Dizajneri ugrađenih sustava i SOC (sustav na čipu) odabiru posebno jezgre mikroprocesora , knjižnice i različiti alati za razvoj mikroprocesorskih aplikacija. ARM procesor jedna je od najboljih alternativa dostupnih dizajnerima ugrađenih sustava. U posljednjih nekoliko godina ARM arhitektura postala je vrlo popularna i dostupne su od različitih proizvođača IC-a. Primjena ARM procesora uključuje mobilne telefone, automobilske kočne sustave itd. Globalni partneri ARM zajednice razvili su poluvodiče, kao i korporacije za dizajn proizvoda, uključujući zaposlenike poput inženjera, dizajnera i programera. Ovaj je članak o mikrokontroleru LPC2148 koji se temelji na ARM7, arhitekturi i konfiguraciji pina. Ovaj će vam članak pomoći da razumijete osnove mikrokontrolera.

Mikrokontroler LPC2148 na bazi ARM7

Puni oblik ARM-a je napredno računalo sa smanjenim skupom uputa (RISC) stroj , a riječ je o 32-bitnoj procesorskoj arhitekturi proširenoj ARM fondom. Primjene ARM procesora uključuju nekoliko mikrokontrolera, kao i procesore. Mnoge su korporacije licencirale arhitekturu ARM procesora za dizajniranje SoC proizvoda i procesora zasnovanih na ARM procesoru. To korporacijama omogućuje proizvodnju njihovih proizvoda koristeći ARM arhitekturu. Isto tako, sve glavne poluvodičke tvrtke izrađivat će SOC-ove temeljene na ARM-u kao što su Samsung, Atmel, TI itd.

Što je ARM7 procesor?

Procesor ARM7 obično se koristi u ugrađenim sistemskim aplikacijama. Također, to je ravnoteža između klasične i nove Cortexove sekvence. Ovaj procesor je sjajan u pronalaženju resursa koji postoje na internetu s dokumentacijom o izvrsnosti koju nudi NXP Semiconductors. Potpuno odgovara šegrtu da detaljno dobije provedbu dizajna hardvera i softvera.

LPC2148 Mikrokontroler

Mikrokontroler LPC2148 dizajnirao je Philips (NXP Semiconductor) s nekoliko ugrađenih značajki i perifernih uređaja. Iz tih razloga učinit će pouzdanijom i učinkovitijom opcijom za programere aplikacija. LPC2148 je 16-bitni ili 32-bitni mikrokontroler zasnovan na obitelji ARM7.

Značajke LPC2148

Glavne značajke LPC2148 uključuju sljedeće.

LPC2148 je 16-bitni ili 32-bitni mikrokontroler zasnovan na obitelji ARM7 i dostupan je u malom LQFP64 paketu.
ISP (u programiranju sustava) ili IAP (u programiranju aplikacija) pomoću softvera za učitavanje na čipu.
Statička RAM memorija na čipu iznosi 8 kB-40 kB, flash memorija na čipu je 32 kB-512 kB, široko sučelje je 128 bita ili akcelerator omogućuje rad velike brzine od 60 MHz.
Potrebno je 400 milisekundi vremena za brisanje podataka u cijelom čipu i 1 milisekunda vremena za 256 bajtova programiranja.
Ugrađena sučelja za praćenje i ugrađeni ICE RT nude otklanjanje pogrešaka u stvarnom vremenu s brzim praćenjem izvršavanja naredbi i softverom Real Monitor na čipu.
Ima 2 kB RAM-a krajnje točke i USB 2.0 kontroler uređaja pune brzine. Nadalje, ovaj mikrokontroler nudi 8 kB RAM-a na čipu u blizini USB-a s DMA-om.
Jedan ili dva 10-bitna ADC-a nude 6 ili 14 analoga i / ps s malim vremenom pretvorbe od 2,44 μs / kanal.
Samo 10-bitni DAC nudi promjenjive analogne o / p.
Vanjski brojač događaja / 32-bitni tajmeri-2, PWM jedinica i nadzorni pas.
RTC male snage (sat u stvarnom vremenu) i unos sata 32 kHz.
Nekoliko serijskih sučelja poput dva UC-a 16C550, dvije I2C-sabirnice brzine 400 kbit / s.
Ulazno / izlazni pinovi za brzu opću namjenu tolerantni na 5 volti u malom LQFP64 paketu.
Vanjske igle za prekide-21.
60 MHz najvećeg CPU CLK sata koji se može dobiti iz programabilne fazno zaključane petlje rješavanjem vremena iznosi 100 μs.
Ugrađeni oscilator na čipu radit će vanjski kristal u rasponu od 1 MHz do 25 MHz
Načini za uštedu energije uglavnom uključuju prazan hod i isključenje.
Za dodatnu optimizaciju snage postoje pojedinačna omogućavanja ili onemogućavanja perifernih funkcija i periferno CLK skaliranje.

Memorija

Mikrokontroler LPC2148 ima 512 kB FLASH memorije na čipu, kao i 32 kB SRAM na čipu. Također, ovaj mikrokontroler uključuje ugrađenu podršku do 2 kB USB RAM-a u završnoj točki. Ova memorija je dobro usklađena za sve primjene mikrokontrolera.

Ugrađeni FLASH memorijski sustav

Ovaj mikrokontroler uključuje sustav Flash memorije od 512 kB i ova memorija može biti korisna i za pohranu podataka i za kôd. Programiranje ove memorije može se izvršiti na sljedeći način.

Uključivanjem JTAG sučelja u serijski
Korištenje UART-a ili ISP-a (u sistemskom programiranju)
Mogućnosti IAP-a (u aplikacijskom programiranju)

Aplikacijski program zasnovan na funkciji IAP također se može ukloniti dok je program pokrenut. Kad god se koristi mikrokontroler LPC2148 učitavač na čipu, tada se za potrošački kod može dobiti 500 kB Flash memorije. Flash memorija ovog mikrokontrolera nudi najmanju količinu od 100 000 ciklusa upisivanja / brisanja, kao i 20 godina čuvanja podataka.

Ugrađeni SRAM

Ovaj mikrokontroler nudi statički RAM s 32 kB i vrlo je koristan za pohranu podataka ili kod. Dostupan je za 8-bitne, 16-bitne i 32-bitne.

Ulazno / izlazni priključci

Mikrokontroler LPC2148 ima dva ulazna / izlazna priključka i oni se nazivaju P0 i P1. Sve pinove luke označene su PX.Y. Ovdje 'X' označava broj porta poput 0 ili 1, dok 'Y' označava broj pin-a 0-31. Sve igle mogu izvršavati i zamjenske zadatke. Na primjer, P0.8 pruža GPIO i Tx pin UART1, AD1.1, PWM4. Na RST (RESET), svaki je pin raspoređen u GPIO.

Kako započeti s programiranjem?

Početni korak prema programiranju lpc2148 je raspored GPIO pinova. Dakle, evo i povezanih koncepata kao registri . Općenito I / O priključci priključka u LPC2148 uključuju P0.0 do P0.31 i P1.16 do P1.31, a zapravo su ovi pinovi dostupni na temelju alternativnog korištenja funkcije.

Port-0 i Port-1 su 32-bitni ulazno / izlazni priključci, a svaki bit ovih priključaka može se kontrolirati u pojedinačnom smjeru. Operacije port-0 i port-1 ovise o funkciji pina koji je odabran pomoću bloka spojenog pinom. U priključku-0 pinovi poput P0.24, P0.26 i P0.27 nisu dostupni, dok u priključku-1 pinovi 0 do 15 nisu dostupni. Ovdje obje pinove poput Port-0 i Port-1 kontroliraju dvije skupine registara o kojima se govori u nastavku.

LPC2148 Konfiguracija pina

Konfiguracija pin-a na temelju ARM7 mikrokontrolera (LPC2148)

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

P0.21 je GPIO pin (I / O pin opće namjene)
AD1.6 je dostupan u mikrokontroleru LPC2144 / 46/48 samo tamo gdje AD1.6 označava ADC-1, i / p-6.
PWM5 je modul širine impulsa izlaz-5.
CAP1.3 je Capture i / p za Timer-1, kanal-3

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

P0.22 je GPIO digitalni pin
Pin AD1.7 dostupan je u LPC2144 / 46/48 samo tamo gdje AD1.7 označava ADC-1, ulaz-7
CAP0.0 je ulazni pin za hvatanje za timer-0, kanal-0.
MAT0.0 je podudaranje o / p za Timer-0, channel-0

Pin3-RTXC1 3

To je I / p na krug RTC-oscilatora

Pin4- TRACEPKT3 / P1.19

TRACEPKT3 je paket praćenja, bit-3, standardni ulazno / izlazni priključak unutarnjeg izvlačenja.
P1.19 je GPIO digitalni pin

Pin5-RTXC2

Ovo je izlazni pin iz kruga RTC oscilatora

Pin6, Pin18, Pin25, Pin42 i Pin50

Te su igle osnovna referenca

Pin7-VDDA

Ovaj je pin analogni naponski izvor napajanja (3,3 V) i ovaj je napon vrlo koristan za ugrađeni čip analogni u digitalni pretvarači i digitalni u analogni pretvarači.

Pin8- P1.18 / TRACEPKT2

P1.18 je GPIO digitalni pin
TRACEPKT2 je paket za praćenje, bit-2, standardni ulazno / izlazni priključak unutarnjeg izvlačenja.

Pin9- P0.25 / AOUT / AD0.4

P0.25 je GPIO digitalni pin I
AD0.4 označava ADC-0, ulaz-4
Out - izlaz DAC-a i dostupan je samo u LPC2142 / LPC2144 / LPC2146 / LPC2148

Pin10- D +

Ovaj pin je USB dvosmjerna D + linija

Pin11- D-

Ovaj je pin dvosmjerna USB linija D

Pin12-P1.17 / TRACEPKT1

P1.17 je GPIO digitalni pin
TRACEPKT1 je paket praćenja, bit-1, standardni ulazno / izlazni priključak unutarnjeg izvlačenja.

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

P0.28 je GPIO digitalni pin
AD0.1 označava ADC-0, ulaz-1
CAP0.2 je i / p hvatanje za timer-0, kanal-2.
MAT0.2 je podudaranje o / p za Timer-0, kanal-2

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

P0.29 je GPIO digitalni pin
AD0.2 označava ADC-0, ulaz-2
CAP0.3 je hvatanje i / p za timer-0, kanal-3.
MAT0.3 odgovara o / p za timer-0, kanal-3

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

P0.30 je GPIO digitalni pin
AD0.3 označava ADC-0, ulaz-3
EINT3 je vanjski 3-ulazni prekid.
CAP0.3 je i / p hvatanje za timer-0, kanal-0.

Pin16- P1.16 / TRACEPKT0

P1.16 je GPIO digitalni pin
TRACEPKT1 je paket praćenja, bit-0, standardni ulazno / izlazni priključak unutarnjim povlačenjem

Pin17-P0.31 / UP_LED / CONNECT

P0.31 je GPIO digitalni pin
UP_LED je USB indikator dobre veze. Kada je uređaj postavljen, tada je nizak, a kada nije uređen, onda je visok.
CONNECT - Ovaj signal koristi se za upravljanje vanjskim otpornikom (1,5 kΩ) pod kontrolom softverske kontrole, a koristi ga značajka Soft Connect

Pin19- P0.0 / PWM / TXD0

P0.0 je GPIO digitalni pin
TXD0 je odašiljač o / p za UART0.
PWM1 je modul širine impulsa o / p-1.

Pin20- P1.31 / TRST

P1.31 je GPIO digitalni pin
TRST je test resetiranje za JTAG sučelje.

Pin21-P0.1 / PWM3 / RXD0 / EINT0

P0.1 je GPIO digitalni pin
RXD0 je prijemnik i / p za UART0.
PWM3 je modul širine impulsa o / p-3.
EINT0 je vanjski 0-ulaz prekida

Pin22- P0.2 / CAP0.0 / SCL0

P0.2 je GPIO digitalni pin
SCL0 je I / O takta I2C0 i o / p otvorenog odvoda
CAP0.0 je hvatanje i / p za Timer-0, channel-0.

Pin 23, 43 i 51 - VDD

Ti su pinovi napon napajanja za I / O priključke, kao i za jezgru.

Pin24- P1.26 / RTCK

P1.26 je GPIO digitalni pin
RTCK je vraćeni test CLK o / p, dodatni signal dodan na JTAG-port. Kada se frekvencija procesora promijeni, to pomaže sinkronizaciji ispravljača programa.

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

P0.3 je GPIO digitalni pin
SDA0 je I / C podataka I / O i otvoreni odvod o / p za poštivanje I2C sabirnice.
MAT0.0 se podudara o / p za timer-0, kanal-0.
EINT1 je vanjski prekid 1-i / p.

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

P0.4 je GPIO digitalni I / O pin
SCK0 je serijski CLK za SPI0 i SPI CLK o / p od master / i / p do slave.
CAP0.1 je hvatanje i / p za tajmer-0, kanal-0.
IAD0,6 označava ADC-0, ulaz-6

Pin28-P1.25 / EXTIN0

P1.25 je GPIO digitalni I / O pin
EXTIN0 je vanjski okidač i / p i standardni ulaz / izlaz s unutarnjim povlačenjem

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

P0.5 je GPIO digitalni I / O pin
MISO0 je master u slave out za SPI0, podaci i / p na SPI-master / podaci o / p iz SPI slave.
MAT0.1 je podudaranje o / p za timer-0, kanal-1.
AD0.7 označava ADC-0, ulaz-7.

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

P0.6 je GPIO digitalni I / O pin
MOSI0 je master out pomoćni ulaz za SPI0, a podaci o / p iz SPI master / data i / p na SPI slave.
CAP0.2 je i / p hvatanje za timer-0, kanal-2.

Pin31-P0.7 / PWM2 / SSEL0 / EINT2

P0.7 je GPIO digitalni I / O pin
SSEL0 je odabrani slave za SPI0 i odabire SPI-sučelje kao slave.
PWM2 je modul širine impulsa izlaz-2.
EINT2 je vanjski 2-ulazni prekid.

Pin32-P1.24 / TRACECLK

P1.24 je GPIO digitalni I / O pin.
TRACECLK je CLK za praćenje i standardni ulazno / izlazni priključak s unutarnjim izvlačenjem

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

P0.8 je GPIO digitalni I / O pin
TXD1 je odašiljač o / p za UART1.
PWM4 je modul širine impulsa o / p-4.
AD1.1 označava ADC-1, ulaz-1, a dostupan je samo u LPC2144 / 46/48.

Pin34- P0.9 / PWM6 / RXD1 / EINT3

P0.9 je GPIO digitalni I / O pin
RXD1 je prijemnik i / p za UART1.
PWM6 je modul širine impulsa o / p-6.
EINT3 je vanjski 3-ulazni prekid

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

P0.10 je GPIO digitalni I / O pin
RTS1 traži slanje o / p za UART1 i LPC2144 / 46/48.
CAP1.0 je hvatanje i / p za timer-1, kanal-0.
AD1.2 označava ADC-1, ulaz-2, a dostupan je samo u LPC2144 / 46/48

Pin36-P1.23 / PIPESTAT2

P1.23 je GPIO digitalni I / O pin
PIPESTAT2 je status cjevovoda, bit-2. I standardni ulazno / izlazni priključak s unutarnjim povlačenjem

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

P0.11 je GPIO digitalni I / O pin
CTS1 je jasno poslati i / p za UART1, a oni su dostupni samo u LPC2144 / 46/48
CAP1.1 je hvatanje i / p za timer-1, kanal-1.
SCL1 - I2C1 CLK I / O i otvoreni odvod o / p za poštivanje I2C-sabirnice

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

P0.12 je GPIO digitalni I / O pin
DSR1 je spremnik podataka spreman i / p za UART1, a oni su dostupni samo u LPC2144 / 46/48.
MAT1.0 je podudaranje o / p za timer-1, kanal-0.
AD1.3 označava ADC ulaz-3 i dostupan mu je samo u LPC2144 / 46/48.

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

P0.13 je GPIO digitalni I / O pin
DTR1 je podatkovni terminal spreman o / p samo za UART1 i LPC2144 / 46/48.
MAT1.1 je podudaranje o / p za timer-1, kanal-1.
AD1.4 označava ADC ulaz-4, a oni su dostupni samo u LPC2144 / 46/48.

Pin40-P1.22 / PIPESTAT1

P1.22 je GPIO digitalni I / O pin
PIPESTAT1 je status cjevovoda, bit-1 i standardni ulazno / izlazni priključak s unutarnjim povlačenjem

Pin41-P0.14 / DCD1 / EINT1 / SDA1

P0.14 je GPIO digitalni I / O pin
DCD1 je otkrivanje nosača podataka i / p za UART1, a također samo za LPC2144 / 46/48.
EINT1 je vanjski 1-ulazni prekid.
SDA1 je I / I podatkovni I / O i otvoreni odvod o / p za poštivanje I2C sabirnice

Pin44: P1.21 / PIPESTAT0 44

I / O P1.21 je GPIO digitalni I / O pin
PIPESTAT0 je status cjevovoda, bit 0 i standardni ulazno / izlazni priključak unutarnjeg izvlačenja.

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

I / O P0.15 je GPIO digitalni I / O pin
RI1 je prstenasti pokazivač i / p za UART1 i dostupan je samo u LPC2144 / 46/48.
EINT2 je vanjski 2-ulazni prekid.
AD1.5 označava ADC 1, ulaz-5, a također je dostupan samo u LPC2144 / 46/48

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

P0.16 je GPIO digitalni I / O pin
EINT0 je vanjski ulaz interrupt0-.
MAT0.2 odgovara o / p za Timer-0, kanal -2
CAP0.2 je i / p hvatanje za timer-0, kanal-2.

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

P0.17 je GPIO digitalni I / O pin
CAP1.2 je hvatanje i / p za Timer-1, kanal-2.
SCK1 je serijski CLK za SSP i CLK o / p od master-slave-a.
MAT1.2 je podudaranje o / p za Timer-1, kanal-2.

Pin48: P1.20 / TRACESYNC

P1.20 je GPIO digitalni I / O pin
TRACESYNC je sinkronizacija tragova.

Pin49: VBAT

RTC napajanje: Ovaj pin osigurava RTC napajanje.

Pin52: P1.30 / TMS

P1.30 je GPIO digitalni I / O pin

TMS je testni način odabira za povezivanje JTAG-a.

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

P0.18 je GPIO digitalni I / O pin
CAP1.3 je i / p hvatanje za timer 1, kanal 3.
MISO1 je glavni ulaz za Slave-out za SSP, a podaci i / p u SPI-master

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

P0.19 je GPIO digitalni I / O pin.
MAT1.2 označava podudaranje o / p za Timer 1, kanal 2.
MOSI1 je master out slave za SSP master.
CAP1.2 je hvatanje i / p za Timer 1, kanal 2.

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

P0.20 je GPIO digitalni I / O pin.
MAT1.3 odgovara o / p za Timer 1, kanal 3. I
SSEL1 je Slave Select dizajniran za SSP. Ovdje odabire sučelje SSP-a kao slave.
EINT3 je vanjski 3-ulazni prekid.

Pin56: P1.29 / TCK

P1.29 je GPIO digitalni I / O pin
TCK je test CLK za sučelje JTAG-a.

Pin57: Ulaz za vanjsko resetiranje

Uređaj se na ovom pinu može preurediti LOW-om, utječući na ulazno / izlazne priključke, kao i na periferne uređaje za dobivanje u njihovim zadanim uvjetima, a izvršavanje procesora započinje na adresi 0.

Pin58: P0.23 / VBUS

P0.23 je GPIO digitalni I / O pin
VBUS precizira postojanje napajanja sa sabirnice USB

Pin59: VSSA

“tipkovnica i zaslon osjetljiv na dodir su najčešći ”

VSSA je analogno uzemljenje i to mora biti sličan napon poput VSS-a, iako ga treba odvojiti kako bi se smanjile pogreške i buka

Pin60: P1.28 / TDI 60

P1.28 je GPIO digitalni I / O pin
TDI pin je test podaci koji se koriste za povezivanje JTAG-a

Pin61: XTAL2

XTAL2 je o / p od oscilatornog pojačala

Pin62: XTAL1

XTAL1 je i / p unutarnjeg CLK generatora, kao i oscilatornih krugova

Pin63: VREF-ADC referenca

Ovaj pin trebao bi biti nominalno jednak ili manji od napona VDD, iako bi trebao biti odvojen radi smanjenja pogreške i buke.

Pin64: P1.27 / TDO 64

P1.27 je GPIO digitalni I / O pin
TDO je ispitni podatak koji se koristi za povezivanje JTAG-a.

Dakle, ovdje se radi o konfiguraciji pin-a mikrokontrolera na bazi ARM 7. Za studente elektroničkog inženjerstva ove će informacije pružiti osnovno znanje o konfiguraciji pinova, memoriji I / O priključaka, kao i registrima. Evo pitanja za vas, koje su aplikacije mikrokontrolera LPC2148?