USBSPYDER08—面向大眾市場的新一代軟件工具

　　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、工業(yè)、網(wǎng)絡(luò)和無線市場設(shè)計和生產(chǎn)嵌入式半導(dǎo)體產(chǎn)品。過去幾年來，我們越來越多地把重點放在為大眾市場提供工具上。最近還增加了電子商務(wù)網(wǎng)站、贈送樣品、免費的編譯器和調(diào)試器、以及經(jīng)濟(jì)高效的硬件工具，現(xiàn)在設(shè)計人員可以輕松獲得飛思卡爾的微控制器系列。USBSPYDER08是飛思卡爾和SofTec Microsystems公司合作的成果，2007年由SofTec推出的最新工具，單價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，幫助用戶啟動設(shè)計的承諾。

　　飛思卡爾在1980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。1990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)用戶。2000年初，繼HCS08 8位內(nèi)核以后，飛思卡爾又進(jìn)一步推出HCS12 16位內(nèi)核。16位內(nèi)核具有后臺調(diào)試模塊(BDM)的重要功能，從而使這些MCU的開發(fā)變得更為簡單。

　　8位HCS08和最新推出的RS08微控制器內(nèi)置一個單線后臺調(diào)試接口，支持片上非易失性內(nèi)存編程和復(fù)雜的非入侵調(diào)試功能。正是該模塊實現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)高效、使用方便的開發(fā)工具。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。飛思卡爾的內(nèi)核產(chǎn)品發(fā)展圖如圖1所示。

　　2005年， freegeeks.net在HCS12 微控制器社區(qū)提供一個名為TBDML的開放式源代碼工具。現(xiàn)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：

　　·支持CS08的開放源BDM(OSBDM)，詳細(xì)信息見飛思卡爾論壇http://www.freescale.net/forums；

　　·支持 MC9S08QG、MC9S08QD 和MC9RS08KA 8位微控制器的USBSPYDER08開發(fā)工具。

　　OSBDM 和 USBSPYDER08的功用基本相同，主要用來連接開發(fā)環(huán)境(基于Windows PC)和目標(biāo)MCU，如圖2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，供愛好者們使用。

　　USBSPYDER08是一款新型的USB到BDM的硬件開發(fā)工具，用于飛思卡爾的MC9S08QG、MC9S08QD和MC9RS08KA 8位MCU。如果您不熟悉BDM，它就是最近剛剛推出的8位和16位MCU上使用的飛思卡爾版本ICD、debugWIRE或JTAG。

　　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BDM接口，如圖3所示。如需了解這些調(diào)試模塊的更多信息及使用方法，請參見HCS08 或RS08產(chǎn)品介紹的開發(fā)工具章節(jié)。

　　連接USBSPYDER08時，要使用低速USB接口和采用 USB Memory Stick閃存。

　　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。加上屢獲殊榮的CodeWarrior軟件開發(fā)工具，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。全速率程序執(zhí)行功能允許開發(fā)人員實時執(zhí)行硬件和軟件測試。該工具的總線速度高達(dá)10MHz，支持3.3V的MCU 操作范圍。

　　USBSPYDER08 的工作原理

　　借助HCS08 和RS08 的后臺調(diào)試控制器(BDC)模塊，USBSPYDER08提供了一個快速、簡便的進(jìn)行片上閃存和任何其他內(nèi)存編程的途徑。它是用于開發(fā)的主要調(diào)試接口，允許對內(nèi)存數(shù)據(jù)和傳統(tǒng)的調(diào)試功能(如修改斷點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(最多100毫安)。由于這些工具都依賴USB接口，所以USBSPYDER08工具采用的核心是飛思卡爾的MC908JB16 MCU。該MCU內(nèi)置一個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，需要12V電壓進(jìn)行編程。 MC908JB16 MCU能夠識別目標(biāo)，用直流-直流轉(zhuǎn)換器芯片支持12V的信號。USBSPYDER08電路框圖如圖4所示。

　　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，因此可以用作帶套接微控制器的獨立工具。它也同樣支持另外一個封裝類型或獨立的目標(biāo)板卡，結(jié)果是USBSPYDER08 Discover Kit開發(fā)套件 變成了BDM的另一個接口。

　　第2步— 調(diào)試器安裝

　　CodeWarrior工具(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，請訪問：www.freescale.com/codewarrior 。

　　第 3步—驅(qū)動

　　一旦板卡做好了開發(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)動程序后，工具就首次連接到PC，Windows會識別到有新的USB設(shè)備，“Windows New Hardware Wizard”(Windows新硬件向?qū)?對話框?qū)⒋蜷_，系統(tǒng)會請求所需驅(qū)動。要完成安裝流程，開發(fā)人員必須選擇“自動安裝”選項。

　　第 4步—準(zhǔn)備啟動發(fā)現(xiàn)功能

　　必須指出的是，USBSPYDER08使用目標(biāo)MCU而非模擬器來實施在線執(zhí)行，因此微控制器的外圍設(shè)備如定時器、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。

　　使用CodeWarrior工具為USBSPYDER08 支持的任意一款設(shè)備創(chuàng)建新項目，首先要從CodeWarrior工具入手。從主菜單中選擇“File > New Project…”( 文件> 新項目…)或者在啟動對話框中點擊“Create New Project”(創(chuàng)建新工程)。按對話框提供的步驟即可進(jìn)入項目調(diào)試。

　　第一次進(jìn)入調(diào)試會話時，會出現(xiàn)一個“MCU Configuration” (MCU 配置)對話框，提示您選擇連接PC的調(diào)試硬件。一定要選擇 “USBSPYDER08” 連接類型。這時，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，則還要調(diào)整振蕩器。

　　這時，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，如通過斷點、觀察點或跟蹤緩沖器進(jìn)行流量分析。所有這些功能在實施時都利用了目標(biāo)微控制器的調(diào)試外圍設(shè)備的優(yōu)勢。CodeWarrior 窗口包括：

　　·源代碼窗口，顯示代碼；

　　·組裝窗口，編譯器為源代碼創(chuàng)建的內(nèi)容；

　　·寄存器窗口，看到CPU寄存器；

　　·內(nèi)存窗口，觀察任一位置或?qū)⒆止?jié)更改為另外一個值；

　　·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)刷新速率可以通過右擊窗口并更改格式或模式的方法進(jìn)行。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)先花點時間熟悉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)境知識時，應(yīng)用指南AN3335( HCS08后臺調(diào)試模式簡介)和AN2616(用C啟動HCS08和CodeWarrior)都是不錯的學(xué)習(xí)資料。

　　結(jié)語

　　USB SPYDER08 Discovery Kit 是一個靈活的工具，能夠滿足低預(yù)算開發(fā)要求。它支持飛思卡爾的8引腳S08設(shè)備，能夠用片外目標(biāo)選項擴(kuò)展針腳計數(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、匯編程序和運行控制設(shè)備)一起使用時，飛思卡爾為大眾市場提供了構(gòu)建平臺和應(yīng)用所必需的關(guān)鍵工具。