Iegultās sistēmas un SOC (sistēma mikroshēmā) dizaineri izvēlas īpaši mikroprocesora serdeņi , bibliotēkas un dažādus rīkus, lai izstrādātu uz mikroprocesoriem balstītas lietojumprogrammas. ARM procesors ir viena no labākajām alternatīvām, ko var iegūt iegulto sistēmu dizaineriem. Pēdējo gadu laikā ARM arhitektūra ir kļuvusi ļoti populāra, un tās ir pieejamas no dažādiem IC ražotājiem. ARM procesoru pielietojums ir saistīts ar mobilajiem tālruņiem, automobiļu bremžu sistēmām utt. Globālie ARM kopienas partneri ir izstrādājuši pusvadītājus, kā arī produktu dizaina korporācijās ir nodarbināti, piemēram, inženieri, dizaineri un izstrādātāji. Šis raksts ir par ARM7 balstītu LPC2148 mikrokontrolleru, arhitektūru un tapu konfigurāciju. Šis raksts palīdzēs jums izprast mikrokontrollera pamatus.

ARM7 bāzes mikrokontrolleris LPC2148

Pilna ARM forma ir uzlabots samazinātu instrukciju komplekta dators (RISC) mašīna , un tā ir 32 bitu procesora arhitektūra, ko paplašina ARM holdings. ARM procesora lietojumprogrammās ietilpst vairāki mikrokontrolleri, kā arī procesori. ARM procesora arhitektūru daudzas korporācijas licencēja ARM procesoru bāzes SoC produktu un procesoru projektēšanai. Tas ļauj korporācijām ražot savus produktus, izmantojot ARM arhitektūru. Tāpat visi galvenie pusvadītāju uzņēmumi izgatavos ARM balstītas SOC, piemēram, Samsung, Atmel, TI utt.

Kas ir ARM7 procesors?

ARM7 procesors parasti tiek izmantots iegulto sistēmu lietojumprogrammās. Turklāt tas ir līdzsvars starp klasisko, kā arī jauno Cortex secību. Šis procesors ir milzīgs, lai atrastu internetā esošos resursus ar izcilības dokumentāciju, ko piedāvā NXP Semiconductors. Tas ir pilnīgi piemērots māceklim, lai detalizēti iegūtu aparatūras un programmatūras dizaina ieviešanu.

Mikrokontrolleris LPC2148

Mikrokontrolleru LPC2148 ir izstrādājis Philips (NXP Semiconductor) ar vairākām iebūvētām funkcijām un perifērijas ierīcēm. Šo iemeslu dēļ tas padarīs lietojumprogrammu izstrādātāju uzticamāku, kā arī efektīvu iespēju. LPC2148 ir 16 vai 32 bitu mikrokontrolleris, kas balstīts uz ARM7 saimi.

LPC2148 iezīmes

LPC2148 galvenās iezīmes ir šādas.

LPC2148 ir uz 16 bitu vai 32 bitu ARM7 ģimenes mikrokontrolleris un pieejams nelielā LQFP64 paketē.
ISP (sistēmas programmēšanā) vai IAP (lietojumprogrammu programmēšanā), izmantojot mikroshēmas sāknēšanas iekrāvēja programmatūru.
Mikroshēmas statiskā operatīvā atmiņa ir 8 kB-40 kB, mikroshēmas zibatmiņa ir 32 kB-512 kB, platais interfeiss ir 128 biti vai akselerators ļauj darboties 60 MHz lielā ātrumā.
Datu dzēšana pilnā mikroshēmā prasa 400 milisekundes laika un 256 baitu programmēšanas laikā - 1 milisekundes laiku.
Iegultās izsekošanas saskarnes un Embedded ICE RT piedāvā reāllaika atkļūdošanu, izmantojot ātru instrukciju izpildes izsekošanu un mikroshēmas Real Monitor programmatūru.
Tam ir 2 kB gala RAM un USB 2.0 pilna ātruma ierīces kontrolieris. Turklāt šis mikrokontrolleris piedāvā 8 kB lielu mikroshēmu RAM, kas atrodas netālu no USB ar DMA.
Viens vai divi 10 bitu ADC piedāvā 6 vai 14 analogus i / ps ar zemu konversijas laiku kā 2,44 μs / kanāls.
Tikai 10 bitu DAC piedāvā maināmu analogo o / p.
Ārējo notikumu skaitītājs / 32 bitu taimeri-2, PWM vienība un sargsuns.
Mazjaudas RTC (reālā laika pulkstenis) un 32 kHz pulksteņa ieeja.
Vairākas seriālās saskarnes, piemēram, divas 16C550 UART, divas I2C kopnes ar ātrumu 400 kbit / s.
5 voltu tolerants ātras vispārējas nozīmes ieejas / izejas tapas nelielā LQFP64 iepakojumā.
Ārējās pārtraukšanas tapas-21.
60 MHz maksimālais CPU CLK pulkstenis, ko var iegūt no programmējamās mikroshēmas fāzes bloķētās cilpas, izšķirot laiku, ir 100 μs.
Mikroshēmā iekļautais oscilators darbosies ar ārējo kristālu, kas svārstās no 1 MHz līdz 25 MHz
Enerģijas taupīšanas režīmi galvenokārt ietver dīkstāves un izslēgšanas režīmu.
Papildu jaudas optimizācijai ir individuāla perifēro funkciju iespējošana vai atspējošana un perifērās CLK mērogošana.

Atmiņa

Mikrokontrollerim LPC2148 ir 512 kB mikroshēmas FLASH atmiņa, kā arī 32 kB mikroshēmas SRAM. Arī šis mikrokontrolleris ietver sevī raksturīgu atbalstu līdz 2 KB galapunkta USB RAM. Šī atmiņa ir labi piemērota visiem mikrokontrolleru lietojumprogrammas.

Mikroshēmas FLASH atmiņas sistēma

Šajā mikrokontrollerī ir 512 kB zibatmiņas sistēma, un šī atmiņa var būt noderīga gan datu glabāšanai, gan kodam. Šīs atmiņas programmēšanu var veikt šādi.

Iekļaujot JTAG saskarni sērijveidā
UART vai ISP izmantošana (sistēmas programmēšanā)
IAP iespējas (lietojumprogrammu programmēšanā)

Lietojumprogramma, kuras pamatā ir IAP funkcija, var tikt noņemta arī programmas darbības laikā. Ikreiz, kad tiek izmantots mikrokontrollera LPC2148 mikroshēmas sāknēšanas iekrāvējs, patērētāja kodam var iegūt 500 kB Flash atmiņas. Šī mikrokontrollera zibatmiņa piedāvā vismazāko 100 000 rakstīšanas / dzēšanas ciklu daudzumu, kā arī 20 gadu datu saglabāšanu.

Mikroshēma SRAM

Šis mikrokontrolleris piedāvā statisko RAM ar 32 kB un ir ļoti noderīgs datu glabāšanai vai kodam. Tas ir pieejams 8 bitiem, 16 bitiem un 32 bitiem.

Ievades / izvades porti

Mikrokontrollerim LPC2148 ir divas ieejas / izejas porti, un tos sauc par P0 un P1. Visas ostas tapas ir apzīmētas ar PX.Y. Šeit ‘X’ apzīmē porta numuru, piemēram, 0 vai 1, bet ‘Y’ apzīmē tapas numuru 0-31. Visas piespraudes var izpildīt arī alternatīvus uzdevumus. Piemēram, P0.8 nodrošina GPART un Tx kontaktu UART1, AD1.1, PWM4. RST (RESET) laikā katra tapa ir sakārtota kā GPIO.

Kā sākt ar programmēšanu?

Sākotnējais solis ceļā uz lpc2148 programmēšanu ir GPIO Pins izkārtojums. Tātad šeit ir arī saistītie jēdzieni kā reģistri . LPC2148 vispārējās nozīmes I / O porta tapas ietver P0.0 līdz P0.31 un P1.16 līdz P1.31, un faktiski šīs tapas ir pieejamas, pamatojoties uz alternatīvo funkciju izmantošanu.

Port-0 un Port-1 ir 32 bitu ieejas / izejas porti, un katru no šiem portiem var kontrolēt pēc individuāla virziena. Port-0 un ports-1 darbības ir atkarīgas no tapas funkcijas, kas tiek izvēlēta, izmantojot ar tapu savienoto bloku. Portā-0 tādas tapas kā P0.24, P0.26 un P0.27 nav iegūstamas, savukārt Port-1 tapas no 0 līdz 15 nav pieejamas. Šeit abus tapas, piemēram, Port-0 un Port-1, kontrolē divas turpmāk uzskaitītās reģistru grupas.

LPC2148 tapu konfigurācija

ARM7 bāzes mikrokontrollera (LPC2148) tapu konfigurācija

1. kontakts (P0.21 / PWM5CAP1.3 / AD1.6)

P0.21 ir GPIO tapa (vispārējas nozīmes I / O tapa)
AD1.6 ir iespējams iegūt mikrokontrolleros LPC2144 / 46/48 tikai tad, ja AD1.6 apzīmē ADC-1, i / p-6.
PWM5 ir impulsa platuma modulatora izeja-5.
CAP1.3 ir Capture i / p Timer-1, Channel 3

2. tapa (P0.22 / CAP0.0 / AD1.7 / MAT0.0

P0.22 ir GPIO digitālā tapa
AD1.7 tapa ir pieejama tikai LPC2144 / 46/48, ja AD1.7 apzīmē ADC-1, input-7
CAP0.0 ir uztveršanas ievades tapa taimerim 0, kanālam 0.
MAT0.0 ir 0/0 taimera 0 kanāla atbilstība

Pin3-RTXC1 3

Tas ir I / p uz RTC-oscilatora ķēdi

Pin4- TRACEPKT3 / P1.19

TRACEPKT3 ir izsekošanas pakete, 3. bits, standarta ievades / izvades ports ar iekšējo pievilkšanas ierīci.
P1.19 ir GPIO digitālā tapa

Pin5-RTXC2

Šī ir izejas tapa no RTC oscilatora ķēdes

Pin6, Pin18, Pin25, Pin42 un Pin50

Šīs tapas ir zemes atsauce

Pin7-VDDA

Šī tapa ir analogā sprieguma barošanas avots (3,3 V), un šis spriegums ir ļoti noderīgs mikroshēmai analogie ciparu pārveidotāji un digitālie līdz analogie pārveidotāji.

Pin8- P1.18 / TRACEPKT2

P1.18 ir GPIO digitālā tapa
TRACEPKT2 ir izsekošanas pakete, 2. bits, standarta ievades / izvades ports ar iekšējo pievilkšanas ierīci.

Pin9- P0.25 / AOUT / AD0.4

P0.25 ir I GPIO digitālā tapa
AD0.4 apzīmē ADC-0, input-4
Aout - DAC izeja, kas ir pieejama tikai LPC2142 / LPC2144 / LPC2146 / LPC2148

Piespraude10- D +

Šī tapa ir USB divvirzienu D + līnija

Tapa11- D-

Šī tapa ir USB divvirzienu D-līnija

Pin12-P1.17 / TRACEPKT1

P1.17 ir GPIO digitālā tapa
TRACEPKT1 ir izsekošanas pakete, 1. bits, standarta ievades / izvades ports ar iekšējo pievilkšanas ierīci.

Pin13-P0.28 / CAP0.2 / AD0.1 / MAT0.2

P0.28 ir GPIO digitālā tapa
AD0.1 apzīmē ADC-0, ievade-1
CAP0.2 ir taimera 0, 2. kanāla tveršanas i / p.
MAT0.2 ir spēles taimeris-0, 2. kanāls

Pin14-P0.29 / CAP0.3 / AD0.2 / MAT0.3

P0.29 ir GPIO digitālā tapa
AD0.2 apzīmē ADC-0, ievade-2
CAP0.3 ir taimera 0, 3. kanāla tveršanas i / p.
MAT0.3 ir spēles taimeris-0, 3. kanāls

Pin15-P0.30 / EINT3 / AD0.3 / CAP0.0

P0.30 ir GPIO digitālā tapa
AD0.3 apzīmē ADC-0, ievade-3
EINT3 ir ārēja pārtraukuma 3 ieeja.
CAP0.3 ir uztveršanas i / p taimeris-0, kanāls-0.

Tap16- P1.16 / TRACEPKT0

P1.16 ir GPIO digitālā tapa
TRACEPKT1 ir izsekošanas pakete, bits-0, standarta ievades / izvades ports ar iekšējo pievilkšanu

Pin17-P0.31 / UP_LED / CONNECT

P0.31 ir GPIO digitālā tapa
UP_LED ir USB labs saites LED indikators. Kad ierīce ir sakārtota, tā ir zema un, kad ierīce nav sakārtota, tad tā ir augsta.
CONNECT - Šis signāls tiek izmantots, lai kontrolētu ārējo rezistoru (1,5 kΩ) programmatūras vadības kontrolē, un to izmanto Soft Connect funkcija

Pin19- P0.0 / PWM / TXD0

P0.0 ir GPIO digitālā tapa
TXD0 ir UART0 raidītājs o / p.
PWM1 ir impulsa platuma modulators o / p-1.

Pin20- P1.31 / TRIESTE

P1.31 ir GPIO digitālā tapa
TRST ir JTAG saskarnes testa atiestatīšana.

Pin21-P0.1 / PWM3 / RXD0 / EINT0

P0.1 ir GPIO digitālā tapa
RXD0 ir UART0 uztvērējs i / p.
PWM3 ir impulsa platuma modulators o / p-3.
EINT0 ir ārēja pārtraukuma 0 ievade

Pin22- P0.2 / CAP0.0 / SCL0

P0.2 ir GPIO digitālā tapa
SCL0 ir I2C0 pulksteņa I / O un atvērta kanalizācijas o / p
CAP0.0 ir uzņemšanas i / p taimeris-0, kanāls-0.

23., 43. un 51. tapa - VDD

Šīs tapas ir barošanas spriegums I / O portiem, kā arī kodolam.

Pin24- P1.26 / RTCK

P1.26 ir GPIO digitālā tapa
RTCK ir atgriezta testa CLK o / p, papildu signāls, kas pievienots JTAG pieslēgvietai. Kad mainās procesora biežums, tas palīdz atkļūdotāju sinhronizācijai.

Pin26- P0.3 / SDA0 / MAT0.0 / EINT1

P0.3 ir GPIO digitālā tapa
SDA0 ir I2C0 datu I / O un atvērta drenāža o / p I2C kopnes novērošanai.
MAT0.0 ir saskaņots ar taimeri 0, kanāls 0.
EINT1 ir ārējs pārtraukums 1-i / p.

Pin27-P0.4 / CAP0.1 / SCK0 / AD0.6

P0.4 ir GPIO digitālās tapas I / O
SCK0 ir sērijveida CLK SPI0 un SPI CLK o / p no galvenā / i / p līdz vergam.
CAP0.1 ir uztveršanas i / p taimeris-0, kanāls-0.
IAD0.6 apzīmē ADC-0, input-6

Pin28-P1.25 / EXTIN0

P1.25 ir GPIO digitālās tapas I / O
EXTIN0 ir ārējs sprūda i / p un standarta ieeja / izeja ar iekšējo pievilkšanu

Spraudnis29- P0.5 / MAT0.1 / MISO0 / AD0.7

P0.5 ir GPIO digitālās tapas I / O
MISO0 ir SPI0 vergu ārštats, datu i / p uz SPI-master / datu o / p no SPI verga.
MAT0.1 ir atbilstība taimerim-0, kanālam-1.
AD0.7 apzīmē ADC-0, ievade-7.

Pin30-P0.6 / MOSI0 / CAP0.2 / AD1.0

P0.6 ir GPIO digitālās tapas I / O
MOSI0 ir galvenais ārpakalpotājs SPI0, un dati o / p no SPI galvenā / datu i / p uz SPI vergu.
CAP0.2 ir taimera 0, 2. kanāla tveršanas i / p.

Pin31-P0.7 / PWM2 / SSEL0 / EINT2

P0.7 ir GPIO digitālās tapas I / O
SSEL0 ir SPI0 vergu izvēle un kā vergu izvēlas SPI saskarni.
PWM2 ir impulsa platuma modulatora izeja-2.
EINT2 ir ārēja pārtraukuma 2 ieeja.

Pin32-P1.24 / TRACECLK

P1.24 ir GPIO digitālās tapas I / O.
TRACECLK ir CLK izsekošanas un standarta ievades / izvades ports ar iekšējo pievilkšanu

Pin33-P0.8 / TXD1 / PWM4 / AD1.1

P0.8 ir GPIO digitālās tapas I / O
TXD1 ir UART1 raidītājs o / p.
PWM4 ir impulsa platuma modulators o / p-4.
AD1.1 apzīmē ADC-1, input-1, un to var iegūt tikai LPC2144 / 46/48.

Pin34- P0.9 / PWM6 / RXD1 / EINT3

P0.9 ir GPIO digitālās tapas I / O
RXD1 ir UART1 uztvērējs.
PWM6 ir impulsa platuma modulators o / p-6.
EINT3 ir ārēja pārtraukuma 3 ieeja

Pin35-P0.10 / RTS1 / CAP1.0 / AD1.2

P0.10 ir GPIO digitālās tapas I / O
RTS1 pieprasa nosūtīt o / p par UART1 un LPC2144 / 46/48.
CAP1.0 ir uztveršanas i / p taimeris-1, kanāls-0.
AD1.2 apzīmē ADC-1, input-2, un to var iegūt tikai LPC2144 / 46/48

Pin36-P1.23 / PIPESTAT2

P1.23 ir GPIO digitālās tapas I / O
PIPESTAT2 ir cauruļvada statuss, bits-2. Un standarta ievades / izvades ports ar iekšējo pievilkšanu

Pin37-P0.11 / CAP1.1 / CTS1 / SCL1

P0.11 ir GPIO digitālās tapas I / O
CTS1 ir skaidrs, lai nosūtītu i / p par UART1, un tie ir pieejami tikai LPC2144 / 46/48
CAP1.1 ir uztveršanas i / p taimeris-1, kanāls-1.
SCL1 - I2C1 CLK I / O un atvērta notece o / p I2C kopnes ievērošanai

Pin38-P0.12 / MAT1.0 / AD1.3 / DSR1

P0.12 ir GPIO digitālās tapas I / O
DSR1 ir datu kopa, kas ir gatava i / p UART1, un tām var piekļūt tikai LPC2144 / 46/48.
MAT1.0 ir atbilstība taimerim 1, kanālam-0.
AD1.3 apzīmē ADC input-3, un tā ir pieejama tikai LPC2144 / 46/48.

Pin39-P0.13 / DTR1 / MAT1.1 / AD1.4

P0.13 ir GPIO digitālās tapas I / O
DTR1 ir datu termināls, kas ir gatavs tikai UART1 un LPC2144 / 46/48.
MAT1.1 ir atbilstība taimerim 1, kanālam 1.
AD1.4 apzīmē ADC ievadi-4, un tiem var piekļūt tikai LPC2144 / 46/48.

Pin40-P1.22 / PIPESTAT1

P1.22 ir GPIO digitālās tapas I / O
PIPESTAT1 ir cauruļvada statuss, bits-1 un standarta ievades / izvades ports ar iekšējo pievilkšanu

Pin41-P0.14 / DCD1 / EINT1 / SDA1

P0.14 ir GPIO digitālās tapas I / O
DCD1 ir datu nesējs, kas nosaka i / p UART1 un arī tikai LPC2144 / 46/48.
EINT1 ir ārējā pārtraukuma 1 ievade.
SDA1 ir I2C1 datu I / O un atvērta kanalizācijas O / P I2C kopnes novērošanai

42. tapa: P1.21 / PIPESTAT0 44

I / O P1.21 ir GPIO digitālās tapas I / O
PIPESTAT0 ir cauruļvada statuss, bits 0 un standarta ievades / izvades ports ar iekšējo pievilkšanas ierīci.

45. tapa: P0.15 / EINT2 / RI1 / AD1.5 45

I / O P0.15 ir GPIO digitālās tapas I / O
RI1 ir UART1 zvana rādītājs i / p, un tas ir pieejams tikai LPC2144 / 46/48.
EINT2 ir ārēja pārtraukuma 2 ieeja.
AD1.5 norāda ADC 1, input-5 un ir pieejams arī tikai LPC2144 / 46/48

PIN46: P0.16 / MAT0.2 / EINT0 / CAP0.2

P0.16 ir GPIO digitālās tapas I / O
EINT0 ir ārēja pārtraukuma0 ievade.
MAT0.2 ir spēles Timer-0 kanāla -2 atbilstība o / p
CAP0.2 ir taimera 0, 2. kanāla tveršanas i / p.

47. tapa: P0.17 / SCK1 / CAP1.2 / MAT1.2 47

P0.17 ir GPIO digitālās tapas I / O
CAP1.2 ir 1. taimera, 2. kanāla tveršanas i / p.
SCK1 ir sērijveida CLK SSP un CLK o / p no kapteiņa līdz vergam.
MAT1.2 ir spēles Timer-1, channel-2 atbilstība.

48. tapa: P1.20 / TRACESYNC

P1.20 ir GPIO digitālās tapas I / O
TRACESYNC ir izsekošanas sinhronizācija.

Pin49: VBAT

RTC barošanas avots: Šis kontakts nodrošina padevi RTC.

Piespraude 52: P1.30 / TMS

P1.30 ir GPIO digitālās tapas I / O

TMS ir testa režīma izvēle JTAG saskarnei.

Pin53: P0.18 / CAP1.3 / MISO1 / MAT1.3

P0.18 ir GPIO digitālās tapas I / O
CAP1.3 ir 1. taimera 3. kanāla tveršanas i / p.
MISO1 ir SSP Slave-out master un datu i / p SPI-master

Spraude 54: P0.19 / MOSI1 / MAT1.2 / CAP1.2

P0.19 ir GPIO digitālās tapas I / O.
MAT1.2 apzīmē 1. taimera 2. kanāla atbilstību o / p.
MOSI1 ir SSP kapteiņa galvenais vergs.
CAP1.2 ir 1. taimera 2. kanāla tveršanas i / p.

55. tapa: P0.20 / SSEL1 / MAT1.3 / EINT3

P0.20 ir GPIO digitālās tapas I / O.
MAT1.3 ir 1. taimera 3. kanāla atbilstība. I
SSEL1 ir Slave Select, kas paredzēts SSP. Šeit kā vergu izvēlas SSP saskarni.
EINT3 ir ārēja pārtraukuma 3 ieeja.

PIN56: P1.29 / TCK

P1.29 ir GPIO digitālās tapas I / O
TCK ir CLT testa saskarne JTAG.

Pin57: ārējā atiestatīšanas ievade

Ierīci var pārkārtot ar LOW šajā tapā, veicot ievades / izvades porti, kā arī perifērijas ierīces, lai iegūtu noklusējuma apstākļus, un procesora izpilde sākas ar adresi 0.

Pin58: P0.23 / VBUS

P0.23 ir GPIO digitālās tapas I / O
VBUS norāda USB kopnes jaudas esamību

Pin59: VSSA

“kā pārvērst līdzstrāvu par maiņstrāvu ”

VSSA ir analogais pamats, un tam jābūt līdzīgam spriegumam, piemēram, VSS, lai gan tas būtu jānošķir, lai samazinātu kļūdas un troksni

Piespraude 60: P1.28 / TDI 60

P1.28 ir GPIO digitālās tapas I / O
TDI tapa ir testa dati, kas tiek izmantoti JTAG saskarnei

61. Tapa: XTAL2

XTAL2 ir o / p no oscilatora pastiprinātāja

62. tapa: XTAL1

XTAL1 ir i / p iekšējam CLK ģeneratoram, kā arī oscilatoru ķēdēm

Pin63: VREF-ADC atsauce

Šim tapam jābūt nomināli vienādam vai mazākam par spriegumu VDD, lai gan tas būtu jānošķir, lai samazinātu kļūdu, kā arī troksni.

Pin64: P1.27 / TDO 64

P1.27 ir GPIO digitālās tapas I / O
TDO ir testa dati, kurus izmanto JTAG saskarnei.

Tādējādi runa ir par ARM 7 balstītu mikrokontrolleru tapu konfigurāciju LPC2148. Elektroniskās inženierijas studentiem šī informācija sniegs pamatzināšanas par tapu konfigurāciju, I / O pieslēgvietu atmiņu, kā arī reģistriem. Šeit ir jautājums jums, kādi ir LPC2148 mikrokontrollera pielietojumi?