飞思卡尔8位单片机MC9S08第08章 串行通信接口SCI与串行外设接口SPI

飞思卡尔单片机调试接口说明1、监控模式（Monitor Mode）：飞思卡尔HC(9)08系列单片机应用此种调试方式。

又称MON08。

其主要特点是单线双向异步串行通讯。

为了进入监控模式，在单片机上电复位时，该通讯线要处于高电平状态。

除了该通讯线外，还有一些辅助信号线要处于特定的电位状态。

如果单片机的复位矢量不是处于擦除状态（被烧录过,不是$FFFF），则复位信号线或中断信号线需要特定的监控高电压。

有些单片机还需要外加时钟信号以进入监控状态。

起初工业界并没有一定的接口引脚标准，在摩托罗拉在线模拟器（ICS）的基础上，PEMICRO其中NC表示不接任何信号。

MON4和MON5中的一个引脚为通讯线（MR8除外），另一个和MON6，MON7，MON8为辅助信号线，其使用与否和电平状态视芯片而定。

2、6针背景调试模式（BDM）：飞思卡尔HC9S08，HC(S)12(X)，RS08等系列单片机应用此种调试方式。

其主要特点是单线双向同步串行通讯。

单片机进入背景调试状态比较简单，在单片机复位时只要通讯线在一定时间内处于低电平即可。

但是背景调试模式对通讯信号的要求比较高，其通讯速度、每个命令的执行时间与单片机总线频率有着直接联系。

注意2：引脚4为RST复位信号，用户应为该信号提供上拉电阻。

注意3：RS08在对闪存进行擦除或烧录时要求引脚4提供12伏稳定电压。

3、10针背景调试模式（BDM）：飞思卡尔HC16，68xxx系列单片机应用此种调试方式。

其主要特点是双向同步串行通讯。

同步串行通讯时钟由仿真器提供，并与单片机总线时钟同步。

飞思卡尔对10针BDM接口引脚定义：起初摩托罗拉定义了8针BDM接口引脚，与以上定义的后8针相同。

4、10针背景调试模式（BDM）：飞思卡尔PowerPC MPC8xx和MPC5xx系列单片机应用此种调试方式。

其主要特点是双向同步串行通讯。

同步串行通讯时钟由仿真器提供，并与单片机总线时钟同步。

全球主流8 位MCU 芯片详细解剖No.1:飞思卡尔
MC9S08AC60
相信很多人在学习MCU（单片机）的时候，都是从最基本的8 位MCU 开始的。

如今，尽管32 位MCU 甚至更多功能强大的MCU 大有下探取代之势，但是在许多工程师的记忆里以及相当一部分应用领域，8 位单片机依然是不可磨灭的一代经典！本文将结合单片机的生产厂商，带你深入了解主流8 位单片机的功能结构，引脚说明，模块分析以及具体应用等等。

飞思卡尔MC9S08AC60
简介
MC9S08AC60 系列MCU 是低成本、高性能HCS08 系列8 位微处理器单元（MCU）的成员。

这个系列的单片机均由一对引脚兼容的8 位和32 位器件组成，是Flexis 系列器件的第3 个系列产品。

Flexis 系列控制器是飞思卡尔控制器联合体的连接点，使8 位与32 位兼容性成为现实。

模块结构图
系统时钟图
引脚图
通用引脚连接
重要引脚说明
电源（VDD，VSS，VDDAD，VSSAD）。

通过SCI口单片机通过飞思卡尔MC9S08及MC9S12 单片机更新程序的一种方法王佚(Freescale 8/16bit MCU FAE) 飞思卡尔的8/16 Bit 单片机内置FLASH可以通过单片机编程来进行擦除与编程,所以,理论上就可以通过SCI口接口实现软件的自我升级.在实际工作中,我们也遇到不少客户询问相关的实现方法,而我们也给了一些参考代码,但还是有不少工程师不能很好地理解,基于这些原因,我写了点东西来介绍一种比较简单的实现方法,供大家参考,如有不周,敬请批评与谅解.一,飞思卡尔MC9S08单片机内部存储器介绍MC9S08有很多系列单片机,一般程序空间均在64K以下,为了介绍方便,我们以MC9S08AW60一种为例进行介绍.上图为MC9S08AW60的数据空间分布图,对于大于64K空间的MC9S08单片机,其结构与MC9S12单片机类似,故先不做介绍.从图中我们不难看出,由于飞思卡尔单片机的数据存储器(RAM)与程序存储器(FLASH)是统一编址,所以,我们可以将程序引导到RAM里运行.二,飞思卡尔 8位单片机内部中断相量地址介绍飞思卡尔 8位单片机对中断处理是通过判断中断相量表的地址来判断程序的入口地址的.飞思卡尔 8位单片机的中断相量为16位,其放置在从0xFFFF地址向下按照中断号以此排放.三, 飞思卡尔MC9S08单片机FLASH操作简介飞思卡尔MC908及MC9S08系列单片机的FLASH都可以通过软件进行擦除与编程,不同的是MC908有相应的程序内置在单片机的ROM空间,而MC9S08没有,其需要用户自己编写.飞思卡尔的CodeWarrior for MC9(S)08软件在安装后，在\freescale\CodeWarrior for Microcontrollers V6.0\(CodeWarrior_Examples)\HCS08\Device Initialization C Examples\GB60_Modules\Sources\Flash_GB60目录下有响应的参考代码.MC9S08系列单片机的Flash有四种操作模式:Byte program, Byte program (burst), Page erase及Mass erase，其操作时间见下表．需要说明的是，在此操作其间，不可以使能任何中断.下图为操作流程图．需要说明的是,用来实现”Write a data value to an address in the FLASH array”的语句代码，表面上看是将一个数据写到一个Flash数据区去，但实际上是将所需要编程的Flash地址或是擦除的Flash的块地址及数据分别写入到单片机内类似地址积存器及数据寄存器里．CodeWarrior里自带的代码,是用机器码的方式来做的,其也给出了相应的代码,大家可以对应着看看,一般来说,只做Flash模拟EEPROM,该代码即可满足大家使用.在此,本文就不详细描述代码实现的方法.四,实现程序自我更新的两种常见方法及各自特点一般说来,我们有两种方法来,我们有两种常见方法实现程序自我更新.一种是将实现程序更新的部分的程序与应用程序融合在一起,系统在更新程序时甚至可以将整个程序包括更新程序一起更新掉,其优点是可以花费少的程序空间,缺点是数据及主程序空间分配比较麻烦,且在做更新程序时一旦掉电或是其它什么原因,可能无法进行程序的再次更新.另外一种是,将实现程序更新的程序写成是一个独立的程序,其缺点是要浪费部分程序空间,且中断相量无法更新所以要做程序的映射,类似引导(bootload)的概念.其优点是在编写应用程序时不用考虑数据空间地址分配的问题,同时不用担心下载过程出现任何异常情况.本文后面所涉及的内容,均以第二种方法为例,为描述方便,我们定义其为下载程序.五, 下载程序如何实现中断相量的映射由于我们无法预知究竟系统会用多少中断,所以对于应用程序的中断,都必须在更新程序中做映射,即,我们在单片机的某个程序空间建立一个程序跳转表,更新程序的中断相量表做一个固定的表,对应固定地址,我们只需在固定地址放相应的跳转指令,就可以实现中断相量的映射.例题如下:地址A: JMP 地址B. JMP地址B其实是个引导程序.中断相量<1>: 地址A.其中, “中断相量<1>”地址放的”地址A”由更新程序确定,而”地址A” 地址放的” JMP地址B”,JMP由计算机来添加,”地址B”则由应用程序确定.对于复位中断,其处理方法有点不同,其实现方法如下:中断相量<1>: Main.地址A:JMP 地址B.Main:If (a>b){goto地址B }中断相量表的定义参考方法如下:void (* const _vect[])() @0xFFCC = { /* Interrupt vector table */0xf998, /* Int.no. 25 Vrti (at FFCC) Unassigned */0xf99c, /* Int.no. 24 Viic1 (at FFCE) Unassigned */…_Startup /* Int.no. 0 Vreset (at FFFE) Reset vector */};六,单片机程序注意事项1,程序空间分配下载程序的空间应该从0xfff地址向下排放,具体大小需要根据实际的大小及单片机Flash的Block大小来同时决定.空间的安排,一定是Block的倍数.应用程序的空间是从程序的最低段开始排放,除了中断向量外,不可以有任何代码地址与下载程序重叠.在用CodeWarrior来写程序时,我们可以修改PRM文件来控制程序排放地址.下面是下载程序的PRM参考代码.NAMES ENDSEGMENTSROM = READ_ONLY 0xfA00 TO 0xFFAF;Z_RAM = READ_WRITE 0x0070 TO 0x00FF;RAM = READ_WRITE 0x0200 TO 0x086F;ROM2 = READ_ONLY 0xFFC0 TO 0xFFCB;ENDPLACEMENTDEFAULT_RAM INTO RAM;DEFAULT_ROM, ROM_VAR, STRINGS INTO ROM;_DATA_ZEROPAGE, MY_ZEROPAGE INTO Z_RAM;ENDSTACKSIZE 0x802,程序代码保护为了使下载程序在任何异常情况下不会被改写,其除了放置引导程序的空间外,均要做代码保护.其在C语言种的参考代码如下.const unsigned char NVPROT_INIT @0x0000FFBD = 0xFA;.3,计算机应用程序如何处理单片机应用程序的中断相量表计算机在应用程序处理该中断相量表时,应根据下载程序的映射关系,将两个字节的相量数据自动计算到对应引导地址,并变为JMP+地址(相量)的模式.下面是参考转变模式.单片机应用程序复位相量为0x8000,其变为跳转后的代码则为0xCC8000.如本文参考代码,其对应引导地址为0xf9fc,则计算机应用程序则应通知下载程序在0Xf9fc后写0XCC8000三个字节数据,运行完成后,反编译的代码如下:F9FC: JMP 0x80003,其它建议为保证应用程序的正确性,可以在下载程序里判断程序的校验码,可以用16位CRC码等.七,S19文件格式简介S-记录实际上是由五个部分组成的字符串的集合。

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。

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。

图书基本信息书名：《飞思卡尔8位单片机实用教程》13位ISBN编号：978712108999210位ISBN编号：7121089998出版时间：2009-6出版社：曾周末、李刚、陈世利、 周鑫玲 电子工业出版社 (2009-06出版)页数：222版权说明：本站所提供下载的PDF图书仅提供预览和简介以及在线试读，请支持正版图书。

更多资源请访问：前言飞思卡尔原是全球领先的半导体公司，为汽车、消费电子、工业控制、网络和无线市场设计并制造嵌入式半导体产品。

飞思卡尔系列单片机由于其低成本和高性能的特点越来越受到用户的青睐。

本书介绍的MC9S08QG8单片机采用高性能、低功耗HCS208飞思卡尔8位微控制器为内核，是一款集成度很高、功能丰富、适用于各种应用的低价位单片机。

本书将给大家介绍它的一些主要功能及特性，包括灵活多样的低功耗模式、3.3V电压下的Flash编程、片内调试仿真器、高速ADC、IC总线、片内比较器等。

本书共12章，深入浅出地从一般单片机的基础知识人手，引出飞思卡尔8位单片机基础知识、最小系统设计，进而有步骤地、详略得当地介绍飞思卡尔8位单片机的寄存器与片内存储器、指令系统与汇编程序设计、中断系统等基本功能，并在之后的章节中，详细而又有针对性地一一介绍了集成在这款单片机内部的其他功能模块，比如定时器和比较器、异步串行通信、SPI、IC、模／数转换等功能模块。

本书还介绍了飞思卡尔单片机与MCS51单片机的区别，学过5l单片机的人会很快掌握其要点。

在本书最后一章里，有针对性地介绍了S08系列单片机c语言编程，并详细介绍了Code Warrior IDE调试软件的使用方法。

本书给出的所有例题都在实验板上运行验证过。

总之，本书力求通过最简洁的语言和表述方式、最通俗易懂的应用举例，向广大读者全面地介绍MC9S080G8单片机的功能及特性，以求能够为大专院校的学生及各相关领域的工作者提供一些帮助。

参加本书编写的还有天津大学精仪学院的薛彬、汤其剑、刘世廷、高雅彪、叶德超、黄邦奎、孙晔等研究生。