第十章 智能车的调试
10.1软件开发平台Codewarrior IDE的使用
大赛中采用Codewarrior 4.6 for HCS12作为推荐的程序编译软件"CodeWarrior forS12" 是面向以HC12或S12为CPU的单片机嵌入式应用开发的软件包。包括集成开发环境IDE、处理器专家库、全芯片仿真、可视化参数显示工具、项目工程管理器、C交叉编译器、汇编器、链接器以及调试器。在Codewarrior软件中可以使用汇编语言或C语言，以及两种语言的混合编程。
10.1.1利用监控程序下载用户程序
监控程序(Monitor)的主要功能是对应用系统硬件及底层软件进行调试，也称为Debug程序，是最基本的调试工具。MC9S12DG128的Flash有128K，RAM有8K，而监控程序源代码占用不到3K FLASH，占用23字节RAM。这对用户程序的空间影响并不大。异步串行口是要用来做与PC通讯服务的，监控程序可以用，应用程序当然也可以使用。
10.1.2利用“BDM for S12(TBDML)”调试程序
当用户在监控程序的帮助下，熟悉了S12单片机的性能和结构，并能初步开始软硬件的设计后，就可以脱离监控程序了，尤其是对于一个完整的项目，就更要直接对硬件进行调试而脱离监控程序。S12 系列单片机采用BDM(Background Debug Mode，背景调试模式)调试方式。在BDM 模式下主要可以实现3方面的功能：
1） 应用程序的下载与在线更新
2） 单片机内部资源的配置与修复
3） 应用程序的动态调试
10.2串口与计算机的通信
在智能车的调试过程中，要对智能车走过一圈后的一些数据通过串口发送到计算机，并对其进行处理分 析。如智能车在各个时刻的转角PWM值、电机测速反馈值、电机控制输出的PWM值以及路面曲径值等等，都保存在外部FLASH里，通过串口就可以方便地发送到计算机里。
串口通讯使用的软件是Commix混合串口调试工具。此软件界面友好，操作简单。其主要特点如下：
1、能根据设备的通讯协议，方便地生成多种冗余校验如Modbus，并加上结束符，适用于大多数串口通讯的工业设备；
2、能够混合输入16进制数、10进制数、ASCII字符，这种功能通过转义符“\”实现；
3、支持串口1~255，支持各种虚拟串口，可以自定义任意通讯参数组合，随时改变参数而不用关闭串口，支持不常用的波特率等；
4、可以测出设备的响应间隔；
5、通讯数据可保存到Rtf文件，参数设置可保存到Reg文件。
10.3辅助调试软件
计算机接收到单片机发送回来的数据后，要对其进行分析。我们选择了MATLAB作为数据分析的工具。MATLAB是一个功能强大的数学分析工具。其主要特点如下：
1）语言简洁紧凑，使用方便灵活，库函数极其丰富。
2）运算符丰富。
3）MATLAB既具有结构化的控制语句（如for循环，while循环，break语句和if语句），又有面向对象编程的特性。
4）程序限制不严格，程序设计自由度大。例如，在MATLAB里，用户无需对矩阵预定义就可使用。
5）程序的可移植性很好，基本上不做修改就可以在各种型号的计算机和操作系统上运行。
6）MATLAB的图形功能强大。在FORTRAN和C语言里，绘图都很不容易，但在MATLAB里，数据的可视化非常简单。MATLAB还具有较强的编辑图形界面的能力。
图10.1是用MATLAB分析数据后画出来的图像，能反映路面的状况。图中测速反馈值反映在曲率比较平缓时速度明显增大，此时车子处在直线行驶状态，舵机转角的PWM几乎处在中间；在曲率较大并明显变化的线段上，车速明显下降，舵机也向左（或向右）转较大角度，可以看到图中曲率变化很徒的那段路线是处在S线上。因此通过上面的图像我们可以明显看出车子行驶的状态，并对不是很理想的状态进行分析，对车模作进一步改进。
图10.1 MATLAB数据分析图
