第二章：ARM开发流程

1、第二章 ARM开发流程 主讲：熊春如 副教授 嵌入式系统原理与开发 ARM开发流程 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 引言 最小系统设计 软件开发平台 启动代码 GPIO模块 嵌入式系统原理与开发 2.1 引言 (一 (二 (三 (四 为什么要学ARM？ 学ARM要学什么？ 学ARM难吗？ 如何学ARM？ 嵌入式系统原理与开发 2.1 引言 (一 为什么要学ARM？ 技术要以市场为导向。 技术要以市场为导向。 学习主流技术和先进技术。 学习主流技术和先进技术。 32位嵌入式系统在嵌入式系统的份额和发展 32位 位嵌入式系统在嵌入式系统的份额和发展； 32位嵌入式系统在嵌入式系统的份额和发

2、展；32位 嵌入式系统中ARM的份额和发展。 ARM的份额和发展 嵌入式系统中ARM的份额和发展。 规划个人职业生涯。 规划个人职业生涯。 提升公司平台和核心竞争力。 提升公司平台和核心竞争力。 嵌入式系统原理与开发 2.1 引言 (二 学ARM要学什么？ 学ARM要学核心的东西，而不是花哨的外设。 结合自己的专长进行发挥。 ARM7还是ARM9？ARM和操作系统？ 嵌入式系统原理与开发 2.1 引言 (三 学ARM难吗？ 学ARM不难，只要有电子基础、有一 定的C/汇编语言能力即可，能懂或者了解 某一个体系的CPU架构则更好。 电子、自动化、机电一体化、仪器仪 表、计算机、机械甚至物理等基础

3、学科的 学生都可以学习。 嵌入式系统原理与开发 2.1 引言 (四 如何学ARM？ 良好的学习态度 良好的学习态度 合适的开发套件 合适的开发套件 正确的学习方法 正确的学习方法 嵌入式系统原理与开发 2.1 引言 (四 如何学ARM？ 前提条件：选择一款合适的芯片和开发套件。 嵌入式开发是一个实战性很强的行业。 选 一个最简单的芯片、最简单的开发板，可以加 快入门的速度。简单的芯片和开发板可以降低 门槛，减少障碍。 嵌入式系统原理与开发 2.1 引言 (四 如何学ARM？ 对于初学者，推荐利用proteus仿真和EasyARM2131开 发套件。 （1）EasyARM2131开发板 （2）E

4、asyJTAG仿真器 （3）深入浅出ARM7LPC213x/214x(上下册 （4）原理图、源代码、分析文档 （5）其它资料 （6）强大、完善的技术支持。 提供了一个完善的开发平台。 嵌入式系统原理与开发 2.1 引言 (四 如何学ARM？ 选择开发套件的标准： （1）配套资料是否齐全？ 原理图、源程序、文档等。 （2）是否提供技术支持？ 强大、完善的技术支持能够加快学习进度。 （3）能否提供开发平台？ 现代嵌入式系统的开发要以平台为基础。 平台是公司和个人迅速发展的保证。 嵌入式系统原理与开发 2.1 引言 EasyARM2131开发套件 嵌入式系统原理与开发 2.1 引言 EasyARM2

5、131开发套件 嵌入式系统原理与开发 2.1 引言 全面支持10种型号的64 PIN小管脚ARM7微控制器： LPC213x(LPC2131/2132/2134/2136/2138 内置USB接口的LPC214x(LPC2141/2142/2144/2146/2148 多种免费商业化软件包及其详细的开发文档： * 移植µC/OSII到ARM7软件包 * 数据队列软件包 * 串口驱动软件包 * MODEM接口软件包 * SPI总线软件包 * I2C总线软件包 * ZLG/FS V1.0版本文件管理系统软件包 * ZLG/GUI图形用户界面软件包 * ZLG/SD卡读写软件包 EasyA

6、RM2131开发套件 嵌入式系统原理与开发 2.1 引言 多种可选配置适配器： 各种型号的CPU PACK，用户可按需求和喜好配置主ARM芯片 MG12864点阵图型液晶模块 所有I/O口全部引出，方便用户连接外部电路的开发与使用； 可进行GPIO的控制实验，如键盘输入、蜂鸣器控制、模拟SPI等； 6个独立按键(可用于外部中断、定时器捕获输入，8个LED指示灯； 具有RS232转换电路，可与上位机进行通讯，完成UART通讯实验; 可以与标准串行modem直接接口，方便远程通讯； 具有I2C接口和SPI/SSP接口输出； 提供基于PC的人机界面，方便调试实时时钟、串口通信等功能； 可进行外部中断

7、实验，学习向量中断控制器(VIC； 定时器控制实验，如定时控制LED、定时器捕获等； 使用板内的CAT1025(内含复位功能，完成I2C总线的实验； 使用74HC595芯片，实现SPI接口数据发送、接收实验； EasyARM2131开发套件 嵌入式系统原理与开发 2.1 引言 A/D转换实验； DAC转换实验(更换CPU为LPC2132及以上； 实时时钟控制实验； WDT及低功耗控制实验； 54个基础实验及其大量的中间件软件包，完整地验证了几乎所 有的硬件功能资源； 详细的配套资料(深入浅出ARM7LPC213x/214x(上/下 册，北航出版社，其中上册为标准配置。 EasyARM2131开

8、发套件 嵌入式系统原理与开发 2.1 引言 (四 如何学ARM？ （1）动手实践 不要将老师给的程序和光盘配套程序直接运行， 而要逐行输入代码，并理解代码，写文档。 （2）使用网络 各种专业的网站和论坛 （3）学会投资 舍得为学知识投资，如买书、资料和工具等。 嵌入式系统原理与开发 2.2 最小系统设计 2.2.1 2.2.2 2.2.3 2.2.4 2.2.5 2.2.6 2.2.7 最小系统概述 电源设计 时钟电路设计 复位电路设计 调试接口设计 存储系统设计 最小系统示例 请见p322 嵌入式系统原理与开发 2.2.1 最小系统概述 设计一个最小系统是学习ARM的好方法 一个嵌入式处理器

9、自己是不能独立工作的，必须 给它供电、加上时钟信号、提供复位信号，如果芯片 没有片内程序存储器，则还要加上存储器系统，然后 嵌入式处理器芯片才可能工作。这些提供嵌入式处理 器运行所必须的条件的电路与嵌入式处理器共 同构成 了这个嵌入式处理器的最小系统。而大多数基于 ARM7处理器核的微控制器都有调试接口，这部分在 芯片实际工作时不是必需的，但因为这部分在开发时 很重要，所以也把这部分也归入最小系统中。 嵌入式系统原理与开发 2.2.1 最小系统概述 最小系统框图 时钟系统 调试测试接口 可选，但是在样 品阶段通常都会 设计这部分电路 供电系统 (电源 嵌入式控制器 复位及其 配置系统 可选，因

10、为许多面向嵌入 式领域的微控制器内部集 成了程序和数据存储器 嵌入式系统原理与开发 存储器系统 2.2.2 电源设计 时钟系统 调试测试接口 供电系统 时钟系统 (电源 嵌入式控制器 复位及其 调试测试接口 配置系统 存储器系统 供电系统 复位及其 电源系统为整个系统提供能量，是整个系统工作的 (电源 配置系统 基础，具有极其重要的地位，但却往往被忽略。如果电 源系统处理得好，整个系统的故障往往减少了一大半。 存储器系统 嵌入式系统原理与开发 嵌入式控制器 2.2.2 电源设计 时钟系统 调试测试接口 设计电源时要考虑的因素： 供电系统 (电源 1.输出的电压、电流、功率； 嵌入式控制器 复位

11、及其 2.输入的电压、电流； 存储器系统 3.安全因素； 配置系统 4.输出纹波； 5.电磁兼容和电磁干扰； 6.体积限制； 7.功耗限制； 8.成本限制。 嵌入式系统原理与开发 2.2.2 电源设计 1.分析需求 （1）LPC2000系列微控制所需要的电源类型 电压 型号 数字电源 3.3V 模拟电源 数字电源 1.8V 模拟电源 LPC210x LPC213x/214x LPC22xx/21xx V3.3 V3.3D V3.3D 无 V3.3A V3.3A V1.8 无 V1.8D 无 无 V1.8A 嵌入式系统原理与开发 2.2.2 电源设计 1.分析需求 （2）系统需求 主要考虑是否需

12、要将数字电源和模拟电源分开。 （1）如果不使用芯片的A/D或者D/A功能，可以不 区分数字电源和模拟电源。 （2）如果使用了A/D或者D/A，还需考虑参考电源 设计。 嵌入式系统原理与开发 2.2.2 电源设计 1.分析需求 （3）电源电路的前级和末级 电源前级 电源末级 嵌入式系统原理与开发 2.2.2 电源设计 2.设计末级电源电路 LPC2000系列微控制1.8V消耗电流的极限值为70mA。 为了保证可靠性并为以后升级留下余量，则电源系统1.8V 能够提供的电流应当大于300mA。 整个系统在3.3V上消耗的电流与外部条件有很大的关系， 这里假设电流不超过200mA，这样，电源系统3.3

13、V能够提 供600mA电流即可。 分析得到以下参数： 3.3V电源设计最大电流：600mA； 1.8V电源设计最大电流：300mA。 嵌入式系统原理与开发 2.2.2 电源设计 2.设计末级电源电路 因为系统对这两组电压的要求比较高，且其功耗不 是很大，所以不适合用开 关电源，应当用低压差模拟电 源（LDO）。合乎技术参数的LDO芯片很多，Sipex 半 导体SPX1117是一个较好的选择，它的性价比高，且有 一些产品可以与它直接替换，减少采购风险。 嵌入式系统原理与开发 2.2.2 电源设计 SPX1117主要特点： 0.8A稳定输出电流； 稳定输出电流； 稳定输出电流 1A稳定峰值电流；

14、稳定峰值电流； 稳定峰值电流 3V可调节； 可调节； 可调节 低静态电流； 低静态电流； 0.8A时低压差为 0.8A时低压差为1.1V； 时低压差为1.1V； 0.1%线形调整率； 线形调整率； 线形调整率 0.2%负载调整率； 负载调整率； 负载调整率 过流及温度保护； 过流及温度保护； 多种封装供选择。 多种封装供选择。 嵌入式系统原理与开发 2.2.2 电源设计 U12 SPX1117M3-3.3 GND +5V 1 Vin Vout 3 C33 104 VDD3.3 C6 10uF/16V 末级电源 电路实例 U11 SPX1117M3-1.8 GND +5V 1 Vin Vout

15、3 C44 104 VDD1.8 C7 10uF/16V 2 2 嵌入式系统原理与开发 2.2.2 电源设计 +3.3V 数字电源+3.3V 10uH 模拟电源+3.3V VDD 4.7uF 104 VDDA 104 104 LPC2131 Vss VssA 数字地Vss 10uH 模拟地VssA 模数隔离实例 嵌入式系统原理与开发 2.2.2 电源设计 3.设计前级电源电路 尽管SPX1117允许的输入电压可达20V（参考芯片 数据手册），但太高的电压使芯片的发热量上升，散热 系统不好设计，同时影响芯片的性能。这样，就需要前 级电路调整一下。如果系统可能使用多种电源（如交流 电和电池），各种

16、电源的电压输出不一样，就更需要前 级调整以适应末级的输入。通过之前的分析，前级的输 出选择为5V。选择5V作为前级的输出有两个原因： 这个电压满足SPX1117的要求； 目前很多器件还是需要5V供电的，这个5V可以兼 做前级和末级了。 嵌入式系统原理与开发 2.2.2 电源设计 3.设计前级电源电路 根据系统在5V上消耗的电流和体积、成本等方面的 考虑，前级电路可以使用开关电源，也可以使用模拟电 源。 它们的特别如下： 开关电源：效率较高，可以减少发热量，因而在功 率较大时可以减小电源模块的体积； 模拟电源：电路简单，输出电压纹波较小，并且干 扰较开关电源小得多。 嵌入式系统原理与开发 6.2

17、.2 电源设计 CZ1 POWER(9V C4 104 C1 220uF/35V 2 GND 1 2 3 D1 1N5819 U11 SPX1117M3-1.8 Vin 1 Vout 3 +5V C2 104 C3 220uF/35V 前级电源 电路实例 CZ1 模拟电源 D1 1N5819 U4 LM2575 1 VIN 3 GND 5 /ON OFF 4 FEEDBACK 2 OUTPUT L1 330uH/1A D2 1N5819 C3 220uF/35V +5V C2 104 1 2 3 POWER(9V C4 104 C1 470uF/35V 开关电源 嵌入式系统原理与开发 2.2.

18、3 时钟电路设计 时钟系统 调试测试接口 供电系统 (电源 嵌入式控制器 复位及其 配置系统 存储器系统 目前所有的微控制器均为时序电路，需要一 个时钟 信号才能工作，大多数微控制器具有晶体振荡器。简单 的方法是利用微控制器内部的晶体振荡器，但有些场合 （如减少功耗、需要严格同步等情况）需要使用外部振 荡源提供时钟信号。 嵌入式系统原理与开发 6.2.3 时钟电路设计 LPC2000 LPC2000 X1 X2 X1 C C X2 Xtal C Clock 可以使用稳定的 时钟信号源，如 有源晶振等。 使用内部振荡器 使用外部时钟源 目前所有的微控制器均为时序电路，需要一个时钟 信号才能工作，

19、大多数微控制器具有晶体振荡器。简单 的方法是利用微控制器内部的晶体振荡器，但有些场合 （如减少功耗、需要严格同步等情况）需要使用外部振 荡源提供时钟信号。 嵌入式系统原理与开发 2.2.4 复位电路设计 时钟系统 调试测试接口 供电系统 (电源 嵌入式控制器 复位及其 复位及其 配置系统 配置系统 存储器系统 微控制器在上电时状态并不确定，这造成微控制器 不能正确工作。为解决这个问题，所有微控制器均有一 个复位逻辑，它负责将微控制器初始化为某个确定的状 态。这个复位逻辑需要一个复位信号才能工作。一些微 控制器自己在上电时会产生复位信号，但大多数微控制 器需要外部输入这个信号。这个信号的稳定性和

20、可靠性 嵌入式系统原理与开发 对微控制器的正常工作有重大影响。 2.2.4 复位电路设计 复位电路可以使用简单的阻容复位，这个电路成本 低廉，但不能保证任何情况产生稳定可靠的复位信号， 所以一般场合需要使用专门的复位芯片。 +3.3V R1 10K LPC2000 最好避免使用！ C1 47u 阻容复位 嵌入式系统原理与开发 2.2.4 复位电路设计 常用的复位专用芯片有CATALYST公司的CAT800系列， Sipex(西伯斯公司的SP700系列和SP800系列。为了适应嵌入式系统 的应用，这些公司还推出带有EEPROM存储器和看门狗的复位芯片， 这可以降低系统成本和缩小产品体积，减少元件

21、数量也有利于系统 的稳定性。 如果系统不需要手动复位功能，可以选择CAT809。如果需要手 动复位功能，可以选择SP705/706、SP708SCN。 种类繁多的复位芯片可以满足不同工作电压和不同复位方式的 系统，这里仅介绍其中部分。 注意：复位芯片的复位门槛的选择至关重要，一般应当选择微控制 器的IO口供电电压范围为标准。LPC2000这个范围为：3.0V3.6V， 所以选择复位门槛电压为2.93V，即电源电压低于2.93V时产生复位 信号。 嵌入式系统原理与开发 复位电路实例CAT809 2.2.4 复位电路设计 低有效复位； 在工业级温度范围的应用中可直接代替MAX809； Vcc低至1

22、.0V时，复位信号仍然有效； 6uA的电源电流； 抗电源的瞬态干扰； 紧凑的3脚SOT23和SC70封装； 工 业级温度范围：40+85 。 +3.3V VCC LPC2000 RST RST R1 10K CAT809 GND 嵌入式系统原理与开发 2.2.4 复位电路设计 复位电路实例SP708/R/S/T 2.63V:SP708R；2.93V:SP708S；3.08V:SP708T； 复位脉冲宽度-200ms； 最大电源电流40uA； 支持开关式TTL/CMOS手动复位输入； Vcc下降至1V时，nRESET信号仍然有效； SP708/R/S/T支持高/低电平两种方式。 +3.3V SP

23、708 MR NC PFI GND RST VCC RST RST PFO LPC2000 RST 嵌入式系统原理与开发 2.2.4 复位电路设计 复位电路实例SP6200/6201 适用于要求高精度、快速操作和方便使用的应用； 极低的关断电流：最大为1uA； 低压差：160mV100mA。输出电压高精度： 2% ； 逻辑控制的电子使能； 复位输出(VOUT良好； 1uF的陶瓷电容就可保持器件无条件稳定工作。 电压输出使能 复位输出 嵌入式系统原理与开发 2.2.4 复位电路设计 复位电路实例CAT1024/1025 具有2K字节EEPROM存储器，数据保存时间长达100年； 存储器采用400

24、KHz的I2C总线接口，16字节的页写缓冲区； CAT1025具有高、低电平复位信号，CAT1024具有低电平复 位信号。Vcc低至1V时复位仍有效； 工作电压范围：2.7V5.5V； 手动复位输入。 VDD3.3 VDD3.3 10K RST 10K U3 1 3 7 4 MR VCC RESET RESET WP SCL VSS SDA CAT1025JI-30 8 2 6 5 nRST SCL0 SDA0 10K 嵌入式系统原理与开发 2.2.4 复位电路设计 微控制器在复位后可能有多种初始状态，具体复位到哪种初始 状态是在复位的过程中决定的。复位逻辑可能通过片内只读存储器 中的数据决定

25、具体的初始状态，但更多的是通过复位期间的引脚状 态决定，也可能通过两者共同决定。用引脚状态配置复位后的初始 状态没有统一的方法，需要根据相关芯片的手册决定。 P0.14决定复位后是 否进入ISP状态 LPC2000 +3.3V +3.3V nRST RST P2.26 P2.27 P0.14 P1.20 P1.26 10K * 2 P2.26和P2.27决定复 位后存储器的来源以 及存储器的宽度 P1. 20决定复位后是 10K * 2 否使用P1.25P1.16 作为跟踪端口 P1.26决定复位后是 否使用P1.31P1.26 作为调试端口 嵌入式系统原理与开发 2.2.5 调试接口设计 时

26、钟系统 调试测试接口 嵌入式控制器 供电系统 (电源 复位及其 配置系统 存储器系统 调试与测试接口不是系统运行必须的，但现代系统 越来越强调可测性，调试、测试接口的设计也要重视了。 LPC2000有一个内置JTAG调试接口，通过这个接口可以 控制芯片的运行并获取内部信息。 嵌入式系统原理与开发 2.2.5 调试接口设计 U1 TRACEPKT0 TRACEPKT1 TRACEPKT2 TRACEPKT3 TRACESYNC PIPESTAT0 PIPESTAT1 PIPESTAT2 TRACECLK EXTIN0 TRST TDI TMS TCK RTCK TDO TRACEPKT0 TRA

27、CEPKT1 TRACEPKT2 TRACEPKT3 TRACESYNC PIPESTAT0 PIPESTAT1 PIPESTAT2 TRACECLK EXTIN0 TRST TDI TMS TCK RTCK TDO RST R4 4.7K VDD3.3 ETM J18 37 35 33 31 29 27 25 23 2 1 19 17 15 13 11 9 7 5 3 1 ETM 38 36 34 32 30 28 26 24 22 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 PIPESTAT0 PIPESTAT1 PIPESTAT2 TRACESYNC TRACEPKT0 TRAC

28、EPKT1 TRACEPKT2 TRACEPKT3 标准20针JTAG VDD3.3 TRST TDI TMS TCK RTCK TDO RST LPC2200 JTAG J2 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 VDD3.3 R1 10K TRST 3 U2A 74HC125 nRST 1 4 6 R2 10K RST U2B 74HC125 RESET R3 4.7K 2 5 EXTIN0 TRACECLK RTCK必须接4.7K 下拉电阻。 ETM功能仅在高级仿真器 调试接口电路一 中具有，用户如果没有使 用，可以将其省略

29、，同时 把TRACESYNC信号上的电 阻也去掉。 嵌入式系统原理与开发 2.2.5 调试接口设计 U1 TRACEPKT0 TRACEPKT1 TRACEPKT2 TRACEPKT3 TRACESYNC PIPESTAT0 PIPESTAT1 PIPESTAT2 TRACECLK EXTIN0 TRST TDI TMS TCK RTCK TDO TRACEPKT0 TRACEPKT1 TRACEPKT2 TRACEPKT3 TRACESYNC PIPESTAT0 PIPESTAT1 PIPESTAT2 TRACECLK EXTIN0 TRST TDI TMS TCK RTCK TDO RST

30、 R4 4.7K VDD3.3 ETM J18 37 35 33 31 29 27 25 23 21 19 17 15 13 11 9 7 5 3 1 ETM 38 36 34 32 30 28 26 24 22 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 PIPESTAT0 PIPESTAT1 PIPESTAT2 TRACESYNC TRACEPKT0 TRACEPKT1 TRACEPKT2 TRACEPKT3 VDD3.3 TRST TDI TMS TCK RTCK TDO RST LPC2200 JTAG J2 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 2 4 6 8 1

31、0 12 14 16 18 20 VDD3.3 R1 10K TRST 3 U2A 74HC125 nRST 1 4 6 R2 10K RST U2B 74HC125 RESET R3 4.7K 2 5 EXTIN0 TRACECLK 在该电路中，复位电路与前面介绍电路有所不同。它在复位信 调试接口电路一 号和CPU之间插入了三态门74HC125。使用三态门主要是为了复位芯 片和JTAG（ETM）仿真器都可以复位芯片。如果没有74HC125，当 复位芯片输出高电平时，JTAG（ETM）仿真器就不可能把它拉低， 这不但不能实现需要的功能，还可能损坏复位芯片或JTAG（ETM） 仿真器。 嵌入式系

32、统原理与开发 2.2.5 调试接口设计 U1 TRACEPKT0 TRACEPKT1 TRACEPKT2 TRACEPKT3 TRACESYNC PIPESTAT0 PIPESTAT1 PIPESTAT2 TRACECLK EXTIN0 TRST TDI TMS TCK RTCK TDO TRACEPKT0 TRACEPKT1 TRACEPKT2 TRACEPKT3 TRACESYNC PIPESTAT0 PIPESTAT1 PIPESTAT2 TRACECLK EXTIN0 TRST TDI TMS TCK RTCK TDO RST R4 4.7K VDD3.3 ETM J18 37 35

33、33 31 29 27 25 23 21 19 17 15 13 11 9 7 5 3 1 ETM 38 36 34 32 30 28 26 24 22 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 PIPESTAT0 PIPESTAT1 PIPESTAT2 TRACESYNC TRACEPKT0 TRACEPKT1 TRACEPKT2 TRACEPKT3 VDD3.3 TRST TDI TMS TCK RTCK TDO RST LPC2200 JTAG J2 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 VDD3.3 R1 10K

34、 TRST 3 U2A 74HC125 nRST 1 4 6 R2 10K RST U2B 74HC125 RESET R3 4.7K 2 5 EXTIN0 TRACECLK 因为这种电路JTAG（ETM）仿真器对LPC2000有完全的控制， 其仿真性能最好。不过，由于74HC125工作的电压范围低于复位芯 片的工作电压范围，所以此电路一般用于样机。正式产品中可以不 需要这部分电路。 嵌入式系统原理与开发 2.2.5 调试接口设计 U1 TRACEPKT0 TRACEPKT1 TRACEPKT2 TRACEPKT3 TRACESYNC PIPESTAT0 PIPESTAT1 PIPESTAT2

35、 TRACECLK EXTIN0 TRST TDI TMS TCK RTCK TDO TRACEPKT0 TRACEPKT1 TRACEPKT2 TRACE PKT3 TRACESYNC PIPESTAT0 PIPESTAT1 PIPESTAT2 TRACECLK EXTIN0 TRST TDI TMS TCK RTCK TDO ETM J18 37 35 33 31 29 27 25 23 21 19 17 15 13 11 9 7 5 3 1 ETM 38 36 34 32 30 28 26 24 22 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 PIPESTAT0 PIPESTA

36、T1 PIPESTAT2 TRACESYNC TRACEPKT0 TRACEPKT1 TRACEPKT2 TRACEPKT3 VDD3.3 TRST TDI TMS TCK RTCK TDO LPC2200 标准20针JTAG VDD3.3 J2 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 JTAG R1 4.7K nRST RESET EXTIN0 TRACECLK R2 4.7K RTCK必须接4.7K 下拉电阻。 调试接口电路二 ETM跟踪接口 嵌入式系统原理与开发 2.2.6 存储系统 时钟系统 调试测试接口 供电系统 (电源

37、嵌入式控制器 复位及其 配置系统 存储器系统 大部分LPC2000芯片都有片内Flash，可以不用再设计 额外的存储器系统。如果微控制器没有片内存储器，就 必须设计存储器系统，这一般通过微控制器的外部总线 接口实现。 嵌入式系统原理与开发 2.2.6 存储系统 如果需要外扩存储系统，需要考虑： （1）总线宽度 （2）总线速度 尽量避免使用8位总线，推荐使用16和32位总线， 器件选型尽量选择高速存储器。 如果使用16位总线，使用Thumb指令集可获得更高 的性能。 嵌入式系统原理与开发 2.2.6 存储系统 C? U6 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 D8 D9 D10 D11

38、 D12 D13 D14 D15 VDD3.3 98 105 106 108 109 114 115 116 117 118 120 124 125 127 129 130 131 132 133 134 136 137 1 10 11 12 13 16 17 18 19 20 P2.0/D0 P2.1/D1 P2.2/D2 P2.3/D3 P2.4/D4 P2.5/D5 P2.6/D6 P2.7/D7 P2.8/D8 P2.9/D9 P2.10/D10 P2.11/D11 P2.12/D12 P2.13/D13 P2.14/D14 P2.15/D15 P2.16/D16 P2.17/D17

39、P2.18/D18 P2.19/D19 P2.20/D20 P2.21/D21 P2.22/D22 P2.23/D23 P2.24/D24 P2.25/D25 P2.26/D26/BOOT0 P2.27/D27/BOOT1 P2.28/D28/RD6 P2.29/D29/TD6 P2.30/D30/AIN4 P2.31/D31/AIN5 P3.0/A0 P3.1/A1 P3.2/A2 P3.3/A3 P3.4/A4 P3.5/A5 P3.6/A6 P3.7/A7 P3.8/A8 P3.9/A9 P3.10/A10 P3.11/A11 P3.12/A12 P3.13/A13 P3.14/A14

40、P3.15/A15 P3.16/A16 P3.17/A17 LPC2210 P3.18/A18 P3.19/A19 P3.20/A20 P3.21/A21 P3.22/A22 P3.23/A23/XCLK P1.0/CS0 P3.26/CS1 P3.25/CS2/RD6 P3.24/CS3/TD6 P3.31/BLS0 P3.30/BLS1 P3.29/BLS2/AIN6 P3.28/BLS3/AIN7 89 88 87 81 80 74 73 72 71 66 65 64 63 62 56 55 53 48 47 46 45 44 41 40 91 30 35 36 96 97 27 28

41、U5 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A10 A11 A12 A13 A14 A15 A16 A17 A18 A19 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A10 A11 A12 A13 A14 A15 A16 A17 A18 1 2 3 4 5 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 42 43 44 A0 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A10 A11 A12 A13 A14 A15 A16 A17 CE OE WE BHE BLE I/O0 I/O1 I/O2 I/O3 I/O4 I/O5 I/O6 I/O7

42、 I/O8 I/O9 I/O10 I/O11 I/O12 I/O13 I/O14 I/O15 NC Vcc Vcc Vss Vss 7 8 9 10 13 14 15 16 29 30 31 32 35 36 37 38 28 11 33 12 34 C14 104 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 D8 D9 D10 D11 D12 D13 D14 D15 VDD3.3 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A10 A11 A12 A13 A14 A15 A16 A17 A18 A19 A20 25 24 23 22 21 20 19 18 8 7 6 5 4

43、3 2 1 48 17 16 9 10 A0 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A10 A11 A12 A13 A14 A15 A16 A17 A18 A19 NC CE OE WE SST39VF160 DQ0 DQ1 DQ2 DQ3 DQ4 DQ5 DQ6 DQ7 DQ8 DQ9 DQ10 DQ11 DQ12 DQ13 DQ14 DQ15 NC NC NC NC NC Vdd Vss Vss 29 31 33 35 38 40 42 44 30 32 34 36 39 41 43 45 47 15 14 13 12 37 27 46 C15 104 D0 D1 D2 D

44、3 D4 D5 D6 D7 D8 D9 D10 D11 D12 D13 D14 D15 R1 10K nCS1 6 nOE 41 nWE 17 nBLS1 40 nBLS0 39 nCS0 nCS1 VDD3.3 nCS0 26 nOE 28 nWE 11 IS61LV25616AL SRAM R2 4.7K FLASH 复位后使用外部 16位宽度存储器 P3.27/WE P1.1/OE 29 90 nBLS0 nBLS1 16位SRAM 16位FLASH nWE nOE LPC2210 示例：LPC2210存储器系统 嵌入式系统原理与开发 2.2.7 最小系统实例 LPC2100系列没有外部

45、总线接口的最小系统； LPC2130系列没有外部总线接口的最小系统； LPC2200系列使用内部存储器的最小系统； LPC2200系列使用外部存储器的最小系统。 嵌入式系统原理与开发 U2 SPX1117M3-3.3 GND +5V 3 VIN 2.2.7 最小系统实例 VOUT 2 30P VDD3.3 C1 10uF/16V Y1 C13 30P 11.0592MHz R2 VDD1.8 XTAL1 XTAL2 VDD3.3 VDD1.8 1M nRST 1 3.3V电源 U3 SPX1117M3-1.8 +5V VIN GND 3 VOUT 2 时钟电路 VDD1.8 C2 10uF/1

46、6V 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 64 63 62 61 60 59 58 57 56 55 54 53 52 51 50 49 R? 1.8V电源 1 U4 1 6 4 3 SW1 RST MR NC PFI GND SP708S VCC RST RST PFO VDD3.3 2 8 7 5 nRST R1 10K P3.11/A11 P3.12/A12 P3.13/A13 P0.5/MISO0/MAT0.1 P1.25/EXTIN0 P0.4/SCK0/CAP0.1 P0.3/SDA/MAT0.0/EINT1 V3 P3.14/A14 P3

47、.15/A15 Vss P3.16/A16 P1.26/RTCK V3 P0.2/SCL/CAP0.0 P0.1/RxD0/PWM3/EINT0 VDD3.3 P3.17/A17 P3.18/A18 P3.19/A19 P3.20/A20 P3.21/A21 P1.31/TRST P0.0/TxD0/PWM1 P3.22/A22 P3.23/A23/XCLK V3 Vss V18 P3.24/CS3/TD6 P3.25/CS2/RD6 P1.16 CAP0.0 48 47 46 45 44 43 42 41 40 39 38 37 36 35 34 33 VDD3.3 复位电路 VDD3.3A

48、 C4 104 C5 104 C6 104 C7 104 P2.28/D28/RD6 P2.29/D29/TD6 P2.30/D30/AIN4 P2.31/D31/AIN5 P0.25/RD1 TD1 P0.27/AIN0/CAP0.1/MAT0.1 P1.17/TRACEPKT1 P0.28/AIN1/CAP0.2/MAT0.2 Vss P3.29/BLS2/AIN6 P3.28/BLS3/AIN7 P3.27/WE P3.26/CS1 V3 P0.29/AIN2/CAP0.3/MAT0.3 P2.22/D22 V3 Vss P0.21/PWM5/RD3/CAP1.3 P0.22/TD3/C

49、AP0.0/MAT0.0 P0.23/RD2 P1.19/TRACEPKT3 P0.24/TD2 Vss P2.23/D23 P2.24/D24 P2.25/D25 P2.26/D26/BOOT0 V3A P1.18/TRACEPKT2 P2.27/D27/BOOT1 R5 VDD3.3 P0.14_DCD1 10K LPC2100 C3 104 VDD1.8A C8 104 C9 104 C10 104 C11 104 VDD1.8 VDD3.3 决定是否进入ISP 状态，如果该引 脚悬空将影响程 序脱机运行 嵌入式系统原理与开发 完整的最小系统LPC2100系列 17 18 19 20 2

50、1 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 30P Y1 C13 U2 SPX1117M3-3.3 30P +5V VIN GND 3 VOUT 2 VDD3.3 C1 10uF/16V U1 11.0592MHz 2.2.7 最小系统实例 R2 VDD3.3 XTAL1 XTAL2 VDD3.3 VDD3.3 1M nRST 3.3V电源 1 U4 1 6 4 3 SW1 RST MR NC PFI GND SP708S VCC RST RST PFO VDD3.3 2 8 7 5 P1.27/TDO Vref XTAL1 XTAL2 P1.28/TDI Vssa

51、P0.23 RESET P1.29/TCK P0.20/MAT1.3/SSEL1/EINT3 P0.19/MAT1.2/MOSI1/CAP1.2 P0.18/CAP1.3/MISO1/MAT1.3 P1.30/TMS V3 Vss Vbat 时钟电路 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 P0.21/PWM5/AD1.6/CAP1.3 P0.22/AD1.7/CAP0.0/MAT0.0 RTXC1 P1.19/TRACEPKT3 RTXC2 Vss V3a P1.18/TRACEPKT2 P0.25/AD0.4/Aout P0.26/AD0.5 P0.2

52、7/AD0.0/CAP0.1/MAT0.1 P1.17/TRACEPKT1 P0.28/AD0.1/CAP0.2/MAT0.2 P0.29/AD0.2/CAP0.3/MAT0.3 P0.30/AD0.3/EINT3/CAP0.0 P1.16/TRACEPKT0 64 63 62 61 60 59 58 57 56 55 54 53 52 51 50 49 VDD3.3 48 47 46 45 44 43 42 41 40 39 38 37 36 35 34 33 VDD3.3 nRST R1 10K LPC2138 VDD3.3A C3 104 C4 104 C5 104 C6 104 C7

53、104 P0.31 Vss P0.0/TxD0/PWM1 P1.31/TRST P0.1/RxD0/PWM3/EINT0 P0.2/SCL0/CAP0.0 V3 P1.26/RTCK Vss P0.3/SDA0/MAT0.0/EINT1 P0.4/SCK0/CAP0.1/AD0.6 P1.25/EXTIN0 P0.5/MISO0/MAT0.1/AD0.7 P0.6/MOSI0/CAP0.2/AD1.0 P0.7/SSEL0/PWM2/EINT2 P1.24/TRACECLK 复位电路 P1.20/TRACESYNC P0.17/CAP1.2/SCK1/MAT1.2 P0.16/EINT0/MA

54、T0.2/CAP0.2 P0.15/RI1/EINT2/AD1.5 P1.21/PIPESTAT0 V3 Vss P0.14/DCD1/EINT1/SDA1 P1.22/PIPESTAT1 P0.13/DTR1/MAT1.1/AD1.4 P0.12/DSR1/MAT1.0/AD1.3 P0.11/CTS1/CAP1.1/SCL1 P1.23/PIPESTAT2 P0.10/RTS1/CAP1.0/AD1.2 P0.9/RxD1/PWM6/EINT3 P0.8/TxD1/PWM4/AD1.1 R5 VDD3.3 P0.14_DCD1 10K 完整的最小系统LPC2130系列 VDD3.3 C8

55、104 C9 104 C10 104 C11 104 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 VDD1.8A 决定是否进入ISP 状态，如果该引 脚悬空将影响程 序脱机运行 嵌入式系统原理与开发 Proteus仿真中最小系统 嵌入式系统原理与开发 30P 11.0592MHz 2.2.7 最小系统实例 VDD1.8 XTAL1 XTAL2 VDD3.3 VDD3.3 +5V VIN GND 3 VOUT 2 C13 VDD3.3 C1 10uF/16V 30P U1 U3 SPX1117M3-1.8 +5V VIN GND 3 VOUT

56、2 VDD1.8 C2 10uF/16V VDD3.3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 P1.27/TDO V18A XTAL1 XTAL2 P1.28/TDI VssA VssA_PLL P2.21/D21 P2.20/D20 RESET P2.19/D19 P2.18/D18 P2.17/D17 P2.16/D16 P2.15/D15 P2.14/D14 Vss P2.13/D13 P1.29/TCK P2.12/D12 P2

57、.11/D11 P0.20/MAT1.3/SSEL1/EINT3 P0.19/MAT1.2/MOSI1/MAT1.3 P0.18/CAP1.3/MISO1/MAT1.3 P2.10/D10 V3 P2.9/D9 P2.8/D8 P2.7/D7 P2.6/D6 P2.5/D5 P1.30/TMS V3 Vss V18 P2.4/D4 3.3V电源 1 时钟电路 VDD3.3 P2.22/D22 V3 Vss P0.21/PWM5/RD3/CAP1.3 P0.22/TD3/CAP0.0/MAT0.0 P0.23/RD2 P1.19/TRACEPKT3 P0.24/TD2 Vss P2.23/D23

58、 P2.24/D24 P2.25/D25 P2.26/D26/BOOT0 V3A P1.18/TRACEPKT2 P2.27/D27/BOOT1 P2.28/D28/RD6 P2.29/D29/TD6 P2.30/D30/AIN4 P2.31/D31/AIN5 P0.25/RD1 TD1 P0.27/AIN0/CAP0.1/MAT0.1 P1.17/TRACEPKT1 P0.28/AIN1/CAP0.2/MAT0.2 Vss P3.29/BLS2/AIN6 P3.28/BLS3/AIN7 P3.27/WE P3.26/CS1 V3 P0.29/AIN2/CAP0.3/MAT0.3 P0.30/

59、AIN3/EINT3/CAP0.0 P1.16/TRACEPKT0 P3.25/CS2/RD6 P3.24/CS3/TD6 144 143 142 141 140 139 138 137 136 135 134 133 132 131 130 129 128 127 126 125 124 123 122 121 120 119 118 117 116 115 114 113 112 111 110 109 VDD1.8 U2 SPX1117M3-3.3 Y1 R2 1M nRST 1.8V电源 U4 1 6 4 3 SW1 RST MR NC PFI GND SP708S VCC RST RST PFO VDD3.3 2 8 7 5 nRST R1 10K R4 10K R3 10K P2.26_D26 VDD3.3 P2.27_D27 复位电路 VDD3.3A C3 104 C4 104 C5 104 C6 104 C7 104 VDD3.3 VDD1.8A C8 104 C9 104 C10 104 C11 104 LPC2212/2214 V18 Vss V3 P3.23/A23/XCLK P3.22/A22 P0.0/TxD0/PWM1 P1.31/TRST P3.21/A21 P3.20/A20 P