LPC2000系列ARM硬件結(jié)構(gòu)(5～9)

1、LPC2000系列ARM硬件結(jié)構(gòu)1.LPC2000系列簡介2.引腳描述3.存儲(chǔ)器尋址4.系統(tǒng)控制模塊5.存儲(chǔ)器加速模塊 （MAM）6.外部存儲(chǔ)器控制器（EMC）7.引腳連接模塊8.GPIO9.向量中斷控制器10.外部中斷輸入11.定時(shí)器0和定時(shí)器112.SPI接口13.I2C接口14.UART(0、1)15.A/D轉(zhuǎn)換器16.看門狗17.脈寬調(diào)制器(PWM)18.實(shí)時(shí)時(shí)鐘14.5 存儲(chǔ)器加速模塊（MAM）概述 LPC2000微控制器擴(kuò)展了器件內(nèi)部Flash總線寬度為128位，用于提高處理器的指令執(zhí)行速度。這個(gè)接口通過存儲(chǔ)器加速模塊(MAM)來控制。2MAM內(nèi)部結(jié)構(gòu) LPC2200系列芯片把Fl

2、ash存儲(chǔ)器被分成兩組，它們輪番工作，及時(shí)的為CPU提供需要的指令和數(shù)據(jù)，以防止CPU取指暫停。每組Flash存儲(chǔ)器都有自己的預(yù)取指緩沖區(qū)、分支跟蹤緩沖區(qū)和數(shù)據(jù)緩沖區(qū)。 分支跟蹤緩存分支跟蹤緩存總線接口Flash存儲(chǔ)器組0Flash存儲(chǔ)器組1預(yù)取指緩存預(yù)取指緩存數(shù)據(jù)緩存區(qū)選擇ARM7局部總線2128位2128位存儲(chǔ)器地址存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)/指令3Flash組2Flash組1CPU 執(zhí)行指令取指階段 等待 指令提供指令1提供指令3.取指階段提供指令4取指階段 等待3 等待取指階段提供指令2取指階段 等待124關(guān)閉MAM指令執(zhí)行情況 從Flash組1中讀取指令，CPU處于等待狀態(tài)。1 CPU從1組指令緩存

3、區(qū)中獲取指令并執(zhí)行。2 從Flash組2中讀取指令，CPU處于等待狀態(tài)。3 CPU從2組指令緩存區(qū)中獲取指令并執(zhí)行。4 所有存儲(chǔ)器操作請(qǐng)求都會(huì)直接對(duì)Flash操作，由此產(chǎn)生了CPU停止，等待若干周期的情況。4Flash組2Flash組1CPU 執(zhí)行指令開啟MAM指令執(zhí)行情況.1413提供指令13141516取指階段1211109取指階段提供指令91011128765取指階段提供指令56784321提供指令12345678取指階段取指階段 等待 指令. 兩組指令緩存區(qū)中不存在指令，啟動(dòng)Flash存儲(chǔ)器指令讀取周期，CPU停止，等待若干周期。1 CPU執(zhí)行Flash組1指令緩存區(qū)中的指令。2 CP

4、U執(zhí)行Flash組2指令緩存區(qū)中的指令，同時(shí)從Flash組1中讀取指令。3 只要指令存在兩個(gè)組的指令緩存區(qū)中，CPU的指令執(zhí)行是連續(xù)的，由此大大提高了指令執(zhí)行效率。54.5 存儲(chǔ)器加速模塊（MAM）程序順序執(zhí)行 每個(gè)128位值包括了4個(gè)32位ARM指令或8個(gè)16位Thumb指令。 在連續(xù)執(zhí)行代碼時(shí)，通常一個(gè)Flash組包含當(dāng)前正在取指的指令和包含該指令的整個(gè)Flash行，而另一個(gè)Flash組則包含或正在預(yù)取指下一個(gè)連續(xù)的代碼行。 64.5 存儲(chǔ)器加速模塊（MAM）程序出現(xiàn)分支 在預(yù)取指緩存區(qū)中保存著將要執(zhí)行的指令，在分支跟蹤緩存區(qū)中保存著程序跳轉(zhuǎn)后可執(zhí)行到的指令。CPU取跳轉(zhuǎn)之后的指令跳轉(zhuǎn)方向

5、從Flash讀取指令將指令行放入分支跟蹤緩存區(qū)和預(yù)取指緩存區(qū)指令在預(yù)取指緩存區(qū)指令在分支跟蹤緩存區(qū)讀取指令讀取指令向后向前否否是是74.5 存儲(chǔ)器加速模塊（MAM）程序獲取數(shù)據(jù) 當(dāng)CPU在從Flash中獲取數(shù)據(jù)時(shí)，如果這些數(shù)據(jù)沒有出現(xiàn)在MAM的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)中，那么MAM會(huì)執(zhí)行一次Flash讀操作，并把一個(gè)128位的數(shù)據(jù)行存入數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，這樣就加快了按順序訪問數(shù)據(jù)的速度。數(shù)據(jù)訪問使用一個(gè)單行的緩沖區(qū)，和訪問代碼時(shí)提供兩個(gè)緩沖區(qū)不同，因?yàn)閿?shù)據(jù)訪問不需要預(yù)取指功能。 84.5 存儲(chǔ)器加速模塊（MAM）MAM與Flash編程 Flash編程功能不受存儲(chǔ)器加速器模塊的控制，而是作為一個(gè)獨(dú)立的功能進(jìn)行處理。

6、Flash存儲(chǔ)器的布線使其每個(gè)扇區(qū)同時(shí)存在于兩個(gè)組當(dāng)中，這樣扇區(qū)擦除操作可同時(shí)對(duì)兩個(gè)組執(zhí)行。 94.5 存儲(chǔ)器加速模塊（MAM）MAM的操作模式 LPC2000系列芯片允許用戶設(shè)置MAM的加速級(jí)別，使芯片適用于某些對(duì)功耗和可預(yù)測(cè)性有要求的場(chǎng)合。MAM定義了三種操作模式：加速級(jí)別順序執(zhí)行程序分支數(shù)據(jù)功耗可預(yù)測(cè)性關(guān)閉不預(yù)取代碼不緩沖代碼不緩沖數(shù)據(jù)低高部分使能預(yù)取代碼緩沖代碼緩沖但時(shí)序固定中中完全使能預(yù)取代碼緩沖代碼緩沖數(shù)據(jù)高低104.5 存儲(chǔ)器加速模塊（MAM）MAM的配置 在復(fù)位后，MAM默認(rèn)為禁止?fàn)顟B(tài)。軟件可以隨時(shí)將存儲(chǔ)器訪問加速打開或關(guān)閉。通常我們都會(huì)把加速設(shè)置為完全使能，這可使程序以最高速

7、度運(yùn)行。而運(yùn)行某些要求更精確定時(shí)的代碼時(shí)，我們可以關(guān)閉或部分使能MAM，以較慢但可預(yù)測(cè)的速度運(yùn)行代碼。 114.5 存儲(chǔ)器加速模塊（MAM）寄存器描述控制寄存器MAMCR7 : 21 : 0模式控制控制寄存器MAMTIM7 : 32 : 0取指周期控制MAM控制寄存器(MAMCR)：MAMCR1:0：用于MAM的模式控制，具體關(guān)系如下表。MAMCR1:0描述00禁止MAM功能01部分使能MAM功能10完全使能MAM功能11保留MAM定時(shí)寄存器(MAMTIM)：MAMTIM2:0：決定使用多少個(gè)CCLK周期訪問Flash存儲(chǔ)器，這樣可以調(diào)整MAM時(shí)序使其匹配處理器操作頻率，具體關(guān)系如下表。MAM

8、TIM2:0描述MAMTIM2:0描述000保留100取指周期為4個(gè)CCLK001取指周期為1個(gè)CCLK101取指周期為5個(gè)CCLK010取指周期為2個(gè)CCLK110取指周期為6個(gè)CCLK011取指周期為3個(gè)CCLK111取指周期為7個(gè)CCLK 當(dāng)訪問周期設(shè)置為1個(gè)CCLk時(shí)，實(shí)際上關(guān)閉了MAM，但是仍可以選擇MAM模式對(duì)功耗進(jìn)行優(yōu)化。注意：不正確的設(shè)定會(huì)導(dǎo)致器件的錯(cuò)誤操作124.5 存儲(chǔ)器加速模塊（MAM）MAM使用注意事項(xiàng)MAM定時(shí)問題： 在改變MAM定時(shí)值時(shí)必須先關(guān)閉MAM。其設(shè)置的定時(shí)值和系統(tǒng)時(shí)鐘有如下關(guān)系，目的是為了確保Flash的訪問周期不會(huì)小于50ns ，否則會(huì)導(dǎo)致操作錯(cuò)誤。系統(tǒng)

9、時(shí)鐘(CCLK)MAM定時(shí)值 20MHz120MHz 40MHz240MHz 60MHz3Flash編程問題： 在編程和擦除操作過程中不允許訪問Flash存儲(chǔ)器。為了防止從Flash存儲(chǔ)器中讀取無效的數(shù)據(jù)，在Flash編程或擦除操作開始后MAM將不緩沖任何數(shù)據(jù)。所以在Flash操作結(jié)束后，任何對(duì)Flash地址的讀操作都將啟動(dòng)新的取指操作。 134.5 存儲(chǔ)器加速模塊（MAM）MAM應(yīng)用示例void MAMSet(uint32 Fcclk) MAMCR = 0; If(Fcclk 200000000) MAMTIM = 1; else if(Fcclk 40000000) MAMTIM = 2;

10、 else MAMTIM = 3; MAMCR = 2; MAM部件Flash訪問時(shí)鐘的配置： 關(guān)閉MAM部件；1 啟動(dòng)MAM部件。3 根據(jù)系統(tǒng)時(shí)鐘配置取指周期；2141.LPC2000系列簡介2.引腳描述3.存儲(chǔ)器尋址4.系統(tǒng)控制模塊5.存儲(chǔ)器加速模塊 （MAM）6.外部存儲(chǔ)器控制器（EMC）7.引腳連接模塊8. GPIOLPC2000系列ARM硬件結(jié)構(gòu)9. 向量中斷控制器10.外部中斷輸入11.定時(shí)器0和定時(shí)器112. SPI接口13. I2C接口14. UART(0、1)15. A/D轉(zhuǎn)換器16. 看門狗17. 脈寬調(diào)制器(PWM)18. 實(shí)時(shí)時(shí)鐘154.6 外部存儲(chǔ)器控制器（EMC）概

11、述 外部存儲(chǔ)器控制器是AMBA AHB總線上的一個(gè)從模塊，它為AMBA AHB系統(tǒng)總線和外部（片外）存儲(chǔ)器器件提供了一個(gè)接口。 該模塊可同時(shí)支持多達(dá)4個(gè)單獨(dú)配置的存儲(chǔ)器組，每個(gè)存儲(chǔ)器組都支持SRAM、ROM、Flash EPROM、Burst ROM存儲(chǔ)器或一些外部I/O器件。存儲(chǔ)器或外部I/O口器件存儲(chǔ)器或外部I/O口器件存儲(chǔ)器或外部I/O口器件存儲(chǔ)器或外部I/O口器件ARM7TDMI-S內(nèi)核EMC模塊Bank0Bank1Bank2Bank3AMBA AHB總線CS0/1/2/3164.6 外部存儲(chǔ)器控制器（EMC）特性支持靜態(tài)存儲(chǔ)器映射器件；4個(gè)存儲(chǔ)器組(Bank0 Bank3)可單獨(dú)配置

12、，每個(gè)存儲(chǔ)器組可訪問16M字節(jié)空間；總線空閑周期可編程；可對(duì)靜態(tài)RAM器件的讀寫等待時(shí)間進(jìn)行編程；可編程外部數(shù)據(jù)總線寬度8位、16位和32位。174.6 外部存儲(chǔ)器控制器（EMC）引腳描述引腳名稱類型引腳描述復(fù)用引腳D31:0輸入/輸出外部存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)線P2.0P2.31A23:0輸出外部存儲(chǔ)器地址線P3.0P3.23OE輸出讀使能信號(hào)，低有效P1.1WE輸出寫使能信號(hào)，低有效P3.27CS3:0輸出片選信號(hào)，低有效P1.0、P3.24P3.26BLS3:0輸出字節(jié)定位選擇信號(hào)，低有效P3.28P3.31 注：每個(gè)這些引腳是與P1、P2和P3口GPIO功能復(fù)用，所以在使用外部總線前首先要正確配置

13、PINSEL2寄存器 。184.6 外部存儲(chǔ)器控制器（EMC）寄存器描述 外部存儲(chǔ)器控制器包含4個(gè)配置寄存器。每個(gè)配置寄存器控制一個(gè)外部存儲(chǔ)器接口的總線空閑時(shí)間、讀訪問長度、寫訪問長度、存儲(chǔ)器組是否寫保護(hù)、存儲(chǔ)器組的總線寬度的設(shè)置等。ARM7TDMI-S內(nèi)核EMC模塊Bank0Bank1Bank2Bank3AMBA AHB配置寄存器BCFG1BCFG0BCFG2BCFG3194.6 外部存儲(chǔ)器控制器（EMC）寄存器描述配置寄存器BCFG033 : 0IDCY31 : 30AT49 : 5WST110RBLE15 : 11WST223 :1624BUSERR25WPERR26WP27BM29 :

14、 28MWIDCYWST1 IDCY：總線空閑時(shí)間控制位。該位控制著一個(gè)存儲(chǔ)器內(nèi)部的讀寫訪問之間，以及訪問一個(gè)存儲(chǔ)器組和訪問另一個(gè)存儲(chǔ)器組之間EMC需要給定的“空閑”CCLK周期最小數(shù)目，以避免器件間的總線競(jìng)爭(zhēng)。 計(jì)算公式為：空閑CCLK周期數(shù) IDCY +1；存儲(chǔ)器組配置寄存器03(BCFG03)： WST1：讀寫訪問長度控制位。該位控制讀訪問的長度，以調(diào)節(jié)對(duì)外部存儲(chǔ)器的讀訪問時(shí)間。讀訪問的長度以CCLK周期來計(jì)量。 計(jì)算公式為：讀操作周期長度 WST1 + 3；XCLKCSOEWE/BLSAddrData有效地址變化數(shù)據(jù)有效數(shù)據(jù)WST1=01個(gè)等待周期外部存儲(chǔ)器讀訪問波形(WST1=0)：

15、讀操作，共需3個(gè)周期增加1個(gè)等待周期外部存儲(chǔ)器讀訪問波形(WST1=1)：WST1=1，2個(gè)等待周期有效地址變化數(shù)據(jù)有效數(shù)據(jù)讀操作，共需4個(gè)周期204.6 外部存儲(chǔ)器控制器（EMC）寄存器描述配置寄存器BCFG033 : 0IDCY31 : 30AT49 : 5WST110RBLE15 : 11WST223 :1624BUSERR25WPERR26WP27BM29 : 28MWRBLE存儲(chǔ)器組配置寄存器03(BCFG03)： RBLE：字節(jié)定位使能位。在LPC2200微處理器中，EMC提供了一組字節(jié)定位選擇信號(hào)(BLS0BLS3)實(shí)現(xiàn)對(duì)16位或32位外部存儲(chǔ)器組的字節(jié)操作。 設(shè)定RBLE可實(shí)現(xiàn)

16、：寫訪問時(shí)，RBLE位決定WE信號(hào)是否有效(低電平有效)；讀訪問時(shí)，RBLE位決定BLSn信號(hào)是否有效(低電平有效)。214.6 外部存儲(chǔ)器控制器（EMC）寄存器描述配置寄存器BCFG033 : 0IDCY31 : 30AT49 : 5WST110RBLE15 : 11WST223 :1624BUSERR25WPERR26WP27BM29 : 28MWWST2存儲(chǔ)器組配置寄存器03(BCFG03)： WST2：寫訪問長度控制位。和讀操作類似，該位控制寫訪問的長度(對(duì)Burst ROM的連續(xù)讀訪問除外)，以調(diào)節(jié)對(duì)外部存儲(chǔ)器的寫訪問時(shí)間。寫訪問的長度以CCLK周期來計(jì)量。 計(jì)算公式為：寫操作周期長

17、度 WST2 + 3；外部存儲(chǔ)器寫訪問波形(WST2=0)：XCLKCSOEWE/BLSAddrData有效數(shù)據(jù)有效地址WST2=01個(gè)等待周期寫操作，共需3個(gè)周期外部存儲(chǔ)器寫訪問波形(WST2=1)：增加1個(gè)等待周期寫操作，共需4個(gè)周期有效數(shù)據(jù)有效地址WST2=12個(gè)等待周期224.6 外部存儲(chǔ)器控制器（EMC）寄存器描述配置寄存器BCFG033 : 0IDCY31 : 30AT49 : 5WST110RBLE15 : 11WST223 :1624BUSERR25WPERR26WP27BM29 : 28MWMW存儲(chǔ)器組配置寄存器03(BCFG03)：MW：該位控制相應(yīng)存儲(chǔ)器組的數(shù)據(jù)總線寬度。

18、BCFGx29:28數(shù)據(jù)總線寬度0080116103211保留234.6 外部存儲(chǔ)器控制器（EMC）寄存器描述MW控制域(BCFG29:28)與引腳BOOT1:0的關(guān)系： 由于Bank0可用于引導(dǎo)程序運(yùn)行，所以BCFG029:28的復(fù)位值與引腳BOOT1:0的設(shè)定有關(guān)(當(dāng)BOOT1:0=11時(shí)，復(fù)位后從片內(nèi)Flash引導(dǎo)程序運(yùn)行)。Bank復(fù)位時(shí)引腳BOOT1:0的狀態(tài)BCFG29:28復(fù)位值存儲(chǔ)器寬度0LL0080LH01160HL10320HH10321XX10322XX01163XX008244.6 外部存儲(chǔ)器控制器（EMC）外部存儲(chǔ)器接口 LPC2200的外部存儲(chǔ)器寬度可設(shè)定為8位、1

19、6位和32位模式，每一種模式對(duì)應(yīng)的硬件連接都是不同的，原因就是在總線工作模式上存在差別。 254.6 外部存儲(chǔ)器控制器（EMC）8位總線寬度 數(shù)據(jù)總線D7D0有效，字節(jié)定位信號(hào)中只有BLS0是有效的，總線的工作模式 如表。LPC2200工作模式RBLECSOEWEBLS0說明讀操作（8位數(shù)據(jù)）0LLHH1LLHL1寫操作（8位操作）0LHHL21LHLL空閑操作XHHHH說明： 1、如果此時(shí)使用BLS0作為存儲(chǔ)芯片的寫使能信號(hào)，那么在執(zhí)行讀取操作時(shí)，存儲(chǔ)芯片上的讀、寫使能信號(hào)就會(huì)同時(shí)有效。264.6 外部存儲(chǔ)器控制器（EMC）8位總線寬度連接方式需要設(shè)置RBLE = 1，否則在寫數(shù)據(jù)時(shí)，WE不

20、會(huì)出現(xiàn)有效信號(hào)。需要設(shè)置RBLE = 0，否則在讀數(shù)據(jù)時(shí)，讀、寫使能信號(hào)都有效，就會(huì)出現(xiàn)總線數(shù)據(jù)錯(cuò)誤。 274.6 外部存儲(chǔ)器控制器（EMC）16位總線寬度 數(shù)據(jù)總線D15D0有效，地址總線A0無效，字節(jié)定位信號(hào)中BLS0和BLS1有效。 16位存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)16位存儲(chǔ)器地址D15 D8D7 D0高字節(jié)低字節(jié)0 x0000 0000高字節(jié)低字節(jié)0 x0000 0001高字節(jié)低字節(jié)0 x0000 0010高字節(jié)低字節(jié) LPC2200操作16位存儲(chǔ)器時(shí)，需將LPC2200的地址線A1連接到存儲(chǔ)器地址線A0處。 總線工作模式如表。 16位存儲(chǔ)器件中，高、低字節(jié)定位表示方法：LPC2200工作模式RBLE

21、CSOEWEBLS1BLS0讀操作8位、16位數(shù)據(jù)0LLHHH1LLHLL寫操作8位數(shù)據(jù)0LHHHLLH1LHLHLLH16位數(shù)據(jù)0LHHLL1LHLLL空閑操作XHHHHH284.6 外部存儲(chǔ)器控制器（EMC）16位總線寬度連接方式RBLE = 0。否則在對(duì)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀操作時(shí)，讀、寫使能信號(hào)都有效。RBLE = 1。否則在對(duì)存儲(chǔ)器進(jìn)行寫操作時(shí)，寫使能信號(hào)無效。294.6 外部存儲(chǔ)器控制器（EMC）16位總線操作示例 LPC2000與存儲(chǔ)芯片MT45W4MW16 的連接示意圖。MT45W4MW16是一款PSRAM芯片，16位總線寬度，容量8M字節(jié) 。RBLE = 1MT45W4MW16部分引腳

22、描述引腳描述A0A22地址線D0D15數(shù)據(jù)線CE片選線OE讀使能線WE寫使能線UB高字節(jié)使能線LB低字節(jié)使能線304.6 外部存儲(chǔ)器控制器（EMC）向PSRAM中寫入16位數(shù)據(jù)uint16 *point16;uint16 data16 = 0 x00;point16 = (uint16 *)0 x80001020;while(1) *point16 = data16+; 向PSRAM中0 x80001020地址循環(huán)寫入從0開始遞增的數(shù)據(jù)。 使用邏輯分析儀捕捉到前4次操作的波形。314.6 外部存儲(chǔ)器控制器（EMC）向PSRAM中低字節(jié)地址寫入8位數(shù)據(jù)uint8 *point8; uint8 d

23、ata8 = 0 x00; point8 = (uint8 *) 0 x80001010; while(1) * point8 = data8 +; 向PSRAM中低字節(jié)地址0 x8 0001010循環(huán)寫入從0開始遞增的8位數(shù)據(jù)。 WE、BLS0有效，數(shù)據(jù)線上D7D0有效，D15D8無效324.6 外部存儲(chǔ)器控制器（EMC）向PSRAM中高字節(jié)地址寫入8位數(shù)據(jù)uint8 *point8; uint8 data8 = 0 x00; point8 = (uint8 *) 0 x80001011; while(1) * point8 = data8 +; 向PSRAM中高字節(jié)地址0 x8 00010

24、11循環(huán)寫入從0開始遞增的8位數(shù)據(jù)。 WE、BLS1有效，數(shù)據(jù)線上D15D8有效，D7D0無效334.6 外部存儲(chǔ)器控制器（EMC） 1、寫入16位數(shù)據(jù)時(shí)，EMC將16位數(shù)據(jù)輸出到D15:0，同時(shí)使BLS0和BLS1均有效； 2、向“低字節(jié)地址”處寫入8位數(shù)據(jù)時(shí)，EMC將8位數(shù)據(jù)輸出到D7:0，同時(shí)使BLS0輸出有效，BLS1輸出無效； 3、向“高字節(jié)地址”處寫入8位數(shù)據(jù)時(shí)，EMC將8位數(shù)據(jù)輸出到D15:8，同時(shí)使BLS1輸出有效，BLS0輸出無效。16位寫操作總結(jié)344.6 外部存儲(chǔ)器控制器（EMC）從PSRAM中讀取8位數(shù)據(jù)uint8 RcvData8;uint8 *point8;poin

25、t8 = (uint8 *) 0 x80001010;while(1) RcvData8 = * point8+; RcvData8 = * point8+; RcvData8 = * point8+; RcvData8 = * point8-; point8-; point8-; 從PSRAM 0 x8000 1010 0 x8000 1013循環(huán)讀取8位數(shù)據(jù) 讀取16位數(shù)據(jù)時(shí)，BLS0和BLS1均有效，有效數(shù)據(jù)位于：D15:0； 讀取“低字節(jié)”數(shù)據(jù)時(shí)，BLS0和BLS1均有效，有效數(shù)據(jù)位于：D7:0； 讀取“高字節(jié)”數(shù)據(jù)時(shí)，BLS0和BLS1均有效，有效數(shù)據(jù)位于：D15:8。354.6 外

26、部存儲(chǔ)器控制器（EMC）32位總線寬度 數(shù)據(jù)總線D31D0有效，地址總線A1、A0無效，字節(jié)定位信號(hào)中BLS0BLS3有效。 32位存儲(chǔ)器件中字節(jié)0、1、2、3的定位表示法：32位存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)32位存儲(chǔ)器件地址D31 D24D23 D16D15 D8D7 D0字節(jié)3字節(jié)2字節(jié)1字節(jié)00 x0000 0000字節(jié)3字節(jié)2字節(jié)1字節(jié)00 x0000 0001字節(jié)3字節(jié)2字節(jié)1字節(jié)00 x0000 0010字節(jié)3字節(jié)2字節(jié)1字節(jié)0 LPC2200操作32位存儲(chǔ)器時(shí)，需將LPC2200的地址線A2連接到存儲(chǔ)器地址線A0處。364.6 外部存儲(chǔ)器控制器（EMC）32位總線寬度連接方式371.LPC2000

27、系列簡介2.引腳描述3.存儲(chǔ)器尋址4.系統(tǒng)控制模塊5.存儲(chǔ)器加速模塊 （MAM）6.外部存儲(chǔ)器控制器（EMC）7.引腳連接模塊8. GPIOLPC2000系列ARM硬件結(jié)構(gòu)9. 向量中斷控制器10.外部中斷輸入11.定時(shí)器0和定時(shí)器112. SPI接口13. I2C接口14. UART(0、1)15. A/D轉(zhuǎn)換器16. 看門狗17. 脈寬調(diào)制器(PWM)18. 實(shí)時(shí)時(shí)鐘384.7 引腳連接模塊概述 LPC2000系列微控制器的大部分管腳都具有多種功能，即管腳復(fù)用，但是同一引腳在同一時(shí)刻只能使用其中一個(gè)功能，通過配置相關(guān)寄存器控制多路開關(guān)來連接引腳與片內(nèi)外設(shè)。引腳P0.0GPIOTXD0PWM

28、1輸出保留PINSELx引腳連接寄存器PINSELx1 : 000011011P0.0默認(rèn)為GPIO功能P0.0選擇TXD0功能，配置對(duì)應(yīng)位為01P0.0選擇PWM1功能，配置對(duì)應(yīng)位為10P0.0選擇保留功能，配置對(duì)應(yīng)位為11394.7 引腳連接模塊 LPC2000系列微控制器具有三個(gè)32位寬度PINSEL寄存器，其中PINSEL0和PINSEL1控制端口0，PINSEL2根據(jù)芯片的不同控制的端口數(shù)量也不同 。寄存器描述寄存器LPC2100LPC2200PINSEL0P00:15PINSEL1P016:31PINSEL2P116:31P10:1、 P116:31、P20:31、P30:3140

29、4.7 引腳連接模塊應(yīng)用示例PINSEL0 = 0 x05 16; 要求將P0.8、P0.9設(shè)置為TxD1、RxD1 通過查閱PINSE0寄存器設(shè)置表，得到P0.9和P0.8的控制位為PINSEL019:16，當(dāng)該域設(shè)置為0101 (0 x05)時(shí)選擇 RxD1和 TxD1。 為了不影響別的管腳連接設(shè)置，通常選擇下面的設(shè)置方法。PINSEL0 = (PINSEL0 & 0 xFFF0FFFF) | (0 x05 16);411.LPC2000系列簡介2.引腳描述3.存儲(chǔ)器尋址4.系統(tǒng)控制模塊5.存儲(chǔ)器加速模塊 （MAM）6.外部存儲(chǔ)器控制器（EMC）7.引腳連接模塊8. GPIOLPC2000

30、系列ARM硬件結(jié)構(gòu)9. 向量中斷控制器10.外部中斷輸入11.定時(shí)器0和定時(shí)器112. SPI接口13. I2C接口14. UART(0、1)15. A/D轉(zhuǎn)換器16. 看門狗17. 脈寬調(diào)制器(PWM)18. 實(shí)時(shí)時(shí)鐘424.8 GPIO引腳描述 LPC2114/2124微控制器具有兩個(gè)端口P0和P1，可以作為GPIO使用的引腳數(shù)為46個(gè)。 LPC2210/2212/2214微控制器還包含另外兩個(gè)端口P2和P3，這個(gè)兩個(gè)端口與外部存儲(chǔ)器總線復(fù)用，當(dāng)它們?nèi)孔鳛镚PIO使用時(shí)，GPIO引腳數(shù)多達(dá)112個(gè)。GPIO與控制寄存器的關(guān)系PINSELxIOxDIRIOxCLRIOxPINIOxSETi

31、nout10引腳43PINSELxIOxDIRIOxCLRIOxPINIOxSETinout10PINSELxIOxDIRIOxCLRIOxPINIOxSETinout10通用名稱描述訪問類型復(fù)位值IOPINGPIO引腳值寄存器，不管方向模式如何，引腳的當(dāng)前狀態(tài)都可以從該寄存器中讀出只讀NAIOSETGPIO輸出置位寄存器。該寄存器控制引腳輸出高電平讀/置位0 x00000000IOCLRGPIO輸出置位寄存器。該寄存器控制引腳輸出低電平只清零0 x00000000IODIRGPIO方向控制寄存器。該寄存器單獨(dú)控制每個(gè)IO口的方向讀/寫0 x00000000GPIO相關(guān)寄存器描述44PINSE

32、LxIOxDIRIOxCLRIOxPINIOxSETinout10GPIO相關(guān)寄存器描述IOxPINIOxPIN描述復(fù)位值31 : 0GPIO引腳值。IOxPIN0對(duì)應(yīng)于Px.0 IOxPIN31對(duì)應(yīng)于Px.31引腳未定義 該寄存器反映了當(dāng)前引腳的狀態(tài)。IOxPIN中的x對(duì)應(yīng)于某一個(gè)端口，如P1口對(duì)應(yīng)于IO1PIN。所以芯片存在多少個(gè)端口，就有多少個(gè)IOxPIN分別與之對(duì)應(yīng)。 寫該寄存器會(huì)將值保存到輸出寄存器。注意：無論引腳被設(shè)置為輸入還是輸出模式，都不影響引腳狀態(tài)的讀出。45PINSELxIOxDIRIOxCLRIOxPINIOxSETinout10GPIO相關(guān)寄存器描述IOxDIRIOxD

33、IR描述復(fù)位值31 : 0方向控制位。IOxDIR0對(duì)應(yīng)于Px.0 IOxDIR31對(duì)應(yīng)于Px.31引腳0 當(dāng)引腳設(shè)置為GPIO輸出模式時(shí)，可使用該寄存器控制引腳的方向。向某位寫入1使對(duì)應(yīng)引腳作為輸出功能，寫入0時(shí)作為輸入功能。 作為輸入功能時(shí)，引腳處于高阻態(tài)。46PINSELxIOxDIRIOxCLRIOxPINIOxSETinout10GPIO相關(guān)寄存器描述IOxSETIOxSET描述復(fù)位值31 : 0輸出置位。IOxSET0對(duì)應(yīng)于Px.0 IOxPIN31對(duì)應(yīng)于Px.31引腳0 當(dāng)引腳設(shè)置為GPIO輸出模式時(shí)，可使用該寄存器從引腳輸出高電平。向某位寫入1使對(duì)應(yīng)引腳輸出高電平。寫入0無效。

34、 從該寄存器讀回的數(shù)據(jù)為GPIO輸出寄存器的值。47PINSELxIOxDIRIOxCLRIOxPINIOxSETinout10GPIO相關(guān)寄存器描述IOxCLRIOxCLR描述復(fù)位值31 : 0輸出清零。IOxCLR0對(duì)應(yīng)于Px.0 IOxCLR31對(duì)應(yīng)于Px.31引腳0 當(dāng)引腳設(shè)置為GPIO輸出模式時(shí)，可使用該寄存器從引腳輸出低電平。向某位寫入1使對(duì)應(yīng)引腳輸出低電平。寫入0無效。注意：讀取該寄存器無效，不能讀回輸出寄存器的值。484.8 GPIO使用GPIO注意要點(diǎn)引腳設(shè)置為輸出方式時(shí)，輸出狀態(tài)由IOxSET和IOxCLR中最后操作的寄存器決定；復(fù)位后默認(rèn)所有GPIO為輸入模式。49 .

35、PINSEL0 &= 0 xFFFFFFFC; IO0DIR |= 0 x00000001; IO0SET = 0 x00000001; .C代碼：PINSEL0IO0DIRIO0CLRIO0PINIO0SETinout10GPIO應(yīng)用示例設(shè)置P0.0輸出高電平P0.0(1) 設(shè)置引腳連接模塊，P0.0為GPIO(2) 設(shè)置P0.0口方向，設(shè)置為輸出(3) 設(shè)置P0.0口狀態(tài)，輸出高電平150 . uint32 PinStat; PINSEL0 &= 0 xFFFFFFFC; IO0DIR &= 0 xFFFFFFFE; PinStat = IO0PIN; .C代碼：PINSEL0IO0DIR

36、IO0CLRIO0PINIO0SETinout10GPIO應(yīng)用示例讀取P0.0引腳狀態(tài)P0.0(1) 設(shè)置引腳連接模塊，P0.0為GPIO(2) 設(shè)置P0.0口方向，設(shè)置為輸入(3) 從IO0PIN讀取引腳狀態(tài)IO0PIN51#define DataBus 0 xFF PINSEL0 &= 0 xFFFF0000; IO0DIR |= DataBus; IO0CLR = DataBus; IO0SET = Data; .使用IOxSET和IOxCLR實(shí)現(xiàn)：GPIO應(yīng)用示例輸出多位數(shù)據(jù)至IO口(1) 設(shè)置引腳連接模塊，P0.07為GPIO(2) 設(shè)置P0.0口方向，設(shè)置為輸出(3) 清零8位IO

37、口的輸出狀態(tài) 在需要將多位數(shù)據(jù)同時(shí)輸出到某幾個(gè)IO口線時(shí)，通常使用IOxSET和IOxCLR來實(shí)現(xiàn)，在某些情況下也可以使用IOxPIN寄存器實(shí)現(xiàn)。后者可以在多個(gè)IO口上直接輸出0和1電平。 本例將8位無符號(hào)整形變量Data的值輸出到P0.0P0.7。(4) Data變量中為1的位將輸出高電平0 x?0 x00Data數(shù)據(jù)輸出線：52#define DataBus 0 xFF PINSEL0 &= 0 xFFFF0000; IO0DIR |= DataBus; IO0PIN = (IO0SET & 0 xFFFFFF00) | Data; .GPIO應(yīng)用示例輸出多位數(shù)據(jù)至IO口(1) 設(shè)置引腳連

38、接模塊，P0.0為GPIO(2) 設(shè)置P0.0口方向，設(shè)置為輸出(3) 寫IO0PIN，輸出數(shù)據(jù) 在需要將多位數(shù)據(jù)同時(shí)輸出到某幾個(gè)IO口線時(shí)，通常使用IOxSET和IOxCLR來實(shí)現(xiàn)，在某些情況下也可以使用IOxPIN寄存器實(shí)現(xiàn)。后者可以在多個(gè)IO口上直接輸出0和1電平。 本例將8位無符號(hào)整數(shù)變量Data的值輸出到P0.0P0.7。使用IOxPIN實(shí)現(xiàn)：0 x?Data數(shù)據(jù)輸出線：0 x?0 x00Data與前者對(duì)比：531.LPC2000系列簡介2.引腳描述3.存儲(chǔ)器尋址4.系統(tǒng)控制模塊5.存儲(chǔ)器加速模塊 （MAM）6.外部存儲(chǔ)器控制器（EMC）7.引腳連接模塊8. GPIOLPC2000系

39、列ARM硬件結(jié)構(gòu)9. 向量中斷控制器10.外部中斷輸入11.定時(shí)器0和定時(shí)器112. SPI接口13. I2C接口14. UART(0、1)15. A/D轉(zhuǎn)換器16. 看門狗17. 脈寬調(diào)制器(PWM)18. 實(shí)時(shí)時(shí)鐘544.9 向量中斷控制器概述 ARM7TDMI內(nèi)核具有兩個(gè)中斷輸入，分別為IRQ中斷和FIQ中斷。向量中斷控制器（VIC）負(fù)責(zé)管理芯片的中斷源，最多可以管理32個(gè)中斷輸入請(qǐng)求。CPU 內(nèi)核ARM7TDMI-S554.9 向量中斷控制器程序狀態(tài)寄存器CPSR與VIC的關(guān)系 ARM內(nèi)核通過CPSR來監(jiān)視和控制內(nèi)部的操作，CPSR中的“I”位和“F”位分別用來控制IRQ模式和FIQ模

40、式的使能。CPUARM7TDMI-SVICIRQFIQCPSR 7 （I）CPSR 6 （F）564.9 向量中斷控制器程序狀態(tài)寄存器CPSR與VIC的關(guān)系 當(dāng)I = 1時(shí)，禁止IRQ中斷CPUARM7TDMI-SVICIRQFIQCPSR 7 （I）CPSR 6 （F） 當(dāng)I = 0時(shí)，使能IRQ中斷CPUARM7TDMI-SVICIRQFIQCPSR 7 （I）CPSR 6 （F）574.9 向量中斷控制器程序狀態(tài)寄存器CPSR與VIC的關(guān)系 當(dāng)F = 1時(shí)，禁止FIQ中斷CPUARM7TDMI-SVICIRQFIQCPSR 7 （I）CPSR 6 （F） 當(dāng)F = 0時(shí)，使能FIQ中斷C

41、PUARM7TDMI-SVICIRQFIQCPSR 7 （I）CPSR 6 （F）584.9 向量中斷控制器中斷分類中斷輸入請(qǐng)求可以在VIC中被設(shè)置為以下三類： FIQ中斷：具有最高優(yōu)先級(jí)； 向量IRQ中斷：具有中等優(yōu)先級(jí)； 非向量IRQ中斷：具有最低優(yōu)先級(jí)；594.9 向量中斷控制器FIQ中斷硬件處理流程將當(dāng)前的程序狀態(tài)寄存器的內(nèi)容備份即，SPSR_fiq = CPSR處理器切換到FIQ模式禁止IRQ和FIQ中斷，即，I = F = 1保存返回地址LR_fiq = PC設(shè)置FIQ異常入口地址PC = 0 x1C發(fā)生FIQ異常事件說明：ARM7不支持FIQ中斷嵌套604.9 向量中斷控制器IR

42、Q中斷相應(yīng)流程將當(dāng)前的程序狀態(tài)寄存器的內(nèi)容備份即，SPSR_irq = CPSR處理器切換到IRQ模式禁止IRQ中斷，即，I = 1保存返回地址LR_irq = PC設(shè)置IRQ異常入口地址PC = 0 x18發(fā)生IRQ異常事件說明：ARM7不支持IRQ中斷嵌套61中斷選擇寄存器VICIntSelect中斷使能寄存器VICIntEnable中斷使能清零寄存器VICIntEnClr中斷源31:0軟件中斷使能寄存器VICSoftInt軟件中斷清零寄存器VICSoftIntClear中斷狀態(tài)寄存器VICRawIntrIRQFIQ名稱描述訪問復(fù)位值地址VICIntEnable中斷使能寄存器 控制32個(gè)中

43、斷請(qǐng)求（包括軟件中斷）的使能R/W00 xFFFF F010VICIntEnClr中斷使能清零寄存器 將中斷使能寄存器中的一個(gè)或多個(gè)位清零W00 xFFFF F014VICIntSelect中斷選擇寄存器 將32個(gè)中斷請(qǐng)求的每個(gè)中斷分配為FIQ或IRQR/W00 xFFFF F00CVICSoftInt軟件中斷寄存器 控制對(duì)應(yīng)通道產(chǎn)生軟件中斷R/W00 xFFFF F018VICSoftIntClear軟件中斷清零寄存器 禁止對(duì)應(yīng)通道的軟件中斷W00 xFFFF F01C寄存器描述控制寄存器62控制寄存器功能描述4.9 向量中斷控制器控制寄存器功能描述VICIntEnable使能（禁止）中斷源

44、產(chǎn)生中斷VICIntEnClrVICIntSelect中斷類型選擇：FIQ & IRQVICSoftInt軟件中斷設(shè)置寄存器VICSoftIntClearFIQ中斷向量IRQ中斷非向量IRQ中斷中斷源0中斷源1中斷源31VIC將32個(gè)中斷輸入進(jìn)行分配63向量IRQ0使能中斷源向量IRQ0控制寄存器VICVectCntl0向量地址0寄存器VICVectAddr0默認(rèn)向量地址寄存器VICDefVectAddr向量IRQ15使能中斷源向量IRQ15控制寄存器VICVectCntl15向量地址15寄存器VICVectAddr15向量地址寄存器VICVectAddr寄存器描述參數(shù)設(shè)置寄存器名稱描述復(fù)位置

45、地址VICVectCntl0VICVectCntl15向量控制0寄存器 向量控制15寄存器 00 xFFFF F2000 xFFFF F23C VICVectAddr0 VICVectAddr15 向量地址0寄存器 向量地址15寄存器 00 xFFFF F100 0 xFFFF F13C VICDefVectAddr 默認(rèn)向量地址寄存器 00 xFFFF F034 VICVectAddr 向量地址寄存器 00 xFFFF F030 64IRQ中斷特點(diǎn)4.9 向量中斷控制器特點(diǎn)區(qū)別向量IRQ 支持16個(gè)向量IRQ中斷； 16個(gè)優(yōu)先級(jí)； 每個(gè)優(yōu)先級(jí)指定一個(gè)服務(wù)程序入口地址。能為每個(gè)非向量IRQ中斷

46、源設(shè)置服務(wù)程序地址。非向量IRQ 支持1個(gè)非向量IRQ中斷； 所有非向量IRQ的入口地址都相同。所有的非向量IRQ中斷都共用一個(gè)相同的服務(wù)程序入口地址。65IRQ中斷相關(guān)寄存器4.9 向量中斷控制器寄存器名稱功能VICVectCntl015為中斷源分配向量IRQ中斷的優(yōu)先級(jí)。VICVectAddr015為該中斷優(yōu)先級(jí)設(shè)置服務(wù)程序入口地址。VICDefVectAddr設(shè)置非向量中斷服務(wù)程序的入口地址。 注意：如果將同一個(gè)中斷源分配給多個(gè)使能的向量IRQ中斷，那么該中斷源發(fā)生中斷時(shí)，會(huì)使用最高優(yōu)先級(jí)（最低編號(hào)）的寄存器設(shè)置。66產(chǎn)生中斷后的服務(wù)程序地址4.9 向量中斷控制器向量IRQ中斷發(fā)生向量I

47、RQ中斷后，VIC將對(duì)應(yīng)的向量地址寄存器中的數(shù)據(jù)存入VICVectAddr寄存器中。非向量IRQ中斷發(fā)生非向量IRQ中斷后，VIC將默認(rèn)向量地址寄存器中的數(shù)據(jù)存入VICVectAddr寄存器中67IRQ中斷狀態(tài)寄存器VICIRQStatus中斷選擇寄存器VICIntSelect中斷使能寄存器VICIntEnable中斷使能清零寄存器VICIntEnClr中斷源31:0軟件中斷使能寄存器VICSoftInt軟件中斷清零寄存器VICSoftIntClearFIQ中斷狀態(tài)寄存器VICFIQStatus中斷狀態(tài)寄存器VICRawIntrIRQFIQ寄存器描述狀態(tài)寄存器名稱描述訪問復(fù)位值地址VICIRQ

48、StatusIRQ狀態(tài)寄存器該寄存器讀出定義為IRQ并使能的中斷的狀態(tài)RO00 xFFFF F000VICFIQStatusFIQ狀態(tài)請(qǐng)求該寄存器讀出定義為FIQ并使能的中斷的狀態(tài)RO00 xFFFF F004VICRawIntr所有中斷的狀態(tài)寄存器 該寄存器讀出32個(gè)中斷請(qǐng)求/軟件中斷的狀態(tài)，不管中斷是否使能或分類RO00 xFFFF F008注意：讀取VICRawIntr寄存器將得到所有32個(gè)中斷請(qǐng)求和軟件中斷的狀態(tài)，它不管中斷是否使能或分類 。68保護(hù)使能寄存器4.9 向量中斷控制器保護(hù)使能寄存器（VICProtection )：位31:10功能當(dāng)該位為1時(shí)，只能在特權(quán)模式下訪問VIC寄

49、存器。 在某些場(chǎng)合可能需要禁止在用戶模式下訪問VIC寄存器，以提高軟件的安全等級(jí)。69FIQ中斷處理4.9 向量中斷控制器SPSR_fiq = CPSR12CPSR = nzcvqIFt_fiq3LR_fiq = PC4PC = 0 x1C硬件處理軟件處理中斷服務(wù)程序1設(shè)置返回地址2恢復(fù)程序狀態(tài)寄存器CPSR3SUBS PC, LR, #470IRQ中斷處理4.9 向量中斷控制器硬件處理SPSR_irq = CPSR12CPSR = nzcvqIft_irq3VICVectAddr = VICVectAddrn4LR_irq = PC5PC = 0 x18軟件處理執(zhí)行中斷服務(wù)程序2設(shè)置返回地址

50、3恢復(fù)程序狀態(tài)寄存器CPSR4獲取中斷服務(wù)程序地址171IRQ中斷處理4.9 向量中斷控制器SPSR_irq = CPSR12CPSR = nzcvqIft_irq3VICVectAddr = VICVectAddrn4LR_irq = PC硬件處理5PC = 0 x18軟件處理執(zhí)行中斷服務(wù)程序2設(shè)置返回地址3恢復(fù)程序狀態(tài)寄存器CPSR4PC VICVectAddr172IRQ中斷處理4.9 向量中斷控制器SUBS PC, LR, #4SPSR_irq = CPSR12CPSR = nzcvqIft_irq3VICVectAddr = VICVectAddrn4LR_irq = PC硬件處理5PC = 0 x18軟件處理執(zhí)行中斷服務(wù)程序2設(shè)置返回地址3恢復(fù)程序狀態(tài)寄存器CPSR4LDR PC, PC, #-0 xff0173IRQ中斷的設(shè)計(jì)實(shí)例 將定時(shí)器0中斷分配為向量IRQ通道0，中斷服務(wù)程序地址設(shè)置為Timer0_ISR。C代碼：步驟：IRQ通道0控制寄存器VICVectCntl031：654：0010 x04向量IRQ通道0控制寄存器位分配位數(shù)值IRQ通道0向量地址寄存器VICVectAddr0定