基于ARM的硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)課件.ppt

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1、LPC2214系統(tǒng)控制模塊LPC2214引腳連接模塊LPC2214通用I/O模塊內(nèi)容涉及5基于ARM的硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)（2）1系統(tǒng)包括：最小系統(tǒng)、鍵盤(pán)電路和顯示電路。最小系統(tǒng)：LPC2214及復(fù)位、晶振、電源電路、調(diào)試接口電路。鍵盤(pán)電路：外擴(kuò)6個(gè)獨(dú)立式鍵盤(pán)顯示電路：RT12864點(diǎn)陣液晶顯示在實(shí)際系統(tǒng)中，總要求系統(tǒng)具有良好的人機(jī)界面，就要求設(shè)計(jì)相應(yīng)的電路。今天以基于LPC2214的人機(jī)接口電路的設(shè)計(jì)，來(lái)介紹系統(tǒng)控制模塊、引腳連接模塊和GPIO模塊。2電源電路設(shè)計(jì)－DC-DC轉(zhuǎn)換芯片1、最小系統(tǒng)的設(shè)計(jì)3晶振電路設(shè)計(jì)有兩種時(shí)鐘信號(hào)產(chǎn)生方式：內(nèi)部振蕩

2、方式和外部時(shí)鐘輸入方式。絕大多數(shù)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)都選擇內(nèi)部振蕩方法來(lái)產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)。（a）內(nèi)部振蕩方式（b）外部輸入方式4晶振電路設(shè)計(jì)根據(jù)LPC2214的最高工作頻率以及PLL電路的工作方式，選擇12MHz的無(wú)源晶振，12MHz的晶振頻率經(jīng)過(guò)LPC2214片內(nèi)的PLL電路倍頻后，最高可以達(dá)到60MHz。片內(nèi)的PLL電路兼有倍頻和信號(hào)提純的功能，因此，系統(tǒng)可以以較低的外部時(shí)鐘信號(hào)獲得較高的工作頻率，以降低因高速開(kāi)關(guān)時(shí)鐘所造成的高頻噪聲。5復(fù)位電路設(shè)計(jì)傳統(tǒng)的8位單片機(jī)系統(tǒng)多采用電容充電電路來(lái)產(chǎn)生上電復(fù)位信號(hào)，微控制器也可采用這種方式。6在多數(shù)嵌入式系統(tǒng)設(shè)

3、計(jì)中，一般不采用阻容復(fù)位方式，而是使用專(zhuān)用復(fù)位芯片來(lái)產(chǎn)生上電復(fù)位信號(hào)，有的芯片還支持手動(dòng)復(fù)位。使用CAT825S作為微控制器的復(fù)位信號(hào)產(chǎn)生電路，電路中不需要任何器件。7JTAG接口電路設(shè)計(jì)－接口簡(jiǎn)介調(diào)試接口不是系統(tǒng)運(yùn)行必需的，但在嵌入式產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與實(shí)驗(yàn)階段，調(diào)試接口是必不可少的。LPC2214片內(nèi)有一個(gè)JTAG調(diào)試接口，通過(guò)這個(gè)接口可以控制芯片的運(yùn)行并獲取內(nèi)部信息。8LPC2214最小系統(tǒng)LPC2214+電源電路+晶振電路+復(fù)位電路+JTAG接口電路可構(gòu)成真正意義上的最小系統(tǒng)程序可運(yùn)行于LPC2214內(nèi)部的16KBSRAM中，也可以下載到片內(nèi)

4、256KB的Flash中。9LPC2214擴(kuò)展系統(tǒng)LPC2214最小系統(tǒng)+SDRAM+FLASH電路可構(gòu)成一個(gè)完全的嵌入式系統(tǒng)可運(yùn)行于SDRAM中的程序，也可以運(yùn)行FLASH中的程序程序大小可以很大，如果將程序保存到FLASH中，掉電后不會(huì)丟失，因此，既可以通過(guò)JTAG接口調(diào)試程序，也可以將程序燒寫(xiě)到FLASH，然后運(yùn)行FLASH中的程序在此基礎(chǔ)上加入必要的接口及其他電路，就構(gòu)成了具體的LPC2214應(yīng)用系統(tǒng)102、鍵盤(pán)電路的設(shè)計(jì)11引腳號(hào)引腳名稱功能說(shuō)明1VSS模塊的電源地2VDD模塊的電源正端3V0LCD驅(qū)動(dòng)電壓輸入端4RS(CS)并行

5、的指令/數(shù)據(jù)選擇信號(hào)；串行的片選信號(hào)5R/W(SID)并行的讀寫(xiě)選擇信號(hào)；串行的數(shù)據(jù)口6E(CLK)并行的使能信號(hào)；串行的同步時(shí)鐘7DB0并行數(shù)據(jù)位08DB1并行數(shù)據(jù)位19DB2并行數(shù)據(jù)位210DB3并行數(shù)據(jù)位3引腳號(hào)引腳名稱功能說(shuō)明11DB4并行數(shù)據(jù)位412DB5并行數(shù)據(jù)位513DB6并行數(shù)據(jù)位614DB7并行數(shù)據(jù)位715PSB并/串行接口選擇：H-并行；L-串行16NC空腳17/RET復(fù)位，低電平有效18NC空腳19LED_A背光源正極（LED+5V）20LED_K背光源負(fù)極（LED-OV）3、顯示電路的設(shè)計(jì)RT12864引腳說(shuō)明及時(shí)序

6、圖：12RT12864同LPC2214連接圖：134、軟件編程涉及模塊系統(tǒng)控制模塊：設(shè)置PLL獲得更高的系統(tǒng)時(shí)鐘cclk。引腳連接模塊：設(shè)置P0口的P0.17~P0.25為通用I/O口。GPIO模塊：設(shè)置P0口P0.17~P0.22為輸入引腳，P0.23~P0.25也為輸出引腳，并控制相應(yīng)引腳的高低電平。145、PLL控制LPC2214具有PLL電路，通過(guò)PLL升頻，可以獲得更高的系統(tǒng)時(shí)鐘cclk。輸入時(shí)鐘是Fosc，范圍為10~25MHz，輸出時(shí)鐘是Fcclk，范圍為10~60MHz。15相位頻率檢測(cè)對(duì)輸入的兩路時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行頻率相位檢測(cè)，

7、將兩者之差以電流形式給出；電流控制型振蕩器（CCO）根據(jù)輸入電流大小控制振蕩頻率，只有當(dāng)輸入電流為零時(shí)，其振蕩頻率穩(wěn)定在一特定值，CCO的工作頻率Fcco范圍為156~320MHz16PLL相關(guān)寄存器PLL饋送寄存器（PLLFEED—0xE01FC08C，WO）PLL配置寄存器（PLLCFG—0xE01FC084，R/W）PLL控制寄存器（PLLCON—0xE01FC080，R/W）PLL狀態(tài)寄存器（PLLSTAT—0xE01FC088，RO）系統(tǒng)要求Fosc=12MHz，F(xiàn)cclk=60MHz，如何正確設(shè)置相應(yīng)寄存器了？17PLL操作流程

8、：18#definePLLCON(*((volatileunsignedlong*)0xE01FC080))#definePLLCFG(*((volatileunsignedlo