嵌入式应用实例 - 图文

置一个下拉电阻，稳定电流。

2.2 单片机（MCU）模块

2.2.1 MC9S08AW60单片机性能概述

（1）最高达40MHz的CPU工作频率和20Hz的内部总线工作频率表；时钟源选项包括晶振、谐振器、外部时钟或内部产生的时钟。 （2）相比HC08 CPU指令集，S08 CPU增加了BGND指令。

（3）单线后台调试模式接口；增强的断点能力，允许单一的断点设置在线调试（在片内调试的模块增加了多于两个的断点）。

（4）内含32个中断/复位源；内含2KB的片内RAM；内含60KB的片内在线可编程Flash存储器，带有块保护和安全选项。

（5）可选的计算机正常操作（COP）复位；低电压检测和复位或中断；非法操作码检测与复位；非法地址检测与复位。

（6）ADC：多达16个通道，10位A/D转换器与自动比较功能；两个串行通信接口SCI模块与可选的13位中断；一个串行外设接口SPI模块；集成电路互连总线I2C模块运作高达100kbps的最高总线负载；8引脚键盘中断KBI模块。 （7）Timers:1个2通道和1个6通道16位定时器/脉冲宽度调制器模板。具有输入、捕捉、输出比较、脉宽调制功能。

2.2.2 内部结构简图

1. 内部结构简图

如图所示，给出了AW60的内部结构图，它对于我们理解和应用AW60 MCU有重要作用，在学习了基本有法后，应在反过来熟悉这个内部结构图，以便更好地理解AW60 MCU的基本原理。从内部结构图可以看出，AW60主要有以下几个部分：S08 CPU、存储器、定时器接口模块、定时器模块、看门狗模块、通用IO模块、串口通信模块（SCI）、串行外设接口（SPI）模块、I2C（IIC）模块、A/D转换模块、键盘中断模块、时钟发生模块、复位与中断模块等。

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2.3 串行通信模块 2.3.1 MAX232引脚图

在MCU中，若用RS-232总线进行串行通信，则需外接电路实现电平转换。在发送端，需要用驱动电路将TTL 电平转换成RS-232电平；在接受端，需要用接收电路将RS-232电平。转化为TTL电平。电平转换器不仅可以由晶振管分立元件构成，也可以直接使用集成电路。目前使用MAX232芯片较多，该芯片使用单一+5V电源供电实现电平转换。如图所示，给出了MAX232的引脚说明。各引脚含义简要说明如下：

Vcc（16脚）：正电源端，一般接+5V。

GND（15脚）：地。

VS+（2脚）：VS+=2VCC-1.5V=8.5V。 VS-（6脚）：VS-=-2VCC-1.5V=-11.5V。

C2+、C2-（4、5脚）：一般接1μF的电解电容。

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C1+、C1-（1、3脚）：一般接1μF的电解电容。

表6 MAX232芯片输入输出引脚分类与基本接法

组别 1 TTL电平引脚 11（T1IN） 12（R1OUT） 10（T2IN） 9（R2OUT） 方向 输入 输出 输入 输出 典型接口 接MCU的TxD 接MCU的RxD 接MCU的TxD 接MCU的RxD 232电平引脚 13 14 8 7 方向 输入 输出 输入 输出 典型接口 连接到接口，与其它设备通过232相接 连接到接口，与其它设备通过232相接 2 在正常情况下，（1）T1IN=5V，则T1OUT=-9V；T1IN=0V，则T1OUT=9V。

（2）将R1IN与T1OUT相连，令T1IN=5V，则R1OUT=5V；令T1IN=0V，则R1OUT=0V。

MAX232芯片进行电平转换的基本原理：（1）发送过程：MCU的TxD（TTL电平）经过MAX232的11脚（T1IN）送到MAX232内部，在内部TTL电平被“提升”为232电平，通过14脚（T1OUT）发送出去。接受过程：外部232电平经过MAX232的13脚（R1IN）进入到MAX232的内部，在内部232电平被“降低”为TTL电平，经过12脚（R1OUT送到MCU的RxD，进入MCU内部。

2.3.2 串行通信的电路原理

从基本原理的角度看，串行通信接口SCI的主要功能是：接收时，把外部的

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单线输入的数据变成一个字节的并行数据送入MCU内部；发送时，把需要发送的一个字节的并行数据转换为单线输入。为了设置波特率，SCI应具有波特率寄存器。为了能够设置通信格式、是否校验、是否允许中断等，SCI应具有控制寄存器。而要知道串口是否有数据可收、数据是否发送出去等，需要有SCI状态寄存器。当然，若一个寄存器不够用，控制与状态寄存器可能有多个。而SCI数据寄存器存放要发送的数据，也存放接受的数据，这并不冲突，因为发送与接收的实际工作是通过“发送移位寄存器”和“接收以为寄存器”完成的。编程时，程序员并不直接与“发送移位寄存器”和“接收移位寄存器”打交道，只与数据寄存器打交道，所以MCU中并没有设置“发送移位寄存器和“接收移位寄存器”的映像地址。发送时，程序员通过判定状态寄存器的相应位，了解是否可以发送一个新的数据。若可以发送，则将待发送的数据放入“SCI数据寄存器”中就可以了，剩下的工作由MCU自动完成：将数据从“SCI数据寄存器”送到“发送移位寄存器”，硬件驱动将“发送移位寄存器”的数据一位一位地按照规定的波特率移到发送引脚TxD，供对方接收。接收时，数据一位一位地从接收引脚RxD进入“接收移位寄存器”，当收到一个完成字节时，MCU会自动将数据送入“SCI数据寄存器”，并将状态寄存器的相应位改变，供程序员判定并取出数据。

2.4 液晶显示模块

LCD(YM1602C)

16 15 14 13 12 11 10 09 08 07 06 05 04 03 02 01 GND Core2 LCD_D7 LCD_D6 LCD_D5 LCD_D4 LCD_D3 LCD_D2 LCD_D1 LCD_D0 LCD_E LCD_RW LCD_RS AW60 PTA7 PTA6 PTA5 PTA4 PTA3 PTA2 PTA1 PTA0 PTF6 PTC6 PTC4 Vcc MCU控制液晶显示接口接线图

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