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ColdFire MCF52234开发板的设计与实现

作　者: 崔亮亮
导　师: 李晶皎
学　校: 东北大学
专　业: 电路与系统
关键词: ColdFire MCF52234 开发板驱动
分类号: TP368.12
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 45次
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内容摘要

ColdFire是Freescale公司在68K的基础上推出的32位微控制器。以高性价比,高集成度,高稳定性著称的ColdFire在工业控制领域占据着主导地位。然而,ColdFire系列微控制器在国内未被大规模使用,相关开发资料却比较少。在这种背景下,研究基于ColdFire32位微控制器的开发板是很有实际意义的。本设计采用ColdFire MCF52234作为主控芯片,设计了一款集成度高、安全稳定的通用型开发板。根据MCF52234特有的FEC和EPHY模块,设计了以太网接口。同时还设计了RS-232C接口、BDM接口、AD、复位、键盘、LED灯以及扩展接口等。该系统扩展性强,可以方便地进行后续开发增加用户所需功能。编写了部分接口的驱动程序,进行了测试,帮助读者更好的理解,具有一定的实用价值。本文分别从硬件和软件两方面对开发板进行了研究。硬件方面研究主要包括MCF52234微控制器原理和架构的介绍；UART的结构、工作模式、收发原理；FEC和EPHY的以太网实现原理等。利用Altium Designer 6.9进行原理图、PCB的设计,并进行了焊接和测试；软件方面则在CodeWarrior 6.4开发平台上编写了串口、以太网接口、键盘、LED的驱动程序,详细介绍了设计过程,并给出测试结果。测试表明,开发板可以实现基本的串口通信,以太网的连接,键盘的输入等基本功能,具有高性价比、很好的稳定性和可靠性,具有广泛的应用前景。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第1章绪论  9-15
  1.1 研究背景  9
  1.2 国内外现状  9-11
  1.3 研究意义  11-12
  1.4 本文内容和整体结构  12-15
    1.4.1 本文工作  12
    1.4.2 论文结构  12-15
第2章相关背景知识介绍  15-31
  2.1 MCF5223x系统结构分析  15-16
  2.2 MCF52234系统结构分析  16-20
  2.3 通用异步收发器简介  20-22
  2.4 快速以太网控制器FEC简介  22-25
  2.5 以太网物理层收发器EPHY简介  25-31
第3章 MCF52234开发板的总体设计  31-35
  3.1 系统硬件需求分析  31-33
  3.2 系统软件驱动模块分析  33-35
第4章 MCF52234开发板的详细设计  35-51
  4.1 单元电路原理图设计  35-44
    4.1.1 电源电路  35-36
    4.1.2 晶振电路  36-37
    4.1.3 复位电路  37-38
    4.1.4 RS-232C接口电路  38-39
    4.1.5 BDM接口电路  39-40
    4.1.6 以太网通信  40-41
    4.1.7 AD测试模块  41-42
    4.1.8 按键输入模块  42-43
    4.1.9 LED模块  43-44
    4.1.10 与扩展板接口  44
  4.2 PCB设计  44-51
    4.2.1 开发板PCB层数选择  44-45
    4.2.2 开发板PCB布局  45-47
    4.2.3 开发板PCB布线  47-49
    4.2.4 PCB板制作结果  49-51
第5章驱动程序的设计和调试  51-67
  5.1 调试环境、方法和工具  51
  5.2 串口驱动的实现和调试  51-56
    5.2.1 串口驱动的实现  51-55
    5.2.2 串口驱动的调试  55-56
  5.3 以太网接口驱动的实现和调试  56-62
    5.3.1 以太网接口驱动的实现  56-61
    5.3.2 以太网接口驱动的调试  61-62
  5.4 键盘驱动的实现和调试  62-64
    5.4.1 键盘驱动的实现  62-63
    5.4.2 键盘驱动的调试  63-64
  5.5 LED驱动的实现和调试  64-67
    5.5.1 LED驱动的实现  64
    5.5.2 LED驱动的调试  64-67
第6章总结与展望  67-69
参考文献  69-73
致谢  73

ColdFire MCF52234开发板的设计与实现

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