嵌入式技术与应用ARM硬件结构PPT学习教案

1、会计学1 嵌入式技术与应用嵌入式技术与应用ARM硬件结构硬件结构 ARM硬件结构硬件结构 5 C H A P T E R 第1页/共122页 第第5章章 目录目录 q 1.简介 q 2.引脚配置 q 3.存储器寻址 q 4.系统控制模块 q 5.存储器加速模块 q 6.外部存储器控制器 q 7.引脚连接模块 q 8. 向量中断控制器 q 9.GPIO q 10.UART0 q 11.UART1 q 12.I2C接口 q 13.SPI接口 q 14.定时器0/1 q 15.脉宽调制器（PWM ） q 16.A/D转换器 q 17.实时时钟 q 18.看门狗 第2页/共122页 LPC2000LP

2、C2000系列系列“微控制器微控制器”具有两个功能强大的定时具有两个功能强大的定时 器，它们具有以下特性：器，它们具有以下特性： 具有具有3232位可编程预分频器；位可编程预分频器； 多达多达4 4路捕获通道，可设置被捕获信号的特征；路捕获通道，可设置被捕获信号的特征； 4 4个个3232位匹配寄存器，可设置匹配发生后的动作位匹配寄存器，可设置匹配发生后的动作 ； 4 4个对应于匹配寄存器的外部输出，可设置匹配个对应于匹配寄存器的外部输出，可设置匹配 输出的信号特征。输出的信号特征。 第3页/共122页 LPC2000LPC2000 CAPCAPMATMAT 捕获外部信号捕获外部信号 用于对内

3、部事件进行计数的间隔定时器，或者产生系统节拍用于对内部事件进行计数的间隔定时器，或者产生系统节拍 匹配输出匹配输出 第4页/共122页 管脚名称管脚名称管脚方向管脚方向管脚描述管脚描述 CAP0.3 CAP0.0 CPA1.3CAP1.0 输入输入 捕获信号捕获信号，用来捕获管脚的跳变，可配置为将定时器，用来捕获管脚的跳变，可配置为将定时器 值装入一个捕获寄存器，并可选择产生一个中断。可值装入一个捕获寄存器，并可选择产生一个中断。可 选择多个管脚用作捕获功能，而且，假设如果有选择多个管脚用作捕获功能，而且，假设如果有2个个 管脚被选择并行提供管脚被选择并行提供CAP0.2功能，它们的输入将进功

4、能，它们的输入将进 行逻辑或，所得结果用作一个捕获输入。行逻辑或，所得结果用作一个捕获输入。 定时器引脚描述定时器引脚描述 信号过滤信号过滤 捕获控制寄存器捕获控制寄存器 TxTx定时器定时器 捕获寄存器捕获寄存器 多个引脚作为捕多个引脚作为捕 获功能时，对输获功能时，对输 入信号相或处理入信号相或处理 如果输入信号满如果输入信号满 足设定的要求，足设定的要求， 将触发捕获动作将触发捕获动作 第5页/共122页 管脚名称管脚名称管脚方向管脚方向管脚描述管脚描述 MAT0.3 MAT0.0 MAT1.3 MAT1.0 输出输出 外部匹配输出外部匹配输出0/1。当匹配寄存器。当匹配寄存器0/1（M

5、R3:0）等于）等于 定时器计数器（定时器计数器（TC）时，该输出可翻转、变为低电）时，该输出可翻转、变为低电 平、变为高电平或不变。外部匹配寄存器（平、变为高电平或不变。外部匹配寄存器（EMR） 控制该输出的功能。可选择多个管脚并行用作匹配输控制该输出的功能。可选择多个管脚并行用作匹配输 出功能。例如，同时选择出功能。例如，同时选择2个管脚并行提供个管脚并行提供MAT1.3功功 能。能。 定时器引脚描述 信号输出信号输出 匹配控制寄存器匹配控制寄存器 TxTx定时器定时器 匹配寄存器匹配寄存器 = = 当定时器值等于预设当定时器值等于预设 的匹配值时，从引脚的匹配值时，从引脚 输出特定的信号

6、输出特定的信号 信号输出信号输出= = 第6页/共122页 LPC2000LPC2000微控制器中与定时器相关的寄存器数量较多微控制器中与定时器相关的寄存器数量较多 ，但可以分为三类：，但可以分为三类： 基本功能相关寄存器；基本功能相关寄存器； 匹配功能相关寄存器；匹配功能相关寄存器； 捕获功能相关寄存器；捕获功能相关寄存器； 第7页/共122页 寄存器描述基本功能寄存器基本功能寄存器 名称名称描述描述访问访问复位值复位值 TCR定时器控制寄存器定时器控制寄存器。控制定时器计数器功能（禁止或复位）。控制定时器计数器功能（禁止或复位）。读写读写0 TC 定时器计数器定时器计数器。为。为32位计数

7、器，计数频率为位计数器，计数频率为PCLK经过预分频计经过预分频计 数器后频率值。数器后频率值。 读写读写0 PR预分频控制寄存器预分频控制寄存器。用于设定预分频值，为。用于设定预分频值，为32位寄存器。位寄存器。读写读写0 PC 预分频计数器预分频计数器。为。为32位计数器，计数频率为位计数器，计数频率为PCLK，当计数值等，当计数值等 于预分频计数器的值时，于预分频计数器的值时，TC计数器加一。计数器加一。 读写读写0 IR 中断标志寄存器中断标志寄存器。读该寄存器识别中断源，写该寄存器清除中断。读该寄存器识别中断源，写该寄存器清除中断 标志。标志。 读写读写0 预分频计数器预分频计数器

8、TxPC 定时器计数器定时器计数器 TxTC 预分频寄存器预分频寄存器 TxPR 定时器控制定时器控制 TxTCR 中断标志寄存器中断标志寄存器 TxIR Fpcl k 第8页/共122页 寄存器描述基本功能寄存器基本功能寄存器 预分频计数器预分频计数器 TxPC 定时器计数器定时器计数器 TxTC 预分频寄存器预分频寄存器 TxPR 定时器控制定时器控制 TxTCR 中断标志寄存器中断标志寄存器 TxIR Fpcl k 预分频计数器预分频计数器 TxPC 定时器计数器定时器计数器 TxTC 预分频寄存器预分频寄存器 TxPR 定时器控制定时器控制 TxTCR 中断标志寄存器中断标志寄存器 T

9、xIR Fpcl k TxPR TxPRTxPR寄存器为寄存器为3232位寄存器，该寄存器指定了预分频计位寄存器，该寄存器指定了预分频计 数器的最大值。数器的最大值。 位位31 : 0 功能功能预分频值预分频值 第9页/共122页 寄存器描述基本功能寄存器基本功能寄存器 预分频计数器预分频计数器 TxPCTxPC 定时器计数器定时器计数器 TxTCTxTC 预分频寄存器预分频寄存器 TxPRTxPR 定时器控制定时器控制 TxTCRTxTCR 中断标志寄存器中断标志寄存器 TxIRTxIR FpclFpcl k k TxPRTxPR TxPCTxPC TxPCTxPC寄存器为寄存器为3232位

10、寄存器。预分频计数器每个位寄存器。预分频计数器每个pclkpclk 周期加周期加1 1。当其到达预分频寄存器中保存的值时，。当其到达预分频寄存器中保存的值时， 定时器计数器加定时器计数器加1 1，预分频计数器在下个，预分频计数器在下个pclkpclk周期周期 复位。这样，当复位。这样，当PR=0PR=0时，定时器计数器每个时，定时器计数器每个pclkpclk周周 期加期加1 1，当，当PR=1PR=1时，定时器计数器每时，定时器计数器每2 2个个pclkpclk周期加周期加 1 1。 位位31 : 031 : 0复位值复位值 功能功能计数值计数值0 0 第10页/共122页 寄存器描述基本功能

11、寄存器基本功能寄存器 预分频计数器预分频计数器 TxPC 定时器计数器定时器计数器 TxTC 预分频寄存器预分频寄存器 TxPR 定时器控制定时器控制 TxTCR 中断标志寄存器中断标志寄存器 TxIR Fpcl k TxPR 定时器控制寄存器定时器控制寄存器TCRTCR用于控制定时器计数器的操用于控制定时器计数器的操 作。作。 TCR功能功能描述描述复位值复位值 0计数器使能计数器使能 1:定时器计数器和预分频计数器定时器计数器和预分频计数器使能使能计数；计数； 0:定时器计数器和预分频计数器定时器计数器和预分频计数器停止停止计数。计数。 0 1计数器复位计数器复位 为为1时定时器计数器和预

12、分频计数器在时定时器计数器和预分频计数器在 PCLK的下一个上升沿同步复位。计数器在的下一个上升沿同步复位。计数器在 TCR的的bit1恢复为恢复为0之前保持复位状态。之前保持复位状态。 0 TxTCR 第11页/共122页 寄存器描述基本功能寄存器基本功能寄存器 预分频计数器预分频计数器 TxPC 定时器计数器定时器计数器 TxTC 预分频寄存器预分频寄存器 TxPR 定时器控制定时器控制 TxTCR 中断标志寄存器中断标志寄存器 TxIR Fpcl k TxPR 当预分频计数器到达计数的上限时，定时器计数器寄当预分频计数器到达计数的上限时，定时器计数器寄 存器（存器（TxTCTxTC）加）

13、加1 1。TCTC从从0 x000000000 x00000000计数一直到计数一直到 0 xFFFFFFFF0 xFFFFFFFF，然后翻转至，然后翻转至0 0，除非中途被复位。计数，除非中途被复位。计数 值翻转不会引起中断。值翻转不会引起中断。 TxTC 位位31 : 0复位值复位值 功能功能计数值计数值0 第12页/共122页 寄存器描述基本功能寄存器基本功能寄存器 预分频计数器预分频计数器 TxPC 定时器计数器定时器计数器 TxTC 预分频寄存器预分频寄存器 TxPR 定时器控制定时器控制 TxTCR 中断标志寄存器中断标志寄存器 TxIR Fpcl k TxPR 中断寄存器包含中断

14、寄存器包含4 4个位用于匹配中断，另外个位用于匹配中断，另外4 4个位用于个位用于 捕获中断。如果有中断产生，捕获中断。如果有中断产生，IRIR中的对应位会置位。中的对应位会置位。 向对应的向对应的IRIR位写入位写入1 1会复位中断，写入会复位中断，写入0 0无效。无效。 位位功能功能描述描述位位功能功能描述描述 0MR0中断中断匹配匹配0中断中断4CR0中断中断捕获捕获0中断中断 1MR1中断中断匹配匹配1中断中断5CR1中断中断捕获捕获1中断中断 2MR2中断中断匹配匹配2中断中断6CR2中断中断捕获捕获2中断中断 3MR3中断中断匹配匹配3中断中断7CR3中断中断捕获捕获3中断中断 T

15、xIR 第13页/共122页 寄存器描寄存器描 述述 匹配功能寄存器匹配功能寄存器 名称名称描述描述访问访问复位值复位值 MCR匹配控制寄存器匹配控制寄存器，用于控制在匹配时是否产生中断或复位，用于控制在匹配时是否产生中断或复位TC读写读写0 MR0匹配寄存器匹配寄存器0，通过，通过MCR寄存器可以设置匹配发生时的动作寄存器可以设置匹配发生时的动作读写读写0 MR1匹配寄存器匹配寄存器1，通过，通过MCR寄存器可以设置匹配发生时的动作寄存器可以设置匹配发生时的动作读写读写0 MR2匹配寄存器匹配寄存器2，通过，通过MCR寄存器可以设置匹配发生时的动作寄存器可以设置匹配发生时的动作读写读写0 M

16、R3匹配寄存器匹配寄存器3，通过，通过MCR寄存器可以设置匹配发生时的动作寄存器可以设置匹配发生时的动作读写读写0 EMR外部匹配寄存器外部匹配寄存器，EMR控制外部匹配管脚控制外部匹配管脚MATx.0MATx.3读写读写0 匹配控制匹配控制 MCR 匹配值匹配值 MR0MR3 匹配输出匹配输出 EMR 定时器计数器定时器计数器 TC 第14页/共122页 寄存器描述匹配功能寄存器匹配功能寄存器 匹配控制 MCR 匹配值 MR0MR3 匹配输出 EMR 定时器计数器 TC 匹配控制匹配控制 MCRMCR 匹配值匹配值 MR0MR0MR3MR3 匹配输出匹配输出 EMREMR 定时器计数器定时器

17、计数器 TCTC MCR 匹配控制寄存器用于控制在发生匹配时所执行的操作。匹配控制寄存器用于控制在发生匹配时所执行的操作。 位位功能功能描述描述复位值复位值 0 中断中断 (MR0) 为为1时，时，MR0与与TC值的匹配将产生中断。为值的匹配将产生中断。为0时禁止。时禁止。0 1 复位复位 (MR0) 为为1时，时，MR0与与TC值的匹配将使值的匹配将使TC复位。为复位。为0时禁止。时禁止。0 2 停止停止 (MR0) 为为1时，时，MR0与与TC值的匹配将清零值的匹配将清零TCR的的bit0位，使位，使TC 和和PC停止。为停止。为0时该特性被禁止。时该特性被禁止。 0 5 : 3MR1 与

18、匹配与匹配0(MR0)对应位功能相同（略）对应位功能相同（略） 0 8 : 6MR20 11 : 9MR30 第15页/共122页 寄存器描述匹配功能寄存器匹配功能寄存器 匹配控制匹配控制 MCRMCR 匹配值匹配值 MR0MR0MR3MR3 匹配输出匹配输出 EMREMR 定时器计数器定时器计数器 TCTC 匹配寄存器匹配寄存器(MR0(MR0MR3)MR3)值与定时器计数值相比较，当两值与定时器计数值相比较，当两 个值相等时自动触发在个值相等时自动触发在MCRMCR寄存器中设置的动作。寄存器中设置的动作。 MR0MR0MR3MR3 位位31 : 031 : 0复位值复位值 功能功能匹配值匹

19、配值0 0 第16页/共122页 寄存器描述匹配功能寄存器匹配功能寄存器 匹配控制匹配控制 MCRMCR 匹配值匹配值 MR0MR0MR3MR3 匹配输出匹配输出 EMREMR 定时器计数器定时器计数器 TCTC 外部匹配寄存器提供外部匹配管脚外部匹配寄存器提供外部匹配管脚MATn.0MATn.0MATn.3(nMATn.3(n 为为0 0或或1)1)的控制和状态。的控制和状态。 EMR 第17页/共122页 寄存器描述匹配功能寄存器匹配功能寄存器 匹配控制匹配控制 MCRMCR 匹配值匹配值 MR0MR0MR3MR3 匹配输出匹配输出 EMREMR 定时器计数器定时器计数器 TCTC EMR

20、EMR 位位功能功能描述描述复位值复位值 0外部匹配外部匹配0 反映相应外部匹配的状态，而不管是否连反映相应外部匹配的状态，而不管是否连 接到管脚。发生匹配时该位的动作由接到管脚。发生匹配时该位的动作由EMR 中相应的控制位决定。中相应的控制位决定。 0 1外部匹配外部匹配10 2外部匹配外部匹配20 3外部匹配外部匹配30 5 : 4外部匹配控制外部匹配控制0决定相应外部匹配的功能。决定相应外部匹配的功能。 00:不执行任何动作；不执行任何动作； 01:将对应的外部匹配输出设置为将对应的外部匹配输出设置为0； 10:将对应的外部匹配输出设置为将对应的外部匹配输出设置为1； 11:使对应的外部

21、匹配输出翻转。使对应的外部匹配输出翻转。 0 7 : 6外部匹配控制外部匹配控制10 9 : 8外部匹配控制外部匹配控制20 11 : 10外部匹配控制外部匹配控制30 第18页/共122页 寄存器描述捕获功能寄存器捕获功能寄存器 名称名称描述描述访问访问复位值复位值 CCR 捕获控制寄存器，用于设置捕获信号的触发特征，以及捕捕获控制寄存器，用于设置捕获信号的触发特征，以及捕 获发生时是否产生中断。获发生时是否产生中断。 读写读写0 CR0 捕获寄存器捕获寄存器0，在捕获，在捕获0引脚上产生捕获时间时，引脚上产生捕获时间时，CR0装载装载 TC的值。的值。 只读只读0 CR1功能同上。功能同上

22、。只读只读0 CR3功能同上。功能同上。只读只读0 CR3功能同上。功能同上。只读只读0 捕获控制捕获控制 CCRCCR 捕获寄存器捕获寄存器 CR0CR0CR3CR3 定时器计数器定时器计数器 TCTC 第19页/共122页 寄存器描述捕获功能寄存器捕获功能寄存器 捕获控制 CCR 捕获寄存器 CR0CR3 定时器计数器 TC 捕获控制捕获控制 CCRCCR 捕获寄存器捕获寄存器 CR0CR0CR3CR3 定时器计数器定时器计数器 TCTC CCR 在发生捕获事件时，捕获控制寄存器用于控制是否将定在发生捕获事件时，捕获控制寄存器用于控制是否将定 时器计数值装入寄存器。同时还可以设置被捕获信号

23、的时器计数值装入寄存器。同时还可以设置被捕获信号的 特征。特征。 第20页/共122页 寄存器描述捕获功能寄存器捕获功能寄存器 捕获控制捕获控制 CCR 捕获寄存器捕获寄存器 CR0CR3 定时器计数器定时器计数器 TC CCR 位位功能功能描述描述复位值复位值 0 CAPn.0 上升沿捕获上升沿捕获 为为1时，时，CAPn.0引脚上引脚上0到到1的跳变将导致的跳变将导致TC的内的内 容装入容装入CR0。为。为0时，该特性被禁止。时，该特性被禁止。 0 1 CAPn.1 下降沿捕获下降沿捕获 为为1时，时，CAPn.0引脚上引脚上1到到0的跳变将导致的跳变将导致TC的内的内 容装入容装入CR0

24、。为。为0时，该特性被禁止。时，该特性被禁止。 0 2 CAPn.0 事件中断事件中断 为为1时，时，CAPn.0的捕获事件将产生一个中断。为的捕获事件将产生一个中断。为0 时该特性被禁止。时该特性被禁止。 0 5 : 3CAPn.1与与CAPn.0对应位功能相同（略）对应位功能相同（略）0 8 : 6CAPn.2与与CAPn.0对应位功能相同（略）对应位功能相同（略）0 11 : 9CAPn.3与与CAPn.0对应位功能相同（略）对应位功能相同（略）0 第21页/共122页 寄存器描述捕获功能寄存器捕获功能寄存器 捕获控制捕获控制 CCR 捕获寄存器捕获寄存器 CR0CR3 定时器计数器定时

25、器计数器 TC 每个捕获寄存器都与一个或几个器件管脚相关联。当管每个捕获寄存器都与一个或几个器件管脚相关联。当管 脚发生特定的事件时，可将定时器计数值装入该寄存器脚发生特定的事件时，可将定时器计数值装入该寄存器 。捕获控制寄存器的设定决定捕获功能是否使能，以及。捕获控制寄存器的设定决定捕获功能是否使能，以及 捕获事件在管脚的上升沿、下降沿或是双边沿发生。捕获事件在管脚的上升沿、下降沿或是双边沿发生。 CR0CR3 位31 : 0复位值 功能捕获值0 第22页/共122页 定时计数器定时计数器(TC)(TC)本身不能产生中断，只有与匹配寄本身不能产生中断，只有与匹配寄 存器发生匹配后才能引起中断

26、事件；存器发生匹配后才能引起中断事件； 在定时器匹配发生后，可以不停止定时器工作，而在定时器匹配发生后，可以不停止定时器工作，而 动态修改匹配寄存器的值；动态修改匹配寄存器的值； 定时器使用匹配功能的同时，还可以使用捕获功能定时器使用匹配功能的同时，还可以使用捕获功能 ，而不必分时使用；，而不必分时使用； 定时器计数时钟频率定时器计数时钟频率 = F= Fpclk pclk / (PR+1) / (PR+1) 第23页/共122页 定时器操作示例 定时器设置为匹配时复位计数器并产生中断。预分频设定时器设置为匹配时复位计数器并产生中断。预分频设 置为置为2 2，匹配寄存器设置为，匹配寄存器设置为

27、6 6。在发生匹配的定时器周期。在发生匹配的定时器周期 结束时，定时器计数值复位。这样就使匹配值具有完整结束时，定时器计数值复位。这样就使匹配值具有完整 长度的周期。长度的周期。 PR=2, MRx=6, PR=2, MRx=6, 匹配时使能中断和复位匹配时使能中断和复位 预分频计数器计 数频率为PCLK 定时器计数器计 数频率为PCLK/3 最后一个周期复 位定时器计数器 产生匹配中断 第24页/共122页 定时器操作示例 操作流操作流 程程 计算定时器的计算定时器的 计数频率计数频率 设置匹配值及设置匹配值及 工作模式工作模式 设置捕获方式设置捕获方式 设置定时器中断设置定时器中断 VIC

28、VIC 启动定时器启动定时器 TCRTCR 第25页/共122页 定时器操作示例定时器定时器0 0初始化初始化 操作流操作流 程程 计算定时器的计算定时器的 计数频率计数频率 设置匹配值及设置匹配值及 工作模式工作模式 设置捕获方式设置捕获方式 设置定时器中断设置定时器中断 VICVIC 启动定时器启动定时器 TCRTCR 操作流操作流 程程 计算定时器的计算定时器的 计数频率计数频率 设置匹配值及设置匹配值及 工作模式工作模式 设置捕获方式设置捕获方式 设置定时器中断设置定时器中断 VICVIC 启动定时器启动定时器 TCRTCR Void Time0Init(void)Void Time0

29、Init(void) T0TC = 0; T0TC = 0; T0PR = 0; T0PR = 0; T0MCR = 0 x03; T0MCR = 0 x03; T0MR0 = Fpclk / 10; T0MR0 = Fpclk / 10; T0TCR = 0 x01; T0TCR = 0 x01; C C代码：代码： 定时器设置为定时器设置为0 0 设置预分频值设置预分频值 设置匹配模式，复位并中断设置匹配模式，复位并中断 设置匹配值，设置匹配值，0.1S0.1S 启动定时器启动定时器0 0 第26页/共122页 LPC2000 定时器操作示例用定时器测量脉冲宽度用定时器测量脉冲宽度 . T

30、0TC = 0; T0TC = 0; T0PR = 0; T0PR = 0; while(IO0PIN while(IO0PIN T0TCR = 0 x01; T0TCR = 0 x01; while(IO0PIN while(IO0PIN T0TCR = 0 x00; T0TCR = 0 x00; time = T0TC; time = T0TC; . C C代码：代码： 定时器设置为定时器设置为0 0 设置预分频值设置预分频值 等待引脚电平变低等待引脚电平变低 启动定时器启动定时器0 0 等待引脚电平变高等待引脚电平变高 关闭定时器关闭定时器0 0 读取定时器值，即为脉宽读取定时器值，即为

31、脉宽 P0.0 t V time 第27页/共122页 定时器操作示例定时器操作示例匹配输出匹配输出 Void MATOut(void)Void MATOut(void) PINSEL0 = 0 x00000800; PINSEL0 = 0 x00000800; T0TC = 0; T0TC = 0; T0PR = 0; T0PR = 0; T0MCR = 0 x01; T0MCR = 0 x01; T0EMR = 0 xC0; T0EMR = 0 xC0; T0MR1 = 5000; T0MR1 = 5000; T0TCR = 0 x01; T0TCR = 0 x01; C C代码：代码：

32、定时器设置为定时器设置为0 0 设置预分频值设置预分频值 设置匹配后复位设置匹配后复位TCTC 设置匹配后设置匹配后MAT0.1MAT0.1输出翻转输出翻转 输出频率周期控制输出频率周期控制 启动定时器启动定时器0 0 设置引脚连接模块设置引脚连接模块 将引脚将引脚P0.5P0.5设置为输出设置为输出50%50%的方波，程序设置了的方波，程序设置了MR1MR1匹匹 配后复位定时器，并且配后复位定时器，并且MAT0.1MAT0.1输出电平翻转。输出电平翻转。 第28页/共122页 定时器操作示例定时器捕获定时器捕获 Void TimeCAP(void)Void TimeCAP(void) PIN

33、SEL0 = 0 x20; PINSEL0 = 0 x20; T0PR = 0; T0PR = 0; T0CCR = 0 x02; T0CCR = 0 x02; T0TC = 0; T0TC = 0; T0TCR = 0 x01; T0TCR = 0 x01; C C代码：代码： 设置预分频值为设置预分频值为0 0 设置为下降沿捕获设置为下降沿捕获 清零清零TCTC 启动定时器启动定时器 设置引脚连接模块设置引脚连接模块 示例使用定时器对示例使用定时器对P0.2P0.2引脚的信号进行捕获，并设置为引脚的信号进行捕获，并设置为 下降沿捕获。当有捕获事件产生时自动把定时器的当前下降沿捕获。当有捕获

34、事件产生时自动把定时器的当前 值装载到值装载到T0CR0T0CR0寄存器中。寄存器中。 第29页/共122页 第第5章章 目录目录 q 1.简介 q 2.引脚配置 q 3.存储器寻址 q 4.系统控制模块 q 5.存储器加速模块 q 6.外部存储器控制器 q 7.引脚连接模块 q 8. 向量中断控制器 q 9.GPIO q 10.UART0 q 11.UART1 q 12.I2C接口 q 13.SPI接口 q 14.定时器0/1 q 15.脉宽调制器（PWM ） q 16.A/D转换器 q 17.实时时钟 q 18.看门狗 第30页/共122页 LPC2000LPC2000系列微控制器的脉宽调

35、制器建立在独立的系列微控制器的脉宽调制器建立在独立的3232 位标准定时器之上，具有如下特性：位标准定时器之上，具有如下特性： 带可编程带可编程3232位预分频的位预分频的3232位定时器位定时器/ /计数器；计数器； 7 7个匹配寄存器，可实现个匹配寄存器，可实现6 6个单边沿控制或个单边沿控制或3 3个双个双 边沿控制边沿控制PWMPWM输出，或两者的混合输出；输出，或两者的混合输出； 脉冲周期和宽度可以是任何的定时器计数值；脉冲周期和宽度可以是任何的定时器计数值； 匹配寄存器更新与脉冲输出同步，防止产生错匹配寄存器更新与脉冲输出同步，防止产生错 误脉冲。误脉冲。 第31页/共122页 L

36、PC2000LPC2000的的PWMPWM基于标准的定时器模块，具有定时器的基于标准的定时器模块，具有定时器的 所有特性，它是定时器功能中匹配事件的功能扩展。所有特性，它是定时器功能中匹配事件的功能扩展。 使用使用PWMPWM功能，可以在指定引脚输出需要的波形。输功能，可以在指定引脚输出需要的波形。输 出波形可分为两类：出波形可分为两类： 单边沿输出；单边沿输出； 双边沿输出。双边沿输出。 第32页/共122页 使用两个匹配寄存器就可以实现单边沿控制的使用两个匹配寄存器就可以实现单边沿控制的PWMPWM输输 出。其中一个匹配寄存器（出。其中一个匹配寄存器（PWMMR0PWMMR0）控制）控制P

37、WMPWM周期，周期， 另一个匹配寄存器控制另一个匹配寄存器控制PWMPWM边沿的位置，即占空比。边沿的位置，即占空比。 PWMMR0PWMMR0是所有是所有PWMPWM输出共用的，所以每增加一路输出共用的，所以每增加一路PWMPWM输输 出，实际上只要增加一个控制占空比的匹配寄存器。出，实际上只要增加一个控制占空比的匹配寄存器。 当当PWMMR0PWMMR0发生匹配时，输出都会变成高电平。发生匹配时，输出都会变成高电平。 单边沿输出单边沿输出 第33页/共122页 单边沿输出单边沿输出 T PWMMR0控制控制PWM周期周期 其它匹配寄存器控制边沿位置其它匹配寄存器控制边沿位置其它匹配寄存器

38、控制边沿位置其它匹配寄存器控制边沿位置 不同占空比的单边沿控制不同占空比的单边沿控制PWMPWM输出输出 所有单边沿输出在周期开始时都为高电平，并在匹配发生前一直保持高电平所有单边沿输出在周期开始时都为高电平，并在匹配发生前一直保持高电平 第34页/共122页 实现双边沿输出需要实现双边沿输出需要3 3个匹配寄存器进行控制。其中个匹配寄存器进行控制。其中 PWMMR0PWMMR0用于控制用于控制PWMPWM周期，其它两个匹配寄存器分别周期，其它两个匹配寄存器分别 控制控制PWMPWM输出的前沿和后沿的位置。与单边沿输出一输出的前沿和后沿的位置。与单边沿输出一 样，样，PWMMR0PWMMR0是

39、所有输出共用的，所以每增加一路双边是所有输出共用的，所以每增加一路双边 沿输出，需要增加两个匹配控制寄存器。沿输出，需要增加两个匹配控制寄存器。 双边沿输出双边沿输出 第35页/共122页 T T 双边沿控制双边沿控制PWMPWM输出正负脉冲输出正负脉冲 PWMMR0PWMMR0控制控制PWMPWM周期周期 其它匹配寄存器控制边沿位置其它匹配寄存器控制边沿位置其它匹配寄存器控制边沿位置其它匹配寄存器控制边沿位置 双边沿输出双边沿输出 第36页/共122页 PWMPWM输出触发关系输出触发关系 PWMPWM通道通道 单边沿单边沿PWM (PWMSELn = 0)PWM (PWMSELn = 0)

40、双边沿双边沿PWM (PWMSELn = 1)PWM (PWMSELn = 1) 置位置位复位复位置位置位复位复位 1 1匹配匹配0 0匹配匹配1 1匹配匹配0 0匹配匹配1 1 2 2匹配匹配0 0匹配匹配2 2匹配匹配1 1匹配匹配2 2 3 3匹配匹配0 0匹配匹配3 3匹配匹配2 2匹配匹配3 3 4 4匹配匹配0 0匹配匹配4 4匹配匹配3 3匹配匹配4 4 5 5匹配匹配0 0匹配匹配5 5匹配匹配4 4匹配匹配5 5 6 6匹配匹配0 0匹配匹配6 6匹配匹配5 5匹配匹配6 6 举例说明：使用举例说明：使用PWMPWM通道通道5 5输出时。输出时。 如果为单边沿输出，那么匹配如

41、果为单边沿输出，那么匹配0 0事件置位输出引脚，匹配事件置位输出引脚，匹配5 5事件复位输出引脚。如果为双边沿输出，那么匹配事件复位输出引脚。如果为双边沿输出，那么匹配4 4事件置位输出引脚，匹配事件置位输出引脚，匹配5 5事件复位输出引脚。事件复位输出引脚。 5 5匹配匹配0 0匹配匹配5 5匹配匹配4 4匹配匹配5 5 第37页/共122页 管脚名称管脚名称管脚方向管脚方向管脚描述管脚描述 PWM1输出输出一共有一共有6个个PWM输出通道输出通道 PWM2输出输出一共有一共有6个个PWM输出通道输出通道 PWM3输出输出一共有一共有6个个PWM输出通道输出通道 PWM4输出输出一共有一共有

42、6个个PWM输出通道输出通道 PWM5输出输出一共有一共有6个个PWM输出通道输出通道 PWM6输出输出一共有一共有6个个PWM输出通道输出通道 第38页/共122页 PWMPWM模块的控制寄存器数量较多，但是因为它是建立在模块的控制寄存器数量较多，但是因为它是建立在 标准定时器的基础上，所以一部分寄存器功能与定时器标准定时器的基础上，所以一部分寄存器功能与定时器 功能类似。所有寄存器大致可以分为两类：功能类似。所有寄存器大致可以分为两类： 基本功能寄存器基本功能寄存器 匹配控制寄存器匹配控制寄存器 第39页/共122页 PWMPWM寄存器描述寄存器描述基本功能寄存器基本功能寄存器 名称名称描

43、述描述访问访问 PWMTCRPWMTCRPWMPWM定时器控制寄存器定时器控制寄存器。控制。控制PWMPWM定时器计数器功能（禁止或复位）。定时器计数器功能（禁止或复位）。 读写读写 PWMTCPWMTC PWMPWM定时器计数器定时器计数器。为。为3232位计数器，计数频率为位计数器，计数频率为PCLKPCLK经过预分频计经过预分频计 数器后的频率值。数器后的频率值。 读写读写 PWMPRPWMPRPWMPWM预分频控制寄存器预分频控制寄存器。用于设定预分频值，为。用于设定预分频值，为3232位寄存器。位寄存器。读写读写 PWMPCPWMPC PWMPWM预分频计数器预分频计数器。为。为32

44、32位计数器，计数频率为位计数器，计数频率为PCLKPCLK，当计数值等，当计数值等 于预分频计数器的值时，于预分频计数器的值时，TCTC计数器加一。计数器加一。 读写读写 PWMIRPWMIR PWMPWM中断标志寄存器中断标志寄存器。读该寄存器识别中断源，写该寄存器清除中。读该寄存器识别中断源，写该寄存器清除中 断标志。断标志。 读写读写 预分频计数器预分频计数器 PWMPCPWMPC 定时器计数器定时器计数器 PWMTCPWMTC 预分频寄存器预分频寄存器 PWMPRPWMPR 定时器控制定时器控制 PWMTCRPWMTCR 中断标志寄存器中断标志寄存器 PWMIRPWMIR FpclF

45、pcl k k 大部分寄存器的功能与定时器部件相同，所以仅介绍与之不同的地方大部分寄存器的功能与定时器部件相同，所以仅介绍与之不同的地方 第40页/共122页 预分频计数器预分频计数器 PWMPC 定时器计数器定时器计数器 PWMTC 预分频寄存器预分频寄存器 PWMPR 定时器控制定时器控制 PWMTCR 中断标志寄存器中断标志寄存器 PWMIR Fpcl k 预分频计数器预分频计数器 PWMPC 定时器计数器定时器计数器 PWMTC 预分频寄存器预分频寄存器 PWMPR 定时器控制定时器控制 PWMTCR 中断标志寄存器中断标志寄存器 PWMIR Fpcl k PWMPWM定时器控制寄存器

46、定时器控制寄存器TCRTCR用于控制定时器计数器的操作。用于控制定时器计数器的操作。 TCR功能功能描述描述复位值复位值 0计数器使能计数器使能 1:定时器计数器和预分频计数器使能计数；定时器计数器和预分频计数器使能计数； 0:定时器计数器和预分频计数器停止计数。定时器计数器和预分频计数器停止计数。 0 1计数器复位计数器复位 为为1时，定时器计数器和预分频计数器在时，定时器计数器和预分频计数器在PCLK 的下一个上升沿同步复位。计数器在的下一个上升沿同步复位。计数器在TCR的的 bit1恢复为恢复为0之前保持复位状态。之前保持复位状态。 0 2保留保留用户程序不要向该位写入用户程序不要向该位

47、写入1NA 3PWM使能使能为为1时，时，PWM模式使能。为模式使能。为0时，时， PWM禁止禁止0 PWMTCR PWM寄存器描述基本功能寄存器基本功能寄存器 第41页/共122页 预分频计数器预分频计数器 PWMPC 定时器计数器定时器计数器 PWMTC 预分频寄存器预分频寄存器 PWMPR 定时器控制定时器控制 PWMTCR 中断标志寄存器中断标志寄存器 PWMIR Fpcl k 寄存器描述基本功能寄存器基本功能寄存器 中断寄存器包含中断寄存器包含1111个位。其中个位。其中7 7个位用于匹配中断，个位用于匹配中断， 其它的位保留。中断发生时，对应位将被置一。向对其它的位保留。中断发生时

48、，对应位将被置一。向对 应的应的IRIR位写入位写入1 1会复位中断，写入会复位中断，写入0 0无效。无效。 位位功能功能描述描述位位功能功能描述描述 0PWMMR0匹配匹配0中断中断4:7保留保留 1PWMMR0匹配匹配1中断中断8PWMMR4匹配匹配4中断中断 2PWMMR0匹配匹配2中断中断9PWMMR5匹配匹配5中断中断 3PWMMR0匹配匹配3中断中断10PWMMR6匹配匹配6中断中断 PWMIR 第42页/共122页 PWM寄存器描述匹配功能寄存器匹配功能寄存器 名称名称描述描述访问访问 PWMMCRPWMMCRPWMPWM匹配控制寄存器匹配控制寄存器。用于控制匹配时是否产生中断或

49、复位。用于控制匹配时是否产生中断或复位TCTC。读写读写 PWMMR0PWMMR0 PWMMR6PWMMR6 PWMPWM匹配定时器匹配定时器。每个寄存器对应于一个匹配值。除。每个寄存器对应于一个匹配值。除MR0MR0和和TCTC匹配匹配 会置位所有单边沿模式下的会置位所有单边沿模式下的PWMPWM输出外，其它的匹配事件将清零相输出外，其它的匹配事件将清零相 应的单边沿或双边沿应的单边沿或双边沿PWMPWM输出。在双边沿模式下，匹配事件还将置输出。在双边沿模式下，匹配事件还将置 位下一个相邻的位下一个相邻的PWMPWM输出。比如输出。比如PWM2PWM2发生匹配，会清零发生匹配，会清零PWM2

50、PWM2输出，输出， 如果在双边沿模式下还将置位如果在双边沿模式下还将置位PWM3PWM3输出。输出。 读写读写 PWMPCRPWMPCR PWMPWM控制寄存器控制寄存器。使能。使能PWMPWM输出并选择输出并选择PWMPWM通道类型为单边沿或双边通道类型为单边沿或双边 沿控制。沿控制。 读写读写 PWMLERPWMLERPWMPWM锁存使能寄存器锁存使能寄存器。使能新的。使能新的PWMPWM匹配值有效。匹配值有效。读写读写 锁存使能锁存使能 PWMLERPWMLER 定时器计数器定时器计数器 PWMTCPWMTC PWMPWM控制控制 PWMPCRPWMPCR 匹配控制匹配控制 PWMMC

51、RPWMMCR 映像寄存器映像寄存器匹配寄存器匹配寄存器 PWMMRxPWMMRx PWMPWM输出输出 第43页/共122页 锁存使能锁存使能 PWMLER 定时器计数器定时器计数器 PWMTC PWM控制控制 PWMPCR 匹配控制匹配控制 PWMMCR 映像寄存器映像寄存器匹配寄存器匹配寄存器 PWMMRx PWM输出输出 PWM寄存器描述匹配功能寄存器匹配功能寄存器 锁存使能锁存使能 PWMLER 定时器计数器定时器计数器 PWMTC PWM控制控制 PWMPCR 匹配控制匹配控制 PWMMCR 映像寄存器映像寄存器匹配寄存器匹配寄存器 PWMMRx PWM输出输出 PWMMCR 位位

52、功能功能描述描述复位值复位值 0 中断中断 (PWMMR0) 为为1时，时，PWMMR0与与PWMTC值的匹配时将产生中值的匹配时将产生中 断，该中断被禁止。断，该中断被禁止。 0 1 复位复位 (PWMMR0) 为为1时，时，PWMMR0与与PWMTC值的匹配时将产生复值的匹配时将产生复 位，该中断被禁止。位，该中断被禁止。 0 2 停止停止 (PWMMR0) 为为1时，时，PWMMR0与与PWMTC值的匹配时将产生停值的匹配时将产生停 止，该中断被禁止。止，该中断被禁止。 0 4:20PWMMR16功能与功能与PWMMR0相同（略）相同（略）0 第44页/共122页 PWM寄存器描述匹配功

53、能寄存器匹配功能寄存器 锁存使能锁存使能 PWMLER 定时器计数器定时器计数器 PWMTC PWM控制控制 PWMPCR 匹配控制匹配控制 PWMMCR 映像寄存器映像寄存器匹配寄存器匹配寄存器 PWMMRx PWM输出输出 PWMMRx PWMPWM匹配寄存器值连续与匹配寄存器值连续与PWMPWM定时器计数值相比较。当这定时器计数值相比较。当这 两个值相等时自动触发相应动作。这些动作包括产生中两个值相等时自动触发相应动作。这些动作包括产生中 断、复位断、复位PWMPWM定时器计数器或停止定时器。定时器计数器或停止定时器。 位位31 : 0复位值复位值 功能功能设定的匹配值设定的匹配值0 第

54、45页/共122页 PWM寄存器描述匹配功能寄存器匹配功能寄存器 锁存使能锁存使能 PWMLERPWMLER 定时器计数器定时器计数器 PWMTCPWMTC PWMPWM控制控制 PWMPCRPWMPCR 匹配控制匹配控制 PWMMCRPWMMCR 映像寄存器映像寄存器匹配寄存器匹配寄存器 PWMMRxPWMMRx PWMPWM输出输出 PWMPWM锁存使能寄存器用于控制锁存使能寄存器用于控制PWMPWM匹配寄存器的更新匹配寄存器的更新 。 在产生在产生PWMPWM时，为了保证一个周期的完整，在更改时，为了保证一个周期的完整，在更改 PWMPWM匹配寄存器之后，并不能立即生效。而是在匹配寄存器

55、之后，并不能立即生效。而是在MR0MR0 发生匹配并且发生匹配并且PWMLERPWMLER中的相应位置位时才能使修改中的相应位置位时才能使修改 值生效。值生效。 PWMLERPWMLER 第46页/共122页 PWM寄存器描述匹配功能寄存器匹配功能寄存器 锁存使能锁存使能 PWMLERPWMLER 定时器计数器定时器计数器 PWMTCPWMTC PWMPWM控制控制 PWMPCRPWMPCR 匹配控制匹配控制 PWMMCRPWMMCR 映像寄存器映像寄存器匹配寄存器匹配寄存器 PWMMRxPWMMRx PWMPWM输出输出 PWMLER 位位功能功能描述描述复位值复位值 0 使能使能PWM 匹

56、配匹配0锁存锁存 该位置位后，写入该位置位后，写入PWM匹配寄存器匹配寄存器0(PWMMR0)的值的值 才能在才能在MR0发生匹配事件后生效。发生匹配事件后生效。 0 6 : 1 使能使能 PWM匹配匹配 16锁存锁存 功能同上，只是分别对应匹配功能同上，只是分别对应匹配1到匹配到匹配6。0 7保留保留用户程序不要向该位写入用户程序不要向该位写入1。NA 第47页/共122页 PWMPWM寄存器描述寄存器描述匹配功能寄存器匹配功能寄存器 锁存使能锁存使能 PWMLERPWMLER 定时器计数器定时器计数器 PWMTCPWMTC PWMPWM控制控制 PWMPCRPWMPCR 匹配控制匹配控制

57、PWMMCRPWMMCR 映像寄存器映像寄存器匹配寄存器匹配寄存器 PWMMRxPWMMRx PWMPWM输出输出 PWMPCRPWMPCR PWMPWM匹配控制寄存器用于使能并选择每个匹配控制寄存器用于使能并选择每个PWMPWM通道的类型通道的类型 。 第48页/共122页 PWM寄存器描述匹配功能寄存器匹配功能寄存器 PWMPC R位位 功能功能描述描述复位值复位值 1 : 0保留保留用户程序不要向这些位写入用户程序不要向这些位写入1。NA 2PWMSEL2 为为0时，时，PWM2通道选择单边沿控制模式。为通道选择单边沿控制模式。为1选择选择 双边沿模式。双边沿模式。 0 3PWMSEL3

58、功能同上，控制功能同上，控制PWM3通道的输出模式。通道的输出模式。0 4PWMSEL4功能同上，控制功能同上，控制PWM4通道的输出模式。通道的输出模式。0 5PWMSEL5功能同上，控制功能同上，控制PWM5通道的输出模式。通道的输出模式。0 6PWMSEL6功能同上，控制功能同上，控制PWM6通道的输出模式。通道的输出模式。0 8 : 7保留保留用户程序不要向这些位写入用户程序不要向这些位写入1。NA 9PWMENA1为为1时，使能时，使能PWM1输出；为输出；为0时禁止。时禁止。0 10PWMENA2为为1时，使能时，使能PWM2输出；为输出；为0时禁止。时禁止。0 11PWMENA3

59、为为1时，使能时，使能PWM3输出；为输出；为0时禁止。时禁止。0 12PWMENA4为为1时，使能时，使能PWM4输出；为输出；为0时禁止。时禁止。0 13PWMENA5为为1时，使能时，使能PWM5输出；为输出；为0时禁止。时禁止。0 14PWMENA6为为1时，使能时，使能PWM6输出；为输出；为0时禁止。时禁止。0 15保留保留用户程序不要向这些位写入用户程序不要向这些位写入1。NA 第49页/共122页 修改匹配寄存器之后，必须设置锁存使能寄存器中修改匹配寄存器之后，必须设置锁存使能寄存器中 的相应位，否则匹配寄存器的值不能生效；的相应位，否则匹配寄存器的值不能生效； 修改匹配寄存器

60、时，不需要停止修改匹配寄存器时，不需要停止PWMPWM定时器，以免产定时器，以免产 生无完整的生无完整的PWMPWM波形；波形； 不使用不使用PWMPWM功能时，可将该部件作为一个标准的功能时，可将该部件作为一个标准的3232位位 定时器使用；定时器使用； PWMTCPWMTC计数频率计数频率= Fpclk / (PWMPR+1)= Fpclk / (PWMPR+1) 第50页/共122页 PWM使用示例 操作流操作流 程程 连接连接PWMPWM输出输出 功能引脚功能引脚 设置预分频值设置预分频值 设置匹配值设置匹配值 设置设置PWMPWM 输出方式输出方式 启动启动PWMPWM定时器定时器