第5章 MC9S12XS输入输出端口模块及其应用实例分解
第5章 MC9S12XS输入输出端口模块及其应用实例
5.2 输入/输出端口寄存器及设置
5.2.1 PORTA、PORTB、PORTE和PORTK
2．数据方向寄存器（DDRx）
DDRx决定对应引脚配置为输出口还是输入口，如果某位为“0”， 则对应引脚设定为输入口；如果某位为“1”，则对应引脚设定为输出口 。MCU复位后，DDRx值为0x00，引脚默认为输入口。 需要注意的是，PORTE端口是一个特例，它的最低两位只能为输 入口，所以PORTE端口的数据方向寄存器最低两位是只读位，读取这 两位始终返回“0”。
5.2 输入/输出端口寄存器及设置
5.2.1 PORTA、PORTB、PORTE和PORTK
3．上拉电阻控制寄存器（PUCR）
PORTA、PORTB、PORTE和PORTK端口都有内置上拉电阻，PUCR有4 位分别配置4个端口选择使用内置上拉电阻，即第7、4、1和0位分别设置K、E 、B和A端口。当控制位为“1”时，设定对应端口使用上拉电阻；当控制位为 “0”时，禁止对应端口使用上拉电阻。MCU复位后，设定PORTK和PORTE端 口使用上拉电阻，PORTB和PORTA端口禁用上拉电阻。 PUCR第6位设置BKGD引脚使用上拉电阻。当该位为“1”时，设定该端口 使用上拉电阻；当控制位为“0”时，禁止该端口使用上拉电阻。MCU复位后， 该位为“1”， 引脚默认为使用内置上拉电阻。
5.2 输入/输出端口寄存器及设置
5.2.3 PORTT、PORTS、PORTM、PORTP、PORTH和PORTJ
6．AD0驱动控制寄存器1（RDR1AD0）
如果端口为输出口时，RDR1AD0可以设置端口对应引脚的输出驱动能力 。如果RDR1AD0某位为“1”，则对应引脚的输出驱动能力为正常时的1/5；如 果某位为“0”，则对应引脚输出为正常驱动能力。
MC9S12XS128中文资料
PWMCNTx：
PWM通道计数寄存器。
每个通道都有一个独立的8位计数器，其计数速率由所选择的时钟源决定。计数器的值可以随时读取而不影响计数器运行，也不影响PWM波形输出。在左对齐模式时，计数器从0计数至周期寄存器的值减1；在中心对齐模式，计数器从0计数至周期寄存器的值，然后再倒计数至0。
CFORC：
定时器比较强制寄存器。复位值为0x00。
FOCx=1将强制该位对应通道产生输出比较成功动作，但CxF中断标志位不置位。任何通道的强制比较成功动作若与普通比较成功动作同时发生，则强制比较成功动作优先发生，且CxF标志位不会置位。
被置位后瞬间将自动清除该位，所以任何时候对该寄存器的读动作都将返回0x00。
OC7M：
输出比较通道7屏蔽寄存器。复位值为0x00。
Setting the OC7Mx (x ranges from 0 to 6) will set the corresponding port to be an output port when the corresponding TIOSx (x ranges from 0 to 6) bit is set to be an output compare and the corresponding OCPDx (x ranges from 0 to 6) bit is set to zero to enable the timer port.A successful channel 7 output compare overrides any channel 6:0 compares. For each OC7M bit that is set, the output compare action reflects the corresponding OC7D bit.
MC9S12单片机原理及嵌入式应用开发技术第5章 单片机串行通信模块(SPI)(实验3 SPI)
MOSI — 主出从入（ Master Out/Slave In Pin ） MISO — 主入从出（ Master In/Slave Out Pin ） SCK — 同步时钟（ Serial Clock Pin ） SS — 从机片选引脚，一主一从时，主高从低（ Slave Select Pin ）
8
微控制器常见的通信类型
总线类 型 UART SPI 线数 2 3 通信类型 异步 同步 多主 No Yes 波特率（bps) 3K-1M 1M-10M 器件数目 2 <10 总线长度 * 板内
I2C
CAN LIN
2
2 1
同步
异步 异步
Yes
Yes No
~1M
20K-1M <20K
<10
128 16
College of Communication Engineering, Jilin University
2
5.1 串行通信概述
串行通信
数据按位传输 通信方只需要很少的连接 – resource/pin efficient 速度较慢，传输信息少 传输距离较远
并行通信
数据按字节/字传输 通信方需要多个连接信号-- difficult for PCB routing 传输速度快 传输距离较短 你接触过哪些串行/并行通信？
College of Communication Engineering, Jilin University 13
5.2.2 SPI工作原理
板内
百米～ 公里 几十米
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MC9S12XS128例程
SCI程序串行通信时MCU与外部设备之间进行通信的一种简单而有效的硬件方法。
无论用查询方式还是中断方式进行串行通信编程，在程序初始化时均必须对SCI进行初始化。
初始化主要包括波特率设置、通信格式的设置、发送接收数据方式的设置等。
对SCI进行初始化，需要设置如下几部分：（1）定义波特率一般选内部总线时钟为串行通信的时钟源。
通过设置SCI波特率寄存器SCI0BD的波特率选择位SBR[12:0]，来选择合适的分频系数。
（2）写控制字到SCI控制寄存器1（SCI0CR1）设置是否允许SCI、数据长度、输出格式、选择唤醒方法、是否校验等。
（3）写控制字到SCI控制寄存器2（SCI0CR2）设置是否允许发送与接收、是中断接收还是查询接收等。
串行通信程序如下：/** write in “Init.h” **/#include <hidef.h> /* common defines and macros */#include "derivative.h" /* derivative-specific definitions *///void InitBusClk(void); //可以不使用锁相环void InitSci(void);/** write in “Init.c” **///初始化程序#include "Init.h"/*//------------初始化Bus Clock------------//void InitBusClk(void) {DisableInterrupts;CLKSEL=0X00; //PLLSEL 1 : Bus Clock=PLLCLK/2// 0 : Bus Clock=OSCCLK/2PLLCTL_PLLON=1; //开启PLLSYNR=0; //OSCCLK=16MHzREFDV=0X0F; //PLLCLK=2*OSCCLK*[(1+SYNR)/(1+REFDV]=32/16=2MHz while(!(CRGFLG_LOCK==1)); //直到LOCK=1,when PLL is ready,退出循环CLKSEL_PLLSEL=1; //PLLSEL 1 : Bus Clock=PLLCLK/2=2MHz/2=1MHz// 0 : Bus Clock=OSCCLK/2=16M/2=8MHz}*///---------------初始化SCI---------------//void InitSci(void){SCI0BD=4545; //设波特率为110//SCI baud rate = SCI module clock/(16*SCIBD)=Bus Clock/(16*SCIBD)// = 8MHz/(16*4545)=500kHz/4545=110bps//SCIBD : SBR12-SBR0,Value from 1 to 8191SCI0CR1=0;SCI0CR2=0X2C; // 0010 1100 RIE=1,TE=1,RE=1// RIE=1 RDRF and OR interrupt requests enabled// TE=1 Transmitter enabled// RE=1 Receiver enabled}/** write in “SCI.h” **///函数声明unsigned char SciRead();void SciWrite(byte);/** write in “SCI.c” **///串行通信程序#include "Init.h"#include "SCI.h"//---------------读SCI数据---------------//unsigned char SciRead(){if(SCI0SR1_RDRF==1){//数据从移位寄存器传送到SCI数据寄存器SCIDRL//SCI0SR1_RDRF==1表明数据寄存器SCI0DRL为满，可以接收新的数据SCI0SR1_RDRF=1; //读取SCI数据寄存器会将RDRF清除，重新置位return SCI0DRL; //返回数据寄存器的数值}}//---------------写SCI数据---------------//void SciWrite(byte sci_value){while(!(SCI0SR1&0X80));//SCI0SR1_TDRE==1表明数据寄存器SCI0DRL为空，可以发送新的数据SCI0DRH=0;SCI0DRL=sci_value; //发送新的数据至数据寄存器SCI0DR}//---------------中断程序-----------------//#pragma CODE_SEG NON_BANKEDinterrupt 20 void Sci_Intrrupt(void){ //SCI的中断向量号为20byte text;DisableInterrupts; //关中断text=SciRead(); //接收数据寄存器SCI0DRL中的数据asm nop;asm nop;SciWrite(text); //发送数据至数据寄存器SCI0DRLDDRA=0XFF; //设A口为输出，用来显示是否执行中断，可以不用PORTA_PA6=!PORTA_PA6;EnableInterrupts; //开中断}#pragma CODE_SEG DEFAULT/** write in “main.c”” **/#include "Init.h"#include "SCI.h"void main(void) {/* put your own code here */_DISABLE_COP(); //关看门狗DisableInterrupts; //关中断//InitBusClk();InitSci();EnableInterrupts; //开中断for(;;) {// _FEED_COP(); /* feeds the dog */} /* loop forever *//* please make sure that you never leave main */}A/D转换应用实例要让ATD 开始转换工作，必须经过以下三个步骤：1.将ADPU 置1，使ATD 启动；2.按照要求对转换位数、扫描方式、采样时间、时钟频率及标志检查等方式进行设置；3.发出启动命令；如果上电默认状态即能满足工作要求，那么只要将ADPU 置1，然后通过控制寄存器发出转换命令，即可实现转换。
【MC9S12XS128MAA】使用说明书
【MC9S12XS128MAA】使用说明书
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MC9XS128MAA 使用说明书
该系统板供电电压为：5±0.02 V ，建议使用TPS7350为其供电，理由如下：TPS7350 是微功耗低压差线性电源芯片，具有完善的保护电路，包括过流、过压、电压反接保护。
使用这个芯片只需要极少的外围元件就能构成高效稳压电路。
与LM2940及AS1117稳压器件相比，TPS7350具有更低的工作压降和更小的静态工作电流，可以使电池获得相对更长的使用时间。
由于热损失小，因此无需专门考虑散热问题。
而且其纹波很小，又为线性稳压芯片，可以为单片机及片外AD 模块提供很稳定的工作电压！
1.到货后检测：
当你的系统板到货后，请你马上测试，如系统板的有个指示灯是一闪一闪的（我们发货检测的时候讲测试程序烧录在里面），证明系统板是没有问题的。
否则就是损坏的，请你马上联系我们的客服。
系统板与下载器BDM的连接图：
该系统板的编程需要专门的飞思卡尔软件：
2.
3.
需要使用USB专用接线，使用前需要安装USB转串口CH340T 驱动
5.烧录时出现问题
如果下载程序步骤不是以上步骤，并且不能进行烧录，则可能出现以下问题：
1、电脑未安装BDM 驱动或者安装未成功；
2、下载线跟芯片下载口的方向不对；
3、连接线出现问题，拔出各接口，重新连接；
4、芯片被锁，请按照解锁文档步骤进行解锁
5、BDM 跳线帽错误。
《输入输出接口》课件
01 传输速率
衡量数据传输速度的重要指标，决定设备的数据处 理效率。
02 数据稳定性和可靠性
保证数据传输过程中数据稳定性和可靠性，避免数 据丢失或损坏。
03 兼容性和扩展性
设备与不同设备之间的兼容性，以及接口的扩展性， 是影响设备互通性的重要因素。
总结
输入输出接口在计算机系统中扮演着至关重要的角色，其技 术原理涉及物理连接、通信协议、数据处理和性能指标等多 个方面。只有深入了解和掌握输入输出接口的技术原理，才 能更好地应用于实际生产和工作中。
未来输入输出接口的趋势
个性化定制接 口
根据不同用户需求 定制接口功能
多功能集成接 口
整合多种接口功能， 提升设备性能
01 技术标准的统一和整合
不同设备间的兼容性与统一标准问题
02 硬件与软件协同发展
接口硬件与软件的协同设计与优化
03
创新技术的应用推 不动断探索新技术，推动输入输
出接口的创新与发展
输入输出接口的分类
并行接口
同时传输多个数据 位
通用接口
具有多种功能
串ห้องสมุดไป่ตู้接口
逐位传输数据
● 02
第2章 输入输出接口的技术 原理
输入输出接口的 物理连接
输入输出接口的物理连接包括插口、插槽等连接方式。这 些连接方式在设备之间传输数据起着至关重要的作用，而 接口标准及接口规范则规定了各种设备之间通信的准则和 规范。
输入输出接口的通信协议
数据传输方式
串行传输
通信协议
USB
通信协议
RS232
数据传输方式
并行传输
数据缓冲与缓存
数据缓冲用于临时存储数据， 以平衡不同速度设备之间的数 据传输。缓存则用来提高数据 访问速度和性能。
实验一 MC9S12入门实验
实验一MC9S12XS128入门实验一．实验目的1．熟悉CodeWarrior嵌入式开发系统软硬件环境，掌握其使用方法及调试方式。
2．掌握S12 GPIO接口的使用方法及编程方法。
3．熟悉S12单片机的C语言程序编程框架。
4．理解样例中的第一个C语言程序代码。
二．实验设备及其连接1．PC机一台2．S12嵌入式开发实验箱一套3．接线图图1-1 I/O口实验接线图GNDKEY1-8）三．实验内容1．使用CodeWarrior嵌入式开发系统的软硬件环境，掌握其使用方法及调试方式。
2．调试运行提供的样例程序light，观看实验结果。
(软件使用参见第四部分)3．运行样例程序，观察小灯的闪烁和对应的程序实现；调整延时的长短，继续观察小灯的闪烁。
4．尝试新建自己的工程，自编程序，实现用4个开关控制4个小灯的亮灭. 4个开关分别接在端口A的PTA4~PTA7口，小灯则接在PTA0~PTA3口, 参见第二部分连接图. 编程实现用这4个开关控制4个小灯，开关拨在“H”时，对应小灯亮，否则为暗。
（可参考教材P119-120页实例，注意教材中使用PORTB，实验箱使用PORTA）提示：新建工程时芯片选择HCS12X family-〉mc9s12xs128，connection 选择TBDML，然后下一步输入工程路径和名称，再3次下一步，选择默认选项，然后下一步、完成。
在main.c 文件中加入你的代码，主要通过设置数据方向寄存器DDRA和数据寄存器PORTA来实现开关控制小灯的功能。
代码举例：（具体编程时要作修改）DDRA= 0xff; //将端口A的8个管脚都设为输出。
PORTA&= 0xf0；//将端口A的低4脚输出0，低4位连接的灯被点亮Temp=PORTA & 0xf0;//读入端口A的高4脚的状态Temp1 =temp>>4; //temp右移4位四．CodeWarrior嵌入式开发环境的基本使用方法1．运行CodeWarrior IDE嵌入式开发平台，点击菜单命令“File\Open”打开light文件夹中的project.mcp工程文件，按F7或者Project\Make菜单编译，若有错，修改再编译直至通过。
MC9S12XS(DG)单片机--110108
CodeWarrior开发平台上可用汇编，也可用C语言编程。
CodeWarrior的使用
六、9S12XS/DG 的开发样例
1. 9S12XS/DG 的工程组织与通用I/O口的控制 2. PWM 输出编程 3.模拟信号采集 4定时器的功能与使用 5. 9S12XS/DG 的存储器控制 6. SCI/SPI串行数据通信 8.
;定义五个字的存储区，首址为X2
若要对X2的第三字赋值，可用如下语句：
STX X2+2
②数字常数/字符串常数定义伪指令：
格式： [<label>:] DC [.<size>] <expression> [ ,<expression>]…
功能：在Flash区定义一个size×n 个字节的存储区。
例： C1: DC .B $25
Freescale
车模用单片机原理与使用
讲座
车模电路组成
显示电路
路径检测 速度检测 电源电路
MCU
数据输入 电路
舵机控制
电机 速度控制
内容
一、飞思卡尔车模用单片机性能 二、9S12XS/DG 的硬件资源 三、9S12XS/DG 的硬件系统 四、9S12XS/DG的指令系统 五、 9S12XS/DG 的开发平台 六、9S12XS/DG 的开发样例
;定义一字节常数，即C1= $25
C2: DC .W $2538 ;定义一字常数，即C2= $2538
③常数赋值伪指令： 格式： <label>: EQU <expression> <label>: SET <expression> 功能：定义<label> 等于的值<expression>的值。 注意： <expression> 要有确定的值。 例： PI: EQU 3
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5.2 输入/输出端口寄存器及设置
5.2.2 PORTT、PORTS、PORTM、PORTP、PORTH和PORTJ
3．数据方向寄存器（DDRx）
DDRx决定对应引脚配置为输出口还是输入口，如果某位为“0”，则对应 引脚设定为输入；如果某位为“1”，则对应引脚设定为输出。复位后，DDRx 值为0x00，即MCU复位后引脚默认为输入口。
5.2 输入/输出端口寄存器及设置
通用I/O口通过配置相应寄存器位，可以设置输入/输出端口、驱 动能力、内置上拉/下拉电阻使用、中断输入方式等多种功能。通过 对DDR、I/O、RDR、PE、PS和IE等寄存器的设置，用户可以获得 通用I/O口的不同工作方式。其中，DDR（数据方向寄存器）设定I/O 口为输入/输出端口。数据寄存器（I/O寄存器）用于设定I/O口的高低 电平。RDR（驱动控制寄存器）用于设定I/O口的输出驱动能力。PE （上拉/下拉使能寄存器）用于当I/O口为输入口时使能内置上拉电阻 或下拉电阻的使用。PS（上拉/下拉选择寄存器）当中断允许位置位 时，用于选择上升沿触发或下降沿触发中断；当使能内置上拉/下拉 电阻时，用于选择使用上拉电阻或下拉电阻。IE（中断使能寄存器） 用于使能I/O口的中断功能。
5.2 输入/输出端口寄存器及设置
5.2.2 PORTT、PORTS、PORTM、PORTP、PORTH和PORTJ
1．数据寄存器（PTx）
如果数据方向寄存器DDRx的对应位为“0”，即对应引脚定义为输入时， 读取数据寄存器PTx的对应位，则为对应引脚的输入电平值；如果DDRx的对应 位为“1”，即对应引脚定义为输出时，写入PTx寄存器的对应位，则为对应引 脚的输出电平值。
5.2 输入/输出端口寄存器及设置
5.2.2 PORTT、PORTS、PORTM、PORTP、PORTH和PORTJ
2．输入寄存器（PTIx）
输入寄存器PTIx是一个只读寄存器，如果DDRx的对应位为“0”，即对应 引脚定义为输入时，读取PTIx总是返回引脚电平值；如果DDRx的对应位为 “1”，即对应引脚定义为输出时，利用PTIx可以监视对应引脚是否过载或短 路。
5.2 输入/输出端口寄存器及设置
5.2.2 PORTT、PORTS、PORTM、PORTP、PORTH和PORTJ
5．上拉/下拉使能寄存器（PERx）
如果端口为输入口或者“线或”模式时，可以通过上拉/下拉使能寄存器 PERx使能选择使用内置上拉/下拉电阻。如果PERx某位为“1” 时，则对应引 脚允许使用内置上拉/下拉电阻；如果某位为“0” 时，则对应引脚禁用内置上 拉/下拉电阻。
5.2 输入/输出端口寄存器及设置
5.2.1 PORTA、PORTB、PORTE和PORTK
3．上拉电阻控制寄存器（PUCR）
PORTA、PORTB、PORTE和PORTK端口都有内置上拉电阻，PUCR有4 位分别配置4个端口选择使用内置上拉电阻，即第7、4、1和0位分别设置K、E 、B和A端口。当控制位为“1”时，设定对应端口使用上拉电阻；当控制位为 “0”时，禁止对应端口使用上拉电阻。MCU复位后，设定PORTK和PORTE端 口使用上拉电阻，PORTB和PORTA端口禁用上拉电阻。 PUCR第6位设置BKGD引脚使用上拉电阻。当该位为“1”时，设定该端口 使用上拉电阻；当控制位为“0”时，禁止该端口使用上拉电阻。MCU复位后， 该位为“1”， 引脚默认为使用内置上拉电阻。
5.2 输入/输出端口寄存器及设置
5.2.1 PORTA、PORTB、PORTE和PORTK
4．驱动控制寄存器（RDR）
如果PORTA、PORTB、PORTE和PORTK端口为输出口时，每个端口都 可以设置其输出驱动能力，RDR有4位分别设定4个端口输出驱动能力，即第7 、4、1和0位分别设置K、E、B和A端口。如果某个控制位为“1” 时，设定对应 端口输出驱动能力降低；如果某个控制位为“0”时，设定对应端口为正常驱动 输出方式。
5.2 输入/输出端口寄存器及设置
5.2.1 PORTA、PORTB、PORTE和PORTK
1．数据寄存器（Px）
数据寄存器Px中的8位对应每个端口中的相应引脚，如果某端口的 引脚被定义为输出时，写入数据寄存器Px中的数值，则从对应引脚输 出；如果某端口的引脚被定义为输入时，可以读取数据寄存器Px对应 引脚的电平值。 需要注意PORTE端口是一个特例，它的最低两位只能为输入口， 所以PORTE端口的数据寄存器最低两位是只读位。
MC9S12XS单片机原理 及嵌入式系统开发
输入输出端口模块及其应用实例
பைடு நூலகம்
第 5章 MC9S12XS输入/输出端口模块 及其应用实例
输入/输出端口简介 输入/输出端口寄存器及设置 输入/输出端口应用实例 智能车系统中输入/输出端口的应用
5.1 输入/输出端口简介
MC9S12XS系列内部有非常丰富的输入/输 出端口资源，同时也集成了多种功能模块 ，其输入/输出引脚大多为复用引脚。 MC9S12XS128通用I/O口包括PORTA、 PORTB、PORTE、PORTK、PORTT、 PORTS、PORTM、PORTP、PORTH、 PORTJ以及PORTAD。
5.2 输入/输出端口寄存器及设置
5.2.2 PORTT、PORTS、PORTM、PORTP、PORTH和PORTJ
4．驱动控制寄存器（RDRx）
如果端口为输出口时，RDRx可以设置端口对应引脚的输出驱动能力。如 果RDRx某位为“1”，则对应引脚的输出驱动能力为正常时的1/5；如果某位 为“0”，则对应引脚输出为正常驱动能力。复位后，驱动控制寄存器值为 0x00，即MCU复位后引脚默认为满功率驱动输出。
5.2 输入/输出端口寄存器及设置
5.2.1 PORTA、PORTB、PORTE和PORTK
2．数据方向寄存器（DDRx）
DDRx决定对应引脚配置为输出口还是输入口，如果某位为“0”， 则对应引脚设定为输入口；如果某位为“1”，则对应引脚设定为输出口 。MCU复位后，DDRx值为0x00，引脚默认为输入口。 需要注意的是，PORTE端口是一个特例，它的最低两位只能为输 入口，所以PORTE端口的数据方向寄存器最低两位是只读位，读取这 两位始终返回“0”。