飞思卡尔单片机LED控制例程详解

Freescale Semiconductor, Inc.Document Number: 用户指南 Rev. 0, 09/2014Confidentiality statement, as appropriate to document/part status.___________________________________________________________________飞思卡尔单片机快速上手指南作者：飞思卡尔半导体IMM FAE 团队飞思卡尔半导体是全球领先的单片机供应商，其单片机产品包含多种内核，有数百个系列。

为支持用户使用这些产品，飞思卡尔提供了丰富的网站资源、文档及软硬件工具，另外，我们还有众多的第三方合作伙伴及公共平台的支持。

对于不熟悉飞思卡尔产品和网站的初学者来说，了解和使用这些资源这无疑是一个令人望而生畏的浩瀚工程。

本指南的目的，就是给初学者提供一个指导，让他们不被这些海量信息淹没；用户根据本指导提供的操作步骤，能迅速找到所需的资源，了解如何使用相关的工具。

在本指南中，我们以飞思卡尔的新一代Kinetis 单片机K22系列为例，介绍了如何获取与之相关的资源，如何对其进行软硬件设计和开发。

实际上，这些方法也适用于其它的单片机系列。

当然，对于其它有较多不同之处的产品，我们也会继续推出相应的文档，供广大用户参考。

目录1 如何获取技术资料与支持 ..........................................................2 2 如何选择产品、申请样片及购买少量芯片和开发工具 ........... 93 飞思卡尔单片机的开发环境、开发工具和生态系统 ............. 224 如何阅读飞思卡尔的技术文档 ................................................ 45 5 飞思卡尔单片机硬件设计指南 ................................................ 55 6飞思卡尔单片机软件开发指南 (67)飞思卡尔单片机快速上手指南, Rev. 1, 09/20142Freescale Semiconductor, Inc.1 如何获取技术资料与支持1.1 概述当用户使用飞思卡尔单片机芯片时，如何获取芯片的数据手册（Datasheet ）、参考设计（Reference Manual ）和官方例程等资源呢？另外当用户遇到了技术问题该如何获得帮助和解答呢？这里以Kinetis 的K22系列芯片为例为大家介绍如何解决这些问题。

飞思卡尔单片机程序调试方法说明对于飞思卡尔单片机编程，常用的调试方法有3种：调试方法1：在线调试法（Debug模式）CodeWarrior 10.3 开发环境下，可启动Debug模式，利用step into， step over， step return ，run to line 按钮，程序中设置断点，修改变量的值，查看寄存器的值等，进行调试。

有关调试窗口的按钮定义和调试方法，可查看帮助中debug View 和Debug information的说明。

调试方法2：串口调试法通过将程序运行过程中的数据、变量值等发送到PC机上查看，同时也可从PC机上通过串口发送数据到单片机，修改程序运行的参数（或步骤）进行调试。

智能车运行过程中常用用串口调试的方法。

调试方法3：硬件调试法通过连接在芯片外部的硬件或电路的变化或响应,查看程序运行的结果或状态（例如，在程序的某一位置点亮小灯、开蜂鸣器、发数据到LCD等）。

理解和掌握概念：单步调试相信任何调试人员对单步调试非常的熟悉。

CodeWarrior（与Eclipse基本一致）提供step into、step over、step return三个命令来支持单步调试。

三者的具体区别是：step into(快捷键F5)就是单步执行，遇到子函数就进入并且继续单步执行;step over(快捷键F6)是在单步执行时，在函数内遇到子函数时不会进入子函数内单步执行，而是将子函数整个执行完再停止，也就是把子函数整个作为一步。

step return(快捷键F7)就是单步执行到子函数内时，用step return就可以执行完子函数余下部分，并返回到上一层函数。

说的通俗点就是，step into：进入子函数，step over：越过子函数，但子函数会执行，step return：跳出子函数。

此外，Eclipse还提供了Run to line(快捷键Ctr + R)功能，从开始处运行程序，到正在执行的断点暂停。

飞思卡尔单片机S12使用方法及程序单片机简介：9S12XS128MAA单片机是16位的单片机80个引脚，CPU是CPU12X，内部RAM 8KB,EEPROM:2KB,FLASH:128KB,外部晶振16M，通过内部PLL可得40M总线时钟。

9S12XS128MAA单片机拥有：CAN:1个，SCI:2个，SPI:1个，TIM：8个，PIT：4个，A/D：8个，PWM:8个下面介绍下我们项目用到的几个模块给出初始化代码1、时钟模块初始化单片机利用外部16M晶振，通过锁相环电路产生40M的总线时钟（9S12XS128系列标准为40M），初始化代码如下：view plaincopy to clipboardprint?/******************系统时钟初始化****************/void Init_System_Clock(){asm { // 这里采用汇编代码来产生40M的总线LDAB #3STAB REFDVLDAB #4STAB SYNRBRCLR CRGFLG,#$08,*//本句话含义为等待频率稳定然后执行下一条汇编语句，选择此频率作为总线频率BSET CLKSEL,#$80}}/******************系统时钟初始化****************/void Init_System_Clock(){asm { // 这里采用汇编代码来产生40M的总线LDAB #3STAB REFDVLDAB #4STAB SYNRBRCLR CRGFLG,#$08,*//本句话含义为等待频率稳定然后执行下一条汇编语句，选择此频率作为总线频率BSET CLKSEL,#$80}上面的代码是汇编写的，这个因为汇编代码量比较少，所以用它写了，具体含义注释已经给出，主函数中调用此函数即可完成时钟初始化，总线时钟为40M.2、SCI模块初始化单片机电路做好了当然少不了和PC之间的通信，通信通过单片机串口SCI链接到PC 端的COM口上去。

M=2.一、关键点1、MC 模块驱动电机的PWM 波频率在20K 左右时效果比较好。

DITH 位等于0时，计算方法如下：DITH=1时，其中，左对齐和有对齐方式下 M=1，中间对齐是2、MC 模块定时计数器的中断最好禁止，如果开启，在相应的中断服务程序中至少要添加一条“清楚中断标志位”的指令。

3、电机控制模块共8个通道，每个通道有2个Pin 脚组成。

4、Fast 位控制精度，7位或者11位。

5、给周期寄存器写入数值，可启动 MC 计数器，写0关闭所有通道的计数器。

6、MCAM[1:0]写入0x00可关闭某个channel ，写入非零值不是启动MC 计数器，而是控制对齐方式。

为了精确周期寄存器的值应尽量大，Ftc 应尽量小。

二、寄存器寄存器讲解讲解讲解：：1 MCCTL0 (Motor Controller Control Register 0)第7位保留；第6、5位是MCPRE[1:0]控制电机控制器定时计数器时钟f TC 预分频系数。

如下：第4位 MCSWAI 置1，等待模式中电机控制器正常运行，清0，在等待模式中电机控制模块时钟关闭。

第3位，FAST ，清0，电机控制器PWM 模块占空比寄存器分辨率设置为11位，置1，电机控制器PWM 模块占空比寄存器分辨率设置为7位。

第2位，DITH ，清零，电机控制器dith 特性禁止，置1电机控制器dith 特性使能。

第1位保留；第0位MCTOIF ，为1表示，电机控制模块定时计数器溢出；为0，表示自上次复位或清零以来，电机控制模块定时计数器没有发生溢出。

2 MCCTL1 (Motor Controller Control Register 1)第7位，RECIRC控制PWM波极性。

0表示—，1表示+ ；第6到第1位系统保留；第0位，MCTOIE，为0表示Motor Controller Timer Counter Overflow Interrupt禁止，为1标志使能。

#include "derivative.h"//-----------------------------------------------------static void SCI_Init(void){SCI0CR2=0x2c; //enable Receive Full Interrupt,RX enable,Tx enableSCI0BDH=0x00; //busclk 8MHz,19200bps,SCI0BDL=0x1aSCI0BDL=0x68; //SCI0BDL=busclk/(16*SCI0BDL)//busclk 8MHz, 9600bps,SCI0BDL=0x34//busclk 8MHz, 9600bps,SCI0BDL=0x68//busclk 24MHz, 9600bps,SCI0BDL=0x9C} //busclk 32MHz, 9600bps,SCI0BDL=0xD0//busclk 40MHz, 9600bps,SCI0BD =0x104//-----------------------------------------------------static void Port_Init(void){DDRA = 0xff; //LCD1100,PA0--4,PA67 D1D2PORTA= 0x00;DDRB = 0xff; //LED PTB0--7,PORTB= 0xff; //LEDs onDDRE = 0xFF; //MOTOR CONTROLPORTE= 0x00; //PDDRH = 0x00; // PORTH inputPTIH = 0X00; // KEY,PH0--5PERH = 0xff; // PORTH pull upPPSH = 0x00; // Port H Polarity Select Register-falling edgePIEH = 0x02; // PORTH interrut disable but 1,DDRJ = 0X01; // PJ0判断行同步脉冲到达//PPSJ = 0x01; // Port J Polarity Select Register-rising EDGEPPSJ = 0x00; // Port J Polarity Select Register-falling EDGEPIEJ = 0X00; // VIDEO SYNC INTERRUPT DISABLED,BUT NOT IN MAIN() PERJ = 0xff;DDRP = 0xff;PERP = 0xff;PTP_PTP0 = 0;}//-----------------------------------------------------static void PWM_Init(void){//SB,B for ch2367//SA,A for ch0145PWMPRCLK = 0X55; //clockA,CLK B 32分频:500khzPWMSCLA = 0x02; //对clock SA 进行2*PWMSCLA=4分频；pwm clock=clockA/4=125KHz;PWMSCLB = 0X02; //clk SB=clk B/(2*pwmsclb)=125KHZ//pwm1PWMCNT1 = 0;PWMCAE_CAE1=0;PWMPOL_PPOL1=0;PWMPER1 =125;PWMDTY1 =100;PWMCLK_PCLK1 = 1;PWME_PWME1 = 0;}void AD_Init(void){A TD0CTL1=0x00; //7:1-外部触发,65:00-8位精度,4:放电,3210:chA TD0CTL2=0x40; //禁止外部触发, 中断禁止A TD0CTL3=0xa0; //右对齐无符号,每次转换4个序列, No FIFO, Freeze模式下继续转A TD0CTL4=0x01; //765:采样时间为4个AD时钟周期,ATDClock=[BusClock*0.5]/[PRS+1]A TD0CTL5=0x30; //6:0特殊通道禁止,5:1连续转换,4:1多通道轮流采样A TD0DIEN=0x00; //禁止数字输入}//-----------------------------------------------------//IOC7/PT7用于计算CS3144产生的脉冲数static void IOC_Init(void){TCTL3=0xc0;//c-输入捕捉7任何沿有效,TCTL4=0xc0;//40表示ICx禁止, 1表示上升沿, 2表示下降沿, 3表示任何沿TIE =0x00;//每一位对应相应通道中断允许,0表示禁止中断TIOS =0x00;//每一位对应通道的: 0输入捕捉,1输出比较TCTL3_EDG7x=1;//c-输入捕捉7任何沿有效,}//产生40ms的定式中断，读取IOC7的计数值static void Timer_Init(void){//TSCR1=0X80;//TIMER INT ENABLED//TSCR1=0x90;//计数器使能TEN|快速清零TFFCATSCR1=0X00; //禁止TIM//TSCR2=0X80;//DIV 1->2.5ms,enable time overflow interrrupt//TSCR2=0X82;//DIV 4->10ms//TSCR2=0X83;//DIV 8->20ms//TSCR2=0X84;//DIV 16->40msTSCR2=0X85;//DIV 32->80ms//TSCR2=0X86;//DIV 64->160ms//TSCR2=0X87;//DIV 128->320ms,enable time overflow interrruptTCNT =0; //PACTL=0X50; //PT7 PIN,PACN32 16BIT,FALLing edge,NOT INTERRUPT //PBCTL=0X40;//PBCN10 16BIT,INT DISABLED//ICPAR=0; //8BIT DISABLED}//-----------------------------------------------------// setup of the RTI interrupt frequencystatic void RTI_Init(void){//RTICTL=0x10; //2^10x40ms=4.96s//RTICTL=0X74; //SET PRESCALER,div rate=(m+1)x2^(n+9),(m=1-7,n=0-15)//tick=16Mhz/((4+1)x2^(7+9))=48.83,(/sec)//16000000/64k=244.140625 ,与晶振频率相关，与分频无关RTICTL=0x77; //8x2^16 =>32,75ms,30.5175Hz//RTICTL=0x7f; //16x2^16 =>,65.536ms,15.26Hz//RTICTL=0x1F; //16x2^10--1ms//CRGINT=0X80; //enable RTI InterruptCRGINT=0X00; //disable RTI Interrupt}static void Time_Start(void){RTI_Init();CRGINT=0X80; //enable RTI Interrupt}//-----------------------------------------------------// PLL初始化子程序BUS Clock=16Mvoid setbusclock(void){CLKSEL=0X00; // disengage PLL to systemPLLCTL_PLLON=1; // turn on PLLSYNR=0x00 | 0x01; // VCOFRQ[7:6];SYNDIV[5:0]// fVCO= 2*fOSC*(SYNDIV + 1)/(REFDIV + 1)// fPLL= fVCO/(2 × POSTDIV)// fBUS= fPLL/2// VCOCLK Frequency Ranges VCOFRQ[7:6]// 32MHz <= fVCO <= 48MHz 00// 48MHz < fVCO <= 80MHz 01// Reserved 10// 80MHz < fVCO <= 120MHz 11REFDV=0x80 | 0x01; // REFFRQ[7:6];REFDIV[5:0]// fREF=fOSC/(REFDIV + 1)// REFCLK Frequency Ranges REFFRQ[7:6]// 1MHz <= fREF <= 2MHz 00// 2MHz < fREF <= 6MHz 01// 6MHz < fREF <= 12MHz 10// fREF > 12MHz 11// pllclock=2*osc*(1+SYNR)/(1+REFDV)=32MHz;POSTDIV=0x00; // 4:0, fPLL= fVCO/(2xPOSTDIV)// If POSTDIV = $00 then fPLL is identical to fVCO (divide by one)._asm(nop); // BUS CLOCK=16M_asm(nop);while(!(CRGFLG_LOCK==1)); //when pll is steady ,then use it;CLKSEL_PLLSEL =1; //engage PLL to system;}//-----------------------------------------------------#pragma CODE_SEG DEFAULTvoid Init_Dev(void){setbusclock();Port_Init();SCI_Init();PWM_Init();AD_Init();Timer_Init();Time_Start();IOC_Init();}//-----------------------------------------------------。

利用飞思卡尔S12X单片机的XGATE操控LED灯实飞思卡尔在08年就已经推出了HCS12X系列的16位MCU，而这款单片机的典型特点就是采用了双核架构（MPCore），增加了一个RISC核的高效协处理器（英文名叫co-processor，呵呵，潮一把）——XGATE模块，专门负责处理中断任务，也就是说它的使命就是将主核CPU从执行耗时的中断处理程序的工作中解放出来，而专注于执行与应用相关的任务，这种强大的组合实现了最佳的实时事件处理，而且由于XGATE采用的是RISC 指令核，代码高效且主频可以达到主核的2倍，真是牛逼啊，呵呵。

简单的介绍完毕，如果想进一步深入研究的话建议可以买本邵贝贝老师写的《嵌入式系统中的双核技术》里面对XGATE介绍的还是挺细致的，然后再结合HCS12X系列的datasheet（建议到FSL官网上下一个，本文附件为Xgate的部分中文说明手册需结合datasheet）。

其实XGATE简单的用起来的话还是挺容易的，下面就以MC9S12XDP512这款片子为例通过一个简单的IO中断改变LED亮灭的例程（IO中断采用PTH口，LED采用上拉到PORTA口的方式）说说使用XGATE处理中断的完整流程，为了生动些，就主要以图为主了（开发环境采用CW5.0）：（1）建立工程，主要注意以下三步就成，其他均默认即可，其中第三幅图建议选择XGATE IN RAM，提高code 执行速度。

（2）建好的例程里，其实在XGATE模块里是默认加了一个软件中断的SoftwareTrigger0_Handler，按照设置它的方法设置用户定义的中断就可以，不过这需要一定基础，咱还是一步步来吧，心急吃不了热豆腐啊，呵呵。

在工程栏里的source文件组下，main.c为主函数文件（这里需要对XGATE进行一下设置）；xgate.cxgate文件为XGATE 的主文件，在其中编写我们需要的中断服务程序；xgate.h文件是对XGATE用到的一些声明了，下面就开始以PTH口中断管理PORTA口的LED亮灭为例一步一步的来了（注意我写的中文注释部分，也就是需要添加的地儿）：在main.c里在xgate.cxgate文件里，首先需要添加#include <mc9s12xdp512.h>头文件，应为要用到PORTA和H口得定义，这个一定不要忘了。

第一章搭建实验环境系统时钟设置#include "App\Include\App.h"#ifndef _MCG_C#define _MCG_C//oscillator 12MHZ 倍频为24MHZ（）先8分频后16倍频void S_MCGInit(void){/* the MCG is default set to FEI mode, it should be change to FBE mode*//************************************************************************** ***********MCGC2[7:6] BDIV总线频率分频因子–选择由MCGC1寄存器中CLKS位决定的时钟源的分频。

这控制总线频率。

00 编码0 –时钟1分频01 编码1 –时钟2分频（复位后默认）10 编码2 –时钟4分频11 编码3 –时钟8分频[5] RANGE频率范围选择–选择外部振荡器或者外部时钟源的频率范围。

1 选择1MHz到16MHz外部振荡器的频率范围。

（1MHz到40MHz的外部时钟电源）的高频率范围0 选择32kHz到100kHz外部振荡器的频率范围。

（32kHz到1MHz的外部时钟电源）的低频率范围[4] HGO高增益振荡器选择–控制外部振荡器操作模式。

1 配置外部振荡器为高增益运行0 配置外部振荡器为低功耗运行[3] LP低功耗选择–控制在忽略模式中FLL（或者PLL）是否为无效1 FLL（或PLL）在忽略模式（低功耗）中为无效的。

0 FLL（或PLL）在忽略模式中为无效的。

[2] EREFS外部参考时钟选择–为外部参考选择时钟源1 选择振荡器0 选择外部时钟源[1] ERCLKEN外部参考时钟使能–使能外部参考时钟作为MCGERCLK1 MCGERCLK激活0 MCGERCLK 无效[0] EREFSTEN外部参考时钟停止使能MCGC2 0b0011 0110 激发外部时钟（晶振）（没有使能）*************************************************************************** ***********/MCGC2=MCGC2_RANGE_MASK|MCGC2_HGO_MASK|MCGC2_EREFS_MASK|MCGC2_ERCLK EN_MASK;while(!MCGSC_OSCINIT);//MCGSC寄存器中OSCINIT（第1位）为1，表示由EREFS位选择的晶振被初始化。