主要连接框架

基于 FRDM-MCXA153 的超声波测距与 LCD 显示系统

• 平台：NXP FRDM-MCXA153（MCXA153，Cortex-M33 cm33_core0，96 MHz，裸机）

  传感器：HC-SR04 超声波测距模块（5V）

• 显示：Newhaven NHD-0116AZ-FL-YBW（16×1 字符 LCD，HD44780/ST7066 兼容，4-bit 并口）

• 日期：2026/10/08

1. 概述

实现"测距 →  开发板→ 显示 "的完整闭环：

• 引脚与接线（摘要）

  
  

• LCD RS / EN	P3_1 / P3_30	J6-2 / J6-1
  LCD D4–D7	P1_0 / P1_1 / P1_2 / P1_3	J6-6 / J6-4 / J6-5 / J6-3
  LCD RW / VDD / VSS	GND / 5V / GND	V0 经对比度网络（不可直接接 GND）
  HC-SR04 TRIG	P3_7	触发输出
  HC-SR04 ECHO	P1_8（CT_INP8）	经 10kΩ/20kΩ 分压到 ~3.3V




• 1. 编译：工程基于 CMake + MCUXpresso SDK。引脚与 CTIMER 由 Config Tools（`hello_world.mex`）生成，编译入口 `CMakeLists.txt`，产物为 `.bin`。

• 2. 烧录：通过板载 MCU-Link，USB 连接 J15，下载固件。

• 3. 运行：上电后 `BOARD_InitHardware()` 完成引脚/时钟/外设初始化，`HCSR04_Init()` 启动定时器，`LCD_Init()` 初始化屏并显示 `HC-SR04 ready`，随后进入测距主循环。

• 实现步骤与关键代码

• 软件分层：芯片层（mex 生成的 `pin_mux.c`/`peripherals.c`）负责"脚是什么功能"，驱动层（`hcsr04.c`/`lcd_st7066u.c`）负责"按协议说话"。

• ① 超声状态机（`Idle→WaitRise→WaitFall→Done`），CTIMER 回调里只记时间、置标志：

• void SR04_CtimerCallback(uint32_t flags)  

•     {  

•         if (((flags & (uint32_t)kCTIMER_Capture0Flag) != 0U) &&  

•             ((s_state == kHcsr04_WaitRise) || (s_state == kHcsr04_WaitFall)))  

•         {  

•             uint32_t cap = CTIMER_GetCaptureValue(SR04_CTIMER, SR04_CAPTURE);  

•             if (s_state == kHcsr04_WaitRise) {  

•                 s_riseTicks = cap;  

•                 s_state     = kHcsr04_WaitFall;  

•             } else {  

•                 s_echoUs = cap - s_riseTicks;     

•                 s_valid  = (s_echoUs >= 116U) && (s_echoUs <= 20000U);  

•                 s_state  = kHcsr04_Done;  

•             }  

•         }  

•         if (((flags & (uint32_t)kCTIMER_Match0Flag) != 0U) &&  

•             ((s_state == csr04_WaitRise) || (s_state == csr04_WaitFall))) {  

•             s_echoUs = 0U; s_valid = false; s_state = csr04_Done;  

•         }  

•     } 

发射信号→ 等待返回→ 换算距离 → 中值滤波 → 刷屏

while (1) {  
        HCSR04_Start();  
        while (!HCSR04_IsDone()) { }  
        mm    = HCSR04_GetDistanceMm();   /* 无效返回 -1 */  
        shown = DistanceFilter(mm);       /* 3 点中值，飞点剔除 */  
        LCD_ShowDistance(shown);  
        PRINTF("dist=%d.%d cm  (raw %d.%d)  echo=%u us\r\n", ...);  
        SDK_DelayAtLeastUs(100000U, CLOCK_GetCoreSysClkFreq());  
    }

；