嵌入式系統(tǒng)復(fù)習(xí)--5.ppt

1、西安郵電學(xué)院 計(jì)算機(jī)系,1,2020/10/4,LPC2000系列ARM硬件結(jié)構(gòu),1.LPC2000系列簡(jiǎn)介 2.引腳描述 3.存儲(chǔ)器尋址 7.引腳連接模塊 8.向量中斷控制器 10.GPIO 14.定時(shí)器0和定時(shí)器1,西安郵電學(xué)院 計(jì)算機(jī)系,2,2020/10/4,4.10 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,引腳,西安郵

2、電學(xué)院 計(jì)算機(jī)系,3,2020/10/4,GPIO相關(guān)寄存器描述,西安郵電學(xué)院 計(jì)算機(jī)系,4,2020/10/4,PINSELx,IOxDIR,IOxCLR,IOxPIN,IOxSET,in,out,1,0,GPIO相關(guān)寄存器描述IOxPIN,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(xiě)該寄存器會(huì)將值保存到輸出寄存器，具體使用稍后介紹。 注意：無(wú)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。,西安郵電學(xué)院 計(jì)算機(jī)系,5,2020/10/4,PINSELx,IOxDIR,I

3、OxCLR,IOxPIN,IOxSET,in,out,1,0,GPIO相關(guān)寄存器描述IOxDIR,當(dāng)引腳設(shè)置為GPIO模式時(shí)，可使用該寄存器控制引腳的方向。向某位寫(xiě)入1使對(duì)應(yīng)引腳作為輸出功能，寫(xiě)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)。,西安郵電學(xué)院 計(jì)算機(jī)系,6,2020/10/4,PINSELx,IOxDIR,IOxCLR,IOxPIN,IOxSET,in,out,1,0,GPIO相關(guān)寄存器描述IOxSET,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(xiě)入1使對(duì)應(yīng)引腳輸出高電平。寫(xiě)入0無(wú)效。 從該寄存器讀回的數(shù)據(jù)為GPIO輸出寄存器的值。該值不反映外部

4、環(huán)境對(duì)引腳的影響。,西安郵電學(xué)院 計(jì)算機(jī)系,7,2020/10/4,PINSELx,IOxDIR,IOxCLR,IOxPIN,IOxSET,in,out,1,0,GPIO相關(guān)寄存器描述IOxCLR,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(xiě)入1使對(duì)應(yīng)引腳輸出低電平。寫(xiě)入0無(wú)效。 注意：讀取該寄存器無(wú)效，不能讀回輸出寄存器的值。,西安郵電學(xué)院 計(jì)算機(jī)系,8,2020/10/4,4.10 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； 大部分GPIO輸出為推挽方式（個(gè)別引腳為開(kāi)漏輸出），正常拉出/灌入

5、電流均為4mA（短時(shí)間極限值40mA）； 復(fù)位后默認(rèn)所有GPIO為輸入模式。,西安郵電學(xué)院 計(jì)算機(jī)系,9,2020/10/4,. PINSEL0 .,C代碼：,PINSEL0,IO0DIR,IO0CLR,IO0PIN,IO0SET,in,out,1,0,GPIO應(yīng)用示例設(shè)置P0.0輸出高電平,P0.0,西安郵電學(xué)院 計(jì)算機(jī)系,10,2020/10/4,. uint32 PinStat; PINSEL0 .,C代碼：,PINSEL0,IO0DIR,IO0CLR,IO0PIN,IO0SET,in,out,1,0,GPIO應(yīng)用示例讀取P0.0引腳狀態(tài),P0.0,IO0PIN,西安郵電學(xué)院 計(jì)算機(jī)系,

6、11,2020/10/4,#define DataBus 0 xFF PINSEL0 .,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,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(lái)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(wú)符號(hào)整數(shù)變量Data的值輸出到P0.0P0.7。,數(shù)據(jù)輸出線：,西安郵電學(xué)院 計(jì)算機(jī)系,12,2020/10/4,#define DataBus 0 xFF PINSEL0 .,GPIO應(yīng)用示例輸出多位數(shù)據(jù)至IO口,在需要將多位數(shù)據(jù)同時(shí)輸出到某幾

7、個(gè)IO口線時(shí)，通常使用IOxSET和IOxCLR來(lái)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(wú)符號(hào)整數(shù)變量Data的值輸出到P0.0P0.7。,使用IOxPIN實(shí)現(xiàn)：,數(shù)據(jù)輸出線：,例：GPIO輸入實(shí)驗(yàn)按鍵輸入檢測(cè),#include config.h” const uint32 BEEP = 1 7;/ P0.7控制蜂鳴器 const uint32 KEY1 = 1 16;/ P0.16連接KEY1 /* 函數(shù)名稱 ：main() * 函數(shù)功能 ：檢測(cè)按鍵KEY1。KEY1按下 ，蜂鳴器蜂鳴，松開(kāi)后停止蜂鳴 */ int main

8、 (void) PINSEL0 = 0 x00000000;/ 所有管腳連接GPIO PINSEL1 = 0 x00000000; IO0DIR = BEEP;/ 蜂鳴器控制口輸出，其余輸入 while (1) if (IO0PIN ,西安郵電學(xué)院 計(jì)算機(jī)系,13,2020/10/4,西安郵電學(xué)院 計(jì)算機(jī)系,14,2020/10/4,第4章 LPC2000系列ARM硬件結(jié)構(gòu),1.LPC2000系列簡(jiǎn)介 2.引腳描述 3.存儲(chǔ)器尋址 7.引腳連接模塊 8.向量中斷控制器 10.GPIO 14.定時(shí)器0和定時(shí)器1,西安郵電學(xué)院 計(jì)算機(jī)系,15,2020/10/4,4.14 定時(shí)器0、1,特性,2個(gè)

9、32 bit的定時(shí)器（T0、T1）； （基準(zhǔn)）定時(shí)時(shí)鐘來(lái)源于pclk； 32位可編程預(yù)分頻器；PR 4路捕獲通道 （輸入信號(hào)跳變時(shí)，鎖存Tn的當(dāng)前值）； CAPx3:0 -pin 4個(gè)匹配寄存器；MR3MR0 4個(gè)匹配輸出通道。MATx3:0-pin,西安郵電學(xué)院 計(jì)算機(jī)系,16,2020/10/4,定時(shí)器結(jié)構(gòu)圖,備注: PR- 預(yù)分頻寄存器； PC- 預(yù)分頻計(jì)數(shù)器; 每一個(gè)PCLK，PC+， 當(dāng) PC=(PR+1) 時(shí)，TC+，PC=0;,西安郵電學(xué)院 計(jì)算機(jī)系,17,2020/10/4,定時(shí)器結(jié)構(gòu)圖,分頻后的時(shí)鐘才作為-定時(shí)器（計(jì)數(shù)器）時(shí)鐘源,西安郵電學(xué)院 計(jì)算機(jī)系,18,2020/10/

10、4,4.14 定時(shí)器0、1,功能簡(jiǎn)介,預(yù)分頻器,捕獲功能,匹配功能,西安郵電學(xué)院 計(jì)算機(jī)系,19,2020/10/4,4.14 定時(shí)器0、1,分頻器結(jié)構(gòu)描述,西安郵電學(xué)院 計(jì)算機(jī)系,20,2020/10/4,分頻器寄存器描述,西安郵電學(xué)院 計(jì)算機(jī)系,21,2020/10/4,匹配功能,西安郵電學(xué)院 計(jì)算機(jī)系,22,2020/10/4,匹配功能寄存器描述匹配控制寄存器,用于控制在發(fā)生匹配時(shí)定時(shí)器所執(zhí)行的操作。,匹配控制寄存器（MCR）：,西安郵電學(xué)院 計(jì)算機(jī)系,23,2020/10/4,其值與定時(shí)器計(jì)數(shù)值（TC）相比較，當(dāng)兩個(gè)值相等時(shí)自動(dòng)觸發(fā)在MCR寄存器中設(shè)置的動(dòng)作。,匹配功能寄存器描述匹配寄

11、存器,匹配寄存器(MR0MR3)：,西安郵電學(xué)院 計(jì)算機(jī)系,24,2020/10/4,外部匹配寄存器提供外部匹配管腳MATn.0MATn.3 (n為0或1)的控制和狀態(tài)。,匹配功能寄存器描述外部匹配寄存器,外部匹配寄存器(EMR)：,西安郵電學(xué)院 計(jì)算機(jī)系,25,2020/10/4,定時(shí)器匹配輸出引腳描述,當(dāng)定時(shí)器值等于預(yù)設(shè)的匹配值時(shí)，從引腳輸出特定的信號(hào),西安郵電學(xué)院 計(jì)算機(jī)系,26,2020/10/4,匹配功能寄存器描述外部匹配寄存器,EMR 寄存器位說(shuō)明：,西安郵電學(xué)院 計(jì)算機(jī)系,27,2020/10/4,捕獲功能,西安郵電學(xué)院 計(jì)算機(jī)系,28,2020/10/4,捕獲功能寄存器描述捕獲

12、控制寄存器,在發(fā)生捕獲事件時(shí)，捕獲控制寄存器用于控制是否將定時(shí)器計(jì)數(shù)值裝入寄存器。同時(shí)還可以設(shè)置捕獲信號(hào)的特征。,捕獲控制寄存器（CCR）：,西安郵電學(xué)院 計(jì)算機(jī)系,29,2020/10/4,定時(shí)器捕獲引腳描述,如果輸入信號(hào)滿足設(shè)定的要求，將觸發(fā)捕獲動(dòng)作,西安郵電學(xué)院 計(jì)算機(jī)系,30,2020/10/4,捕獲功能寄存器描述捕獲控制寄存器,捕獲控制寄存器（CCR）位說(shuō)明（每3bit定義1個(gè)捕獲通道）：,西安郵電學(xué)院 計(jì)算機(jī)系,31,2020/10/4,當(dāng)發(fā)生捕獲事件時(shí)，將定時(shí)器計(jì)數(shù)值裝入該寄存器。,捕獲功能寄存器描述捕獲寄存器,捕獲寄存器（CR）：,西安郵電學(xué)院 計(jì)算機(jī)系,32,2020/10/

13、4,捕獲功能注意事項(xiàng),當(dāng)選擇多個(gè)管腳作捕獲功能時(shí)，只有序號(hào)最低的那一個(gè)管腳是有效的。例，如果P0.2與P0.22均設(shè)置為CAP0.0，那么只有P0.2是有效的，P0.22的捕獲功能無(wú)效。,西安郵電學(xué)院 計(jì)算機(jī)系,33,2020/10/4,定時(shí)器控制寄存器TCR用于控制定時(shí)器計(jì)數(shù)器的操作。,控制寄存器TCR,定時(shí)器控制寄存器（TCR）：,西安郵電學(xué)院 計(jì)算機(jī)系,34,2020/10/4,中斷寄存器包含4個(gè)位用于“匹配中斷”，另外4個(gè)位用于“捕獲中斷”。如果有中斷產(chǎn)生，IR中的對(duì)應(yīng)位會(huì)置位。向?qū)?yīng)的IR位寫(xiě)入1會(huì)復(fù)位中斷，寫(xiě)入0無(wú)效。,中斷標(biāo)志寄存器IR,西安郵電學(xué)院 計(jì)算機(jī)系,35,2020/1

14、0/4,4.14 定時(shí)器0/1,使用定時(shí)器的注意要點(diǎn),定時(shí)計(jì)數(shù)器(TC)本身不能產(chǎn)生中斷，只有與匹配寄存器發(fā)生匹配后才能引起中斷事件； 在定時(shí)器匹配發(fā)生后，可以不停止定時(shí)器工作，而動(dòng)態(tài)修改匹配寄存器的值； 定時(shí)器使用匹配功能的同時(shí)，還可以使用捕獲功能，而不必分時(shí)使用； 定時(shí)器計(jì)數(shù)時(shí)鐘頻率 = Fpclk / (PR+1),西安郵電學(xué)院 計(jì)算機(jī)系,36,2020/10/4,定時(shí)器操作示例,定時(shí)器設(shè)置為匹配時(shí)復(fù)位計(jì)數(shù)器并產(chǎn)生中斷。預(yù)分頻設(shè)置為2，匹配寄存器設(shè)置為6。在發(fā)生匹配的定時(shí)器周期結(jié)束時(shí)，定時(shí)器計(jì)數(shù)值復(fù)位。這樣就使匹配值具有完整長(zhǎng)度的周期。,PR=2, MRx=6, 匹配時(shí)使能中斷和復(fù)位,預(yù)

15、分頻計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)頻率為PCLK,定時(shí)器計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)頻率為PCLK/3,最后一個(gè)周期復(fù)位定時(shí)器計(jì)數(shù)器,產(chǎn)生匹配中斷,西安郵電學(xué)院 計(jì)算機(jī)系,37,2020/10/4,定時(shí)器操作示例,操作流程,西安郵電學(xué)院 計(jì)算機(jī)系,38,2020/10/4,定時(shí)器操作示例定時(shí)器0初始化,Void Time0Init(void) T0TC = 0; T0PR = 0; T0MCR = 0 x03; T0MR0 = Fpclk / 10; T0TCR = 0 x01; ,C代碼：,西安郵電學(xué)院 計(jì)算機(jī)系,39,2020/10/4,定時(shí)器操作示例用定時(shí)器測(cè)量脈沖寬度,. T0TC = 0; T0PR = 0; while

16、(IO0PIN .,C代碼：,P0.0,西安郵電學(xué)院 計(jì)算機(jī)系,40,2020/10/4,定時(shí)器操作示例匹配輸出,Void MATOut(void) PINSEL0 = 0 x00000800; T0TC = 0; T0PR = 0; T0MCR = 0 x01; T0EMR = 0 xC0; T0MR1 = 5000; T0TCR = 0 x01; ,C代碼：,將引腳P0.5設(shè)置為輸出50%的方波，程序設(shè)置了MR1匹配后復(fù)位定時(shí)器，并且MAT0.1輸出電平翻轉(zhuǎn)。,西安郵電學(xué)院 計(jì)算機(jī)系,41,2020/10/4,定時(shí)器操作示例定時(shí)器捕獲,Void TimeCAP(void) PINSEL0 = 0 x20; T0PR = 0; T0CCR = 0 x02; T0TC = 0; T0TCR = 0 x01; ,C代碼：,示例使用定時(shí)器對(duì)P0.2引腳的信號(hào)進(jìn)行捕獲，并設(shè)置為下降沿捕獲。當(dāng)有捕獲事件產(chǎn)生時(shí)自動(dòng)把定時(shí)器的當(dāng)前值裝載到T0CR0寄存器中。,例：定時(shí)器實(shí)驗(yàn)查詢方式 #include config.h” #define BEEP 1 7/* P0.7控制蜂鳴器，低電平蜂鳴*/ /* 函數(shù)名稱 ：main() * 函數(shù)功能 ：使用定時(shí)器實(shí)現(xiàn)0.5秒鐘定時(shí)，控制蜂鳴器鳴叫。*/ int main (void) PINSEL1 = 0 x00000