接口技術與硬件設計

1、第6章 接口技術與硬件設計請使用Office2003以上版本播放第6章 目錄q1.最小系統(tǒng)q2.片內外設q3.總線接口q4.其它外設第6章 目錄q1.最小系統(tǒng)q2.片內外設q3.總線接口q4.其它外設6.1 最小系統(tǒng) 簡介 一個嵌入式處理器自己是不能獨立工作的，必須給它供電、加上時鐘信號、提供復位信號，如果芯片沒有片內程序存儲器，則還要加上存儲器系統(tǒng)，然后嵌入式處理器芯片才可能工作。這些提供嵌入式處理器運行所必須的條件的電路與嵌入式處理器共同構成了這個嵌入式處理器的最小系統(tǒng)。而大多數(shù)基于ARM7處理器核的微控制器都有調試接口，這部分在芯片實際工作時不是必需的，但因為這部分在開發(fā)時很重要，所以也

2、把這部分也歸入最小系統(tǒng)中。 6.1 最小系統(tǒng) 簡介嵌入式控制器時鐘系統(tǒng)調試測試接口復位及其配置系統(tǒng)存儲器系統(tǒng)供電系統(tǒng)(電源)可選，因為許多面向嵌入式領域的微控制器內部集成了程序和數(shù)據(jù)存儲器最小系統(tǒng)框圖可選，但是在樣品階段通常都會設計這部分電路嵌入式控制器時鐘系統(tǒng)調試測試接口復位及其配置系統(tǒng)存儲器系統(tǒng)供電系統(tǒng)(電源)嵌入式控制器時鐘系統(tǒng)調試測試接口復位及其配置系統(tǒng)存儲器系統(tǒng)供電系統(tǒng)(電源) 各部件簡介電源供電系統(tǒng)(電源) 電源系統(tǒng)為整個系統(tǒng)提供能量，是整個系統(tǒng)工作的基礎，具有極其重要的地位，但卻往往被忽略。如果電源系統(tǒng)處理得好，整個系統(tǒng)的故障往往減少了一大半。 各部件簡介電源嵌入式控制器時鐘系統(tǒng)

3、調試測試接口復位及其配置系統(tǒng)存儲器系統(tǒng)供電系統(tǒng)(電源)供電系統(tǒng)(電源)設計電源時要考慮的因素：1.輸出的電壓、電流、功率；2.輸入的電壓、電流；3.安全因素；4.輸出紋波；5.電池兼容和電磁干擾；6.體積限制；7.功耗限制；8.成本限制。 對于LPC2200系列微控制器，它有4組電源輸入。理想情況下需要提供4組獨立的電源，它們需要單點接地或大面積接地。甚至還有為系統(tǒng)中其它的部件提供更多種類的電源。但如果沒有使用LPC2000內部的AD功能，或對AD的要求不高，模擬電源和數(shù)字電源可以不分開供電。這樣LPC2200和LPC210 x都只需要兩組電源。 各部件簡介電源1.分析需求 LPC2000系列

4、微控制所需要的電源類型：電壓 型號3.3V1.8VLPC210 xV3.3V1.8LPC22xxV3.3D、V3.3AV1.8D、V1.8ALPC213xV3.3D、V3.3A無V3.3D表示數(shù)字電源， V3.3A表示模擬電源。LPC2104/05/06無模擬和數(shù)字之分。 各部件簡介電源2.設計末級電源電路 LPC2000系列微控制1.8V消耗電流的極限值為70mA。為了保證可靠性并為以后升級留下余量，則電源系統(tǒng)1.8V能夠提供的電流應當大于300mA。 整個系統(tǒng)在3.3V上消耗的電流與外部條件有很大的關系，這里假設電流不超過200mA，這樣，電源系統(tǒng)3.3V能夠提供600mA電流即可。 分析

5、得到以下參數(shù)：3.3V電源設計最大電流：600mA；1.8V電源設計最大電流：300mA。 各部件簡介電源2.設計末級電源電路 在了解功率消耗之后，需要選擇合適的器件。 因為系統(tǒng)對這兩組電壓的要求比較高，且其功耗不是很大，所以不適合用開關電源，應當用低壓差模擬電源（LDO）。合乎技術參數(shù)的LDO芯片很多，Sipex 半導體SPX1117是一個較好的選擇，它的性價比較好，且有一些產(chǎn)品可以與它直接替換，減少采購風險。 各部件簡介電源SPX1117主要特點：0.8A穩(wěn)定輸出電流；1A穩(wěn)定峰值電流；3V可調節(jié)；低靜態(tài)電流；0.1%線形調整率；0.2%負載調整率；過流及溫度保護；多種封裝供選擇。Vin1

6、GND2Vout3U12SPX1117M3-3.3C33104C610uF/16V+5VVDD3.3Vin1GND2Vout3U11SPX1117M3-1.8C44104C710uF/16V+5VVDD1.8 各部件簡介電源3.設計前級電源電路 盡管SPX1117允許的輸入電壓可達20V（參考芯片數(shù)據(jù)手冊），但太高的電壓使芯片的發(fā)熱量上升，散熱系統(tǒng)不好設計，同時影響芯片的性能。這樣，就需要前級電路調整一下。如果系統(tǒng)可能使用多種電源（如交流電和電池），各種電源的電壓輸出不一樣，就更需要前級調整以適應末級的輸入。通過之前的分析，前級的輸出選擇為5V。選擇5V作為前級的輸出有兩個原因：這個電壓滿足S

7、PX1117的要求；目前很多器件還是需要5V供電的，這個5V可以兼做前級和末級了。 各部件簡介電源3.設計前級電源電路 根據(jù)系統(tǒng)在5V上消耗的電流和體積、成本等方面的考慮，前級電路可以使用開關電源，也可以使用模擬電源。 它們的特別如下：開關電源：效率較高，可以減少發(fā)熱量，因而在功率較大時可以減小電源模塊的體積；模擬電源：電路簡單，輸出電壓紋波較小，并且干擾較開關電源小得多。Vin1GND2Vout3U11SPX1117M3-1.8C2104C3220uF/35V+5VC4104C1220uF/35V123CZ1POWER(9V)C3220uF/35VL1330uH/1A14235VINGND/

8、ON OFFFEEDBACKOUTPUTU4LM2575D21N5819D11N5819C1470uF/35VC2104C4104123CZ1POWER(9V)D11N5819+5V 各部件簡介電源模擬電源開關電源嵌入式控制器時鐘系統(tǒng)調試測試接口復位及其配置系統(tǒng)存儲器系統(tǒng)供電系統(tǒng)(電源) 各部件簡介時鐘 目前所有的微控制器均為時序電路，需要一個時鐘信號才能工作，大多數(shù)微控制器具有晶體振蕩器。簡單的方法是利用微控制器內部的晶體振蕩器，但有些場合（如減少功耗、需要嚴格同步等情況）需要使用外部振蕩源提供時鐘信號。 時鐘系統(tǒng) 各部件簡介時鐘 目前所有的微控制器均為時序電路，需要一個時鐘信號才能工作，大

9、多數(shù)微控制器具有晶體振蕩器。簡單的方法是利用微控制器內部的晶體振蕩器，但有些場合（如減少功耗、需要嚴格同步等情況）需要使用外部振蕩源提供時鐘信號。 LPC2000X1X2CCXtalLPC2000X1X2CClock使用內部振蕩器使用外部時鐘源可以使用穩(wěn)定的時鐘信號源，如有源晶振等。嵌入式控制器時鐘系統(tǒng)調試測試接口復位及其配置系統(tǒng)存儲器系統(tǒng)供電系統(tǒng)(電源) 各部件簡介復位及其芯片配置 微控制器在上電時狀態(tài)并不確定，這造成微控制器不能正確工作。為解決這個問題，所有微控制器均有一個復位邏輯，它負責將微控制器初始化為某個確定的狀態(tài)。這個復位邏輯需要一個復位信號才能工作。一些微控制器自己在上電時會產(chǎn)生

10、復位信號，但大多數(shù)微控制器需要外部輸入這個信號。這個信號的穩(wěn)定性和可靠性對微控制器的正常工作有重大影響。 復位及其配置系統(tǒng) 各部件簡介復位及其芯片配置 復位電路可以使用簡單的阻容復位，這個電路成本低廉，但不能保證任何情況產(chǎn)生穩(wěn)定可靠的復位信號，所以一般場合需要使用專門的復位芯片。 阻容復位R110K+3.3VLPC2000C147u 各部件簡介復位及其芯片配置 常用的復位專用芯片有CATALYST公司的CAT800系列，Sipex公司的SP700系列和SP800系列。為了適應嵌入式系統(tǒng)的應用，這些公司還推出帶有EEPROM存儲器和看門狗的復位芯片，這可以降低系統(tǒng)成本和縮小產(chǎn)品體積，減少元件數(shù)量

11、也有利于系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 如果系統(tǒng)不需要手動復位功能，可以選擇CAT809。如果需要手動復位功能，可以選擇SP705/706、SP708SCN。 種類繁多的復位芯片可以滿足不同工作電壓和不同復位方式的系統(tǒng)，這里僅介紹其中部分。 注意：復位芯片的復位門檻的選擇至關重要，一般應當選擇微控制器的IO口供電電壓范圍為標準。LPC2000這個范圍為：3.0V3.6V，所以選擇復位門檻電壓為2.93V，即電源電壓低于2.93V時產(chǎn)生復位信號。 各部件簡介復位及其芯片配置3腳微控制器電源監(jiān)控電路： 低有效復位； 在工業(yè)級溫度范圍的應用中可直接代替MAX809； Vcc低至1.0V時，復位信號仍然有效； 6uA

12、的電源電流； 抗電源的瞬態(tài)干擾； 緊湊的3腳SOT23和SC70封裝； 工業(yè)級溫度范圍：40+85 。GNDVCCRSTLPC2000RST+3.3VCAT809R110K 各部件簡介復位及其芯片配置MRNCPFIGNDVCCRSTRSTPFORSTLPC2000RST+3.3VSP708低功耗微處理器復位監(jiān)控芯片： 2.63V:SP708R；2.93V:SP708S；3.08V:SP708T； 復位脈沖寬度-200ms； 最大電源電流40uA； 支持開關式TTL/CMOS手動復位輸入； Vcc下降至1V時，nRESET信號仍然有效； SP708/R/S/T支持高/低電平兩種方式。 各部件簡介

13、復位及其芯片配置帶復位輸出的 LDO調節(jié)器 ： 適用于要求高精度、快速操作和方便使用的應用； 極低的關斷電流：最大為1uA； 低壓差：160mV100mA。輸出電壓高精度： 2% ； 邏輯控制的電子使能； 復位輸出(VOUT良好)； 1uF的陶瓷電容就可保持器件無條件穩(wěn)定工作。電壓輸出使能復位輸出 各部件簡介復位及其芯片配置帶EEPROM的復位芯片 ： 具有2K字節(jié)EEPROM存儲器，數(shù)據(jù)保存時間長達100年； 存儲器采用400KHz的I2C總線接口，16字節(jié)的頁寫緩沖區(qū)； CAT1025具有高、低電平復位信號，CAT1024具有低電平復位信號。Vcc低至1V時復位仍有效； 工作電壓范圍：2.

14、7V5.5V； 手動復位輸入。 10KVDD3.3SCL0SDA0RSTnRSTMR1RESET2RESET3VSS4SDA5SCL6WP7VCC8U7CAT1025SI-3010K 各部件簡介復位及其芯片配置 微控制器在復位后可能有多種初始狀態(tài)，具體復位到哪種初始狀態(tài)是在復位的過程中決定的。復位邏輯可能通過片內只讀存儲器中的數(shù)據(jù)決定具體的初始狀態(tài)，但更多的是通過復位期間的引腳狀態(tài)決定，也可能通過兩者共同決定。用引腳狀態(tài)配置復位后的初始狀態(tài)沒有統(tǒng)一的方法，需要根據(jù)相關芯片的手冊決定。LPC2000RSTP2.26P2.27P1.26P1.20P0.1410K * 2nRST+3.3V10K *

15、 2+3.3VP2.26和P2.27決定復位后存儲器的來源以及存儲器的寬度P1.26決定復位后是否使用P1.31P1.26作為調試端口P1. 20決定復位后是否使用P1.25P1.16作為跟蹤端口P0.14決定復位后是否進入ISP狀態(tài)嵌入式控制器時鐘系統(tǒng)調試測試接口復位及其配置系統(tǒng)存儲器系統(tǒng)供電系統(tǒng)(電源) 各部件簡介存儲器系統(tǒng) 對于大部分微控制器來說，存儲器系統(tǒng)不是必需的，但如果微控制器沒有片內程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時，就必須設計存儲器系統(tǒng)，這一般通過微控制器的外部總線接口實現(xiàn)。 注：外部總線的接口方法請參看6.3節(jié)。 存儲器系統(tǒng) 各部件簡介存儲器系統(tǒng)LPC2210存儲器系統(tǒng)P2.22/D2

16、21P2.23/D2310P2.24/D2411P2.25/D2512P2.26/D26/BOOT013P2.27/D27/BOOT116P2.28/D28/RD617P2.29/D29/TD618P2.30/D30/AIN419P2.31/D31/AIN520P3.29/BLS2/AIN627P3.28/BLS3/AIN728P3.27/WE29P3.26/CS130P3.23/A23/XCLK40P3.22/A2241P3.21/A2144P3.20/A2045P3.19/A1946P3.18/A1847P3.17/A1748P3.16/A1653P3.15/A1555P3.14/A145

17、6P3.13/A1362P3.12/A1263P3.11/A1164P3.10/A1065P3.9/A966P3.8/A871P3.7/A772P3.6/A673P3.5/A574P3.4/A480P3.3/A381P3.2/A287P3.1/A188P3.0/A089P1.1/OE90P1.0/CS091P3.31/BLS096P3.30/BLS197P2.0/D098P2.1/D1105P2.2/D2106P2.3/D3108P2.4/D4109P2.5/D5114P2.6/D6115P2.7/D7116P2.8/D8117P2.9/D9118P2.10/D10120P2.11/D1112

18、4P2.12/D12125P2.13/D13127P2.14/D14129P2.15/D15130P2.16/D16131P2.17/D17132P2.18/D18133P2.19/D19134P2.20/D20136P2.21/D21137P3.25/CS2/RD635P3.24/CS3/TD636LPC2210C?A01A12A23A34A45CE6I/O07I/O18I/O29I/O310Vcc11Vss12I/O413I/O514I/O615I/O716WE17A518A619A720A821A922A1023A1124A1225A1326A1427NC28I/O829I/O930I/

19、O1031I/O1132Vcc33Vss34I/O1235I/O1336I/O1437I/O1538BLE39BHE40OE41A1542A1643A1744U5IS61LV25616ALD0D1D2D3D4D5D6D7D8D9D10D11D12D13D14D15A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10A11A12A13A14A15A16A17nBLS0nBLS1nWEnCS1nOEVDD3.3C14104A18A151A142A133A124A115A106A97A88A199NC10WE11NC12NC13NC14NC15A1816A1717A718A619A520A421A322A22

20、3A124A025CE26Vss27OE28DQ029DQ830DQ131DQ932DQ233DQ1034DQ335DQ1136Vdd37DQ438DQ1239DQ540DQ1341DQ642DQ1443DQ744DQ1545Vss46NC47A1648U6SST39VF160D0D1D2D3D4D5D6D7D8D9D10D11D12D13D14D15A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10A11A12A13A14A15A16A17A18A19nWEnOEnCS0C15104VDD3.3A20A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10A11A12A13A14A15A16A17A18A19D0

21、D1D2D3D4D5D6D7D8D9D10D11D12D13D14D15nCS0nCS1nBLS0nBLS1nOEnWER24.7KR110KVDD3.3LPC2210SRAMFLASH嵌入式控制器時鐘系統(tǒng)調試測試接口復位及其配置系統(tǒng)存儲器系統(tǒng)供電系統(tǒng)(電源) 各部件簡介調試與測試接口 調試與測試接口不是系統(tǒng)運行必須的，但現(xiàn)代系統(tǒng)越來越強調可測性，調試、測試接口的設計也要重視了。LPC2000有一個內置JTAG調試接口，通過這個接口可以控制芯片的運行并獲取內部信息。 調試測試接口調試接口電路一TRACEPKT3TRACEPKT2TRACEPKT0TRSTRTCKEXTIN0TRACECLKPI

22、PESTAT2PIPESTAT1PIPESTAT0TRACESYNCTCKRESETTDITDOTRACEPKT1TMSU1123U2A74HC125456U2B74HC125VDD3.3VDD3.3TRSTRSTR110KR210KnRST1234567891011121314151617181920J2TRSTTDITMSTCKRTCKTDORSTR44.7KJTAGVDD3.31234567891011121314151617181920212223242526272829303132333435363738J18ETMTRSTTDITMSTCKRTCKTDORSTTRACECLKEXT

23、IN0PIPESTAT0PIPESTAT1PIPESTAT2TRACESYNCTRACEPKT0TRACEPKT1TRACEPKT2TRACEPKT3R34.7KTRACEPKT0TRACEPKT1TRACEPKT2TRACEPKT3TRACESYNCPIPESTAT0PIPESTAT1PIPESTAT2TRACECLKEXTIN0ETMLPC2200 各部件簡介調試與測試接口 在該電路中，復位電路與前面介紹電路有所不同。它在復位信號和CPU之間插入了三態(tài)門74HC125。使用三態(tài)門主要是為了復位芯片和JTAG（ETM）仿真器都可以復位芯片。如果沒有74HC125，當復位芯片輸出高電平時，JT

24、AG（ETM）仿真器就不可能把它拉低，這不但不能實現(xiàn)需要的功能，還可能損壞復位芯片或JTAG（ETM）仿真器。 各部件簡介調試與測試接口 因為這種電路JTAG（ETM）仿真器對LPC2000有完全的控制，其仿真性能最好。不過，由于74HC125工作的電壓范圍低于復位芯片的工作電壓范圍，所以此電路一般用于樣機。正式產(chǎn)品中可以不需要這部分電路。 TRACEPKT3TRACEPKT2TRACEPKT0TRSTRTCKEXTIN0TRACECLKPIPESTAT2PIPESTAT1PIPESTAT0TRACESYNCTCKRESETTDITDOTRACEPKT1TMSU1123U2A74HC12545

25、6U2B74HC125VDD3.3VDD3.3TRSTRSTR110KR210KnRST1234567891011121314151617181920J2TRSTTDITMSTCKRTCKTDORSTR44.7KJTAGVDD3.31234567891011121314151617181920212223242526272829303132333435363738J18ETMTRSTTDITMSTCKRTCKTDORSTTRACECLKEXTIN0PIPESTAT0PIPESTAT1PIPESTAT2TRACESYNCTRACEPKT0TRACEPKT1TRACEPKT2TRACEPKT3R3

26、4.7KTRACEPKT0TRACEPKT1TRACEPKT2TRACEPKT3TRACESYNCPIPESTAT0PIPESTAT1PIPESTAT2TRACECLKEXTIN0ETMLPC2200調試接口電路一 各部件簡介調試與測試接口TRACEPKT3TRACEPKT2TRACEPKT0TRSTRTCKEXTIN0TRACECLKPIPESTAT2PIPESTAT1PIPESTAT0TRACESYNCTCKRESETTDITDOTRACEPKT1TMSU1123U2A74HC125456U2B74HC125VDD3.3VDD3.3TRSTRSTR110KR210KnRST12345678

27、91011121314151617181920J2TRSTTDITMSTCKRTCKTDORSTR44.7KJTAGVDD3.31234567891011121314151617181920212223242526272829303132333435363738J18ETMTRSTTDITMSTCKRTCKTDORSTTRACECLKEXTIN0PIPESTAT0PIPESTAT1PIPESTAT2TRACESYNCTRACEPKT0TRACEPKT1TRACEPKT2TRACEPKT3R34.7KTRACEPKT0TRACEPKT1TRACEPKT2TRACEPKT3TRACESYNCPIP

28、ESTAT0PIPESTAT1PIPESTAT2TRACECLKEXTIN0ETMLPC2200ETM功能僅在高級仿真器中具有，用戶如果沒有使用，可以將其省略，同時把TRACESYNC信號上的電阻也去掉。調試接口電路二TRACEPKT3TRACEPKT2TRACEPKT0TRSTRTCKEXTIN0TRACECLKPIPESTAT2PIPESTAT1PIPESTAT0TRACESYNCTCKRESETTDITDOTRACEPKT1TMSU1VDD3.3nRST1234567891011121314151617181920J2TRSTTDITMSTCKRTCKTDOR24.7KJTAGVDD3.

29、31234567891011121314151617181920212223242526272829303132333435363738J18ETMTRSTTDITMSTCKRTCKTDOTRACECLKEXTIN0PIPESTAT0PIPESTAT1PIPESTAT2TRACESYNCTRACEPKT0TRACEPKT1TRACEPKT2TRACEPKT3R14.7KTRACEPKT0TRACEPKT1TRACEPKT2TRACEPKT3TRACESYNCPIPESTAT0PIPESTAT1PIPESTAT2TRACECLKEXTIN0ETMLPC2200 各部件簡介調試與測試接口6.1 最

30、小系統(tǒng) 完整的最小系統(tǒng) LPC2000系列微控制器具有4種類型的最小系統(tǒng)。LPC2100系列沒有外部總線接口的最小系統(tǒng)；LPC2130系列沒有外部總線接口的最小系統(tǒng)；LPC2200系列使用外部存儲器的最小系統(tǒng)；LPC2200系列使用內部存儲器的最小系統(tǒng)。 完整的最小系統(tǒng)LPC2100系列VDD1.8XTAL1XTAL2nRST+5VV D D 1.8C 210uF/16V+5VV D D 3.3C 110uF/16VV IN3GND1V O U T2U 2SPX 1117M 3-3.3V IN3GND1V O U T2U 3SPX 1117M 3-1.8V D D 3.3R 110KSW 1R

31、 STM R1V C C2G N D3PFI4PFO5N C6R ST7R ST8U 4SP708SV D D 3.3AV D D 1.8AC 3104C 4104C 5104C 6104C 7104C 8104C 10104C 9104C 11104nR STY 111.0592MHzC 1230PC 1330PR 21MP2.22/D 221V 32V ss3P0.21/PW M 5/R D 3/C A P1.34P0.22/T D 3/C A P0.0/M A T 0.05P0.23/R D 26P1.19/T R A C E PK T 37P0.24/T D 28V ss9P2.23/

32、D 2310P2.24/D 2411P2.25/D 2512P2.26/D 26/B O O T 013V 3A14P1.18/T R A C E PK T 215P2.27/D 27/B O O T 116P2.28/D28/RD617P2.29/D29/TD618P2.30/D30/AIN419P2.31/D31/AIN520P0.25/RD121TD122P0.27/AIN0/CAP0.1/MAT0.123P1.17/TRACEPKT124P0.28/AIN1/CAP0.2/MAT0.225Vss26P3.29/BLS2/AIN627P3.28/BLS3/AIN728P3.27/WE29

33、P3.26/CS130V331P0.29/AIN2/CAP0.3/MAT0.332C A P0.033P1.1634P3.25/C S2/R D 635P3.24/C S3/T D 636V 1837V ss38V 339P3.23/A 23/X C L K40P3.22/A 2241P0.0/T xD 0/PW M 142P1.31/T R ST43P3.21/A 2144P3.20/A 2045P3.19/A 1946P3.18/A 1847P3.17/A 1748P0.1/RxD0/PWM3/EINT049P0.2/SCL/CAP0.050P1.26/RTCK52P3.16/A1653V

34、ss54P3.15/A1555P3.14/A1456V357P0.3/SDA/MAT0.0/EINT158P0.4/SCK0/CAP0.159P1.25/EXTIN060P0.5/MISO0/MAT0.161P3.13/A1362P3.12/A1263P3.11/A1164V351R ?LPC2100V D D 3.3P0.14_D C D 1R 510KV D D 3.3VDD1.8VDD3.3V D D 3.3VDD3.3VDD1.8決定是否進入ISP狀態(tài)，如果該引腳懸空將影響程序脫機運行 完整的最小系統(tǒng)LPC2130系列VDD3.3XTAL1XTAL2nRST+5VVDD3.3C110u

35、F/16VVIN3GND1VOUT2U2SPX1117M3-3.3VDD3.3R110KSW1RSTMR1VCC2GND3PFI4PFO5NC6RST7RST8U4SP708SVDD3.3AVDD1.8AC3104C4104C5104C6104C7104C8104C10104C9104C11104nRSTY111.0592MHzC1230PC1330PR21MVDD3.3P0.14_DCD1R510KVDD3.3VDD3.3VDD3.3VDD3.3VDD3.3P0.21/PWM5/AD1.6/CAP1.31P0.22/AD1.7/CAP0.0/MAT0.02RTXC13P1.19/TRACEP

36、KT34RTXC25Vss6V3a7P1.18/TRACEPKT28P0.25/AD0.4/Aout9P0.26/AD0.510P0.27/AD0.0/CAP0.1/MAT0.111P1.17/TRACEPKT112P0.28/AD0.1/CAP0.2/MAT0.213P0.29/AD0.2/CAP0.3/MAT0.314P0.30/AD0.3/EINT3/CAP0.015P1.16/TRACEPKT016P0.3117Vss18P0.0/TxD0/PWM119P1.31/TRST20P0.1/RxD0/PWM3/EINT021P0.2/SCL0/CAP0.022V323P1.26/RTCK2

37、4Vss25P0.3/SDA0/MAT0.0/EINT126P0.4/SCK0/CAP0.1/AD0.627P1.25/EXTIN028P0.5/MISO0/MAT0.1/AD0.729P0.6/MOSI0/CAP0.2/AD1.030P0.7/SSEL0/PWM2/EINT231P1.24/TRACECLK32P0.8/TxD1/PWM4/AD1.133P0.9/RxD1/PWM6/EINT334P0.10/RTS1/CAP1.0/AD1.235P1.23/PIPESTAT236P0.11/CTS1/CAP1.1/SCL137P0.12/DSR1/MAT1.0/AD1.338P0.13/DT

38、R1/MAT1.1/AD1.439P1.22/PIPESTAT140P0.14/DCD1/EINT1/SDA141Vss42V343P1.21/PIPESTAT044P0.15/RI1/EINT2/AD1.545P0.16/EINT0/MAT0.2/CAP0.246P0.17/CAP1.2/SCK1/MAT1.247P1.20/TRACESYNC48Vbat49Vss50V351P1.30/TMS52P0.18/CAP1.3/MISO1/MAT1.353P0.19/MAT1.2/MOSI1/CAP1.254P0.20/MAT1.3/SSEL1/EINT355P1.29/TCK56RESET57

39、P0.2358Vssa59P1.28/TDI60XTAL261XTAL162Vref63P1.27/TDO64U1LPC2138只需要3.3V單電源 完整的最小系統(tǒng)LPC2200使用外部存儲器VDD1.8VDD3.3VDD3.3VDD3.3VDD3.3VDD1.8VDD1.8VDD3.3D0D1D2D3D4D5D6D7D8D9D10D11D12D13D14D15P2.26_D26P2.27_D27A23A22A21A20A19A18A17A16A15A14A13A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0VDD3.3VDD3.3VDD3.3VDD3.3VDD3.3VDD3.3nB

40、LS1nBLS0nWEnOEnCS1nCS0nCS2nCS3XTAL1XTAL2P0.14_DCD1nRSTP2.22/D221V32Vss3P0.21/PWM5/RD3/CAP1.34P0.22/TD3/CAP0.0/MAT0.05P0.23/RD26P1.19/TRACEPKT37P0.24/TD28Vss9P2.23/D2310P2.24/D2411P2.25/D2512P2.26/D26/BOOT013V3A14P1.18/TRACEPKT215P2.27/D27/BOOT116P2.28/D28/RD617P2.29/D29/TD618P2.30/D30/AIN419P2.31/D3

41、1/AIN520P0.25/RD121TD122P0.27/AIN0/CAP0.1/MAT0.123P1.17/TRACEPKT124P0.28/AIN1/CAP0.2/MAT0.225Vss26P3.29/BLS2/AIN627P3.28/BLS3/AIN728P3.27/WE29P3.26/CS130V331P0.29/AIN2/CAP0.3/MAT0.332P0.30/AIN3/EINT3/CAP0.033P1.16/TRACEPKT034P3.25/CS2/RD635P3.24/CS3/TD636V1837Vss38V339P3.23/A23/XCLK40P3.22/A2241P0.0

42、/TxD0/PWM142P1.31/TRST43P3.21/A2144P3.20/A2045P3.19/A1946P3.18/A1847P3.17/A1748P0.1/RxD0/PWM3/EINT049P0.2/SCL/CAP0.050P1.26/RTCK52P3.16/A1653Vss54P3.15/A1555P3.14/A1456V357P0.3/SDA/MAT0.0/EINT158P0.4/SCK0/CAP0.159P1.25/EXTIN060P0.5/MISO0/MAT0.161P3.13/A1362P3.12/A1263P3.11/A1164P3.10/A1065P3.9/A966V

43、ss67P0.6/MOSI0/CAP0.268P0.7/SSEL0/PWM2/EINT269P1.24/TRACECLK70P3.8/A871P3.7/A772V351P3.6/A673P3.5/A574P0.8/TxD1/PWM475P0.9/RxD1/PWM6/EINT376V377P0.10/RTS1/CAP1.0/RD578Vss79P3.4/A480P3.3/A381P1.23/PIPESTAT282P0.11/CTS1/CAP1.1/TD583P0.12/DSR1/MAT1.0/RD484P0.13/DTR1/MAT1.1/TD485P1.22/PIPESTAT186P3.2/A2

44、87P3.1/A188P3.0/A089P1.1/OE90P1.0/CS091P0.14/DCD1/EINT192Vss93V394P1.21/PIPESTAT095P3.31/BLS096P3.30/BLS197P2.0/D098P0.15/Ri1/EINT299P0.16/EINT0/MAT0.2/CAP0.2100P0.17/CAP1.2/SCK1/MAT1.2101P1.20/TRACESYNC102Vss103V3104P2.1/D1105P2.2/D2106Vss107P2.3/D3108P2.4/D4109V18110Vss111V3112P1.30/TMS113P2.5/D51

45、14P2.6/D6115P2.7/D7116P2.8/D8117P2.9/D9118V3119P2.10/D10120P0.18/CAP1.3/MISO1/MAT1.3121P0.19/MAT1.2/MOSI1/MAT1.3122P0.20/MAT1.3/SSEL1/EINT3123P2.11/D11124P2.12/D12125P1.29/TCK126P2.13/D13127Vss128P2.14/D14129P2.15/D15130P2.16/D16131P2.17/D17132P2.18/D18133P2.19/D19134RESET135P2.20/D20136P2.21/D21137

46、VssA_PLL138VssA139P1.28/TDI140XTAL2141XTAL1142V18A143P1.27/TDO144U1LPC2210A01A12A23A34A45CE6I/O07I/O18I/O29I/O310Vcc11Vss12I/O413I/O514I/O615I/O716WE17A518A619A720A821A922A1023A1124A1225A1326A1427NC28I/O829I/O930I/O1031I/O1132Vcc33Vss34I/O1235I/O1336I/O1437I/O1538BLE39BHE40OE41A1542A1643A1744IS61LV2

47、5616ALA151A142A133A124A115A106A97A88A199NC10WE11NC12NC13NC14NC15A1816A1717A718A619A520A421A322A223A124A025CE26Vss27OE28DQ029DQ830DQ131DQ932DQ233DQ1034DQ335DQ1136Vdd37DQ438DQ1239DQ540DQ1341DQ642DQ1443DQ744DQ1545Vss46NC47A1648SST39VF160D0D1D2D3D4D5D6D7D8D9D10D11D12D13D14D15A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10A11A12A

48、13A14A15A16A17D0D1D2D3D4D5D6D7D8D9D10D11D12D13D14D15A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10A11A12A13A14A15A16A17A18A19nBLS0nBLS1nWEnCS1nOEVDD3.3C14104nWEnOEnCS0C15104VDD3.3VDD3.3R310KR44.7KA18A20+5VVDD1.8C210uF/16V+5VVDD3.3C110uF/16VVIN3GND1VOUT2U2SPX1117M3-3.3VIN3GND1VOUT2U3SPX1117M3-1.8VDD3.3VDD3.3AVDD1.8AR110KC310

49、4SW1RSTC4104C5104MR1VCC2GND3PFI4PFO5NC6RST7RST8U4SP708SC6104C7104C8104C10104C9104C11104Y111.0592MHzC1230PC1330PR21MR510KVDD3.3nRST復位后使用外部16位寬度存儲器VDD1.8VDD3.3VDD3.3VDD3.3VDD3.3R510KR21MC1330PC1230PVDD3.3Y111.0592MHznRSTVDD1.8VDD1.8C11104C9104C10104C8104C7104C6104C5104VDD3.3C4104C3104P2.26_D26P2.27_D2

50、7VDD3.3VDD3.3VDD1.8AVDD3.3VDD3.3AVDD3.3VDD3.3MR1VCC2GND3PFI4PFO5NC6RST7RST8U4SP708SVDD3.3SW1RSTXTAL1XTAL2P0.14_DCD1R110KnRSTP2.22/D221V32Vss3P0.21/PWM5/RD3/CAP1.34P0.22/TD3/CAP0.0/MAT0.05P0.23/RD26P1.19/TRACEPKT37P0.24/TD28Vss9P2.23/D2310P2.24/D2411P2.25/D2512P2.26/D26/BOOT013V3A14P1.18/TRACEPKT215P

51、2.27/D27/BOOT116P2.28/D28/RD617P2.29/D29/TD618P2.30/D30/AIN419P2.31/D31/AIN520P0.25/RD121TD122P0.27/AIN0/CAP0.1/MAT0.123P1.17/TRACEPKT124P0.28/AIN1/CAP0.2/MAT0.225Vss26P3.29/BLS2/AIN627P3.28/BLS3/AIN728P3.27/WE29P3.26/CS130V331P0.29/AIN2/CAP0.3/MAT0.332P0.30/AIN3/EINT3/CAP0.033P1.16/TRACEPKT034P3.25

52、/CS2/RD635P3.24/CS3/TD636V1837Vss38V339P3.23/A23/XCLK40P3.22/A2241P0.0/TxD0/PWM142P1.31/TRST43P3.21/A2144P3.20/A2045P3.19/A1946P3.18/A1847P3.17/A1748P0.1/RxD0/PWM3/EINT049P0.2/SCL/CAP0.050P1.26/RTCK52P3.16/A1653Vss54P3.15/A1555P3.14/A1456V357P0.3/SDA/MAT0.0/EINT158P0.4/SCK0/CAP0.159P1.25/EXTIN060P0.

53、5/MISO0/MAT0.161P3.13/A1362P3.12/A1263P3.11/A1164P3.10/A1065P3.9/A966Vss67P0.6/MOSI0/CAP0.268P0.7/SSEL0/PWM2/EINT269P1.24/TRACECLK70P3.8/A871P3.7/A772V351P3.6/A673P3.5/A574P0.8/TxD1/PWM475P0.9/RxD1/PWM6/EINT376V377P0.10/RTS1/CAP1.0/RD578Vss79P3.4/A480P3.3/A381P1.23/PIPESTAT282P0.11/CTS1/CAP1.1/TD583

54、P0.12/DSR1/MAT1.0/RD484P0.13/DTR1/MAT1.1/TD485P1.22/PIPESTAT186P3.2/A287P3.1/A188P3.0/A089P1.1/OE90P1.0/CS091P0.14/DCD1/EINT192Vss93V394P1.21/PIPESTAT095P3.31/BLS096P3.30/BLS197P2.0/D098P0.15/Ri1/EINT299P0.16/EINT0/MAT0.2/CAP0.2100P0.17/CAP1.2/SCK1/MAT1.2101P1.20/TRACESYNC102Vss103V3104P2.1/D1105P2.

55、2/D2106Vss107P2.3/D3108P2.4/D4109V18110Vss111V3112P1.30/TMS113P2.5/D5114P2.6/D6115P2.7/D7116P2.8/D8117P2.9/D9118V3119P2.10/D10120P0.18/CAP1.3/MISO1/MAT1.3121P0.19/MAT1.2/MOSI1/MAT1.3122P0.20/MAT1.3/SSEL1/EINT3123P2.11/D11124P2.12/D12125P1.29/TCK126P2.13/D13127Vss128P2.14/D14129P2.15/D15130P2.16/D161

56、31P2.17/D17132P2.18/D18133P2.19/D19134RESET135P2.20/D20136P2.21/D21137VssA_PLL138VssA139P1.28/TDI140XTAL2141XTAL1142V18A143P1.27/TDO144U1LPC2212/2214VDD3.3VDD3.3R310KVIN3GND1VOUT2U3SPX1117M3-1.8R410KVIN3GND1VOUT2U2SPX1117M3-3.3C110uF/16VVDD3.3+5V+5VVDD1.8C210uF/16V 完整的最小系統(tǒng)LPC2200不使用外部存儲器復位后使用內部存儲器第6

57、章 目錄q1.最小系統(tǒng)q2.片內外設q3.總線接口q4.其它外設6.2 片內外設 簡介 本節(jié)介紹LPC2000系列微控制器片內外設的接口設計，主要介紹以下幾種：GPIO（通用I/O）UART、MODEMI2CSPI GPIO外設接口設計 LPC2000系列的絕大多數(shù)GPIO為真正的全雙向I/O口，可以獨立控制每一根I/O口線的狀態(tài)是輸入還是輸出，絕大多數(shù)GPIO的輸出為推挽輸出，可以獨立控制每一根I/O口的輸出狀態(tài)。雖然LPC2000系列的I/O電壓為3.3V，GPIO的輸出最高為I/O口電源電壓，但絕大多數(shù)GPIO能夠承受5V電壓的輸入，絕大多數(shù)GPIO作為輸入時是處于高阻狀態(tài)。 因為LPC

58、2000系列的GPIO有以上特性，所以可以用它們（通過程序）模擬很多器件的時序達到控制相應器件的目的。 GPIO外設接口設計按鍵獨立式按鍵輸入原理：根據(jù)IO口的狀態(tài)了解外部按鍵是否按下；優(yōu)點：編程簡單；缺點：口線利用率不高。行列式按鍵輸入原理：行線逐個輸出，列線讀入，循環(huán)一次可以了解外部按鍵狀態(tài)；優(yōu)點：可以連接較多按鍵；缺點：編程較復雜。 GPIO外設接口設計LED控制GPIO直接驅動LED原理：當IO口輸出高電平時LED熄滅，輸出低電平時LED點亮。使用時要注意IO口的驅動能力；優(yōu)點：編程簡單；缺點：信息簡單。使用三極管驅動LED數(shù)碼管原理：每個IO口驅動數(shù)碼管的一段，不同組合可以構成不同的

59、數(shù)字或部分字母；優(yōu)點：可以表示更豐富的信息；缺點：成本較高。 GPIO外設接口設計蜂鳴器原理：如果為直流蜂鳴器，那么只需提供額定電壓就可以鳴叫。如果為交流蜂鳴器，那么需要提供一定頻率的交流信號，蜂鳴器才能鳴叫。通過IO口控制蜂鳴器的供電。該上拉電阻可以避免當IO口作為輸入時，Q1基極懸空引起漏電。 GPIO外設接口設計模擬總線 LPC2000系列部分芯片沒有外部總線，當它們需要外接總線設備時就必須用GPIO模擬總線了。因為總線需要大量的信號線，而LPC2000的GPIO資源是寶貴的，所以模擬總線的設計的首要任務是節(jié)省GPIO的使用量，這就需要地址、數(shù)據(jù)總線復用了。 數(shù)據(jù)總線地址總線控制總線LP

60、C2000外設1外設2 GPIO外設接口設計模擬總線8位地址的模擬總線 GPIO外設接口設計模擬總線16位地址的模擬總線 GPIO外設接口設計模擬總線24位地址的模擬總線 UART、MODEM外設接口設計UART簡介： 通用異步收發(fā)器UART(即Universal Asynchronous Receiver and Transmitter)是用硬件實現(xiàn)異步串行通信的通信接口電路。UART異步串行通信接口是嵌入式系統(tǒng)最常用的接口，可用來與上位機或其它外部設備進行數(shù)據(jù)通信。 LPC2000系列ARM7微控制器均具有兩個UART，它們的結構及寄存器符合16C550工業(yè)標準。 UART、MODEM外設