Freescale单片机实验指导
飞思卡尔单片机快速上手指南说明书
Freescale Semiconductor, Inc.Document Number: 用户指南 Rev. 0, 09/2014Confidentiality statement, as appropriate to document/part status.___________________________________________________________________飞思卡尔单片机快速上手指南作者：飞思卡尔半导体IMM FAE 团队飞思卡尔半导体是全球领先的单片机供应商，其单片机产品包含多种内核，有数百个系列。
为支持用户使用这些产品，飞思卡尔提供了丰富的网站资源、文档及软硬件工具，另外，我们还有众多的第三方合作伙伴及公共平台的支持。
对于不熟悉飞思卡尔产品和网站的初学者来说，了解和使用这些资源这无疑是一个令人望而生畏的浩瀚工程。
本指南的目的，就是给初学者提供一个指导，让他们不被这些海量信息淹没；用户根据本指导提供的操作步骤，能迅速找到所需的资源，了解如何使用相关的工具。
在本指南中，我们以飞思卡尔的新一代Kinetis 单片机K22系列为例，介绍了如何获取与之相关的资源，如何对其进行软硬件设计和开发。
实际上，这些方法也适用于其它的单片机系列。
当然，对于其它有较多不同之处的产品，我们也会继续推出相应的文档，供广大用户参考。
目录1 如何获取技术资料与支持 ..........................................................2 2 如何选择产品、申请样片及购买少量芯片和开发工具 ........... 93 飞思卡尔单片机的开发环境、开发工具和生态系统 ............. 224 如何阅读飞思卡尔的技术文档 ................................................ 45 5 飞思卡尔单片机硬件设计指南 ................................................ 55 6飞思卡尔单片机软件开发指南 (67)飞思卡尔单片机快速上手指南, Rev. 1, 09/20142Freescale Semiconductor, Inc.1 如何获取技术资料与支持1.1 概述当用户使用飞思卡尔单片机芯片时，如何获取芯片的数据手册（Datasheet ）、参考设计（Reference Manual ）和官方例程等资源呢？另外当用户遇到了技术问题该如何获得帮助和解答呢？这里以Kinetis 的K22系列芯片为例为大家介绍如何解决这些问题。
Freescale8位单片机入门与实践
Freescale 8位单片机入门与实践第一章单片机概论（当前各公司单片机使用情况、发展情况、freescale单片机命名规则、开发步骤、CodeWarrior软件开发环境的安装要求和安装说明）第二章Freescale 8位单片机（特点、结构、存储器结构、CPU内寄存器，介绍MC68HC908QY4和GP32内部资源）第三章Freescale 8位单片机指令系统（汇编指令）（CodeWarrior使用、软件仿真）第四章复位、中断、系统配置、通用IO端口第五章CodeWarrior应用综述（在线调试、VisualTools的使用）第六章MC68HC908QY4在线编程开发系统（特点、硬件、监控方式、C语言）第七章定时器模块第八章AD、键盘中断模块（各个模块的使用及例程）第九章综合应用（C和汇编混合编程、程序，扩展应用）附录：1、存储器分配图2、寄存器及中断矢量表3、MC68HC08指令集4、MC68HC908QY4开发系统原理图参考书Motorola(Freescale)微控制器MC68HC08原理及其嵌入式应用刘慧银等编著清华大学出版社嵌入式应用技术基础教程王宜怀刘晓升编著清华大学出版社单片机嵌入式应用的在线开发方法邵贝贝编著清华大学出版社mc68hc908qy4sm_simplified_Chinese.pdfMC68HC908QY4.pdfMC68HC908GP32.pdf前言飞思卡尔（前身为摩托罗拉公司半导体产品事业部）在微电子产品领域拥有50年的悠久历史，为全球的汽车、消费、工业、网络和无线市场生产半导体产品。
飞思卡尔总部位于德克萨斯州的奥斯汀，在全球超过25个国家拥有设计、生产和销售运营部门。
飞思卡尔是众多市场领域中的领导者，是世界上最大的微控制器类集成电路供应商，随着国内市场投资的增加，其产品得到越来越多的认同，尤其是移动通信、汽车电子、工业控制等环境恶劣的场所，其应用越多，因为它的产品抗干扰性能很强。
单片机实验指导书
单片机实验指导书近年来，单片机技术的发展十分迅速。
越来越多的工程师和科技爱好者开始接触和学习单片机技术，这促使单片机实验指导书的需求越来越大。
然而，这方面的书籍并不是很多，而且很多都只是简略介绍了一些基础的知识，很难满足读者的需求。
因此，我们有必要撰写一本全面、详实的单片机实验指导书，以供广大读者参考。
一、实验前的准备工作在进行单片机实验之前，需要进行一些准备工作。
首先，应确保实验所需要的单片机、电路板、电路图和元件都准备齐全；其次，应找到合适的实验环境，比如一间安静、干净、通风的实验室；最后，需要特别注意使用电器设备时的安全问题，确保自己和他人的安全。
二、实验的流程和步骤在开始实验之前，需要认真研读实验指导书中的介绍和分析，了解实验的目的、原理和步骤。
然后，按照指导书中的步骤依次进行实验。
实验完成后，应按照要求记录实验数据，并进行分析和归纳总结。
如果有问题需要解决，可以查阅相关的资料和文献，或向老师和同学请教。
三、实验中的注意事项在进行单片机实验时，一定要注意以下几点：首先，要认真选择合适的元件和器材，确保其质量和性能符合要求；其次，要遵守电器设备的使用规范，比如正确连接电源和地线、避免引起短路等；最后，要防止过度使用单片机，以免出现电磁干扰、损坏设备等问题。
四、实验课堂作业单片机实验课堂作业的目的是让学生加深对单片机知识的理解和掌握。
作业内容应与实验内容相密切相关，包括设计实验电路、编写程序、测试运行结果等。
同时，作业应具有一定难度和挑战性，以激发学生的兴趣和创造力。
总之，单片机实验指导书是单片机科技研究和应用的基础。
只有通过认真研读和实践，才能真正掌握单片机技术，应用到实际生产和工程中。
希望我们的实验指导书能够对广大读者有所帮助。
FreeScale_HCS12系列单片机教程(dg128)
HCS12微控制器系列教程---第一讲：PWM 模块介绍该教程以MC9S12DG128单片机为核心进行讲解，全面阐释该16位单片机资源。
本文为第一讲，开始介绍S12 MCU的PWM模块。
PWM 调制波有8 个输出通道，每一个输出通道都可以独立的进行输出。
每一个输出通道都有一，一个周期控制寄存器和两个可供选择的时钟源。
每一个PWM 输出个精确的计数器（计算脉冲的个数）通道都能调制出占空比从0—100% 变化的波形。
PWM 的主要特点有：1、它有8 个独立的输出通道，并且通过编程可控制其输出波形的周期。
2、每一个输出通道都有一个精确的计数器。
3、每一个通道的PWM 输出使能都可以由编程来控制。
4、PWM输出波形的翻转控制可以通过编程来实现。
5、周期和脉宽可以被双缓冲。
当通道关闭或PWM计数器为0时，改变周期和脉宽才起作用。
6、8 字节或16 字节的通道协议。
，他们提供了一个宽范围的时钟频率。
7、有4 个时钟源可供选择（A、SA、B、SB）8、通过编程可以实现希望的时钟周期。
9、具有遇到紧急情况关闭程序的功能。
10、每一个通道都可以通过编程实现左对齐输出还是居中对齐输出。
HCS12微控制器系列教程---第二讲：PWM 寄存器简介1、PWM启动寄存器PWMEPWME 寄存器每一位如图1所示：复位默认值：0000 0000B图1 PWME 寄存器每一个PWM 的输出通道都有一个使能位PWMEx 。
它相当于一个开关，用来启动和关闭相应通道的PWM 波形输出。
当任意的PWMEx 位置1，则相关的PWM输出通道就立刻可用。
用法：PWME7=1 --- 通道7 可对外输出波形PWME7=0 --- 通道7 不能对外输出波形注意：在通道使能后所输出的第一个波形可能是不规则的。
当输出通道工作在串联模式时（PWMCTL寄存器中的CONxx置1），那么）使能相应的16位PWM 输出通道是由PWMEx的高位控制的，例如：设置PWMCTL_CON01 = 1,通道0、1级联，形成一个16位PWM 通道，由通道1 的使能位控制PWM 的输出。
Freescale单片机实验指导书1
Freescale HC08单片机实验指导书申柏华叶隆编著广东工业大学信息工程学院2006年3月第一版嵌入式MCU在线编程集成开发系统1．概述传统的嵌入式应用开发方法主要是使用仿真器模拟目标系统中MCU的运行情况，希望达到在目标系统硬件尚未定型与制版情况下，先行调试目标系统的硬件、软件设计，为目标系统的研制提供前期基础。
但是，一些情况下，难以实现100%的实时仿真，有些功能在用仿真器调试时十分正常，而到了实际应用系统却不能顺利运行。
同时，传统的仿真方式的一些调试功能仅适用于初学者，对于具有一定开发经验并拥有通用功能模块积累的开发者，往往增加了开发时间。
目前，随着计算机制造技术的发展，许多公司新推出的MCU具有片内Flash存储器，Flash存储器具有电可擦除、无需后备电源保护数据、可在线编程等特点。
在线编程（In-Circuit Program）允许单片机内部运行的程序去改写Flash存储器的内容，利用这个特点，不仅可以在运行过程中修改某些运行参数，也为研制新型嵌入式应用开发工具提供了技术基础。
Freescale公司目前正在陆续推出的新一代8位嵌入式单片微机M68HC08系列，其片内集成的Flash存储器具有单一电源电压供电、支持在线编程等特点，它是Flash技术比较成熟的条件下推出的，在线写入、读出稳定。
本系统利用MC68HC908GP32单片机内32KB的Flash存储器划出2KB空间，驻留监控程序，为用户提供一套界面友好、价格低廉、支持在线调试的MCU在线编程实验开发系统。
2．系统特点与主要功能2.1基本特点①传统仿真器的“仿真系统”与实际目标系统的硬件不是一套系统，难以实现目标系统的全部功能，这主要是由于过去的目标系统的程序存储器多为EPROM、OTP或不支持在线写入的Flash存储器。
新型的开发系统的硬件可以直接构成目标系统的评估硬件，所调试的软件即运行于此系统，可以实现100%在线实时仿真。
单片机实验指导书
单片机实验指导书第一章实验概述本实验指导书旨在帮助学生掌握单片机基本原理和应用技巧。
通过实验的学习，学生将了解单片机的内部结构，学习单片机的编程方法，并能够用单片机实现简单的控制功能。
第二章实验准备2.1 实验器材准备本实验需要准备以下器材：- 单片机开发板- USB线- 电脑2.2 软件安装在开始实验之前，需要安装以下软件：- Keil C51开发环境- STC单片机系列驱动程序第三章实验步骤3.1 硬件连接将单片机开发板通过USB线连接到电脑上，并确保连接正常。
3.2 软件设置打开Keil C51开发环境，点击菜单栏中的“文件”选项，选择“新建”创建新的工程。
设置工程的名称和保存位置，确定后点击“保存”。
3.3 编写程序在Keil C51开发环境中，编写单片机程序。
首先需要包含相应的头文件，然后编写具体的程序逻辑，实现所需的功能。
3.4 编译和烧录程序在编写完程序后，点击菜单栏中的“编译”选项进行编译。
编译成功后，点击菜单栏中的“下载”选项将程序烧录到单片机开发板中。
3.5 实验验证将程序烧录完毕后，将开发板与外部模块连接，观察实验现象是否符合预期。
第四章实验注意事项4.1 安全注意事项在实验过程中，要注意使用安全电压和电流，避免短路和电击风险。
4.2 实验环境实验需要在安静、整洁的环境中进行，以避免干扰和误操作。
4.3 调试和故障排除如果遇到实验效果不理想或者出现故障的情况，可以参考开发板的说明书进行故障排查和调试。
第五章实验总结通过本次实验，我深入了解了单片机的基本原理和应用技巧。
通过编写程序并实际观察实验现象，我成功掌握了单片机编程的方法和技巧，并能够用单片机实现简单的控制功能。
本次实验还让我意识到了实验中的安全注意事项和环境要求的重要性。
在实验过程中，我严格遵守了安全规定，并在安静整洁的环境中进行操作，确保实验顺利进行。
通过反复实践和调试，我不断提高了自己的实验技巧和问题排查能力。
在遇到故障时，我能够通过检查并参考说明书，准确地找到并解决问题。
freescale实验教程
第一部分基础实验第一章基础理论1.1 单片机程序设计与应用系统开发过程单片机的行为是受程序控制的，因此开发与使用单片机必然会遇到程序设计的问题，单片机设计是一个硬件与软件结合的问题，而其软件设计的工作往往占有更多的成分。
一个完整的嵌入式系统开发过程，除了硬件电路的设计外，软件工作包括程序编辑、汇编或编译、程序下载、程序调试、脱机验证等过程。
程序的编辑就是按照一定的格式，采用汇编或者C等高级语言进行编写。
早期的单片机程序设计在DOS环境下符合一定的格式编辑，然后采用一个合适的软件汇编，生成二进制等CPU能识别的目标代码，将单片机（内带程序存储器的情形）或程序存储器放入编程器，编程器通过串口或USB等接口与PC机相连，将PC机存放的CPU能识别的代码下载到单片机或程序存储器中。
图1-1是一个简单的说明：图1-1 程序设计过程采用以上方式进行开发的情形下，单片机必须是能从电路板上取下来，这对贴片封装的单片机就无能为力了。
此时为了能在线仿真调试，需要昂贵的仿真头和仿真电缆与软件，而且几乎没有仿真器能做到100%的功能仿真，甚至有的问题正是来自于仿真器。
随着技术的发展，采用ISP技术，只要在目标电路板上预留一个接口，通过一个很小的下载器，与PC机串、并口或USB口相连，就可以进行程序的调试与下载，尤其是有的单片机具有JTAG接口，下载调试更加方便，调试尽可能少占用单片机资源，更有甚者，像freescale的单片机，内置背景调试控制器（BDC ，Background Debug Controller），支持一线ISP和程序调试。
目前程序开发需要的各种软件，如编辑、汇编、编译、链接、调试、下载等都集成到一个环境下（集成开发环境IDE），这些开发环境有的是针对某种单片机，由单片机厂商提供，有的则比较通用一些，这些开发环境如Silicon Laboratories，AVR Studio，Keil uVision，Freescale CodeWarrior等。
Freescale单片机原理与设计(TPM模块应用编程)
XX科技大学Freescale单片机原理与设计实验报告实验项目TPM编程应用【实验目的】1、理解HCS08的定时器/PWM模块TPM（Timer/Pulse-Width Modulator）模块原理2、学会TPM模块设计3、进一步认识“对MCU外部管脚/内部模块的控制正是通过Regs的控制来实现”【实验原理】MC9S08AW60系列中的定时器系统包括两个独立的TPM：一个6通道的TPM1和一个2通道的TPM2。
TPM模块管脚和I/O 管脚复用。
定时器系统总共8个通道，每一个通道都可作为输入捕捉、输出比较、或带缓冲的边缘对齐PWM。
每一个TPM的所有通道都可以配置成为带缓冲的中心对齐脉宽调制CPWM （buffered, center-aligned pulse-width modulation）。
每一个TPM预分频器的时钟源都可以独立选择总线时钟、固定系统时钟或外部管脚对每个TPM，每个通道一个中断，还有一个计数中止中断。
定时器系统的内部结构为：两个独立的TPM每个TPM都由1个16位的计数器与n(n=6 or 2)个输入/输出通道组成；每一个通道都可作为输入捕捉、输出比较、或带缓冲的边缘对齐PWM。
TPM模块自由计数定时核心是一个16位的计数器。
三种时钟源之一经过分频之后的脉冲即作为定时器的计数脉冲；每过一个计数脉冲，Counter便自动+1，Counter加到FFFF后翻转到$0000，同时置溢出标志位TOF为1，然后重新开始计数；溢出时若TOIE为1，还会产生中断请求。
Fbus和分频比的不同可以产生不同的溢出时间间隔；但是这种自由计数定时方式定时有限。
只读的16位TPM计数寄存器由两个字节寄存器TPMxCNTH和TPMxCNTL构成。
TPM预置计数定时：向16位模数计数寄存器TPMxMODH:TPMxMODL写入一个确定的数值，则计数器每进行一次计数都会将计数和模数计数寄存器的值进行比较，如果相同就产生溢出，同时置溢出标志位TOF为1，然后重新开始计数，溢出时若TOIE为1，还会产生中断请求。
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Freescale单片机实验指导
实验一编程入门、仿真调试
实验目的：熟悉飞思卡尔MCU仿真与调试环境的使用方法，掌握汇编语言程序的编辑书写规范，学习单片机汇编程序调试手
段，进一步编制应用程序，体会MCU应用程序特点。
实验环境：CodeWarrior IDE仿真调试软件；
编程语言选择：汇编语言(Assembly)；
调试连接选择：Full Chip Simulation + P&E Multilink；
工程目标选择：全软件仿真(Full Chip Simulation)；
实验内容：1、熟悉CodeWarrior IDE 的工程建立、菜单、工具、窗口、状态等。
2、编辑、编译简单样本程序：两个4字节无符号数相加。
已知:($2000)=被加数开始,($2004)=加数开始;具体值
预先在Memory区通过手工设定。
仿真调试：分别利用单步、全速、停止、断点、复位
等运行调试手段，观察寄存器A、B、X、Y、PC、CCR
等的状态与变化，以及观察FALSH中指令地址和
RAM中数据变化情况，验证运行结果。
（该仿真调试
方法将运用于以后的各次实验中）
附：样本程序代码
3、使用查表法将A中的某2位BCD码（如58）转换为
ASCII码，存入RAM$2080、$2081中。
仿真调试：分别利用单步、全速、停止、断点、复位
等运行调试手段，观察寄存器A、B、X、Y、PC、CCR
等的状态与变化，以及观察FALSH中指令地址和
RAM中数据变化情况，验证运行结果。
（该仿真调试
方法将运用于以后的各次实验中）
4、RAM中有10个无符号数，找出其最大值和最小值，
结果存放到MAX、MIN单元中实验参考：S12仿真与调试.pdf文档；
实验二编程提高、并行I/O口
实验目的：熟悉MCU指令及其应用规则，巩固汇编语言程序编程方法，熟悉数据传输、算术逻辑处理、分支、循环、软件
延时、并行I/O等应用程序编制技巧，初步熟悉硬件连接
调试方法。
实验环境：CodeWarrior IDE仿真调试软件+ XDT512开发板套件；
编程语言选择：汇编语言(Assembly)；
调试连接选择：Full Chip Simulation + P&E Multilink；
工程目标选择：硬件连接调试(P&E Multilink)；
实验内容：1、任意设定RAM$2040~$2049单元中10个无符号数，按由小到大重新排放（X、Y指针，双重循环，冒泡法）。
2、LED跑马灯。
依次点亮核心板上的4个LED，LED
已接B口高4位，B口位输出低电平时点亮。
亮出时
间控制调用软件延时100ms。
3、利用核心板上的4个拨位开关（SW3-1、2、3、4）控
制4个LED的亮或灭。
SW3已接B口低4位，LED
已接B口高4位。
实验参考：S12仿真与调试.pdf文档；
附1：XDT512核心板接口资源及相关跳线设置；
实验三中断、定时器
实验目的：掌握汇编语言综合编程方法，掌握并行I/O口、定时器、中断等功能部件的使用规则和应用方法，熟悉中断处理程
序的安排。
实验环境：CodeWarrior IDE仿真调试软件+ XDT512开发板套件；
编程语言选择：汇编语言(Assembly)；
调试连接选择：Full Chip Simulation + P&E Multilink；
工程目标选择：硬件连接调试(P&E Multilink)；
实验内容：1、外部中断IRQ触发的LED跑马灯。
核心板上4个LED 已接B口高4位，B口位输出低电平时点亮，IRQ引脚
下降沿引发中断。
使用导线连接核心板MCU的IRQ引
脚（插口J1=J5=J6=J7的2号脚）和目标板上的按键PB1
（USER I/O插口的PB1），按动PB1即能给IRQ引脚施
加带有下降沿的低电平。
调试时，可在中断服务程序中设置断点，以方便观察是
否进入中断。
在此程序正常运行的基础上再加入对核心板按键SW1
（P口最低位，按下时接地）的检测，当其按下时取消
跑马灯显示，IRQ再次按下时继续显示跑马灯。
2、利用MCU内部定时器、中断功能部件，实现3s精确
定时（2MHz总线频率），每定时时间到，使核心板上接
B口高4位的最高位的LED亮灭一下，观察是否进入中
断。
调试时，可在中断服务程序中设置断点，以方便观
察是否进入中断。
实验参考：S12仿真与调试.pdf文档；
附1：XDT512核心板接口资源及相关跳线设置；
附2：XDT512核心板与目标板的连接插口(J1)引脚定义；
附3：XDT512核心板上主要接口电路图；
实验四A/D转换、SCI串行通信
实验目的：掌握汇编语言综合编程方法，掌握A/D转换、SCI串行通信、中断等功能部件的使用规则和应用方法，熟悉综合程
序设计方法和PC软件工具。
实验环境：CodeWarrior IDE仿真调试软件+ XDT512开发板套件；
编程语言选择：汇编语言(Assembly)；
调试连接选择：Full Chip Simulation + P&E Multilink；
工程目标选择：硬件连接调试(P&E Multilink)；
实验内容：1、A/D转换。
8位精度，将转换结果通过T口输出，检测对象为直接由RV1分压得到的模拟量（AN05）。
硬件连接：使用导线连接核心板MCU的PT0~PT7引脚
（插口J1=J5=J6=J7的13、15、50、52、54、56、58、
60号脚）至目标板上的8个LED灯（USER I/O插口的
LED1~LED8，高电平点亮）；MCU的PAD05/AN05已
默认接至模拟电平输入，其电压范围0~5V；通过核心
板上的变阻器RV1进行分压调节以观察程序运行效果，
此时T口LED灯的状态应是A/D转换的二进制表示。
2、SCI串行通信与A/D转换。
双向，8位，9600bps，无
校验位，检测对象为光敏器件RZ1经过放大得到的模拟
量（AN04）。
硬件连接：将9针串口电缆一端接核心板串行插口，另
一端接PC机串行插口；MCU平时处于查询等待状态，
当MCU每接到PC主机发来的$88启动命令后，MCU
对已接至PAD04/AN04的模拟量的A/D转换结果串行上
传给PC主机显示，同时也送给T口灯对照观察；PC
主机使用“串口调试”工具软件。
改变核心板上光敏器
件RZ1的光照，以观察程序运行情况。
实验参考：S12仿真与调试.pdf文档；
附1：XDT512核心板接口资源及相关跳线设置；
附2：XDT512核心板与目标板的连接插口(J1)引脚定义；
附3：XDT512核心板上主要接口电路图；
编制：任勇
附1：XDT512核心板接口资源及相关跳线设置
核心板跳线：PWR_SEL=VX,其VDD跳开,USER全部短接，COMM_EN短接；
目标板跳线：VDD_SEL=+5V,+5V_SEL=USB,PWR_SEL=J1,UFFA的BZ跳开，其它默认；
附2：XDT512核心板与目标板的连接插口(J1)引脚定义。