A beágyazott rendszer és az SOC (rendszer a chipen) tervezők választják különösen mikroprocesszoros magok , könyvtárak és különféle eszközök a mikroprocesszoron alapuló alkalmazások fejlesztésére. Az ARM processzor az egyik legjobb alternatíva a beágyazott rendszerek tervezői számára. Az elmúlt években az ARM architektúra nagyon népszerűvé vált, és ezeket különböző IC gyártók kaphatják meg. Az ARM processzorok alkalmazásai magukban foglalják a mobiltelefonokat, az autóipari fékrendszereket stb. Egy globális ARM közösségi partnerek kifejlesztettek félvezetőket, valamint a terméktervezési vállalatok olyan alkalmazottakat foglalkoztatnak, mint mérnökök, tervezők és fejlesztők. Ez a cikk az ARM7 alapú LPC2148 mikrokontrollerről, az architektúráról és a pin konfigurációról szól. Ez a cikk segít megérteni a mikrovezérlő alapjait.

ARM7 alapú LPC2148 mikrokontroller

Az ARM teljes formája egy speciális, csökkentett utasításkészletű számítógép (RISC) gép , és ez egy 32 bites processzorarchitektúra, amelyet ARM-állományok bővítettek ki. Az ARM processzor alkalmazásai között számos mikrovezérlő, valamint processzor található. Az ARM processzor architektúráját számos vállalat engedélyezte ARM processzor alapú SoC termékek és CPU tervezésére. Ez lehetővé teszi a vállalatok számára, hogy ARM architektúra segítségével állítsák elő termékeiket. Hasonlóképpen, az összes fő félvezető vállalat ARM alapú SOC-kat gyárt, mint például a Samsung, az Atmel, a TI stb.

Mi az ARM7 processzor?

Az ARM7 processzort általában a beágyazott rendszerek alkalmazásában használják. Emellett egyensúlyt nyújt a klasszikus, valamint az új Cortex szekvenciák között. Ez a processzor óriási mértékben megtalálja az interneten meglévő erőforrásokat az NXP Semiconductors által kínált kiválósági dokumentációval. Teljesen megfelel egy tanoncnak, hogy részletesen megszerezze a hardver- és szoftvertervezést.

LPC2148 mikrovezérlő

Az LPC2148 mikrovezérlőt a Philips (NXP Semiconductor) tervezte, számos beépített funkcióval és perifériával. Ezen okok miatt megbízhatóbbá, valamint hatékonyabbá teszi az alkalmazásfejlesztőket. Az LPC2148 egy 16 vagy 32 bites, az ARM7 családra épülő mikrovezérlő.

Az LPC2148 jellemzői

Az LPC2148 főbb jellemzői a következők.

Az LPC2148 egy 16 vagy 32 bites ARM7 család alapú mikrovezérlő, amely kis LQFP64 csomagban kapható.
ISP (a rendszer programozásában) vagy az IAP (az alkalmazás programozásában) a chipen lévő rendszerbetöltő szoftverrel.
A chipen lévő statikus RAM 8 kB-40 kB, a chipen lévő flash memória 32 kB-512 kB, a széles interfész 128 bites, vagy a gyorsító 60 MHz-es nagysebességű működést tesz lehetővé.
Az adatok teljes chipben történő törléséhez 400 milliszekundum, 256 bájtos programozáshoz pedig 1 milliszekundumos idő szükséges.
Az Embedded Trace interfészek és az Embedded ICE RT valós idejű hibakeresést kínál az utasítások végrehajtásának nagy sebességű nyomon követésével és a chipen lévő Real Monitor szoftverrel.
2 kB végpont RAM-mal és USB 2.0 teljes sebességű eszközvezérlővel rendelkezik. Továbbá ez a mikrovezérlő 8 KB-os chip-RAM-ot kínál a közelben az USB-hez DMA-val.
Egy vagy két 10 bites ADC 6 vagy 14 analógot kínál, alacsony konverziós idővel, 2,44 μs / csatorna.
Csak 10 bites DAC kínál változtatható analóg o / p.
Külső eseményszámláló / 32 bites időzítők-2, PWM egység és őrző.
Alacsony teljesítményű RTC (valós idejű óra) és 32 kHz óra bemenet.
Számos soros interfész, például két 16C550 UART, két I2C-busz 400 kbit / s sebességgel.
5 voltos toleráns, gyors általános célú bemeneti / kimeneti csapok egy kis LQFP64 csomagban.
A külső megszakító csapok-21.
60 MHz a CPU CLK-órája, amely a programozható-chip-en fáziszárt hurokból az idő felbontásával elérhető, 100 μs.
A chipbe beépített oszcillátor egy 1-25-25 MHz-es külső kristály által fog működni
Az energiatakarékosság módjai főként az üresjáratot és a kikapcsolást tartalmazzák.
Az extra energia-optimalizálás érdekében a perifériás funkciókat és a perifériás CLK méretezést egyedi engedélyezéssel vagy letiltással lehet engedélyezni.

memória

Az LPC2148 mikrovezérlő 512 kB-os chipes FLASH memóriával, valamint 32 kB-os chip-es SRAM-mal rendelkezik. Ez a mikrovezérlő magában foglalja a 2kB célpont USB RAM-ig terjedő támogatást is. Ez az emlék jól illeszkedik az összes mikrokontroller alkalmazások.

On-chip FLASH memória rendszer

Ez a mikrovezérlő 512 kB-os Flash memóriarendszert tartalmaz, és ez a memória mind az adattároláshoz, mind a kódhoz hasznos lehet. Ennek a memóriának a programozása a következõkkel történhet.

A JTAG interfész soros beépítésével
Az UART vagy az ISP használata (a rendszer programozásában)
Az IAP képességei (az alkalmazásprogramozásban)

Az IAP funkció alapú alkalmazásprogram a program futása közben eltávolítható. Amikor az LPC2148 chipen lévő boot-loader mikrovezérlőt használják, 500 kB Flash memória érhető el a fogyasztói kód számára. Ennek a mikrovezérlőnek a flash memóriája a legkevesebb 100 000 írási / törlési ciklust, valamint 20 éves adatmegőrzést kínál.

On-chip SRAM

Ez a mikrovezérlő statikus RAM-ot kínál 32 kB-val, és nagyon hasznos adattároláshoz vagy kódhoz. 8, 16 és 32 bitek számára érhető el.

Bemeneti / kimeneti portok

Az LPC2148 mikrovezérlőnek két bemeneti / kimeneti portja van, ezeket P0 és P1 néven nevezik. Minden port tüskéjét PX.Y. Itt az „X” jelöli a portszámot, mint a 0 vagy az 1, míg az „Y” a 0–31-es PIN-kódot. Az összes csap alternatív feladatokat is végrehajthat. Például a P0.8 GPIO-ként és Tx tűként biztosítja az UART1, AD1.1, PWM4 adatait. Az RST-n (RESET) minden PIN-kód GPIO-ként van elrendezve.

Hogyan kezdjük a programozással?

Az lpc2148 programozás első lépése a GPIO Pins elrendezése. Tehát itt vannak a kapcsolódó fogalmak is mint regiszterek . Az LPC2148 általános célú I / O portcsapjai tartalmazzák a P0.0 - P0.31 és a P1.16 - P1.31 értékeket, és valójában ezek a csapok az alternatív funkciók felhasználása alapján állnak rendelkezésre.

A Port-0 és a Port-1 32 bites bemeneti / kimeneti port, és ezeknek a portoknak minden bitje egyedi irányítással vezérelhető. A 0-os port és az 1-es port műveletei annak a tűnek a funkciójától függenek, amelyet a csaphoz csatlakoztatott blokk segítségével választanak ki. A Port-0-ban olyan csapok, mint a P0.24, P0.26 és P0.27, nem érhetők el, míg az 1-es portnál a 0-15-ös csapok nem érhetők el. Itt mindkét csapot, mint a Port-0 és a Port-1, az alábbiakban tárgyalt két regisztercsoport vezérli.

LPC2148 tűkonfiguráció

ARM7 alapú mikrokontroller (LPC2148) tűkonfiguráció

Pin1- (P0.21 / PWM5CAP1.3 / AD1.6)

A P0.21 egy GPIO tű (általános I / O tű)
Az AD1.6 csak akkor érhető el az LPC2144 / 46/48 mikrovezérlőkben, ahol az AD1.6 az ADC-1, i / p-6 jelölést jelenti.
A PWM5 egy impulzusszélesség-modulátor-5 kimenet.
A CAP1.3 egy Capture i / p az 1. időzítő, a 3. csatorna számára

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

A P0.22 egy GPIO digitális tű
Az AD1.7 tű csak az LPC2144 / 46/48-ban érhető el, ha az AD1.7 jelöli az ADC-1, bemenet-7
A CAP0.0 egy rögzítési bemeneti tű a 0 időzítő, 0 csatorna számára.
A MAT0.0 az o / p egyezés a Timer-0, a Channel-0 esetében

Pin3-RTXC1 3

Ez az RTC-oszcillátor áramkör I / P-je

Pin4- TRACEPKT3 / P1.19

A TRACEPKT3 egy nyomkövető csomag, bit-3, standard bemeneti / kimeneti port a belső felhúzással.
A P1.19 egy GPIO digitális tű

Pin5-RTXC2

Ez az RTC oszcillátor áramkör kimeneti csapja

Pin6, Pin18, Pin25, Pin42 és Pin50

Ezek a csapok földi referencia

Pin7-VDDA

Ez a tű analóg feszültségű tápegység (3,3 V), és ez a feszültség nagyon hasznos a chipen analóg-digitális átalakítók és digitális-analóg átalakítók.

Pin8- P1.18 / TRACEPKT2

A P1.18 egy GPIO digitális tű
A TRACEPKT2 egy nyomkövető csomag, 2-es bit, szabványos bemeneti / kimeneti port a belső felhúzással.

Pin9- P0.25 / AOUT / AD0.4

A P0.25 egy GPIO I digitális tű
Az AD0.4 az ADC-0, a 4-es bemenetet jelöli
Aout - a DAC kimenete, amely csak az LPC2142 / LPC2144 / LPC2146 / LPC2148 fájlokban érhető el

Pin10- D +

Ez a tű egy USB kétirányú D + vonal

Pin11- D-

Ez a tű egy USB kétirányú D-vonal

Pin12-P1.17 / TRACEPKT1

A P1.17 egy GPIO digitális tű
A TRACEPKT1 egy nyomkövető csomag, bit-1, standard bemeneti / kimeneti port a belső felhúzással.

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

A P0.28 egy GPIO digitális tű
Az AD0.1 az ADC-0, input-1 jelölést jelenti
A CAP0.2 egy rögzített i / p a Timer-0, a Channel 2-hez.
A MAT0.2 az o / p egyezés a Timer-0, a Channel 2-hez

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

A P0.29 egy GPIO digitális tű
Az AD0.2 az ADC-0, bemenet-2 jelölést jelenti
A CAP0.3 egy rögzített i / p a Timer-0, 3 csatorna számára.
A MAT0.3 az o / p egyezés a Timer-0, a 3. csatorna számára

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

A P0.30 egy GPIO digitális tű
Az AD0.3 az ADC-0, a bemenet-3 jelölést jelenti
Az EINT3 egy külső megszakítás 3 bemenet.
A CAP0.3 egy rögzített i / p a Timer-0, a Channel-0 számára.

Pin16- P1.16 / TRACEPKT0

A P1.16 egy GPIO digitális tű
A TRACEPKT1 egy nyomkövető csomag, bit-0, szabványos bemeneti / kimeneti port belső felhúzással

Pin17-P0.31 / UP_LED / CONNECT

A P0.31 egy GPIO digitális tű
Az UP_LED egy USB jó link LED jelzőfény. Ha az eszköz el van rendezve, akkor alacsony, és ha nincs elrendezve, akkor magas.
CONNECT - Ez a jel egy külső ellenállás (1,5 kΩ) vezérlésére szolgál egy szoftveres vezérlés alatt, és a Soft Connect funkciója használja

Pin19- P0.0 / PWM / TXD0

A P0.0 egy GPIO digitális tű
A TXD0 az OART0 adó / o adója.
A PWM1 az o / p-1 impulzusszélesség-modulátor.

Pin20- P1.31 / TRIESTE

A P1.31 egy GPIO digitális tű
A TRST a JTAG interfész teszt-visszaállítása.

Pin21-P0.1 / PWM3 / RXD0 / EINT0

A P0.1 egy GPIO digitális tű
Az RXD0 az UART0 i / p vevője.
A PWM3 az o / p-3 impulzusszélesség-modulátor.
Az EINT0 egy külső megszakítás 0 bemenet

Pin22- P0.2 / CAP0.0 / SCL0

A P0.2 egy GPIO digitális tű
Az SCL0 egy I2C0 óra I / O, és nyitott lefolyású o / p
A CAP0.0 egy rögzítési i / p a Timer-0, a Channel-0 számára.

23., 43. és 51. tű VDD

Ezek a csapok az I / O portok, valamint a mag tápfeszültségét jelentik.

Pin24- P1.26 / RTCK

A P1.26 egy GPIO digitális tű
Az RTCK egy visszaküldött teszt CLK o / p, egy további jel hozzáadva a JTAG-porthoz. Ha a processzor frekvenciája megváltozik, az segít a hibakereső szinkronizálásában.

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

A P0.3 egy GPIO digitális tű
Az SDA0 egy I2C0 adat I / O és nyitott lefolyó o / p az I2C busz megfigyeléséhez.
A MAT0.0 a 0/0-as időzítő és a 0-csatorna esetében o / p-vel van megegyezve.
Az EINT1 egy külső megszakítás 1-i / p.

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

A P0.4 egy GPIO digitális pin I / O
Az SCK0 egy soros CLK az SPI0 és az SPI CLK o / p számára a master / i / p-től a slave-ig.
A CAP0.1 egy rögzítési i / p a 0 időzítő és a 0 csatorna számára.
Az IAD0.6 az ADC-0, a 6-os bemenetet jelöli

Pin28-P1.25 / EXTIN0

A P1.25 egy GPIO digitális pin I / O
Az EXTIN0 egy külső trigger, i / p, és standard bemenet / kimenet belső felhúzással

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

A P0.5 egy GPIO digitális pin I / O
A MISO0 egy master az SPI0 slave-ben, az adatok i / p-től az SPI-masterig / data o / p az SPI-slave-től.
A MAT0.1 a 0-as, 1-es csatorna időmérője.
Az AD0.7 az ADC-0, a bemenet-7 jelölését jelenti.

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

A P0.6 egy GPIO digitális pin I / O
A MOSI0 egy master out slave az SPI0-hoz, és az adatok o / p az SPI master / data i / p-től az SPI slave-ig.
A CAP0.2 egy rögzített i / p a Timer-0, a Channel 2-hez.

Pin31-P0.7 / PWM2 / SSEL0 / EINT2

A P0.7 egy GPIO digitális pin I / O
Az SSEL0 az SPI0 szolga kiválasztása, és az SPI interfészt választja slave-nek.
A PWM2 egy impulzusszélesség-modulátor-2 kimenet.
Az EINT2 egy külső megszakítás 2 bemenet.

Pin32-P1.24 / TRACECLK

A P1.24 egy GPIO digitális pin I / O.
A TRACECLK egy nyomkövető CLK és standard bemeneti / kimeneti port belső felhúzással

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

A P0.8 egy GPIO digitális pin I / O
A TXD1 az OART1 adója.
A PWM4 az o / p-4 impulzusszélesség-modulátor.
Az AD1.1 az ADC-1, input-1 jelölést jelenti, és csak az LPC2144 / 46/48-ban érhető el.

Pin34- P0.9 / PWM6 / RXD1 / EINT3

A P0.9 egy GPIO digitális pin I / O
Az RXD1 az UART1 i / p vevője.
A PWM6 az o / p-6 impulzusszélesség-modulátor.
Az EINT3 egy külső megszakítás 3 bemenet

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

A P0.10 egy GPIO digitális pin I / O
Az RTS1 kéri az UART1 és az LPC2144 / 46/48 o / p küldését.
A CAP1.0 egy rögzített i / p az 1. időzítő, a 0. csatorna számára.
Az AD1.2 az ADC-1, input-2 jelölést jelenti, és csak az LPC2144 / 46/48-ban érhető el.

Pin36-P1.23 / PIPESTAT2

A P1.23 egy GPIO digitális pin I / O
A PIPESTAT2 egy csővezeték állapot, bit-2. És szabványos bemeneti / kimeneti port belső felhúzással

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

A P0.11 egy GPIO digitális pin I / O
A CTS1 egyértelműen elküldi az i / p fájlt az UART1-hez, és ezek csak az LPC2144 / 46/48-ban érhetők el.
A CAP1.1 egy i / p rögzítés az 1. időzítő és az 1. csatorna számára.
SCL1 - I2C1 CLK I / O, és nyitott lefolyó o / p az I2C-busz megfigyeléséhez

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

A P0.12 egy GPIO digitális pin I / O
A DSR1 egy adatkészlet, amely készen áll az UART1-re, és ezek csak az LPC2144 / 46/48-ban érhetők el.
A MAT1.0 az o / p egyezés az 1. időzítő, a 0. csatorna számára.
Az AD1.3 az ADC-3 bemenetet jelöli, és csak az LPC2144 / 46/48-ban érhető el.

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

A P0.13 egy GPIO digitális pin I / O
A DTR1 csak az UART1 és az LPC2144 / 46/48-hoz kész adatkapu.
A MAT1.1 az o / p egyezés az 1. időzítő, az 1. csatorna számára.
Az AD1.4 az ADC-4 bemenetet jelöli, és ezek csak az LPC2144 / 46/48-ban érhetők el.

Pin40-P1.22 / PIPESTAT1

A P1.22 egy GPIO digitális pin I / O
A PIPESTAT1 egy csővezeték állapot, bit-1 és szabványos bemeneti / kimeneti port belső felhúzással

Pin41-P0.14 / DCD1 / EINT1 / SDA1

A P0.14 egy GPIO digitális pin I / O
A DCD1 egy adathordozó-detektáló i / p az UART1-hez, és csak az LPC2144 / 46/48-hoz is.
Az EINT1 egy külső megszakítás 1 bemenet.
Az SDA1 egy I2C1 adat I / O és nyitott lefolyású o / p az I2C busz megfigyeléséhez

44-es tű: P1.21 / PIPESTAT0 44

Az I / O P1.21 egy GPIO digitális pin I / O
A PIPESTAT0 egy csővezeték állapot, 0. bit, és a standard bemeneti / kimeneti port a belső felhúzással.

45-ös tű: P0.15 / EINT2 / RI1 / AD1.5 45

Az I / O P0.15 egy GPIO digitális pin I / O
Az RI1 az UART1 i / p gyűrűmutatója, és csak az LPC2144 / 46/48-ban érhető el.
Az EINT2 egy külső megszakítás 2 bemenet.
Az AD1.5 az ADC 1-et, az 5-ös bemenetet jelöli, és csak az LPC2144 / 46/48-ban érhető el

46-os tű: P0.16 / MAT0.2 / EINT0 / CAP0.2

A P0.16 egy GPIO digitális pin I / O
Az EINT0 egy külső nutr0 bemenet.
A MAT0.2 az o / p egyezés a Timer-0, -2 csatorna számára
A CAP0.2 egy rögzített i / p a Timer-0, a Channel 2-hez.

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

A P0.17 egy GPIO digitális pin I / O
A CAP1.2 az 1. időzítő, a 2. csatorna rögzítési i / p.
Az SCK1 egy soros CLK az SSP-hez és a CLK o / p-hez a mestertől a szolgaig.
A MAT1.2 az 1. időzítő, a 2. csatorna o / p egyezése.

48-as tű: P1.20 / TRACESYNC

A P1.20 egy GPIO digitális pin I / O
A TRACESYNC nyomkövetési szinkronizálás.

Pin49: VBAT

RTC tápegység: Ez a tű biztosítja az RTC tápellátását.

Pin52: P1.30 / TMS

A P1.30 egy GPIO digitális pin I / O

A TMS a JTAG interfészéhez választott tesztmód.

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

A P0.18 egy GPIO digitális pin I / O
A CAP1.3 az 1. időzítő 3. csatornájának rögzítési i / p.
A MISO1 egy Master In Slave-out SSP-hez, és az adatok i / p az SPI-masterhez

PIN54: P0.19 / MOSI1 / MAT1.2 / CAP1.2

A P0.19 egy GPIO digitális pin I / O.
Az MAT1.2 az 1. időzítő 2. csatornájának o / p egyezését jelöli.
A MOSI1 egy master out slave az SSP master számára.
A CAP1.2 egy rögzített i / p az 1. időzítő 2. csatornájához.

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

A P0.20 egy GPIO digitális pin I / O.
A MAT1.3 az 1. időzítő 3. csatornájának o / p egyezése. I
Az SSEL1 egy Slave Select, amelyet SSP-hez terveztek. Itt az SSP interfészét választja slave-nek.
Az EINT3 egy külső megszakítás 3 bemenet.

Pin56: P1.29 / TCK

A P1.29 egy GPIO digitális pin I / O
A TCK egy teszt CLK a JTAG interfészéhez.

57. érintkező: Külső alaphelyzetbe állítás bemenet

Az eszközt ezen a csapon egy LOW-val lehet átrendezni, amely az alapértelmezett állapot elérése érdekében bemeneti / kimeneti portokat, valamint perifériákat hajt végre, és a processzor végrehajtása a 0. címen kezdődik.

Pin58: P0.23 / VBUS

A P0.23 egy GPIO digitális pin I / O
A VBUS meghatározza az USB-busz teljesítményét

Pin59: VSSA

“mi a hibakeresés a programozásban ”

A VSSA analóg föld, és ennek hasonló feszültségnek kell lennie, mint a VSS, bár el kell különíteni a hibák és a zaj csökkentése érdekében

Pin60: P1.28 / TDI 60

A P1.28 egy GPIO digitális pin I / O
A TDI pin egy tesztadat, amelyet a JTAG összekapcsolására használnak

Pin61: XTAL2

Az XTAL2 az oszcillátorerősítőből származó o / p

62-es tű: XTAL1

Az XTAL1 egy i / p a belső CLK generátorhoz, valamint az oszcillátor áramkörökhöz

Pin63: VREF-ADC hivatkozás

Ennek a csapnak névlegesen egyenlőnek vagy kisebbnek kell lennie, mint a VDD feszültség, bár el kell különíteni a hiba és a zaj csökkentése érdekében.

Pin64: P1.27 / TDO 64

A P1.27 egy GPIO digitális pin I / O
A TDO egy tesztadat, amelyet a JTAG összekapcsolására használnak.

Ez tehát az ARM 7 alapú LPC2148 mikrokontroller tű konfigurációjáról szól. Az elektronikai mérnök hallgatók számára ez az információ alapvető ismereteket ad a tűk konfigurációjáról, az I / O portok memóriájáról, valamint a regiszterekről. Itt van egy kérdés az Ön számára, mik az LPC2148 mikrovezérlő alkalmazásai?