Freescale HCS12系列MCU的通用编程器设计

摘要：为了实现飞思卡尔公司HCS12系列MCU的在线编程，通过软件架构和可移植性的方法设计了一个通用编程器。通过早期做的很多HCS12系列MCU芯片的编程实验，获得了它们的共性和差异性，通过软件设计的方法实现了对HCS12微控制器的在线编程，并侧重于研究编程器的通用性和高速下载特性。编程器具有通用性和使用便捷性。
关键词：BDM；HCS12；编程器；通用性；Flash擦除；Flash写入

引言
随着Flash技术在微处理器上的广泛应用，单片机在开发和应用手段上有了革命性的变化，从传统的仿真器(ICE)到目前流行的JTAG等。设计人员仍然在不断地寻找一种移植性更高、更易操作、费用更低的开发手段。随着微处理器制造工艺的提高，一些高端微处理器(如CPU12／16／32、PowerPC、ColdFire等)内部已经包含了用于调试的微代码，都可以通过BDM等进行调试。由于这种方法省去了仿真器，因此避免了高频操作、交直流电的不匹配等问题，而且随着BDM标准的不断规范和普及，用BDM调试模式进行嵌入式开发已经成为首选。
Freescale公司HCS12系列MCU通用编程器是支持Freescale公司MC9S12系列、MC9S12X系列单片机的BDM调试工具，它可以用于对Freescale公司所有16位MCU的写入和擦除操作。

1 编程器概述
Freescale公司16位MCU通用编程器是用于Freescale公司16位MCU的BDM调试工具，编程器采用MC68HC908JB8为主控芯片，与目标板以BDM方式进行通信，与PC方则采用USB接口通信，由USB提供电源。编程器系统框图如图1所示。编程器的主要功能是实现对目标芯片Flash的擦除和写入。

编程器采用M68HC908JB8为主控芯片。与PC方通过USB进行通信，与目标板则通过BDM驱动模块以BDM方式进行通信，系统由USB提供电源。

2 系统软件设计
软件系统的设计主要包括：通信程序接口设计、PC方用户程序设计、MCU方擦写程序设计。系统在对目标芯片Flash进行擦除和写入操作时，首先由PC方程序获取用户操作指令，然后调用相应的MCU方擦写程序。通过通信程序接口将需要执行的擦除或写入程序写入目标芯片的RAM区，最后在PC方程序的控制下转向擦写程序所在RAM区的地址执行程序以完成对应操作。
编程器使用USB方式与目标板进行通信。PC方的用户程序与底层MCU方程序进行通信时，通信程序使用Freescale公司提供的相应动态链接库来实现。
BDM通信程序动态链接库主要包含的函数如表1所列。具体实现时只需要直接在PC方用户程序中调用动态链接库的函数即可。