第六讲MC9S12单片机IO接口和功能模块.ppt
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1、第六讲 MC9S12单片机 I/O接口和功能模块,本讲内容简介,1、通用I/O接口模块 2、模数转换A/D模块 3、脉冲宽度调制PWM模块 4、增强型定时器ECT模块 5、同步外设接口SPI模块 6、串行通信接口SCI模块,每个模块对应的技术文档,I/O口模块 S12MEBIV3.PDF S12DTB128PIMV2.PDF 串行通信模块 S12SCIV2.PDF S12SPIV4.PDF S12IICV2.PDF ECT 模块 S12ECT16B8CV1.PDF A/D模块 S12ATD10B8CV2.PDF PWM模块 S12PWM8B8CV1.PDF MSCAN模块 S12MSCANV2
2、.PDF,1、通用I/O接口,MC9S12DG128B单片机I/O口 PORTA 连接按键 PORTB 连接发光二极管 PORTE 特殊功能 PORTJ 中断输入,没有PJ0-PJ5 PORTP 中断输入,没有PP6 PORTM 没有PM6-PM7 PORTT PORTS 没有PS4-PS7 PORTAD 只能输入,1、通用I/O接口,I/O口作为输入使用 设置方向寄存器(DDRx)为输入(0X00) 随时读取I/O口的数据寄存器(PORTx) I/O口作为输出使用 设置方向寄存器(DDRx)为输出(0XFF) 设置驱动能力寄存器(非必须) 拉电阻选择(非必须) 随时写入I/O口数据寄存器(P
3、ORTx),1、通用I/O接口,I/O口作为外部中断接收使用 开系统中断(CLI) 设置方向寄存器为输入 设置中断有效边沿(上升沿、下降沿) 使能中断 编写相关的中断服务程序 有效边沿到来时,会自动进入中断服务程序,1、通用I/O接口,例一 设计一个C语言程序,使教学板上发光二极管 显示花等效果 显示循环流水灯效果 见exp12,1、通用I/O接口,例二 使用PORTJ中断口功能的例子,本例的原理是:设置A口为输出口,PTA的第6脚跟PTJ的第6脚硬件相连,PTB输出,用来控制8个LED灯,PTJ开中断,并且设置为上升沿触发。首先PTA初始化为0,PTB为0xFF,此时等灭。在大循环冲设置PT
4、A第6位为高电平,产生中断,灯低4个亮,高4个不亮。使用单步运行查看效果。 见exp13。,2、模数转换ATD模块,A/D转换的基本概念 模数转换定义: 将时间连续、幅值也连续的模拟信号转换为间离散、幅值也离散的数字信号 模数转换精度 模数转换精度是指二进制的位数。9S12的AD模块有两种精度可选,分别为8位精度(0255)和10位精度(01023)。 逐次逼近型A/D转换器的原理 逐次逼近型A/D 由一个比较器和D/A 转换器通过逐次比较逻辑构成,从MSB 开始,顺序地对每一位将输入电压与内置D/A 转换器输出进行比较,经n 次比较而输出数字值。其电路规模属于中等。,9S12的A/D模块主要
5、特性,8位/10位可选择的转换精度; 速度快,每进行一次10位的转换,仅仅需要7nS; 采样时间可编程; 左对齐/右对齐的数据格式,有符号/无符号的转换结果; 转换完毕可产生中断; 使用PAD7外部触发控制。,9S12的A/D模块外部引脚,VRH(60)、VRL(61):A/D 转换模块的参考高电压和参考低电压。实验板上,VRH和VRL分别接VCC和GND。 VDDA(59)、VSSA(62):A/D 模块提供电源。实验板上,VDDA接到VCC,VSSA接到GND。 AN7/ETRIG/PAD7(58):模拟量输入通道7,通用数字输入端口。它也可以被配置为A/D 转换的外部触发引脚。 AN6/
6、PAD6 - AN0/PAD0(51-57):模拟量输入通道6-0,通用数字输入端口。不可以被用作外部触发引脚。PAD0通过50K滑动变阻器接到VCC,调可变电阻可以调试A/D转换。,控制寄存器2ATDCTL2,ADPU:A/D模块的电源管理。1=正常模式,0=低功耗模式。 AFFC:标志位快速清零。1=对转换结果寄存器访问会自动清除标志位,0=正常模式,访问结果寄存器前读状态寄存器1可以清楚转换完成标志CCF。 AWAI:等待时进入低功耗模式。1=进入,0=正常工作。 ETRIGLE、ETRIGP:外部触发的边沿/极性控制。 ETRIGE:上两位的使能位。允许在PAD7输入外部触发信号。1=
7、允许,0=禁止。 ASCIE:A/D队列转换完成中断允许。1=允许,并使标志位ASCIF=1;0=禁止。 ASCIF:A/D 队列转换完成中断标志。,控制寄存器3ATDCTL3,S8C、S4C、S2C、S1C:定义转换队列的长度。默认长度为4。 FIFO:结果寄存器先进先出模式。1=FIFO模式,转换结果是连续存放的;0=非FIFO模式,转换结果放在对应的寄存器中。 FRZ1、FRZ0:背景调试冻结模式允许。这两个控制位就决定了,当遇到断点时,A/D 模块怎样反应。,控制寄存器4ATDCTL4,SRES8:转换精度选择。1=8位精度,0=10位精度。 SMP1、SMP0:采样时间选择。可选择2
8、、4、8、16个A/D时钟周期。 PRS4、PRS3、PRS2、PRS1、PRS0:A/D 时钟分频因子的选择。 A/D时钟的计算公式如右图。 注意,A/D模块的时钟频率要在500KHz和2MHz之间,所以在选择分频因子时一定要注意。,控制寄存器5ATDCTL5,DJM:16位结果寄存器数据的对齐方式。1=右对齐,0=左对齐。 DSGN:结果寄存器中数据有无符号。1=有符号,0=无符号。 SRES8、DJM 和DSGN 三位配合起来使用,决定了结果寄存器中数据的格式,一共有8种情况。 SCAN:连续转换队列的模式。此位定义了A/D 转换是连续进行还是只进行一次。1=连续队列转换;0=单次队列转
9、换。 MULT:当这位为0 时,ATD 的队列控制器只从指定的输入通道进行采样,可以使用ATDCTL5寄存器中的CC、CB 和CA 三位来指定需要采样的模拟量输入通道。当这位为1 时,则对多个的通道进行采样,每次采样的通道数量由S8C、S4C、S2C 和S1C 控制位来指定,第一个采样通道由CC、CB 和CA 控制位来指定,其它采样通道由通道选择码CC、CB 和CA 的增加来决定。 CC、CB、CA:模拟输入通道选择码。和MULT配合使用。,状态寄存器0ATDSTAT0,SCF:队列完成标志。置位条件:当一个队列转换完毕后;如果处在SCAN模式,则每次都置位。清零条件:对此位写一;写ATDCT
10、L5,开始一个新的对列;AFFC=1(标志快速清除)且读结果寄存器。 ETORF:外部触发溢出标志。置位条件:处于边沿触发模式时,如果第一个边沿触发的队列转换正在进行,而这时却检测到了第二个有效的边沿。清零条件:对此位写一;写控制寄存器2、3或4,终止当前队列;写控制寄存器5,开始一个新队列。 FIFOR:FIFO 溢出标志。如果转换完成标志(CCF)在没有被清零时结果寄存器被写入新值(覆盖),则置位。清零条件:对此位写一;写控制寄存器5,开始一个新队列。1=有FIFO溢出,0=无FIFO溢出。 CC2、CC1、CC0:转换计数器。代表了哪个结果寄存器将要接收当前转换的结果。非FIFO 模式(
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- 第六 MC9S12 单片机 IO 接口 功能模块
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