嵌入式微控制器S08AW原理與實踐

前言

　　S08系列微控制器是Freescale（飛思卡爾）半導(dǎo)體公司（原Motorola公司半導(dǎo)體部）推出的新一代8位MCU。　　近幾年，伴隨汽車電子和工業(yè)自動化對高可靠微控制器需求的快速增長，國內(nèi)嵌入式系統(tǒng)及控制領(lǐng)域?qū)reescale半導(dǎo)體公司S08系列的關(guān)注度迅速上升。為適應(yīng)這一市場的變化，許多企業(yè)、科研機構(gòu)和高等學(xué)校開始應(yīng)用S08系列MCU研制新型高可靠智能化機電產(chǎn)品或進行高校教學(xué)改革，但是，目前國內(nèi)公開出版的S08系列微控制器的中文書籍較少?！　08系列的主要特點是：技術(shù)成熟，可靠性高；高性能，CPU時鐘可達40 MHz;內(nèi)部資源十分豐富，具有多種節(jié)能模式；抗干擾和電磁兼容性強，可提供-40～+125℃寬溫區(qū)；產(chǎn)品線齊全，新產(chǎn)品多，選擇余地大；開發(fā)技術(shù)先進且費用低廉，可提供免費的集成開發(fā)環(huán)境和免費的開發(fā)調(diào)試器（可自制）；支持C語言開發(fā)，并進行了硬件和軟件優(yōu)化，開發(fā)效率高；S08AW/AC系列可平滑地完成從8位MCU到32位MCU核心的轉(zhuǎn)移，它們的引腳兼容，開發(fā)環(huán)境相同。

內(nèi)容概要

　　介紹Freescale（飛思卡爾）半導(dǎo)體公司HCS08系列高性能、高可靠8位微控制器MC9S08AW/AC的中央處理器結(jié)構(gòu)、存儲器組成、指令系統(tǒng)、匯編語言及設(shè)計、并行輸出/輸入端口、中斷系統(tǒng)、定時器（脈寬調(diào)制PWM）、模／數(shù)轉(zhuǎn)換、時鐘發(fā)生器、SPI、SCI和IIC串行通信等內(nèi)容及其應(yīng)用實例和在線調(diào)試軟件，并以MC9S08AW60為例，較詳盡地列出了大量相關(guān)功能寄存器的作用及設(shè)置方法，給出了已經(jīng)調(diào)試通過的匯編語言或C語言例程?！　”緯m用于汽車電子、自動控制、智能家電、儀器儀表及機電一體化等嵌入式測控領(lǐng)域的工程技術(shù)人員以及高等院校相關(guān)專業(yè)的高年級本科學(xué)生，也可作為相關(guān)專業(yè)的研究生教材和教師的教學(xué)參考書。

書籍目錄

第1章 微控制器概述1.1 微控制器1.2 國內(nèi)外微控制器現(xiàn)狀1.3 嵌入式微控制器系統(tǒng)特點1.4 新型S08微控制器的優(yōu)勢1.5 S08AW與S08AC系列微控制器的異同1.6 微控制器的發(fā)展和選用第2章 S08AW微控制器結(jié)構(gòu)及原理2.1 S08AW特性2.2 S08AW結(jié)構(gòu)2.3 S08AW引腳2.4 S08基本系統(tǒng)電路2.5 S08系統(tǒng)時鐘和系統(tǒng)運行監(jiān)視2.6 S08AW運行模式第3章 S08存儲器3.1 S08MCU存儲器分類及特點3.2 S08AW存儲器組織3.3 S08AW的Flash存儲器3.4 S08AW向量和非易失性寄存器第4章 S08CPU及指令系統(tǒng)4.1 S08CPU結(jié)構(gòu)與CPU寄存器4.2 S08匯編指令格式4.3 S08CPU尋址方式4.3.1 7種尋址方式4.3.2 變址尋址方式4.3.3 存儲器至存儲器的數(shù)據(jù)傳送4.3.4 特殊操作4.4 S08常用基本指令4.4.1 數(shù)據(jù)傳送類指令4.4.2 算術(shù)運算類指令4.4.3 數(shù)據(jù)和位操作指令4.4.4 邏輯操作指令4.4.5 程序控制類指令4.4.6 中斷指令4.4.7 CPU控制類指令第5章 S08匯編程序設(shè)計與實例5.1 S08匯編語言程序基礎(chǔ)5.1.1 匯編語言指令格式5.1.2 數(shù)據(jù)表示方法5.2 S08匯編程序偽指令5.3 S08匯編語言程序設(shè)計實例5.3.1 簡單程序設(shè)計5.3.2 分支程序設(shè)計5.3.3 循環(huán)程序設(shè)計5.3.4 查表程序設(shè)計5.4 S08子程序設(shè)計與堆棧技術(shù)5.4.1 子程序設(shè)計實例5.4.2 堆棧結(jié)構(gòu)5.5 S08控制程序設(shè)計實例第6章 S08輸入/輸出接口6.1 S08I/O端口原理6.1.1 I/O端口引腳分布6.1.2 I/O端口工作原理6.2 S08AWI/O端口設(shè)置6.2.1 端口A相關(guān)寄存器6.2.2 端口B相關(guān)寄存器6.2.3 端口C相關(guān)寄存器6.2.4 端口D相關(guān)寄存器6.2.5 端口E相關(guān)寄存器6.2.6 端口F相關(guān)寄存器6.2.7 端口G相關(guān)寄存器6.3 S08鍵盤與顯示應(yīng)用設(shè)計6.3.1 獨立式按鍵接口6.3.2 矩陣式鍵盤接口6.3.3 LED數(shù)碼管顯示接口第7章 S08的復(fù)位、中斷和系統(tǒng)設(shè)置7.1 S08MCU復(fù)位7.1.1 系統(tǒng)選項寄存器SOPT7.1.2 系統(tǒng)復(fù)位狀態(tài)寄存器SRS7.2 S08AW中斷7.2.1 中斷源和優(yōu)先級7.2.2 中斷處理及堆棧7.2.3 外部中斷引腳IRQ7.2.4 低電壓檢測系統(tǒng)7.2.5 實時中斷RTI7.2.6 其他寄存器7.3 S08AW鍵盤中斷7.3.1 鍵盤中斷原理7.3.2 鍵盤中斷狀態(tài)和控制寄存器KBI1SC7.3.3 鍵盤中斷引腳使能寄存器KBI1PE7.4 S08AW停止模式7.4.1 STOP1模式7.4.2 STOP2模式7.4.3 STOP3模式7.4.4 停止模式下片上外設(shè)模塊第8章 S08定時器模塊8.1 S08AW定時器基本功能8.1.1 定時器模塊寄存器8.1.2 定時器計數(shù)模式8.1.3 定時器計數(shù)溢出和預(yù)置數(shù)溢出8.2 S08AW定時器輸入捕捉功能8.2.1 輸入捕捉概念8.2.2 輸入捕捉操作8.3 S08AW定時器輸出比較功能8.3.1 輸出比較概念8.3.2 輸出比較操作8.4 S08AW脈寬調(diào)制功能8.4.1 邊緣對齊PWM8.4.2 中央對齊PWM第9章 S08模/數(shù)轉(zhuǎn)換模塊9.1 S08AWADC模塊概述9.2 逐次逼近式ADC原理及主要技術(shù)指標9.2.1 逐次逼近式ADC原理9.2.2 技術(shù)指標9.3 S08ADC模塊寄存器9.3.1 ADC狀態(tài)和控制寄存器（ADC1SC1，ADC1SC2）9.3.2 ADC配置寄存器（ADC1CFG）9.3.3 ADC數(shù)據(jù)結(jié)果寄存器（ADC1RH，ADC1RL）9.3.4 比較值寄存器（ADC1CVH，ADC1CVL）9.3.5 引腳控制寄存器（APCTL1，APCTL2）9.4 S08A/D轉(zhuǎn)換過程第10章 S08內(nèi)部時鐘發(fā)生器10.1 S08時鐘系統(tǒng)10.2 S08AW時鐘系統(tǒng)特性10.3 S08AW時鐘操作模式10.3.1 模式1——OFF模式10.3.2 模式2——自時鐘模式10.3.3 S08AW時鐘操作寄存器10.3.4 模式3——FLL使能內(nèi)部參考時鐘10.3.5 模式4——外部時鐘10.3.6 模式5——FLL使能外部參考時鐘10.3.7 ICG時鐘模式狀態(tài)表10.4 S08AW時鐘初始化應(yīng)用實例第11章 S08串行通信模塊11.1 串行通信基礎(chǔ)11.1.1 串行通信基本概念11.1.2 RS232C標準及特點11.2 S08串行通信接口11.2.1 SCI寄存器設(shè)置11.2.2 SCI中斷11.2.3 SCI應(yīng)用實例11.3 S08串行外設(shè)接口模塊11.3.1 SPI介紹11.3.2 SPI寄存器11.3.3 SPI中斷11.3.4 SPI應(yīng)用實例第12章 S08IIC模塊12.1 S08IIC介紹12.1.1 IIC總線基本知識12.1.2 IIC設(shè)備連接12.1.3 位傳輸及開始和停止信號12.1.4 從地址傳輸12.1.5 傳輸數(shù)據(jù)12.2 S08IIC模塊12.3 S08IIC中斷12.4 S08IIC模塊應(yīng)用實例12.4.1 AT24C02B介紹12.4.2 IIC通信時EEPROM地址12.4.3 對AT24C02B寫操作12.4.4 對AT24C02B讀操作12.4.5 硬件接口及軟件實現(xiàn)第13章 S08微控制器應(yīng)用設(shè)計實例13.1 光電式轉(zhuǎn)速測量及LCD顯示電路設(shè)計13.1.1 光電式轉(zhuǎn)速測量電路13.1.2 LCD1602字符型液晶顯示模塊13.1.3 測速系統(tǒng)軟件設(shè)計13.2 CMOS圖像傳感器與S08AW接口設(shè)計13.2.1 智能車總體設(shè)計13.2.2 CMOS圖像傳感器與S08AW硬件接口13.2.3 圖像數(shù)據(jù)處理程序設(shè)計思路13.2.4 C程序設(shè)計13.3 微型直流電動機PWM控制13.3.1 硬件電路13.3.2 軟件設(shè)計13.4 基于紅外線道路識別的智能車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計13.4.1 賽道檢測與轉(zhuǎn)向控制硬件設(shè)計13.4.2 賽道檢測與轉(zhuǎn)向控制軟件設(shè)計13.5 實時時鐘DS1302與S08接口設(shè)計13.5.1 DS1302介紹13.5.2 DS1302功能及設(shè)置13.5.3 S08MCU與DS1302接口13.6 S08AW的Flash模擬EEPROM第14章 S08在線調(diào)試工具及其應(yīng)用14.1 基于BDM調(diào)試器硬件連接14.2 S08集成開發(fā)環(huán)境CodeWarrior的使用14.2.1 用CodeWarrior開發(fā)第一個應(yīng)用程序14.2.2 輸入和編輯main.c程序14.3 S08完全軟件仿真14.3.1 應(yīng)用程序的建立與編譯14.3.2 調(diào)試窗口介紹14.3.3 軟件仿真下調(diào)試14.4 S08在線調(diào)試14.4.1 調(diào)試器USB驅(qū)動程序及BDM安裝14.4.2 程序下載附錄A S08CPU指令系統(tǒng)附錄B S08AW高頁寄存器附錄C S08AW系列引腳分布圖附錄D S08AW系列存儲器分配附錄E 寄存器中英文對照參考文獻

章節(jié)摘錄

　　第1章　微控制器概述　　1.1　微控制器　　20世紀70年代末，隨著大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)和發(fā)展，將微型計算機的核心部件CPU、RAM、ROM、定時器、計數(shù)器和多種I/O接口集成在一個芯片上，形成了芯片級的微型計算機，即國內(nèi)常說的單片計算機（single chip microcomputer），國外稱為微控制器MCU（Micro-controller Unit）?！　≡诂F(xiàn)代化生活和工業(yè)生產(chǎn)中，基于微控制器的嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)和裝置已十分廣泛。例如計算機及其外設(shè)（DVD光盤驅(qū)動器、掃描儀和打印機）、汽車電子（發(fā)動機控制單元、防盜及安全裝置）、個人通信與娛樂產(chǎn)品（手機、傳真機、電子字典、MP3、MP4和數(shù)碼相機）、智能家電（節(jié)能冰箱、模糊控制洗衣機、變頻空調(diào)和自動豆?jié){機等）、工業(yè)控制（PLC、智能控制儀表、變頻調(diào)速器和熱成像儀等），其內(nèi)部大多采用了一片乃至多片微控制器。許多傳統(tǒng)的機電產(chǎn)品，一旦采用了微控制器就有可能成為具有更高性能、更易于使用的智能化產(chǎn)品，從而有效地提升了產(chǎn)品的附加值。

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