HCS08/RS08集成开发环境设计与实现

论文摘要

Freescale公司于2004年开始推出的新一代8位MCU HCS08系列及其简化版本的RS08系列产品,目前已经有200多个型号上市。该系列MCU新引入的BDM功能,为嵌入式开发提供了全新的调试手段。目前,国内使用该系列MCU,其开发工具依赖进口,本课题目标是自主开发HCS08/RS08集成开发环境。开发HCS08/RS08集成开发环境内容包括:编程调试器、硬件评估系统、各芯片最小系统、PC方软件等。开发难点主要有:编程调试器的通用性、汇编及C语言源程序级调试及USB设备驱动程序的开发。通过测量目标芯片的频率实现稳定的通信,在此基础上实现编程调试器的通用性。涵盖HCS08/RS08各型号产品的测试目标板有效地验证了编程调试器的性能。对代码编译后的list文件和dbg文件进行分析,设计相应的数据结构,实现了代码的单步调试和断点调试。PC方程序完成对代码的编辑、编译和对目标文件的分析。论文还详细描述了开发USB设备驱动程序所涉及的相关基础知识以及具体过程,实现了一个完整的USB设备驱动程序。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 概述
• 1.1 HCS08 和RS08 系列MCU 概述
• 1.2 嵌入式开发平台的基本功能
• 1.3 系统开发的必要性
• 1.4 本文工作
• 1.5 本文结构
• 第二章 设计方案及技术基础
• 2.1 设计方案
• 2.2 BDM 调试模式
• 2.2.1 调试方法的历史回顾
• 2.2.2 HCS08/RS08 和HC08 调试方法的比较
• 2.2.3 BDM 通信协议
• 2.2.4 BDM 指令的组织
• 2.2.5 BDM 的进入方式
• 2.3 USB 通用串行总线
• 2.3.1 USB 基本概念
• 2.3.2 USB 的数据格式
• 2.3.3 USB 事务
• 2.3.4 USB 传输
• 2.3.5 USB 标准设备请求
• 2.3.6 USB 的设备状态
• 2.3.7 USB 设备和主机
• 2.4 小结
• 第三章 硬件设计
• 3.1 芯片选型
• 3.2 基本系统的电路设计
• 3.2.1 电源电路
• 3.2.2 时钟电路
• 3.2.3 复位电路
• 3.3 BDM 接口设计
• 3.4 编程调试器电路设计
• 3.5 USB 接口设计
• 3.6 目标板设计
• 3.7 硬件设计中的抗干扰
• 3.8 小结
• 第四章 MCU 方软件设计
• 4.1 结构设计
• 4.2 USB 模块设计
• 4.2.1 USB 初始化
• 4.2.2 USB 设备枚举
• 4.2.3 USB 数据传输
• 4.3 BDM 功能模块设计
• 4.3.1 目标机频率测试
• 4.3.2 收发1 字节的BDM 实现
• 4.3.3 目标机复位
• 4.3.4 收发例程选择
• 4.3.5 BDM 指令实现
• 4.3.6 目标机擦除及写入
• 4.3.7 调试功能实现
• 4.4 小结
• 第五章 PC 方软件设计
• 5.1 总体设计
• 5.2 目标芯片库
• 5.3 擦除、写入功能的实现
• 5.4 目标代码分析
• 5.5 调试功能实现
• 5.5.1 dbg 文件结构
• 5.5.2 调试方式
• 5.5.3 变量数据的获取与处理
• 5.6 小结
• 第六章 USB 驱动程序设计
• 6.1 WINDOWS 驱动模型
• 6.1.1 WDM 概述
• 6.1.2 WDM 的重要概念和数据结构
• 6.1.3 WDM 驱动程序的组成
• 6.2 USB 设备驱动实现
• 6.2.1 USB 即插即用功能的实现
• 6.2.2 USB 驱动程序接口
• 6.3 小结
• 第七章 开发体会与总结
• 7.1 体会
• 7.2 总结
• 参考文献
• 附录A JB8 芯片USB 模块寄存器
• 附录B MCU 方程序列表
• 攻读学位期间公开发表的论文
• 致谢
• 详细摘要