Eriti valivad sisseehitatud süsteemi ja SOC-i (süsteem kiibil) disainerid mikroprotsessori südamikud , raamatukogud ja erinevad tööriistad mikroprotsessoril põhinevate rakenduste väljatöötamiseks. ARM-protsessor on üks parimatest alternatiividest, mida manustatud süsteemide disainerid saavad. Viimastel aastatel on ARM-i arhitektuur muutunud väga populaarseks ja need on saadaval erinevatelt IC-i tootjatelt. ARM-protsessorite rakendused hõlmavad mobiiltelefone, autode pidurisüsteeme jne. Ülemaailmsed ARM-i kogukonnapartnerid on välja töötanud pooljuhid, samuti on tootedisaini korporatsioonides töötajad nagu insenerid, disainerid ja arendajad. See artikkel räägib ARM7-põhisest mikrokontrollerist LPC2148, arhitektuurist ja tihvtide konfiguratsioonist. See artikkel aitab teil mõista mikrokontrolleri põhitõdesid.

ARM7-põhine mikrokontroller LPC2148

ARM-i täielik vorm on täiustatud vähendatud käskudega arvuti (RISC) masin ja see on ARM-i osalustega laiendatud 32-bitine protsessori arhitektuur. ARM-protsessori rakendused hõlmavad mitut mikrokontrollerit ja ka protsessoreid. ARM-protsessori arhitektuuril olid paljud ettevõtted litsentsinud ARM-protsessoril põhinevate SoC-toodete ja protsessorite kujundamiseks. See võimaldab ettevõtetel oma tooteid ARM-arhitektuuri abil valmistada. Samamoodi valmistavad kõik peamised pooljuhtide ettevõtted ARM-põhiseid SOC-sid nagu Samsung, Atmel, TI jne.

Mis on ARM7 protsessor?

ARM7 protsessorit kasutatakse tavaliselt manustatud süsteemirakendustes. Samuti on see tasakaal nii klassikalise kui ka uue Cortexi järjestuse vahel. See protsessor on NXP Semiconductors'i pakutava tipptaseme dokumentatsiooniga Internetis leiduvate ressursside leidmisel tohutu. See sobib täielikult praktikandile, et saada üksikasjalikult riist- ja tarkvara kujunduse juurutamist.

Mikrokontroller LPC2148

Mikrokontrolleri LPC2148 on välja töötanud Philips (NXP Semiconductor) koos mitme sisseehitatud funktsiooni ja välisseadmega. Nendel põhjustel muudab see rakenduse arendaja jaoks usaldusväärsemaks ja ka tõhusama võimaluse. LPC2148 on 16- või 32-bitine mikrokontroller, mis põhineb ARM7 perekonnal.

LPC2148 omadused

LPC2148 põhijooned hõlmavad järgmist.

LPC2148 on 16- või 32-bitine ARM7 perekonna mikrokontroller ja saadaval väikeses LQFP64 paketis.
ISP (süsteemi programmeerimisel) või IAP (rakenduse programmeerimisel), kasutades kiibil olevat alglaaduritarkvara.
Kiibil olev staatiline RAM on 8 kB-40 kB, kiibil olev välkmälu on 32 kB-512 kB, lai liides on 128-bitine või kiirendi võimaldab kiiret 60 MHz töötamist.
Andmete täieliku kiibi kustutamiseks kulub 400 millisekundit ja 256 baiti programmeerimiseks 1 millisekundit.
Embedded Trace liidesed ja Embedded ICE RT pakuvad reaalajas silumist koos käskude täitmise kiire jälgimise ja kiibil oleva Real Monitori tarkvaraga.
Sellel on 2 kB lõppmälu ja USB 2.0 täiskiirusega seadme kontroller. Lisaks pakub see mikrokontroller DMA-ga USB-ühenduse läheduses 8 kB kiibiga RAM-i.
Üks või kaks 10-bitist ADC-d pakuvad 6 või 14 analoogi i / ps madala konversiooniajaga 2,44 μs kanali kohta.
Ainult 10-bitine DAC pakub muudetavat analoog-o / p-d.
Väline sündmuste loendur / 32-bitised taimerid-2, PWM-seade ja valvekoer.
Väikese võimsusega RTC (reaalajas kell) ja 32 kHz kella sisend.
Mitu jadaliidest nagu kaks 16C550 UART-i, kaks I2C-siini kiirusega 400 kbit / s.
5 volti taluvad kiired üldotstarbelised sisend- ja väljundnõelad väikeses LQFP64 pakendis.
Välised katkestusnõelad-21.
60 MHz ülim CPU CLK-kell, mis on saadaval programmeeritaval kiibil faasilukustatud ringil, lahutades aja, on 100 μs.
Kiibil olev integreeritud ostsillaator töötab väliskristalli abil, mis jääb vahemikku 1 MHz kuni 25 MHz
Energiasäästu režiimid koosnevad peamiselt tühikäigust ja väljalülitamisest.
Lisavõimsuse optimeerimiseks on perifeersete funktsioonide ja perifeerse CLK skaleerimise individuaalne lubamine või keelamine.

Mälu

Mikrokontrolleril LPC2148 on 512-kB kiibis FLASH-mälu ja 32-kibibibiline SRAM. Samuti sisaldab see mikrokontroller loomupärast tuge kuni 2 kB lõpp-punkti USB-RAM. See mälu sobib kõigile mikrokontrolleri rakendused.

Kiibisisene FLASH-mälusüsteem

See mikrokontroller sisaldab 512 kB välkmälusüsteemi ja see mälu võib olla kasulik nii andmete kui ka koodi salvestamiseks. Selle mälu saab programmeerida järgmiselt.

JTAG-liidese seeriasse kaasamisega
UART või ISP kasutamine (süsteemi programmeerimisel)
IAP-i võimalused (rakenduse programmeerimisel)

IAP-funktsioonil põhinev rakendusprogramm võib programmi töötamise ajal eemaldada. Alati, kui kasutatakse mikrokontrollerit kiibil alglaadijat LPC2148, on tarbijakoodi jaoks saadaval 500 kB välkmälu. Selle mikrokontrolleri välkmälu pakub kõige vähem 100 000 kirjutamise / kustutamise tsüklit ning 20-aastast andmete säilitamist.

Kiibil olev SRAM

See mikrokontroller pakub staatilist RAM-i 32 kB-ga ja on andmete salvestamiseks või koodi jaoks väga kasulik. Sellele pääseb juurde 8-bitise, 16-bitise ja 32-bitise jaoks.

Sisend / väljund sadamad

Mikrokontrolleril LPC2148 on kaks sisend- ja väljundporti ning neid nimetatakse P0 ja P1. Kõik pordi tihvtid on kaubamärgiga PX.Y. Siin tähistab ‘X’ pordi numbrit nagu 0 või 1, samas kui „Y“ tähistab pin-numbrit 0-31. Kõik tihvtid saavad täita ka asendusülesandeid. Näiteks pakub P0.8 UART1, AD1.1, PWM4 GPIO ja Tx tihvtina. RST-is (RESET) on iga tihvt paigutatud GPIO-na.

Kuidas alustada programmeerimisega?

Esimene samm lpc2148 programmeerimise suunas on GPIO tihvtide paigutus. Nii et siin on ka seotud mõisted registritena . LPC2148 üldotstarbelised sisend- / väljundpordi tihvtid sisaldavad P0.0 kuni P0.31 ja P1.16 kuni P1.31 ning tegelikult on need tihvtid saadaval funktsiooni alternatiivse kasutamise põhjal.

Port-0 ja Port-1 on 32-bitised sisend- ja väljundportid ning nende porti iga bitti saab juhtida individuaalselt. Pordi 0 ja pordi-1 toimingud sõltuvad tihvtiga, mis on valitud tihvtiga ühendatud ploki abil. Port-0-s pole tihvte nagu P0.24, P0.26 ja P0.27 saada, samas kui Port-1-s pole tihvte 0 kuni 15 saada. Siin kontrollivad mõlemat tihvti nagu Port-0 ja Port-1 kaks allpool käsitletud registrirühma.

LPC2148 tihvti konfiguratsioon

ARM7-põhise mikrokontrolleri (LPC2148) tihvtide konfiguratsioon

Tihvt1- (P0.21 / PWM5CAP1.3 / AD1.6)

P0.21 on GPIO tihvt (üldotstarbeline sisend / väljund)
AD1.6 on saadaval mikrokontrollerites LPC2144 / 46/48 ainult siis, kui AD1.6 tähistab ADC-1, i / p-6.
PWM5 on impulsi laiuse modulaatori väljund-5.
CAP1.3 on taimeri 1, kanali 3 salvestus i / p

Pin2- (P0.22 / CAP0.0 / AD1.7 / MAT0.0 2

P0.22 on GPIO digitaalne tihvt
Pistik AD1.7 on saadaval seadmes LPC2144 / 46/48 ainult siis, kui AD1.7 tähistab ADC-1, sisend-7
CAP0.0 on taimeri 0, kanali 0 hõivamise sisendnõel.
MAT0.0 on taimer 0, kanal 0 vaste o / p

Pin3-RTXC1 3

See on RTC-ostsillaatori ahela sisend / väljund

Pin4- TRACEPKT3 / P1.19

TRACEPKT3 on sisepikendusega jälgitav pakett, bitt-3, standardne sisend- ja väljundport.
P1.19 on GPIO digitaalne tihvt

Pin5-RTXC2

See on RTC ostsillaatori voolu väljundnõel

Pin6, Pin18, Pin25, Pin42 ja Pin50

Need tihvtid on maapinna viide

Pin7-VDDA

See tihvt on analoogpinge toiteallikas (3,3 V) ja see pinge on kiibil väga kasulik analoog-digitaalmuundurid ja digitaal-analoogmuundurid.

Pin8- P1.18 / TRACEPKT2

P1.18 on GPIO digitaalne tihvt
TRACEPKT2 on sisepikendusega jälgitav pakett, bitt-2, standardne sisend- ja väljundport.

Pin9- P0.25 / AOUT / AD0.4

P0.25 on GPIO digitaalne tihvt I
AD0.4 tähistab ADC-0, sisend-4
Väljas - DAC-i väljund, millele pääseb juurde ainult LPC2142 / LPC2144 / LPC2146 / LPC2148

Pin10- D +

See tihvt on USB kahesuunaline D + liin

Pin11- D-

See tihvt on USB kahesuunaline D-liin

Pin12-P1.17 / TRACEPKT1

P1.17 on GPIO digitaalne tihvt
TRACEPKT1 on sisepikendusega jälgitav pakett, bitt-1, standardne sisend- ja väljundport.

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

P0.28 on GPIO digitaalne tihvt
AD0.1 tähistab ADC-0, sisend-1
CAP0.2 on taimeri 0, kanali 2 püüdmise i / p.
MAT0.2 on taimer-0, kanal-2 vaste o / p

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

P0.29 on GPIO digitaalne tihvt
AD0.2 tähistab ADC-0, sisend-2
CAP0.3 on taimeri 0, kanali 3 püüdmise i / p.
MAT0.3 on taimer-0, kanal-3 vaste o / p

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

P0.30 on GPIO digitaalne tihvt
AD0.3 tähistab ADC-0, sisend-3
EINT3 on välise katkestuse 3 sisend.
CAP0.3 on taimeri 0, kanali 0 püüdmise i / p.

Pin16- P1.16 / TRACEPKT0

P1.16 on GPIO digitaalne tihvt
TRACEPKT1 on sisepikendusega jälgimispakett, bit-0, standardne sisend- ja väljundport

Pin17-P0.31 / UP_LED / CONNECT

P0.31 on GPIO digitaalne tihvt
UP_LED on USB hea lingi LED-indikaator. Kui seade on paigutatud, on see madal ja kui seade pole paigutatud, siis see on kõrge.
CONNECT - Seda signaali kasutatakse välistakisti (1,5 kΩ) juhtimiseks tarkvara juhtimise all ja seda kasutab funktsioon Soft Connect

Pin19- P0.0 / PWM / TXD0

P0.0 on GPIO digitaalne tihvt
TXD0 on UART0 saatja o / p.
PWM1 on impulsi laiuse modulaator o / p-1.

Pin20- P1.31 / TRIESTE

P1.31 on GPIO digitaalne tihvt
TRST on JTAG-liidese testi lähtestamine.

Pin21-P0.1 / PWM3 / RXD0 / EINT0

P0.1 on GPIO digitaalne tihvt
RXD0 on UART0 jaoks mõeldud vastuvõtja i / p.
PWM3 on impulsi laiuse modulaator o / p-3.
EINT0 on välise katkestuse 0 sisend

Pin22- P0.2 / CAP0.0 / SCL0

P0.2 on GPIO digitaalne tihvt
SCL0 on I2C0 kella sisend / väljund ja avatud äravooluga o / p
CAP0.0 on taimeri 0, kanali 0 püüdmise i / p.

Tihvtid 23, 43 ja 51 - VDD

Need tihvtid on nii sisend- / väljundporti kui ka südamiku toitepinge.

Pin24- P1.26 / RTCK

P1.26 on GPIO digitaalne tihvt
RTCK on tagastatud test CLK o / p, mis on JTAG-porti lisatud täiendav signaal. Kui protsessori sagedus muutub, aitab see siluri sünkroonimist.

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

P0.3 on GPIO digitaalne tihvt
SDA0 on I2C0 andmete sisend / väljund ja I2C siini jälgimiseks avatud äravoolu o / p.
MAT0.0 sobitatakse taimeri 0, kanali 0 puhul o / p.
EINT1 on väline katkestus 1-i / p.

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

P0.4 on GPIO digitaalse tihvti sisend / väljund
SCK0 on jada CLK SPI0 ja SPI CLK o / p jaoks master / i / p-st orjani.
CAP0.1 on taimeri 0, kanali 0 püüdmise i / p.
IAD0.6 tähistab ADC-0, sisend-6

Pin28-P1.25 / EXTIN0

P1.25 on GPIO digitaalse tihvti sisend / väljund
EXTIN0 on väline päästik i / p ja sisemine / väljund sisemise tõmbega

Pin29- P0.5 / MAT0.1 / MISO0 / AD0.7

P0.5 on GPIO digitaalse tihvti sisend / väljund
MISO0 on SPI0 alamväljundi meister, andmed i / p SPI-põhihalduriks / andmed o / p SPI alamast.
MAT0.1 on taimer-0, kanal-1 vaste o / p.
AD0.7 tähistab ADC-0, sisend-7.

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

P0.6 on GPIO digitaalse tihvti sisend / väljund
MOSI0 on SPI0-le master-out-ori ja andmed o / p SPI-masterilt / data i / p-lt SPI-alamale.
CAP0.2 on taimeri 0, kanali 2 püüdmise i / p.

Pin31-P0.7 / PWM2 / SSEL0 / EINT2

P0.7 on GPIO digitaalse tihvti sisend / väljund
SSEL0 on SPI0 jaoks alamvalija ja valib alamaks SPI-liidese.
PWM2 on impulsi laiuse modulaatori väljund-2.
EINT2 on välise katkestuse 2 sisend.

Pin32-P1.24 / TRACECLK

P1.24 on GPIO digitaalse tihvti I / O.
TRACECLK on CLK jälg ja sisemise sissepöördega standardne sisend- ja väljundport

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

P0.8 on GPIO digitaalse tihvti sisend / väljund
TXD1 on UART1 saatja o / p.
PWM4 on impulsi laiuse modulaator o / p-4.
AD1.1 tähistab ADC-1, sisend-1 ja see on saadaval ainult dokumendis LPC2144 / 46/48.

Pin34- P0.9 / PWM6 / RXD1 / EINT3

P0.9 on GPIO digitaalse tihvti sisend / väljund
RXD1 on UART1 i / p vastuvõtja.
PWM6 on impulsi laiuse modulaator o / p-6.
EINT3 on välise katkestuse 3 sisend

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

P0.10 on GPIO digitaalse tihvti sisend / väljund
RTS1 palub saata o / p UART1 ja LPC2144 / 46/48 jaoks.
CAP1.0 on taimeri 1, kanali 0 püüdmise i / p.
AD1.2 tähistab ADC-1, sisend-2 ja see on saadaval ainult versioonis LPC2144 / 46/48

Pin36-P1.23 / PIPESTAT2

P1.23 on GPIO digitaalse tihvti sisend / väljund
PIPESTAT2 on torujuhtme olek, bitt-2. Ja sisemise sisselaske tavaline sisend- ja väljundport

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

P0.11 on GPIO digitaalse tihvti sisend / väljund
CTS1 on selge, et saata i / p UART1 jaoks ja neile pääseb juurde ainult LPC2144 / 46/48
CAP1.1 on taimeri 1, kanali 1 hõivamine i / p.
SCL1 - I2C1 CLK I / O ja I2C-siini jälgimiseks avatud äravooluava

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

P0.12 on GPIO digitaalse tihvti I / O
DSR1 on andmekogum, mis on iART-i jaoks valmis UART1 jaoks ja neile pääseb juurde ainult versioonis LPC2144 / 46/48.
MAT1.0 on taimer 1, kanal 0 vaste o / p.
AD1.3 tähistab ADC sisend-3 ja sellele pääseb juurde ainult versioonis LPC2144 / 46/48.

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

P0.13 on GPIO digitaalse tihvti sisend / väljund
DTR1 on andmeterminal valmis o / p ainult UART1 ja LPC2144 / 46/48 jaoks.
MAT1.1 on taimer 1, kanal 1 vaste o / p.
AD1.4 tähistab ADC sisend-4 ja neile pääseb juurde ainult versioonis LPC2144 / 46/48.

Pin40-P1.22 / PIPESTAT1

P1.22 on GPIO digitaalse tihvti I / O
PIPESTAT1 on torujuhtme olek, bitt-1 ja sisemise sissepöördega standardne sisend- ja väljundport

Pin41-P0.14 / DCD1 / EINT1 / SDA1

P0.14 on GPIO digitaalse tihvti I / O
DCD1 on andmekandja, mis tuvastab i / p UART1 jaoks ja ka ainult LPC2144 / 46/48 jaoks.
EINT1 on välise katkestuse 1 sisend.
SDA1 on I2C1 andmete sisend / väljund ja I2C siini jälgimiseks avatud äravoolu o / p

Pin44: P1.21 / PIPESTAT0 44

I / O P1.21 on GPIO digitaalse tihvti I / O
PIPESTAT0 on torujuhtme olek, bitt 0 ja standardne sisendi / väljundi port sisemise tõmbejõu abil.

Pin45: P0.15 / EINT2 / RI1 / AD1.5 45

I / O P0.15 on GPIO digitaalse tihvti I / O
RI1 on UART1 jaoks ringnäitur i / p ja sellele pääseb juurde ainult versioonis LPC2144 / 46/48.
EINT2 on välise katkestuse 2 sisend.
AD1.5 tähistab ADC 1, sisend-5 ja saadaval ka ainult versioonis LPC2144 / 46/48

Pin46: P0.16 / MAT0.2 / EINT0 / CAP0.2

P0.16 on GPIO digitaalse tihvti sisend / väljund
EINT0 on väline katkestus0- sisend.
MAT0.2 on taimer-0, kanal -2 vaste o / p
CAP0.2 on taimeri 0, kanali 2 püüdmise i / p.

Pin47: P0.17 / SCK1 / CAP1.2 / MAT1.2 47

P0.17 on GPIO digitaalse tihvti I / O
CAP1.2 on taimeri 1, kanali 2 püüdmise i / p.
SCK1 on seeria CLK SSP-le ja CLK o / p-le masterilt orjale.
MAT1.2 on taimer-1, kanal-2 vaste o / p.

Pin48: P1.20 / TRACESYNC

P1.20 on GPIO digitaalse tihvti I / O
TRACESYNC on jälgede sünkroniseerimine.

Pin49: VBAT

RTC toiteallikas: see tihvt annab toite RTC-le.

Pin52: P1.30 / TMS

P1.30 on GPIO digitaalse tihvti sisend / väljund

TMS on JTAG-i liidestamiseks valitud testimisrežiim.

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

P0.18 on GPIO digitaalse tihvti I / O
CAP1.3 on taimeri 1 kanali 3 püüdmise i / p.
MISO1 on SSP-i Slave-out-isand ja SPI-masterile andmed i / p

Pin54: P0.19 / MOSI1 / MAT1.2 / CAP1.2

P0.19 on GPIO digitaalse tihvti sisend / väljund.
MAT1.2 tähistab taimer 1, kanal 2 mängu o / p.
MOSI1 on SSP-i master-i jaoks ori.
CAP1.2 on taimer 1, kanal 2 püüdmise i / p.

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

P0.20 on GPIO digitaalse tihvti sisend / väljund.
MAT1.3 on taimer 1, kanal 3 vaste o
SSEL1 on SSP jaoks loodud Slave Select. Siin valib alluvaks SSP liidese.
EINT3 on välise katkestuse 3 sisend.

Pin56: P1.29 / TCK

P1.29 on GPIO digitaalse tihvti sisend / väljund
TCK on JTAG-i liidese test CLK.

Pin57: väline lähtestussisend

Seadet saab selle tihvti LOW abil ümber korraldada, tehes sisend- ja väljundporte ning välisseadmeid vaiketingimuste saamiseks ja protsessori käivitamine algab aadressilt 0.

Pin58: P0.23 / VBUS

P0.23 on GPIO digitaalse tihvti sisend / väljund
VBUS täpsustab USB-siini toite olemasolu

Pin59: VSSA

“lihtne päikeseenergia laadimiskontrolleri skeem ”

VSSA on analoog maandus ja see peab olema sarnane pinge nagu VSS, ehkki see tuleks vigade ja müra vähendamiseks eraldada

Pin60: P1.28 / TDI 60

P1.28 on GPIO digitaalse tihvti I / O
TDI pin on testandmeid, mida kasutatakse JTAG-i liidestamiseks

Pin61: XTAL2

XTAL2 on ostsillaatori võimendi o / p

Pin62: XTAL1

XTAL1 on nii CLK sisemise generaatori kui ka ostsillaatori ahelate i / p

Pin63: VREF-ADC viide

See tihvt peaks olema nominaalselt võrdne või väiksem kui pinge VDD, kuigi see peaks olema eraldatud nii vea kui ka müra vähendamiseks.

Pin64: P1.27 / TDO 64

P1.27 on GPIO digitaalse tihvti I / O
TDO on testandmed, mida kasutatakse JTAG-i liidestamiseks.

Seega on tegemist ARM 7-põhise mikrokontrolleri tihvti konfiguratsiooniga LPC2148. Elektroonikatehnika üliõpilastele annab see teave põhiteadmised tihvtide konfiguratsioonist, sisend- / väljundporti mälust ja registritest. Siin on teile küsimus, millised on mikrokontrolleri LPC2148 rakendused?