Pereka sistem embedded dan SOC (system on chip) memilih tertentu teras mikropemproses , perpustakaan, dan alat yang berbeza untuk mengembangkan aplikasi berasaskan mikropemproses. Pemproses ARM adalah salah satu alternatif terbaik yang boleh didapati untuk pereka sistem terbenam. Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, seni bina ARM menjadi sangat popular dan ini boleh didapati dari pengeluar IC yang berbeza. Aplikasi pemproses ARM melibatkan dalam telefon bimbit, sistem brek automotif, dan lain-lain. Rakan kongsi komuniti ARM global telah mengembangkan semikonduktor dan syarikat reka bentuk produk termasuk pekerja seperti jurutera, pereka & pemaju. Artikel ini adalah mengenai mikrokontroler, seni bina dan konfigurasi pin LPC2148 berdasarkan ARM7. Artikel ini akan membantu anda memahami asas-asas mikrokontroler.

Mikrokontroler LPC2148 berasaskan ARM7

Bentuk lengkap ARM adalah komputer set arahan berkurang lanjutan (RISC) mesin , dan ia adalah senibina pemproses 32-bit yang dikembangkan oleh ARM Holdings. Aplikasi pemproses ARM merangkumi beberapa mikrokontroler dan juga pemproses. Seni bina pemproses ARM dilesenkan oleh banyak syarikat untuk merancang produk dan CPU SoC berasaskan pemproses ARM. Ini membolehkan syarikat mengeluarkan produk mereka menggunakan seni bina ARM. Begitu juga, semua syarikat semikonduktor utama akan membuat SOC berasaskan ARM seperti Samsung, Atmel, TI dll.

Apa itu Pemproses ARM7?

Pemproses ARM7 biasanya digunakan dalam aplikasi sistem tertanam. Juga, ia adalah keseimbangan antara urutan klasik dan baru-Cortex. Pemproses ini sangat hebat dalam mencari sumber yang ada di internet dengan dokumentasi cemerlang yang ditawarkan oleh NXP Semiconductors. Sangat sesuai bagi seorang perantis untuk mendapatkan perincian pelaksanaan reka bentuk perkakasan & perisian.

LPC2148 Mikrokontroler

Mikrokontroler LPC2148 direka oleh Philips (NXP Semiconductor) dengan beberapa ciri & periferal terbina dalam. Oleh sebab ini, ia akan menjadi lebih dipercayai dan juga pilihan yang cekap untuk pembangun aplikasi. LPC2148 adalah mikrokontroler 16-bit atau 32-bit berdasarkan keluarga ARM7.

Ciri LPC2148

Ciri utama LPC2148 merangkumi yang berikut.

LPC2148 adalah mikrokontroler keluarga 16M atau 32 bit ARM7 dan tersedia dalam pakej LQFP64 kecil.
ISP (dalam pengaturcaraan sistem) atau IAP (dalam pengaturcaraan aplikasi) menggunakan perisian pemuat but on-chip.
RAM statik on-chip adalah 8 kB-40 kB, memori flash on-chip adalah 32 kB-512 kB, antara muka lebar 128 bit, atau pemecut membolehkan operasi berkelajuan tinggi 60 MHz.
Ia memerlukan masa 400 milisaat untuk menghapus data dalam cip penuh dan masa 1 milisaat untuk 256 bait pengaturcaraan.
Interface Embedded Trace dan Embedded ICE RT menawarkan debug masa nyata dengan pelacakan pelaksanaan arahan berkelajuan tinggi dan perisian Real Monitor on-chip.
Ia mempunyai 2 kB RAM endpoint dan pengawal peranti berkelajuan penuh USB 2.0. Tambahan pula, mikrokontroler ini menawarkan 8kB RAM cip berdekatan dengan USB dengan DMA.
Satu atau dua ADC 10-bit menawarkan 6 atau 14 analog i / ps dengan masa penukaran rendah sebanyak 2.44 μs / saluran.
Hanya 10 bit DAC yang menawarkan analog / berubah analog.
Kaunter acara luaran / pemasa 32 bit-2, unit PWM, & pengawas.
RTC kuasa rendah (jam masa nyata) & input jam 32 kHz.
Beberapa antara muka bersiri seperti dua UART 16C550, dua bas I2C dengan kelajuan 400 kbit / s.
5 volt input Input / output tujuan umum cepat bertoleransi dalam pakej LQFP64 kecil.
Pin gangguan luar-21.
Jam Muka CPU maksimum 60 MHz yang dapat diperoleh dari gelung terkunci fasa pada cip yang dapat diprogram dengan menyelesaikan masa adalah 100 μs.
Pengayun yang digabungkan pada cip akan berfungsi oleh kristal luar yang berkisar antara 1 MHz-25 MHz
Mod untuk penjimatan kuasa terutamanya merangkumi idle & power down.
Untuk pengoptimuman daya tambahan, ada individu yang mengaktifkan atau mematikan fungsi periferal dan penskalaan CLK periferal.

Ingatan

Mikrokontroler LPC2148 mempunyai memori FLASH on-chip 512-kB dan juga SRAM on-chip 32-kB. Juga, mikrokontroler ini menyertakan sokongan yang wujud sehingga RAM USB titik penamat 2kB. Memori ini sesuai untuk semua aplikasi mikrokontroler.

Sistem Memori FLASH On-chip

Mikrokontroler ini merangkumi sistem memori Flash 512-kB dan memori ini mungkin berguna untuk penyimpanan data dan juga kod. Pengaturcaraan memori ini boleh dilakukan dengan cara berikut.

Dengan memasukkan antara muka JTAG secara bersiri
Menggunakan UART atau ISP (dalam pengaturcaraan sistem)
Keupayaan IAP (Dalam Pengaturcaraan Aplikasi)

Program aplikasi berdasarkan fungsi IAP juga dapat dikeluarkan semasa program dijalankan. Setiap kali mikrokontroler LPC2148 on-chip boot-loader digunakan, maka memori Flash 500 kB diperolehi untuk kod pengguna. Memori kilat mikrokontroler ini menawarkan jumlah terkecil 100,000 kitaran penulisan / penghapusan serta pemeliharaan data selama 20 tahun.

SRAM cip

Mikrokontroler ini menawarkan RAM statik dengan 32-kB dan sangat berguna untuk penyimpanan data atau kod. Ia boleh diakses untuk 8-bit, 16-bit, & 32-bit.

Pelabuhan Input / Output

Mikrokontroler LPC2148 mempunyai dua port input / output dan ini disebut sebagai P0 & P1. Setiap pin port berjenama PX.Y. Di sini, ‘X’ menunjukkan nombor port seperti 0 atau 1, sedangkan ‘Y’ menunjukkan nombor pin 0-31. Semua pin juga dapat menjalankan tugas gantian. Sebagai contoh, P0.8 menyediakan sebagai pin GPIO dan Tx dari UART1, AD1.1, PWM4. Pada RST (RESET), setiap pin disusun sebagai GPIO.

Bagaimana Memulakan dengan Pengaturcaraan?

Langkah awal menuju pengaturcaraan lpc2148 adalah susunan GPIO Pin. Jadi inilah konsep yang berkaitan juga sebagai daftar . Pin port I / O tujuan umum di LPC2148 merangkumi P0.0 hingga P0.31 dan P1.16 hingga P1.31, dan sebenarnya, pin ini tersedia berdasarkan penggunaan fungsi alternatif.

Port-0 dan Port-1 adalah port Input / output 32-bit, dan setiap bit port ini dapat dikendalikan oleh satu arah. Operasi port-0 & port-1 bergantung pada fungsi pin yang dipilih menggunakan blok terhubung pin. Di Port-0, pin seperti P0.24, P0.26 & P0.27 tidak boleh didapati sedangkan, di Port-1, Pin 0 hingga 15 tidak dapat diperoleh. Di sini, kedua-dua pin seperti Port-0 & Port-1 dikendalikan oleh dua kumpulan daftar yang dibincangkan di bawah.

Konfigurasi Pin LPC2148

Konfigurasi Pin Mikrokontroler Berasaskan ARM7 (LPC2148)

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

P0.21 adalah pin GPIO (pin I / O tujuan umum)
AD1.6 boleh didapati dalam mikrokontroler LPC2144 / 46/48 hanya di mana AD1.6 menunjukkan ADC-1, i / p-6.
PWM5 adalah output modulator lebar nadi-5.
CAP1.3 adalah Capture i / p untuk Timer-1, channel-3

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

P0.22 adalah pin digital GPIO
Pin AD1.7 tersedia dalam LPC2144 / 46/48 hanya apabila AD1.7 menunjukkan ADC-1, input-7
CAP0.0 adalah pin input tangkapan untuk Pemasa-0, saluran-0.
MAT0.0 adalah perlawanan o / p untuk Pemasa-0, saluran-0

Pin3-RTXC1 3

Ia adalah I / p ke rangkaian RTC-oscillator

Pin4- TRACEPKT3 / P1.19

TRACEPKT3 adalah paket jejak, bit-3, port input / output standard oleh pull-up dalaman.
P1.19 adalah pin digital GPIO

Pin5-RTXC2

Ini adalah pin output dari litar pengayun RTC

Pin6, Pin18, Pin25, Pin42, dan Pin50

Pin ini adalah rujukan tanah

Pin7-VDDA

Pin ini adalah bekalan kuasa voltan analog (3.3V), dan voltan ini sangat berguna untuk cip on analog ke penukar digital dan penukar digital ke analog.

Pin8- P1.18 / TRACEPKT2

P1.18 adalah pin digital GPIO
TRACEPKT2 adalah paket jejak, bit-2, port input / output standard oleh pull-up dalaman.

Pin9- P0.25 / AOUT / AD0.4

P0.25 ialah pin digital GPIO I
AD0.4 menunjukkan ADC-0, input-4
Aout- output DAC dan hanya dapat diakses di LPC2142 / LPC2144 / LPC2146 / LPC2148

Pin10- D +

Pin ini adalah garis D + dua arah USB

Pin11- D-

Pin ini adalah garis D dua arah USB

Pin12-P1.17 / TRACEPKT1

P1.17 adalah pin digital GPIO
TRACEPKT1 adalah paket jejak, bit-1, port input / output standard oleh pull-up dalaman.

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

P0.28 adalah pin digital GPIO
AD0.1 menunjukkan ADC-0, input-1
CAP0.2 adalah tangkapan i / p untuk Pemasa-0, saluran-2.
MAT0.2 adalah perlawanan o / p untuk Pemasa-0, saluran-2

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

P0.29 adalah pin digital GPIO
AD0.2 menunjukkan ADC-0, input-2
CAP0.3 adalah tangkapan i / p untuk Pemasa-0, saluran-3.
MAT0.3 adalah perlawanan o / p untuk Pemasa-0, saluran-3

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

P0.30 adalah pin digital GPIO
AD0.3 menunjukkan ADC-0, input-3
EINT3 adalah gangguan 3-input luaran.
CAP0.3 adalah tangkapan i / p untuk Pemasa-0, saluran-0.

Pin16- P1.16 / TRACEPKT0

P1.16 adalah pin digital GPIO
TRACEPKT1 adalah paket jejak, bit-0, port input / output standard dengan pull-up dalaman

Pin17-P0.31 / UP_LED / Sambungkan

P0.31 adalah pin digital GPIO
UP_LED adalah penunjuk LED pautan USB yang baik. Apabila peranti disusun maka ia rendah dan apabila peranti tidak disusun, maka ia tinggi.
CONNECT- Sinyal ini digunakan untuk mengawal perintang luar (1.5 kΩ) di bawah kawalan kawalan perisian, dan ia digunakan oleh ciri Soft Connect

Pin19- P0.0 / PWM / TXD0

P0.0 adalah pin digital GPIO
TXD0 adalah pemancar o / p untuk UART0.
PWM1 adalah modulator lebar nadi o / p-1.

Pin20- P1.31 / PERCUBAAN

P1.31 adalah pin digital GPIO
TRST adalah tetapan semula ujian untuk antara muka JTAG.

Pin21-P0.1 / PWM3 / RXD0 / EINT0

P0.1 ialah pin digital GPIO
RXD0 adalah penerima i / p untuk UART0.
PWM3 adalah modulator lebar nadi o / p-3.
EINT0 adalah gangguan input 0 luaran

Pin22- P0.2 / CAP0.0 / SCL0

P0.2 ialah pin digital GPIO
SCL0 adalah jam I2C0 I / O, dan o / p longkang terbuka
CAP0.0 adalah tangkapan i / p untuk Pemasa-0, saluran-0.

Pin 23, 43, dan 51- VDD

Pin ini adalah voltan bekalan kuasa untuk port I / O dan juga terasnya.

Pin24- P1.26 / RTCK

P1.26 adalah pin digital GPIO
RTCK adalah CLK o / p ujian yang dikembalikan, isyarat tambahan yang ditambahkan ke port JTAG. Apabila frekuensi pemproses berubah maka ia membantu penyegerakan debugger.

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

P0.3 adalah pin digital GPIO
SDA0 adalah data I2C0 I / O dan o / p longkang terbuka untuk pemerhatian bas I2C.
MAT0.0 dipadankan o / p untuk pemasa-0, saluran-0.
EINT1 adalah gangguan luaran 1-i / p.

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

P0.4 ialah pin digital GPIO I / O
SCK0 adalah CLK bersiri untuk SPI0 dan SPI CLK o / p dari master / i / p ke slave.
CAP0.1 adalah tangkapan i / p untuk pemasa-0, saluran-0.
IAD0.6 menunjukkan ADC-0, input-6

Pin28-P1.25 / EXTIN0

P1.25 adalah pin digital GPIO I / O
EXTIN0 adalah pemicu luaran / input, dan input / output standard dengan pull-up dalaman

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

P0.5 adalah pin digital GPIO I / O
MISO0 adalah master in slave out untuk SPI0, data i / p ke SPI-master / data o / p dari SPI slave.
MAT0.1 adalah perlawanan o / p untuk pemasa-0, saluran-1.
AD0.7 menunjukkan ADC-0, input-7.

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

P0.6 adalah pin digital GPIO I / O
MOSI0 adalah hamba master out untuk SPI0, dan data o / p dari SPI master / data i / p ke SPI slave.
CAP0.2 adalah tangkapan i / p untuk Pemasa-0, saluran-2.

Pin31-P0.7 / PWM2 / SSEL0 / EINT2

P0.7 adalah pin digital GPIO I / O
SSEL0 adalah hamba pilihan untuk SPI0 dan memilih antara muka SPI sebagai hamba.
PWM2 adalah output modulator lebar nadi-2.
EINT2 adalah gangguan 2-input luaran.

Pin32-P1.24 / TRACECLK

P1.24 ialah pin digital GPIO I / O.
TRACECLK adalah CLK jejak dan port input / output standard dengan pull-up dalaman

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

P0.8 ialah pin digital GPIO I / O
TXD1 adalah pemancar o / p untuk UART1.
PWM4 adalah modulator lebar nadi o / p-4.
AD1.1 menunjukkan ADC-1, input-1, dan hanya dapat diperoleh dalam LPC2144 / 46/48.

Pin34- P0.9 / PWM6 / RXD1 / EINT3

P0.9 adalah pin digital GPIO I / O
RXD1 adalah penerima i / p untuk UART1.
PWM6 adalah modulator lebar nadi o / p-6.
EINT3 adalah gangguan 3-input luaran

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

P0.10 adalah pin digital GPIO I / O
RTS1 meminta untuk mengirim o / p untuk UART1 dan LPC2144 / 46/48.
CAP1.0 adalah tangkapan i / p untuk pemasa-1, saluran-0.
AD1.2 menunjukkan ADC-1, input-2, dan hanya boleh didapati di LPC2144 / 46/48

Pin36-P1.23 / PIPESTAT2

P1.23 adalah pin digital GPIO I / O
PIPESTAT2 adalah status saluran paip, bit-2., Dan port Input / Output standard dengan tarikan dalam

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

P0.11 adalah pin digital GPIO I / O
CTS1 jelas untuk mengirim i / p untuk UART1, dan ini hanya dapat diakses di LPC2144 / 46/48
CAP1.1 adalah tangkapan i / p untuk pemasa-1, saluran-1.
SCL1 - I2C1 CLK I / O, dan buka saliran o / p untuk pemeliharaan bas I2C

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

P0.12 adalah pin digital GPIO I / O
DSR1 adalah set data siap sedia untuk UART1, dan ini hanya dapat diakses di LPC2144 / 46/48.
MAT1.0 adalah perlawanan o / p untuk pemasa-1, saluran-0.
AD1.3 menunjukkan input-3 ADC, dan hanya dapat diakses di LPC2144 / 46/48.

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

P0.13 adalah pin digital GPIO I / O
DTR1 adalah terminal data siap / hanya untuk UART1 dan LPC2144 / 46/48 sahaja.
MAT1.1 adalah perlawanan o / p untuk pemasa-1, saluran-1.
AD1.4 menunjukkan input-4 ADC, dan ini hanya dapat diakses di LPC2144 / 46/48.

Pin40-P1.22 / PIPESTAT1

P1.22 adalah pin digital GPIO I / O
PIPESTAT1 adalah status saluran paip, bit-1, dan port Input / Output standard dengan pull-up dalaman

Pin41-P0.14 / DCD1 / EINT1 / SDA1

P0.14 ialah pin digital GPIO I / O
DCD1 adalah pembawa data yang mengesan i / p untuk UART1, dan juga hanya untuk LPC2144 / 46/48 sahaja.
EINT1 adalah gangguan 1-input luaran.
SDA1 ialah I / O data I2C1 dan o / p longkang terbuka untuk pemerhatian bas I2C

Pin44: P1.21 / PIPESTAT0 44

I / O P1.21 ialah pin digital GPIO I / O
PIPESTAT0 adalah Status Paip, bit 0, dan port Input / Output standard oleh pull-up dalaman.

Pin45: P0.15 / EINT2 / RI1 / AD1.5 45

I / O P0.15 adalah pin digital GPIO I / O
RI1 adalah penunjuk cincin i / p untuk UART1 dan hanya boleh diakses di LPC2144 / 46/48.
EINT2 adalah gangguan 2-input luaran.
AD1.5 menunjukkan ADC 1, input-5, dan juga hanya tersedia di LPC2144 / 46/48

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

P0.16 adalah pin digital GPIO I / O
EINT0 adalah input interrupt0- luaran.
MAT0.2 adalah perlawanan o / p untuk Pemasa-0, saluran -2
CAP0.2 adalah tangkapan i / p untuk Pemasa-0, saluran-2.

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

P0.17 adalah pin digital GPIO I / O
CAP1.2 adalah tangkapan i / p untuk Pemasa-1, saluran-2.
SCK1 adalah CLK bersiri untuk SSP dan CLK o / p dari master ke slave.
MAT1.2 adalah perlawanan o / p untuk Pemasa-1, saluran-2.

Pin48: P1.20 / TRACESYNC

P1.20 adalah pin digital GPIO I / O
TRACESYNC adalah penyegerakan jejak.

Pin49: VBAT

Bekalan kuasa RTC: Pin ini memberikan bekalan ke RTC.

Pin52: P1.30 / TMS

P1.30 adalah pin digital GPIO I / O

TMS adalah pilihan mod ujian untuk antara muka JTAG.

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

P0.18 adalah pin digital GPIO I / O
CAP1.3 adalah tangkapan i / p untuk Pemasa 1, saluran 3.
MISO1 adalah master In Slave-out untuk SSP, dan data i / p kepada SPI- master

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

P0.19 adalah pin digital GPIO I / O.
MAT1.2 menunjukkan padanan o / p untuk Pemasa 1, saluran 2.
MOSI1 adalah hamba master out untuk SSP master.
CAP1.2 adalah tangkapan i / p untuk Pemasa 1, saluran 2.

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

P0.20 adalah pin digital GPIO I / O.
MAT1.3 adalah perlawanan o / p untuk Pemasa 1, saluran 3. I
SSEL1 adalah Slave Select yang direka untuk SSP. Di sini, memilih antara muka SSP sebagai hamba.
EINT3 adalah gangguan 3-input luaran.

Pin56: P1.29 / TCK

P1.29 ialah pin digital GPIO I / O
TCK adalah CLK ujian untuk antara muka JTAG.

Pin57: Input Tetapan Semula Luaran

Peranti boleh disusun semula dengan RENDAH pada pin ini, mempengaruhi port Input / Output dan juga periferal untuk mendapatkan keadaan lalai mereka, & pelaksanaan pemproses bermula di alamat 0.

Pin58: P0.23 / VBUS

P0.23 adalah pin digital GPIO I / O
VBUS menentukan keberadaan USB-bus power

Pin59: VSSA

“sensor magnetometer kompas dalam telefon bimbit ”

VSSA adalah tanah analog, dan ini mestilah voltan yang serupa seperti VSS, walaupun harus dipisahkan untuk mengurangkan ralat dan kebisingan

Pin60: P1.28 / TDI 60

P1.28 adalah pin digital GPIO I / O
TDI pin adalah data ujian yang digunakan untuk menghubungkan JTAG

Pin61: XTAL2

XTAL2 adalah o / p dari penguat pengayun

Pin62: XTAL1

XTAL1 adalah i / p ke penjana CLK dalaman dan juga rangkaian pengayun

Pin63: Rujukan VREF-ADC

Pin ini harus sama atau kurang nominal daripada voltan VDD walaupun harus dipisahkan untuk mengurangkan ralat dan juga kebisingan.

Pin64: P1.27 / TDO 64

P1.27 adalah pin digital GPIO I / O
TDO adalah data ujian yang digunakan untuk menghubungkan JTAG.

Oleh itu, ini mengenai konfigurasi pin mikrokontroler LPC2148 berdasarkan ARM 7. Bagi pelajar kejuruteraan elektronik, maklumat ini akan memberikan pengetahuan asas mengenai konfigurasi pin, memori port I / O, dan juga register. Berikut adalah soalan untuk anda, apakah aplikasi mikrokontroler LPC2148?