ChipS12 V1.11 Benutzerhandbuch
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1. set up timing parameters for 125kbps bus speed and sample point at 87 5 complying with CANopen recommendations 0SC 16MHz prescaler 8 gt 1tq 16MHz 8 1 0 5ps tBIT tSYNCSEG tSEG1 tSEG2 ltq 13tq 2tq 16tq Bus BUS tBIT 1 125kbps CANOBTRO 0x07 sync jump width 1tq br prescaler 8 CANOBTR1 Oxlc one sample point tSEG2 2tq tSEG1 13tq we are going to use four 16 bit acceptance filters CANOIDAC 0x10 set up acceptance filter and mask register 1 Tee see eee 7 6 5 4 3 2 1 0 K 6 5 4 3 2 1 0 ID10 ID9 ID8 ID7 ID6 IDS ID4 ID3 ID2 ID1 IDO RIR IDE xxx xxx xxx ee 23 ChipS12 we are going to detect data frames with standard identifier 11 bits only so bits RTR bit4 and IDE bit3 have to be clear CANOIDARO idar gt gt 8 top 8 of 11 bits CANOIDAR1 idar amp Oxe0 remaining 3 of 11 bits CANOIDMRO idmr gt gt 8 top 8 of 13 bits CANOIDMR1 idmr e Oxe0 0x07 remaining 3 bits RTR IDE set up acceptance filter and mask register 2 3 4 just as 1 CANOIDAR6 CANOIDAR4 CANOIDAR2 CANOIDARO CANOIDAR7 CANOIDARS CANOIDAR3 CANOIDAR1 CANOIDMR6 CANOIDMR4 CANOIDMR2 CANOIDMRO CANOIDMR7 CANOIDMR5 CANOIDMR3 CANOIDMR1 CANOCTLO amp BM_INITRQ exit Init Mode while CANOCTL1 amp BM_INITAK 0 wait until Normal Mode is established CANOTBSEL BM_TX0 ase only TX buf2. define initLED PORTE 0x80 DDRE 0x80 define offLED PORTE 0x80 define onLED PORTE amp 0x80 define toggleLED PORTE 0x80 Function Prototypes 222222222222272222772277 2700 module contains no code endif __CHIPS12_LED_H 2222222222222 RS232 Schnittstelle Der MC9S12Cxx verf gt ber eine asynchrone Schnittstelle SCIO mit den beiden Signalleitungen RXDO und TXDO Hardware Hand shake Leitungen sind nicht Bestandteil des SCI Moduls des Controllers Die Signalleitungen der SCI Schnittstelle sind mit dem RS232 Pe gelwandler IC2 verbunden Wird die RS232 Schnittstelle nicht ben tigt kann der Ausgang RIOUT des IC2 in den hochohmigen Zustand gebracht werden Hierzu sind die Kontakte 2 3 der L tbr cke BR2 zu verbinden Die MCU Signale PSO und PS1 k nnen dann bei Bedarf als zus tzliche I O Leitungen verwendet werden Zur Verringerung der Stromaufnahme kann IC2 in den Suspend Mode versetzt werden Hierzu ist L tbr cke BR3 in Position 2 3 zu 17 ChipS12 versetzen Nun kann das MCU Signal PE4 zur Steuerung des SHDN Eingangs des RS232 Pegelwandlers verwendet werden Ein L Signal schaltet IC2 in den stromsparenden Suspend Mode Achtung PE4 kann mittels Software als Taktausgang ECLK konfiguriert werden Dies muss unterbleiben falls PE4 als Suspend Steu ersignal genutzt werden soll Das folgende Codebeispiel zeigt die Ansteueru
3. BM_SPE BM_MSTR cpol BM_CPOL 0 cpha BM_CPHA 0 SPIOCR2 0 as default UINT8 xferSPIO UINT8 abyte while SPIOSR amp BM_SPTEF 0 wait until transmitter available SPIODR abyte start transfer while SPIOSR amp BM_SPIF 0 wait until transfer finished return SPIODR read back data received 19 ChipS12 IIC Bus Der MC9S12C128 verf gt nicht ber ein Hardware IIC Modul Zur Ansteuerung der boardeigenen Peripheriebausteine IC5 RTC und IC6 serielles EEPROM wird eine Software Implementierung des IIC Busprotokolls verwendet siehe Datei S12_SIIC S Das MCU Signal PAO dient als Datenleitung SDA PB4 wird als Clocksignal SCL genutzt Diese Signale stehen auch zur externen Nutzung zus tzlicher IIC Slavebausteine zur Verf gung Serielles EEPROM Die MCU selbst enth lt kein EEPROM daher ist auf dem ChipS12 ein separates IC vorgesehen Der Speicherbaustein IC6 hat eine Kapazi t t von 256 kBit und wird ber ein IIC Bus Interface angesteuert Die Datei CHIPS12_SEEP C enth lt die grundlegenden Ansteuer routinen und setzt auf dem oben beschriebenen Software IIC Modul auf 2 2 22 2 2 22 2 22 2 2222 File CHIPS12_SEEP C V1 01 for ChipS12 using 256kBit EEPROM 24LC256 ssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssss555 include datatypes h include s12_siic h include chips12_seep
4. ChipS12 Hardware Version 1 11 Benutzerhandbuch 30 Mai 2008 ChipS12 Copyright C 2003 2008 by ELMICRO Computer GmbH amp Co KG Hohe Str 9 13 D 04107 Leipzig Telefon 49 0 341 9104810 Fax 49 0 341 9104818 Email leipzig elmicro com Web http elmicro com Dieses Handbuch wurde sorgf ltig erstellt und gepr ft Trotzdem k nnen Fehler und Irrt mer nicht ausgeschlossen werden ELMICRO bernimmt keinerlei juristische Verantwortung f r die uneingeschr nkte Richtigkeit und Anwendbarkeit des Handbuchs und des beschriebenen Produktes Die Eignung des Produktes f r einen spezifischen Verwen dungszweck wird nicht zugesichert Die Haftung des Herstellers ist in jedem Fall auf den Kaufpreis des Produktes beschr nkt Eine Haftung f r eventuelle Mangelfolgesch den wird ausgeschlossen Produkt und Preis nderungen bleiben auch ohne vorherige Ank n digung vorbehalten Die in diesem Handbuch erw hnten Software und Hardwarebe zeichnungen sind in den meisten F llen auch eingetragene Warenzeichen und unterliegen als solche den gesetzlichen Bestimmungen Es kann aus dem Fehlen einer besonderen Kennzeichnung nicht darauf geschlossen werden da die Bezeichnung ein freier Warenname ist Gleiches gilt f r Rechte aus Patenten und Gebrauchsmustern Benutzerhandbuch Inhalt 1 berblick tay coe an ete Rio Rated 3 Rechnische Daten vie seis na Ba 4 Lieferumfang des Entwicklungspakets 1 1
5. welche die eigentlichen Daten enthalten werden S9 bzw S8 Records als End of File Markierung verwendet Abgesehen von dieser Terminierungs Funktion kann in diesen Records die Startadresse des Programms vermerkt werden Der Aufbau des S9 Records entspricht dem S1 Typ S8 analog S9 wobei jedoch das Feld DAT leer bleibt Das Feld ADDR spezifiziert die Startadresse des Programms Ein typischer S9 Record sieht wie folgt aus PDs ooo ae seo 40 Benutzerhandbuch 41 ChipS12 EMV Hinweise Die Baugruppe entspricht den EMV Vorschriften Zur Stromversor gung ist sie an einer Batteriespannungsquelle mit 5 0 Volt Einhaltung der Spannungsgrenzwerte beachten oder an ein Netzteil mit CE Kenn zeichnung anzuschlie en Der Einsatz einer Mikrocontrollerplatine geht stets einher mit einer mehr oder minder umfangreichen Modifikation der Baugruppe spezielle Firmware angeschlossene Peripheriebauteile Der Hersteller kann den vom Kunden geplanten Einsatz der Baugruppe nicht vorhersehen und daher auch keine Vorhersagen ber die EMV Eigen schaften der modifizierten Baugruppe machen Anwender ohne Zugriff auf ein EMV Pr flabor sollten die folgenden Richtlinien beachten die in der Regel eine einwandfreie Funktion der modifizierten Baugruppe gew hrleisten Um sicherzustellen da die Baugruppe auch dann den EMV Vor schriften entspricht wenn Verbindungsleitungen zu anderen Ger ten z B Personalcomputer angeschlossen werden
6. 1 sss kasa 5 7 SCHMCUSIAIE uses nen 6 3 Anschlu belegung ees ce tes ser Bea 7 4 Best ckungsplan ner as EE 8 5 Jumper und L tbr cken us hamster 9 Jumper naar ana nas asus 9 L tbr cken un na la I I 9 6 Mechanische Abmessungen 10 7 Schaltungsbeschreibung an me ren 11 Schaltplan E Et a Ra AE E 11 STOMVELSOTFUNE ea R RRR na s 11 Reseterzeugung are ea Ra OE Se 12 Takterzeugung und PI 13 Betriebsarten BDM Unterstiitzung 222 222220 15 Integrierter A D Wandler 0 ee eee ee eee 16 Indikator LEDI 1 2 0544 222 ae ea aa ea 17 RS232 Schnittstellen 17 KENE EU 19 E B pasri 2 re irre 20 Serielles EEPROM JS S A 2 Das an en 20 Real Time Cl ck ege 2 na 22 CAN Interface gt Bas des Wa eha toe bas weaved oe lt 22 8 Applikationshinweise 0 cece 25 Verhalten nach Reset kan a S arsa b Ap SE ee eee nennen 25 ChipS12 Startip Code Ls sees a tht et ee a A es 25 Zusatzinformationen im Web 25 9 Monitorprogramm TwinPEEKs 0 26 Serielle Kommunikation 26 Autostart Funktion S sU S Arsa b eee eee eee 26 Schreibzugriffe auf Flash EEPROM 222222222222k au 26 Redirected Interrupt Vectors 27 Benutzungshinweise eee eee eee rennen 30 Monit rbefehle Ss ARR er aan 30 10 Mermory Map wusste te tr A V bam 34 Vl Garner Board smo bs kali v teren 36 Lageplan A a Red ehr 36 Jumper und Anschl sse ssss
7. Zustand stellt sich an RESET H Pegel ein IC4 enth lt dazu einen integrierten Pull Up Widerstand ca 5kOhm R1 hingegen entf llt bei Best ckung der Option IC4 Der von IC4 generierte Resetimpuls hat eine Dauer von ca 250ms mindestens jedoch 140ms Es ist wichtig zu bemerken dass dieser Impuls nur bei einem Power On Ereignis wirksam wird Die MCU inter nen Resetimpulse werden von IC4 hingegen nicht gedehnt denn sonst w re die MCU nicht mehr in der Lage die korrekte Resetquelle zu ermit teln Die Konsequenz w re sonst u U ein Programmabsturz durch die Verwendung eines falschen Resetvektors Es ist daher ebenso wichtig niemals gr ere Kapazit ten an die Resetleitung des HCS12 anzuschlies sen denn der resultierende Effekt w re der selbe Takterzeugung und PLL Der On Chip Oszillator des MC9S12Cxx kann den prim ren Takt OSCCLK mit Hilfe eines Quarzes Q1 erzeugen der an die Pins EXTAL und XTAL angeschlossen wird Der zul ssige Frequenzbereich ist 0 5 bis 16 MHz Wie blich sind zwei Lastkapazit ten C1 C2 Teil der Oszillatorschaltung Die Anordnung ist jedoch modifiziert wenn man die Schaltung mit der Standard Pierce Konfiguration vergleicht wie sie beim HC11 und den meisten HC12 Typen verwendet wurde Der MC9S12Cxx verwendet einen Colpitts Oszillator mit translated Ground Der Hauptvorteil dieser Oszillatorschaltung ist eine sehr geringe Leistungsaufnahme daf r ist die Komponentenwahl um einiges kritischer A
8. beachten da der Schreibzu griff nur wortweise erfolgen kann Die S Record Daten m ssen ggf entsprechend vorbereitet werden um das Alignment zu gew hrleisten vergl Erl uterung oben Das sendende Terminal z B OC Console mu nach jeder bertra genen S Record Zeile auf die Empfangsbest tigung warten um die bertragungsgeschwindigkeit mit der Programmiergeschwindigkeit zu synchronisieren Move Memory Syntax M adrl adr2 adr3 Kopiert den Speicherbereich ab Adresse addr1 bis exklusive Adresse addr2 nach Adresse addr3 und folgende 32 Benutzerhandbuch Select PPAGE Syntax P page Selektiert eine Program Page PPAGE Diese Page wird daraufhin im 16KB Page Window von 8000 bis BFFF sichtbar Erase Flash Syntax X page L scht die angegebene Page 16KB des Flashspeichers Ohne Angabe von page l scht der Befehl den gesamten Flash abgesehen vom Monitorcode zum berschreiben des Monitors ist ein BDM Tool wie ComPOD 12 StarProg erforderlich 33 ChipS12 10 Memory Map Die Memory Map des Controllers wird von TwinPEEKs wie folgt initialisiert Achtung z T abweichend von den Reset Defaults ChipS12 C32 Start Ende eeng o 2KB RAM 0800 OFFF TwinPEEKs verwendet die oberen 512 Bytes 4000 7FFF 16KB Flash identisch mit Page 3E 16KB Flash Page 3E 8000 BFFF page 3E oder 3F mittels PPAGE frei w hlbar 16KB Flash identisch mit Page 3F 82000 SFEFE TwinP
9. 6 ungenutzt VDCC Ausgang der RTC verbunden mit RESET zus tzliche LVI Funktion RTC l st Reset aus bei Unterschreiten der Batterieschaltschwelle siehe Datenblatt der RTC Standardeinstellung ChipS12 6 Mechanische Abmessungen Das ChipS12 Modul kann auf einen gew hnlichen DIP40 Sockel aufgesteckt werden Der Pinabstand betragt 0 1 2 54 mm und der Reihenabstand 0 6 15 24 mm Die Au enabmessungen des Moduls betragen 2 0 50 8 mm x 0 7 17 78 mm 10 Benutzerhandbuch 7 Schaltungsbeschreibung Bitte beachten Sie Dieses Hardwarehandbuch kann nur einige spezifische Hinweise geben Die Behandlung allgemeiner Techniken zur Programmierung des Controllers in Assembler bzw Hochsprachen w rden Umfang und Ziel dieses Handbuchs sprengen Die meisten Antworten finden Sie beim unerl lichen Studium der Datenbl tter und Referenzhandb chern der Halbleiterhersteller Die im Text eingestreuten Beispielprogramme dienen lediglich der Demonstration F r die Korrektheit und die Eignung f r eine bestimmte Aufgabe k nnen wir keine Garantie geben Schaltplan Damit alle Details gut lesbar bleiben liegt der Schaltplan im A4 Format separat bei Stromversorgung Der Mikrocontroller IC1 verf gt ber drei Anschlu paare zur Zuf hrung der Versorgungsspannung VDDR VSSR VDDX VSSX und VDDA VSSA Die Betriebsspannung Bezeichnung im Schaltplan VCC betr gt nominal 3 bis 5 Volt intern arbeitet de
10. EEKs Ee die oberen 4KB Chip S12 C128 4KB RAM davon 3KB sichtbar die unteren 1024 0400 OFFF Bytes sind durch die Steuerregister verdeckt TwinPEEKs verwendet die oberen 512 Bytes 16KB Flash identisch mit Page 3D 1000 3FFF davon 12KB sichtbar die unteren 4KB sind durch RAM und Steuerregister verdeckt 4000 7FFF 16KB Flash identisch mit Page 3E 16KB Flash Page 38 8000 BFFF Page 38 3F mittels PPAGE frei w hlbar 16KB Flash identisch mit Page 3F 000 PEPE TwinPEEKs Ce die oberen 4KB ltere Boardversion nicht mehr im Angebot 34 Benutzerhandbuch 35 Board ier Carr ChipS12 11 Lageplan m E K gt Ko Ro Ro Ko Ko Ko Ro Ko Ro M 0000000000008 000000000000 ooo0oo0oo0o0000000 000000000000 000000000000 be Ho Ko Ho Ho Ko Ho Ho Ho ho 0000000000 900000000000 000000000000 000000000000 000000000000 000000000000 000000000000 000000000000 000000000000 1000000000000 1000000000000 000000000000 000000000000 oe Me He Ro Ko He Ko Ko Ho oe Ko 000000000000 000000000000 lo Ko oe H Ro N 000001 iil ut WUN l l l l 50066 166 54 kp j 36 Benutzerhandbuch Jumper und Anschl sse Betriebsspannung VCC 3 3V ee lt 0 1A Betriebsspannung VCC 5V J1 nicht Anschlu L tpads best ckt ChipS12 Pin 21 40 J2 nicht Anschlu L tpads best ckt ChipS12 Pin 3 20 J3 nicht optional Belegung wie J4 ggf al
11. Jumpers J8 Das LC Display LCD1 wird stets mit 5V betrieben auch wenn das Controllermodul mit 3 3V arbeitet Die Ansteuerung des Moduls ist so gestaltet da ausschlie lich Schreibzugriffe stattfinden Der R W Ein gang des LCDs ist zu diesem Zweck permanent mit L Pegel verbunden Die 3 3V CMOS Ausg nge des Mikrocontrollers liefern ausreichende Spannungspegel f r die SV TTL Eing nge des LC Displays 38 Benutzerhandbuch Anhang Literatur 1 Kreidl Kupris Thamm Mikrocontroller Design Hardware und Software Entwicklung mit dem 68HC12 HCS12 Carl Hanser Verlag 2003 S Record Format Das von Motorola publizierte S Record Format ist ein Dateiformat zur Definition von Objektdateien Maschinencode Executables unter Verwendung einer textuellen ASCH Notation die es erlaubt diese Objektdateien mit jedem beliebigen Texteditor zu betrachten oder zu ndern Eine S Record Datei besteht aus einer beliebigen Anzahl S Records bzw Zeilen Eine jede Zeile hat die folgende logische Struktur Das Feld ID gibt den S Record Typ an Relevant sind die Typen S1 S2 S8 S9 und gelegentlich SO Kommentarrecord Au er dem ID Feld bestehen alle weiteren Felder aus Paaren von Hexziffern beispielsweise A9 55 oder OF Das Feld LEN besteht aus einem derartigen Hexziffernpaar und bestimmt die Anzahl der folgenden Ziffernpaare enth lt die Ziffernpaare der Felder ADDR DATA und CS ADDR ist die Anfangsadresse
12. MTOP 99 TP_RAMTOP 96 TP_RAMTOP 93 TP_RAMTOP 90 TP_RAMTOP 87 TP_RAMTOP 84 TP_RAMTOP 81 TP_RAMTOP 78 TP_RAMTOP 75 TP_RAMTOP 72 TP_RAMTOP 69 TP_RAMTOP 66 TP_RAMTOP 63 TP_RAMTOP 60 TP_RAMTOP 57 TP_RAMTOP 54 TP_RAMTOP 51 TP_RAMTOP 48 TP_RAMTOP 45 TP_RAMTOP 42 TP_RAMTOP 39 TP_RAMTOP 36 TP_RAMTOP 33 TP_RAMTOP 30 TP_RAMTOP 27 TP_RAMTOP 24 TP_RAMTOP 21 TP_RAMTOP 18 TP_RAMTOP 15 TP_RAMTOP 12 TP_RAMTOP 9 TP_RAMTOP 6 TP_RAMTOP 3 main reserved reserved reserved reserved reserved reserved PWM Emergency Shutdown Port P CAN4 transmit CAN4 receive CAN4 errors CAN4 wake up CAN3 transmit CAN3 receive CAN3 errors CAN3 wake up CAN2 transmit CAN2 receive CAN2 errors CAN2 wake up CAN1 transmit CAN1 receive CANT errors CANT wake up CANO transmit CANO receive CANO errors CANO wake up FLASH EEPROM SPI2 SPIl TIG BDLC Self Clock Mode PLL Lock Pulse Accu B Overflow MDCU Port H Port J ATDI ATDO SCIL SCIO SPIO Pulse Accu A Input Edge Pulse Accu A Overflow Timer Overflow TOF TC6 TCS TC4 TC3 TC2 Tcl TCO RTI IRQ XIRQ SWI Illegal Opcode COP Fail Clock Monitor Fail Reset 29 ChipS12 Benutzungshinweise Ein Monitorkommando besteht aus einem einzelnen Buchstaben gef gefolgt von einer Liste von Argumenten Alle Zahlenangaben erfolgen hexadezimal ohne weitere Vor oder Nachs tze Gro und Kleinschrei bung ist gleicherma en zul ssig Der f r die CPU sichtb
13. O FFB2 FFB4 FFB6 FFB8 FFBA FFBC FFBE FFCO FFC2 FFC4 FFC6 FFC8 FFCA FFCC FFCE FFDO FFD2 FFD4 FFD6 FFD8 FFDA FFDC FFDE FFEO FFE2 FFE4 FFE6 FFE8 FFEA FFEC FFEE FFFO FFF2 FFF4 FFF6 FFF8 FFFA FFFC FFFE OF43 OF46 OF49 OF4C OF4F OF52 0F55 0F58 0F5B OFSE 0F61 0F64 0F67 OF6A OF6D OF70 OF73 OF76 OF79 OF7C OFT7E OF82 OF85 OF88 OF8B OF8E OF91 WIER 0F97 OF9A OF9D OFAO OFA3 OFA6 0FA9 OFAC OFAF OFB2 OFBS OFB8 OFBB OFBE OFCI 0FC4 0FC7 OFCA OFCD OFDO OFD3 OFD6 OFD9 OFDC OFDF OFE2 OFES DEES DEER DEER OFF1 OFF4 OFF7 OFFA OFFD F000 dc des dc dc dc dc dc dc dc dc dc dc dc dc dc dc dc dc dc dc dc dc dc dc dc dc dc dc dc dc dc dc dc der dc dc dc dc dc dc dc dc dc dc dc dc dc dc dc dc dc dc dc dc dc dc dc dc dc dc dc dc dc dc SS Ss sg sg aaa Es ss ss ss ss ss ss ss ss ss ss ss ss ss ss ss ss ss ss ss ss ss ss ss ss sg TP_RAMTOP 189 TP_RAMTOP 186 TP_RAMTOP 183 TP_RAMTOP 180 TP_RAMTOP 177 TP_RAMTOP 174 TP_RAMTOP 171 TP_RAMTOP 168 TP_RAMTOP 165 TP_RAMTOP 162 TP_RAMTOP 159 TP_RAMTOP 156 TP_RAMTOP 153 TP_RAMTOP 150 TP_RAMTOP 147 TP_RAMTOP 144 TP_RAMTOP 141 TP_RAMTOP 138 TP_RAMTOP 135 TP_RAMTOP 132 TP_RAMTOP 129 TP_RAMTOP 126 TP_RAMTOP 123 TP_RAMTOP 120 TP_RAMTOP 117 TP_RAMTOP 114 TP_RAMTOP 111 TP_RAMTOP 108 TP_RAMTOP 105 TP_RAMTOP 102 TP_RA
14. are Adre raum umfa t 64KB die Adre ar gumente sind demzufolge maximal vierstellig Endadressen beziehen sich stets auf das dem Adre bereich folgende nicht enthaltene Byte Der Befehl D 1000 1200 zeigt so z B den Adre bereich von 1000 bis inkl 11FF an Eingaben des Benutzers werden ber einen Zeilenpuffer abgewickelt G ltige ASCII Zeichencodes liegen im Bereich 20 bis 7E Mittels Backspace 08 kann das Zeichen links des Cursors gel scht werden Die lt ENTER gt Taste 0A schlie t die Eingabe ab Mit dem Monitorprompt wird die aktuell g ltige Program Page also der Inhalt des PPAGE Registers ausgegeben Monitorbefehle Blank Check Syntax B Pr ft ob der gesamte Flash Memory exkl Monitorbereich gel scht ist Falls dies nicht der Fall ist wird die Nummer der ersten Page ausge geben in ein Byte ungleich FF gefunden wurde Dump Memory Syntax D adr1 adr2 Anzeige des Speicherinhaltes ab Adresse adr bis Adresse adr Ohne Angabe einer Endadresse werden die folgenden 40 Bytes angezeigt Der Inhalt von adr1 wird im Listing hervorgehoben 30 Benutzerhandbuch Edit Memory Syntax E addr byte Speicher editieren Nach der Startadresse addr k nnen bis zu vier Datenytes byte angegeben werden erm glicht Word und Double word Writes Die Daten werden unmittelbar geschrieben danach kehrt die Funktion zur Eingabeaufforderung zur ck Sind keine Daten byte in der Eingabezeile angegeb
15. cklung von Embedded Systemen jeglicher Art ChipS12 Technische Daten MCU MC9S12C128 im LQFP48 Geh use SMD HCS12 16 Bit CPU Programmiermodell und Befehlssatz wie beim HC12 16 MHz Quarztakt bis zu 25 MHz Bustakt ber PLL 128 KB Flash 4 KB RAM 256 KBit serielles EEPROM 1x SCI asynchrones serielles Interface inkl RS232 Treiber 1x SPI synchrones serielles Interface 1x msCAN Modul CAN 2 0A B kompatibel High Speed CAN Bustreiber optional fiir 5V oder 3 3V 8x 16 Bit Timer Input Capture Output Compare 5x PWM Pulse Width Modulator 8 Kanal 10 Bit A D Wandler Integrierte LVI Schaltung Reset Controller BDM Anschlu f r Download und Debugging Indikator LED bis zu 26 freie Ein Ausgabeleitungen je nach Nutzung anderer integrierter Peripheriefunktionen Real Time Clock mit Datum Zeit und Alarmfunktionen optional Betriebsspannung wahlweise 5V oder 3 3V abh ngig vom best cktem CAN Treiber typ Stromaufnahme 25 mA Abmessungen 2 0 x 0 7 x 0 5 50 8mm x 17 8mm x 12 7mm passt auf einen DIP40 Sockel Benutzerhandbuch Lieferumfang des Entwicklungspakets Controller Modul mit MC9S12C128 inkl Real Time Clock und 5V CAN Bustreiber TwinPEEKs Monitorprogramm im Flash Speicher der MCU Carrier Board mit DIP40 Sockel zum Aufstecken des ChipS12 Moduls LC Display und zahlreichen Peripheriefunktionen RS232 Anschlu kabel Sub D9 BDM Verbindungskabel vom ChipS12 zum Carrier Board Ha
16. der Datenbytes dieser Zeile Das Feld besteht bei S1 Records aus zwei Byte erst H dann L Byte d h aus zwei Ziffernpaaren 39 ChipS12 DATA enth lt die eigentlichen Codebytes die das Maschinenpro gramm bilden DATA umfa t LEN 3 Bytes bzw Zeichenpaare bei S1 Records LEN 4 bei S2 Records Im Feld CS ist eine Pr fsumme enthalten Sie wird gebildet aus den Werten der Zeichenpaare der Felder LEN ADDR und DATA CS ist das niederwertigste Byte des Einerkomplement der Summe aller vorgenann ten Werte EOL schlie lich steht symbolisch f r den durch CR LF 0D 0A gebildeten Zeilenvorschub Ein Beispiel soll die Handhabung verdeutlichen s 13 2000 13A400262741010167CC10FFO5C7A501 lt EOL gt Dieser S1 Record definiert 13 3 10 Bytes ab Adresse 2000 des Zielsystems Die Ziffernpaare des DATA Feldes ergeben eine Summe von 04FB Addiert man die 13 aus dem LEN Feld sowie 20 und 00 aus dem ADDR Feld hinzu ergibt sich ein Wert von 052E Das Einer komplement des LSB 2E ergibt D1 Dies ist der korrekte Wert fiir das Pr fsummenfeld Records vom Typ S2 enthalten ebenfalls Daten Im Gegensatz zu S1 Records kommen bei S2 Records 24 Bit Adressen zum Einsatz Demzufolge umfa t das Adressfeld 6 statt 4 Stellen Werden S2 Records verwendet um Pagingdaten f r den HC S 12 zu definieren errechnet sich die lineare 24 Bit Adresse wie folgt ADDR24 PAGE 0x4000 OFFSET Neben den S1 und S2 Records
17. die Eingangsspannung desto mehr W rme verbreitet der Spannungsregler VR1 Daraufhin leuchten LD1 auf dem Carrier Board und D1 auf dem ChipS12 Modul auf Das Monitorprogramm startet und zeigt eine kurze Systemmeldung an Mit Ausgabe des Promptzeichens erwartet es Ihre Anweisungen Wir w nschen Ihnen viel Erfolg bei der Arbeit mit ChipS12 Benutzerhandbuch 3 Anschlu belegung RXD E VCC TXD SCK RESET MISO PP5 MOSI PMO SS PM1 PS1 PTO PSO PT1 PB4 PT2 PAO PT3 VRH PT4 PADO7 PT5 PADO6 PT6 PADO5 PT7 PADO4 PE4 PADO3 IRTC PADO2 VBAT PADO1 CANL PADOO CANH XIRO GND IRO ChipS12 4 Bestuckungsplan p o o o o o o o o o o o o o o o O O O O Best ckungsseite Platinenunterseite Benutzerhandbuch 5 Jumper und L tbr cken Jumper Auf dem ChipS12 Modul sind keine Jumper vorhanden L tbr cken Die folgenden L tbr cken befinden sich auf der Unterseite der Platine vergl Lageplan auf vorhergehender Seite BR1 VRH offen geschl BR2 RIOUT 1 2 2 3 BR3 SHDN 1 2 2 3 BRA RRTC offen geschl externe Einspeisung VRH erforderlich VRH on board mit VDDA VCC verbunden RS232 Empf ngerausgang RIOUT ist aktiv treibt PSO der MCU RS232 Empf ngerausgang RIOUT ist hochohmig PSO anderweitig verwendbar RS232 Transceiver IC2 permanent in Betrieb IC2 Suspend Mode ber PE4 der MCU steuerbar RTC Reset disabled VDCC Ausgang der RTC IC
18. en wird der interaktive Modus gestartet Der Monitor erkennt wenn Speicherbereiche nur wortweise ver ndert werden k nnen Flash EEPROM und verwen det erwartet in diesem Fall 16Bit Daten Der interaktive Edit Mode kann durch Eingabe von Q beendet werden Weitere Befehle sind lt ENTER gt n chste Adresse vorhergehende Adresse gleiche Adresse Ende wie Q Fill Memory Syntax F adrl adr2 byte F llt den Speicherbereich ab Adresse adr1 bis exklusive adr2 mit dem Wert byte Goto Address Syntax G addr Ruft das Anwenderprogramm ab Adresse addr auf Ein R cksprung zum Monitor ist nicht vorgesehen Help Syntax H Listet eine Kurz bersicht zu allen Monitorkommandos auf 31 ChipS12 System Info Syntax I Zeigt die Start und Endadressen von Registerblock RAM EEPROM und Flash der MCU an und gibt die Prozessorkennung PARTID aus Load Syntax L Ladt eine S Record Datei in den Speicher Es werden Daten Records vom Typ S1 16 Bit MCU Adressen und S2 lineare 24 Bit Adressen verarbeitet SO Records Kommentarzeilen werden bersprungen S8 bzw S9 Records werden als End of File Markierung erkannt S2 Records verwenden lineare Adressen gem Motorola Empfeh lung Der g ltige Adressbereich startet f r den MC9S12C128 bei 0x0E0000 0x38 16KB und endet bei OxOFFFFF 0x40 16 KB 1 Beim Laden in nichtfl chtige Speicher Flash mu dieser Speicher zun chst gel scht werden Au erdem ist zu
19. enderprogramm zu erm glichen leitet der Monitor alle Interruptvektoren au er den Reset vektor auf Adressen im internen RAM um Das Verfahren entspricht der Vorgehensweise des HC11 im Special Bootstrap Mode Das Anwenderprogramm setzt den ben tigten Interruptvektor zur Laufzeit vor der globalen Interruptfreigabe indem es einen Sprungbe fehl in den RAM Pseudovektor eintr gt Um z B den IRQ Interrupt nutzen zu k nnen mu ein Anwenderprogramm folgende Schritte ausf hren ldaa 06 JMP opcode to staa SOFEE IRQ pseudo vector ldd isrFunc ISR address to std SOFEF IRQ pseudo vector 1 F r C Programme l t sich eine Codesequenz nach folgendem Muster verwenden 27 ChipS12 install IRQ pseudo vector in RAM if running with TwinPEEKs monitor unsigned char 0x0fee 0x06 JMP opcode void void 0x0fef isrFunc Der folgende Ausschnitt aus dem Assemblerlisting des Monitorpro gramms dokumentiert die Adressen der umgeleiteten Interruptvektoren Die erste Spalte von links zeigt die urspriingliche Vektoradresse die zweite Spalte die Adresse des Pseudovektors im RAM Anmerkung welche Interruptvektoren tats chlich belegt sind richtet sich nach dem verwendeten HCS12 Derivat Einzelheiten siehe Device Guide 28 Benutzerhandbuch FF80 FF82 FF84 FF86 FF88 FF8A FF8C FF8E FF90 FF92 FF94 FF96 FF98 FF9A FF9C FF9E FFAO FFA2 FFA4 FFA6 FFA8 FFAA FFAC FFAE FFB
20. erfolgt wortweise und der Zugriff muss stets auf eine gerade Wortadressen statt finden Deshalb m ssen zwei aufeinander folgende Einzelbytes zun chst zu einem Wort zusammengefa t werden welches aligned d h auf eine Wortgrenze ausgerichtet sein muss TwinPEEKs ber cksichtigt dies kann jedoch das folgende Problem nicht verhindern Der Monitor verarbeitet S Record Daten stets zeilenweise Falls die letzte belegte Adresse in einer solchen S Record Zeile gerade ist fehlt zun chst das f r die Wort Programmierung erforderliche zweite Byte 26 Benutzerhandbuch TwinPEEKs erg nzt in dieser Situation ein FF Byte und kann nun das Datenwort programmieren Setzt sich der Datenstrom in der folgenden S Record Zeile mit dem zuvor fehlenden Byte fort m sste der Monitor an der fraglichen Wortadresse einen erneuten Schreibzugriff vornehmen was jedoch nicht zul ssig ist Es Kommt zu einem Schreibfehler not erased Es ist daher notwendig S Record Daten vor der Programmierung auf gerade Adressen auszurichten Hierzu kann z B das frei erh ltliche Motorola Tool SRECCVT verwendet werden SRECCVT m 0x00000 Oxfffff 32 o lt outfile gt lt infile gt Die Syntax ist im SRECCVT Reference Guide PDF beschrieben Redirected Interrupt Vectors Die Interruptvektoren des HCS12 liegen am Ende des 64 KB umfas senden Adre raumes d h innerhalb des schreibgesch tzten Monitor codes Um dennoch Interruptfunktionen in einem Anw
21. es ChipS12 beschr nken sich die unbedingt notwendigen Initialisierungen auf das Setzen des Stack pointers Die Abschaltung bzw ggf die geeignete Initialisierung des Watchdogs war bei fr heren HC12 Derivaten zwingend notwendig Beim MC9S12Cxx hingegen ist der Watchdog nach Reset zun chst stets disab led Zusatzinformationen im Web Wenn zus tzliche Informationen zu Hard und Software des ChipS12 vorliegen ver ffentlichen wir diese auf unserer Website http elmicro com de chips12 html 25 ChipS12 9 Monitorprogramm TwinPEEKs Software Version 2 3 Serielle Kommunikation TwinPEEKs kommuniziert tiber die RS232 Schnittstelle mit einer Schnittstellengeschwindigkeit von 19200 Baud Weitere Einstellungen 8N1 kein Hardware oder Softwarehandshake kein Protokoll Autostart Funktion Der TwinPEEKs Monitor tiberpriift nach Reset ob die Port Pins PT2 und PT3 X0 9 10 miteinander verbunden sind Ist das der Fall springt der Monitor zur Adresse 8000 Durch dieses Feature wird es m glich ein Anwenderprogramm automatisch zu starten ohne den Resetvektor im geschiitzten Flash Boot Block ndern zu m ssen Schreibzugriffe auf Flash EEPROM Die CPU kann auf alle Ressourcen des Mikrocontrollers byteweise lesend zugreifen Der Speichertyp spielt dabei keine Rolle Bei Schreib zugriffen sind jedoch Besonderheiten zu beachten Flash EEPROM mu vor der Programmierung gel scht werden die Programmierung
22. fer 0 BOOL testCANO void if CANORFLG amp BM_RXF return TRUE return FALSE UINT8 getCANO void UINT8 c while CANORFLG amp BM_RXF 0 wait until CAN RX data pending c CANORXFG 4 save data CANORFLG BM_RXF clear RX flag return c void putCANO UINT16 canid UINT8 c while CANOTFLG amp BM_TXEO 0 wait until Tx buffer released CANOTXFG 0 canid gt gt 8 destination address CANOTXFG 1 canid amp Oxe0 CANOTXFG 4 C CANOTXFG 12 1 one byte data CANOTXFG 13 0 priority 0 highest CANOTFLG BM_TXEO initiate transfer 24 Benutzerhandbuch 8 Applikationshinweise Verhalten nach Reset Sobald die Resetleitung des Controllers freigegeben wird holt sich die MCU die Information an welcher Adresse das Programm des Anwenders beginnt Der Controller liest hierzu den Resetvektor von den Speicherzellen FFFE und FFFF und springt dann an die dort angege bene Programmadresse Im Auslieferungszustand der ChipS 12 ist im Flash Bootblock F000 FFFF das Monitorprogramm TwinPEEKs abgelegt Der Reset vektor verweist auf den Beginn dieses Monitorprogramms In Folge dessen startet nach jedem Reset automatisch TwinPEEKs weitere Erl u terungen siehe Monitorbeschreibung Startup Code Jede Controllerfirmware beginnt mit einer Reihe von Anweisungen zur Initialisierung der Hardware Im Fall d
23. h Pipa De BANGS aR HS Re as HH SR SR SRS See HEHE IHRES device signature of 24LC256 8 bit left justified value define SEEP_DEVICE_ID 0xA0 Ji Variables 22 44 4444 static INT16 SEEP_ErrorCode void initSEEP void SEEP_ErrorCode SEEP_EC_OK INT16 peekSEEP UINT16 addr UINT8 b 20 Benutzerhandbuch SEEP_ErrorCode SEEP_EC_OK startIIC if sendIIC SEEP_DEVICE_ID IIC_WRITE IIC_ACK SEEP_ErrorCode SEEP_EC_NOTRDY else if sendIIC UINT8 addr gt gt 8 amp Ox7f IIC_ACK SEEP_ErrorCode SEEP_EC_ADDRERR else if sendIIC UINT8 addr IIC_ACK SEEP_ErrorCode SEEP_EC_ADDRERR else restartIIC if sendIIC SEEP_DEVICE_ID IIC_READ IIC_ACK SEEP_ErrorCode SEEP_EC_RDERR else b receivelIC IIC_NOACK stopIIC if SEEP_ErrorCode SEEP_EC_OK return SEEP_ErrorCode return b INT16 pokeSEEP UINT16 addr UINT8 bval SEEP_ErrorCode SEEP_EC_OK startIIC if sendIIC SEEP_DEVICE_ID IIC_WRITE IIC_ACK SEEP_ErrorCode SEEP_EC_NOTRDY else if sendIIC UINT8 addr gt gt 8 amp 0x7f IIC_ACK SEEP_ErrorCode SEEP_EC_ADDRERR else if sendIIC UINT8 addr IIC_ACK SEEP_ErrorCode SEEP_EC_ADDRERR else if sendIIC bval IIC_ACK SEEP_ErrorCode SEEP_EC_WRERR stopIIC return SEEP_ErrorCode INT16 getLastErrSEEP void return SEEP_ErrorCode 21 ChipS12 Real Time C
24. len BKGD ist ber R2 mit H Pegel verbunden damit die MCU im Normal Single Chip Mode startet Dies ist die bliche Betriebs art zur Abarbeitung von Anwendungsprogrammen Die HCS12 Betriebsart welche f r Download und Debugging genutzt wird heisst Background Debug Mode BDM BDM ist direkt nach Reset aktiv wenn die MCU im Special Single Chip Mode betrieben wird Dies wird erreicht indem zus tzlich zuMODA und MODB auch die BKGD Leitung w hrend Reset vor bergehend auf L Pegel gebracht wird Zwischen beiden Modi kann man leicht umschalten da sich lediglich der Resetzustand der BKGD Leitung unterscheidet Ein BDM Pod welches am Steckverbinder X1 angeschlossen wird kann die Umschal tung automatisch vornehmen und macht einen mechanischen Umschalter berfl ssig Das BDM Pod w re ohnehin notwendig zum BDM basierten Download von Software bzw als Debugger gesteuert von Software auf einem Entwicklungs PC 15 ChipS12 Integrierter A D Wandler Der MC9S12Cxx verf gt ber ein integriertes Analog Digital Wandler Modul mit einer Aufl sung von max 10 Bit Das Modul ATD hat acht gemultiplexte Eing nge Das folgende Beispielprogramm zeigt die Initialisierungssequenz f r das A D Wandler Modul ATD und eine Routine zum Erfassen des Spannungswertes eines einzelnen Eingangskanals Weitere Beispielrouti nen f r das integrierte ATD Modul sind in der Quelltextdatei S12_ATD C enthalten include datatypes h incl
25. lock Auf dem ChipS 12 befindet sich als Best ckungsoption eine Real Time Clock Echtzeituhr RTC vom Typ R2051 Diese wird tiber den IIC Bus angesprochen und stellt eine Zeitreferenz inkl Kalenderinforma tion bereit Die RTC ist in der Lage zyklisch bzw zu vorgegebenen Zeitpunkten einen Interrupt auszul sen Der Open Drain Ausgang INTR steht zu diesem Zweck als Signal IRTC am Anschlu X0 16 des Moduls zur Verf gung und kann extern mit einem der Interrupteing nge IRQ XIRQ oder einer der I O Pins verbunden werden Um die Funktion der RTC auch bei Ausfall der Hauptversorgungs spannung VCC aufrecht zu erhalten kann tiber den Modulanschluss VBAT X0 17 eine St tzbatterie angeschlossen werden Bevorzugt kommt hierf r eine LiMn Prim rzelle mit 3V Zellenspannung zum Einsatz Die Umschaltung auf die Backup Batterie wird von der RTC automatisch durchgef hrt sobald VCC unter einen Schwellwert von 2 4V sinkt Zugleich wird unterhalb dieses Schwellwertes der VDCC Ausgang der RTC bet tigt Schlie t man die L tbr cke BR4 kann dieses Signal als zus tzliche Resetquelle f r die MCU verwendet werden Beispielroutinen zur Ansteuerung der RTC des ChipS12 sind in der Datei CHIPS12_RTC C enthalten CAN Interface Der MC9S12C128 verf gt ber ein integriertes CAN Modul CANO Es kommuniziert ber die Portpins PMO und PM1 mit einem on board CAN Interface Chip IC3 Option welcher das physische Businterface bildet Die CAN Bu
26. n Rechenschritte Das folgende Listing zeigt die erforderlichen Initialisierungsschritte f r die PLL include lt mc9s12dp512 h gt include s12_crg h P Jn Rode Sara ee ee Fa void initPLL void CLKSEL amp BM_PLLSEL make sure PLL is not in use PLLCTL BM_PLLON BM_AUTO enable PLL module Auto Mode REFDV S12_REFDV set up Reference Divider SYNR S12_SYNR set up Synthesizer Multiplier the following dummy write has no effect except consuming some cycles this is a workaround for erratum MUCTS00174 mask set OK36N only CRGFLG 0 while CRGFLG amp BM_LOCK 0 wait until PLL is locked CLKSEL BM_PLLSEL switch over to PLL clock 14 Benutzerhandbuch R4 dient dazu XCLKS w hrend Reset auf H Pegel zu halten um die gew nschte Colpitts Oszillatorkonfiguration auszuw hlen Hat XCLKS w hrend Reset L Pegel dann befindet sich der Oszillator des MC9S12Cxx im Pierce Mode andere Beschaltung erforderlich Alter nativ zur Takterzeugung mit Q1 k nnte dann ber den EXTAL Pin des MC9S12Cxx ein externer Takt eingespeist werden Achtung die verschiedenen HCS12 Typen haben z T unterschiedli che Funktionalit t hinsichtlich des XCLKS Pins Betriebsarten BDM Unterst tzung Drei Signale des HCS12 dienen der Auswahl der MCU Betriebsart MODA MODB und BKGD MODC MODA und MODB werden durch interne Widerst nde auf L Pegel gebracht um Single Chip Mode auszuw h
27. ng von SCIO mittels Polling include datatypes h include lt mc9s12dp512 h gt include sl2_sci h void initSCIO UINT16 bauddiv SCIOBD bauddiv amp Oxlfff baudrate divider has 13 bits SCIOCR1 0 mode BNL SCIOCR2 BM_TE BM_RE Transmitter Receiver enable BOOL testSCIO void if SCIOSR1 amp BM_RDRF 0 return FALSE return TRUE UINT8 getSCIO void while SCIOSR1 amp BM_RDRF 0 return SCIODRL void putSCIO UINT8 c while SCIOSR1 amp BM_TDRE 0 SCIODRL c 18 Benutzerhandbuch SPI Bus Der MC9S12C128 verf gt ber ein integriertes SPI Modul SPIO zur synchronen seriellen Kommunikation mit externen Peripheriechips SPIO umfasst die Leitungen MISO MOSI SCK und SS das sind die MCU Portleitungen PM2 bis PMS5 Diese Signale werden in der Schaltung des ChipS12 selbst nicht benutzt sind aber am Steckverbinder XO pr sent Das folgende Listing zeigt die Basisfunktionen Initialisierung 8 Bit Datentransfer f r den SPI Port SPIO ohne Ber cksichtigung von Chipselect Signalen include datatypes h include lt mc9s12dp512 h gt include s12_spi h Code 2222222 44T void initSPIO UINT8 bauddiv UINT8 cpol UINT8 cpha set SS SCK MOSI lines to Output DDRM 0x38 for HCS12C Series DDRS Oxe0 for HCS12D Series SPIOBR bauddiv set SPI Rate enable SPI Master Mode select clock polarity phase SPIOCR1
28. oder die Baugruppe vom Kunden selbst mit weiteren Bauteilen nachger stet wird z B Me adap ter oder Leistungsendstufen empfehlen wir die komplette Baugruppe in ein allseitig geschlossenes Metallgeh use einzusetzen Wird ein LC Display angeschlossen ebenfalls auf CE Kennzeich nung achten so darf das Verbindungskabel nicht l nger als 10 cm sein hier ist auf jeden Fall ein Metallgeh use vorzusehen Wenn f r die Programmentwicklung oder die sp tere Anwendung die RS232 Schnitt stelle ben tigt wird so ist ein max 10cm langes Kabel zur Verbindung mit der Anschlu buchse zu verwenden Die geschirmte Anschlu buchse ist fest mit dem Metallgeh use zu verschrauben Extern zur Verbindung verwendete Anschlu kabel m ssen ebenso wie der Hostrechner PC mit dem CE Zertifizierungszeichen versehen sein Es wird darauf hingewiesen da der Anwender selbst daf r verant wortlich ist da eine ver nderte erweiterte mit anderen als vom Herstel ler gelieferten IC s best ckte oder mit Anschlu kabeln versehene Baugruppe den EMV Vorschriften entspricht 42 Benutzerhandbuch 43
29. r Prozessor jedoch mit 2 5 Volt Der hierzu erforderliche Spannungsregler ist bereits in der MCU integriert Die Spannungsreduzierung im Core ist in erster Linie erforderlich durch die geringen Strukturbreiten des Fertigungsprozesses 0 25um und kleiner Von au en verh lt sich der HCS12 jedoch entsprechend VCC da an den Ein Ausgabepins Pegelwandler vorhanden sind Eine Ausnahme stellen die Anschl sse f r Oszillator und PLL dar n heres dazu unten Die drei genannten Versorgungsanschlu paare m ssen sorgf ltig entkoppelt werden In unmittelbarer N he der Pins befindet sich daher je ein Keramikkondensator mit mindestens 100nF C15 C16 C17 sowie 11 ChipS12 zus tzlich ein 10uF Elektrolytkondensator C5 Besonderes Augenmerk mu auf die Entkopplung des VDDA Pfades gelegt werden da der interne Spannungsregler aus dieser Spannung seinen Referenzwert VDDA 2 ableitet Die interne 2 5 Volt Corespannung wird an mehreren Stellen nach au en gef hrt um sie dort ebenfalls entkoppeln zu k nnen Hierzu sind an den Anschlu paaren VDD1 VSS1 sowie VDDPLL VSSPLL weitere Keramikkondensatoren vorgesehen C7A C7B C14 Eine statische Belastung der internen Betriebsspannung durch externe Schaltungskom ponenten ist nicht statthaft Das gilt grunds tzlich auch f r VDDPLL die als Referenzpunkt f r die extern angeschlossene PLL Filterkombina tion R3 C3 C4 dient In die Dom ne der Versorgungsspannungen f llt auch die Refe
30. rdwarehandbuch dieses Dokument Schaltplan CD ROM enth lt Assemblersoftware verschiedene Datenbl tter CPU12 Reference Manual Softwarebeispiele C Compiler Demoversion u v m ChipS12 2 Schnellstart Kein Mensch liest gern dicke Handbiicher Daher hier die wichtig sten Hinweise in K rze Wenn Sie sich jedoch ber ein Detail einmal nicht sicher sind dann informieren Sie sich am Besten in den nachfolgen den Kapiteln Und so starten Sie mit dem ChipS12 Entwicklungspaket berpr fen Sie die Baugruppe Carrier Board mit ChipS 12 Modul zun chst auf sichtbare Transportsch den Pr fen Sie ob das ChipS12 Modul korrekt auf dem Carrier Board steckt die beiden roten BDM Verbinder befinden sich unmittelbar nebeneinander Verbinden Sie die Baugruppe via RS232 Anschlu K1 auf dem Motherboard mit Ihrem PC Verwenden Sie das mitgelieferte Seriellkabel Sub D9 1 1 Starten Sie auf dem PC ein Terminalprogramm Ein einfaches Programm wie OC Console kostenlos auf unserer Website reicht aus Stellen Sie die Baudrate auf 19200 Baud Schalten Sie alle zus tzlichen Protokolle Hard und Softwarehandshake aus Schlie en Sie an Buchse K4 eine Gleichspannung von ca 9V 8 15V an die Polarit t ist beliebig Hinweis Unstabilisierte Steckernetzteile geben meist eine deutlich h here Spannung ab als f r volle Last spezifiziert Oft gen gen daher bereits 6V oder 7 5V nominal um 9V real zu erhalten Je h her
31. renz spannung f r die integrierten Analog Digital Wandler Die untere Referenzspannungsgrenze wird ber den Anschlu VRL festgelegt welcher hier wie meist blich auf Massepotential liegt Die obere Referenzspannung VRH ist ber die L tbr cke BR1 mit VDDA verbun den C18 dient hier zur Entkopplung Um die Aufl sung der internen 10 Bit A D Wandler voll auszusch pfen kann eine externe Referenz spannung eingespeist werden In diesem Fall ist BR1 zu ffnen VRH darf jedoch VDDA niemals bersteigen Der TEST Pin wird nur werkseitig bei Motorola verwendet in Anwenderschaltungen ist dieser Pin stets mit dem Massepotential zu verbinden Reseterzeugung RESET ist der bidirektionale L aktive Resetpin der MCU Als Eingang dient er zur Initialisierung der MCU beim Einschalten Als Open Drain Ausgang signalisiert er dass innerhalb der MCU ein Resetereignis stattgefunden hat Die HCS12 MCU enth lt bereits Schal tungen f r Power On Reset COP Watchdog and Clock Monitor Reset Zus tzlich ist im MC9S12C128 eine LVI Schaltung enthalten welche die Aufgabe hat zuverl ssig Reset auszul sen sobald die Versorgungs spannung der MCU unter den zul ssigen Mindestwert gefallen ist 12 Benutzerhandbuch Optional kann IC4 als zus tzlicher externer LVI Schaltkreis einge setzt werden Der Ausgang des IC4 ist als Open Drain Ausgang ausge f hrt um Kollisionen mit dem bidirektionalen Resetpin der MCU zu vermeiden Im inaktiven
32. s I2C Bus best ckt Anschlu nutzbar erfordert Softwaretreiber J4 offen 1 VCC 2 PT2 3 PT3 4 GND wenn Pin 2 und Pin 3 wahrend Reset verbun den sind wird die Autostart Funktion des Monitors aktiviert aktiviert die CAN Bus Terminierung mit R5 erforderlich an beiden Endpunkten des CAN Busses verbindet Versorgungsspannung VIN mit K2 9 zwecks Weitergabe der Versorgungsspannung an weitere CAN Bus Teilnehmer verbindet St tzbatterie BAT1 mit VBAT Eingang des ChipS12 RTC Backup Versor gung RS232 Anschlu f r Sub D9 Kabel 1 1 zum PC K2 CAN Anschlu Sub D9 K3 optional ggf Verwendung als SPI Port K4 Anschlu f r Steckernetzteil Polarit t beliebig Arbeitsbereich ca 8 15V Gleichspannung K5 BDM Verbindung zum ChipS12 Modul 6 _____JBDM Anschlu f r Debugger BDM Pod LCD1 Den Steckverbinder f r alphanum LC Display Standardeinstellung 37 ChipS12 Schaltplan Damit alle Details gut lesbar bleiben liegt der Schaltplan im A4 Format separat bei Hinweise zur Stromversorgung Der auf dem Carrier Board befindliche 3 3V Spannungsregler VR2 kann maximal 100mA bereitstellen siehe Datenblatt des LE33 Dieser Wert ist reichlich bemessen f r das ChipS12 Modul an sich Bei Anschlu zus tzlicher externer Komponenten k nnte der Grenzwert jedoch leicht berschritten werden In diesem Fall sollte unbedingt die Gesamtstromaufnahme berpr ft werden Pins 1 und 2 des
33. ssignale CANH und CANL sind dann an XO abzugreifen Wenn das ChipS12 Modul der letzte Knoten am CAN Bus ist wird eine Terminierung erforderlich Hierzu ist extern ein Widerstand von 120 Ohm zwischen CANH und CANL vorzusehen 22 Benutzerhandbuch R6 dient der Einstellung der Flankensteilheit Slope Control des Bussignals Der installierte Wert 10k muss f r High Speed Anwendun gen ggf verringert werden Die Berechnungsgrundlagen hierzu sind im Herstellerdatenblatt enthalten Der CAN Bustreiber IC3 muss entsprechend der Betriebsspannung des Moduls ausgew hlt werden Bitte beachten Sie die Typangaben im Schaltplan Software zur Kommunikation ber den CAN Bus kann sehr umfang reich sein Es existieren viele Varianten insbesondere der h heren Proto kollschichten Dennoch l t sich eine Verbindung zwischen CAN Knoten bereits mit einfachen Mitteln relisieren wie das folgende Beispiel zeigt include datatypes h include lt mc9s12dp512 h gt include al can bn Ji Defines 2222 4 77 77777777 Ji Variables 444444 Ji Code 22222222 44T Func initialize CAN Args Retn Note void initCANO UINT16 idar UINT16 idmr CANOCTLO BM_INITRQ request Init Mode while CANOCTL1 amp BM_INITAK 0 wait until Init Mode is established set CAN enable bit deactivate listen only mode and use Oscillator Clock 16MHz as clock source CANOCTL1 BM_CANE
34. sssssakasakakaaaaa 37 Schaltplan svara ein ees Ya 38 Hinweise zur Stromversorgung 38 Anhang EE 39 Literatur sa S V a r ba ER a d a 39 S Record Format mu 2er ea 39 EMV Hinweise sii ie a A ne NN a 41 Benutzerhandbuch 1 berblick ChipS12 ist ein leistungsstarkes HCS12 Controller Modul mit klein sten Abmessungen Es kann einfach auf einen 40 poligen Sockel in der Anwenderschaltung gesteckt werden Das Modul kann wahlweise mit 3 3V oder 5V betrieben werden und ist somit geeignet f r eine Vielzahl industrieller Anwendungen Zur schnellen Realisierung von Prototypen steht ein komplettes Entwicklungspaket zur Verf gung Es enth lt neben dem Controller Modul eine Tr gerplatine Carrier Board mit LC Display die erforderli chen Anschlusskabel sowie Tools und Beispielsoftware auf CD ROM Auf dem Modul ChipS12 kommt eine leistungsstarke MCU vom Typ MC9S12C128 zum Einsatz Dieser Mikrocontroller enth lt die 16 Bit HCS12 CPU 128KB Flash 4KB RAM und eine gro e Anzahl integrierter Peripheriefunktionen wie SCI SPI CAN Timer PWM ADC und Input Output Kan le Der MC9S12C128 ist vollst ndig mit 16 Bit breiten internen Datenpfaden ausgestattet Die integrierte PLL Schaltung erm glicht es Performance und Strombedarf auf einfa che Weise den jeweiligen Anforderungen anzupassen Die f r die HCS12 Controller erh ltliche umfassende Software unterst tzung Monitor C Compiler BDM Debugger erleichtert die Entwi
35. ude lt mc9s12dp512 h gt include s1l2_atd h LJ ROUE ST sss Hs ae FI Se Func Initialize ATD module Args Retn void initATDO void enable ATD module ATDOCTL2 BM_ADPU 10 bit resolution clock divider 12 allows ECLK 6 24MHz 2nd sample time 2 ATD clocks ATDOCTL4 BM_PRS2 BM_PRSO Func Perform single channel ATD conversion Args channel 0 7 Retn unsigned left justified 10 bit result UINT16 getATDO UINT8 channel select one conversion per sequence ATDOCTL3 BM_SIC right justified unsigned data mode perform single sequence one out of 8 channels ATDOCTLS BM_DJM channel amp 0x07 wait until Sequence Complete Flag set CAUTION no loop time limit implemented while ATDOSTATO amp BM_SCF 0 read result register return ATDODRO 16 Benutzerhandbuch Die Referenzspannung VRH legt die obere Grenze der Eingangs spannung aller A D Kan le fest sie ist auf dem ChipS12 ab Werk ber BR1 mit VDDA VCC verbunden Durch ffnen der L tbr cke BRI ist es m glich ber X0 31 eine externe Referenzspannung einzuspeisen Indikator LED An Portpin PE7 ist eine Indikator LED D1 angeschlossen Die Steuerung der Indikator LED kann durch einige einfache Makros erfol gen wie das folgende Headerfile zeigt 2 4 ifndef __CHIPS12_LED_H define __CHIPS12_LED_H LI Maros Far ren HEHE EEE RE EHRE RE
36. uf dem ChipS12 finden ausgew hlte Quartze und Last Cs mit geringer Kapazit t Verwendung Dar ber hinaus wurde beim Design besonders auf die Minimierung von parasit ren Kapazit ten geachtet die sich nachteilig auf die Signale EXTAL und XTAL auswirken k nnten Mit einem OSCCLK von 16 MHz ergibt sich ein Default Bustakt ECLK von 8 MHz Zur Erreichung h herer Taktfrequenzen bedient man sich der PLL Schaltung des HCS12 Der MC9S12Cxx Kann intern 13 ChipS12 mit bis zu 25MHz Bustakt arbeiten wobei die meisten Designs eine Frequenz von 24MHz nutzen denn dies m glicht eine besonders flexible Festlegung der SCI Baudraten An den Controllerpin XFC wird eine Tiefpassfilterkombination angeschlossen sie besteht aus den Bauelementen R3 C3 und C4 Ihre Aufgabe ist die Verminderung der Welligkeit des VCO Signals Falls die PLL unbenutzt bleibt Kann XFC mit VDDPLL verbunden werden andernfalls bildet VDDPLL den Bezugspotenzial f r den Filter Die Wahl der Filterkomponenten ist stets ein Kompromiss zwischen Einschwingzeit und Stabilit t der Schleife 5 bis 10kHz Bandbreite und ein Dampingfaktor von 0 9 sind gute Startwerte f r die Berechnung Mit einer Quarzfrequenz von 16MHz und einem gew nschten Busclock von 24MHz ergibt sich eine m gliche Auswahl zu R3 4 7k und C3 22nF C4 sollte etwa 1 20 1 10 x C3 betragen hier also 2 2nF Das Kapitel XFC Component Selection im MC9S12DP256B Device User Guide illustriert die erforderliche
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