Inbäddade system- och SOC-system (system på chip) väljer särskilt mikroprocessorkärnor , bibliotek och olika verktyg för att utveckla mikroprocessorbaserade applikationer. En ARM-processor är ett av de bästa alternativen för inbyggda systemdesigners. Under de senaste åren har ARM-arkitekturen blivit mycket populär och dessa är tillgängliga från olika IC-tillverkare. Tillämpningarna av ARM-processorer innefattar mobiltelefoner, fordonsbromssystem etc. En global ARM-community-partner har utvecklat halvledare såväl som produktdesignföretag inkluderar anställda som ingenjörer, designers och utvecklare. Den här artikeln handlar om ARM7-baserad LPC2148 mikrokontroller, arkitektur och stiftkonfiguration. Den här artikeln hjälper dig att förstå grunderna i mikrokontrollern.

ARM7-baserad LPC2148 mikrokontroller

Den fullständiga formen av en ARM är en avancerad reducerad instruktionsdator (RISC) -maskin , och det är en 32-bitars processorarkitektur utökad med ARM-innehav. Applikationerna för en ARM-processor inkluderar flera mikrokontroller såväl som processorer. Arkitekturen för en ARM-processor licensierades av många företag för att designa ARM-processorbaserade SoC-produkter och processorer. Detta gör att företagen kan tillverka sina produkter med ARM-arkitektur. På samma sätt kommer alla huvudsakliga halvledarföretag att göra ARM-baserade SOC som Samsung, Atmel, TI etc.

Vad är en ARM7-processor?

ARM7-processor används ofta i inbäddade systemapplikationer. Det är också en balans mellan klassisk såväl som ny-Cortex-sekvens. Denna processor är enorm i att hitta de resurser som finns på internet med excellensdokumentation som erbjuds av NXP Semiconductors. Det passar helt för en lärling att få detaljerad implementering av hårdvara och programvarudesign.

LPC2148 Microcontroller

LPC2148 mikrokontroller är designad av Philips (NXP Semiconductor) med flera inbyggda funktioner och kringutrustning. På grund av dessa skäl kommer det att bli mer tillförlitligt och det effektiva alternativet för en applikationsutvecklare. LPC2148 är en 16-bitars eller 32-bitars mikrokontroller baserad på ARM7-familjen.

Funktioner i LPC2148

De viktigaste funktionerna i LPC2148 inkluderar följande.

LPC2148 är en 16-bitars eller 32-bitars ARM7-familjebaserad mikrokontroller och finns i ett litet LQFP64-paket.
ISP (i systemprogrammering) eller IAP (i applikationsprogrammering) med programvara för startladdare på chip.
Statiskt RAM-minne på chipet är 8 kB-40 kB, flash-minne på chipet är 32 kB-512 kB, det breda gränssnittet är 128 bitar, eller acceleratorn tillåter 60 MHz höghastighetsdrift.
Det tar 400 millisekunder tid att radera data i full chip och 1 millisekund tid för 256 byte programmering.
Embedded Trace-gränssnitt och Embedded ICE RT erbjuder felsökning i realtid med snabbspårning av instruktionskörning och on-chip Real Monitor-programvara.
Den har 2 kB slutpunkts-RAM och USB 2.0-enhet med full hastighet. Dessutom erbjuder denna mikrokontroller 8 kB RAM på chip nära USB med DMA.
En eller två 10-bitars ADC erbjuder 6 eller 14 analoger i / ps med låg omvandlingstid som 2,44 μs / kanal.
Endast 10-bitars DAC erbjuder analog o / p.
Extern händelseräknare / 32-bitars timers-2, PWM-enhet och vakthund.
RTC med låg effekt (realtidsklocka) och 32 kHz klockingång.
Flera seriella gränssnitt som två 16C550 UART, två I2C-bussar med 400 kbit / s hastighet.
5 volt toleranta snabba allmänna ändamål In- / utgångsstift i ett litet LQFP64-paket.
Utanför brytstift-21.
60 MHz största CPU CLK-klocka som kan erhållas från den programmerbara faslåsta slingan på chip genom att lösa tiden är 100 μs.
Den integrerade oscillatorn på chipet fungerar med en yttre kristall som sträcker sig från 1 MHz-25 MHz
Lägena för energibesparing består huvudsakligen av tomgång och avstängning.
För extra effektoptimering finns det individuella aktiverings- eller inaktiveringsmöjligheter för perifera funktioner och perifer CLK-skalning.

Minne

LPC2148-mikrokontrollern har 512 kB FLASH-minne på chip samt 32 kB SRAM på chip. Dessutom innehåller denna mikrokontroller inneboende stöd upp till 2 kB USB-minne. Detta minne är väl matchat för alla applikationer för mikrokontroller.

FLASH-minnessystem på chip

Denna mikrokontroller innehåller ett 512 kB Flash-minnessystem och detta minne kan vara användbart för både datalagring och kod. Programmeringen av detta minne kan göras på följande sätt.

Genom att integrera JTAG-gränssnitt i serie
Använda UART eller ISP (i systemprogrammering)
IAP-funktioner (i applikationsprogrammering)

IAP-funktionsbaserat applikationsprogram kan också tas bort medan programmet körs. När mikrokontrollern LPC2148 startladdare på chip används, kan 500 kB Flash-minne erhållas för konsumentkod. Flashminnet på denna mikrokontroller erbjuder den minsta mängden 100 000 skriv- / raderingscykler samt 20 års datakonservering.

On-chip SRAM

Denna mikrokontroller erbjuder statiskt RAM-minne med 32 kB och mycket användbart för datalagring eller kod. Den är tillgänglig för 8-bitars, 16-bitars och 32-bitars.

Ingångs- / utgångsportar

LPC2148-mikrokontrollern har två ingångs- / utgångsportar och dessa kallas P0 & P1. Varje portstift är märkta med PX.Y. Här betecknar 'X' portnummer som 0 eller 1, medan 'Y' betecknar stiftnummer 0-31. Alla stift kan också utföra alternativa uppgifter. Till exempel tillhandahåller P0.8 som GPIO och Tx-stift för UART1, AD1.1, PWM4. På RST (RESET) är varje stift ordnat som GPIO.

Hur börjar jag med programmering?

Det första steget mot lpc2148-programmering är ett arrangemang av GPIO Pins. Så här är också relaterade begrepp som register . De allmänna I / O-portstiften i LPC2148 inkluderar P0.0 till P0.31 och P1.16 till P1.31, och faktiskt är dessa stift tillgängliga baserat på det alternativa funktionsanvändningen.

Port-0 och Port-1 är 32-bitars ingångs- / utgångsportar, och varje bit av dessa portar kan styras i en individuell riktning. Funktionerna för port-0 och port-1 beror på funktionen för en stift som väljs med hjälp av det stiftanslutna blocket. I Port-0 kan stift som P0.24, P0.26 och P0.27 inte erhållas, medan stift 0 till 15 inte kan erhållas i Port-1. Här styrs båda stiften som Port-0 och Port-1 av två grupper av register som diskuteras nedan.

LPC2148 Pin-konfiguration

ARM7-baserad mikrokontroller (LPC2148) stiftkonfiguration

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

P0.21 är en GPIO-stift (allmänt I / O-stift)
AD1.6 kan endast erhållas i LPC2144 / 46/48 mikrokontroller där en AD1.6 betecknar ADC-1, i / p-6.
PWM5 är en pulsbreddsmodulatorutgång-5.
CAP1.3 är en Capture i / p för Timer-1, channel-3

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

P0.22 är en GPIO digital stift
AD1.7-stift finns endast i LPC2144 / 46/48 där en AD1.7 betecknar ADC-1, ingång-7
CAP0.0 är en inspelningsingångsstift för Timer-0, channel-0.
MAT0.0 är en matchning o / p för Timer-0, channel-0

Pin3-RTXC1 3

Det är en I / p till RTC-oscillatorkretsen

Pin4- TRACEPKT3 / P1.19

TRACEPKT3 är ett spårpaket, bit-3, standard in / ut-port genom den inre uppdragningen.
P1.19 är en GPIO digital stift

Pin5-RTXC2

Detta är en utgångsstift från RTC-oscillatorkretsen

Pin6, Pin18, Pin25, Pin42 och Pin50

Dessa stift är en markreferens

Pin7-VDDA

Denna stift är en analog spänningsförsörjning (3,3 V), och denna spänning är mycket användbar för on-chip analog till digital omvandlare och digitala till analoga omvandlare.

Pin8- P1.18 / TRACEPKT2

P1.18 är en GPIO digital stift
TRACEPKT2 är ett spårpaket, bit-2, standard in / ut-port genom den inre uppdragningen.

Pin9- P0.25 / AOUT / AD0.4

P0.25 är en GPIO digital pin I
AD0.4 betecknar ADC-0, ingång-4
Aout - utgången från DAC och som endast är tillgänglig i LPC2142 / LPC2144 / LPC2146 / LPC2148

Pin10- D +

Denna stift är en USB-dubbelriktad D + -linje

Pin11- D-

Denna stift är en dubbelriktad USB-linje

Pin12-P1.17 / TRACEPKT1

P1.17 är en GPIO digital stift
TRACEPKT1 är ett spårpaket, bit-1, standard in- / utgångsport genom den inre uppdragningen.

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

P0.28 är en GPIO digital stift
AD0.1 betecknar ADC-0, ingång-1
CAP0.2 är en capture i / p för Timer-0, channel-2.
MAT0.2 är en matchning o / p för Timer-0, kanal-2

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

P0.29 är en GPIO digital stift
AD0.2 betecknar ADC-0, ingång-2
CAP0.3 är en capture i / p för Timer-0, channel-3.
MAT0.3 är en matchning o / p för Timer-0, kanal-3

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

P0.30 är en GPIO digital stift
AD0.3 betecknar ADC-0, ingång-3
EINT3 är en extern interrupt 3-ingång.
CAP0.3 är en capture i / p för Timer-0, channel-0.

Pin16- P1.16 / TRACEPKT0

P1.16 är en GPIO digital stift
TRACEPKT1 är ett spårpaket, bit-0, standard in- / utgångsport med inre uppdrag

Pin17-P0.31 / UP_LED / CONNECT

P0.31 är en GPIO digital stift
UP_LED är en USB-bra länk-LED-indikator. När enheten är ordnad är den låg och när enheten inte är ordnad är den hög.
CONNECT- Denna signal används för att styra ett yttre motstånd (1,5 kΩ) under kontroll av en mjukvarukontroll, och den används av funktionen Soft Connect

Pin19- P0.0 / PWM / TXD0

P0.0 är en GPIO digital stift
TXD0 är en sändare o / p för UART0.
PWM1 är en pulsbreddsmodulator o / p-1.

Pin20- P1.31 / TRIESTE

P1.31 är en GPIO digital stift
TRST är en teståterställning för JTAG-gränssnittet.

Pin21-P0.1 / PWM3 / RXD0 / EINT0

P0.1 är en GPIO digital stift
RXD0 är en mottagare i / p för UART0.
PWM3 är en pulsbreddsmodulator o / p-3.
EINT0 är en extern interrupt 0-ingång

Pin22- P0.2 / CAP0.0 / SCL0

P0.2 är en GPIO digital stift
SCL0 är en I2C0-klocka I / O och öppen dränering o / p
CAP0.0 är en capture i / p för Timer-0, channel-0.

Stift 23, 43 och 51 - VDD

Dessa stift är strömförsörjningsspänning för I / O-portarna såväl som kärnan.

Pin24- P1.26 / RTCK

P1.26 är en GPIO digital stift
RTCK är ett returnerat test CLK o / p, en extra signal som läggs till JTAG-porten. När processorns frekvens ändras hjälper det debugger-synkronisering.

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

P0.3 är en GPIO digital stift
SDA0 är en I2C0-data I / O och öppen dränering o / p för I2C-bussövervakning.
MAT0.0 matchas o / p för timer-0, kanal-0.
EINT1 är ett externt avbrott 1-i / p.

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

P0.4 är en GPIO digital pin I / O
SCK0 är en seriell CLK för SPI0 och SPI CLK o / p från master / i / p till slav.
CAP0.1 är en capture i / p för timer-0, channel-0.
IAD0.6 betecknar ADC-0, ingång-6

Pin28-P1.25 / EXTIN0

P1.25 är en GPIO digital pin I / O
EXTIN0 är en extern trigger i / p och standardinmatning / utgång med inre pull-up

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

P0.5 är en GPIO digital pin I / O
MISO0 är en master i slave ut för SPI0, data i / p till SPI-master / data o / p från SPI slave.
MAT0.1 är en matchning o / p för timer-0, kanal-1.
AD0.7 betecknar ADC-0, ingång-7.

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

P0.6 är en GPIO digital pin I / O
MOSI0 är en master-out slave in för SPI0, och data o / p från SPI master / data i / p till SPI-slave.
CAP0.2 är en capture i / p för Timer-0, channel-2.

Pin31-P0.7 / PWM2 / SSEL0 / EINT2

P0.7 är en GPIO digital pin I / O
SSEL0 är en slavval för SPI0 och väljer SPI-gränssnittet som en slav.
PWM2 är en pulsbreddsmodulatorutgång-2.
EINT2 är en extern interrupt 2-ingång.

Pin32-P1.24 / TRACECLK

P1.24 är en GPIO digital pin I / O.
TRACECLK är en spår-CLK och standard in- / utgångsport med inre uppdrag

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

P0.8 är en GPIO digital pin I / O
TXD1 är en sändare o / p för UART1.
PWM4 är en pulsbreddsmodulator o / p-4.
AD1.1 betecknar ADC-1, input-1, och det kan endast erhållas i LPC2144 / 46/48.

Pin34- P0.9 / PWM6 / RXD1 / EINT3

P0.9 är en GPIO digital pin I / O
RXD1 är en mottagare i / p för UART1.
PWM6 är en pulsbreddsmodulator o / p-6.
EINT3 är en extern interrupt 3-ingång

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

P0.10 är en GPIO digital pin I / O
RTS1 begär att skicka o / p för UART1 och LPC2144 / 46/48.
CAP1.0 är en capture i / p för timer-1, channel-0.
AD1.2 betecknar ADC-1, input-2, och det kan endast erhållas i LPC2144 / 46/48

Pin36-P1.23 / PIPESTAT2

P1.23 är en GPIO digital pin I / O
PIPESTAT2 är en pipeline-status, bit-2. Och standard ingång / utgång med inre pull-up

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

P0.11 är en GPIO digital pin I / O
CTS1 är tydligt att skicka i / p för UART1, och dessa är endast tillgängliga i LPC2144 / 46/48
CAP1.1 är en capture i / p för timer-1, channel-1.
SCL1 - I2C1 CLK I / O, och öppet avlopp o / p för I2C-bussövervakning

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

P0.12 är en GPIO digital pin I / O
DSR1 är en datauppsättning klar i / p för UART1, och dessa är endast tillgängliga i LPC2144 / 46/48.
MAT1.0 är en matchning o / p för timer-1, kanal-0.
AD1.3 betecknar ADC-ingång-3 och är endast tillgänglig i LPC2144 / 46/48.

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

P0.13 är en GPIO digital pin I / O
DTR1 är en dataterminal klar o / p endast för UART1 och LPC2144 / 46/48.
MAT1.1 är en matchning o / p för timer-1, kanal-1.
AD1.4 betecknar ADC-ingång-4, och dessa är endast tillgängliga i LPC2144 / 46/48.

Pin40-P1.22 / PIPESTAT1

P1.22 är en GPIO digital pin I / O
PIPESTAT1 är en rörledningsstatus, bit-1 och standard ingångs- / utgångsport med inre uppdrag

Pin41-P0.14 / DCD1 / EINT1 / SDA1

P0.14 är en GPIO digital pin I / O
DCD1 är en databärardetektering i / p för UART1, och endast endast för LPC2144 / 46/48.
EINT1 är en yttre interrupt 1-ingång.
SDA1 är en I2C1-data-I / O och en öppen dränering o / p för I2C-bussövervakning

Pin44: P1.21 / PIPESTAT0 44

I / O P1.21 är en GPIO digital pin I / O
PIPESTAT0 är en rörledningsstatus, bit 0 och standard ingång / utgång via den inre uppdragningen.

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

I / O P0.15 är en GPIO digital pin I / O
RI1 är en ringpekare i / p för UART1 och den är endast tillgänglig i LPC2144 / 46/48.
EINT2 är en extern interrupt 2-ingång.
AD1.5 indikerar ADC 1, ingång-5 och är endast tillgänglig i LPC2144 / 46/48

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

P0.16 är en GPIO digital pin I / O
EINT0 är en extern interrupt0-ingång.
MAT0.2 är en matchning o / p för Timer-0, kanal -2
CAP0.2 är en capture i / p för Timer-0, channel-2.

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

P0.17 är en GPIO digital pin I / O
CAP1.2 är en capture i / p för Timer-1, channel-2.
SCK1 är en seriell CLK för SSP och CLK o / p från master till slave.
MAT1.2 är en matchning o / p för Timer-1, kanal-2.

Pin48: P1.20 / TRACESYNC

P1.20 är en GPIO digital pin I / O
TRACESYNC är spårningssynkronisering.

Pin49: VBAT

RTC-strömförsörjning: Denna stift ger matning till RTC.

Pin52: P1.30 / TMS

P1.30 är en GPIO digital pin I / O

TMS är ett testlägesval för gränssnitt mellan JTAG.

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

P0.18 är en GPIO digital pin I / O
CAP1.3 är en capture i / p för Timer 1, kanal 3.
MISO1 är en master In Slave-out för SSP, och data i / p till SPI-master

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

P0.19 är en GPIO digital pin I / O.
MAT1.2 betecknar matchning o / p för Timer 1, kanal 2.
MOSI1 är en master-out slave för SSP master.
CAP1.2 är en capture i / p för Timer 1, kanal 2.

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

P0.20 är en GPIO digital pin I / O.
MAT1.3 är en matchning o / p för Timer 1, kanal 3. I
SSEL1 är en Slave Select designad för SSP. Här väljer du gränssnittet för SSP som en slav.
EINT3 är en extern interrupt 3-ingång.

Pin56: P1.29 / TCK

P1.29 är en GPIO digital pin I / O
TCK är ett test CLK för ett gränssnitt för JTAG.

Pin57: Extern återställningsingång

Enheten kan ordnas med ett LÅG på denna stift, vilket påverkar ingångs- / utgångsportar såväl som kringutrustning för att få under deras standardförhållanden, och processkörning börjar vid adress 0.

Pin58: P0.23 / VBUS

P0.23 är en GPIO digital pin I / O
VBUS specificerar förekomsten av USB-bussström

Pin59: VSSA

“datavetenskapliga projektidéer för gymnasiet ”

VSSA är en analog jord, och det måste vara samma spänning som VSS, även om den bör separeras för att minska fel och brus

Pin60: P1.28 / TDI 60

P1.28 är en GPIO digital pin I / O
TDI-stift är en testdata som används för gränssnitt mellan JTAG

Pin61: XTAL2

XTAL2 är en o / p från oscillatorförstärkaren

Pin62: XTAL1

XTAL1 är en i / p till den interna CLK-generatorn såväl som oscillatorkretsarna

Pin63: VREF-ADC-referens

Denna stift bör vara nominellt lika med eller mindre än VDD-spänningen, även om den ska separeras för att minska både fel och brus.

Pin64: P1.27 / TDO 64

P1.27 är en GPIO digital pin I / O
TDO är en testdata som används för gränssnitt mellan JTAG.

Således handlar det här om ARM 7-baserad LPC2148 mikrokontroller pin-konfiguration. För elektronikingenjörsstudenterna kommer denna information att ge grundläggande kunskaper om stiftkonfiguration, I / O-portminne samt register. Här är en fråga till dig, vad är applikationerna för LPC2148 mikrokontroller?