Freescale HCS12系列MCU嵌入式IDE的设计与实现

摘要

嵌入式集成开发环境IDE和硬件评估系统是嵌入式产品开发的必要工具。开发嵌入式集成开发系统涉及到的工具较多，过程较复杂，目标芯片的更新换代也较快，所以存在较大的难度。HCS12系列MCU是Freescale公司于2004年前后推出的高性价比16位芯片，型号丰富，市场前景较好，国内目前尚未开发出针对该系列MCU的嵌入式IDE，主要依赖国外进口。正是基于这样难得的机遇和挑战，本课题设计了一个通用的嵌入式集成开发系统，实现了对Freescale HCS12系列MCU源文件进行编辑、编译、下载和基本调试的功能，同时，在设计过程中也充分考虑了软硬件平台的通用性。 SdIDE12的硬件平台包含HCS12系列MCU的最小系统模块、程序写入模块和通用扩展板模块，软件平台由通用编辑编译模块、程序写入模块和基本调试模块等组成。文章给出了硬件平台的通用性设计方法、相应模块的原理框图及测试流程，重点阐述了软件平台中通用编辑编译模块和通用HCS12系列MCU写入模块的设计要点、难点和细节，解决了交叉编译模块和写入模块不通用、写入代码大小受限制等问题。另外，文章还给出了HCS12系列MCU调试模块的初步设计与实现。最后，为了验证SdIDE12的稳定性和基本性能，进行了MC9S12DG128芯片的基础实验例程的编写和基于CPU12微处理器的μC/OS-Ⅱ移植，实现了软硬件模块的综合测试，测试结果表明SdIDE12工作稳定可靠。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1嵌入式系统概述

1.2 SdIDE12的开发背景

1.2.1嵌入式IDE国内外发展现状

1.2.2 Freescal HCS12系列MCU概述

1.3开发SdIDE12的必要性及意义

1.4课题设计目标

1.5本文工作和论文结构

1.5.1本文工作

1.5.2论文结构

第二章SdIDE12的整体设计思路

2.1需求分析

2.2 SdIDE12的硬件环境设计思路

2.3软硬件协同设计思路

2.4 SdIDE12的通用性设计思路

2.4.1硬件的通用性设计

2.4.2软件的通用性设计

2.5 SdIDE12的功能模块设计思路

2.5.1 SdIDE12公有模块

2.5.2 SdIDE12私有模块

2.6本章小结

第三章硬件设计

3.1最小系统硬件设计

3.2通用扩展板设计

3.2.1键盘模块

3.2.2 LCD模块

3.2.3串口模块

3.2.4 A/D转换模块

3.2.5 PWM模块

3.2.6 USB模块

3.2.7 CAN模块

3.2.8以太网模块

3.3写入模块(BDM头)硬件设计

3.3.1 M68HC908JB8主控芯片

3.3.2写入模块原理图分析与设计

3.4硬件平台测试及测试体会

3.4.1测试方法和步骤

3.4.2测试体会

3.5本章小结

第四章软件设计

4.1 SdIDE12的通用编辑编译模块详细设计

4.1.1 SdIDE12主界面结构设计

4.1.2 SdIDE12的目录结构

4.1.3 SdIDE12的代码结构

4.1.4 SdIDE12的工程管理模块

4.2通用HCS12系列MCU写入模块详细设计

4.2.1 TBDML通信接口程序设计

4.2.2通用写入模块PC方程序设计

4.2.3通用写入模块MCU方程序设计

4.3 HCS12系列MCU内存扩展

4.3.1存储空间的扩展

4.3.2线性地址转换为内存扩展地址

4.3.3编译生成S2格式文件

4.4调试模块详细设计

4.4.1 .lst文件结构

4.4.2断点地址获取

4.4.3调试环境的初始化

4.4.4单步调试的实现

4.5测试体会

4.6本章小结

第五章基于CPU12微处理器的μC/OS-Ⅱ移植

5.1 μC/OS-Ⅱ移植过程

5.1.1修改OS_CPU.H文件

5.1.2修改OS_CPU_C.C文件

5.1.3修改OS_CPU_A.S文件

5.2μC/OS-Ⅱ移植的测试

5.3本章小结

第六章基础实验例程

6.1编程规范

6.2 MC9S12DG128芯片的模板程序

6.3 MC9S12DG128各模块的实验例程

6.4本章小结

第七章总结与展望

7.1总结

7.2展望

参考文献

附录

攻读学位期间公开发表的论文及参与的鉴定项目

致谢