基于32位微控制器MC68HC376的开发设计和应用

为了避免复位时MCU与外部读写器件冲突，引入DS和R/W为门控信号。这里，将SIM模块构造两个通用的并行I/O口，将DB8和DB9在复位时强制为低；而片选脚分别作为片选或者输出口，所以DB[0～7保持默认状态；因系统采用晶振作为外部参考频率源，所以MODCLK脚也应保持默认状态。

2.3.1 系统时钟的获得

本系统采用晶振作为外部参考频率源，电路和普通晶振电路一样。但要注意确保MODCLK脚在复位时为高，否则系统会出错。

本系统采用Motorola公司推荐的4.194MHz晶振频率，同时通过写时钟合成控制寄存器SYNCR中的相关位来获得一定的系统时钟。系统时钟频率与SYNCR的W位、X位和Y[0～5]区的值有关：Fsys=Fref×[4(Y+1) ×2 (2W+X)]/128

当写入W=1，X=0，Y=100111时，Fsys=5Fref=20.97MHz。（注意：不要超过MC68HC376系统频率的最大允许值20.97MHz）。

2.3.2 外部滤波电路

由于采用外部参考频率源，所以需要在XFC脚上接入滤波电路。应尽可能降低XFC脚的泄露电流，以提高时钟的稳定性和内部锁相环的性能。滤波电路如图3所示。

2.4 输入输出通道

系统输入输出通道包括模块量输入、开关量输入、键盘输入、液晶显示、控制量逻辑输出等部分。为了减小干扰，开关量输入采取光电隔离方式。运用MC68HC376的CTM4模块测量频率，由QADC模块实现队列式的模数转换功能。

2.4.1 应用CTM4进行频率测量

Motorola公司的CTM4模块包括总线接口单元BIUSM、计数器分频子模块CPSM、1个16位自由计数器FCSM、2个16位可自动得装载计数器MCSM、4个动作单元DASM、4个脉宽调节子模块PWMSM。

CPSM通过对系统时钟分频向CTM4各个模块提供6种不同的计数时钟PCLK1～PCLK6。在运行CTM4各个单元之前，应先设置并启动CPSM。注意，CPSM的构造值关系到实际测频和测周结果的计算。

在实际测量中，为了提高测量精度，对于较高的频率采用计数测频法，外部信号经过滤波、过零比较后同时接入MC68HC376的CTM2C脚和CTD3脚，由软件选择判断实际采用的方式。测频子程序包括测频部分（流程如图4）和计数测频部分（流程如图5）。

（1）通过测周间接测频

当待测频率不高时，采用测周测频方法。DASM单元的特点在于不需要软件的干预而自动高速、精确地捕捉CTD3脚上两个连续的上（下）跳沿，两次捕捉的时间差即为待测信号的周期。

（2）通过计数器直接测频

当待测频率较高时，采用直接测频方式。用CMSM2作定时器，利用FCSM12对CTM2C引脚的方波信号进行计数。

（3）应用CTM4测频的几个实际问题

应用CTM4测频的程序结构并不复杂，但有几个实际问题值得注意：