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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。
飞思卡尔半导体文件编号：AN3380 应用笔记第0版，12/2006©Freescale Semiconductor，Inc., 2007. All rights reserved. General Business Information加速度传感器高亮度LED刹车灯作者：Matt Ruff and Wolfgang BihlmayrAutomotive Systems EngineeringAustin, Texas and Munich,Germany加速度传感器高亮度LED 刹车灯的应用是针对摩托车驾驶人员的安全性所设计的。
从理论上讲，它可用于任何机动车辆，尤其适用于两轮车的驾驶员。
在交通中摩托车驾驶人员很难被看到，特别是在加速和减速比汽车快的时候更甚。
这些组合因素增加了摩托车驾驶人员受伤和致命的几率。
g-传感器刹车灯提供了与机动车辆减速度成正比的高强度可变光强的光输出，从而为摩托车后面的驾驶员提供有价值的信息。
刹车灯使用封装在一起的MMA7260Q 三轴向、低g加速计，以及高度集成的飞思卡尔MM908E625系统；该封装器件中还有HC908EY16 微型控制器和完全自我保护且智能的模拟电路。
HC908EY16读取来自加速计三个轴向的加速和减速数据，并控制系统和驱动8个高亮度LED。
目录1 系统基本说明. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . 21.1 系统主要特点 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21.2 系统结构图. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21.3 系统的基本状态. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 加速计: 系统的核心 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . 52.1 使用 MMA7260Q测量减速度. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52.2 采集加速度/减速度数据. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . 62.3 振动和噪声管理. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83 驱动高亮度LED. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . 103.1 带有 MM908E625的基本HBLED半桥通道驱动. . . . . . . . . . .. 103.2 附加的LED控制电路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124 附加的系统特征 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. .. . . . .. .. .. . . . . . . . 125 软件设计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. .. . . . . . .. . . . . . . . . . . 135.1 软件状态机. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . .. . . . . .. . . . . . . . . 135.2 加速计的初始化和校准. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . 146 展望. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . .. . . . . . . . . . . . . . . 157 参考文献. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . 168 电路图. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . .. . . . . . . . . . . . . . 17 8.1 材料清单 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . .. . . . . . . . . . . . . 18系统基本说明加速度传感器高亮度 LED 刹车灯, 第0版2General Business Information飞思卡尔半导体1 系统基本说明1.1系统主要特点加速度传感器刹车灯是一种亮度输出正比于机动车辆减速度的刹车灯。
飞思卡尔智能车摄像头组新⼿指南（5）--让车跑起来篇舵机、电机控制策略让车跑起来彭岸辉控制器设置了快速的控制周期，在每个运算周期内，控制器即时地得到智能车车速以及传感器采样来的道路信号，经过控制算法的计算后，控制单元输出相应的前轮控制转⾓以及电机占空⽐的值，其输出值再经过函数映射关系转换为 PWM 脉宽信号传⾄前轮舵机以及驱动电机，从⽽实现⼀个周期的控制。
由于摄像头的信号是具有周期性的，可以直接采⽤摄像头采集⼀幅图像的周期作为控制周期。
舵机控制采⽤ PD 控制，控制跟随性较好，P可以及时对赛道的变化作出反应，当然舵机的 P 项值也是跟随赛道情况变化的，直道和较⼩的弯道时控制较弱，90 度弯道或 270 度⼤弯道控制量较强，D有预测道路类型的作⽤，也就是能使舵机提前打⾓。
电机控制采⽤ PID 控制，可以减⼩动态误差并且跟随性能较好。
当然也可以使⽤其他控制，很多⼈舵机采⽤P控制，电机采⽤PD或PI控制。
对⽐他们的优缺点⾃⼰选择适合⾃⼰⼩车的PID。
这⾥不进⾏深⼊讲解。
前⾯的⼯作完成后懂得基本的图像处理算法就差不多可以使⼩车跑起来了！要使⼩车跑起来其实不难的，很多初学者最希望的就是看⾃⼰的车跑起来，因为当初我也是这样的，很理解师弟师妹们此刻的想法！最基本的图像处理算法就是：图像中间往两边搜索⿊线注意：初学者在初学时不知道偏差是怎样计算的。
这⾥就提⼀下：偏差就是计算出的中线即图中赛道中的⿊线与摄像头所看到的中线即图中赛道中的竖直红线（例如采集到的图像是100列的，那么摄像头看到的中线就是50）做差得到的值就是偏差。
它表⽰车当前位置与期望位置的偏离程度。
再看个图吧：⽤两⾏来说明，其他的⼀样。
第⼀⾏左边坐标（0,1）右边坐标（0,99），得出的中线就是（0,50），那么50所在的那⼀列就是摄像头所看到的中线（就是图中竖直的红线）。
这⾥再提⼀下，很多⼈提出中线后发现上位机上或LCD上没显⽰出中线，其实显⽰出中线很简单的：根据RGB，⼀个像素点的像素值为255时显⽰出来的是⽩⾊，像素值为0时显⽰出来的是⿊⾊。
传感器的选择注意事项在进行传感器的选择时，需要考虑以下几个注意事项：1.应用需求：首先要明确传感器的应用需求，确定需要测量的参数、测量范围以及测量精度等。
不同的应用场景可能需要不同类型的传感器，因此要确保选取的传感器能够满足应用需求。
2.传感器类型：传感器可以分为许多不同的类型，例如温度传感器、压力传感器、加速度传感器等。
选择合适的传感器类型取决于需要测量的物理量。
有时，一个应用场景可能需要多个传感器以测量多个参数。
3.传感器特性：传感器的特性包括灵敏度、响应时间、线性度、稳定性等。
这些特性会直接影响到传感器的性能和可靠性。
因此，在选择传感器时需要考虑这些特性，并根据需求确定合理的要求。
4.传感器输出：传感器的输出可以分为模拟输出和数字输出两种形式。
模拟输出一般需要转换成数字信号进行处理，而数字输出可以直接连接到数字系统中。
根据应用需求和系统结构，选择合适的传感器输出形式。
5.传感器接口：传感器的接口通常包括模拟接口（如电压输出或电流输出）和数字接口（如I2C、SPI等）。
选择合适的传感器接口取决于系统的硬件平台和应用需求。
6.传感器价格：传感器的价格也是一个需要考虑的因素。
不同类型和不同品牌的传感器价格差异很大。
选择传感器时需要根据预算和应用需求，权衡价格和性能之间的关系。
7.传感器可靠性：传感器的可靠性特性包括寿命、工作温度范围、抗干扰性等。
这些特性会直接影响到传感器的稳定性和使用寿命。
因此，在选择传感器时要注意其可靠性特性。
8.供应商信誉：选择一个可靠的供应商也是至关重要的。
一个有良好信誉的供应商通常能提供优质的产品和良好的售后服务，能够为使用者提供技术支持和解决问题的帮助。
在进行传感器选择时，上述注意事项应该综合考虑，根据应用需要和预算情况，选择最适合的传感器。
此外，定期维护和校准传感器也是保持传感器性能和可靠性的重要方式。
1、定时器IC/OC功能选择寄存器TIOSIOS[7..0]IC/OC功能选择通道0 相应通道选择为输入捕捉(IC)1 相应通道选择为输出比较(OC)2、定时器比较强制寄存器 CFORCFOC[7..0]设置该寄存器某个FOCn位为1将导致在相应通道上立即产生一个输出比较动作，在初始化输出通道时候非常有用。
【说明】这个状态和正常状态下输出比较发生后，标志位未被置位后的情况相同。
3、输出比较7屏蔽寄存器 OC7MOC7M[7..0]OC7(即通道7的输出比较)具有特殊地位，它匹配时可以直接改变PT7个输出引脚的状态，并覆盖各个引脚原来的匹配动作结果，寄存器OC7M决定哪些通道将处于OC7的管理之下。
OC7M中的各位与PORTT口寄存器的各位一一对应。
当通过TIOS将某个通道设定为输出比较时，将OC7M中的相应位置1，对应的引脚就是输出状态，与DDR中的对应位的状态无关，但OC7Mn并不改变DDR相应位的状态。
【说明】OC7M具有更高的优先级，它优于通过TCTL1和TCTL2寄存器中的OMn和OLn设定的引脚动作，若OC7M中某个位置1，就会阻止相应引脚上由OM和OL设定的动作。
4、输出比较7数据寄存器 OC7DOC7D[7..0]OC7M对于其他OC输出引脚的管理限于将某个二进制值送到对应引脚，这个值保存在寄存器OC7D中的对应位中。
当OC7匹配成功后，若某个OC7Mn=1，则内部逻辑将OC7Dn送到对应引脚。
OC7D中的各位与PORTT口寄存器的各位一一对应。
当通道7比较成功时，如果OC7M中的某个位为1，OC7D中的对应位将被输出到PORTT的对应引脚。
【总结】通道7的输出比较(OC7)具有特殊的位置，在OC7Mn和OC7Dn两个寄存器设置以后，OC7成功输出后将会引起一系列的动作。
比如：OC7M0=1，则通道0处在OC7的管理下，在OC7成功后，系统会将OC7D0的逻辑数据(仅限0或者1)反应在PT0端口上。
传感器的选择注意事项传感器是将实际物理量转换为可测量的电信号的装置，广泛应用于工业自动化、环境监测、智能家居等领域。
选择适合的传感器非常重要，以下是一些选择传感器的注意事项。
1.测量范围：传感器的测量范围应能够覆盖所需测量的物理量范围。
如果超出了传感器的测量范围，就无法测量准确的结果。
2.精确度：传感器的精确度是指其输出值与实际值之间的偏差。
通常以百分比、百分比以及误差值等形式表示。
选择传感器时要考虑准确度要求，精确度越高，测量结果越准确。
3.灵敏度：传感器的灵敏度是指其输出值对物理量变化的响应程度。
灵敏度越高，传感器对环境变化的响应越快。
4.响应时间：传感器的响应时间是指传感器从接受到物理量变化到输出信号稳定所需的时间。
在一些应用中，如高速测量或控制系统中，响应时间非常重要。
5.电源要求：传感器通常需要电源供电，选择传感器时要考虑可用的电源类型和电源电压范围。
有些应用中还需要考虑电池寿命等电源管理问题。
6.环境适应能力：传感器应能适应各种环境条件，如温度、湿度、压力等。
有些应用中，传感器会暴露在恶劣的环境中，如高温、高湿度、腐蚀等，传感器应具备相应的抗干扰能力。
7.可靠性：选择传感器时要考虑其可靠性和寿命。
传感器应具有良好的稳定性和长期工作的可靠性，避免频繁维修和更换。
8.成本：传感器的成本也是选择的重要考虑因素之一、不同类型的传感器价格差异较大，根据实际需求和预算进行选择。
9.可编程性和通信接口：一些应用需要传感器具备可编程性和通信接口，以满足不同的需求，如数据采集和远程监控。
10.校准和维护：传感器在使用过程中可能会出现漂移或失效的情况，需要定期校准和维护。
选择传感器时要考虑校准和维护的便利性。
总之，选择合适的传感器需要综合考虑测量范围、精确度、灵敏度、响应时间、电源要求、环境适应能力、可靠性、成本、可编程性和通信接口以及校准和维护等因素。
根据具体的应用需求和预算，选择最合适的传感器可以确保测量结果的准确性和稳定性。
飞思卡尔智能车各模块原理及元器件在准备比赛的过程中，我们小组成员经过分析讨论，对智能车各模块的元器件使用方面做如下说明：1、传感器模块：路径识别模块是智能车系统的关键模块之一，目前能够用于智能车辆路径识别的传感器主要有光电传感器和CCD/CMOS传感器。
光电传感器寻迹方案的优点是电路简单、信号处理速度快，但是其前瞻距离有限；CCD 摄像头寻迹方案的优点则是可以更远更早地感知赛道的变化，但是信号处理却比较复杂，如何对摄像头记录的图像进行处理和识别，加快处理速度是摄像头方案的难点之一。
在比较了两种传感器优劣之后，考虑到CCD传感器图像处理的困难后，决定选用应用广泛的光电传感器，相信通过选用大前瞻的光电传感器，加之精简的程序控制和较快的信息处理速度，光电传感器还是可以极好的控制效果的，我们使用11个TK-20型号的光电传感器。
2、驱动模块：驱动电路的性能很大程度上影响整个系统的工作性能。
电机驱动电路可以用MC33886驱动芯片或者用MOS管搭建H桥驱动电路。
MC33886体积小巧，使用简单，但由于是贴片的封装，散热面积比较小，长时间大电流工作时，温升较高，如果长时间工作必须外加散热器，而且MC33886的工作内阻比较大，又有高温保护回路，使用不方便。
采用MOS管构成的H桥电路，控制直流电机紧急制动。
用单片机控制MOS管使之工作在占空比可调的开关状态，精确调整电动机转速。
这种电路由于MOS管工作在饱和截止状态，而且还可以选择内阻很小的MOS管，所以效率可以非常高，并且H桥电路可以快速实现转速和方向控制。
MOS管开关速度高，所以非常适合采用PWM调制技术。
所以我们选择了用MOS管搭建H桥驱动电路。
3、电源模块：比赛使用智能车竞赛统一配发的标准车模用7.2V 供电，而单片机系统、路径识别的光电传感器、光电码编码器等均需要5V电源，伺服电机工作电压范围4V到6V（为提高伺服电机响应速度，采用7.2V 供电），直流电机可以使用7.2V 蓄电池直接供电，我们采用的电源有串联型线性稳压电源（LM2940、7805等）和开关型稳压电源（LM2596）两大类。
传感器型号及选择概述本文档旨在提供有关传感器型号选择的基本指导，以帮助读者在设计和开发过程中选择适合其应用需求的传感器。
传感器选择的基本原则在选择传感器型号时，应考虑以下几个基本原则：1. 应用需求：了解应用的具体需求，包括测量物理量的种类、范围和准确度要求等。
这有助于缩小选择范围并找到最合适的传感器型号。
2. 传感器性能：评估传感器的性能参数，如灵敏度、分辨率、响应时间等。
这些参数将直接影响到传感器在实际应用中的准确度和可靠性。
3. 可用技术：了解不同传感器技术的特点和优势，例如光学传感器、压力传感器、温度传感器等。
选择符合应用需求的合适技术将有助于提高系统性能。
4. 成本考虑：考虑传感器的成本，包括购买成本、维护成本和更换成本等。
寻找性价比高的传感器型号可以帮助控制项目预算。
传感器型号选择的步骤选定了基本原则后，可以按照以下步骤进行传感器型号的选择：1. 确定测量物理量：确定需要测量的具体物理量，例如温度、压力、光照等。
2. 确定测量范围：根据应用需求确定物理量的测量范围。
这将有助于选择合适的传感器型号。
3. 评估传感器性能参数：根据测量需求，比较不同传感器的性能参数，如灵敏度、分辨率、精度等。
这可以通过参考传感器厂商的技术规格表或相关文献来获取信息。
4. 考虑环境因素：评估传感器将操作的环境因素，例如温度、湿度、电磁干扰等。
确保所选择的传感器型号在实际环境中能够正常工作。
5. 比较成本和可靠性：比较不同传感器型号的成本和可靠性。
这包括购买成本、维护成本以及传感器的寿命等方面。
6. 选择合适的传感器型号：综合考虑上述因素，选择合适的传感器型号，并确保它满足应用需求。
结论传感器型号的选择应基于应用的需求、传感器性能、可用技术和成本考虑等因素。
按照上述步骤进行选择将有助于找到最合适的传感器型号，并确保系统能够达到预期的性能和准确度要求。
希望本文档能够对读者在传感器选择方面提供帮助和指导。
飞思卡尔智能车摄像头组入门指南摄像头摄像头的组成主要分为三部分：镜头、含传感器的处理芯片、外围电路板。
镜头主要就是一个凸透镜，透镜焦距越小越广角，同时桶形失真越严重；焦距越大，视角越窄，透镜越接近理想的“薄透镜”则可忽略桶形失真。
处理芯片将传感器上的电压信号按照已定义的协议输出。
外围电路主要提供电源、稳压、时钟等功能。
摄像头按照信号类型可分为模拟摄像头、数字摄像头两种。
由于单片机普通IO口只能读取数字信号，故对于模拟摄像头要设计模数转换（ATD）。
数字摄像头数据可以直接进单片机。
用模拟摄像头的缺点是要自己设计模数转换电路，同步信号分离电路。
优点是可以自行加入硬件二值化电路，即对某一个像素点只用1、0来表示黑、白。
摄像头按照传感器，可分为CCD、CMOS。
CCD成像质量好，贵。
CMOS 成像质量略差，便宜。
摄像头的选取从尽快实现，缩短开发时间的方面考虑，应购买数字摄像头。
典型的型号是OV7620（该型号是指处理芯片的型号）。
OV7620是CMOS数字摄像头，采用PAL制式，默认隔行扫描，默认YUV颜色空间输出（详见后文）。
长远考虑，应选取CCD模拟摄像头。
一来可以避免高速状态下的运动模糊，二来可以自行设计硬件二值化电路，FIFO电路等，大大降低CPU 运算压力。
摄像头信号协议介绍每秒超过24帧的连续图片即可形成动态的视频。
考虑到我国采用50Hz交流电，为了实现方便，摄像头被设计为每秒25帧，每帧耗时两个周期。
还是为了实现方便，每一帧图片被分为两半，每半帧耗时一个周期。
半帧的划分方式为：奇数行和偶数行各组成半帧。
即通常的电视机，每20ms奇数行的信息刷新一次，接下来20ms偶数行刷新一次，再20ms奇数行刷新一次……。
欧美采用60Hz交流电，摄像头每16.6ms刷新一次，被称为PAL制式。
摄像头拍摄的一帧画面被称为“一场”（field），一场又分为“奇场”和“偶场”，各称“半场”，合称“全场”。
像这样分奇偶场分别刷新的扫描方式被称作“隔行扫描”（interlace），某些摄像头支持“逐行扫描”（progressive），其意自见。
