Infineon(英飞凌)单片机教案PPT

XC167CI实验板功能模块介绍
XC167-CI实验板
XC167CI简装开发板的特点




英飞凌系列的XC167CI采用的是TQFP144 的封装形式 板上的双重电源可以为XC167CI提供5V伏 / 2点6伏的电压。 高速的CAN收发器，LIN 收发器，EPROM， URAT（RS232串口） 8位低功耗的LED
地址空间总览
存储结构

XC167可寻址存储器空间为16MB，分 为256段，每段64KB。每段又细分为4个 数据页，每页16KB。
段页式存储结构
字节存储结构
特殊功能寄存器区

特殊功能寄存器（SFR）控制XC167系统和外设的功 能，可以通过以下三个专用地址区域访问特殊功能寄 存器：



512字节SFR区（位于内部RAM上方： 00’FFFFH…00’FE00H） 512字节ESFR区（位于内部RAM下方： 00’F1FFH…00’F000H） 4KB的用作内部IO区的XSFR区（位于ESFR区下方： 00’EFFFH…00’E000H）
XC167CI单片机特性




两个同步/异步串行通道（USART） 两个高速同步串行通道（SPI） TwinCAN模块，带32个报文缓存和网关 功能的两个全功能CAN节点 多达103个I/O引脚，可单独位寻址 封装： P-TQFP-144薄塑料扁平封装 温度范围： -40..85°C、 -40..125°C
第1章：英飞凌单片机简介

概述
XC167-CI实验板简介
第一部分：概述

单片机的概念
XC166系列单片机命名规则 Infineon单片机分类 Infineon单片机的发展及应用



微型计算机
由CPU、存储器、定时/计数器、输入/ 输出接口电路、中断控制器等大规模IC 芯片安置在一个电路板上，加上键盘、 显示器等构成了微型计算机的硬件部分。
TwinCAN 模块 模拟通道 写信号
外部访问使能
电源部分
电源转换芯片
JTAG(Joint Test Action JTAG接口与启动配置 Group,联合测试行动小组) JTAG大致分两类， 一类用于测试芯片的电气 一个含有JTAG Debug接口模块的 特性，检测芯片是否有问 CPU，只要时钟正常，就可以通过 题； JTAGDebug 接口访问CPU的内部寄存器 一类用于 和挂在CPU总线上的设备，如RAM， FLASH，GPIO等
数据存储区地址映射
程序存储区
XC167中有两个片上程序存储区，用于代码/数据存储 256KB程序FLASH/ROM，C0’0000H…C3’FFFFH存 储代码和常量数据。FLASH可以通过软件（反复） 编程，ROM只能在工厂掩模编程 6KB程序SRAM（PSRAM）E0’0000H…E0’17FFH 存储临时代码和其它数据，比如高级引导加载程序 可写在PRAM中，继而执行该程序对片上存储器进 行编程
第二部分：XC167CI实验板简介

XC167-CI单片机简介
XC167-CI单片机特性


XC167-CI实验板功能模块介绍
XC167CI芯片外部资源
主晶振 8.0MHZ 辅助晶振 32.768KHZ 内部集成PLL， 可以倍频到40MHZ
103个可位 寻址的I/O
调试接口
XC167CI的引脚配置图
JTAG引脚说明

TCK为测试时钟输入 TDI为测试数据输入 TDO为测试数据输出 TMS为测试模式选择 /TRST为测试复位，输入引脚，低电平有效。
启动模式选择
模式开关说明
启动模式说明



（1）片上仿真器可以通过串口（ASC0）将启 动代码置入XC167CI内部的PSRAM。XC167CI将 会在PRSAM外部执行被置入的启动代码。 （2）如果用开发板上的OCDS进行仿真，DIP开 关-S102必须采用第一种模式（OFF-OFF-OFFOFF）。 （3）开发板不支持外部启动（/EA=0）的模式， 在使用外部启动时要注意外部存储器和启动条 件（通过P0口配置）。

单片机

将微型计算机系统所用的大多数IC芯片集 成到一个芯片中。
单片机：将微型计算机的CPU、存储器、 I/O端口、中断控制器等全部做在一个芯片 中。

微型计算机与单片机在硬件结构上的比较
CPU
数据RAM
程序ROM
中断控制器
MCU
单片机
系统总线（DB、AB、CB）
并行I/O 串型端口 定时/计数器 扩展I/O端口



9针RS-232 串口（ ） 1－－CD载波侦测（ Carrier DetectDB9 ） 2 －－ RXD接收数据（Receive） 3 －－ TXD发送数据（Transmit） 4 －－ DTR数据终端准备（Data Terminal Ready） 5 －－ GND地线（Ground） 6 －－ DSR数据准备好（Data Set Ready） 7 －－ RTS请求发送（Request To Send） 8 －－ CTS清除发送（Clear To Send） 9 －－ RI振铃指示（Ring Indicator）
串பைடு நூலகம்接口电路
TTL电平与 RS232电平 转换芯片
DB9串行 接口
TTL电平与RS232电平


TTL电平：逻辑“0：<0.4V；逻辑“1”： RS-232-C是美国电子工业协 +3 V～+5 V 。 传输距离随着传输速率的增加而减 会EIA（Electronic Industry 小。当传输速率 9600b/s，最大传输 RS-232C采用负逻辑，即逻辑“ 020kb/s ”：+5 Association ）制定的一种串 距离为 76m。当传输速率 ， 行物理接口标准 V～+15 V；逻辑“ 1”： -5 15m V～ -15 V。 传输距离不超过 。

这种地址组织方式保证与C166系列产品向上兼容 注：SFR区，ESFR区以及内部RAM的高256字节均 可位寻址（图中斜线标注部分）
数据存储区
XC167中有两个片上RAM区，用于数据存储 2KB双端口（Dual Port ）RAM （DPRAM） 00’F600H…00’FDFFH可用于存储全局寄存器组 （GPR）、系统堆栈、变量和其它数据，尤其用 于存储MAC操作数 4KB数据（Data）SRAM（DSRAM） 00’C000H…00’CFFFH可用于存储系统堆栈（推荐 使用）、变量和其它数据 注：数据也可以存储在PRAM中，但是访问数据存 储区的速度最快。代码不能在DPRAM,DSRAM中 执行
开发板电路图



CPU部分 电源部分 JTAG接口与启动配置 串行接口电路 CAN接口电路 LIN接口电路 LED 电路 EEPROM电路
非屏蔽中断 辅助晶振
CPU部分
主晶振
带上划线符号为低电平有效 复位引脚 片选信号 异步/同步 串行接口
地址/数 据总线
比较/捕 获模块
定时器引脚 输入
LIN接口电路
LIN总线接口芯片
LIN总线


一种汽车专用总线，CAN网络的辅助网络， 使用串行总线通信标准。 数据传输位速率通常小于10kb/sv的低速车 身网络。
LED 电路
EEPROM电路
SPI总线协议的串 行EEPROM
SPI总线


串行外围设备接口SPI（serial peripheral interface）总线技术是Motorola公司推出的一种 同步串行接口 。 SPI总线是一种三线同步总线，因此硬件功能很强 SPI传输串行数据时首先传输最高位。波特率可以 高达5Mbps，具体速度大小取决于SPI硬件。

根据性能分类

低价格 ：C161 一般通用：C164CI 高集成 ：C167CR
XC166系列单片机命名规则

DIP(dual in-line package)双列直插式封装 BGA(ball grid array)球形触点陈列 QFP(quad flat package) 方形扁平封装 TQFP(Thin quad flat package)簿片方形扁平封装 民用级0～70 ºC 工业级－40~85ºC 军用级－55～125ºC
Infineon 单片机技术与应用
授课教师：周端，张剑贤
课程的主要内容


学习XC166系列单片机的体系结构 掌握软/硬件开发环境 完成基于XC167CI单片机的基本实验 掌握系统的综合调试方法。
课程内容安排

一般单片机开发方法 单片机最小系统设计 XC167开发板介绍 集成开发环境使用 LED实验 串口实验 定时器实验 综合实验一 综合实验二
第三章：体系结构

存储器组织 中央处理器
XC167CI芯片模块框图 双端口RAM
可编程FLASH 片上调试支持 实时控制 看门狗定时器 晶振/锁相环 中断和外围 事件控制器 程序RAM 程序管理单元 数据管理单元
数据 RAM
异步/同步 AD转换器 串行接口
高速同步串 行接口
外围总线控制 比较/捕获 单元 TwinCAN 模块
CAN接口电路
CAN接口芯片
CAN总线




“Controller Area Network”，即控制器局 域网，是国际上应用最广泛的现场总线之 一。 一个由CAN 总线构成的单一网络中，理论 上可以挂接无数个节点 实际上同一网络中最多可挂接110个节点 通常电压值为：CAN_H = 3.5V 和CAN_L = 1.5V 。
微型计算机的组成框图 （由多个IC芯片组装在一个主电路板上）
所有单元都组装 在一个IC芯片上
Infineon单片机分类

根据每种型号的存储器的类型分类

无ROM型：C167CR-LM ROM型 ：C167CR-16RM OTP型 ：C164CI-8EM FLASH型 ：XC167CI-32F
XC167CI单片机特性




8KB/12 KB片上RAM 128 KB/256 KB程序Flash存储器 16通道10位数模转换器，转换时间< 3 µs 各带两个独立时间基准的两个16通道捕获/比 较单元 带有两个独立定时器的CAPCOM6模块，产生用 于交流和直流电机控制的PWM信号 10位寻址,400 kbit/s的I² C总线模块
XC167CI开发板上的元器件



– 双重的下拉式电压整流器（TLE 7469 ）可以提供5V伏/ 2点6伏的电压 – 两个用来验证是否接通电源(5Volt / 2.6Volt)的LED。 – 用来指示处于激活状态的LED。 – 2个CAN接收器TLE 6250 – 1个LIN 接收器 TLE 7259
XC167CI开发板上的连接器




– SUB-D9 连接器 经由RS232口使用在 ASC0接口处。 – 在JTAG(Joint Test Action Group;联合 测试行动小组)接口(OCDS)处使用16管脚 的针状接头。 – 在高速的CAN 收发器(CAN1)处使用了 SUB-D9 连接器。 – 在LIN收发器（ASC1）处使用了4管脚 的针状接头。
XC167CI芯片模块框图 双端口RAM
可编程FLASH 片上调试支持 实时控制 看门狗定时器 晶振/锁相环 中断和外围 事件控制器 程序RAM 程序管理单元 数据管理单元
数据 RAM
异步/同步 AD转换器 串行接口
高速同步串 行接口
外围总线控制 比较/捕获 单元 TwinCAN 模块
IIC总线
通用 定时器
IIC总线
通用 定时器
存储器组织


XC167CI的存储器空间按照“冯· 诺依曼”体 系结构组织，这意味着数据和代码的访问使用 同一的线性地址空间。 所有物理上独立的存储器区包括：内部 ROM/FLASH/OTP（部分产品使用），内部 RAM，内部特殊功能寄存器区（SFR和 ESFR），内部I/O区和外部存储区，这些存储 器统一映射到一个共同的地址空间。
XC167CI单片机特性


5级流水线高性能16位CPU 25 ns的指令周期时间（CPU时钟频40MHz） 25 ns乘法（16 x 16位），后台除法（32/16 位），乘累加（MAC）指令（CPU时钟频率40 MHz） 灵活的同步外部总线接口 16级优先级中断系统，8个组优先级 片上支持调试（ODCS）