Freescale HCS12系列MCU的通用編程器設計

摘要：為了實(shí)現飛思卡爾公司HCS12系列MCU的在線(xiàn)編程，通過(guò)軟件架構和可移植性的方法設計了一個(gè)通用編程器。通過(guò)早期做的很多HCS12系列MCU芯片的編程實(shí)驗，獲得了它們的共性和差異性，通過(guò)軟件設計的方法實(shí)現了對HCS12微控制器的在線(xiàn)編程，并側重于研究編程器的通用性和高速下載特性。編程器具有通用性和使用便捷性。
關(guān)鍵詞：BDM；HCS12；編程器；通用性；Flash擦除；Flash寫(xiě)入

引言
隨著(zhù)Flash技術(shù)在微處理器上的廣泛應用，單片機在開(kāi)發(fā)和應用手段上有了革命性的變化，從傳統的仿真器(ICE)到目前流行的JTAG等。設計人員仍然在不斷地尋找一種移植性更高、更易操作、費用更低的開(kāi)發(fā)手段。隨著(zhù)微處理器制造工藝的提高，一些高端微處理器(如CPU12／16／32、PowerPC、ColdFire等)內部已經(jīng)包含了用于調試的微代碼，都可以通過(guò)BDM等進(jìn)行調試。由于這種方法省去了仿真器，因此避免了高頻操作、交直流電的不匹配等問(wèn)題，而且隨著(zhù)BDM標準的不斷規范和普及，用BDM調試模式進(jìn)行嵌入式開(kāi)發(fā)已經(jīng)成為首選。
Freescale公司HCS12系列MCU通用編程器是支持Freescale公司MC9S12系列、MC9S12X系列單片機的BDM調試工具，它可以用于對Freescale公司所有16位MCU的寫(xiě)入和擦除操作。

1 編程器概述
Freescale公司16位MCU通用編程器是用于Freescale公司16位MCU的BDM調試工具，編程器采用MC68HC908JB8為主控芯片，與目標板以BDM方式進(jìn)行通信，與PC方則采用USB接口通信，由USB提供電源。編程器系統框圖如圖1所示。編程器的主要功能是實(shí)現對目標芯片Flash的擦除和寫(xiě)入。

編程器采用M68HC908JB8為主控芯片。與PC方通過(guò)USB進(jìn)行通信，與目標板則通過(guò)BDM驅動(dòng)模塊以BDM方式進(jìn)行通信，系統由USB提供電源。

2 系統軟件設計
軟件系統的設計主要包括：通信程序接口設計、PC方用戶(hù)程序設計、MCU方擦寫(xiě)程序設計。系統在對目標芯片Flash進(jìn)行擦除和寫(xiě)入操作時(shí)，首先由PC方程序獲取用戶(hù)操作指令，然后調用相應的MCU方擦寫(xiě)程序。通過(guò)通信程序接口將需要執行的擦除或寫(xiě)入程序寫(xiě)入目標芯片的RAM區，最后在PC方程序的控制下轉向擦寫(xiě)程序所在RAM區的地址執行程序以完成對應操作。
編程器使用USB方式與目標板進(jìn)行通信。PC方的用戶(hù)程序與底層MCU方程序進(jìn)行通信時(shí)，通信程序使用Freescale公司提供的相應動(dòng)態(tài)鏈接庫來(lái)實(shí)現。
BDM通信程序動(dòng)態(tài)鏈接庫主要包含的函數如表1所列。具體實(shí)現時(shí)只需要直接在PC方用戶(hù)程序中調用動(dòng)態(tài)鏈接庫的函數即可。