發現新一代SPYDER

作者：Freescale公司 Inga Harris

　　飛思卡爾半導體是全球領先的半導體公司，為汽車、消費、工業、網絡和無線市場設計和生產嵌入式半導體產品。過去幾年來，我們越來越多地把重點放在為大眾和發燒友市場提供工具上。我們最近增加了電子商務網站、贈送樣品、免費的編譯器和調試器、以及經濟高效的硬件工具，現在設計人員可以輕松獲得飛思卡爾微控制器系列了。USBSPYDER08由SofTec Microsystems制造，是該公司2007年推出的最新工具，售價29美元。該產品的推出再次彰顯了我們致力于提供小型、快捷且經濟高效的硬件工具，幫助您啟動設計的承諾。[ 法律提示：使用本產品參考需獲得SofTec Microsystems許可。]

　　上個世紀80年代推出的HC05 和 HC11 8位內核現在已經廣泛用于一些主要的細分市場。20世紀90年代末推出的HC08 (8位)和 HC12 (16位)內核則更多地應用于專業應用。2000年年初，繼HCS08 8位內核以后，公司又進一步推出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的開發變得更為簡單。

　　8位HCS08和最新推出RS08微控制器（通過消除指令和其他成本節省方法減少HCS08內核，從而使產品更?。﹥戎靡粋€單線后臺調試接口，支持片上非易失性內存線內編程和復雜的非入侵調試功能。正是該模塊實現了經濟高效、使用方便的工具的開發。同樣的BDM連接也出現在32位微控制器68K V1 ColdFire®內核產品上，該產品有望在2007年推出。

　　2005年， freegeeks.net在HCS12 微控制器社區提供一個名為TBDML的開放式源代碼工具。該工具在12個月內的下載達到1454次，我們意識到工程師們發現了這個工具的價值?，F在，可以通過兩種方式獲得支持8位BDM功能微控制器的同等工具：
•　　用于HCS08的開放源BDM(OSBDM)，詳細信息請見飛思卡爾論壇(http://www.freescale.net/forums)。這款自建工具的物料單（BOM）成本不到10美元，可以以預制的方式從小公司購買。 [法律提示: 可以將該價格定為飛思卡爾直接銷售價格或建議零售價/轉售價]
•　　支持 MC9S08QG、MC9S08QD 和MC9RS08KA 88位微控制器的USBSPYDER08開發工具。該工具箱支持飛思卡爾未來的8針腳MCU。

　　OSBDM 和 USBSPYDER08的功用基本相同，主要用來連接您的開發環境（基于Windows® PC）和目標MCU，如圖4所示。這些工具的主要目標是提供更便宜、更方便的設計，供愛好者們使用。

　　USBSPYDER08是一款新型的USB到BDM的開發工具，用于飛思卡爾的MC9S08QG、MC9S08QD和 MC9RS08KA 8位MCU。 [法律提示：使用本產品參考需獲得SofTec Microsystems的許可。]如果您不熟悉BDM，它是我們最近剛剛推出的8位和16位MCU上使用的ICD、debugWIRE或JTAG的飛思卡爾版。

　　這些設備上的BKGD (BacKGrounD) 針腳提供連接片上調試模塊的單線后臺調試接口。如需了解這些調試模塊的更多信息及使用方法，請參見HCS08 或RS08產品介紹的開發工具章節。盡管接口為單線路接口（一般為6針腳連接器），但BDM端口還是用來連接目標，如圖2所示。

　　該針腳的主要功能是為活動后臺模式命令和數據傳輸提供雙向串連通信。復位時，該針腳被用來選擇是以活動后臺模式啟動還是啟動用戶應用程序。此外，該針腳要求提供定時同步響應脈沖，允許主機開發工具為后臺調試串行通信確定正確的時鐘頻率。BDC命令以串行方式從主機發送到目標HCS08 或 RS08 MCU的BKGD針腳。使用定制的BDC通信協議，以MSB先發的順序發送命令和數據。 [法律提示: 如果未按要求，則聲明無效] 。有了單線后臺調試接口，我們就能夠使用相對簡單的接口POD把主機計算機命令轉換成BDC命令。

　　使用USBSPYDER0時，要使用低速通用串行總線（USB）接口。該工具采用 USB Flash Memory Stick™ 。[法律提示： Memory Stick 是 Sony公司的一個商標名稱，使用本產品參考需獲得SofTec Microsystems和Sony的許可。]

　　USBSPYDER08 是一款經濟高效的工具，是SofTec Microsystems和飛思卡爾半導體的通力合作的結果。[法律提示： 使用本產品參考需獲得SofTec Microsystems的許可。]加上屢獲殊榮的CodeWarrior®開發工具 [法律提示： CodeWarrior是注冊商標名，每次使用時后面首先要帶相應的標識（標題中也是如此），同時注明相應的非商標名稱]，USBSPYDER08提供了書寫、編譯、下載、線內模擬和調試代碼所需的核心工具 [法律提示：如果未按要求，則聲明無效]。全速率程序執行功能允許開發人員實時執行硬件和軟件測試。該工具的總線速度高達10MHz，支持3.3V的MCU 操作范圍。它在板卡上有一個套接式目標MCU，該MCU可以用支持的其他PDIP封裝部件進行更換。現在，http://www.freescale.com網站上已有少量樣品部件提供。 為了提高工具的靈活性，它還擁有一個BDM連接器，對其他封裝中支持的產品進行板外調試；如果開發需要組合其他板卡組件，也可以提供該連接器。

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USBSPYDER08 的工作原理

　　借助HCS08 和RS08 的后臺調試控制器（BDC）模塊，USBSPYDER08提供了一個快速、簡便的進行片上閃存和任何其他內存編程的途徑。它是用于開發的主要調試接口，允許對內存數據和傳統的調試功能（如CPU寄存器修改斷點和單指令跟蹤命令等）進行非入侵式接入。

　　該工具用USB 接口與PC進行通信，用USB總線電壓為工具和微控制器供電，無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，只要沒有太多的電機消耗電流（最多100毫安）。由于這些工具都依賴USB接口，所以USBSPYDER08工具采用的核心產品是飛思卡爾MC908JB16 MCU。該MCU內置一個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，需要12V電壓進行編程。 MC908JB16 MCU能夠識別目標，通過憑借PTD0控制，用直流-直流轉換器芯片支持12V的信號。

第 1步 – USBSPYDER08板卡裝配
　　USBSPYDER08工具最基本的部件現已組裝到產品中，因此您可以將它用作帶套接微控制器的獨立工具。如果現在需要使用另外一個封裝類型或獨立的目標板卡，它也同樣支持。通過在標有R2的釘座旁的空間里新增一個0 ohm的電阻器或短路，就可以把電源連到BDM插座上，這樣您就可以使用另外一個目標板卡。最終的結果是USBSPYDER08 Discover Kit 變成了BDM  POD。

第2步 – 調試器安裝
　　CodeWarrior® Development Studio for Freescale HC(S)08/RS08 v5.1在其特殊版中已經提供了FOC，FOC的副本在USBSPYDER08 CD上。有關該工具功能的更多信息，請訪問：www.freescale.com/codewarrior 。如果沒有許可證密鑰，該產品將以受限制的演示模式運行在1KB的代碼容量中。要想突破1KB的限制，可以使用以下兩種方法：
　　• 聯系飛思卡爾申請無限制使用時間的免費許可證密鑰，代碼容量可以增加到16KB。
　　• 聯系飛思卡爾申請30天免費許可證密鑰，在此期間可以不受任何限制地運行編譯器。

[法律提示：發布前要確認許可信息。]

第 3步 –驅動
　　一旦板卡做好了開發準備，且CodeWarrior安裝完畢，下一步就是讓USBSPYDER08與調試器進行通信。用隨附的CD盤安裝完驅動后，工具就首次連接到PC，Windows會識別到有新的USB設備，“Windows New Hardware Wizard”（“Windows新硬件向導”）對話框將打開，系統會請求所需驅動。要完成安裝流程，開發人員必須選擇“自動安裝”選項，就是這么簡單！

第 4步 –準備啟動發現功能
　　必須指出的是，USBSPYDER08使用目標MCU而非模擬器來執行線內執行，因此微控制器的外圍設備如定時器、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。

　　要用CodeWarrior工具為USBSPYDER08 支持的任意一款設備創建新工程，首先要從CodeWarrior工具入手。從主菜單中選擇“File > New Project…”（ “文件> 新工程…”）或者在啟動對話框中點擊“Create New Project”（“創建新工程”）。這時會出現一個對話框，提示您從下拉菜單上選擇目標設備。在選擇類型中選擇“SofTec HCS08” ，然后選擇代碼類型、工程名稱和位置。如果沒有需要添加的文件，并且您也不想使用設備初始化工具，那么點擊“Finish”（ “完成”）即可。CodeWarrior將會創建該工程，為代碼設置框架，并且包含具有所有寄存器定義的頁眉文件。一旦您寫好代碼，準備開始調試時，先創建文件然后進行編譯?，F在有多種方法可以完成該操作：您可以使用窗口上的快捷按鈕；或者使用下拉菜單“Project”（ “工程”）；或者先按F5 ，然后按F7。

　　第一次進入調試會話時，會出現一個“MCU Configuration” （“MCU 配置”）對話框，提示您選擇連接您PC的調試硬件。一定要選擇 “USBSPYDER08” 連接類型。這時，CodeWarrior已經被擦除并重新編輯了內存，如果選定的MCU包含振蕩器，那么它要梳整振蕩器。

　　這時，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，如通過斷點、觀察點或跟蹤緩沖器進行流量分析。所有這些功能在實施時都利用了目標微控制器的調試外圍設備的優勢。圖5顯示了CodeWarrior 窗口，該窗口包括： [法律提示：在發布前請用現有的數據對信息進行確認，同時要確保所有功能都是該產品的功能。]
　　• 源代碼窗口，顯示您的代碼
　　• 組裝窗口，您可以看到編譯器為您的源代碼創建的內容
　　• 寄存器窗口，可以看到CPU寄存器
　　• 內存窗口，你可以觀察任一位置或將字節更改為另外一個值
　　• 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右擊窗口并更改格式或模式的方法進行更改。進入“File > Save Configuration”（ “文件 >保存配置”），保存優選設置。不熟悉CodeWarrior工具套件的工程師應先花點時間熟悉Start/Continue、 Single Step、Step Over、 Step Out、 Assembly Step、 Halt 和Reset Target等按鈕。在學習調試環境知識時，AN3335（ HCS08后臺調試模式簡介）和AN2616（ 用C啟動HCS08和CodeWarrior）都是不錯的學習資料。

　　與MCU相鄰的釘座可以連接一個觀察儀，實時監控調試器的針腳輸出狀況。

小結
　　USBSPYDER08 Discovery Kit 是一個非常靈活的工具，能夠滿足低預算開發要求。它支持飛思卡爾的8針腳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）接合使用時，飛思卡爾為大眾和發燒友市場提供了構建平臺和應用所必需的關鍵工具。

祝開發工作順利！
Inga

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閱讀資料推薦
AN3335 - Introduction to HCS08 Background Debug Mode
AN2616 - Getting Started with HCS08 and CodeWarrior Using C

BR8BITLOWEND - A Little 8-bit Goes a Long Way
HCS08QRUG - HCS08 Peripheral Module Quick Reference
RS08 Peripheral Module Quick Reference - A Compilation of Demonstration Software for RS08 Modules 

　
圖 1 –內核發展圖

　
圖2 – BDM 連接器

　
圖3 – USBSPYDER08 示意圖

　
圖 4 –模塊圖

　
圖 5 – CodeWarrior屏幕截圖