S12系列MCU通用編程系統的改進設計

摘要 在分析了S12系列MCU編程調試器MC68HC908JB8的基礎上，設計了基于MC9S08JM60的新型編程調試器；著重闡述了在提高編程系統通信速度上，JM60相對于JB8所做的改進，并給出了整個編程系統在通用性上的設計方案。本編程系統可以適應當前S12系列全部 MCU，加快了對S12系列MCU的開發速度，為S12系列MCU的應用開發帶來了極大的方便。
關鍵詞 S12 編程調試器 JM60 SYNC

引 言
目前市場上影響力較大的針對S12的集成開發環境CodeWarrior HCS12，功能完善、性能穩定，但是價格昂貴，不利于嵌入式領域的教學和開發。在國內由清華大學開發的S12BDM調試頭，目前可支持的目標CPU外部晶振頻率不高于19 MHz，它的軟件部分由飛思卡爾半導體公司提供。蘇州大學2005年研制了針對S12系列MCU的編程調試器，采用MC68HC908JB8(以下簡稱 JB8)作為編程調試器芯片；但是隨著芯片制造技術的更新，S12系列MCU的品種越來越多，性能越來越好，典型的S12系列MCU總線頻率為25 MHz，而JB8的總線頻率只有3 MHz，可適用目標芯片的型號有限，且JB8只有256字節的RAM空間，可用于接收數據的緩存太小，影響通信速度。因此更加迫切地需要一款功能更加強大并且具有通用性的編程調試器來滿足S12系列MCU的需求。
本文在分析了S12系列MCU編程調試器MC68HC908JB8的基礎上，設計了基于MC9S08JM60(以下簡稱JM60)的新型編程調式器，主要解決JB8在通信速率上存在的不足和在通用性方面存在的問題。

1 總體概述
本文所說的編程系統包括編程調試器和PC方的通信，以及編程調試器和目標芯片的通信。圖1是編程系統的基本架構。在編程系統中，JM60通過USB2．O和PC方進行交互，接收來自PC方的命令并執行相應的操作，然后通過BDM接口將命令和數據發送到目標芯片，完成對目標芯片的操作。

BDM是飛思卡爾半導體公司推出的一種單線調試方式。圖2是BDM接口引腳圖，所有命令和參數均通過BKGD專用引腳進行傳輸，不占用其他任何資源；而且 BDM子模塊獨立于CPU，有獨立的狀態機來處理單線接口。與通常的開發手段相比，BDM子模塊能利用CPU的空閑周期與CPU打交道，不需要停止處理器即可訪問存儲器資源。

本編程系統中，作為編程調試器芯片的JM60所擁有的USB2．O全速設備較之串口和USBl．1，它和PC方通信速率非常快。JM60可達24 MHz的總線頻率以及充足的RAM空間使得通信流程可以得到進一步改進；同時，JM60的高總線頻率也解決了以往采用JB8作為編程調試器芯片但由于 JB8自身總線頻率低而限制目標芯片通信頻率的瓶頸，使得編程系統的通用性得到提高。

2 通信系統的改進
2．1 通信流程的改進
編程系統的通信由PC機、編程調試器和目標芯片的交互來完成，因而編程系統通信流程的高效與否直接影響著整個編程系統的通信速率。編程系統的通信過程如下：