發(fā)現(xiàn)新一代SPYDER

作者：Freescale公司 Inga Harris

　　飛思卡爾半導(dǎo)體是全球領(lǐng)先的半導(dǎo)體公司，為汽車、消費(fèi)、工業(yè)、網(wǎng)絡(luò)和無(wú)線市場(chǎng)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)嵌入式半導(dǎo)體產(chǎn)品。過(guò)去幾年來(lái)，我們?cè)絹?lái)越多地把重點(diǎn)放在為大眾和發(fā)燒友市場(chǎng)提供工具上。我們最近增加了電子商務(wù)網(wǎng)站、贈(zèng)送樣品、免費(fèi)的編譯器和調(diào)試器、以及經(jīng)濟(jì)高效的硬件工具，現(xiàn)在設(shè)計(jì)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(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(jì)高效的硬件工具，幫助您啟動(dòng)設(shè)計(jì)的承諾。[ 法律提示：使用本產(chǎn)品參考需獲得SofTec Microsystems許可。]

　　上個(gè)世紀(jì)80年代推出的HC05 和 HC11 8位內(nèi)核現(xiàn)在已經(jīng)廣泛用于一些主要的細(xì)分市場(chǎng)。20世紀(jì)90年代末推出的HC08 (8位)和 HC12 (16位)內(nèi)核則更多地應(yīng)用于專業(yè)應(yīng)用。2000年年初，繼HCS08 8位內(nèi)核以后，公司又進(jìn)一步推出HCS12 16位內(nèi)核。16位內(nèi)核具有后臺(tái)調(diào)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RS08微控制器（通過(guò)消除指令和其他成本節(jié)省方法減少HCS08內(nèi)核，從而使產(chǎn)品更?。﹥?nèi)置一個(gè)單線后臺(tái)調(diào)試接口，支持片上非易失性內(nèi)存線內(nèi)編程和復(fù)雜的非入侵調(diào)試功能。正是該模塊實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)高效、使用方便的工具的開(kāi)發(fā)。同樣的BDM連接也出現(xiàn)在32位微控制器68K V1 ColdFire®內(nèi)核產(chǎn)品上，該產(chǎn)品有望在2007年推出。

　　2005年， freegeeks.net在HCS12 微控制器社區(qū)提供一個(gè)名為TBDML的開(kāi)放式源代碼工具。該工具在12個(gè)月內(nèi)的下載達(dá)到1454次，我們意識(shí)到工程師們發(fā)現(xiàn)了這個(gè)工具的價(jià)值。現(xiàn)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：
•　　用于HCS08的開(kāi)放源BDM(OSBDM)，詳細(xì)信息請(qǐng)見(jiàn)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(yù)制的方式從小公司購(gòu)買。 [法律提示: 可以將該價(jià)格定為飛思卡爾直接銷售價(jià)格或建議零售價(jià)/轉(zhuǎn)售價(jià)]
•　　支持 MC9S08QG、MC9S08QD 和MC9RS08KA 88位微控制器的USBSPYDER08開(kāi)發(fā)工具。該工具箱支持飛思卡爾未來(lái)的8針腳MCU。

　　OSBDM 和 USBSPYDER08的功用基本相同，主要用來(lái)連接您的開(kāi)發(fā)環(huán)境（基于Windows® PC）和目標(biāo)MCU，如圖4所示。這些工具的主要目標(biāo)是提供更便宜、更方便的設(shè)計(jì)，供愛(ài)好者們使用。

　　USBSPYDER08是一款新型的USB到BDM的開(kāi)發(fā)工具，用于飛思卡爾的MC9S08QG、MC9S08QD和 MC9RS08KA 8位MCU。 [法律提示：使用本產(chǎn)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(shè)備上的BKGD (BacKGrounD) 針腳提供連接片上調(diào)試模塊的單線后臺(tái)調(diào)試接口。如需了解這些調(diào)試模塊的更多信息及使用方法，請(qǐng)參見(jiàn)HCS08 或RS08產(chǎn)品介紹的開(kāi)發(fā)工具章節(jié)。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(lái)連接目標(biāo)，如圖2所示。

　　該針腳的主要功能是為活動(dòng)后臺(tái)模式命令和數(shù)據(jù)傳輸提供雙向串連通信。復(fù)位時(shí)，該針腳被用來(lái)選擇是以活動(dòng)后臺(tái)模式啟動(dòng)還是啟動(dòng)用戶應(yīng)用程序。此外，該針腳要求提供定時(shí)同步響應(yīng)脈沖，允許主機(jī)開(kāi)發(fā)工具為后臺(tái)調(diào)試串行通信確定正確的時(shí)鐘頻率。BDC命令以串行方式從主機(jī)發(fā)送到目標(biāo)HCS08 或 RS08 MCU的BKGD針腳。使用定制的BDC通信協(xié)議，以MSB先發(fā)的順序發(fā)送命令和數(shù)據(jù)。 [法律提示: 如果未按要求，則聲明無(wú)效] 。有了單線后臺(tái)調(diào)試接口，我們就能夠使用相對(duì)簡(jiǎn)單的接口POD把主機(jī)計(jì)算機(jī)命令轉(zhuǎn)換成BDC命令。

　　使用USBSPYDER0時(shí)，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(gè)商標(biāo)名稱，使用本產(chǎn)品參考需獲得SofTec Microsystems和Sony的許可。]

　　USBSPYDER08 是一款經(jīng)濟(jì)高效的工具，是SofTec Microsystems和飛思卡爾半導(dǎo)體的通力合作的結(jié)果。[法律提示： 使用本產(chǎn)品參考需獲得SofTec Microsystems的許可。]加上屢獲殊榮的CodeWarrior®開(kāi)發(fā)工具 [法律提示： CodeWarrior是注冊(cè)商標(biāo)名，每次使用時(shí)后面首先要帶相應(yīng)的標(biāo)識(shí)（標(biāo)題中也是如此），同時(shí)注明相應(yīng)的非商標(biāo)名稱]，USBSPYDER08提供了書寫、編譯、下載、線內(nèi)模擬和調(diào)試代碼所需的核心工具 [法律提示：如果未按要求，則聲明無(wú)效]。全速率程序執(zhí)行功能允許開(kāi)發(fā)人員實(shí)時(shí)執(zhí)行硬件和軟件測(cè)試。該工具的總線速度高達(dá)10MHz，支持3.3V的MCU 操作范圍。它在板卡上有一個(gè)套接式目標(biāo)MCU，該MCU可以用支持的其他PDIP封裝部件進(jìn)行更換?，F(xiàn)在，http://www.freescale.com網(wǎng)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(gè)BDM連接器，對(duì)其他封裝中支持的產(chǎn)品進(jìn)行板外調(diào)試；如果開(kāi)發(fā)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(tái)調(diào)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(nèi)存編程的途徑。它是用于開(kāi)發(fā)的主要調(diào)試接口，允許對(duì)內(nèi)存數(shù)據(jù)和傳統(tǒng)的調(diào)試功能（如CPU寄存器修改斷點(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(shè)備。USB電源還可以為目標(biāo)板卡供電，只要沒(méi)有太多的電機(jī)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(chǎn)品是飛思卡爾MC908JB16 MCU。該MCU內(nèi)置一個(gè)USB(2.0低速)接口，由USB提供的5V電壓供電。但當(dāng)它支持 RS08 MCU時(shí)，需要12V電壓進(jìn)行編程。 MC908JB16 MCU能夠識(shí)別目標(biāo)，通過(guò)憑借PTD0控制，用直流-直流轉(zhuǎn)換器芯片支持12V的信號(hào)。

第 1步 – USBSPYDER08板卡裝配
　　USBSPYDER08工具最基本的部件現(xiàn)已組裝到產(chǎn)品中，因此您可以將它用作帶套接微控制器的獨(dú)立工具。如果現(xiàn)在需要使用另外一個(gè)封裝類型或獨(dú)立的目標(biāo)板卡，它也同樣支持。通過(guò)在標(biāo)有R2的釘座旁的空間里新增一個(gè)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(gè)目標(biāo)板卡。最終的結(jié)果是USBSPYDER08 Discover Kit 變成了BDM  POD。

第2步 – 調(diào)試器安裝
　　CodeWarrior® Development Studio for Freescale HC(S)08/RS08 v5.1在其特殊版中已經(jīng)提供了FOC，F(xiàn)OC的副本在USBSPYDER08 CD上。有關(guān)該工具功能的更多信息，請(qǐng)?jiān)L問(wèn)：www.freescale.com/codewarrior 。如果沒(méi)有許可證密鑰，該產(chǎn)品將以受限制的演示模式運(yùn)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(lián)系飛思卡爾申請(qǐng)無(wú)限制使用時(shí)間的免費(fèi)許可證密鑰，代碼容量可以增加到16KB。
　　• 聯(lián)系飛思卡爾申請(qǐng)30天免費(fèi)許可證密鑰，在此期間可以不受任何限制地運(yùn)行編譯器。

[法律提示：發(fā)布前要確認(rèn)許可信息。]

第 3步 –驅(qū)動(dòng)
　　一旦板卡做好了開(kāi)發(fā)準(zhǔn)備，且CodeWarrior安裝完畢，下一步就是讓USBSPYDER08與調(diào)試器進(jìn)行通信。用隨附的CD盤安裝完驅(qū)動(dòng)后，工具就首次連接到PC，Windows會(huì)識(shí)別到有新的USB設(shè)備，“Windows New Hardware Wizard”（“Windows新硬件向?qū)А保?duì)話框?qū)⒋蜷_(kāi)，系統(tǒng)會(huì)請(qǐng)求所需驅(qū)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(xiàng)，就是這么簡(jiǎn)單！

第 4步 –準(zhǔn)備啟動(dòng)發(fā)現(xiàn)功能
　　必須指出的是，USBSPYDER08使用目標(biāo)MCU而非模擬器來(lái)執(zhí)行線內(nèi)執(zhí)行，因此微控制器的外圍設(shè)備如定時(shí)器、交流直流轉(zhuǎn)換器和串行通信模塊等都不是由軟件或外部設(shè)備重建的。

　　要用CodeWarrior工具為USBSPYDER08 支持的任意一款設(shè)備創(chuàng)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(dòng)對(duì)話框中點(diǎn)擊“Create New Project”（“創(chuàng)建新工程”）。這時(shí)會(huì)出現(xiàn)一個(gè)對(duì)話框，提示您從下拉菜單上選擇目標(biāo)設(shè)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(méi)有需要添加的文件，并且您也不想使用設(shè)備初始化工具，那么點(diǎn)擊“Finish”（ “完成”）即可。CodeWarrior將會(huì)創(chuàng)建該工程，為代碼設(shè)置框架，并且包含具有所有寄存器定義的頁(yè)眉文件。一旦您寫好代碼，準(zhǔn)備開(kāi)始調(diào)試時(shí)，先創(chuàng)建文件然后進(jìn)行編譯?，F(xiàn)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(jìn)入調(diào)試會(huì)話時(shí)，會(huì)出現(xiàn)一個(gè)“MCU Configuration” （“MCU 配置”）對(duì)話框，提示您選擇連接您PC的調(diào)試硬件。一定要選擇 “USBSPYDER08” 連接類型。這時(shí)，CodeWarrior已經(jīng)被擦除并重新編輯了內(nèi)存，如果選定的MCU包含振蕩器，那么它要梳整振蕩器。

　　這時(shí)，您就擁有調(diào)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(biāo)微控制器的調(diào)試外圍設(shè)備的優(yōu)勢(shì)。圖5顯示了CodeWarrior 窗口，該窗口包括： [法律提示：在發(fā)布前請(qǐng)用現(xiàn)有的數(shù)據(jù)對(duì)信息進(jìn)行確認(rèn)，同時(shí)要確保所有功能都是該產(chǎn)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(chuàng)建的內(nèi)容
　　• 寄存器窗口，可以看到CPU寄存器
　　• 內(nèi)存窗口，你可以觀察任一位置或?qū)⒆止?jié)更改為另外一個(gè)值
　　• 具有數(shù)據(jù)、程序和命令的其他窗口

　　數(shù)據(jù)格式和數(shù)據(jù)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)行更改。進(jìn)入“File > Save Configuration”（ “文件 >保存配置”），保存優(yōu)選設(shè)置。不熟悉CodeWarrior工具套件的工程師應(yīng)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(xí)調(diào)試環(huán)境知識(shí)時(shí)，AN3335（ HCS08后臺(tái)調(diào)試模式簡(jiǎn)介）和AN2616（ 用C啟動(dòng)HCS08和CodeWarrior）都是不錯(cuò)的學(xué)習(xí)資料。

　　與MCU相鄰的釘座可以連接一個(gè)觀察儀，實(shí)時(shí)監(jiān)控調(diào)試器的針腳輸出狀況。

小結(jié)
　　USBSPYDER08 Discovery Kit 是一個(gè)非常靈活的工具，能夠滿足低預(yù)算開(kāi)發(fā)要求。它支持飛思卡爾的8針腳S08設(shè)備，能夠用片外目標(biāo)選項(xiàng)擴(kuò)展針腳計(jì)數(shù)。CodeWarrior 工具的功能非常強(qiáng)大。當(dāng)與CodeWarrior 工具套件（如 IDE、 編譯器、調(diào)試器、編輯器、連接器、匯編程序和運(yùn)行控制設(shè)備）接合使用時(shí)，飛思卡爾為大眾和發(fā)燒友市場(chǎng)提供了構(gòu)建平臺(tái)和應(yīng)用所必需的關(guān)鍵工具。

祝開(kāi)發(fā)工作順利！
Inga

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AN3335 - Introduction to HCS08 Background Debug Mode
AN2616 - Getting Started with HCS08 and CodeWarrior Using C

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RS08 Peripheral Module Quick Reference - A Compilation of Demonstration Software for RS08 Modules 

　
圖 1 –內(nèi)核發(fā)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