USBSPYDER08—面向大眾市場(chǎng)的新一代軟件工具

　　飛思卡爾半導體是全球領(lǐng)先的半導體公司，為汽車(chē)、消費、工業(yè)、網(wǎng)絡(luò )和無(wú)線(xiàn)市場(chǎng)設計和生產(chǎn)嵌入式半導體產(chǎn)品。過(guò)去幾年來(lái)，我們越來(lái)越多地把重點(diǎn)放在為大眾市場(chǎng)提供工具上。最近還增加了電子商務(wù)網(wǎng)站、贈送樣品、免費的編譯器和調試器、以及經(jīng)濟高效的硬件工具，現在設計人員可以輕松獲得飛思卡爾的微控制器系列。USBSPYDER08是飛思卡爾和SofTec Microsystems公司合作的成果，2007年由SofTec推出的最新工具，單價(jià)29美元。該產(chǎn)品的推出再次彰顯了我們致力于提供小型、快捷且經(jīng)濟高效的硬件工具，幫助用戶(hù)啟動(dòng)設計的承諾。

　　飛思卡爾在1980年代推出的HC05 和 HC11 8位內核現在已經(jīng)廣泛用于一些主要的細分市場(chǎng)。1990年代末推出的HC08 8位和 HC12 16位內核則更多地應用于專(zhuān)業(yè)用戶(hù)。2000年初，繼HCS08 8位內核以后，飛思卡爾又進(jìn)一步推出HCS12 16位內核。16位內核具有后臺調試模塊(BDM)的重要功能，從而使這些MCU的開(kāi)發(fā)變得更為簡(jiǎn)單。

　　8位HCS08和最新推出的RS08微控制器內置一個(gè)單線(xiàn)后臺調試接口，支持片上非易失性?xún)却婢幊毯蛷碗s的非入侵調試功能。正是該模塊實(shí)現了經(jīng)濟高效、使用方便的開(kāi)發(fā)工具。同樣的BDM連接也出現在32位微控制器68K V1 ColdFire內核產(chǎn)品上。飛思卡爾的內核產(chǎn)品發(fā)展圖如圖1所示。

　　2005年， freegeeks.net在HCS12 微控制器社區提供一個(gè)名為T(mén)BDML的開(kāi)放式源代碼工具?，F在，可以通過(guò)兩種方式獲得支持8位BDM功能微控制器的同等工具：

　　·支持CS08的開(kāi)放源BDM(OSBDM)，詳細信息見(jiàn)飛思卡爾論壇http://www.freescale.net/forums；

　　·支持 MC9S08QG、MC9S08QD 和MC9RS08KA 8位微控制器的USBSPYDER08開(kāi)發(fā)工具。

　　OSBDM 和 USBSPYDER08的功用基本相同，主要用來(lái)連接開(kāi)發(fā)環(huán)境(基于Windows PC)和目標MCU，如圖2所示。這些工具的主要目標是提供更便宜、更方便的設計，供愛(ài)好者們使用。

　　USBSPYDER08是一款新型的USB到BDM的硬件開(kāi)發(fā)工具，用于飛思卡爾的MC9S08QG、MC9S08QD和MC9RS08KA 8位MCU。如果您不熟悉BDM，它就是最近剛剛推出的8位和16位MCU上使用的飛思卡爾版本ICD、debugWIRE或JTAG。

　　這些設備上的BKGD (BacKGrounD) 針腳提供連接片上調試模塊的單線(xiàn)BDM接口，如圖3所示。如需了解這些調試模塊的更多信息及使用方法，請參見(jiàn)HCS08 或RS08產(chǎn)品介紹的開(kāi)發(fā)工具章節。

　　連接USBSPYDER08時(shí)，要使用低速USB接口和采用 USB Memory Stick閃存。

　　USBSPYDER08 是一款經(jīng)濟高效的工具，是SofTec Microsystems和飛思卡爾半導體的通力合作的結果。加上屢獲殊榮的CodeWarrior軟件開(kāi)發(fā)工具，USBSPYDER08提供了書(shū)寫(xiě)、編譯、下載、線(xiàn)內模擬和調試代碼所需的核心工具。全速率程序執行功能允許開(kāi)發(fā)人員實(shí)時(shí)執行硬件和軟件測試。該工具的總線(xiàn)速度高達10MHz，支持3.3V的MCU 操作范圍。

　　USBSPYDER08 的工作原理

　　借助HCS08 和RS08 的后臺調試控制器(BDC)模塊，USBSPYDER08提供了一個(gè)快速、簡(jiǎn)便的進(jìn)行片上閃存和任何其他內存編程的途徑。它是用于開(kāi)發(fā)的主要調試接口，允許對內存數據和傳統的調試功能(如修改斷點(diǎn)和單指令跟蹤命令等)進(jìn)行非入侵式接入。

　　該工具用USB 接口與PC進(jìn)行通信，用USB總線(xiàn)電壓為工具和微控制器供電，無(wú)需舊式的體積笨重的適配器，使之成為真正的便攜設備。USB電源還可以為目標板卡供電(最多100毫安)。由于這些工具都依賴(lài)USB接口，所以USBSPYDER08工具采用的核心是飛思卡爾的MC908JB16 MCU。該MCU內置一個(gè)USB(2.0低速)接口，由USB提供的5V電壓供電。但當它支持 RS08 MCU時(shí)，需要12V電壓進(jìn)行編程。 MC908JB16 MCU能夠識別目標，用直流-直流轉換器芯片支持12V的信號。USBSPYDER08電路框圖如圖4所示。

　　第 1步—USBSPYDER08板卡裝配

　　USBSPYDER08工具最基本的部件現已組裝到產(chǎn)品中，因此可以用作帶套接微控制器的獨立工具。它也同樣支持另外一個(gè)封裝類(lèi)型或獨立的目標板卡，結果是USBSPYDER08 Discover Kit開(kāi)發(fā)套件 變成了BDM的另一個(gè)接口。

　　第2步— 調試器安裝

　　CodeWarrior工具(Development Studio for Freescale HC(S)08/RS08 v5.1)在其特殊版中已經(jīng)提供了FOC，FOC的副本在USBSPYDER08 CD上。有關(guān)該工具功能的更多信息，請訪(fǎng)問(wèn)：www.freescale.com/codewarrior 。

　　第 3步—驅動(dòng)

　　一旦板卡做好了開(kāi)發(fā)準備，且CodeWarrior安裝完畢，下一步就是讓USBSPYDER08與調試器進(jìn)行通信。用隨附的CD盤(pán)安裝完驅動(dòng)程序后，工具就首次連接到PC，Windows會(huì )識別到有新的USB設備，“Windows New Hardware Wizard”(Windows新硬件向導)對話(huà)框將打開(kāi)，系統會(huì )請求所需驅動(dòng)。要完成安裝流程，開(kāi)發(fā)人員必須選擇“自動(dòng)安裝”選項。

　　第 4步—準備啟動(dòng)發(fā)現功能

　　必須指出的是，USBSPYDER08使用目標MCU而非模擬器來(lái)實(shí)施在線(xiàn)執行，因此微控制器的外圍設備如定時(shí)器、交流-直流轉換器和串行通信模塊等都不是由軟件或外部設備重建的。

　　使用CodeWarrior工具為USBSPYDER08 支持的任意一款設備創(chuàng )建新項目，首先要從CodeWarrior工具入手。從主菜單中選擇“File > New Project…”( 文件> 新項目…)或者在啟動(dòng)對話(huà)框中點(diǎn)擊“Create New Project”(創(chuàng )建新工程)。按對話(huà)框提供的步驟即可進(jìn)入項目調試。

　　第一次進(jìn)入調試會(huì )話(huà)時(shí)，會(huì )出現一個(gè)“MCU Configuration” (MCU 配置)對話(huà)框，提示您選擇連接PC的調試硬件。一定要選擇 “USBSPYDER08” 連接類(lèi)型。這時(shí)，CodeWarrior已經(jīng)被擦除并重新編輯了內存，如果選定的MCU包含振蕩器，則還要調整振蕩器。

　　這時(shí)，您就擁有調試代碼所需的工具。CodeWarrior 工具套件支持不同程序流量分析方法，如通過(guò)斷點(diǎn)、觀(guān)察點(diǎn)或跟蹤緩沖器進(jìn)行流量分析。所有這些功能在實(shí)施時(shí)都利用了目標微控制器的調試外圍設備的優(yōu)勢。CodeWarrior 窗口包括：

　　·源代碼窗口，顯示代碼；

　　·組裝窗口，編譯器為源代碼創(chuàng )建的內容；

　　·寄存器窗口，看到CPU寄存器；

　　·內存窗口，觀(guān)察任一位置或將字節更改為另外一個(gè)值；

　　·具有數據、程序和命令的其他窗口。

　　數據格式和數據刷新速率可以通過(guò)右擊窗口并更改格式或模式的方法進(jìn)行。進(jìn)入“File > Save Configuration”( 文件 >保存配置)，保存優(yōu)選設置。不熟悉CodeWarrior工具套件的工程師應先花點(diǎn)時(shí)間熟悉Start/Continue、 Single Step、Step Over、 Step Out、 Assembly Step、 Halt 和Reset Target等按鈕。在學(xué)習調試環(huán)境知識時(shí)，應用指南AN3335( HCS08后臺調試模式簡(jiǎn)介)和AN2616(用C啟動(dòng)HCS08和CodeWarrior)都是不錯的學(xué)習資料。

　　結語(yǔ)

　　USB SPYDER08 Discovery Kit 是一個(gè)靈活的工具，能夠滿(mǎn)足低預算開(kāi)發(fā)要求。它支持飛思卡爾的8引腳S08設備，能夠用片外目標選項擴展針腳計數。CodeWarrior 工具的功能非常強大。當與CodeWarrior 工具套件(如 IDE、 編譯器、調試器、編輯器、連接器、匯編程序和運行控制設備)一起使用時(shí)，飛思卡爾為大眾市場(chǎng)提供了構建平臺和應用所必需的關(guān)鍵工具。