HCS08 ８ビットマイコン学習ボード組立キット
取扱説明書

浜永電子サービス
2008/4TN001-10

HCS08 ８ビットマイコン学習ボード組立キット

１．

取扱説明書

概要
HCS08 マイコン学習ボード組立キットはフリースケール社製 MC9S08QG8 マイコンにシリアルモニターを組み込み、パソコンと RS232C ケーブルで通信しながらマイコンを動作させます。
マイコンを学ぶためのソフトウェア、ハードウェアすべてを揃えた入門者向けの学習ボードの組み立てキットです。 HCS08 マイコンのトレーニング用および HCS08 マイコン評価用としても使用できる充分な機能を持っています。
本学習ボードには、入力用に、押しボタンスイッチ３個、出力用に、ＬＥＤ８個、ブザー１個を搭載しています。 また、学習ボードとパソコン間でシリアル通信をするための RS232C ｰ TTL 変換回路も搭載しています。
本学習ボードで動かすプログラムを作るのには、HCS08 マイコン用の開発環境（アセンブラ、コンパイラ、リンカ、エディタ）が必要ですが、フリースケール・セミコンダクタ社から無償で配布されている「CodeWarrior5.1」使用することで、手軽に HCS08 マイコンのプログラムを開発することが出来ます。

また、作ったプログラムを学習ボードに書き込む作業とプログラムをデバッグするには、BDM ツールや Cyclone 等の機器が必要ですが、本学習ボード組立キットの MC9S08QG8 マイコンにはシリアルモニター（SMON-H2.2）が書き込み済みで、このモニターが、高価な BDM ツール等を使用しなくても RS232C でパソコンとつなぐだけで、プログラムの書き込みや CodeWarrior のデバッガ機能（ブレークポイント、ステップ実行など）の利用が可能にしています。

組立キットの内容
・シリアル・モニタ・プログラム(SMON-H2.2)書き込み済みマイコン搭載
・RS232C-TTL 変換回路搭載
・小型・全電子部品添付・廉価
・評価用入出力デバイス搭載(SWx3,LEDx8,BUZZERx1)
・フリースケール・セミコンダクタ社開発ツール(CodeWarrior5.1)対応
・学習用参考資料 CD 添付
フリースケール社のホームページ（http：//www.freescale.co.jp/）からは、マイコン IC のドキュメントや開発ツールなど有用な情報がダウンロードできます。
添付の学習用参考資料 CD にはフリースケール社のホームページからダウンロードした、HC08 マイコン関連の資料が収容されています。
・MC9S08QG8J.pdf

MC9S08QG8 のユーザーズマニュアル

・CW08_V5_1.exe

CodeWarrior5.1 ダウンロードファイル.

・DEMO9S08QG8_guide.pdf

MC9S08QG8 評価と開発の手引

２．マイコン学習組立キットの構成
２．１ 構成学習ボード用部品

１式

学習ボード接続用部品

１式 (TC1-001 は付属しません)

学習用参考資料 CD

１枚

取扱説明書（本書）

１部(TC1-001 は付属しません)

図 2.1、図 2.2 に部品配置図を、図 2.3 回路図、表 2.1(TC1-001), 表 2.2(TC1-002)に部品表を示します。

図 2.１ 部品配置図(TC1-001)

図 2.2 部品配置図（TC1-002）

+3.3VJ3J4+3.3V
16U1 MC9S08QG83C19C60.1u

90.1u
4410

PTB1/TxD
PTB0/RxD

PTA111C70.1u

10612515+3.3V
R1010K

2V+

3C14C2+5V-

2C20.1uC90.1uC2-1114121310798

S1

C80.1u

6G

Vss

C1+

C50.1u

Vcc

115

Vdd

3U2
MAX3232

162
73
84
952 2
3 3
1 1
4 4toPC

P3 Dsub 9S

5 5
J2 P2+3.3V

PTA2+3.3V

R1110K

R9 1K

143Vx

2 2S2C30.1u

3 3

U3 TA48033S
211S3C40.1u

PTA0PTA4PTA3PTB2PTB3
PTB4PTB5
PTB6PTB71621213410798765887653

C1133u1 1
単3x2の場合

BZ11+3.3V

Vx+3.3V

BZ

J1 P1
2 22VxSD1209T3

R1 150

D1RED

R2 150

D2RED

U3 TA48033S
21O IN3 3
4 4GC100.1u

31C100.1u

R1210KBT1

4 4+3.3V

PTA5

J1 P1C1133u

1 1BT1単3ｘ3の場合

R3 150

D3RED

R4 150

D4RED

R5 150

D5RED

R6 150

D6RED

R7 150

D7RED

R8 150

D8RED

TC1-002の場合LEDの色と抵抗値が異なりますD1,D5 RED
D2,D6 YELLOW
D3,D7 GREEN
D4,D8 BLUE

図 2.2 学習ボード回路図（TC1-001,TC1-002）

R1,R5 150Ω
R2,R6 150Ω
R3,R7 51ΩR4,R8 0Ω( 1 )は組立キットに含まない部品

表２．１ 部品表(TC1-001)
回路番号

品名

定格メーカ

数量

備考

学習ボード用部品
U1

IC + IC ソケット

MC9S08QG8CPBEFreeScale

1SMON-H2.2 書込済

U2IC + IC ソケット

MAX3232CPE

MAXIM

1U3

ICTA48033S

東芝

(1)

D1発光ダイオード（赤）1D2発光ダイオード（赤）1D3発光ダイオード（赤）1D4発光ダイオード（赤）1D5発光ダイオード（赤）1D6発光ダイオード（赤）1D7発光ダイオード（赤）1D8発光ダイオード（赤）1

R1

抵抗 1/4W

RD25S 150Ω

東京電音

1茶緑茶金

R2

抵抗 1/4W

RD25S 150Ω

東京電音

1茶緑茶金

R3

抵抗 1/4W

RD25S 150Ω

東京電音

1茶緑茶金

R4

抵抗 1/4W

RD25S 150Ω

東京電音

1茶緑茶金

R5

抵抗 1/4W

RD25S 150Ω

東京電音

1茶緑茶金

R6

抵抗 1/4W

RD25S 150Ω

東京電音

1茶緑茶金

R7

抵抗 1/4W

RD25S 150Ω

東京電音

1茶緑茶金

R8

抵抗 1/4W

RD25S 150Ω

東京電音

1茶緑茶金

R9

抵抗 1/4W

RD25S 1kΩ

東京電音

1茶黒赤金

R10

抵抗 1/4W

RD25S 10kΩ

東京電音

1茶黒橙金

R11

抵抗 1/4W

RD25S 10kΩ

東京電音

1茶黒橙金

R12

抵抗 1/4W

RD25S 10kΩ

東京電音

1茶黒橙金

S1

PUSH SW 1P

B3F-1000

ｵﾑﾛﾝ

1S2PUSH SW 1P

B3F-1000

ｵﾑﾛﾝ

1S3PUSH SW 1P

B3F-1000

ｵﾑﾛﾝ

1

C1

セラミックコンデンサ

RDE132F104Z50

ﾑﾗﾀ

10.1uF

C2

セラミックコンデンサ

RDE132F104Z50

ﾑﾗﾀ

10.1uF

C3

セラミックコンデンサ

RDE132F104Z50

ﾑﾗﾀ

10.1uF

C4

セラミックコンデンサ

RDE132F104Z50

ﾑﾗﾀ

10.1uF

C5

セラミックコンデンサ

RDE132F104Z50

ﾑﾗﾀ

10.1uF

C6

セラミックコンデンサ

RDE132F104Z50

ﾑﾗﾀ

10.1uF

C7

セラミックコンデンサ

RDE132F104Z50

ﾑﾗﾀ

10.1uF

C8セラミックコンデンサ

RDE132F104Z50

ﾑﾗﾀ

10.1uF

C9セラミックコンデンサ

RDE132F104Z50

ﾑﾗﾀ

10.1uF

C10セラミックコンデンサ

RDE132F334Z50

ﾑﾗﾀ

(1)

0.33uF

未実装

C11電解コンデンサ

EFL-6R3E330MD05D 日ケミ

(1)

33uF

未実装

J1

ピンヘッダー(4Px1)

PS-4PE-S4T1-PN1

JAE

1

5P をカットJ2ピンヘッダー(5Px1)

PS-5PE-S4T1-PN1

JAE

1J3ピンヘッダー(10Px1)

PS-10PE-S4T1-PN1

JAE(1)

未実装

J4ピンヘッダー(10Px1)

PS-10PE-S4T1-PN1

JAE

(1)

未実装

BZ1

ブザー

SD1209T3-A1

TDK

1

BZ1

基板

TC1-001

HES1IN-OUT をジャンパーで短絡
IC は未実装

学習ボード接続用部品
P1

圧着コネクタ(4Px1)

PS-4SD-S4C2

JAE( 1 ) J1 用 5P をカット

P2圧着コネクタ(5Px1)

PS-5SD-S4C2JAE( 1 ) J2 用P3D-Sub コネクタ

DE-９S

JAE

( 1 ) to PC

BT1バッテリーBOX(1)

( 1 )は組立キットに含まない部品

表２．２ 部品表(TC1-002)
回路番号

品名

定格メーカ

数量

備考

学習ボード用部品
U1

IC + IC ソケット

MC9S08QG8CPBEFreeScale

1SMON-H2.2 書込済

U2IC + IC ソケット

MAX3232CPE

MAXIM

1U3ICTA48033S

東芝

(1)

D1発光ダイオード（赤）1D2発光ダイオード（黄）1D3発光ダイオード（緑）1D4発光ダイオード（青）1D5発光ダイオード（赤）1D6発光ダイオード（黄）1

D7発光ダイオード（緑）1D8発光ダイオード（青）1

R1

抵抗 1/4W

RD25S 150Ω

東京電音

1茶緑茶金

R2

抵抗 1/4W

RD25S 150Ω

東京電音

1茶緑茶金

R3

抵抗 1/4W

RD25S 51Ω

東京電音

1緑茶黒金

R4

抵抗 1/4W

0Ω

東京電音

(1)

ジャンパーで短絡

R5

抵抗 1/4W

RD25S 150Ω

東京電音

1茶緑茶金

R6

抵抗 1/4W

RD25S 150Ω

東京電音

1茶緑茶金

R7

抵抗 1/4W

RD25S 51Ω

東京電音

1緑茶黒金

R8

抵抗 1/4W

0Ω

東京電音

(1)

ジャンパーで短絡

R9

抵抗 1/4W

RD25S 1kΩ

東京電音

1茶黒赤金

R10

抵抗 1/4W

RD25S 10kΩ

東京電音

1茶黒橙金

R11

抵抗 1/4W

RD25S 10kΩ

東京電音

1茶黒橙金

R12

抵抗 1/4W

RD25S 10kΩ

東京電音

1茶黒橙金

S1

PUSH SW 1P

B3F-1000

ｵﾑﾛﾝ

1S2

PUSH SW 1P

B3F-1000

ｵﾑﾛﾝ

1

S3PUSH SW 1P

B3F-1000

ｵﾑﾛﾝ

1

C1

セラミックコンデンサ

RDE132F104Z50

ﾑﾗﾀ

10.1uF

C2

セラミックコンデンサ

RDE132F104Z50

ﾑﾗﾀ

10.1uF

C3

セラミックコンデンサ

RDE132F104Z50

ﾑﾗﾀ

10.1uF

C4

セラミックコンデンサ

RDE132F104Z50

ﾑﾗﾀ

10.1uF

C5

セラミックコンデンサ

RDE132F104Z50

ﾑﾗﾀ

10.1uF

C6

セラミックコンデンサ

RDE132F104Z50

ﾑﾗﾀ

10.1uF

C7

セラミックコンデンサRDE132F104Z50

ﾑﾗﾀ

10.1uF

C8セラミックコンデンサ

RDE132F104Z50

ﾑﾗﾀ

10.1uF

C9

セラミックコンデンサ

RDE132F104Z50

ﾑﾗﾀ

10.1uF

C10セラミックコンデンサ

RDE132F334Z50

ﾑﾗﾀ

(1)

0.33uF

未実装

C11電解コンデンサ

EFL-6R3E330MD05D 日ケミ

(1)

33uF

未実装

J1ピンヘッダー(4Px1)

PS-4PE-S4T1-PN1

JAE

1

5P をカットJ2ピンヘッダー(5Px1)

PS-5PE-S4T1-PN1

JAE

1J3ピンヘッダー(10Px1)

PS-10PE-S4T1-PN1

JAE

(1)

未実装

J4ピンヘッダー(10Px1)

PS-10PE-S4T1-PN1

JAE

(1)

未実装

BZ1

ブザー

SD1209T3-A1

TDK

1

BZ1

基板TC1-001HES

1IN-OUT をジャンパーで短絡
IC は未実装

学習ボード接続用部品
P1

圧着コネクタ(4Px1)

PS-4SD-S4C2

JAE

1

J1 用 5P をカット

P2圧着コネクタ(5Px1)

PS-5SD-S4C2

JAE

1J2 用P3

D-Sub コネクタ

DE-９S

JAE

1to PC

BT1

バッテリーBOX1３．学習ボード組立キットの製作、動作確認
３．１ 学習ボード組立キットの製作-1. 抵抗を取り付けよう。
TC1-001 は LED が赤のみです。LED に接続されている抵抗は１５０Ωです。
TC1-0021 は LED が赤黄緑青の４色です。LED の発光色によ接続されている抵抗が異なります。
D1,D5 RED

R1,R5150Ω

D2,D6 YELLOW

R2,R6150Ω

D3,D7

R3,R751Ω

R4,R80Ω、メッキ線でジャンパーします。

GREEN

D4,D8 BLUE

-2.使用しない U3(TA48033)の所の「IN」−「OUT」をジャンパー線で短絡します。
-3.セラミックコンデンサを取り付けます
極性はありません。そのまま取り付けます。
-4.ＩＣソケットを取り付けます。
へこんでいる方が１番になるように取り付けます。
-5.押しボタンススイッチを取り付けます。
-6.発光ダイオードを取り付けます。
極性に注意、リード線の長い方がアーノード側、短い方がカソード側です。
リード線の短い方（カソード）を基板上のＬＥＤマークの○の欠けている側に取り付けて半田付けします。
各色のＬＥＤは外形が透明で区別が付きません。間違えないようにしてください。
カラーキャップを先に取り付けて区別してから取り付けるのが良いでしょう。
-7.ブザーを取り付けます。
極性はありません。
-8.ピンヘッダーを取り付けます。
4 ピンのピンヘッダーは 5 ピンをカットして使用します。
-9. IC ソケットに IC を取り付けます。方向に注意してください。
-10. 一方が圧着されたワイヤの半田付側を Dsub コネクタ半田付し、他方を圧着コネクタに差し込み、RS232C ケーブルを作ります。
-11. 一方が圧着されたワイヤの半田付側を電池ボックスに半田付けし、他方を圧着コネクタに差し込み、電池ボックスを作ります。
-12.半田付けが終わったら、イモ半田でないか、半田の量は少なくないか、半田面をよく見ましょう。

３．２ 学習ボード動作確認
組み立てが終わったら電源を入れてみましょう。
組立キットの MC9S08QG8 マイコンにはシリアルモニター（SMON-H2.2）のほかに、ハードの動作確認用プログラムが書き込まれています。
電源を入れて下記の動作が出来れば半田付け及び接続は正常です。

動作を確認してみましょう-1. 押しボタンスイッチ１(SW1)を押すと、奇数の LED(LED1,3,5,7)が点灯。
-2. 押しボタンスイッチ２(SW2)を押すと、偶数の LED(LED2,4,6,8)が点灯。
-3. 押しボタンスイッチ 3(SW3)を押すと、全部の LED が点灯し、ブザーが鳴る。
正常に動作しましたか？。上記の動作をしない場合はもう一度見直しましょう。
３．３ TC1-002 利用の方へ
TC1-002 はカラフル LED を使用しています。
その中の青色 LED は Vf 電圧が高く、乾電池の３V で明るく点灯させるため、制限抵抗が０Ωとなっています。そのため、乾電池の電圧が低下すると急に青色が暗くなってしまいます。
使用する電池は、電池電圧が１．７V と高い松下電池のオキシライド電池をおすすめします。

４．シリアル・モニタによるプログラム開発

４．０

シリアル・モニタの解説です。とりあえず動かしたい方は５項に進んでください。

４．１

特長

HC08 マイコン学習ボード組立キットに搭載している MC9S08QG8 マイコンのフラッシュメモ
リには、あらかじめ書き込みおよびデバッグ用のシリアル・モニタプログラム（SMON_H2.2）が書き込まれており、エミュレータ等を使用しなくても RS232C ケーブルでホスト PC と接続するだけでユーザープログラムを書込み、実機デバッグをすることができます。
MC9SO8QG8 マイコンに書き込まれたシリアル・モニタ(SMON_H2.2)は、ホスト PC の開発
環境(CodeWarrior5.1)内のデバッガと通信して、デバッグを実現します。MC9SO8QG マイコン
はデバッグ中は、シリアル・モニタとユーザープログラムを交互に実行することになります。
４．２

シリアルモニターの起動 (Power ON)時の動作
HCS08 マイコン学習ボードは電源投入時のプッシュスイッチ 2（Ｓ２）の状態により動作が異なります。
プッシュスイッチ 2（Ｓ２）が押されていればシリアルモニターが起動し、モニターモードへ移行します。
LED1 のみが点灯することでモニターモードに移行していることが確認できます。
押しボタンスイッチ 2（Ｓ２）が押されていなければ、ユーザーが書き込んだプログラムを実行します。
プログラムが何も書き込まれていない場合は、モニターモードへ移行します。
４．３

シリアル・モニタプログラム（SMON_H2.2）使用時の制限事項

４．３．１

フラッシュ ROM 上で OxFC00〜0xFFFF までモニタープログラムが占有していますのでユーザーは使用できません。
また、RAM 領域の 0xOx0220〜0x025F もモニタープログラムが使用しますのでユーザーは使用できません。
４．３．２

デバッグ時に SCl(非同期シリアルインターフェース）を占有します。

TxD 端子／RxD 端子の 2 ピンを使用します。
デバッグ時にスタックを最大 64 バイト消費します。
４．３．３
SCI

ベクターアドレスの制限
送信(0xFBDE,0xFBDF),SCI

受

信(0xFBE0,0xFBE1),SCIエラー(0xFBE2,0xFBE3),SWI(0xFBFC,0xFBFD)はシリアル・モニタプログラムが設定しています、ユーザープログラムで操作しないでください。

４．３．４レジスター操作の制限

シリアル・モニタプログラム（SMON_2.2）が各レジスタを下記のように設定しています。
よってユーザプログラムも同様に設定してください。デバッグ時と条件が同じになりますので異なることによるトラブルを防げます。
SOPT1 = 0b01110000;//COP and STOP enable controls

//

|||||

//

||||+------RSTPE --- Reset pin Disebled//|||+--------BKGDPE -- BKGD pin Disabled//||+--------------STOPE --- STOP allowed//|+----------------COPT ---- long timeout 2^18//+-----------------COPE ---- COP off
ICSC1 = 0b00000100;//ICS Control 1 (default)//||||||||//|||||||+---------IREFSTEN-int ref clk dis in stop//||||||+----------IRCLKEN--ICSIRCLK inactive//|||||+------------IREFS ---int ref clk selected//||+++-------------RDIV-----Divides ref clk by 1//++------------------CLKS-----Output of FLL is selected
ICSC2 = 0b00000000;//ICS Control 2//||||||||//|||||||+------EREFSTEN - Ext ref disable in stop//||||||+--------ERCLKEN - ICSERCLK inactive//|||||+----------EREFS --- Ext OSC (don't care)//||||+------------LP--- FLL enable//|||+-------------HGO--- Low power//||+---------------RANGE --- Low range//++-----------------BDIVE --- BDIV=0(bus=8MHz)
ICSTRM= *(unsigned char*)0xFFAF;// オシレータトリム値設定

ICSSC = *(unsigned char*)0xFFAE;//SCI(Serial Communication)に関するレジスタ
BDC（Background Debug Controller)に関するレジスタ
はシリアル・モニタプログラム（SMON_2.2）が設定しているので操作しないでください、デバッグが出来なくなります。
ちなみに SCI の設定値はボーレート：38400 ボー

データ長：８ビット

スタートビット：１ビット
ストップビット：１ビット
パリティ：なし

クロックは内部発振器を利用し、バス周波数は８MHz４．３．５

割り込み

SCI の Rx（受信）割り込みは実行中のユーザ・プログラムの停止（Halt 機能）のために使用されます。
このため、ユーザ・プログラムを実行しているときに CCR レジスタの I ビットが１にセット（割り込み禁止状態）になっていると、上記の Halt 機能などが正常に利用できませんので注意してください。
C 言語では、下記を書いて割り込み許可にしてください。
EnableInterrupts;// 割り込み許可

５．CodeWarrior5.1 のダウンロード、インストール及びアップデート
５．１ CodeWarrior5.1 のダウンロード
インターネットに接続出来る環境で、CodeWarrior5.1 をフリースケール社のホームページからダウンロードします。
ユーザー登録が必要ですが、マイコンに関する情報をいろいろ入手することが出来ます。
フリースケール社のホームページからダウンロードする方法は、別冊 CodeWarrior5.1 インターネットダウンロード編を参照してください。
５．２ CodeWarrior5.1 のインストール
CW_5_1.exe がダウンロードされているはずです。
CW_5_1.exe をダブルクリックして実行して下さい。
インストールが始まります。
詳細は別冊の CodeWarrior5.1 インストール編を参照してください。
５．３ CodeWarrior5.1 のアップデート
CodeWarrior5.1 は日々進化しています。アップデートして最新版の状態にしておきましょう。
これもインターネットに接続出来る環境で CodeWarrior Updater を使ってアップデート出来ます。
別冊 CodeWarrior5.1 インストール編の２項を参照してください。
おもしろいのは、CodeWarrior Updater 自身もアップデートします。

６． CodeWarrior を使ってのプログラムの開発
６．１

インストールが終わったら CodeWarrior を使ってプログラムを作り、編集して、学習ボードにダウンロードし、マイコンで学習ボードを動かして見ましょう。
別冊 CodeWarrior5.1 プログラムの開発編を参照してください。

６．２

学習ボードのピン機能一覧表

ピンポート

割込み

1

PTA5（入力専用）

/IRQ

2

PTA4（出力専用）

番

シリアル

タイマ

AD コンバアナログータ

コンパレータ

TCLK
ACMPO

その他

学習ボードでの使用

ピン番/RESET

SW3

PTA5(INPUT)

1

BKGD／MS

LED1

PTA4(OUTPUT)

23

VDD

3.3V

34VSS

GND

45PTB7

SCL（注 1）EXTAL

LED8PTB7(OUTPUT)

56

PTB6SDA（注 1）

XTAL

LED7PTB6(OUTPUT)

67

PTB5/SS

LED6PTB5(OUTPUT)

78PTB4MISO

LED5PTB4(OUTPUT)

89PTB3

KBIP7

MOSI

ADP7

LED4

PTB3(OUTPUT)

910PTB2

KBIP6

SPSCK

ADP6

LED3

PTB2(OUTPUT)

1011PTB1

KBIP5

TXD

ADP5

TXD

1112PTB0

KBIP4

RxD

ADP4RxD

1213

PTA3

KBIP3

SCL（注 1）

ADP3

LED2

PTA3(OUTPUT)

1314PTA2KBIP2SDA（注 1）

ADP2

SW2

PTA2(INPUT)

1415PTA1KBIP1

16PTA0KBIP0TPMCH1TPMCH0ADP1

ACMP−SW1

PTA1(INPUT)

15

ADP0

ACMP＋BZ1

TPMCH016（注 1）SOPT2 レジスタの IICPS ピットで SCL、SDA のピンの配置を指定します。（リセット後は 13、14 ピンです）

７ シリアルモニター(SMON-H2.2)の書き込み
HC08 マイコン学習組立キット TC1-001 に搭載している MC9S08QG8 マイコンのフラッシュメモ
リには、あらかじめデバッグ用のシリアル・モニタプログラム（SMON_H2.2）が書き込まれておりますが、何らか理由でこのモニターを壊してしまった場合、開発は出来なくなってしまいます。
シリアル・モニタプログラム（SMON_H2.2）が書込み済み MC9S08QG8 の新しいマイコンと交換してください。
しかし、シリアルモニター部分のプログラムがおかしくなっただけでマイコン自体が不良になった
訳ではありません。モニタープログラムを再書込みすれば、使用できます。
自分でモニタープログラムを書き込んで見たいか方は、フリースケール社指定の BDM ツールでシリアルモニター(SMON-H2.2)を再書込みしてみてください。

浜永電子サービス
川崎市川崎区藤崎 3-1-3-509
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E-Mail hama9932@d1.dion.ne.jp