CodeWarrior for S12(X) 在全芯片仿真下使用调试器与模拟芯片通讯

短命女 2022-06-06 03:06 733阅读 0赞

嗯。众所周知，最近我在研究CodeWarrior的调试器HIWAVE，发现了很多有意思的特性。  
这次就总结下调试器提供的Terminal控件，以及怎么使用它与Full Chip Simulation模式下模拟出来的芯片进行通讯/交互。

作者注：作者博客([http://blog.csdn.net/lin\_strong][http_blog.csdn.net_lin_strong])，转载请保留此条。请勿用于商业用途。

# Terminal控件 #

先简单介绍下Terminal控件。

## 界面及菜单 ##

Ternimal(终端)是HIWAVE调试器提供的一个用于模拟输入输出的控件，或者说是用于重定向输入输出的可能更准确点。

通过 菜单栏**Component**\->**Open**\->**Terminal** 来打开它。

![Terminal界面][Terminal]  
图 1.Terminal界面

在其上点鼠标右键弹出上下文菜单：

![Terminal上下文菜单][Terminal 1]  
图 2.Terminal上下文菜单

## 重定向配置 ##

其他先不讲，先点击Configure Connections这个选项配置连接。

![Configure Terminal Connections界面][Configure Terminal Connections]  
图 3.Configure Terminal Connections界面

默认的是Virtual SCI这个配置，可以点开下拉框选择其他配置，或者自己定制。  
而底下那个列表框是什么意思呢？ 里头显示的是当前的重定向配置。

像图中 Input File –> Virtual SCI的意思就是输入文件会被重定向到 虚拟SCI端口。再直白点就是，如果我打开了一个输入文件，那它其中的内容就会被不断发送到虚拟SCI中去直到文件结束。上下文菜单中的Input File和Output File就是干这个用的。

所以这个配置的作用就是，把键盘的输入以及输入文件的输入都发送到虚拟SCI端口去，而虚拟SCI的输入则会发送到终端的界面 以及 输出文件(如果打开了的话)中。

除了这三个外还可以使用电脑上的串行端口(Serial Port)。

于是就可以组合来做各种各样的事情了，比如我可以把键盘输入重定向到界面以及输出文件中去，这样就把Ternimal用成了个简易的文本编辑器了，当然这个文本编辑器的功能很受限，只能不断往后输入，不能撤销，不能回车，不能一大堆事情。

## 通过数据流控制 ##

Ternimal还提供了一个特性，可以使用来自虚拟SCI口或串口的数据流来打开/关闭文件，注意，来自键盘或文件的数据流是不能使用这一特性的，并且这特性只在有包含输入文件或输出文件的链接时有用。

表一是控制命令对应的逃逸字符串序列以及其对应的功能。其中，filename是由一个控制字符(如 CR)结尾并且有效的文件名。ESC是ESC字符(对应ASCII码27(十进制))。

表 1.终端文件控制命令

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th align="left">逃逸字符串序列</th> 
   <th align="left">功能</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td align="left">ESC “h” “1”</td> 
   <td align="left">关闭输出文件。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">ESC “h” “2” filename</td> 
   <td align="left">打开输出文件。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">ESC “h” “3” filename</td> 
   <td align="left">打开输出文件并阻止到终端界面的输出。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">ESC “h” “4”</td> 
   <td align="left">关闭输入文件。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">ESC “h” “5” filename</td> 
   <td align="left">打开输入文件。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">ESC “h” “6” filename</td> 
   <td align="left">附加到现存的输出文件.</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">ESC “h” “7” filename</td> 
   <td align="left">附加到现存的输出文件并阻止到终端界面的输出.</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

所以待会你在terminal.c 文件中看到TERM\_Direct这个函数的时候再对照一下这个表，就会焕然大悟了。

# 虚拟SCI #

好了，讲完了terminal，接下来就要说这个虚拟SCI的事了。我们与仿真芯片的通讯方式本质上就是通过Terminal控件与仿真芯片提供的虚拟SCI模块进行通讯。

## 上位机配置 ##

使用虚拟SCI时，Terminal会访问全芯片仿真的对象池的**Sci0**对象(默认配置下)。按照手册的说法：

> 为了终端控件能以默认配置工作，目标必须提供一个名为**Sci0**的对象。如果找不到Sci0对象，则无法进行通讯。……只有一些特定的全芯片仿真直接提供了**Sci0**这个对象，对于没有提供的那些，需要用户自己定义**Sci0**对象并装载指定的寄存器名。

你可以通过Inspect控件来查看你当前这个设备有没有Sci0这个对象。另外还可以修改配置来访问非Sci0的对象。具体细节就不多说了，反正对于我用的MC9S12XEP100来说，它是有定义Sci0这个对象的。所以直接用默认配置就好了。

## 下位机配置 ##

那么Sci0到底是个什么东西呢？ 通过翻阅手册和学习示例代码发现：其实就是全芯片仿真中的SCI0。

全芯片仿真 提供了对SCI模块的模拟。并提供了非映射寄存器SCIInput/SCIInputH 和SerialInput来发送字符到SCI模块，非映射寄存器SCIOutput/SCIOutputH 和SerialOutput 来保存SCI模块发来的字符。

以下是其模拟的SCI寄存器

表 2.模拟的SCI寄存器  
![模拟的SCI寄存器][SCI]

表 3. 没有映射到内存的SCI寄存器

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th align="left">寄存器</th> 
   <th align="left">描述</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td align="left">SCIInput</td> 
   <td align="left">发送一个字符到SCI。从SCI接收到的值可以通过读取SCDR来获得。第9位是从SCIInputH寄存器获得的。读SCIInput没有任何意义。<br>bit 7-0 发送到SCI。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">SCIInputH</td> 
   <td align="left">发送一个字符到SCI，包含与SCIInput相关的第9个bit。必须在写SCIInput寄存器之前写它。读SCIInputH 没有任何意义。<br>bit 0(第9bit)发送到SCI。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">SCIOutput</td> 
   <td align="left">接收一个来自SCI的字符。对SCDR的写访问会使SCIOutput收到值。第9位会写入SCIInputH寄存器。写SCIOutput没有任何意义。<br>SCI发送来的bit 7-0。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">SCIOutputH</td> 
   <td align="left">接收一个来自SCI的字符。包含与SCIOutput 相关的第9个bit。写SCIOutputH没有任何意义。<br>SCI发送来的bit 9。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">SerialInput</td> 
   <td align="left">SCIInput寄存器的别名。SerialInput将SCI连接到terminal。不支持第9位。读SerialInput 没有任何意义。<br>从terminal窗口发送到SCI的数据的第7-0 bit。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">SerialOutput</td> 
   <td align="left">SCIOutput寄存器的别名。SCIOutput将SCI连接到terminal。不支持第9位。写SCIOutput没有任何意义。<br>从SCI发送到terminal窗口的数据的第7-0 bit。</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

这样就知道图3中virtual SCI组合框中的Sci0.SerialOutput和Sci0.SerialInput是什么了吧。

但这是从HIWAVE的角度来看的。我们在下位机编程的时候要怎么做呢？

手册上也没有说的很清楚，还好，CodeWarrior给了示例的代码，可以在

*安装目录\\ (CodeWarrior\_Examples)\\HCS12X\\HCS12X\_C\_Calc*

或者

*安装目录\\ (CodeWarrior\_Examples)\\HC12\\HC12 SIMULATOR\\HC12 C\_Calc*

里找到。

观察示例代码发现，CodeWarrior提供了terminal.h、termio.h、inout.h等来提供各种等级的通信操作。  
在termio12.c中观测到，虽然它定义了一个数据结构：

typedef struct {
        unsigned char SCxBDH;
        unsigned char SCxBDL;
        unsigned char SCxCR1;
        unsigned char SCxCR2;
        unsigned char SCxSR1;
        unsigned char SCxSR2;
        unsigned char SCxDRH;
        unsigned char SCxDRL;
    } SCIStruct;
    
    /* terminal.wnd */
    #define SCI_ADDR 0x00c8
    #define  SCI (*((SCIStruct*)(SCI_ADDR)))

还通过指针的方式来访问特定的地址，看着很高端，实际上这地址就是SCI0的那几个寄存器，其实最底层的通信就和直接操作SCI0没啥区别(当然，他还提供了读取整数等一些对数据流的封装)。

那还剩一个问题，示例代码是使用同步查询标志位的方式来发送接收的，那能不能使用中断呢？  
亲测可以使用。使用我自己封装的(使用中断的)SCI模块[http://blog.csdn.net/lin\_strong/article/details/73521774][http_blog.csdn.net_lin_strong_article_details_73521774]，能够在SCI0上和terminal正常通信。

所以绕了这么大一圈，其实结论就是

# 总结 #

如果你想在全芯片仿真中和terminal控件通信，那就直接正常使用SCI0就行。SCI0发出的字符会显示在终端上，而你在terminal界面上输入的字符会被发送到SCI0。

对，就是这么简单。。

# 参考文献 #

\[1\] Freescale semiconductor. S12(X) Debugger Manual . 2010.

[http_blog.csdn.net_lin_strong]: http://blog.csdn.net/lin_strong
[Terminal]: /images/20220606/150d6e71d5cf485f9ed8f9b751b83ecd.png
[Terminal 1]: /images/20220606/4ee6294974634093adbc6c5f3223802c.png
[Configure Terminal Connections]: /images/20220606/1ef0c77b659a492db6556c9cfe24aef9.png
[SCI]: /images/20220606/7650a4d711ae4732979845c87d5148b6.png
[http_blog.csdn.net_lin_strong_article_details_73521774]: http://blog.csdn.net/lin_strong/article/details/73521774