單片機(jī)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書

1、<p><b>　　單片機(jī)課程設(shè)計(jì)</b></p><p>　　學(xué)院名稱： 汽車與交通工程學(xué)院 </p><p>　　專 業(yè)： 汽車服務(wù)工程 </p><p>　　班 級(jí)： </p><p>　　學(xué) 號(hào)：

2、 </p><p>　　姓 名： </p><p>　　二〇一三 年 九 月 </p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　序 言…………………………………………………………………3</p><p&g

3、t;　　第1章． Freescale 系列單片機(jī)介紹…………………………………4</p><p>　　1.1關(guān)于Freescale …………………………………………………………………4</p><p>　　1.2 Freescale 種類繁多的個(gè)性化單片機(jī)系列 …………………………………4</p><p>　　1.3 Freescale系列單片機(jī)總體特點(diǎn) …………

4、……………………………………4</p><p>　　第2章．Freescale 系列單片機(jī)的最小系統(tǒng) …………………………5</p><p>　　2.1 S12XS128單片機(jī)的最小系統(tǒng)電路設(shè)計(jì) ………………………………………5</p><p>　　2.2 MC9S12XS128單片機(jī)的最小系統(tǒng)設(shè)計(jì) ………………………………………5</p>&l

5、t;p>　　第3章. 單通道連續(xù)采樣-8位模式電路圖……………………………6</p><p>　　第4章. 單通道連續(xù)采樣-8位模式電路圖源程序 …………………7</p><p>　　第5章.課程設(shè)計(jì)心得…………………………………………………14</p><p>　　參考文獻(xiàn) ………………………………………………………………15</p><

6、;p><b>　　序言</b></p><p>　　自從單片機(jī)問(wèn)世以來(lái)，在國(guó)外，它已廣泛應(yīng)用于自動(dòng)控制、數(shù)據(jù)采集和處理、家用電器等各方面，同時(shí)也滲透到其它各個(gè)科技領(lǐng)域。在國(guó)內(nèi)，雖然起步較晚，但由于單片機(jī)價(jià)廉物美、功能強(qiáng)、體積小、使用靈活方便，得到發(fā)展越來(lái)越多的發(fā)展，尤其在工業(yè)過(guò)程控制、自動(dòng)化儀器等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。對(duì)推動(dòng)國(guó)家的工業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程有著重大意義。通過(guò)本次設(shè)計(jì)掌握單片機(jī)硬件和軟件

7、方面的知識(shí)，更深入了解單片機(jī)的實(shí)際應(yīng)用。</p><p>　　本說(shuō)明書共分為5章，第一章介紹了Freescale系列單片機(jī)的一些基本知識(shí)；第二章介紹Freescale系列單片機(jī)的最小系統(tǒng)；第三章介紹了單通道連續(xù)采樣-8位模式電路圖；第四章單通道連續(xù)采樣-8位模式電路圖源代碼；第五章是對(duì)于本次課程設(shè)計(jì)的心得體會(huì)。 </p><p>　　第1章 介紹Freescale系列單片機(jī)</p&

8、gt;<p>　　1.1關(guān)于Freescale</p><p>　　Freescale（飛思卡爾）半導(dǎo)體公司是全球最大的半導(dǎo)體公司之一，其前身為Motorola（摩托羅拉）半導(dǎo)體部，2004年從摩托羅拉分拆上市。它從1953年開始從事半導(dǎo)體業(yè)務(wù)，是世界半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)與技術(shù)的開拓者，為汽車電子、消費(fèi)電子、工業(yè)控制、網(wǎng)絡(luò)和無(wú)線市場(chǎng)設(shè)計(jì)并制造了眾多的嵌入式半導(dǎo)體產(chǎn)品, 在微控制器領(lǐng)域長(zhǎng)期居于全球市場(chǎng)領(lǐng)先地位。

9、如1983年推出的MC68HC05是世界產(chǎn)量第一的8位單片機(jī)（產(chǎn)量第二的是8051單片機(jī)）</p><p>　　1.2Freescale種類繁多的個(gè)性化單片機(jī)系列</p><p>　　Freescale在單片機(jī)領(lǐng)域長(zhǎng)期居于全球市場(chǎng)領(lǐng)先地位，其MCU產(chǎn)品種類繁多，并且不斷有新的MCU產(chǎn)品發(fā)布，令人有眼花繚亂之感。按位數(shù)分，F(xiàn)reescaleMCU大致可分為8位、16位、32位。</p&

10、gt;<p>　?。?）低端8位機(jī)。有HC08、HCS08、RS08系列產(chǎn)品，他們類似于許多廠家生產(chǎn)的基于8051內(nèi)核的單片機(jī)產(chǎn)品，性價(jià)比高，集成度高，不提供外部總線。</p><p>　?。?）中端16位機(jī)。主要有HCS12和S12X系列產(chǎn)品，屬于高性能通用型器件他們已有很長(zhǎng)的生產(chǎn)歷史，還在不斷派生出新的器件。16位機(jī)可以工作在單片模式，也可以工作在總線擴(kuò)展模式，使用靈活、功能強(qiáng)大，在功耗、速度和

11、性能方面都比8位32位結(jié)構(gòu)具有明顯的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。</p><p>　?。?）高端32位。有PowerPC、ColdFirre、MAC、M.CORE、DSC系列。</p><p>　　1.3Freescale系列單片機(jī)的總體特點(diǎn)</p><p>　?。?）品種全、選擇余地大、新產(chǎn)品多（紛繁）、個(gè)性化</p><p>　?。?）應(yīng)用領(lǐng)域極廣，尤其在

12、汽車、手機(jī)領(lǐng)域</p><p>　?。?）在同樣速度下所用的時(shí)鐘頻率較Intel類單片機(jī)低很多，因而使得高頻噪聲低，抗干擾能力強(qiáng)，更適合用于工控領(lǐng)域及惡劣的環(huán)境。</p><p>　?。?）重視大客戶，缺乏中小用戶（近年正在改善）</p><p>　　第2章 介紹Freescale系列單片機(jī)的最小系統(tǒng)</p><p>　　2.1 S12XS1

13、28單片機(jī)的最小系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)</p><p>　　2.2 MC9S12XS128單片機(jī)的最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　MCU最小系統(tǒng)是指可以使用內(nèi)部程序運(yùn)行起來(lái)的所必須的基本外圍電路.MC9S12XS128芯片的最小系統(tǒng)包括電源電路、復(fù)位電路、晶振電路、BDM調(diào)試接口電路、PLL電路等，如上圖所示，為實(shí)際實(shí)現(xiàn)的最小系統(tǒng)硬件電路原理圖，圖中也給出了最小系統(tǒng)元件的參考值和一個(gè)連接在PB0口

14、上的LED燈。</p><p>　　S12X MCU系統(tǒng)時(shí)鐘電路和電源電路分布在PCB時(shí)，要按照以下規(guī)則布線，才能使得系統(tǒng)的電磁兼容性得到保證：（1） 晶振應(yīng)盡量靠近MCU時(shí)鐘輸入引腳，晶振外殼要接地。（2） 盡量讓時(shí)鐘信號(hào)回路周圍電場(chǎng)趨近于0.用底線將時(shí)鐘區(qū)圈起來(lái)，時(shí)鐘要盡量短。（3） 晶振下面和對(duì)噪聲特別敏感的器件下面不要走線（4） 鎖相環(huán)PLL 的濾波電路要盡量靠近MCU

15、0;（5） 每個(gè)電源端和接地端都要至少接一個(gè)去耦電容，去耦電容要盡量靠近MCU。</p><p>　　第3章 單通道連續(xù)采樣-8位模式電路圖</p><p>　　第4章 單通道連續(xù)采樣-8位模式源代碼</p><p>　　/*************************************************</p><p>　

16、　文件名稱：main.c</p><p>　　功能描述：實(shí)現(xiàn)AD單通道連續(xù)采樣-8位</p><p>　　AD轉(zhuǎn)換結(jié)果送數(shù)碼管顯示</p><p>　　作者： 汽車與交通工程學(xué)院 10東汽服2班 陶佳冬</p><p>　　編譯環(huán)境：Freescale CodeWarrier V5.0 For S12</p><p&

17、gt;　　版本： V2.0</p><p><b>　　說(shuō)明：</b></p><p><b>　　修改記錄：</b></p><p>　　創(chuàng)建日期：2013-09-25</p><p>　　**************************************************/

18、</p><p>　　#include <hidef.h> /* common defines and macros */</p><p>　　#include "derivative.h" /* derivative-specific definitions */</p><p>　　/*************

19、*********************宏定義*******************************************/</p><p>　　#define SEG_DD DDRB //段碼口方向</p><p>　　#define DIG_DD DDRA

20、 //位碼口方向</p><p>　　#define SEG_NUM PORTB //段碼數(shù)據(jù)</p><p>　　#define DIG_NUM PORTA

21、 //位碼數(shù)據(jù)</p><p>　　/***********************************函數(shù)聲明******************************************/</p><p>　　void Delay(unsigned int loop_times);

22、 //延時(shí)子程序</p><p>　　void ATD0_Init(void); //ATD0初始化子程序</p><p>　　/**********************************全局變量聲明***************************************

23、****/</p><p>　　const unsigned char g_LED_Seg_Table[17] = {0x3F, 0x06, 0x5B, 0x4F, 0x66, 0x6D, 0x7D, 0x07,</p><p>　　0x7F, 0x6F, 0x77, 0x7C, 0x39, 0x5E, 0x79, 0x71, 0x00}; </p><p>

24、;　　//共陰數(shù)碼管字形表定義</p><p>　　//************主程序************//</p><p>　　/************************************************************************</p><p>　　函數(shù)名稱： void main(void)</p>

25、;<p>　　函數(shù)功能： 實(shí)現(xiàn)AD單通道連續(xù)采樣，并用數(shù)碼管顯示采樣結(jié)果</p><p>　　調(diào)用函數(shù)： void Delay(unsigned int loop_times) -------- main.c文件中</p><p>　　void ATD0_Init(void); -------- main.c文件中 </p><p>　　

26、*************************************************************************/</p><p>　　void main(void)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　/* put your own code here */</p>&l

27、t;p>　　unsigned char convert_value; //AD轉(zhuǎn)換結(jié)果</p><p>　　unsigned char led_dig; //數(shù)碼管位選值</p><p>　　unsigned char

28、 i; //數(shù)碼管位選值</p><p>　　unsigned char SM_SBUFF[3]; //循環(huán)變量</p><p>　　//用戶緩沖顯示內(nèi)容</p><p>　　SEG_

29、DD = 0xFF; //段碼端口設(shè)置為輸出口</p><p>　　DIG_DD = 0xFF; //位碼端口設(shè)置為輸出口</p><p>　　SEG_NUM = 0x00;

30、 //段碼端口輸出全0</p><p>　　DIG_NUM = 0x00; //位碼端口輸出全0</p><p>　　ATD0_Init();

31、 //AD初始化</p><p>　　led_dig = 0x01; </p><p>　　for(i=0;i<6;i++) //單‘8’左移</p><p><b>　　{ </b

32、></p><p>　　SEG_NUM = g_LED_Seg_Table[8]; //送段碼</p><p>　　DIG_NUM = led_dig; //送位碼</p><p>　　led_d

33、ig = led_dig<<1; //位選信號(hào)左移1位</p><p>　　Delay(500); </p><p><b>　　} </b></p><p>　　DIG_NUM = 0x00;

34、 //熄滅數(shù)碼管</p><p>　　Delay(20); </p><p><b>　　for(;;)</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　while(!ATD0STAT2L_CCF0)

35、 </p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　;</b></p><p>　　} //等待轉(zhuǎn)換完成</p><p>　　convert_valu

36、e = ATD0DR0L; //讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果</p><p>　　//拆分轉(zhuǎn)換結(jié)果以便送顯示</p><p>　　SM_SBUFF[2] = convert_value/100; //拆分轉(zhuǎn)換結(jié)果以便送顯示</p><p>　　SM_S

37、BUFF[1] = convert_value/10%10;</p><p>　　SM_SBUFF[0] = convert_value%10;</p><p>　　led_dig = 0x01; //顯示轉(zhuǎn)換結(jié)果</p><p>　　for(i=0;i<3

38、;i++) </p><p><b>　　{</b></p><p>　　SEG_NUM = g_LED_Seg_Table[SM_SBUFF[i]];</p><p>　　DIG_NUM = led_dig;</p><p>　　led_dig = led_dig<<1;</p><p&

39、gt;　　Delay(1); </p><p><b>　　}</b></p><p>　　} /* wait forever */</p><p>　　/* please make sure that you never leave this function */</p><p><b>　　}</b

40、></p><p>　　/******************函數(shù)實(shí)現(xiàn)***********************/</p><p>　　/****************************************</p><p>　　函數(shù)：void delay(void)</p><p><b>　　功能：延時(shí)<

41、;/b></p><p>　　說(shuō)明：延時(shí)500*loop_times個(gè)機(jī)器周期</p><p>　　****************************************/</p><p>　　void Delay(unsigned int loop_times)</p><p><b>　　{</b>&

42、lt;/p><p>　　unsigned int loop_i,loop_j;</p><p>　　for (loop_i=0; loop_i<loop_times; loop_i++) </p><p><b>　　{</b></p><p>　　for (loop_j=0; loop_j<500;loop_j

43、++) </p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b>&

44、lt;/p><p>　　/*************************************</p><p>　　函數(shù)：AD_Init(void)</p><p>　　功能：ATD0初始化</p><p><b>　　說(shuō)明：</b></p><p>　　********************

45、********************/</p><p>　　void ATD0_Init(void) //初始化</p><p><b>　　{</b></p><p>　　ATD0DIEN = 0; //禁止數(shù)字輸入</p><p>　　/* APCTL1 = (ETRIGSEL

46、 | SRES1 | SRES0 | SMP_DIS | //</p><p>　　ETRIGCH3 | ETRIGCH2 | ETRIGCH1 | ETRIGCH0 | //</p><p><b>　　) */</b></p><p>　　ATD0CTL1 = 0x00; //AD分辨率選擇8位，且采樣前不放電</p&

47、gt;<p><b>　　/* </b></p><p>　　* 0b00000000</p><p>　　* ||||||||__</p><p>　　* |||||||___ </p><p>　　* ||||||____[ETRIGCH3~ETRIGCH0]外部觸發(fā)通道選擇位 &

48、lt;/p><p>　　* |||||_____ </p><p>　　* ||||______采樣前是否放電控制位 </p><p>　　* |||_______ </p><p>　　* ||________ATD轉(zhuǎn)換精度選擇位SRES1:SRES0]=[0:0]為8位</p><p>　　*

49、 |_________外部觸發(fā)源選擇位，S12XS系列此位無(wú)效 </p><p><b>　　*/ </b></p><p>　　/* APCTL2 = (0 | AFFC | ICLKSTP | ETRIGLE | //</p><p>　　ETRIGP | ETRIGE | ASCIE | ACMPIE | //</p>

50、<p><b>　　) */</b></p><p>　　ATD0CTL2 = 0x40; //AD模塊快速清零, 無(wú)等待模式, 禁止外部觸發(fā), 中斷禁止</p><p><b>　　/* </b></p><p>　　* 0b01000000</p><p>　　

51、* ||||||||__ATD比較中斷使能位</p><p>　　* |||||||___ATD轉(zhuǎn)換序列結(jié)束中斷使能位 </p><p>　　* ||||||____外部觸發(fā)信號(hào)使能位</p><p>　　* |||||_____ </p><p>　　* ||||______[ETRIGLE:ETRIGP]外部

52、觸發(fā)信號(hào)觸發(fā)條件選擇位</p><p>　　* |||_______停止模式內(nèi)部時(shí)鐘使能位</p><p>　　* ||________AD模塊快速清零位</p><p>　　* |_________只讀位 </p><p><b>　　*/</b></p><p>　　/* A

53、PCTL3 = (DJM | S8C | S4C| S2C | //</p><p>　　S1C| FIFO | FRZ1 | FRZ0 | //</p><p><b>　　) */</b></p><p>　　ATD0CTL3 = 0x88; //AD轉(zhuǎn)換結(jié)果右對(duì)齊，每個(gè)序列1次轉(zhuǎn)換, No FIFO, Freeze模式下繼

54、續(xù)轉(zhuǎn)換</p><p><b>　　/* </b></p><p>　　* 0b10001000</p><p>　　* ||||||||__[FRZ1:FRZ0]后臺(tái)調(diào)試凍結(jié)使能位</p><p>　　* |||||||___</p><p>　　* ||||||____結(jié)

55、果寄存器先進(jìn)先出模式位</p><p>　　* |||||_____ </p><p>　　* ||||______</p><p>　　* |||_______</p><p>　　* ||________[S8C~S1C]一個(gè)轉(zhuǎn)換序列的長(zhǎng)度</p><p>　　* |_________

56、結(jié)果寄存器數(shù)據(jù)對(duì)齊位 </p><p><b>　　*/</b></p><p>　　/* APCTL4 = (SMP2 | SMP1 | SMP0 | PRS4 | //</p><p>　　PRS3 | PRS2 | PRS1 | PRS0 | //</p><p><b>　　) */</b&g

57、t;</p><p>　　ATD0CTL4 = 0x03; //采樣時(shí)間4個(gè)周期，PRS=3</p><p><b>　　/* </b></p><p>　　* 0b00000011</p><p>　　* ||||||||__[PRS4~PRS0]ATD時(shí)鐘預(yù)分頻因子</p><

58、;p>　　* |||||||___</p><p>　　* ||||||____</p><p>　　* |||||_____ </p><p>　　* ||||______</p><p>　　* |||_______[SMP2~SMP0]采樣時(shí)間選擇位</p><p>　　*

59、 ||________</p><p>　　* |_________ </p><p><b>　　*/</b></p><p>　　/* APCTL5 = (0 | SC | SCAN | MULT | //</p><p>　　CD | CC | CB | CA | //</p><p&g

60、t;<b>　　) */</b></p><p>　　ATD0CTL5 = 0x27; //單通道連續(xù)采樣，通道0 </p><p><b>　　/* </b></p><p>　　* 0b00100000</p><p>　　* ||||||||__</p>

61、<p>　　* |||||||___[CD~CA]模擬輸入通道選擇碼</p><p>　　* ||||||____</p><p>　　* |||||_____ </p><p>　　* ||||______多通道采樣模式位</p><p>　　* |||_______連續(xù)轉(zhuǎn)換序列模式位，1是連續(xù)轉(zhuǎn)

62、換；0是只進(jìn)行一次轉(zhuǎn)換</p><p>　　* ||________特殊通道轉(zhuǎn)換使能位</p><p>　　* |_________只讀位 </p><p><b>　　*/</b></p><p><b>　　} </b></p><p>　　第5章 課程設(shè)計(jì)心

63、得</p><p>　　課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí),發(fā)現(xiàn),提出,分析和解決實(shí)際問(wèn)題,鍛煉實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié),是對(duì)學(xué)生實(shí)際工作能力的具體訓(xùn)練和考察過(guò)程.隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展的日新日異，單片機(jī)已經(jīng)成為當(dāng)今計(jì)算機(jī)應(yīng)用中空前活躍的領(lǐng)域， 在生活中可以說(shuō)得是無(wú)處不在。因此作為二十一世紀(jì)的大學(xué)來(lái)說(shuō)掌握單片機(jī)的開發(fā)技術(shù)是十分重要的。</p><p>　　回顧起此次單片機(jī)課程設(shè)計(jì)，至今我仍感慨頗多，的

64、確，從選題到定稿，從理論到實(shí)踐，在整整兩星期的日子里，可以說(shuō)得是苦多于甜，但是可以學(xué)到很多很多的東西，同時(shí)不僅可以鞏固了以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)，而且學(xué)到了很多在書本上所沒有學(xué)到過(guò)的知識(shí)。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來(lái)，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會(huì)服務(wù)，從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中遇到問(wèn)題，可以說(shuō)得是困難重重，這畢竟第一次做的

65、，難免會(huì)遇到過(guò)各種各樣的問(wèn)題，同時(shí)在設(shè)計(jì)的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對(duì)以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，比如說(shuō)三極管PNP管腳不懂怎么放置，不懂分得二極管的正負(fù)極，對(duì)單片機(jī)匯編語(yǔ)言掌握得不好，通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)之后，一定把以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)重新溫故。</p><p>　　這次課程設(shè)計(jì)終于順利完成了，在設(shè)計(jì)中遇到了很多編程問(wèn)題，最后在xx老師的辛勤指導(dǎo)下，終于游逆而解。同時(shí)，在xx老師的身上我學(xué)得到很多

66、實(shí)用的知識(shí)，在次我表示感謝！同時(shí)，對(duì)給過(guò)我?guī)椭乃型瑢W(xué)和各位指導(dǎo)老師再次表示忠心的感謝！ </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]任勇、王永東等。單片機(jī)原理及應(yīng)用[M]。北京：清華大學(xué)出版社，2012</p><p>　　[2]馬志良．單片機(jī)原理與控制技術(shù)[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002</p&g