MC9S12DGl28单片机
飞思卡尔MC9S12G系列详解
飞思卡尔MC9S12G系列详解
飞思卡尔MC9S12G系列详解
电子发烧友网：随着驾驶员对车内舒适度和便利性的要求在提高，汽车车身电子产品在保持具有竞争力价格的同时，还需要继续提供性能更高的半导体。
飞思卡尔半导体目前开始扩大现已普及的16位S12微控制器（MCU）系列，以优化大量对成本敏感的汽车车身电子应用。
先进的S12G 器件设计针对应用需求，提供灵活的内存、封装和成本选项。
MC9S12G系列是一个专注于低功耗、高性能、低引脚数量的高效汽车级16位微控制器产品。
这个系列是桥连8位高端微机和16位高性能微机，像MC9S12XS系列。
本文将详细介绍关于飞思卡尔MC9S12系列的芯片简介、MC9S12单片机最小系统硬件设计、典型程序应用、飞思卡尔XS128和G128两种单片机的主要区别等进行阐述。
飞思卡尔MC9S12G系列单片机中文简介
1.1介绍
MC9S12G系列是一个专注于低功耗、高性能、低引脚数量的高效汽车级16位微控制器产品。
这个系列是桥连8位高端微机和16位高性能微机，像MC9S12XS系列。
MC9S12G系列是为了满足通用汽车CAN或
LIN/J2602通信应用。
这些应用的典型例子包括body controllers，occupant。
MC9S12系列单片机的学习与应用
• Memory – 128K Flash EEPROM – 2K byte EEPROM – 8K byte RAM
MC9S12DG256
《单片机嵌入式应用在线开发方法》教材
RTOS 教材
CPU12 Reference Book
9S12 Documentation
Device User Guide MC9S12DP128 Device User Guide HCS12 V1.5 Core User Guide Block User Guides PIM_9DP128 Block User Guide (Port Integrate Module) FTS128K Block User Guide (Flach) EETS2K Block User Guide (EEPROM) CRG Block User Guide (Clock Reset Generator) ECT_16B8C Block User Guide (Enhanced Capture Timer) ATD_10B16C Block User Guide (A/D) SCI Block User Guide SPI Block User Guide PWM_8B8C Block User Guide Inter-Integrated Circuit(IIC)Block Guide MSCAN Block User Guide VREG Block User Guide (Voltage Regulator) BYTE FLIGHT Block Guide
Source Files for HCS12 C Program
MCU Memory Map
MCU Memory Map Header File Macro Definition Header File Function & Variable Declaration Header File Startup File
飞思卡尔单片机mc9s12dg128的pwm参考程序
飞思卡尔单片机mc9s12dg128的pwm参考程序demon*********************************************************pwme=0x22;//通道01,45使能pwmpol=0x22；//通道01和45输出波形的起始极性为1pwmctl=0x50//通道01,45级联pwmclk=0x02;//通道01选择sa为时钟源pwmsla=0x04；//通道01时钟SA为3MHz（24/（2*4））pwmper01=60000//设置通道01的输出频率（50Hz）pwmper45=12000//设置通道45的输出频率（2KHz）}/***********************************************************pwm输出函数bydemon2021-5-12*程序描述；从输入参数到转向机和电机输出相应的PWM*参数：转向机方向：3300-5700转速：0-12000*********************************************************/voidpwm(intspeed,int direction)//pwm{pwm_uu初始（）；if(direction<3300)direction=3300;if(direction>5700)direction=5700;pwmdty01=dir ection;如果（速度>12000）速度=12000；pwmdty45=速度；}飞思卡尔单片机mc9s12dg128的io口初始化参检查程序demonportb=porta；}enableinterrupts;对于（；；）{}/*永远等待*//*pleasemakesurethatyouneverleavethisfunction*/}飞思卡尔MCU MC9S12DG128 ad初始化参考程序voidad(void){wordt0=0；wordt1=0；wordt2=0；wordt3=0；wordt4=0；wordt5=0；wordt6=0；wordt7=0；while(atd0stat0_scf){t0=atd0dr0；ad00=(byte)(t0>>8);//高8位移到低8位且高8位为0t1=atd0dr1；ad01=(byte)(t1>>8);t2=atd0dr2；ad02=(byte)(t2>>8);t3=atd0dr3；ad03=(byte)(t3>>8);t4=atd0dr4；ad04=(byte)(t4>>8);t5=atd0dr5；ad05=(byte)(t5>>8);t6=atd0dr6；ad06=(byte)(t6>>8);t7=atd0dr7；ad07=(byte)(t7>>8);}。
飞思卡尔单片机 MC9S12 单片机应用系统开发平台下实时操作
计算机方向嵌入式计算机应用正在计算机领域迅速崛起，虽然该技术还不很成熟，但是它 的应用已经深入到社会各个领域，像办公自动化、民用消费品、计算机外设、机器人和武 器系统等等。
嵌入式系统，属于电子系统，包括微处理器或微控制器，嵌入式系统不是一般的计算 机，是隐藏或嵌入在各种系统中的计算机。主要用于控制领域，兼顾数据处理。而微控制 器即 MCU，MCU 的基本含义，在一片芯片上集成了中央处理单元(cpu)、存储器(RAM/ROM 等)、 定时器/计数器及多种输入\输出(I/O)接口的比较完整的数字处理系统。
全国大学生智能车竞赛与飞思卡尔S12单片机(2)
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鬻鬻全国大学生智能车竞赛与飞思卡尔Ｓ１２单片机■飞思卡尔半导体公司又值盛夏，一年一度的全国大学生智能车竞赛暨第二届“飞思卡尔”杯全国大学生智能车竞赛正在全国紧锣密鼓地开展。
在去年全国范围５９所大学１１２支参赛队伍的基础上，今年的大赛规模更扩大到全国近２００所大学，参赛队伍超过３００个。
７月份在全国的五个赛区展开的预赛比赛异常激烈，各个赛区的优胜队伍将于８月底在上海交大赛场进行总决赛的角逐。
全国大学生智能汽车竞赛是教育部为了加强大学生实践、创新能力和团队精神的培养而设立的大学生设计竞赛。
朝气蓬勃的青年学生是未来汽车电子行业发展的希望，培养顶尖的创新人才，需要各级教育部门及汽车相关行业的参与配合。
这一具有积极意义的赛事从启动以来，获得全国范围内具有控制科学与工程学科博士授予点的高校，以及包括港澳在内的有关高校大学生的积极响应。
来自全国高校的参赛人员参加了飞思卡尔Ｓ１２微控制器应用短期强化培训课程，并组队进行自主设计、制作及调试，通过进行校内比赛选出最强的队伍代表学校参加全国比赛。
飞思卡尔是汽车电子半导体器件市场领先的供应商，其在８位、１６位及３２位汽车微控制器的市场占有重要地位。
飞思卡尔的Ｓ１２是一个非常成功的芯片系列，在全球以及中国范围内被广泛应用于各种汽车电子应用中。
例如引擎管理、安全气囊、车身电子、汽车网络和资讯娱乐等。
本次大学生智能车设计竞赛，参赛者即在所提供的以ＭＣ９ｓ１２ＤＧｌ２８单片机为主控芯片的模型车体的基础上进行设计，制作出具有自主道路识别能力的智能汽车。
为汽车竞赛而设计的Ｓ１２平台飞思卡尔Ｓ１２系列具有１６位解决方案的固有优势，如代码简短高效、功耗低、体积小巧、购买和开发成本低、可以升级到５０ＭＨｚ，同时能够达到通常只有３２位控制器才能达到的性能水平。
而这些显著优点来源于增强ＣＰＵ，以及与ＸＧＡＴＥ协同处理器的结合。
Ｓ１２是一个广泛应用在汽车上的芯片系列，它被全球领先的汽车生产商采用，并具有为中国市场度身定造的相宜价格和性能。
S9S12G128单片机
MC9S12G是经过优化的面向汽车行业的低成本、高性能、低引脚数的16位MCU产品系列。MC9S12G系列适合需要CAN或LIN/SAEJ2602通信的通用汽车电子应用。首矽致芯科技经过多年实践证明和反复实验验证已成功完成S9S12G128单片机逆向工程。MC9S12G具有16位MCU的所有优点和高效性能，同时保持了用户在飞思卡尔现有的8位和16位MCU系列中享受的低成本、低功耗、卓越的EMC性能和代码效率等优势。
1MHz内部振荡器
片上稳压器提供输入电源和内部电压
目标应用
汽车电子
暖通空调(HVAC)
照明
车门、车窗升降及座椅控制
执行器
遥控无钥匙开关(RKE)
乘客检测
中央网关/车内网络
工业
暖通空调构建与控制系统
特性
S12CPU内核，25MHz总线
带有ECC功能的128KB片上闪存
带ECC的高达4KB的EEPROM
高达11KB片上SRAM
一个可多重扩展的控制器区域网络(MSCAN)模块
支持CAN协议2.0A/B
高达3个串(SPI)模块
为模数转换(ADC)提供精确的固定参考电压
基于摄像头寻迹的智能电动车的设计
收稿日期；２００８一０８—２８ 基金项目：青岛大学青年科研基金资助（ＱＤＤＸ一０６—６９） 《机械与电子｝２００９（２）
的工程应用价值。在本系统中，通过对智能车的车 速和转向进行控制，使小车能够在白色背景的场地 上，沿着黑色带状的引导线行驶。
１ 系统总体方案
系统以飞思卡尔公司的１６位单片机 ＭＣ９Ｓ１２ＤＧｌ２８Ｂ作为控制单元，主要由电源管理模 块、检测模块、控制模块和动力驱动模块构成。其中 检测模块包括路径识别单元和速度检测单元；而动 力驱动模块则包括电机驱动单元和转向舵机控制单 元。系统的结构框图如图１所示。
《机械与电子｝２００９（２）
图５主程序流程
出某列的上边缘，则在该位置附近寻找下一列的上 边缘，“跟踪”边缘检测算法始终跟踪在每列上边缘 的附近，去寻找下一列的上边缘。这样就大大减少 了系统采样的时间，提高了运动执行效率。 ３．２速度ＰＩＤ控制算法
通过旋转编码器可以实现智能车的速度采样， 通过计算能够得到小车当前的运动速度，进行闭环 ＰＩＤ速度控制，通过速度反馈可以快速、有效的调节 ＰＷＭ的占空比，使小车迅速跟踪目标速度。根据 路径识别的特点，如果当前路径为直道，则需要加 速；若是弯道，则需要降速，而且根据不同的弯道路 况，速度控制也是有所区别。为了尽量提高车速，采 用直道上设置最高目标速度，接近弯道开始减速，转 入弯道就将车速调整到过弯极限速度，如果高速人 弯则需要电机反转制动进行刹车，在将要出弯时提 前加速，保证电机转速是一个渐变过程。系统利用 测速模块反馈的当前速度值，通过增量式ＰＩＤ算法 进行调节，从而控制直流电机能对当前路径进行快 速寻迹。增量式ＰＩＤ的算式为：
MC9S12系列及MC9S12X系列单片机解密
MC9S12系列及MC9S12X系列单片机解密致芯科技解密中心面向国内外客户提供MC9RS08系列单片机解密、MC9S12及MC9S12X系列单片机解密、MC68HC12系列单片机解密，对飞思卡尔芯片程序提取服务，我们依靠坚硬的技术为后盾，以最低的价格竭诚为您服务，以下是我们目前已经成功完成的单片机解密部分型号列表，更多可解密单片机型号不断更新中，如果您有MC9S12 系列芯片解密需求，欢迎来电来访咨询。
MC9S12系列芯片解密：MC9S12A系列单片机解密：MC9S12A32, MC9S12A64, MC9S12A128, MC9S12A256, MC9S12A512；MC9S12B系列单片机解密：MC9S12B32, MC9S12B64, MC9S12B96, MC9S12B128, MC9S12B256；MC9S12C系列单片机解密：MC9S12C32, MC9S12C64, MC9S12C96, MC9S12C128；MC9S12D系列单片机解密：MC9S12D32, MC9S12D64, MC9S12D96, MC9S12DB64, MC9S12DB128, MC9S12DG128, MC9S12DG256, MC9S12DJ64, MC9S12DJ128, MC9S12DJ256,MC9S12DP512, MC9S12DT128, MC9S12DT256, MC9S12DT512, MC9S12DE32, MC9S12DE64, MC9S12DE128；MC9S12E系列单片机解密：MC9S12GC系列单片机解密：MC9S12GC16, MC9S12GC32, MC9S12GC64, MC9S12GC96, MC9S12GC128；MC9S12H系列单片机解密：MC9S12H128, MC9S12H256；MC9S12HZ系列单片机解密：MC9S12HZ256, MC9S12HZ128, MC9S12HZ64；MC9S12K系列单片机解密：MC9S12KC128, MC9S12KG128, MC9S12KG256, MC9S12KT256, MC9S12KT256；MC9S12XB系列单片机解密：MC9S12XB128；MC9S12XD系列单片机解密：MC9S12XD64, MC9S12XD128, MC9S12XD256, MC9S12XD256, MC9S12XD384；MC9S12XE系列单片机解密：MC9S12XEG128, MC9S12XEP100, MC9S12XEP768, MC9S12XEQ384, MC9S12XEQ512, MC9S12XET256, MC9S12XDG128, MC9S12XDG256, MC9S12XDP512, MC9S12XDT256, MC9S12XDT512；MC9S12XF系列单片机解密：MC9S12XF512；MC9S12XHZ系列单片机解密：MC9S12XHZ256, MC9S12XHZ512；MC9S12XS系列单片机解密：MC9S12XS64, MC9S12XS128, MC9S12XS25；MC9S12NE系列单片机解密：MC9S12NE64；MC9S12P系列单片机解密：MC9S12P32, MC9S12P64, MC9S12P96, MC9S12P128；MC9S12Q系列单片机解密：MC9S12Q64, MC9S12Q96, MC9S12Q128；MC9S12UF系列单片机解密：MC9S12UF32；MC9S12XA系列单片机解密：MC9S12XA256, MC9S12XA512；。
飞思卡尔单片机简介
2.2 HCS12X系列单片机概述
S12X系列单片机的最大特点是增加了一个并行处理的 外围协处理器XGATE模块，它是一个独立于主处理器 （S12XD）的可编程RISC 内核。XGATE可作为一个高效 的DMA 控制器使用，能够自主地实现外设与RAM 之间的 高速数据传输，并在数据传送过程中灵活进行数据处理； XGATE也可作为一个单独的算法单元完成运算功能，如 通信协议的实现；XGATE 还可作为虚拟外设使用，如使 用通用I/O口模拟串行通信口功能，或对简单的外设通过 软件包装实现功能强大的个性化外设功能等。集成 XGATE的目的就是在日益复杂的嵌入式系统中，减轻 S12XD主处理器的负担，以增强系统的数据吞吐能力和应 用功能设计的灵活性。
列单片机（也称为MCU），该系列是 HCS12系列的增强型产品，基于S12 CPU 内核，可以达到25 MHz的HCS12的2～5倍 的性能。S12X系列增加了172条指令，可 以执行32位运算，总线频率最高可达40 MHz，并且改进了中断处理能力。
2.2 HCS12X系列单片机概述
S12X系列单片机采用复杂指令集计算 机（CISC）架构，集成了中断控制器，具 有丰富的寻址方式。中断有7个优先级，并 且内核支持优先级的的调度，最多可以有 117个中断源。
2.2 HCS12X系列单片机概述
2.2.3 XGATE的基本特性
（3）XGATE访问空间
S12X的全局存储空间共有8 MB， XGATE可以访问其中片内的64 KB空间。 这64 KB空间包括2 KB的片上外设寄存 器，30 KB的片上闪存和最大32 KB 的 片内RAM。注意XGATE不能访问 EEPROM 空间或片外资源。XGATE的 访问空间完全限制在主处理器内部访问 空间范围内。地址仲裁的规则是主处理 器的优先级总高于XGATE，如图所示。
基于MC9S12DGl28单片机的迷宫机器人设计
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MC9S12XS128单片机简介(综合)
MC9S12XS128 单片机简介1、HCS12X 系列单片机简介Freescale 公司的16 位单片机主要分为HC12 、HCS12、HCS12X 三个系列。
HC12核心是16 位高速CPU12 核，总线速度8MHZ；HCS12 系列单片机以速度更快的CPU12 核为核心，简称S12 系列，典型的S12 总线速度可以达到25MHZ。
HCS12X 系列单片机是Freescale 公司于2005 年推出的HCS12 系列增强型产品，基于S12 CPU 核，可以达到25MHz 的HCS12 的2-5 倍性能。
总线频率最高可达40 MHz。
S12X 系列单片机目前又有几个子系列：MC9S12XA 系列、MC9S12XB 系列、MC9S12XD 系列、MC9S12XE 系列、MC9S12XF系列、MC9S12XH 系列和MC9S12XS 系列。
MC9S12XS128 就是S12X 系列中的一个成员。
2、MC9S12XS128 性能概述MC9S12XS128 是16 位单片机，由16 位中央处理单元（CPU12X）、128KB 程序Flash(P-lash)、8KB RAM、8KB 数据Flash(D-lash)组成片存储器。
主要功能模块包括：部存储器部 PLL 锁相环模块2 个异步串口通讯 SCI1 个串行外设接口 SPIMSCAN 模块1 个 8 通道输入/输出比较定时器模块 TIM周期中断定时器模块 PIT16 通道 A/D 转换模块 ADC1 个 8 通道脉冲宽度调制模块 PWM输入/输出数字 I/O 口3、输入/输出数字I/O 口MC9S12XS128 有3 种封装，分别为64 引脚、80 引脚、112 引脚封装。
其全名分别为MC9S12XS128MAE、MC9S12XS128MAA、MC9S12XS128MAL。
MC9S12XS 系列具有丰富的输入/输出端口资源，同时集成了多种功能模块，端口包括PORTA、PORTB、PORTE、PORTK、PORTT、PORTS、PORTM、PORTP、PORTH、PORTJ 和PORTAD 共11 个端口。
基于MC9S1 2XS1 28单片机智能寻迹小车的设计
基于MC9S1 2XS1 28单片机智能寻迹小车的设计作者：叶晓剑张晓力廉小亲来源：《科技创新导报》 2013年第14期叶晓剑张晓力廉小亲（北京工商大学计算机与信息工程学院北京 100048）摘?要：本文给出了智能小车寻迹系统的软硬件方案设计和开发流程。
采用飞思卡尔MC9S12XS128单片机作为智能小车控制芯片，设计了电源、电机驱动、激光传感器以及测速等模块，小车的速度、转向控制采用PID控制方法，测试结果表明，小车能够平稳实现寻迹功能。
关键词：智能寻迹电机驱动激光传感器 PID控制中图分类号：U26 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2013)05(b)-0080-02A Design of Intelligent Tracing Car Based on MC9S12XS128YE Xiaojian ZHANG Xiaoli LIAN Xiaoqin（School of Computer and Information Engineering, Beijing Technology and Business University, Beijing, 100048，China）Abstract：This paper describes a design of hardware and software of the intelligence tracking car. The system uses Freescale MC9S12XS128 MCU as the control unit. Besides, a series of modules are designed, such as the power circuit, motor driver circuit, laser sensors and speed detecting modules. We use PID control method to control the speed and direction which helps realize intelligence tracking steadily.Key words：intelligence tracking motor driver laser sensor PID control该文以飞思卡尔杯智能车大赛为研究背景，研究了智能寻迹小车的软硬件方案设计和开发流程。
飞思卡尔MC9S12G系列芯片之【看门狗】模块总结
飞思卡尔MC9S12G系列芯片之【看门狗】模块总结一、看门狗（监控芯片）1、为什么要使用看门狗？在由单片机构成的微型计算机系统中，由于单片机的工作常常会受到来自外界电磁场的干扰，造成各种寄存器和内存的数据混乱，会导致程序指针错误、不在程序区、取出错误的程序指令等，都会陷入死循环，程序的正常运行被打断，从而由单片机控制的系统无法继续正常工作，会造成整个系统的陷入停滞状态，发生不可预料的后果。
看门狗就是定期查看芯片内部的情况，一旦发生错误就向芯片发出重启信号的电路。
看门狗命令在程序的中断中拥有最高的优先级。
2、工作原理看门狗电路的应用，使单片机可以在无人状态下实现连续工作。
看门狗芯片和单片机的一个I/O引脚相连，该I/O引脚通过程序控制它定时地往看门狗的这个引脚上送入高电平（或低电平），这一程序语句是分散地放在单片机其他控制语句中间的，一旦单片机由于干扰造成程序跑飞后而陷入某一程序段进入死循环状态时，写看门狗引脚的程序便不能被执行，这个时候，看门狗电路就会由于得不到单片机送来的信号，便在它和单片机复位引脚相连的引脚上送出一个复位信号，使单片机发生复位，即程序从程序存储器的起始位置开始执行，这样便实现了单片机的自动复位。
看门狗，又叫watchdog timer，是一个定时器电路，一般有一个输入，叫喂狗（kicking the dog or service the dog），一个输出到MCU的RST端。
?MCU正常工作的时候，每隔一段时间输出一个信号到喂狗端，给WDT清零，如果超过规定的时间不喂狗（一般在程序跑飞时），WDT 定时超过，就会给出一个复位信号到MCU，使MCU复位，防止MCU 死机。
在系统运行以后也就启动了看门狗的计数器，看门狗就开始自动计数，如果到了一定的时间还不去清看门狗，那么看门狗计数器就会溢出从而引起看门狗中断，造成系统复位，所以在使用有看门狗的芯片时要注意清看门狗。
3、作用看门狗的作用就是防止程序发生死循环，或者说程序跑飞。
基于MC9S12DGl28单片机的快速位置伺服系统的设计
基于MC9S12DGl28单片机的快速位置伺服系统的设计O 引言本设计要求对某火炮的水平和高低角进行控制，达到快速位置伺服系统的要求。
而这个火炮角度控制系统首先要求有快速性，它的反应时间大于或等于12°／s；角度转动控制精度小于或等于1’，水平角转动范围从一120°～+120°，高低角转动范围从0°～+85°；最后系统要有很好的稳定性和动态性能。
由于位置伺服系统一般是以足够的位置控制精度、位置跟踪精度和足够快的跟踪速度作为它的主要控制目标，系统运行时要求能以一定的精度随时跟踪指令的变化。
所以对于这种快速位置伺服系统，要求整个系统各部分配合良好，其中的关键是控制器的选择，综合考虑高精度、抗干扰能力、灵活性、可靠性、实时性、性价比等各因素的情况下。
选择了Frees―cale公司的MC9Sl2DGl28B 作为控制器。
MC9Sl2DGl28B 芯片是一款16 位的单片机，功能强大，性能优越。
本文采用该型号的单片机保证了所设计系统的稳定可靠。
1 系统控制方案由于设计的角度伺服系统的负载比较大，而且相对于工业控制要求而言系统精度和快速性要求高，所以整个系统采用混合闭环的控制结构，所谓混合闭环的控制结构，就是系统内同时存在半闭环和闭环。
半闭环起到控制作用，而全闭环只用于稳态误差补偿，两者相结合可获得较高的位置控制精度和跟踪速度。
包括：MJX40―14型光电编码器、90LCX 一3 直流伺服电机、12A8 型PWM 直流伺服电机驱动器、单片机控制系统。
单片机控制系统由MC9Sl2DGl28B 单片机实现，使用Code Warrior for HCl2 V4．6 编译器，采用C 语言编程。
由于水平角和高低角的控制是一样的，而且共用一个单片机，以角度控制方框图(图1)来说明。
如图1 所示，系统的任务是使光电编码器测得的炮架转动角度θ2与给出的指令θ1相等。
当θ1≠θ2时，θ1一θ2的偏差信号在单片机里进行处理，放大后。
基于MC9S12DGl28单片机的智能寻迹车设计
书山有路勤为径；学海无涯苦作舟
基于MC9S12DGl28单片机的智能寻迹车设计
1 引言
智能汽车是汽车电子、人工智能、模式识别、自动控制、计算机、
机械多个学科领域的交叉综合的体现，具有重要的应用价值。
智能寻迹车
是基于飞思卡尔MC9S12DGl28单片机开发实现的，该系统采用CCD传感器
识别道路中央黑色的引导线，利用传感器检测智能车的加速度和速度，在
此基础上利用合理的算法控制智能车运动，从而实现快速稳定的寻迹行驶。
2 硬件系统设计
该系统硬件设计主要由MC9S12DGl28控制核心、电源管理模块、直
流电机驱动模块、转向舵机控制模块、道路信息检测模块、速度检测模块
和加速度检测模块等组成，其结构框图如图1所示。
2．1 主控制器模块
智能车的控制核心为MC9S12DGl28。
MC9S12DGl28是飞思卡尔公司
生产的一款16位单片机，片内总线时钟可达到25 MHz；片内资源包括8
K RAM、128 K Flash、2 K EEP-ROM；SCI，SPI，PWM和串行接口模块；脉
专注下一代成长，为了孩子。
MC9S12系列单片机程序下载系统的设计与实现的开题报告
MC9S12系列单片机程序下载系统的设计与实现的开题报告摘要：本文介绍了一种基于MC9S12系列单片机的程序下载系统，该系统具有以下特点：使用串口和USB口进行通讯，支持Hex文件格式，具有跨平台性，可以在Windows、Linux、MacOS等不同操作系统下运行；对于不同版本的单片机，可以通过图形界面进行选择正确的芯片型号以及波特率等参数，从而实现灵活、方便地进行下载。
本文详细介绍了系统的具体设计及实现过程，包括硬件设计和软件编程，同时对系统的测试结果进行了分析和总结，验证了系统的可行性和实用性。
关键词：MC9S12单片机、程序下载、串口通讯、USB通讯、Hex文件、跨平台性一、研究背景与意义MC9S12单片机是一种常用的微处理器，拥有很高的性价比和极强的扩展性。
它可以广泛应用于工业自动控制、汽车电子、仪器仪表、家用电器、通信设备等领域，是很多嵌入式系统设计的首选芯片。
对于MC9S12单片机的程序开发和调试工作，程序下载是必不可少的一个环节。
因此，一个高效、稳定、易用的程序下载系统对于嵌入式系统的开发十分重要。
当前，市面上已经存在一些针对MC9S12单片机开发的程序下载系统，例如PE Micro公司的PROG12Z、P&E公司的Cyclone等。
这些软件具有很高的实用性和稳定性，但是它们通常需要高昂的费用，并且只能运行在特定的操作系统平台上。
因此，对于后期的开发和维护工作，将增加很多不必要的成本和麻烦，限制了程序开发人员的选择空间。
针对这一问题，本文提出了一种基于MC9S12单片机的程序下载系统，具有以下特点：使用串口和USB口进行通讯，支持Hex文件格式，具有跨平台性，可以在Windows、Linux、MacOS等不同操作系统下运行。
该系统可以方便、高效地实现MC9S12单片机程序的下载，提高程序开发和调试的效率，减少成本，为嵌入式系统开发提供更加可靠和便利的服务。
二、系统设计与实现（一）硬件设计系统硬件由两部分组成：下载器和单片机板。
基于MC9S12X-Sl28单片机的智能车设计
基于MC9S12X-Sl28单片机的智能车设计
引言随着计算机技术，通信技术，传感器技术等的发展，智能汽车成为汽车发展的一种趋势。
智能车作为电子计算机等最新科技成果与现代汽车工业相结合的产物，因其具有的智能特点而成为研究重点。
“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车比赛在此背景下产生，竞赛规则规定。
赛车在设定的赛道上能够自主行驶，并以最短的时间跑完全程者获胜。
因此，智能车硬件不断创新以适应小车的速度要求。
本文以MC9S12XSl28 为核心处理器，通过实验比较智能车各个模块电路设计方案，从而设计出性能稳定的硬件电路，经大赛实际检验性能良好稳定。
1 系统整体方案设计
1.1 智能车功能设计
根据大赛规则，智能车应具有路径识别、方向控制、速度控制、状态检测等功能，设计采用大赛指定的飞思卡尔16 位微控制器MC9S12X-Sl28 单片机作为核心控制单元，利用CCD 摄像头作为识别路径的传感器，经
MC9S12XSl28 MCU 的I／O 端口处理，控制赛车的运动决策，同时内部ECT 模块发出PWM 波，驱动直流电机及舵机对智能车进行速度控制和转向控制，为了精确控制赛车的速度，在智能车后轴上安装光电编码器，采集车轮转速的脉冲信号，经MCU 捕获后进行PID 自动控制，完成智能车速度的闭环控制。
设计中应注意的原则：重心尽可能低、体积尽可能小、驱动尽可能大、结构尽可能简单。
1.2 系统整体结构
智能车的硬件设计是整个系统设计的基础，只有在系统硬件设计可行、稳定、可靠的前提下，其他控制方案才能得以继续。
系统硬件主要包括单片机。
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题：基于MC9S12DGl28单片机的智能寻迹车设计
2009-06-23 23:25:12
1 引言
智能汽车是汽车电子、人工智能、模式识别、自动控制、计算机、机械多个学科领域的交叉综合的体现，具有重要的应用价值。
智能寻迹车是基于飞思卡尔MC9S12DGl28单片机开发实现的，该系统采用CCD传感器识别道路中央黑色的引导线，利用传感器检测智能车的加速度和速度，在此基础上利用合理的算法控制智能车运动，从而实现快速稳定的寻迹行驶。
2 硬件系统设计
该系统硬件设计主要由MC9S12DGl28控制核心、电源管理模块、直流电机驱动模块、转向舵机控制模块、道路信息检测模块、速度检测模块和加速度检测模块等组成，其结构框图如图1所示。
2．1 主控制器模块
智能车的控制核心为MC9S12DGl28。
MC9S12DGl28是飞思卡尔公司生产的一款16位单片机，片内总线时钟可达到25 MHz；片内资源包括8 K RAM、128 K Flash、2 K EEP-ROM；SCI，SPI，PWM和串行接口模块；脉宽调制模块(PWM)可设置成4路8位或2路16位，逻辑时钟选择频率脉宽：2个8路10位A／D转换器，增强型捕捉定时器并支持背景调试模式等。
2．2 电源管理模块
该系统设计采用7．2 V／1 800 mA镍镉电池供电，7．2 V电压经过BMlll7―5
稳压后得到5 V电压，向单片机、红外传感器和加速度传感器供电。
5 V电压经MAX8715升压后得到12 V电压，向CCD图像传感器供电：7．2 V电压经二极管降压得到约6 V的电压来驱动舵机；电机驱动器MC33886则直接由电源供电。
2．3 道路信息检测模块
该系统设计使用NEC公司的线阵CCDμPD3575D检测赛道信息。
该器件可工作在5 V驱动(脉冲)和12 V电源条件下。
μPD3575D的驱动需要4路脉冲，分别为转移栅时钟φIO、复位时钟φRD、采样保持时钟φSHO和传输门时钟
φTG。
系统设计由外围电路直接产生CCD驱动时钟，采用计数器和触发器专门设计时序电路，产生转移栅时钟φIO、复位时钟φRO、采样保持时钟φSHO，单片机只需产生一个帧同步信号(传输门信号φTG)与外围时序电路保持同步即可。
μPD3575D输出的是模拟信号，将采集图像传输至单片机，一般需对
μPD3575D输出信号进行A／D转换，考虑到设计实际上只需要区分黑色和白色，μPD3575D对这两种输出信号差异较大，因此，将μPD3575D输出信号放大后直接使用一个比较器对信号二值化处理，如图2所示。
由单片机检测二值信号的跳变时间，便可计算出黑线位置，从而进一步缩短单片机在CCD上所消耗的时间。
2．4 车速检测模块
系统使用红外传感器检测直流电机的转速。
在后轮减速齿轮上粘贴一个均匀分布有黑白条纹的编码盘。
红外接收管接收与未接收红外光所表现的特性是阻抗变化，所以只需用一个电阻电压变换电路和比较电路便可将其模拟信号转换为数字信号，供单片机采集。
2．5 直流电机驱动模块
系统采用RS380-ST型直流电机，其驱动电路采用集成电机驱动器
MC333886。
此器件是单片集成的H桥元件，有单桥和双桥两种控制方式，其可控电压为5～40 V，最大PWM频率达10 kHz，内置短路保护电路和过热保护电路，最大能承受的5 A的工作电流。
其中D1、D2是MC33886的使能端，INl、IN2为输入端，0UTl、0UT2为其输出端。
图3是将MC33886的D2端接到单片机的PWM输出端口，通过MC33886的两个输出端口实现电机的转速控制、方向控制及制动等。
采用输出端并联并连接到电机一端，以及增加散热片的方法使智能车在相同电压和占空比时，其速度更快，同时还降低H桥上的压降，减少MC33886发热，防止器件由于温度过高被烧毁。
2．6 加速度检测模块
智能车在高速行驶中如果突然转向，会出现侧滑现象。
该系统设计采用ADXL202加速度传感器判断移动智能小车在行驶中是否出现侧滑现象。
ADXL202是美国ADI公司推出的低成本双轴加速度传感器，其外围电路简单．采用5 V供电，将加速度传感器的输出端9引脚和10引脚直接接到单片机的AN00，AN01引脚，通过计算输出信号的占空比可精确检测轴向和横向加速度。
2．7 转向控制模块
智能车使用韩国futaba公司的S3010舵机完成转向控制。
舵机控制信号由单片机的PWM模块PWM0和PWMl联合产生一个16位的PWM信号。
由于舵机的转角与脉冲宽度存在线性关系，改变PWM占空比可改变输出脉冲的宽度。
从而控制舵机转向。
将驱动舵机脉冲波型的周期从原来的20ms减小到10 ms，增加舵机控制信号的更新频率，减少舵机控制环节中的延时，提高整个车模转向控制速度。
3 系统软件设计
系统的基本控制策略是根据CCD传感器检测到的路径信息，车速检测模块检测到的当前车速信息和加速度传感器检测到的加速度信息，来控制舵机和直流
驱动电机运动。
3．1 车速控制
为了提高机器人运行的稳定性，采用PID算法实现直流电机的转速闭环调节，PID控制器的输入量为给定转速与输出转速的差值，采用增量式PID算法。
3．2 智能车平稳性控制
为了避免智能车发生侧滑现象，应在智能车上安装加速度传感器，以检测是否发生侧滑。
车速为v，转向角为δ，车体质量为m，轴距为l，当理想转向时，向心加速度为a，则a=mv2tanδ／l。
当加速度传感器反馈回的实际加速度a*小于理论加速度a时(实际中应当保持一定的死区)，表明智能车系统存在侧滑现象。
这时便命令智能移动小车减速，速度参考量为
3．3 舵机转向控制
系统使用模糊控制算法控制智能车转向。
传感器检测的重点是转向角误差，当转向角误差相同时，不同的误差变化率反映不同的轨道半径，因此，该设计还检测转向角误差变化率。
当误差量很小，且误差变化率不变时，则判定为智能小车正沿着引导线行驶，则机器人小车沿直线行进；若误差变化率较大时，表明智能小车正在偏离引导线，此时，需对航向角做相应调整。
通过CCD图像传感器检测白色地面上的黑线，根据返回的信号得出驾驶角误差和误差变化率，将CCD 图像传感器视觉中心的误差和误差变化率作为控制器的输入，分别用e和ec表示；输出为驾驶角，用δ表示。
模糊语言值分别选为：e：{LB，LM，LS，CE，RS，RM，RB}；ec：{PB，PM，PS，Z0，NS，NM，NB}；δ：{LB，LM，LS，CE，RS，RM，RB}。
隶属度函数采用三角形，如图4所示。
交叠系数β=(c1
一a2)／(c2-b1)，取0．75。
根据驾驶经验建立规则库进行模糊推理后．利用重心法进行反模糊化得出舵机所要转的角度。
3．4 智能车控制流程
设计中，程序初始化完成后便进入空闲模式，等待中断发生。
中断包括车轮转速计数器中断、CCD图像捕捉中断和以10 ms为周期的定时器0中断。
驱动电机和舵机的PWM控制信号由单片机的PWM模块自动产生，其定时器0的中断服务程序如图5所示。
4 结语
以MC9S12DGl28作为控制核心，设计自主寻迹的智能车控制系统，在检测到智能车运动信息和道路信息的基础上，采用模糊控制算法控制舵机转向，通过转速PID调节的方式控制直流电机。
实验证明：该智能车在白色的跑道上能沿着一定宽度任意弧度的黑色引导线以较快的速度平稳地行驶，寻迹效果良好，速度和转向控制响应快，系统的稳定性和抗干扰能力强，速度可以达到1．5 m ／s，此方案已应用于全国智能车大赛。
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