压、过流、过温保护功能，输入PWM频率可达到25KHz，电源电压5.5V--27.5V。BTS7960是半桥驱动，实际使用中要求电机可以正反转，故使用两片接成全桥驱动。如图下图所示。
飞思卡尔智能车竞赛策略和比赛方案综述 一、竞赛简介 起源： “飞思卡尔杯”智能车大赛起源于韩国，是韩国汉阳大学汽车控制实验室在飞思卡尔半导体公司资助下举办的以HCSl2单片机为核心的大学生课外科技竞赛。组委会提供一个标准的汽车模型、直流电机和可充电式电池，参赛队伍要制作一个能够自主识别路径的智能车，在专门设计的跑道上自动识别道路行驶，谁最快跑完全程而没有冲出跑道并且技术报告评分较高，谁就是获胜者。其设计内容涵盖了控制、模式识别、传感技术、汽车电子、电气、计算机、机械、能源等多个学科的知识，对学生的知识融合和实践动手能力的培养，具有良好的推动作用。 全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛是在规定的模型汽车平台上，使用飞思卡尔半导体公司的8位、16位微控制器作为核心控制模块，通过增加道路传感器、电机驱动电路以及编写相应软件，制作一个能够自主识别道路的模型汽车，按照规定路线行进，以完成时间最短者为优胜。因而该竞赛是涵盖了控制、模式识别、传感技术、电子、电气、计算机、机械等多个学科的比赛。 该竞赛以飞思卡尔半导体公司为协办方，自2006年首届举办以来，成功举办了五届，得到了教育部吴启迪副部长、张尧学司长及理工处领导、飞思卡尔公司领导与各高校师生的高度评价，已发展成全国30个省市自治区200余所高校广泛参与的全国大学生智能汽车竞赛。2008年第三届被教育部批准列入国家教学质量与教学改革工程资助项目中9个科技人文竞赛之一（教高函[2007]30号文，附件2），2009年第四届被邀申请列入国家教学质量与教学改革工程资助项目。 分赛区、决赛区比赛规则 在分赛区、决赛区进行现场比赛规则相同，都分为初赛与决赛两个阶段。在计算比赛成绩时，分赛区只是通过比赛单圈最短时间进行评比。决赛区比赛时，还需结合技术报告分数综合评定。 1．初赛与决赛规则 1）初赛规则 比赛场中有两个相同的赛道。 参赛队通过抽签平均分为两组，并以抽签形式决定组内比赛次序。比赛分为两轮，两组同时在两个赛道上进行比赛，一轮比赛完毕后，两组交换场地，再进行第二轮比赛。在每轮比赛中，每辆赛车在赛道上连续跑两圈，以计时起始线为计时点，以用时短的一圈计单轮成绩；每辆赛车以在两个单轮成绩中的较好成绩为赛车成绩；计时由电子计时器完成并实时在屏幕显示。 从两组比赛队中，选取成绩最好的25支队晋级决赛。技术评判组将对全部晋级的赛车进行现场技术检查，如有违反器材限制规定的（指本规则之第一条）当时取消决赛资格，由后备首名晋级代替；由裁判组申报组委会执委会批准公布决赛名单。 初赛结束后，车模放置在规定区域，由组委会暂时保管。
图像处理在智能车路径识别中的应用 摘要 机器视觉技术在智能车中得到了广泛的应用，这项技术在智能车的路径识别、障碍物判断中起着重要作用。基于此，依据飞思卡尔小车的硬件架构,研究机器视觉技术应用于飞思卡尔小车。飞思卡尔智能车处理器采用了MC9S12XS128芯片，路况采集使用的是数字摄像头OV7620。 由于飞思卡尔智能车是是一款竞速小车，因此图像采集和处理要协调准确性和快速性，需要找到其中的最优控制。因此本设计主要需要完成的任务是：怎样用摄像头准确的采集每一场的图像，然后怎样进行二值化处理；以及怎样对图像进行去噪处理；最后也就是本设计的难点也是设计的核心，怎样对小车的轨迹进行补线。 本设计的先进性，在众多的图像处理技术中找到了适合飞思卡尔智能车的图像处理方法。充分发挥了摄像头的有点。经过小车的实际测试以及相关的MATLAB 仿真，最终相关设计内容都基本满足要求。小车的稳定性和快速性得到显著提高。 关键词：OV7620，视频采集，图像处理，二值化
The Application of Image Processing in the Recognition of Intelligent Vehicle Path ABSTRACT CameraMachine vision technology in the smart car in a wide range of applications, the technology identified in the path of the smart car, and plays an important role in the obstacles to judge. Based on this, based on the architecture of the Freescale car, machine vision technology used in the Freescale car. Freescale smart car the processor MC9S12XS128 chip traffic collected using a digital camera OV7620. Freescale's Smart car is a racing car, so the image acquisition and processing to coordinate the accuracy and fast, you need to find the optimal control. This design need to complete the task: how to use the camera to accurately capture every image, and then how to binarization processing; and how to image denoising; last is the difficulty of this design is the design of the core, how to fill line on the trajectory of the car. The advanced nature of the design found in many image processing techniques of image processing methods for Freescale Smart Car. Give full play to the camera a bit. The actual testing of the car and MATLAB simulation, the final design content can basically meet the requirements. The car's stability and fast to get improved significantly. KEY WORDS:OV7620，Video Capture，PictureProcessing，Binarization
智能车制作 F R E E S C A L E 学院：信息工程学院 班级：电气工程及其自动化132 学号：6101113078 姓名：李瑞欣 目录： 1. 整体概述 2．单片机介绍 3．C语言 4．智能车队的三个组 5．我对这门课的建议
一、整体概述 智能车的制作过程包括理论设计、实际制作、整车调试、现场比赛等环节，要求学生组成团队，协同工作。内容涵盖自动控制、模式识别、传感技术、电子、电气、计算机、机械与汽车等多学科多专业。 下面是一个智能车的模块分布： 总的来说智能车有六大模块：信号输入模块、控制输出模块、数据处理模块、信息显示模块、信息发送模块、异常处理模块。 1、信号输入模块： 智能车通过传感器获知赛道上的路况信息（直道，弯道，山坡，障碍物等），同时也通过传感器获取智能车自身的信息（车速，电磁电量等）。这些数据构成了智能车软件系统（大脑）的信息来源，软件系统依靠这些数据，改变智能车的运行状态，保证其在最短的时间内按照规定跑完整个赛道。 2、控制输出模块： 智能车在赛道上依靠转向机构（舵机）和动力机构（电机）来控制运行状态，这也是智能车最主要的模块，这个模块的好坏直接决定了你的比赛成绩。 电机和舵机都是通过PWM控制的，因此我们的软件系统需要根据已有的信息进行分析计算得到一个合适的输出数据（占空比）来控制电机和舵机。 3数据处理模块： 主要是对电感、编码器、干簧管的数据处理。信号输入模块得到的数据非常原始，有杂波。基本上是不能直接用来计算的。因此需要有信号处理模块对采集的数据进行处理，得到可用的数据。 4信息显示模块： 智能车调试过程中，用显示器来显示智能车的部分信息，判断智能车是否正常运行。正式比赛过程中可关闭。主流的显示器有:Nokia 5110 ,OLED模块等，需要进行驱动移植。