MC9S12XS128MAA最小系统板V2.0原理图
基于MC9S12XS128的电磁智能小车的硬件设计_高海沙
《微型机与应用》2016年第35卷第7期基于MC9S12XS128的电磁智能小车的硬件设计高海沙，丁晓慧（商丘学院，河南商丘476000）摘要：若要实现小车的直立行走，应该构建良好的硬件平台。
本文按照电磁车体系结构，简单介绍了智能小车的硬件设计模块，主要包括电源、核心控制、传感器、执行机构和人机接口等部分。
各部分相互协调，最终使小车能够在最短的时间内沿着规定的轨迹快速稳定地运行。
关键词：MC9S12XS128单片机；传感器；电机中图分类号：TN9文献标识码：A文章编号：1674-7720（2016）07-0028-02引用格式：高海沙，丁晓慧．基于MC9S12XS128的电磁智能小车的硬件设计［J ］．微型机与应用，2016，35（7）：28-29．The hardware design of the intelligent electromagnetic car based on the MC9S12XS128Gao Haisha ，Ding Xiaohui（Shangqiu University ，Shangqiu ，476000，China ）Abstract ：As everybody knows that it should create a good hardware platform before the car can go standly．This article introduces the hardware design modules of the intelligent car which includes the power ，the core controller ，the sensors ，the executing agency ，the HMI and so on．All of the modules should be coherent with another so that the intelligent car can go fast and stablely along the set track using the shortest time．Key words ：MC9S12XS128；sensors ；electrical machine引言图1整体框架图随着电子技术的不断发展［1］，能够自动进行识别轨迹的智能小车得到了广泛的应用［2］。
第2章MC9S12DG128的结构与工作原理
2.1 MC9S12DG128的内部结构
2.1.1 CPU12内核(Star Core)
（2）间址/变址寄存器(Index Register) X、Y
❖ CPU12内部有两个16位地址寄存器IX和IY，称为间接寻址寄 存器，简称间址寄存器或变址寄存器。一般情况下作为指针 寄存器，用于多种寻址方式下的地址计算，也可用于临时存 放数据或参与一些运算，只能按照16位方式访问。
❖ 若把一个16位数据存入累加器D中，则高8位在A寄存器中，低8位在B 寄存器中。与此相对应，若把D寄存器中的一个16位数据存入存储器， 则高8位在存储器的低位地址，低8位在存储器的高位地址。
❖ 注意，任何Motorola (Freescale)公司独立设计的16位、32位CPU中， 寄存器与存储器字节的对应关系都是高位数据存放于低位地址，低位数 据占用高位地址，这与Intel公司的CPU数据存放格式正好相反。
2.1 MC9S12DG128的内部结构
2.1.1 CPU12内核(Star Core)
❖ SP主要用于堆栈管理，用于中断和子程序调用时保存系统地址信息，也 可以存储临时信息，一般不做他用。
❖ 在不影响其内容的前提下，也可替补用作所有变址寻址方式下的变址寄 存器，通常不参与运算。
❖ 惟一例外的是，在符号扩展指令中用作目的寄存器。此外，还具有自身 的加、减1指令。
(Program State Word)，但不同的是，它还可以参与控制CPU的行为。 ❖ 条件码寄存器中各位的定义：
CCR中的各位包括两部分： ➢5个算术特征位(Arithmetic Flag Bit) ，即H、N、Z、V、C，它们反映上一条指令执 行结果的特征(状态)； ➢3个MCU控制位，即中断屏蔽位X、I和STOP指令控制位，这3位通常由软件设定， 以控制CPU的行为。复位后，X、I两位默认状态为1，屏蔽系统中断。CCR是真正的 专用寄存器，除了C、H位以外，其他各位不参与任何运算。
飞思卡尔MC9S12XS128单片机重点模块讲解
基于飞思卡尔 MC9S12XS128MCU 的模块讲解及测试
安徽工业大学 自动化系 刘昌元 delay(500); if(LED==0x80) LED=0x01; } } 综合以上的两段代码看在 52 单片机和 128 单片机上编程思路基本上没大的区别，唯一的区 别就是 128 单片机有数据方向寄存器来管理 I/O 口。 � 将部分端口做输入口使用，另外一部分端口做输出口使用时：例如我们将 PORTB 的端 口 B7 用来做输入口，B0-B5 口做输出指示，测试代码如下：
�
以端口 A 和端口 B 为例讲解，以上是我截取的技术手册上的，从上来看 A 口和 B 口各 有 8 个口，且 A0-A7;B0-B7 全部作为 GPIO （通用输入输出口 )使用。此处 A 口和 B 口 使用方法是一样的，我姑且就以端口 A 来讲解。 A 口和 B 口作为通用输入输出口使用时我们只需要掌握 4 个寄存器即可。 PORTA (A 口
�
这一点和 51 单片机的 I/O 口有区别，在典型的 51 单片中 P0 口内部没有上拉电阻，但作为 I/O 口使用时需要外接排阻。其他 P1-P3 口则可以直接作为双向口使用，51 单片在上电复位 后端口被默认的置 1.在 51 单片中端口的某一位置 0 时端口作为输出口使用，置 1 时作为输 入口使用。例如如果我们想把 P1 作为输出口使用时我们可以在程序开始时写 P1=0x00; 如果 我们想把 P1 口作为输入口使用时我们可以写 P1=0xff; 这一点正好和飞思卡尔的 128 单片机 相反，另外 128 单片有专门的数据方向寄存器 DDRA 或者 DDRB 等来管理各个端口的输入 输出选择，51 单片没有。如果我们想把端口 A 作为输入口使用，我们只需写 DDRA=0x00; 即所有位都置 0，如果我们想把端口 A 作为输出口使用，我们只需要写 DDRA=0xff; 即所有 位都置 1 ，而如 果我们想要 把端口 A 的高四 位做输入口 ，低 4 位做输 出口时我们 就 写 DDRA=0x0f; 当我们需要将该端口的某一位做输出或者输入口使用时只需要将该端口对应的 方向位置 1 或者置 0 即可。例如我们想把 A3 口作输入口， A4 口作输出口使用时我们只需 要写： DDRA_DDRA3=0; DDRA_DDRA4=1; 即可。 � � 对于数据方向寄存器的使用只要记住：置 1——输出 置 0——输入 PORTA 数据寄存器也是由 8 位组成，任何时候都可以对它进行读写操作。
MC9S12XS128单片机
2.CodeWarrior IDE 12 应用
MC9S12XS128单片机
• MC9S12XS128(以下简称XS128)是Freescale公 司推出的S12XS系列单片机中的一款增强型16位 单片机，S12XS系列单片机是在S12XE系列基础 上去掉XGate协处理器的单片机，该系列单片机 采用 CPU12X V2内核，可运行在40MHz总线频 率上。不仅在汽车电子、工业控制、中高档机电 产品等应用领域具有广泛的用途，而且在FLASH 存储控制及加密方面呢也有很强的功能。
PWM模块 特点：
1. 它有 8 个独立的输出通道，并且通过编程可控 制其输出波形的周期。 2. 每一个输出通道都有一个精确的计数器。 3. 每一个通道的 PWM 输出使能都可以由编程来控 制。 4. PWM 输出波形的翻转控制可以通过编程来实现。 5. 周期和脉宽可以被双缓冲。当通道关闭或 PWM 计数器为 0 时，改变周期和脉宽才起作用。 6. 8 字节或 16 字节的通道协议。 7. 有4 个时钟源可供选择（A、SA、B、SB），他 们提供了一个宽范围的时钟频率。
ECT初始化程序：
以0通道为例：
void ECT_Init(void) { TIE = 0x00; //通道0~7的使能屏蔽 TIOS = 0x00; // 所有的端口设置成输入捕获模式 TSCR1 = 0x90; // 使能时钟模块，定时器标志位 快速清零，读取数据自动清零 TCTL4_EDG0B = 0; TCTL4_EDG0A = 1; //捕捉 上升沿，0通道 TIE_C0I = 1; // 使能0通道中断，中断服务程序中 读取捕获数 }
ECT模块（增强型定时器模块）
• ECT特点相当于高速的I/O口，由一个16为自由计 数器、8个16为的输入捕捉/输出比较通道、一个 16为脉冲累加器及一个16位的模数递减计算器 （MDC）组成。
MC9S12XS128单片机最小系统设计
MC9S12XS128单片机最小系统设计作者：周刚杨永平来源：《时代汽车》2016年第06期摘要：本课题基于对单片机最小系统的研究，在现有汽车电子控制技术的基础下，通过对汽车电控系统的学习，完成对单片机电路设计、时钟电路设计、电源电路设计、通讯电路设计（串口、CAN）。
关键词：汽车电子；单片机电路设计；时钟电路设计；通讯电路设计1 前言目前世界轿车 95%以上都采用了电子控制。
在我国，从 70年代才开始此领域的研究，研究开发和生产能力还相当的薄弱，只有欧洲国家 70年代的水平。
通过对汽车电控系统的学习以及其在多内外发展的对比情况，深刻认识到国内汽车电子发展的不足。
因此我们必须认识自己的不足，努力学习国外先进技术，开拓创新，形成自己独有的技术，为我国汽车电子事业做出巨大的贡献。
本课题就是在此情况下提出的，由于目前大多数汽车发动机还以汽油机为主，因此在本论文中主要针对汽油机的电子控制技术进行研究的。
2 原理图的绘制首先启动 Altium Designer release 10，然后单击工具栏 [文件 ]—[新建 ]—[原理图 ]，把原理图重新命名为“最小系统”并保存到新建的工程文件夹中。
根据所需要的元器件从库中寻找，然后拖动放到原理图工作区域中，然后进行原理图的布线。
然后对封装所有的元器件进行封装，根据各元器件的引脚的控制功能以及控制的对象不同建立相关的连接。
然后单击工具栏的[工程 ]—[Compile Document 最小系统 . SchDoc] 检查原理图是否有错，有错则可根据相关提示进行更改。
3 PBC板的设计将画好的原理图导入 PCB板，进行 PCB板的制作。
首先单击工具栏 [文件 ]—[新建 ]—[PCB]，重命名并保存到和原理图一个工程中。
然后在单击工具栏中的 [设计 ]—[Update PCB Document PCB.PcbDoc]，弹出工程更改顺序菜单栏，单击生效更改，查看是否有错误，若有错则可根据相关提示进行更改，若没有错则单击执行更改将原理图成功导入建好的 PCB板中。
飞思卡尔MC9S12XS128单片机各模块使用方法及寄存器配置
飞思卡尔MC9S12XS128单片机各模块使用方法及寄存器配置手把手教你写S12XS128程序--PWM模块介绍该教程以MC9S12XS128单片机为核心进行讲解，全面阐释该16位单片机资源。
本文为第一讲，开始介绍该MCU的PWM模块。
PWM 调制波有8个输出通道，每一个输出通道都可以独立的进行输出。
每一个输出通道都有一个精确的计数器（计算脉冲的个数），一个周期控制寄存器和两个可供选择的时钟源。
每一个P WM 输出通道都能调制出占空比从0—100% 变化的波形。
PWM 的主要特点有：1、它有8个独立的输出通道，并且通过编程可控制其输出波形的周期。
2、每一个输出通道都有一个精确的计数器。
3、每一个通道的P WM 输出使能都可以由编程来控制。
4、PWM 输出波形的翻转控制可以通过编程来实现。
5、周期和脉宽可以被双缓冲。
当通道关闭或PWM 计数器为0时，改变周期和脉宽才起作用。
6、8 字节或16 字节的通道协议。
7、有4个时钟源可供选择（A、SA、B、SB），他们提供了一个宽范围的时钟频率。
8、通过编程可以实现希望的时钟周期。
9、具有遇到紧急情况关闭程序的功能。
10、每一个通道都可以通过编程实现左对齐输出还是居中对齐输出。
1、PWM启动寄存器PWMEPWME 寄存器每一位如图1所示：复位默认值：0000 0000B图1 PWME 寄存器每一个PWM 的输出通道都有一个使能位P WMEx 。
它相当于一个开关，用来启动和关闭相应通道的PWM 波形输出。
当任意的P WMEx 位置1，则相关的P WM 输出通道就立刻可用。
用法：PWME7=1 --- 通道7 可对外输出波形PWME7=0 --- 通道7 不能对外输出波形注意：在通道使能后所输出的第一个波形可能是不规则的。
当输出通道工作在串联模式时（PWMCTL 寄存器中的CONxx置1），那么）使能相应的16位PWM 输出通道是由PWMEx 的高位控制的，例如：设置PWMCTL_CON01 = 1,通道0、1级联，形成一个16位PWM 通道，由通道 1 的使能位控制PWM 的输出。
S12XS128程序--ECT模块介绍
1、简述MC9S12XS128定时器模块与MC9S12DG128 ECT部分功能完全类似，以下均以ECT模块介绍xs128定时器模块。
HC12 增强型捕捉计时器模块在HCS12标准定时器的基础上增加了一些特点，用以扩展它的应用范围，特别是在汽车 ABS 方面。
基准计时器的核心仍然是一个16 位的可编程计数器，其时钟源来自一个预分频器。
该计时器可以被应用于多个方面，包括在对输入波形进行测量的同时产生一个输出波形。
波形的脉宽可以在几微秒到数秒的范围内变化。
增强型定时器模块（ECT）的结构框图如下，ECT功能相当于高速的I/O口，由一个4位预分频器、一个16位自由运行计数器，8个16位IC/OC通道，2个16位脉冲累加器以及一个16位模数递减计数器组成。
ECT实际上是一个16位的可编程计数器，它的基本时钟频率可以通过预分频器设置，用于产生波形输出，测量输入波形，统计脉冲个数，可以作为定时中断功能和独立时钟基准。
2、运行模式停止：由于时钟停止，计时器和计数器均关闭。
冻结：计时器和计数器均保持运行，直到TSCR($06)的TSFRZ 位被置1。
等待：计数器保持运行，直到TSCR($06)的TSWAI 位被置1。
正常：计时器和计数器均保持运行，直到TSCR($06)的TEN 位和MCCTL($26)的MCEN 位被分别清0。
IC 通道组IC 通道组由四个标准的缓冲通道IC0-IC3 和四个非缓冲通道IC4-IC7 组成，两部分的基本功能都是捕捉外部事件发生的时刻，但是缓冲通道除了IC／OC 寄存器 TCn 外，还设有保持寄存器TCnH，此外还在入口设置了延迟计数器，用来提高抗干扰能力。
非缓冲通道没有保持寄存器，入口也没有延迟计数器，但每个通道入口设置了一个 2 输入端的多路器，事件触发信号可以是来自本通道的输入引脚PORTn，也可以是来自其关联通道PORT(n-4)的延迟计数器输出，使用更加灵活。
当延迟功能有效时，输入引脚检测到一个有效的边沿后，延迟计数器开始对P 时钟(模块时钟)进行计数，当到达设定的计数值后，延迟计数器在其输出端有条件地产生一个脉冲，这个条件就是延迟前后的引脚电平相反。
MC9S12XS128单片机简介
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 内核为核心，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 内核，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)组成片内存储器。
主要功能模块包括：内部存储器内部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。
MC9S12XS128开发板实验指导手册
2.2 LED电路 该开収板设计有 8 个独立的 LED，通过单片机的 I/O 口直接控制。电路采用了 I/O 口灌
电流的驱动方式来驱动 LED，所以不需要驱动就可以点亮 LED，引脚辒出高电平时 LED 熄灭， 低电平时 LED 点亮。
3.1 安装 CodeWarrior 软件…………………………………………..……………….....................................16 3.2 安装 BDM 驱动…………………………………………………..……………….........................................16 3.3 创建新工程…………………………….………….….…………..……………….........................................16 3.4 调试新建工程……………….…….………….…………………..………………........................................20 第 4 章 基础实验………………………….………………..…………………..……………........................................24 实验一 复位及看门狗…….….………………..…………………..………………........................................24 实验二 蜂鸣器实验……………………………..…………………..………………........................................26 实验三 LED 灯实验……….…..………………..…………………..………………........................................27 实验四 按键实验……………………………..…………………..………….………........................................28 实验五 ATD 实验…………..………………..….………………..………….………........................................32 实验六 锁相环实验…………………………..…………………..………….……….......................................36 实验七 SCI 串口实验………………………..…………………..………….……….......................................37 实验八 PWM 实验………………………..…………………..………….………............................................40 实验九 TIM 实验………………………..….………………..………….………..............................................41 实验十 实时中断实验………………….….…………..………….……….................................................43 实验十一 PIT 实验………………………..…………………..….….……….................................................44 实验十二数码管实验……..………..…………………..………….……….................................................45 第 5 章 高级实验……………..…………………..……………..………….………..................................................46 实验一 数字电压表..…………………..……………..………….………....................................................46 实验二 数字秒表及定时器…..……………..………….……….........................................................47 实验三 蜂鸣器播放音乐……..……………..………….………............................................................48 实验四 汉显液晶实验…………..……………..………….………..........................................................49 实验五 ZX0802A 小液晶实验..……………..………….……….........................................................51 实验六 遥控模块实验…………..……………..………….………..........................................................52 实验七 温度传感器实验………..……………..………….……….........................................................54 实验八 RS-485 总线实验……..……………..………….………..........................................................55 实验九 LIN 总线实验……..….…………..………….……….................................................................57 实验十 CAN 总线实验……..…………....………….……….................................................................61 实验十一 SAE-J1939 实验………....………………….….…..............................................................64 实验十二 SD 卡实验………....…….…………….….……….................................................................65 实验十三 综合演示实验…....………………….….……….................................................................67 第 6 章 补充实验……………..…………………..……………..………….………..................................................68 实验一 DFLASH 实验.…………………..……………..………….………....................................................68