Freescale HCS12系列MCU嵌入式IDE的设计与实现

Freescale HCS12系列MCU嵌入式IDE的设计与实现

论文摘要

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。

论文目录

  • 中文摘要
  • ABSTRACT
  • 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 HC512 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 M68HC908J88 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HC512 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 HC512 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52 格式文件
  • 4.4 调试模块详细设计
  • 4.4.1. 1st 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
  • CPU.H 文件'>5.1.1 修改OSCPU.H 文件
  • CPUC.C 文件'>5.1.2 修改OSCPUC.C 文件
  • CPUA.S 文件'>5.1.3 修改OSCPUA.S 文件
  • 5.2 ΜC/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 MC9512DG128 芯片的模板程序
  • 6.3 MC9512DG128 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A 硬件评估板原理图
  • 附录B 硬件评估板实物图
  • 附录C 规范程序实例
  • 攻读学位期间公开发表的论文及参与的鉴定项目
  • 致谢
  • 详细摘要
  • 相关论文文献

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