Freescale系列微控制器嵌入式系統開發平臺的製作方法

2023-06-10 20:58:41 1

專利名稱：Freescale系列微控制器嵌入式系統開發平臺的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於嵌入式技術領域，尤其涉及一種Freescale系列微控制器嵌入式系統開發平臺。
技術背景傳統的嵌入式應用開發方法是將仿真器植入MCU(Micro Control Unit,微控制器)與總線之間的電路中，使用仿真器在目標系統硬體尚未定型的製版情況下，先行調試目標系統的硬體和軟體，模擬目標系統中MCU的運行情況，為目標系統的研製提供前期基 礎。但是上述傳統的開發方法在一些情況下，難以實現100%的實時仿真，因此，開發人員需要在一次仿真結束後，再次使用仿真器調試目標系統的硬體和軟體，直至仿真器實現100%的實時仿真結束仿真。綜上所述，由於傳統開發方法需要在對仿真結果進行判斷後，再啟動所述仿真器進行仿真，從而導致開發效率降低。

實用新型內容有鑑於此，本實用新型的目的在於提供一種Freescale系列微控制器嵌入式系統開發平臺，以解決現有技術中使用仿真器進行調試所帶來的開發效率較低的問題。為此，本實用新型解決所述技術問題的具體方案為一種Freescale系列微控制器MCU嵌入式系統開發平臺，包括寫入器、核心板和提供集成開發環境IDE的開發機，所述核心板上安裝有MCU，其中所述寫入器一端與所述開發機連接，另一端與所述核心板連接。優選的，所述寫入器通過USB接口與所述開發機相連，通過BDM接口與所述核心板相連。優選的，所述開發平臺還包括與所述核心板相連接的擴展板，所述擴展板包括電源模塊、輸入模塊、輸出模塊、通信接口模塊以及核心板接口，其中，所述電源模塊、輸入模塊、輸出模塊和通信接口模塊分別與所述核心板接口相連。優選的，所述輸入模塊包括與所述核心板接口相連的鍵盤模塊、開關模塊和傳感器模塊。優選的，所述輸出模塊包括分別與所述核心板接口相連的數碼管模塊、蜂鳴器模塊和IXD模塊。優選的，所述蜂鳴器模塊包括與所述核心板接口相連的蜂鳴器，所述蜂鳴器為有源、壓電式蜂鳴器。優選的，所述通信接口模塊包括分別與所述核心板接口相連的串行口、USB接口、CAN接口、IIC接口、SPI接口以及網絡接口。優選的，所述核心板通過160引腳插座與所述擴展板連接。[0016]優選的，所述開發機為PC機；所述寫入器包括主控晶片，所述主控晶片採用QFP80封裝的MC9S08JM60微控制器。優選的，所述BDM接口為6芯接口。與現有技術相比，本實用新型帶來的有益效果是由於本實用新型的寫入器與核心板連接，在集成開發環境的支持下，可實現寫入器對核心板上的MCU進行在線編程和調試，從而提高了 Freescale系列MCU嵌入式系統的開發效率。

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖I是本實用新型實施例提供的Freescale系列微控制器嵌入式系統開發平臺結·構圖；圖2是本實用新型實施例提供的Freescale系列微控制器嵌入式系統開發平臺另一結構圖；圖3是本實用新型實施例提供的擴展板結構圖。
具體實施方式
為了引用和清楚起見，下文中使用的技術名詞、簡寫或縮寫總結解釋如下USB :是Universal Serial BUS (通用串行總線)的縮寫，而其中文簡稱為「通串線」，是一個外部總線標準，用於規範電腦與外部設備的連接和通訊；BDM background Debugging Mode,是摩託羅拉公司支持的一種CCD的調試模式。通過BDM接口可以完成基本的調試功能；IXD:是 Liquid Crystal Display 的簡稱,液晶顯示器；CAN :控制器區域網路(Controller Area Network)的簡稱，是國際上應用最廣泛的現場總線之一；IIC :即I2C，一種總線結構；SPI Serial Peripheral Interface,是一種同步串行外設接口，它可以使MCU與各種外圍設備以串行方式進行通信以交換信息。下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。傳統的嵌入式應用開發方法是將仿真器植入MCU與總線之間的電路中，依賴仿真器為主要的調試工具，上述方法在一些情況下，難以實現100 %的實時仿真，從而導致開發效率較低。為此，本實用新型實施例公開了一種Freescale系列微控制器嵌入式系統開發平臺，圖I即示出了上述開發平臺的一種結構，其可包括用於提供支持開發的集成開發環境IDE的開發機100、寫入器200和核心板300，其中上述核心板300上安裝有MCU，上述寫入器200的一端與上述開發機100連接，另一端與上述核心板300連接。因此，在集成開發環境的支持下，寫入器可以對核心板上的MCU進行在線編程和調試，以提高Freescale系列MCU嵌入式系統的開發效率。在本實用新型實施例中，上述開發機100可採用具有集成開發環境IDE的PC機。上述寫入器200包括主控晶片，其中主控晶片採用QFP80封裝的MC9S08JM60微控制器，上述MC9S08JM60微控制器內含USB模塊。在本實用新型實施例中，上述寫入器200通過USB接口與上述PC機100連接，通過BDM接口與上述核心板300連接。其中，寫入器200的工作電源由USB接口提供，無需另配電源。上述USB接口為6芯接口。 由於在不同的嵌入式應用產品中,包含有一些相同的功能模塊，如鍵盤模塊、數碼 管顯示模塊、串口通信模塊等。為了縮短嵌入式應用產品的開發周期，降低開發成本，在本實用新型其他實施例中，參見圖2，上述開發平臺還可包括與核心板300相連的擴展板400，開發平臺採用了模塊化設計，可將一些通用功能模塊集中放置在上述擴展板400上。圖3不出了上述擴展板400的一種結構,其可包括電源模塊410、輸入模塊420、輸出模塊430、通信接口模塊440以及與核心板接口 450。電源模塊410、輸入模塊420、輸出模塊430、通信接口模塊440分別與核心板接口 450相連。其中，上述擴展板400使用12伏直流電源供電，為了滿足核心板300的個性化需求，利用電源模塊100為核心板300正常工作提供合適電源，具體可通過開關型可調降壓穩壓器LM2576T-ADJ輸出5伏和3. 3伏兩種電源。根據實際電路，如AD採集的需要，撥動擴展板400上的電源選擇開關選擇其中的一種電源供電。上述擴展板400提供的核心板接口 450，具體可為多達160引腳的插座，以供插入不同類型的核心板300使用。核心板接口 450涵蓋了三種電源線、地線、輸入模塊引腳、輸出模塊引腳以及通信接口模塊引腳，其中三種電源線為12伏電源線、5伏電源線和3. 3伏電源線。在本實用新型實施例中，上述輸入模塊420具體包括分別與上述核心板接口 450相連的鍵盤模塊421、開關模塊422和傳感器模塊423。 上述鍵盤模塊421包括4*4鍵盤、鍵盤自動接線插座、鍵盤手動接線插座以及手動接線的插孔。開關模塊422提供數字量的輸入,若開關向上撥動,貝U輸出插座引腳輸出低電平，若向下撥動，則輸出高電平。上述傳感器模塊423提供了四組傳感器接口，其中一個接光敏傳感器，一個接溫度傳感器，另外兩個用以接其他類型的的傳感器。此外，提供接線插孔供用戶連線至MCU的I/O 口，將採集到的模擬信號傳送給MCU。該模塊使用的電源可通過電源模塊中的開關選擇為3. 3V或5V。在本實用新型實施例中，上述輸出模塊430具體包括分別與上述核心板接口 450相連的數碼管模塊431、蜂鳴器模塊432和IXD模塊433 ；上述數碼管模塊431提供了一個四聯排共陰數碼管42056，具有12根引腳，其中8根為數據線a 數據線h，4根為片選信號線CSO 片選信號線CS3。蜂鳴器模塊432包括蜂鳴器。根據音源類型不同，蜂鳴器分為有源蜂鳴器和無源蜂鳴器；根據結構原理不同，蜂鳴器分為壓電式蜂鳴器和電磁式蜂鳴器。上述蜂鳴器模塊432的蜂鳴器類型為有源、壓電式。IXD模塊433提供了一個顯示16個符號或字母的雙排字符液晶1602，具有16個引腳。上述通信接口模塊440具體包括分別與上述核心板接口 450相連的串行口 441、USB 接口 442、CAN接口 443、IIC接口 444、SPI 接口 445 和網絡接口 446。上述串行口 441 採用RS232C標準，主要元件為MAX232集成電路晶片，該晶片採用+5V單電源即可實現RS232C電平轉換和收發功能。上述USB接口 442提供了兩種接口，分別為A型公口和B型公口。上述擴展板400上還提供了 AT45DB041D晶片、SN65HVD230晶片及其外圍電路，以及IIC接口 444和SPI接口 445，用以測試核心板300 ;核心板300的電源可獨立供電，也可通過核心板接口 450取自擴展板400。本實用新型提供的開發平臺適用於Freescale MC9S08/S12/ColdFire系列MCU的核心板，用戶可以根據實際需要自己製作核心板，模塊化設計方案使得擴展板上的通用功能模塊可根據具體應用需求自行取捨；在對核心板MCU的Flash進行擦除、寫入、讀取等操作中，採用專利技術ZL200810243142. 5 一種FLASH存儲器擦寫方法，實現每個存儲單元完全均衡的擦寫，延長了 Flash的使用壽命。在IDE的支持下，寫入器可對核心板上的MCU進行在線編程和調試。利用上述平臺進行項目開發的具體過程為將相關MCU的核心板插入擴展板上的160引腳插座，將寫入 器的一端與PC機的USB接口連接，另一端與核心板的BDM接口連接；若是首次使用，核心板上電後，PC機將提示安裝寫入器的驅動程序，驅動程序安裝成功後，啟動軟體集成開發環境，就可以編寫源程序、編譯連接生成S19文件，並將S19文件寫入目標MCU調試目標系統。應用上述技術方案，寫入器與核心板連接，在IDE的支持下，可實現寫入器對核心板上的MCU進行在線編程和調試，從而提高了 Freescale系列MCU嵌入式系統的開發效率。以上所述僅為本實用新型的優選實施例，例如上述提供IDE的開發機可以是PC機，也可以是其他類型的提供IDE的計算機，上述擴展板上的通用模塊在設計時也可以根據具體需要增加或刪減相應模塊。對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或範圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本實用新型將不會被限制於本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的範圍。
權利要求1.一種Freescale系列微控制器嵌入式系統開發平臺，其特徵在於，包括寫入器、核心板和提供集成開發環境IDE的開發機，所述核心板上安裝有MCU，其中 所述寫入器一端與所述開發機連接，另一端與所述核心板連接。
2.根據權利要求I所述的開發平臺，其特徵在於，所述寫入器通過USB接口與所述開發機相連，通過BDM接口與所述核心板相連。
3.根據權利要求I所述的開發平臺，其特徵在於，還包括與所述核心板相連接的擴展板，所述擴展板包括電源模塊、輸入模塊、輸出模塊、通信接口模塊以及核心板接口，其中，所述電源模塊、輸入模塊、輸出模塊和通信接口模塊分別與所述核心板接口相連。
4.根據權利要求3所述的開發平臺，其特徵在於，所述輸入模塊包括與所述核心板接口相連的鍵盤模塊、開關模塊和傳感器模塊。
5.根據權利要求3所述的開發平臺，其特徵在於，所述輸出模塊包括分別與所述核心板接口相連的數碼管模塊、蜂鳴器模塊和LCD模塊。
6.根據權利要求5所述的開發平臺，其特徵在於，所述蜂鳴器模塊包括與所述核心板接口相連的蜂鳴器，所述蜂鳴器為有源、壓電式蜂鳴器。
7.根據權利要求3所述的開發平臺，其特徵在於，所述通信接口模塊包括分別與所述核心板接口相連的串行口、USB接口、CAN接口、IIC接口、SPI接口以及網絡接口。
8.根據權利要求3 7任意一項所述的開發平臺，其特徵在於，所述核心板通過160引腳插座與所述擴展板連接。
9.根據權利要求I所述的開發平臺，其特徵在於，所述開發機為PC機；所述寫入器包括主控晶片，所述主控晶片採用QFP80封裝的MC9S08JM60微控制器。
10.根據權利要求2所述的開發平臺，其特徵在於，所述BDM接口為6芯接口。
專利摘要本實用新型公開了一種Freescale系列微控制器嵌入式系統開發平臺，所述平臺包括寫入器、核心板和提供集成開發環境IDE的開發機，所述核心板上安裝有MCU，其中所述寫入器一端與所述開發機連接，另一端與所述核心板連接。本實用新型中存儲在開發機上的目標文件通過寫入器下載到核心板中，在集成開發環境的支持下，寫入器可對核心板進行在線編程和調試，解決了現有技術中使用仿真器進行調試所帶來的開發效率較低的問題。
文檔編號G06F11/36GK202600683SQ20122008122
公開日2012年12月12日 申請日期2012年3月6日 優先權日2012年3月6日
發明者蔣銀珍, 王宜懷, 陳建明 申請人:蘇州大學