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Benutzerhandbuch

1. BM LSBFE transfer data PTH S12CO SPICSO RD enable CS0 reading xferSPIO regno send register number to RTC result xferSPIO 0 gt gt 4 receive data from RTC PTH S12CO SPICSH disable all CSx return result Func putRIC Args regno 0 3 is RTC register number 0 3 is RTC data for that register Retn void putRTC UINT8 regno UINT8 data set up SPI mode enable master CPOL 1 CPHA 1 LSB first 1 BM SPE BM MSTR BM CPOL BM LSBFE transfer data PTH S12CO SPICSO WR enable CS0 writing xferSPIO data lt lt 4 regno amp 0x0f PTH S12CO SPICSH disable all CSx 29 S12compact A D Wandler ADC Der S12compact verf gt als Best ckungsoption ber einen hochaufl senden A D Wandler ADC welcher zus tzlich zu den integrierten 10 Bit ATD Kan len der MCU die M glichkeit bietet Analogwerte mit hoher Genauigkeit zu erfassen Der ADS8344 IC11 von Burr Brown ist ein 8 Kanal 16 Bit ADC mit seriellem Interface und einer Umsetzrate von bis zu 100ksps Er ist mit dem SPIO Modul der MCU verbunden und wird durch das von IC4 erzeugte Chipselectsignal SPICS2 ausgew hlt Die Referenzspannung wird von IC10 erzeugt sie betr gt 4 096V Diese ist zugleich die obere Eingangsspannungsgrenze an den Eing n gen AINO AINT Die untere Grenze ist das Massepotential Bei Bedarf kann statt der On Boa
2. Se RENE Rex RC 5 EEN EE 6 3 Bestuckungsplan 7 4 Jumper und Br cken 9 Jumper andre ete ini e eedem tcs 9 E tbr cken syn ES een 9 5 Mechanische Abmessungen 11 6 Schaltungsbeschreibung 12 Schaltplan ENEE 12 Stromversorgung 12 ReseterZeuguhg xxx ee 3 14 Takterzeugung und PI 15 Betriebsarten BDM Unterst tzung 17 Integrierter A D Wandler 18 Integriertes EEPROM 19 Indik t r LED deg EEN mode RR SERA Goes 21 Akustischer Signalgeber 21 RS232 Inte1faee iet dere tr serre eed 23 IF Modul AnschluB 24 USB Interf ce nios te ere e ec e e egens 24 SPI Subsystem ac ERN ee hen 26 Zusatzports PARIN und PAROUT 27 Real Time Clock ORTOCH llle 28 S12compact A D Wanndler ADC leeren 30 D A Wandler DAC 31 Serial Data Flash SDF 32 IS 33 CAN Interface ns nen 33 B sinterface i een erlernen nn 34 Verhalten nach Reset 34 St rt p Code etude tee SNE er 34 Zusatzinformationen im Web 35 7 Memory Map 35 Anhang Ge E eur 36 S Rec rd Format E ra 36 EMA Hinweise 1 022 04200 a e
3. MOM ees ersion Benutzerhandbuch 18 M rz 2003 S12compact Copyright C 2002 2003 by MCT Elektronikladen GbR Hohe Str 9 13 D 04107 Leipzig Telefon 49 0 341 2118354 Fax 49 0 341 2118355 Email leipzig elektronikladen de Web http www elektronikladen de met Dieses Handbuch wurde sorgf ltig erstellt und gepr ft Trotzdem k nnen Fehler und Irrt mer nicht ausgeschlossen werden MCT bernimmt keinerlei juristische Verantwortung f r die uneingeschr nkte Richtigkeit und Anwendbarkeit des Handbuchs und des beschriebenen Produktes Die Eignung des Produktes f r einen spezifischen Verwen dungszweck wird nicht zugesichert Die Haftung des Herstellers ist in jedem Fall auf den Kaufpreis des Produktes beschr nkt Eine Haftung f r eventuelle Mangelfolgesch den wird ausgeschlossen Produkt und Preis nderungen bleiben auch ohne vorherige Ank ndigung vorbehalten Die in diesem Handbuch erw hnten Software und Hardwarebe zeichnungen sind in den meisten F llen auch eingetragene Warenzei chen und unterliegen als solche den gesetzlichen Bestimmungen Es kann aus dem Fehlen einer besonderen Kennzeichnung nicht darauf geschlossen werden da die Bezeichnung ein freier Warenname ist Gleiches gilt f r Rechte aus Patenten und Gebrauchsmustern Benutzerhandbuch Inhalt I o E aad prar M eco ron 3 Technische Daten em eg es 4 Optionale Komponenten 5 Lieferumfang
4. SMD HCS12 16 Bit CPU Programmiermodell und Befehlssatz wie beim HC12 16 MHz Quarztakt bis zu 25 MHz Bustakt ber PLL 256KB Flash 4KB EEPROM 12KB RAM 2x SCI asynch serial Interface z B RS232 LIN 3x SPI synch serial Interface 1x Inter IC Bus 2x msCAN Module CAN 2 0A B kompatibel 8x 16 Bit Timer Input Capture Output Compare 8x PWM Pulse Width Modulator 16 Kanal 10 Bit A D Wandler BDM Background Debug Mode Schnittstelle Spezieller LVI Schaltkreis Reset Controller BDM Anschlu f r Download und Debugging Serielles Interface mit RS232 Treiber z B f r PC Verbindung Zweiter serieller Port f r IF Module RS232 RS485 LIN Indikator LED Akustischer Signalgeber High Speed phys CAN Interface Resettaster bis zu 70 freie Ein Ausgabeleitungen acht zus tzliche digitale Eing nge acht zus tzliche digitale Ausg nge Betriebsspannung 5V typ Stromaufnahme ca 70 mA Abmessungen 80mm x 100mm Benutzerhandbuch Optionale Komponenten Option RTC batteriegepufferte Echtzeituhr Option ADC 8 Kanal 16 Bit A D Wandler 4096mV Option DAC 2 Kanal 16 Bit D A Wandler 4096mV Option USB Full speed USB2 0 Interface belegt zweiten SCI Kanal Option SDF 2MB 16MBit Serial Data Flash Lieferumfang Controller Baugruppe mit Optionen gem Bestellung D Bug12 Monitorprogramm im Flash Speicher der MCU RS232 Anschlu kabel Sub D9 USB Anschlu kabel f r Option USB Rands
5. ber zwei asynchrone Schnittstellen SCIO SCHI Jede dieser Schnittstellen umfa t zwei Signalleitungen RXDx TXDx Handshakeleitungen sind nicht Bestandteil der SCI Module des Controllers sie sind durch Einbeziehung zus tzlicher I O Ports zu realisieren SCIO dient auf dem S12compact als RS232 Interface F r diese Schnittstelle k nnen auf dem Modul die Ports PM2 und PMG als Hands hakesignale eingesetzt werden Diese Portsignale lassen sich ber die L tbr cken BR7 und 5 mit dem RS232 Pegelwandler IC3 verbinden Ebenso sind die Signalleitungen RXDO und TXDO ber Br cken BR6 BR4 mit IC3 verbunden ffnet man diese L tbr cken k nnen die Controllersignale anderweitig verwendet werden Sie werden dazu am Steckverbinder X5 bereitgestellt Der RS232 Anschlu erfolgt ber X2 Dieser Steckverbinder ist so gestaltet dass durch ein Flachbandkabel mit angecrimpter Sub D9 Buchse eine direkte Verbindung zu einem PC COM Port hergestellt werden kann Das Codebeispiel zeigt die Ansteuerung von SCIO mittels Polling Achtung f r Interrupt Betrieb beachten Sie bitte die Errata Informa tion zum MC9S12DG256B von Motorola IF EE include datatypes h finclude lt hcs12dp256 h gt include s12 sci h Code void initSCIO UINT16 bauddiv SCIOBD bauddiv amp Oxlfff baudrate divider has 13 bits SCIOCR1 0 mode 8N1 SCIOCR2 BM
6. 3E 16KB Flash 8000 BFFF beliebige Page 30 3F steuerbar ber PPAGE 16KB Flash C000 SFFFF entspricht Page 3F 35 S12compact Anhang S Record Format Das von Motorola publizierte S Record Format ist ein Dateiformat zur Definition von Objektdateien Maschinencode Executables unter Verwendung einer textuellen ASCII Notation die es erlaubt diese Objektdateien mit jedem beliebigen Texteditor zu betrachten oder zu ndern Eine S Record Datei besteht aus einer beliebigen Anzahl S Records bzw Zeilen Eine jede Zeile hat die folgende logische Struk tur ID LEN ADDR DATA cs lt EOL gt Das Feld ID gibt den S Record Typ an Relevant sind die Typen SI S9 und gelegentlich 50 Kommentarrecord Au er dem ID Feld bestehen alle weiteren Felder aus Paaren von Hexziffern beispiels weise 9 55 oder Das Feld LEN besteht aus einem derartigen Paar und bestimmt die Anzahl der folgenden Ziffernpaare enth lt die Ziffernpaare der Felder ADDR DATA und CS ADDR ist die Anfangsadresse der Datenbytes dieser Zeile Das Feld besteht aus zwei Byte erst H dann L Byte d h aus zwei Ziffern paaren DATA enth lt die eigentlichen Codebytes die das Maschinenpro gramm bilden DATA umfaft LEN 3 Bytes bzw Zeichenpaare Im Feld CS ist eine Pr fsumme enthalten Sie wird gebildet aus den Werten der Zeichenpaare der Felder LEN ADDR und DATA CS ist das niederwertig
7. S12compact BR7 R2OUT offen geschl BR8 TPOUT offen geschl BR9 VREF offen geschl BR10 DFLE offen geschl BR11 USBR offen geschl Portpin PM2 frei verf gbar PM2 mit RS232 Pegelwandler IC3 verbunden TPOUT und IRQ nicht verbunden TPOUT und IRQ verbunden Real Time Clock IC7 kann hier ber Interrupt ausl sen externe Einspeisung VREF erforderlich IC10 stellt Referenzspannung VREF bereit f r 16 Bit A D Wandler IC11 und 16 Bit D A Wandler IC12 Portpin MISO1 PHO frei verf gbar MISO mit Ausgangstreiber IC6B Serial Data Flash verbunden Reset Eingang USB Transceiver IC15 und Systemreset RESET nicht verbunden Systemreset RESET l st auch ein Reset am USB Transceiver aus Standardeinstellung 10 Benutzerhandbuch 5 Mechanische Abmessungen Die folgende Tabelle gibt die mechanischen Dimensionen des S12compact Moduls wieder Die Angaben dienen als Orientierung beim Entwurf von Tr gerplatinen baugruppen Achtung Angaben stets an den gelieferten Baugruppen nachpr fen keine Haftung f r Druckfehler Die s dwestliche Ecke der Platine bildet den Koordinatenur sprung Die Lage der Platine ist horizontal wie im Best ckungsplan s o dargestellt Alle Angaben zu Bohrungen B beziehen sich auf die Mitte bei Steckverbindern X auf die Lage von Pin 1 EE ET e e 11 S12compact 6 Schaltungsbeschreibung Bitte beachten
8. erfolgen kann Lesezugriffe auf den EEPROM erfolgen beliebig also byte oder wortweise Nach Reset ist der EEPROM Bereich im MC9S12DG256 ab Adresse 0 gemappt wird dadurch aber partiell 0x0000 0x03FF von den Steuerregistern berlagert Will man nicht auf die ersten 1024 Byte des EEPROM verzichten muss der EEPROM Bereich verschoben werden INITEE Register Das folgende Beispiel bel t den EEPROM auf der Defaultposi tion in der Initialisierungsroutine wird lediglich der EEPROM Clock Devider entsprechend der Quarzfrequenz des S12compact eingestellt Die Schreibfunktion wrSectEETS kopiert zwei Worte 4 Byte von einer beliebigen Quelladresse src auf eine EEPROM Adresse dest letztere mu identisch mit einer EEPROM Sektorgrenze sein aligned 32 bit Ist der Inhalt des Zielsektors nicht gel scht OXFFFFFFFF wird zun chst automatisch ein Sector Erase ausgef hrt Die Zugriffsfunktionen readItemEETS und writeItemEETS verallgemeinern den EEPROM Zugriff dahin gehend dass nicht mehr mit EEPROM Adressen gearbeitet wird sondern mit einer abstrakten Numerierung von EEPROM Items Jedes dieser EEPROM Items kann 1 bis 4 Byte lang sein 19 S12compact 7 File S12 EETS C V1 00 7 Includes include datatypes h include lt hcs12dp256 h gt include s12 eets h void initEETS void ECLKDIV EETS_ECLKDIV set EEPROM Clock Divider Register INT8 wr
9. f r CANA ist nicht auf dem S12compact realisiert es mu ggf extern in der Anwenderschaltung realisiert werden Die TTL Signale f r CANA werden ber die Portpins PJ6 und PJ7 geleitet Hierbei ergibt sich eine berschneidung mit der IIC Funktion Wenn beide Funktionen und CANA genutzt werden sollen kann man CANA mittels MODRR auf PM4 5 oder PM6 7 umleiten aller dings mit Einschr nkungen der Nutzbarkeit des IF Anschlusses bzw der USB Option 33 S12compact Businterface Das Businterface des HCS12 wird durch die Leitungen von Port A Port B und Port K gebildet Hinzu kommen einige Steuerleitungen des Port E Diese Bussignale sind in der Schaltung des S12compact nicht belegt und stehen an X7 und X8 zur Verf gung Es handelt sich hierbei um SMD Pads auf der Best ckungsseite der Platine welche die Best ckung von doppelreihigen SMD Stiftleisten im 2mm Raster erm glichen Die beiden Steckverbinder sind dann in der Lage einer aufgesetzten Huckepackplatine den erforderlichen mechani schen Halt zu bieten Es ist geplant f r den S12compact eine RAM Platine anzubieten die zusammen mit einem BDM Debugger die Entwicklungsarbeit mit einem speziellen Flash Emulationsmode unterst tzt Verhalten nach Reset Sobald die Resetleitung des Controllers freigegeben wird holt sich die MCU die Information an welcher Adresse das Programm des Anwenders beginnt Der Controller liest hierzu den Resetvektor von den Speicher
10. BR1 zu ffnen VRH darf jedoch VDDA niemals bersteigen Der TEST Pin wird nur werkseitig bei Motorola verwendet in Anwenderschaltungen ist dieser Pin stets mit dem Massepotential zu verbinden 13 S12compact Reseterzeugung RESET ist der bidirektionale L aktive Resetpin der MCU Als Eingang dient er zur Initialisierung der MCU beim Einschalten Als Open Drain Ausgang signalisiert er dass innerhalb der MCU ein Resetereignis stattgefunden hat Die HCS12 MCU enth lt bereits Schal tungen f r Power On Reset COP Watchdog and Clock Monitor Reset Es ist dennoch notwendig zus tzlich einen externen LVI Schalt kreis vorzusehen welcher die Aufgabe hat zuverl ssig Reset auszul sen sobald die Versorgungsspannung der MCU unter den zul ssigen Mindestwert gefallen ist Der LVI Schaltkreis IC2 hat einen Open Drain Ausgang um Kolli sionen mit dem bidirektionalen Resetpin der MCU zu vermeiden Im inaktiven Zustand stellt sich an RESET dank des Pull Up Widerstands R6 H Pegel ein Die Schaltschwelle von IC2 liegt bei typischerweise 4 6V Das ist geringf gig h her als die Mindestbetriebsspannung der MCU 4 5V IC2 ist in der Lage den Resetimpuls auf eine gewisse Mindestl nge auszudehnen die ber den Kondensator C14 festgelegt wird Bei 100nF betr gt der Delay ca 50 80ms Es ist wichtig zu bemerken dass diese Impulsverl ngerung nur bei einem Power On Reset wirksam wird Die MCU internen Resetimpulse werden v
11. Leitung w hrend Reset vor bergehend auf L Pegel gebracht wird Zwischen beiden Modi kann man leicht umschalten da sich ledig lich der Resetzustand der BKGD Leitung unterscheidet Ein BDM Pod welches am Steckverbinder X1A angeschlossen wird kann die Umschaltung automatisch vornehmen und macht einen mechanischen Umschalter berfl ssig Das BDM Pod w re ohnehin notwendig zum BDM basierten Download von Software bzw als Debugger gesteuert von Software auf einem Entwicklungs PC Der 6 pol Steckverbinder X1A folgt der Motorola Standardbele gung f r BDM12 Anschl sse Steckverbinder X1B tr gt einige zus tzli che Signale welche normalerweise f r das BDM Debugging nicht zwingend erforderlich sind Einige Debugger jedoch bieten zus tzliche Features welche das Vorhandensein dieser Signale voraussetzen 17 S12compact Integrierter A D Wandler Der MC9S12DG256 verf gt ber zwei integrierte Analog Digital Wandler Module mit einer Aufl sung von max 10 Bit Beide Module ATD1 haben jeweils acht gemultiplexte Eing nge Die Referenzspannung VRH legt die obere Grenze der Eingangs spannung aller A D Kanile fest sie ist auf dem S12compact ab Werk ber BR1 mit VDDA 5V verbunden Durch ffnen der L tbr cke BRI ist es m glich ber X5 46 eine externe Referenzspannung einzu speisen Denkbar w re z B auf die Referenzspannungspannungsquelle IC10 zur ckzugreifen die eine Spannung von 4 096V an X5 71 be
12. SectEETS UINT16 dest UINT16 src check addr must be aligned 32 bit if UINT16 dest amp 0x0003 return 1 check if ECLKDIV was written if ECLKDIV amp BM EDIVLD 0 return 2 make sure error flags are reset ESTAT BM PVIOL BM ACCERR check if command buffer is ready if ESTAT amp BM CBEIF 0 return 3 check if sector is erased if dest Oxffff dest 1 Oxffff no go erase sector dest src ECMD EETS CMD SERASE ESTAT BM CBEIF if ESTAT amp BM PVIOL BM ACCERR return 4 while ESTAT amp BM CBEIF 0 program 1st word dest src ECMD EETS_CMD_PROGRAM ESTAT BM CBEIF if ESTAT amp BM_PVIOL BM_ACCERR return 5 while ESTAT amp BM CBEIF 0 program 2nd word dest 1 src 1 ECMD EETS CMD PROGRAM ESTAT BM CBEIF if ESTAT amp BM PVIOL BM ACCERR return 6 while ESTAT amp BM CCIF 0 return 0 INT8 writeItemEETS UINT16 item no void item if item no EETS MAX SECTOR return 7 item no EETS START item no lt lt 2 return wrSectEETS UINT16 item no UINT16 item INT8 readItemEETS UINT16 item no void item if item no EETS MAX SECTOR return 7 item no EETS START item no lt lt 2 UINT16 item UINT16 item no UINT16 item 1 UINT16 item 1 return 0 20 Benutzerhandbuch Indikator LED Am Portpin PE6 di
13. Sie Dieses Hardwarehandbuch kann nur einige spezifische Hinweise geben Die Behandlung allgemeiner Techniken zur Programmierung des Controllers in Assembler bzw Hochsprachen w rden Umfang und Ziel dieses Handbuchs sprengen Die meisten Antworten finden Sie beim unerl lichen Studium der Datenbl tter und Referenzhandb chern der Halbleiterhersteller Die im Text eingestreuten Beispielprogramme dienen lediglich der Demonstration F r die Korrektheit und die Eignung f r eine bestimmte Aufgabe k nnen wir keine Garantie geben Schaltplan Damit alle Details gut lesbar bleiben liegt der Schaltplan im A4 Format separat bei Stromversorgung Der Mikrocontroller IC1 verf gt ber drei Anschlu paare zur Zuf hrung der Versorgungsspannung VDDR VSSR VDDX VSSX und VDDA VSSA Die Betriebsspannung betr gt nominal 5 Volt intern arbeitet der Prozessor jedoch mit 2 5 Volt Der hierzu erforderli che Spannungsregler ist bereits in der MCU integriert VREGEN gibt den internen Spannungsregler frei der Pin ist normalerweise stets mit H Pegel 5V zu verbinden Die Spannungsreduzierung im Core ist in erster Linie erforderlich durch die geringen Strukturbreiten des Fertigungsprozesses 0 25um und kleiner Von au en verh lt sich der HCS12 jedoch wie ein 5V Baustein da an den Ein Ausgabepins Pegelwandler vorhanden sind Eine Ausnahme stellen die Anschl sse f r Oszillator und PLL dar n heres dazu unten Die drei genannten Versorgung
14. Zur Erreichung h herer Taktfrequenzen bedient man sich der PLL Schaltung des HCS12 Der MC9S12DG256 kann intern mit bis zu 253MHz Bustakt arbeiten wobei die meisten Designs eine Frequenz von 24M Hz nutzen denn dies m glicht eine besonders flexible Festlegung der SCI Baudraten An den Controllerpin XFC wird eine Tiefpassfilterkombination angeschlossen sie besteht aus den Bauelementen R3 C3 und C4 Ihre Aufgabe ist die Verminderung der Welligkeit des VCO Signals Falls die PLL unbenutzt bleibt kann XFC mit VDDPLL verbunden werden andernfalls bildet VDDPLL den Bezugspotenzial f r den Filter Die Wahl der Filterkomponenten ist stets ein Kompromiss zwischen Einschwingzeit und Stabilit t der Schleife 5 bis 10KHz Bandbreite und ein Dampingfaktor von 0 9 sind gute Startwerte f r die Berechnung Mit einer Quarzfrequenz von 16MHz und einem gew nschten Busclock von 24MHz ergibt sich eine m gliche Auswahl zu R3 4 7k und C3 22nF C4 sollte etwa 1 20 1 10 x C3 betragen hier also 2 2nF Das Kapitel XFC Component Selection im 15 S12compact MC9S12DP256B Device User Guide illustriert die erforderlichen Rechenschritte Das folgende Listing zeigt die erforderlichen Initialisierungs schritte f r die PLL include hcsl2dp256 h include s12 crg h void initPLL void CLKSEL amp BM PLLSEL make sure PLL is not in use PLLCTL BM PLLON BM AUTO enable PLL module Auto Mode REFDV S12 REFDV set up R
15. _TE BM_RE Transmitter Receiver enable UINT8 getSCIO void while SCIOSR1 amp BM RDRF 0 return SCIODRL 23 S12compact void putSCIO UINT8 c while SCIOSR1 amp BM TDRE 0 SCIODRL c IF Modul Anschlu SCI kann auf dem S12compact auf zwei Arten Verwendung finden Falls die USB Option best ckt ist dient SCI1 zur Ansteuerung des USB Transceivers IC15 weitere Informationen zur USB Option s u Andernfalls steht die Schnittstelle als universelle TTL RS232 ohne Pegelwandler zur Verf gung um externe IF Module anzusteuern IF Module sind anschlu kompatible serielle Interfacemodule die f r verschiedene physikalische Schnittstellenvarianten zur Verf gung stehen z B RS232 RS485 Strombauchinterface oder LIN Der Anschlu von IF Modulen an den S12compact X3 erfolgt ber ein 10 poliges Flachbandkabel Dem SCII Modul sind als Handshakeleitungen die Controllersi gnale PMA 7 zugeordnet Wird an kein IF Modul betrieben und ist auch die USB Option nicht best ckt k nnen diese Signale inkl RXD1 und TXD1 f r andere Zwecke verwendet werden Sie stehen am Steck verbinder X4 bzw X5 zur Verf gung USB Interface IC15 ist ein USB UART vom Typ FT232BM Er realisiert die bidirektionale transparente Umsetzung einer asynchronen seriellen Schnittstelle in das USB Protokoll gem der derzeit g ltigen USB Spezifikation 2 0 Der FT232BM geh rt der Klasse der USB Full Spee
16. act Benutzerhandbuch 3 Best ckungsplan I o m Ka 2 Geile L bd 4 d Bi R2 dum e Lageplan Best ckungsseite S12compact zzna T ua s s 1noza omg Msas O000000000000000 O000000000000000 1nOdl O D L tbr cken auf der Platinenr ckseite Benutzerhandbuch 4 Jumper und L tbr cken Jumper Auf dieser Baugruppe sind keine Jumper vorhanden L tbr cken Die folgenden L tbr cken befinden sich auf der Unterseite der Platine vergl Lageplan auf vorhergehender Seite BR1 VRH offen geschl BR2 CANR offen geschl BR3 BUZZ offen geschl BRA TIIN offen geschl BR5 T2IN offen geschl BR6 RIOUT offen geschl externe Einspeisung VRH erforderlich VRH on board mit VDDA VCC verbunden keine CAN Bus Terminierung on board CAN Bus on board mit 120 Ohm terminiert Portpin PT frei verf gbar PT2 steuert akustischen Signalgeber Buzzer an Portpin TXDO 51 frei verf gbar TXDO mit RS232 Pegelwandler IC3 verbunden Portpin PMG frei verf gbar PM3 mit RS232 Pegelwandler IC3 verbunden Portpin RXDO PS0 frei verf gbar mit RS232 Pegelwandler IC3 verbunden Standardeinstellung
17. d Devices an Die Daten werden vom HCS12 via SCI1 an den USB UART bermittelt dort auf USB umgesetzt und schlieBlich im PC ber einen virtuellen COM Port bereit gestellt Die hierzu erforderliche Treiber software stellt der Hersteller FTDI f r die Anwender des FT232BM abgabenfrei zur Verf gung siehe http www ftdichip com Zum 24 Benutzerhandbuch Manuskriptzeitpunkt waren Treiber f r Windows PCs 98 bis XP Apple Rechner und Linuxsysteme verf gbar Auch auf der S12compact Produkt CD sind die Treiber Windows Plattform enthalten ggf existieren aber bereits neuere Versionen Zwecks Datentransfer zwischen USB UART und Mikrocontroller sind ausschlie lich die Signale und TXD1 und RXDI an der MCU erforderlich Bei Bedarf kann zus tzlich ein Hardwareproto koll ber RTS und CTS implementiert werden Den RTS Ausgang wertet die MCU ber ihren Portpin PM6 aus und steuert mit PM7 den CTS Eingang des USB UARTS an Sende bzw Empfangsaktivit ten signalisiert der USB UART bei Bedarf ber zwei Leuchtdioden LEDs Die Anoden dieser LEDs werden mit VCC 5V verbunden die Kathoden an RXLED bzw TXLED angeschlossen X4 67 68 ber den Anschlu PWREN zeigt IC15 an ob die USB Enumerie rung abgeschlossen ist Dies kann ber das Controllersignal PM4 ausge wertet werden Das Kontrollsignal SLEEP zeigt an dass sich IC15 im Suspend Mode befindet ber Controllerpin 5 kann der Zustand dies
18. ee pao a ed Re 38 Benutzerhandbuch 1 berblick S12compact ist eine leistungsf hige Controllerbaugruppe im kompakten Halbeuro Format auf Basis der 16 Bit Mikrocontrollerfami lie HCS12 von Motorola Das SI2compact Modul erleichtert die Imple mentierung von umfangreichen Controlleranwendungen wie z B Datenloggerapplikationen Auf dem S12compact kommt eine leistungsstarke vom Typ MC9S12DG256 zum Einsatz Dieser Mikrocontroller enth lt die 16 Bit HCS12 CPU 256KB Flash 12KB RAM 4KB EEPROM und eine gro e Menge integrierter Peripheriefunktionen wie SCI SPI CAN IIC Timer PWM ADC und Input Output Kan le Der MC9S12DG256 ist vollst ndig mit 16 Bit breiten internen Datenpfaden ausgestattet Die integrierte PLL Schaltung erm glicht es Performance und Strombedarf auf einfache Weise den jeweiligen Anforderungen anzupassen Zus tzlich zu den integrierten Controllerfunktionen bietet das S12compact Modul einige interessante Peripherieoptionen Dazu z hlen ein 16 Bit A D Wandler und ein 16 Bit D A Wandler nebst Pr zisions Spannungsreferenz eine batteriegepufferte Echtzeituhr RTC ein USB Interface und eine 2MB 16MBit Speicheroption mit Serial Data Flash Die f r die HCS12 Controller erh ltliche umfassende Software unterst tzung Monitor C Compiler BDM Debugger erleichtert die Entwicklung von Embedded Systemen jeglicher Art S12compact Technische Daten MCU MC9S12DG256 im LQFP112 Package
19. eference Divider SYNR S12 SYNR set up Synthesizer Multiplier the following dummy write has no effect except consuming some cycles this is a workaround for erratum MUCTS00174 mask set OK36N only CRGFLG 0 while CRGFLG amp BM LOCK 0 wait until PLL is locked CLKSEL BM PLLSEL switch over to PLL clock Alternativ zur Takterzeugung mit Q1 kann ber den EXTAL Pin des MC9S12DG256B ein externer Takt eingespeist werden XCLKS muss hierzu w hrend Reset auf L Pegel gelegt werden Da von dieser Variante auf dem S12compact Modul keine Verwendung gemacht wird dient R5 dazu XCLKS w hrend Reset auf H Pegel zu halten Achtung andere HCS12 Typen haben z T abweichende Funktionalit t hinsicht lich des XCLKS Pins 16 Benutzerhandbuch Betriebsarten BDM Unterst tzung Drei Pins des HCS12 dienen der Auswahl der MCU Betriebsart MODA MODB und BKGD ZMODC MODA und MODB werden durch die Widerst nde RI und R2 auf L Pegel gebracht um Single Chip Mode auszuw hlen BKGD ist ber R7 mit H Pegel verbunden damit die MCU im Normal Single Chip Mode startet Dies ist die bliche Betriebsart zur Abarbeitung von Anwendungsprogrammen Die HCS12 Betriebsart welche f r Download und Debugging genutzt wird heisst Background Debug Mode BDM BDM ist direkt nach Reset aktiv wenn die MCU im Special Single Chip Mode betrie ben wird Dies wird erreicht indem zus tzlich zu MODA und MODB auch die BKGD
20. ei Datenloggerapplikationen erforderlich ist Der Nachteil des Einsatzes von Flash als nichtfl chtiger Speicher besteht normalerweise darin dass ein relativ umfangreicher RAM Be reich bereit gestellt werden muss um die anfallenden Daten zwischen zupuffern Diesen Nachteil hat Atmel bei den Serial Data Flash Bausteinen beseitigt Zwei integrierte RAM Puffer mit je 528 Byte erm glichen es Daten bertragung und Schreibvorgang zu parallelisieren W hrend ein Puffer via SPI gef llt wird wird der Inhalt des anderen Puffers in den Flash programmiert welcher zu diesem Zweck ebenfalls in 528 Byte gro e Pages unterteilt ist Somit wird ein kontinuierlicher Datenstrom erm glicht ca 35KB s schreibend Der Serial Data Flash IC14 wird ber das SPII Modul der MCU betrieben und ist somit unabh ngig von RTC ADC DAC usw welche ber das SPIO Modul angesprochen werden Die Datensignale MISOI MOSII das Taktsignal SCK1 und das Chipselectsignal SS1 werden von der MCU ber die Portpins PHO PH3 abgewickelt Hinweis Um diese Belegung zu erreichen mu Bit 5 im Module Routing Register MODRR des MC9S12DG256 gesetzt werden andernfalls Resetzustand ist SPI1 mit den Portpins PPO PP3 verkn pft Das Flasharray ben tigt keine zus tzliche Programmierspannung die erforderlichen Timings erzeugt der Baustein ebenfalls intern Die Versorgungsspannung f r IC14 betr gt 3 3V sie wird von einem Low Dropout Linearregler IC13 bereitgestell
21. ent der Pegel des Steuersignals XCLKS zur Auswahl der Clock Konfiguration des MC9S12DG256 F hrt das Signal H Pegel wird der integrierte Colpitts Oszillator aktiviert Relevant ist dabei der Zustand zum Zeitpunkt der steigenden Resetflan ke Danach steht PE6 als General Purpose V O zur Verf gung Auf dem S12compact dient dieses Signal dann zur Ansteuerung der Indikator LED D2 getrieben vom Buffer IC6C Der Steuerung der Indikator LED kann durch einige einfache Makros erfolgen wie das folgende Headerfile zeigt ifndef __S12CO_LED_H define __S12CO_LED_H Macros define initLED PORTE 0x80 DDRE 0x80 define offLED PORTE 0x80 define onLED PORTE amp 0x80 define toggleLED PORTE 0x80 Function Prototypes module contains no code tendif S12CO LED 22 222222222222 Akustischer Signalgeber Der Signalgeber SP1 wird durch den Buffer IC6D getrieben und wird von der MCU ber den Portpin PT2 angesteuert es sei denn die L tbr cke BR3 ist offen PT2 ist mit einem der acht Timerkan le der MCU verbunden Dies erm glicht die Frequenzerzeugung mit Hilfe der Output Compare Funktion des Timersystems Das folgende Beispielmodul demonstriert anhand weniger Zeilen wie eine interruptgesteuerte Output Compare Funktion eingesetz
22. es Signals ausgewertet werden Soll durch ein Systemreset auch der USB UART zur ckgesetzt werden ist BR11 zu schlie en Ein Systemreset bedeutet in diesem Fall stets eine zeitweise Abkopplung des USB Device vom Bus mit nachfol gender Re Enumeration Im Defaultzustand ist BR11 offen dennoch ist ein korrektes Power On Reset des USB UART gew hrleistet Der serielle EEPROM IC16 kann Konfigurationsdaten f r den USB UART enthalten er ist jedoch im Lieferzustand gel scht Der USB UART antwortet dann auf einen Descriptor Request mit seinen Standarddescriptoren User Descriptoren VID PID Strings Serien nummern etc k nnen im EEPROM mit Hilfe eines PC basierten Utili ty Programms abgelegt werden Die Programmierung erfolgt in circuit via USB Hinweis Ist die USB Option best ckt steht der IF Modul Anschlu X3 nicht mehr zur Verf gung 25 S12compact SPI Subsystem Der MC9S12DG256 verf gt ber drei unabh ngige SPI Ports Auf dem S12compact wird der Port SPIO verwendet um die Peripheriekom ponenten RTC ADC DAC PARIN und PAROUT seriell anzusteuern Am Port SPII ist die Peripherieoption Serial Data Flash angeschlossen SPD ist unbenutzt SPIO umfasst die Leitungen MISO MOSI SCK und SS das sind die MCU Portleitungen PS4 bis PS7 SS wird in der Schaltung des S12compact selbst nicht benutzt dieses Signal wird lediglich an die seitlichen Stiftleisten gef hrt Die Chipselectsignale werden von den MCU Portlei
23. hieberegister IC9 Zus tzlich zu den SPI Signalen MOSI und SCK ist lediglich ein Chipselectsignal SPICS5 erforderlich um IC9 anzusteuern Das Schieberegister hat einen asynchronen Resetein gang sowohl f r das Schieberegister als auch f r das integrierte Ausga belatch Daher f hren alle Ausg nge POO PO7 sofort nach Reset L Pegel Das folgende Listing zeigt ein Beispiel f r die Parallel Ausgabe 27 S12compact void putSPIPO UINT8 abyte set up SPI mode SPIOCR1 BM SPE BM MSTR CPOL 0 CPHA 0 send data PTH S12CO SPICS5 enable CS5 xferSPIO0 abyte PTH S12CO SPICSH disable CS5 Am selben SPI Anschlu sorgt ICH f r acht zus tzliche Eingabelei tungen Zun chst ist Chipselectleitung SPICS4 zu bet tigen um die Eingangssignale an PIO PI7 zu latchen Danach wird Chipselectleitung SPICS3 aktiviert um die Information via MOSI seriell auslesen zu k nnen IC6A wird ben tigt um den Push Pull Ausgang OH des 8 von MISO abzukoppeln damit die Kooperation aller SPI Slaves am selben SPI Port gesichert ist Das folgende Beispiel illustriert die Parallel Eingabe Funktion UINT8 getSPIPI void UINT8 abyte set up SPI mode SPIOCRI BM SPE BM MSTR CPOL 0 0 latch input data S12CO SPICS4 PTH S12CO SPICSH serialize latched data S12CO SPICS3 abyte xferSPIO0 0 PTH S12CO SPICSH return abyte Real Time Clock RTC Auf dem S12c
24. it dem Metallgeh use zu verschrauben Extern zur Verbindung verwendete Anschlu kabel m ssen ebenso wie der Hostrechner PC mit dem CE Zertifizierungszeichen versehen sein Es wird darauf hingewiesen da der Anwender selbst daf r verant wortlich ist da eine ver nderte erweiterte mit anderen als vom Hersteller gelieferten IC s best ckte oder mit Anschlu kabeln verse hene Baugruppe den EMV Vorschriften entspricht 38
25. l nacheinander als auch gleichzeitig aktua lisiert werden k nnen IC 10 liefert die Referenzspannung 4 096V welche die obere Ausgangsspannungsgrenze vorgibt Sie kann durch eine externe Referenzspannungsquelle ersetzt werden Kann wenn zuvor BR9 aufge trennt wird Auswirkung auch auf den ADC Der Lastwiderstand an den Ausg ngen sollte 2kOhm nicht unter schreiten Beim Einschalten der Betriebsspannung wird die Ausgangs spannung der beiden DAC Kan le im IC auf OV zur ckgesetzt Der DAC wird wie auch RTC ADC und die Zusatz I Os ber SPIO angesteuert SPICS1 dient das Chipselectsignal f r den DAC Die Ausgangssignale VOUTA und VOUTB sind am Steckverbin der X4 verf gbar Die folgende C Funktion zeigt ein Beispiel zur Ansteuerung der D A Kan le Note CPHA 0 CPOL 0 required void putDAC8532 UINT8 channel UINT16 value set up SPI mode SPIOCRI BM SPE BM MSTR BM CPOL 0 CPHA 1 send command S12CO SPICS1 enable CS1 if channel amp 1 0 xferSPIO 0x10 load amp set DACA else xferSPIO 0x24 load amp set DACB send data xferSPI0 value gt gt 8 send bits 15 8 xferSPI0 value send bits 7 0 PTH S12CO SPICSH disable CS1 31 S12compact Serial Data Flash SDF Die Schaltungsoption Serial Data Flash SDF des S12compact erm glicht es sequentiell anfallende Daten mit hoher Geschwindigkeit abzuspeichern wie es z B b
26. nhal tung der Spannungsgrenzwerte beachten oder an ein Netzteil mit CE Kennzeichnung anzuschlie en Der Einsatz einer Mikrocontroller platine geht stets einher mit einer mehr oder minder umfangreichen Modifikation der Baugruppe spezielle Firmware angeschlossene Peripheriebauteile Der Hersteller kann den vom Kunden geplanten Einsatz der Baugruppe nicht vorhersehen und daher auch keine Vorher sagen ber die EMV Eigenschaften der modifizierten Baugruppe machen Anwender ohne Zugriff auf ein EMV Pr flabor sollten die folgenden Richtlinien beachten die in der Regel eine einwandfreie Funktion der modifizierten Baugruppe gew hrleisten Um sicherzustellen da die Baugruppe auch dann den EMV Vor schriften entspricht wenn Verbindungsleitungen zu anderen Ger ten z B Personalcomputer angeschlossen werden oder die Baugruppe vom Kunden selbst mit weiteren Bauteilen nachger stet wird z B Me adapter oder Leistungsendstufen empfehlen wir die Komplette Baugruppe in ein allseitig geschlossenes Metallgeh use einzusetzen Wird ein LC Display angeschlossen ebenfalls auf CE Kennzeich nung achten so darf das Verbindungskabel nicht l nger als 10 cm sein hier ist auf jeden Fall ein Metallgeh use vorzusehen Wenn f r die Programmentwicklung oder die sp tere Anwendung die RS232 Schnitt stelle ben tigt wird so ist ein max 10cm langes Kabel zur Verbindung mit der Anschlu buchse zu verwenden Die geschirmte Anschlu buchse ist fest m
27. ompact befindet sich als Best ckungsoption eine Real Time Clock Echtzeituhr RTC vom Typ RTC4553 Diese RTC stellt eine Zeitreferenz inkl Kalenderinformation bereit Sie wird bei Stromausfall bzw abschaltung von einer Lithium Zelle BT1 gepuf fert Der installierte Typ ist auf eine Lebensdauer von mindestens 5 Jahren konzipiert 28 Benutzerhandbuch Die RTC wird ber die SPIO Schnittstelle des HCS12 angespro chen Die ben tigten SPI Signale MISO MOSI SCK liegen auf Leitungen des Port S PS4 5 6 der MCU Das Chipselectsignal SPICSO wird von ICA bereit gestellt s o Die Schreib Lesesteuerung erfolgt ber PH7 Im folgenden Listing sind grundlegende Ein Ausgabe Routinen f r die RTC gezeigt sie bauen auf den zuvor gezeigten SPI Basisroutinen auf Auf die Darstellung komplexere Zugriffsfunktionen wie z B das Lesen oder Setzen von Datum und Uhrzeit wird hier verzichtet Entsprechende Softwarebeispiele befinden sich auf der Produkt CD Details zur Programmierung der RTC k nnen dem RTC4553 Applica tion Manual entnommen werden Func getRTC Args regno 0 3 is RTC register number Retn 0 3 RTC data register contents Note there is no need to range check the regno argument since the RTC will ignore any additional bits anyway UINT8 getRTC UINT8 regno UINT8 result set up SPI mode enable master CPOL 1 CPHA 1 LSB first 1 BM SPE BM MSTR BM CPOL BM
28. on IC2 hingegen nicht gedehnt denn sonst w re die MCU nicht mehr in der Lage die korrekte Resetquelle zu ermitteln Die Konsequenz w re sonst u U ein Programmabsturz durch die Verwen dung eines falschen Resetvektors Es ist daher ebenso wichtig niemals gr ere Kapazit ten an die Resetleitung des HCS12 anzuschliessen denn der resultierende Effekt w re der selbe 14 Benutzerhandbuch Takterzeugung und PLL Der On Chip Oszillator des MC9S12DG256 kann den prim ren Takt OSCCLK mit Hilfe eines Quarzes Q1 erzeugen der an die Pins EXTAL und XTAL angeschlossen wird Der zul ssige Frequenzbereich ist 0 5 bis 16 MHz Wie blich sind zwei Lastkapazit ten C1 C2 Teil der Oszillatorschaltung Die Anordnung ist jedoch modifiziert wenn man die Schaltung mit der Standard Pierce Konfiguration vergleicht wie sie beim HC11 und den meisten HC12 Typen verwendet wurde Der MC9S12DG256B verwendet einen Colpitts Oszillator mit translated Ground Der Hauptvorteil dieser Oszillatorschaltung ist eine sehr geringe Leistungsaufnahme daf r ist die Komponentenwahl um einiges kritischer Der S12compact verwendet einen Automotive Quartz von NDK mit zwei Lastkapazit ten von lediglich 3 9pF Dar ber hinaus wurde beim Design besonders auf die Minimierung von parasit ren Kapazit ten geachtet die sich nachteilig auf die Signale EXTAL und XTAL auswirken k nnten Mit einem OSCCLK von 16 MHz ergibt sich ein Default Bustakt ECLK von 8 MHz
29. rd Referenz eine externe Referenzspannung eingespeist werden Hierzu ist die L tbr cke BR9 zu ffnen Achtung Auswirkung auch auf den D A Wandler IC12 Die Eingangssignale AINO bis AIN7 sowie die Versorgungsspannungen des Analogteils VCCA VREF GNDA sind am Steckverbinder X4 verf gbar Das folgende Beispiel zeigt wie der ADS8344 aufbauend auf den oben geschilderten SPI Basisfunktionen angesteuert werden Kann ee En ct EE Se Se SS ae Note CPHA 0 CPOL 0 required clock rate max 2MHz conversion takes max 8 UINT16 getADS8344 UINT8 channel volatile UINT8 n UINT16 adcresult set up SPI mode SPIOCR1 BM SPE BM CPOL 0 0 send conversion command S12CO_SPICS2 enable CS2 xferSPIO channel lt lt 4 0x86 single ended internal clock mode PTH S12CO SPICSH disable CS2 wait 8ps for n 0 n 100 n get conversion result S12CO SPICS2 enable CS2 adcresult xferSPIO 0 8 get bits 15 9 adcresult xferSPIO0 0 get bits 8 1 adcresult 1 if xferSPIO 0 amp 0x80 adcresult get bit 0 PTH S12CO SPICSH disable CS2 return adcresult 30 Benutzerhandbuch D A Wandler DAC Der 16 Bit D A Wandler IC12 ist einen weitere Schaltungsoption des S12compact Zum Einsatz kommt ein DAC8532 von Burr Brown Dieser Baustein bietet zwei Kan le deren Ausgangsspannungen VOUTA und VOUTB sowoh
30. reit stellt vorausgesetzt IC10 ist best ckt Das folgende Beispielprogramm zeigt die Initialisierungssequenz f r das A D Wandler Modul ATDO und eine Routine zum Erfassen des Spannungswertes eines einzelnen Eingangskanals Weitere Beispielrou tinen f r das integrierte ATD Modul sind in der Quelltextdatei S12 ATD C enthalten include datatypes h include lt hcs12dp256 h gt include s12 atd h SE Func Initialize ATD module Args Retn void initATDO void enable ATD module ATDOCTL2 BM_ADPU 10 bit resolution clock divider 12 allows ECLK 6 24MHz 2nd sample time 2 ATD clocks ATDOCTLA BM PRS2 BM PRSO Func Perform single channel ATD conversion Args channel 0 7 Retn unsigned left justified 10 bit result UINT16 getATDO UINT8 channel select one conversion per sequence ATDOCTL3 BM S1C right justified unsigned data mode perform single sequence one out of 8 channels ATDOCTL5 BM DJM channel amp 0x07 18 Benutzerhandbuch wait until Sequence Complete Flag set CAUTION no loop time limit implemented while ATDOSTATO amp BM SCF 0 read result register return ATDODRO Integriertes EEPROM Der interne EEPROM Speicher des MC9S12DG256 ist 4KB gro und in 1024 Sektoren zu je 4 Byte 32 Bit unterteilt Gel scht wird stets sektorweise 4 Byte w hrend die Programmierung wortweise 2 Byte
31. sanschlu paare m ssen sorgf ltig entkoppelt werden In unmittelbarer N he der Pins befindet sich daher je ein 100nF Keramikkondensator C15 C16 C17 dem zus tzlich ein 10uF Elektrolytkondensator parallel geschaltet wird C5 C6 C7 12 Benutzerhandbuch Besonderes Augenmerk mu auf die Entkopplung des VDDA Pfades gelegt werden da der interne Spannungsregler aus dieser Spannung seinen Referenzwert VDDA 2 ableitet Die interne 2 5 Volt Corespannung wird an mehreren Stellen nach au en gef hrt um sie dort ebenfalls entkoppeln zu k nnen Hierzu sind an den Anschlu paaren VDD1 VSS1 VDD2 VSS2 sowie VDDPLL VSSPLL weitere Keramikkapazit ten vorgesehen C19 C20 C21 Eine statische Belastung der internen Betriebsspannung durch externe Schaltungskomponenten ist nicht statthaft Das gilt grunds tz lich auch f r VDDPLL die als Referenzpunkt f r die extern angeschlossene PLL Filterkombination R3 C3 C4 dient In die Dom ne der Versorgungsspannungen f llt auch die Referenzspannung f r die integrierten Analog Digital Wandler Die untere Referenzspannungsgrenze wird ber den Anschlu VRL festge legt welcher hier wie meist blich auf Massepotential liegt Die obere Referenzspannung VRH ist ber die L tbr cke BR1 mit VDDA verbun den C18 dient hier zur Entkopplung Um die Aufl sung der internen 10 Bit A D Wandler voll auszusch pfen kann kann eine externe Referenzspannung eingespeist werden In diesem Fall ist
32. ste Byte des Einerkomplement der Summe aller vorgenannten Werte EOL schlie lich steht symbolisch f r den durch CR LF 0D 0A gebildeten Zeilenvorschub 36 Benutzerhandbuch Ein Beispiel soll die Handhabung verdeutlichen 51 13 2000 13A400262741010167CC10FF05C7A501 D1 Dieser S1 Record definiert 13 3 10 Bytes ab Adresse 2000 des Zielsystems Die Ziffernpaare des DATA Feldes ergeben eine Summe von 04FB Addiert man die 13 aus dem LEN Feld sowie 20 und 00 aus dem ADDR Feld hinzu ergibt sich ein Wert von 052E Das Einerkomplement des LSB 2E ergibt D1 Dies ist der korrekte Wert f r das Pr fsummenfeld Neben den S1 Records welche die eigentlichen Daten enthalten wird auch der S9 Typ verwendet Dieser Typ beendet eine Serie von S1 Records Abgesehen von dieser Terminierungs Funktion kann in einem S9 Record die Startadresse des Programms vermerkt werden Der Aufbau des S9 Records entspricht dem S1 Typ wobei jedoch das Feld DAT leer bleibt Das Feld ADDR spezifiziert die Startadresse des Programms Ist hier 0000 eingetragen wird angenommen daf die Adresse des ersten geladenen Codebyte gleichzeitig die Startadresse des Programms ist Ein typischer S9 Record sieht wie folgt aus 59 03 B600 46 37 S12compact EMV Hinweise Die Baugruppe entspricht den EMV Vorschriften Zur Stromver sorgung ist sie an einer Batteriespannungsquelle mit 5 0 Volt Ei
33. t Die Eing nge des Serial Data Flash Bausteins sind 5V tolerant der Ausgang SO wird ber einen Levelshifter IC6B an das 5V basierte MISOI1 Signal angepasst Falls IC14 nicht best ckt wird erh lt IC6B ber R17 dennoch einen definierten Eingangspegel MISO1 kann durch ffnen der L tbr cke BR10 vom Ausgang des IC6B entkoppelt werden 32 Benutzerhandbuch IIC Bus An den Pins PJ6 und PJ7 bietet der MC9S12DG256 bei Bedarf einen Inter IC Bus 2 Anschlu Diese Funktion wird von einem integrierten Hardwaremodul des Controllers unterst tzt eine Emulation durch Software er brigt sich somit Soll das IIC Businterface genutzt werden sind an den beiden Bussignalen SDA SCL Pull Up Widerst nde vorzusehen Wenn diese nicht bereits au erhalb des Controllermoduls angesiedelt sind k nnen sie optional direkt auf dem S12compact best ckt werden R10 R11 Die IIC Bussignale stehen an X4 65 66 zur Verf gung CAN Interface Der MC9S12DG256 verf gt ber zwei CAN Module die mit CANO und CANA bezeichnet werden kommuniziert ber die Portpins und mit einem on board CAN Interface Chip IC5 welcher das physische Businter face bildet Die CAN Bussignale CANH und CANL sind dann an X4 63 und X4 64 abzugreifen Wenn der S12compact der letzte Knoten am CAN Bus ist wird eine Terminierung erforderlich Sie kann durch Schlie en der L tbr cke BR2 aktiviert werden Das Businterface
34. t werden kann um Tonfrequenzen zu erzeugen 21 S12compact 7 File 7 ACPRD FREQOUT C V1 00 Includes include datatypes h include hcsl2dp256 h include s12 ect h include s12 crg h contains S12 ECLK value include acprd freqout h Static Vars UINT16 freqout tticks Code void initFreqOut void make sure timer is enabled TSCR1 BM TEN prescaler 2 4 16 TSCR2 0x04 select Output Compare function for channel 2 TIOS BM_2 DDRT BM_2 enable Interrupt for channel 2 TIE BM_2 timer disconnected from PT2 pin TCTL2 amp BM OM2 BM_OL2 period is in us void setFreqOut UINT16 period UINT16 tticks tticks period S12 ECLK 20000001 tticks TIMER TCNT if period 0 disconnect PT2 pin TCTL2 amp BM_OM2 BM_OL2 else connect PT2 pin TCTL2 BM_OL2 fregout_tticks tticks OC2 toggles buzzer ifdef METROWERKS C interrupt endif ifdef IMAGECRAFT C pragma interrupt handler isrOC2 endif void isrOC2 void TC2 fregout_tticks 1 BM 2 clear Intr flag 22 Benutzerhandbuch RS232 Interface Der MC9S12DG256 verf gt
35. teckverbinder zwei 72 polige Stiftleisten Hardwarehandbuch dieses Dokument Schaltpl ne CD ROM enth lt Assemblersoftware verschiedene Datenbl t ter CPU12 Reference Manual Softwarebeispiele C Compiler Demoversion u v m S12compact 2 Schnellstart Kein Mensch liest gern dicke Handb cher Daher hier die wichtig sten Hinweise in K rze Wenn Sie sich jedoch ber ein Detail einmal nicht sicher sind dann informieren Sie sich am Besten in den nachfol genden Kapiteln Und so k nnen Sie beginnen berpr fen Sie die Baugruppe zuerst auf offenkundige Trans portsch den Verbinden Sie das Controller Modul via RS232 mit Ihrem PC Die Verbindung zwischen S12compact Schnittstelle SCIO Steckverbinder X2 und PC erfolgt ber das mitgelieferte 10 pol Flachbandkabel Starten Sie auf dem PC ein Terminalprogramm Ein einfaches Programm wie OC Console kostenlos auf unserer Website reicht aus Stellen Sie die Baudrate auf 9600 Baud Schalten Sie alle zus tzlichen Protokolle Hard und Softwarehandshake aus Schlie en Sie die stabilisierte Versorgungsspannung an den Einplatinenrechner an z B hier Masse an X4 Pin 70 5V an X4 Pin 72 Vergewissern Sie sich zuvor von der richtigen Spannung und Polarit t Daraufhin startet das Monitorprogramm und zeigt eine kurze Systemmeldung an Mit Ausgabe des Promptzeichens erwartet es Ihre Anweisungen Wir w nschen Ihnen viel Erfolg bei Ihrer Arbeit mit dem S12comp
36. tungen PH4 PH6 abgeleitet Der 1 aus 8 Dekoder 4 aktiviert stets einen Ausgang abh ngig vom Bitmuster welches von Port H stammt Dies ist ein konomischer Weg um mit wenigen MCU Leitungen bis zu acht Chipselectsignale zu bet tigen Die folgende Tabelle zeigt wie die einzelnen Chipselectsignale zugeordnet sind Das folgende Listing zeigt die Basisfunktionen Initialisierung 8 Bit Datentransfer f r den SPI Port SPIO 26 Benutzerhandbuch include datatypes h finclude lt hcs12dp256 h gt include s12 spi h fa Gado ee void initSPIO UINT8 bauddiv UINT8 cpol UINT8 cpha DDRS 0xe0 SS SCK MOSI Output SPIOBR bauddiv set SPI Rate enable SPI Master Mode select clock polarity phase SPIOCR1 BM SPE BM MSTR cpol BM CPOL 0 cpha BM CPHA 0 SPIOCR2 0 as default UINT8 xferSPIO UINT8 abyte SPIODR abyte start transfer while SPIOSR amp BM SPIF 0 wait until transfer finished return SPIODR read back data received Zusatzports PARIN und PAROUT Der MC9812DG256 bietet eine Vielzahl universeller Ein Ausga beleitungen In manchen Applikationen ist es jedoch w nschenswert zus tzliche Anschlu m glichkeiten zu schaffen Zus tzliche Ein Ausgabeports k nnen vorzugsweise ber eines der Serial Peripheral Interface SPD Systeme des Controllers realisiert werden Wie einfach es ist weitere acht Ausgabeleitungen zu schaffen zeigt das Sc
37. zellen FFFE und FFFF und springt dann an die dort angegebene Programmadresse Im Auslieferungszustand des S12compact ist im Flash Bootblock E000 SFFFF das Monitorprogramm D Bug12 abgelegt Der Reset vektor verweist auf den Beginn dieses Monitorprogramms In Folge dessen startet nach jedem Reset automatisch D Bug12 Die Funktionen des D Bug12 Monitors von Motorola sind in einem separaten Manual dokumentiert siehe Produkt CD Startup Code Jede Controllerfirmware beginnt mit einer Reihe von Anweisungen zur Initialisierung der Hardware Im Fall des S12compact beschr nken sich die unbedingt notwendigen Initialisierungen auf das Setzen des Stackpointers 34 Benutzerhandbuch Die Abschaltung bzw ggf die geeignete Initialisierung des Watchdogs war bei fr heren HC12 Derivaten zwingend notwendig Beim MC9S12DG256 hingegen ist der Watchdog nach Reset zun chst stets disabled Zusatzinformationen im Web Wenn zus tzliche Informationen zu Hard und Software des S12compact vorliegen ver ffentlichen wir diese auf unserer Website http www elektronikladen de s12compact html 7 Memory Map Die Memory Map des MC9S12DG256 kann vom Anwenderpro gramm zur Laufzeit modifiziert werden Unmittelbar nach Reset weist die MCU folgende Speicherbelegung auf 0000 Steuerregister 4KB EEPROM Bereich 0000 03FF IKB 0400 SOPRE verdeckt durch Steuerregister 16KB Flash 4000 7FFF entspricht Page

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