飞思卡尔8位单片机MC9S8Flash存储器的在线编程
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第一章搭建实验环境1、实验电路板及下载器实物图片2、实验电路图本实验图包含两大部分,分别是CPU.SCH和实验资源.SCH。
CPU采用飞思卡尔8位单片机MC9S08JM60CLD,(电路图介绍)图1-3实验资源部分电路图1-4LCD串口1602液晶电路图1-5RS232接口电路图1-6数码管显示电路图1-7发光管、ad转换以及按键电路图1-83、集成开发软件环境的建立1〉运行文件CW_MCU_V6_3_SE.EXE,在电脑C盘安装飞思卡尔8位(及简化32位)单片机集成开发环境codewarrior6.3版本2〉运行USBDM_4_7_0i_Win,这个程序会在c盘的程序文件夹下增加一个目录C:\Program Files\pgo\USBDM 4.7.0,在这个目录下a>C:\Program Files\pgo\USBDM 4.7.0\FlashImages\JMxx下的文件USBDM_JMxxCLD_V4.sx是下载器的固件文件;b>C:\Program Files\pgo\USBDM4.7.0\USBDM_Drivers\Drivers下有下载器的usb驱动.因此在插入usb下载器,电脑提示发现新的usb硬件的时候,选择手动指定驱动安装位置到以上目录即可。
3〉运行USBDM_4_7_0i_Win之后,还会在目录:C:\Program Files\Freescale\CodeWarrior for Microcontrollers V6.3\prog\gdi下增加一些文件,从修改时间上来看,增加了6个文件,这些文件是为了在codewarrior集成开发环境下对usb下载器的调试、下载的支持。
4、C语言编程基础第二章 LED闪烁程序编写过程1、新建工程运行单片机集成开发环境codewarrior IDE出现如下界面●Create New Project :创建一个新项目工程●Load Example Project :加载一个示例工程●Load Previous Project :加载以前创建过的工程●Run Getting started Tutorial:运行CodeWarrior软件帮助文档●Start Using CodeWarrior:立刻使用CodeWarrior点击Create New project按钮,以创建一个新的工程,出现选择CPU的界面如下,请选择HCS08/HCS08JM Family/MC9S08JM60,在右边的Connection窗口可以选择最后一个开源下载器HCS08 Open Source BDM。
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。
flash存储器在线编程Flash存储器技术趋于成熟,应用广泛,它结合了OTP存储器的成本优势和EEPROM的可再编程性能,是目前比较理想的存储器。
Flash存储器具有电可擦除、无需后备电源来保护数据、可在线编程、存储密度高、低功耗、成本较低等特点。
一般我们都认为Flash储存器具备固有不挥发性、易更新性,可靠性好的基本特性。
从Flash储存器的基本特点可以看出,在单片机中,可以利用F1ash存储器固化程序,一般情况下通过編程器来究成F1ash存储器工作于这种情况,叫监控模式(Monitor mode)或写入器棋式,这与一般的EPROM、0TP、EEPROM装入程序的含义相似。
另一方面,由于Flash存储器具有电可擦除功能,因此,在程序运行过程中,有可能对F1ash存储区的教据或程序进行更新,Flash存储器工作于这种情况,叫用户模式式(User mode)或在线编程模式。
Flash储存器的两种編程模式:1、监控模式或写入器模式2、用户模式或在线编程模式,两种模式各有优缺点:监控模式需要外部硬件支持,但不需要单片机内部程序的存在,所以适合对新出厂芯片进行编程写入,或是对芯片进行整体擦除与写入;用户模式可以在单片机正常工作时进入,所以常用在程序运行过程中对部分Flash存储器的一些单元内容进行修改,特别适合于目标系统的动态程序更新和运行数据的存储。
一般来说,两种模式对Flash存储器的编程操作的程序是一致的,差别在于调用这些程序的方式和环境。
下面我们来详细讲解下Flash储存器在线编程模式对Flash编程的基本操作有两种:擦除(Erase)和写入(Program)。
擦除操作的含义是将存储单元的内容由二进制的0变成1,而写入操作的含义,是将存储单元的内容由二进制的1变成0。
擦除及写入操作都是通过设置或清除Flash存储器的控制寄存器(FLCR)中的某个或某些位来完成的。
Flash命令的执行流程GP32单片机Flash存储器在线编程汇编语言实例首先给出GP32单片机的Flash编程子程序,随后给出在用户模式下进行Flash在线编程的实例,并通过与PC机串行通信方式进。
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。
15.4.2 控制寄存器(1)MSCAN08模式控制寄存器0 (Module Control Register 0,CMCR0)模式控制寄存器0(CMCR0)定义了MSCAN08模块的同步状态等有关工作方式。
地址:$0500SYNCH —Synchronized Status:同步状态。
SYNCH =1,MSCAN08与CAN总线同步;SYNCH =0,MSCAN08与CAN总线不同步。
TLNKEN —Timer Enable:时钟使能。
TLNKEN =1,MSCAN08时钟信号输出连接到片上时钟输入;TLNKEN =0,MSCAN08不连接到时钟输入。
SLPAK —Sleep Mode Acknowledge:睡眠模式确认。
SLPAK标志位指示MSCAN08是否处于睡眠模式,SLPAK =1,表示MSCAN08处于内部睡眠模式;SLPAK =0,不在内部睡眠模式。
SFTRES —Soft Reset:软复位。
SFTRES =1,MSCAN08处于软复位状态;SFTRES =0,MCAN08处于正常运行状态。
当SFTRES被置为1时,MSCAN08立即进入软复位状态。
此时,MSCAN08所有正在进行的收发操作都被中止,且不再与CAN总线保持同步。
只有在软复位状态下,才能对寄存器MCR1、BTR0、BTR1、IDAC、IDAR0-IDAR3、IDMR0-IDMR3进行写操作。
当该位清0时,MSCAN08将在11个隐性位后与总线保持同步。
(2)MSCAN08模式控制寄存器1 (Module Control Register 1,CMCR1)模式控制寄存器1定义了MSCAN08模块的时钟源、唤醒模式及工作方式。
地址:$0501LOOPB —Loop Back Self-Test Mode:回环自测模式位。
LOOPB =1,激活回环自测模式;LOOPB =0,正常运行模式。
当处于回环自测模式时,CAN RX引脚被忽略,CAN TX引脚输出隐性值,MSCAN08将自己发送的报文当成是从远程节点上发送过来的报文进行接收,并产生发送和接收中断。
在MC9RS08KA8上实现可编程数据存储1 绪论对于低端产品的市场来说,MC9RS08KA8(RS08系列)微控制器是飞思卡尔的通用8位器件。
RS08KA器件经过特定的工艺使得应用更有效率、更好的性价比,这种应用需要一个小的存储容量。
它继承了S08大部分的核心结构和外围设备,除了由于廉价简单的核心设计的本性而只有有限的性能。
二者的一个重要区别是RS08KA有一个上电芯片闪存。
它没有页擦除模式或关联的内装电荷泵电路去产生疏忽的flash的重编程序所需的高电压,这使得RS08很大程度上不同于传统的应用于S08系列flash重编程序设计方法。
如果外部有个12V电压,它依然可能去重编部分上电芯片flash内容。
如果有小量的数据需要用一滚动存储器机制被置一一次或有限多次,这种方法是可行的。
2 基于RS08的FLASH设计这章是关于RS08 flash功能寄存器和说明书以及怎样编写flash存储程序。
2.1 FLASH程序设计RS08 flash存储器的编程是在一行的基础上,这一行由64个连续的字节组成,这些连续字节的起始地址是$3X00、$3X40、$3X80或$3XC0。
一个具体的程序必须要严格的按照flash存储器的一个行来编写。
图2.1是编写flash存储器程序的流程图。
当flash 阵列被加高电压时,flash存储器将会较常时间的接收编写程序。
从flash中输出可能会造成严重错误,在静态存储器中执行命令,然后编写flash存储器程序代码。
图2.1 Flash程序流程图2.2 FLASH的规约Flash功能块的规约必须对flash的编程和擦除操作仔细考虑,比如程序的电压和程序的同步技术。
表2.1列出了MC9RS08KA8有关flash功能块和操作的规约,一个具体的RS08 MCU更多信息的数据表。
表2.1 FLASH的规约2.3 外部程序电压控制外部程序电压必须被控制着在目标微控制器上应用或去掉,可以用一个程序控制或手工控制。