嵌入式技术与应用ARM硬件结构4课件

嵌入式技术与应用

智能电器与智能系统省重点实验室

ARM硬件结构5CHAPTER第5章目录1.简介2.引脚配置3.存储器寻址4.系统控制模块5.存储器加速模块6.外部存储器控制器7.引脚连接模块8.向量中断控制器9.GPIO10.UART011.UART112.I2C接口13.SPI接口14.定时器0/115.脉宽调制器（PWM）16.A/D转换器17.实时时钟18.看门狗5.14定时器0/1应用LPC2000CAPMAT捕获外部信号用于对内部事件进行计数的间隔定时器，或者产生系统节拍匹配输出管脚名称管脚方向管脚描述CAP0.3～CAP0.0CPA1.3～CAP1.0输入捕获信号，用来捕获管脚的跳变，可配置为将定时器值装入一个捕获寄存器，并可选择产生一个中断。可选择多个管脚用作捕获功能，而且，假设如果有2个管脚被选择并行提供CAP0.2功能，它们的输入将进行逻辑或，所得结果用作一个捕获输入。定时器引脚描述信号过滤捕获控制寄存器Tx定时器捕获寄存器多个引脚作为捕获功能时，对输入信号相或处理如果输入信号满足设定的要求，将触发捕获动作管脚名称管脚方向管脚描述MAT0.3～MAT0.0MAT1.3～MAT1.0输出外部匹配输出0/1。当匹配寄存器0/1（MR3:0）等于定时器计数器（TC）时，该输出可翻转、变为低电平、变为高电平或不变。外部匹配寄存器（EMR）控制该输出的功能。可选择多个管脚并行用作匹配输出功能。例如，同时选择2个管脚并行提供MAT1.3功能。定时器引脚描述信号输出匹配控制寄存器Tx定时器匹配寄存器=当定时器值等于预设的匹配值时，从引脚输出特定的信号信号输出=寄存器描述——基本功能寄存器名称描述访问复位值TCR定时器控制寄存器。控制定时器计数器功能（禁止或复位）。读写0TC定时器计数器。为32位计数器，计数频率为PCLK经过预分频计数器后频率值。读写0PR预分频控制寄存器。用于设定预分频值，为32位寄存器。读写0PC预分频计数器。为32位计数器，计数频率为PCLK，当计数值等于预分频计数器的值时，TC计数器加一。读写0IR中断标志寄存器。读该寄存器识别中断源，写该寄存器清除中断标志。读写0预分频计数器TxPC定时器计数器TxTC预分频寄存器TxPR定时器控制TxTCR中断标志寄存器TxIRFpclk寄存器描述——基本功能寄存器预分频计数器TxPC定时器计数器TxTC预分频寄存器TxPR定时器控制TxTCR中断标志寄存器TxIRFpclk预分频计数器TxPC定时器计数器TxTC预分频寄存器TxPR定时器控制TxTCR中断标志寄存器TxIRFpclkTxPRTxPR寄存器为32位寄存器，该寄存器指定了预分频计数器的最大值。位31:0功能预分频值寄存器描述——基本功能寄存器预分频计数器TxPC定时器计数器TxTC预分频寄存器TxPR定时器控制TxTCR中断标志寄存器TxIRFpclkTxPRTxPCTxPC寄存器为32位寄存器。预分频计数器每个pclk周期加1。当其到达预分频寄存器中保存的值时，定时器计数器加1，预分频计数器在下个pclk周期复位。这样，当PR=0时，定时器计数器每个pclk周期加1，当PR=1时，定时器计数器每2个pclk周期加1。位31:0复位值功能计数值0寄存器描述——基本功能寄存器预分频计数器TxPC定时器计数器TxTC预分频寄存器TxPR定时器控制TxTCR中断标志寄存器TxIRFpclkTxPR当预分频计数器到达计数的上限时，定时器计数器寄存器（TxTC）加1。TC从0x00000000计数一直到0xFFFFFFFF，然后翻转至0，除非中途被复位。计数值翻转不会引起中断。TxTC位31:0复位值功能计数值0寄存器描述——基本功能寄存器预分频计数器TxPC定时器计数器TxTC预分频寄存器TxPR定时器控制TxTCR中断标志寄存器TxIRFpclkTxPR中断寄存器包含4个位用于匹配中断，另外4个位用于捕获中断。如果有中断产生，IR中的对应位会置位。向对应的IR位写入1会复位中断，写入0无效。位功能描述位功能描述0MR0中断匹配0中断4CR0中断捕获0中断1MR1中断匹配1中断5CR1中断捕获1中断2MR2中断匹配2中断6CR2中断捕获2中断3MR3中断匹配3中断7CR3中断捕获3中断TxIR寄存器描述——匹配功能寄存器名称描述访问复位值MCR匹配控制寄存器，用于控制在匹配时是否产生中断或复位TC读写0MR0匹配寄存器0，通过MCR寄存器可以设置匹配发生时的动作读写0MR1匹配寄存器1，通过MCR寄存器可以设置匹配发生时的动作读写0MR2匹配寄存器2，通过MCR寄存器可以设置匹配发生时的动作读写0MR3匹配寄存器3，通过MCR寄存器可以设置匹配发生时的动作读写0EMR外部匹配寄存器，EMR控制外部匹配管脚MATx.0～MATx.3读写0匹配控制MCR匹配值MR0～MR3匹配输出EMR定时器计数器TC寄存器描述——匹配功能寄存器匹配控制MCR匹配值MR0～MR3匹配输出EMR定时器计数器TC匹配寄存器(MR0～MR3)值与定时器计数值相比较，当两个值相等时自动触发在MCR寄存器中设置的动作。MR0～MR3位31:0复位值功能匹配值0寄存器描述——匹配功能寄存器匹配控制MCR匹配值MR0～MR3匹配输出EMR定时器计数器TC外部匹配寄存器提供外部匹配管脚MATn.0～MATn.3(n为0或1)的控制和状态。EMR寄存器描述——匹配功能寄存器匹配控制MCR匹配值MR0～MR3匹配输出EMR定时器计数器TCEMR位功能描述复位值0外部匹配0反映相应外部匹配的状态，而不管是否连接到管脚。发生匹配时该位的动作由EMR中相应的控制位决定。01外部匹配102外部匹配203外部匹配305:4外部匹配控制0决定相应外部匹配的功能。00:不执行任何动作；01:将对应的外部匹配输出设置为0；10:将对应的外部匹配输出设置为1；11:使对应的外部匹配输出翻转。07:6外部匹配控制109:8外部匹配控制2011:10外部匹配控制30寄存器描述——捕获功能寄存器捕获控制CCR捕获寄存器CR0～CR3定时器计数器TC捕获控制CCR捕获寄存器CR0～CR3定时器计数器TCCCR在发生捕获事件时，捕获控制寄存器用于控制是否将定时器计数值装入寄存器。同时还可以设置被捕获信号的特征。寄存器描述——捕获功能寄存器捕获控制CCR捕获寄存器CR0～CR3定时器计数器TCCCR位功能描述复位值0CAPn.0上升沿捕获为1时，CAPn.0引脚上0到1的跳变将导致TC的内容装入CR0。为0时，该特性被禁止。01CAPn.1下降沿捕获为1时，CAPn.0引脚上1到0的跳变将导致TC的内容装入CR0。为0时，该特性被禁止。02CAPn.0事件中断为1时，CAPn.0的捕获事件将产生一个中断。为0时该特性被禁止。05:3CAPn.1与CAPn.0对应位功能相同（略）08:6CAPn.2与CAPn.0对应位功能相同（略）011:9CAPn.3与CAPn.0对应位功能相同（略）0寄存器描述——捕获功能寄存器捕获控制CCR捕获寄存器CR0～CR3定时器计数器TC每个捕获寄存器都与一个或几个器件管脚相关联。当管脚发生特定的事件时，可将定时器计数值装入该寄存器。捕获控制寄存器的设定决定捕获功能是否使能，以及捕获事件在管脚的上升沿、下降沿或是双边沿发生。CR0～CR3位31:0复位值功能捕获值0定时器操作示例定时器设置为匹配时复位计数器并产生中断。预分频设置为2，匹配寄存器设置为6。在发生匹配的定时器周期结束时，定时器计数值复位。这样就使匹配值具有完整长度的周期。PR=2,MRx=6,匹配时使能中断和复位预分频计数器计数频率为PCLK定时器计数器计数频率为PCLK/3最后一个周期复位定时器计数器产生匹配中断定时器操作示例操作流程计算定时器的计数频率设置匹配值及工作模式设置捕获方式设置定时器中断VIC启动定时器TCR定时器操作示例——匹配输出VoidMATOut(void){PINSEL0=0x00000800;T0TC=0;T0PR=0;T0MCR=0x01;T0EMR=0xC0;T0MR1=5000;T0TCR=0x01;}C代码：定时器设置为0设置预分频值设置匹配后复位TC设置匹配后MAT0.1输出翻转输出频率周期控制启动定时器0设置引脚连接模块将引脚P0.5设置为输出50%的方波，程序设置了MR1匹配后复位定时器，并且MAT0.1输出电平翻转。定时器操作示例——定时器捕获VoidTimeCAP(void){PINSEL0=0x20;T0PR=0;T0CCR=0x02;T0TC=0;T0TCR=0x01;}C代码：设置预分频值为0设置为下降沿捕获清零TC启动定时器设置引脚连接模块示例使用定时器对P0.2引脚的信号进行捕获，并设置为下降沿捕获。当有捕获事件产生时自动把定时器的当前值装载到T0CR0寄存器中。第5章目录1.简介2.引脚配置3.存储器寻址4.系统控制模块5.存储器加速模块6.外部存储器控制器7.引脚连接模块8.向量中断控制器9.GPIO10.UART011.UART112.I2C接口13.SPI接口14.定时器0/115.脉宽调制器（PWM）16.A/D转换器17.实时时钟18.看门狗5.15脉宽调制器特性LPC2000系列微控制器的脉宽调制器建立在独立的32位标准定时器之上，具有如下特性：带可编程32位预分频的32位定时器/计数器；7个匹配寄存器，可实现6个单边沿控制或3个双边沿控制PWM输出，或两者的混合输出；脉冲周期和宽度可以是任何的定时器计数值；匹配寄存器更新与脉冲输出同步，防止产生错误脉冲。5.15脉宽调制器PWM简介LPC2000的PWM基于标准的定时器模块，具有定时器的所有特性，它是定时器功能中匹配事件的功能扩展。使用PWM功能，可以在指定引脚输出需要的波形。输出波形可分为两类：单边沿输出；双边沿输出。5.15脉宽调制器PWM简介使用两个匹配寄存器就可以实现单边沿控制的PWM输出。其中一个匹配寄存器（PWMMR0）控制PWM周期，另一个匹配寄存器控制PWM边沿的位置，即占空比。PWMMR0是所有PWM输出共用的，所以每增加一路PWM输出，实际上只要增加一个控制占空比的匹配寄存器。当PWMMR0发生匹配时，输出都会变成高电平。——单边沿输出5.15脉宽调制器PWM简介——单边沿输出TPWMMR0控制PWM周期其它匹配寄存器控制边沿位置其它匹配寄存器控制边沿位置不同占空比的单边沿控制PWM输出所有单边沿输出在周期开始时都为高电平，并在匹配发生前一直保持高电平5.15脉宽调制器PWM简介实现双边沿输出需要3个匹配寄存器进行控制。其中PWMMR0用于控制PWM周期，其它两个匹配寄存器分别控制PWM输出的前沿和后沿的位置。与单边沿输出一样，PWMMR0是所有输出共用的，所以每增加一路双边沿输出，需要增加两个匹配控制寄存器。——双边沿输出5.15脉宽调制器PWM简介T双边沿控制PWM输出正负脉冲PWMMR0控制PWM周期其它匹配寄存器控制边沿位置其它匹配寄存器控制边沿位置——双边沿输出5.15脉宽调制器PWM简介——PWM输出触发关系PWM通道单边沿PWM(PWMSELn=0)双边沿PWM(PWMSELn=1)置位复位置位复位1匹配0匹配1匹配0匹配12匹配0匹配2匹配1匹配23匹配0匹配3匹配2匹配34匹配0匹配4匹配3匹配45匹配0匹配5匹配4匹配56匹配0匹配6匹配5匹配6举例说明：使用PWM通道5输出时。如果为单边沿输出，那么匹配0事件置位输出引脚，匹配5事件复位输出引脚。如果为双边沿输出，那么匹配4事件置位输出引脚，匹配5事件复位输出引脚。5匹配0匹配5匹配4匹配55.15脉宽调制器PWM引脚描述管脚名称管脚方向管脚描述PWM1输出一共有6个PWM输出通道PWM2输出一共有6个PWM输出通道PWM3输出一共有6个PWM输出通道PWM4输出一共有6个PWM输出通道PWM5输出一共有6个PWM输出通道PWM6输出一共有6个PWM输出通道5.15脉宽调制器PWM寄存器描述PWM模块的控制寄存器数量较多，但是因为它是建立在标准定时器的基础上，所以一部分寄存器功能与定时器功能类似。所有寄存器大致可以分为两类：基本功能寄存器匹配控制寄存器PWM寄存器描述——基本功能寄存器名称描述访问PWMTCRPWM定时器控制寄存器。控制PWM定时器计数器功能（禁止或复位）。读写PWMTCPWM定时器计数器。为32位计数器，计数频率为PCLK经过预分频计数器后的频率值。读写PWMPRPWM预分频控制寄存器。用于设定预分频值，为32位寄存器。读写PWMPCPWM预分频计数器。为32位计数器，计数频率为PCLK，当计数值等于预分频计数器的值时，TC计数器加一。读写PWMIRPWM中断标志寄存器。读该寄存器识别中断源，写该寄存器清除中断标志。读写预分频计数器PWMPC定时器计数器PWMTC预分频寄存器PWMPR定时器控制PWMTCR中断标志寄存器PWMIRFpclk大部分寄存器的功能与定时器部件相同，所以仅介绍与之不同的地方预分频计数器PWMPC定时器计数器PWMTC预分频寄存器PWMPR定时器控制PWMTCR中断标志寄存器PWMIRFpclk预分频计数器PWMPC定时器计数器PWMTC预分频寄存器PWMPR定时器控制PWMTCR中断标志寄存器PWMIRFpclkPWM定时器控制寄存器TCR用于控制定时器计数器的操作。TCR功能描述复位值0计数器使能1:定时器计数器和预分频计数器使能计数；0:定时器计数器和预分频计数器停止计数。01计数器复位为1时，定时器计数器和预分频计数器在PCLK的下一个上升沿同步复位。计数器在TCR的bit1恢复为0之前保持复位状态。02保留用户程序不要向该位写入1NA3PWM使能为1时，PWM模式使能。为0时，PWM禁止0PWMTCRPWM寄存器描述——基本功能寄存器预分频计数器PWMPC定时器计数器PWMTC预分频寄存器PWMPR定时器控制PWMTCR中断标志寄存器PWMIRFpclk寄存器描述——基本功能寄存器中断寄存器包含11个位。其中7个位用于匹配中断，其它的位保留。中断发生时，对应位将被置一。向对应的IR位写入1会复位中断，写入0无效。位功能描述位功能描述0PWMMR0匹配0中断4:7—保留1PWMMR0匹配1中断8PWMMR4匹配4中断2PWMMR0匹配2中断9PWMMR5匹配5中断3PWMMR0匹配3中断10PWMMR6匹配6中断PWMIRPWM寄存器描述——匹配功能寄存器名称描述访问PWMMCRPWM匹配控制寄存器。用于控制匹配时是否产生中断或复位TC。读写PWMMR0～PWMMR6PWM匹配定时器。每个寄存器对应于一个匹配值。除MR0和TC匹配会置位所有单边沿模式下的PWM输出外，其它的匹配事件将清零相应的单边沿或双边沿PWM输出。在双边沿模式下，匹配事件还将置位下一个相邻的PWM输出。比如PWM2发生匹配，会清零PWM2输出，如果在双边沿模式下还将置位PWM3输出。读写PWMPCRPWM控制寄存器。使能PWM输出并选择PWM通道类型为单边沿或双边沿控制。读写PWMLERPWM锁存使能寄存器。使能新的PWM匹配值有效。读写锁存使能PWMLER定时器计数器PWMTCPWM控制PWMPCR匹配控制PWMMCR映像寄存器匹配寄存器PWMMRxPWM输出锁存使能PWMLER定时器计数器PWMTCPWM控制PWMPCR匹配控制PWMMCR映像寄存器匹配寄存器PWMMRxPWM输出PWM寄存器描述——匹配功能寄存器锁存使能PWMLER定时器计数器PWMTCPWM控制PWMPCR匹配控制PWMMCR映像寄存器匹配寄存器PWMMRxPWM输出PWMMCR位功能描述复位值0中断(PWMMR0)为1时，PWMMR0与PWMTC值的匹配时将产生中断，该中断被禁止。01复位(PWMMR0)为1时，PWMMR0与PWMTC值的匹配时将产生复位，该中断被禁止。02停止(PWMMR0)为1时，PWMMR0与PWMTC值的匹配时将产生停止，该中断被禁止。04:20PWMMR1~6功能与PWMMR0相同（略）0PWM寄存器描述——匹配功能寄存器锁存使能PWMLER定时器计数器PWMTCPWM控制PWMPCR匹配控制PWMMCR映像寄存器匹配寄存器PWMMRxPWM输出PWMMRxPWM匹配寄存器值连续与PWM定时器计数值相比较。当这两个值相等时自动触发相应动作。这些动作包括产生中断、复位PWM定时器计数器或停止定时器。位31:0复位值功能设定的匹配值0PWM寄存器描述——匹配功能寄存器锁存使能PWMLER定时器计数器PWMTCPWM控制PWMPCR匹配控制PWMMCR映像寄存器匹配寄存器PWMMRxPWM输出PWM锁存使能寄存器用于控制PWM匹配寄存器的更新。在产生PWM时，为了保证一个周期的完整，在更改PWM匹配寄存器之后，并不能立即生效。而是在MR0发生匹配并且PWMLER中的相应位置位时才能使修改值生效。PWMLERPWM寄存器描述——匹配功能寄存器锁存使能PWMLER定时器计数器PWMTCPWM控制PWMPCR匹配控制PWMMCR映像寄存器匹配寄存器PWMMRxPWM输出PWMLER位功能描述复位值0使能PWM匹配0锁存该位置位后，写入PWM匹配寄存器0(PWMMR0)的值才能在MR0发生匹配事件后生效。06:1使能PWM匹配1～6锁存功能同上，只是分别对应匹配1到匹配6。07保留用户程序不要向该位写入1。NAPWM寄存器描述——匹配功能寄存器锁存使能PWMLER定时器计数器PWMTCPWM控制PWMPCR匹配控制PWMMCR映像寄存器匹配寄存器PWMMRxPWM输出PWMPCRPWM匹配控制寄存器用于使能并选择每个PWM通道的类型。PWM寄存器描述——匹配功能寄存器PWMPCR位功能描述复位值1:0保留用户程序不要向这些位写入1。NA2PWMSEL2为0时，PWM2通道选择单边沿控制模式。为1选择双边沿模式。03PWMSEL3功能同上，控制PWM3通道的输出模式。04PWMSEL4功能同上，控制PWM4通道的输出模式。05PWMSEL5功能同上，控制PWM5通道的输出模式。06PWMSEL6功能同上，控制PWM6通道的输出模式。08:7保留用户程序不要向这些位写入1。NA9PWMENA1为1时，使能PWM1输出；为0时禁止。010PWMENA2为1时，使能PWM2输出；为0时禁止。011PWMENA3为1时，使能PWM3输出；为0时禁止。012PWMENA4为1时，使能PWM4输出；为0时禁止。013PWMENA5为1时，使能PWM5输出；为0时禁止。014PWMENA6为1时，使能PWM6输出；为0时禁止。015保留用户程序不要向这些位写入1。NA5.15脉宽调制器使用PWM的注意要点修改匹配寄存器之后，必须设置锁存使能寄存器中的相应位，否则匹配寄存器的值不能生效；修改匹配寄存器时，不需要停止PWM定时器，以免产生无完整的PWM波形；不使用PWM功能时，可将该部件作为一个标准的32位定时器使用；PWMTC计数频率=Fpclk/(PWMPR+1)PWM使用示例操作流程连接PWM输出功能引脚设置预分频值设置匹配值设置PWM输出方式启动PWM定时器PWM使用示例VoidPWM1Out(uint16FREQ){PINSEL0&=0xFFFFFFFC;PINSEL0|=0x00000002;PWMPCR=0x200;PWMMCR=0x02;PWMPR=0x00;PWMMR0=Fpclk/FREQ;PWMMR1=PWMMR0/2;PWMLER=0x03;PWMTCR=0x09;}PWM1输出50％占空比方波输出频率，单位Hz设置引脚连接模块连接PWM1输出使能PWM1输出MR0匹配后复位定时器设置预分频值为0设置PWM周期设置占空比为50%使能PWM匹配锁存使能PWM，启动定时器——单边沿输出PWM使用示例VoidPWM2Out(uint16FREQ){PINSEL0&=0xFFFF3FFF;PINSEL0|=0x00008000;PWMPCR=0x404;PWMMCR=0x02;PWMPR=0x00;PWMMR0=Fpclk/FREQ;PWMMR1=PWMMR0/5;PWMMR2=PWMMR1*2;PWMLER=0x07;PWMTCR=0x09;}PWM2双边沿控制输出输出频率，单位Hz设置引脚连接模块连接PWM1输出设置PWM2双边沿输出MR0匹配后复位定时器设置预分频值为0设置PWM周期设置前沿在周期的1/5处设置后沿在周期的2/5处使能PWM匹配锁存使能PWM，启动定时器——双边沿输出第5章目录1.简介2.引脚配置3.存储器寻址4.系统控制模块5.存储器加速模块6.外部存储器控制器7.引脚连接模块8.向量中断控制器9.GPIO10.UART011.UART112.I2C接口13.SPI接口14.定时器0/115.脉宽调制器（PWM）16.A/D转换器17.实时时钟18.看门狗5.16A/D转换器特性LPC2114/2124具有一个AD转换器，LPC2200系列具有两个AD转换器，它们具有如下特性：10位逐次逼近式模式转换器；测量范围：0～3.3V；10位转换事件>=2.44us；可设置AD转换触发方式；具有掉电模式。5.16A/D转换器A/D转换器描述A/D转换器的基本时钟由VPB时钟提供。可编程分频器可将时钟调整至逐步逼近转换所需的4.5MHz（最大）。如要要得到10位精度的结果，需要11个A/D转换时钟。A/D转换器的参考电压来自V3A和VSSA引脚。5.16A/D转换器A/D转换器描述引脚名称类型引脚描述AIN7～AIN0输入模拟输入。A/D转换器单元可分时测量这8个引脚上的输入信号电压。即使这些引脚设置为GPIO功能，仍可以使用A/D转换器部件。V3A,VSSA电源模拟电源和地。它们分别与标称的V3和VSSD的电压相同，但为了降低噪声和出错几率，两者应当隔离。转换器的VrefP和VrefN信号在内部与这两个电源信号相连。A/D引脚描述5.16A/D转换器A/D转换器内部结构…ADDRA/D转换控制电路A/D数据寄存器ADCRA/D控制寄存器FpclkAD转换时钟VICAIN0AIN1AIN7…A/D转换器寄存器描述…ADDRA/D转换控制电路A/D数据寄存器ADCRA/D控制寄存器FpclkAD转换时钟VICAIN0AIN1AIN7…名称描述访问复位值ADCRA/D控制寄存器。A/D转换开始前，必须设置ADCR寄存器来选择工作模式。读写0x0000001ADDRA/D数据寄存器。该寄存器包含ADC的结束标志位和10位的转换结果（当结束标志位为1时，转换结果才是有效的）。读写NAA/D转换器寄存器描述…ADDRA/D转换控制电路A/D数据寄存器ADCRA/D控制寄存器FpclkAD转换时钟VICAIN0AIN1AIN7…ADCR位2726:2423:222119:171615:87:0功能EDGESTARTTEST1:0PDNCLKSBURSTCLKDIVSEL——控制寄存器SEL：从AIN3～AIN0(LPC2114/2124)或AIN7～AIN0(LPC2212/2214)中选择采样和转换输入引脚。Bit0控制AIN0，bit1控制AIN1，依此类推。1:对应输入端被选中；0:对应输入端未选中；注意：软件模式下只能置位其中一位，硬件模式下可以是任意组合。A/D转换器寄存器描述…ADDRA/D转换控制电路A/D数据寄存器ADCRA/D控制寄存器FpclkAD转换时钟VICAIN0AIN1AIN7…ADCR位2726:2423:222119:171615:87:0功能EDGESTARTTEST1:0PDNCLKSBURSTCLKDIVSEL——控制寄存器0123456700000000位值AIN0AIN1AIN2AIN3AIN4AIN5AIN6AIN7A/D转换器寄存器描述…ADDRA/D转换控制电路A/D数据寄存器ADCRA/D控制寄存器FpclkAD转换时钟VICAIN0AIN1AIN7…ADCR位2726:2423:222119:171615:87:0功能EDGESTARTTEST1:0PDNCLKSBURSTCLKDIVSEL——控制寄存器CLKDIV：将VPB时钟（PCLK）进行分频，得到AD转换时钟。分频后的时钟必须小于或等于4.5MHz。通常将CLKDIV编程为允许的最小值，以获得4.5MHz或稍低于4.5MHz的时钟。A/D转换器时钟＝PCLK/(CLKDIV+1)A/D转换器寄存器描述…ADDRA/D转换控制电路A/D数据寄存器ADCRA/D控制寄存器FpclkAD转换时钟VICAIN0AIN1AIN7…ADCR位2726:2423:222119:171615:87:0功能EDGESTARTTEST1:0PDNCLKSBURSTCLKDIVSEL——控制寄存器BURST：BURST/软件方式控制。当该位为0时，选择软件方式启动AD转换，需要11个时钟才能完成。当该位为1时，选择BURST(突发)模式启动AD转换，所需时钟数由CLK字段控制。BURST模式下，对所有在SEL字段中置1的位对应的输入端进行转换，首先转换的是最低有效位。然后是更高的位。如此周而复始，直至该位清零。A/D转换器寄存器描述…ADDRA/D转换控制电路A/D数据寄存器ADCRA/D控制寄存器FpclkAD转换时钟VICAIN0AIN1AIN7…ADCR位2726:2423:222119:171615:87:0功能EDGESTARTTEST1:0PDNCLKSBURSTCLKDIVSEL——控制寄存器0123456700110110位值AIN0AIN1AIN2AIN3AIN4AIN5AIN6AIN7首先转换最低有效位再转换更高的有效位AIN2AIN3AIN5AIN6A/D转换器寄存器描述…ADDRA/D转换控制电路A/D数据寄存器ADCRA/D控制寄存器FpclkAD转换时钟VICAIN0AIN1AIN7…ADCR位2726:2423:222119:171615:87:0功能EDGESTARTTEST1:0PDNCLKSBURSTCLKDIVSEL——控制寄存器CLKS：控制BURST模式下每次转换需要使用的时钟数和所得ADDR转换结果的LS位中可确保精度的位的数目，CLKS可在11个时钟（10位）～4个时钟（3位）之间选择：000=11个时钟/10位，001=10个时钟/9位，…111=4个时钟/3位。A/D转换器寄存器描述…ADDRA/D转换控制电路A/D数据寄存器ADCRA/D控制寄存器FpclkAD转换时钟VICAIN0AIN1AIN7…ADCR位2726:2423:222119:171615:87:0功能EDGESTARTTEST1:0PDNCLKSBURSTCLKDIVSEL——控制寄存器PDN：控制AD部件是否工作。1:A/D转换器处于正常工作模式； 0:A/D转换器处于掉电模式；A/D转换器寄存器描述…ADDRA/D转换控制电路A/D数据寄存器ADCRA/D控制寄存器FpclkAD转换时钟VICAIN0AIN1AIN7…ADCR位2726:2423:222119:171615:87:0功能EDGESTARTTEST1:0PDNCLKSBURSTCLKDIVSEL——控制寄存器TEST1:0：器件测试控制位。 00:正常模式； 01:数字测试模式； 10:DAC测试模式； 11:一次转换测试模式；A/D转换器寄存器描述…ADDRA/D转换控制电路A/D数据寄存器ADCRA/D控制寄存器FpclkAD转换时钟VICAIN0AIN1AIN7…ADCR位2726:2423:222119:171615:87:0功能EDGESTARTTEST1:0PDNCLKSBURSTCLKDIVSEL——控制寄存器START：该字段用于控制AD转换的启动方式，该字段只有在BURST为0时有效。000:不启动； 001:立即启动转换； 010:P0.16引脚出现预置的电平时，启动AD转换。以下值也具有相同特性；011:P0.22引脚； 100:MAT0.1引脚； 101:MAT0.3引脚；110:MAT1.0引脚； 111:MAT1.1引脚；A/D转换器寄存器描述…ADDRA/D转换控制电路A/D数据寄存器ADCRA/D控制寄存器FpclkAD转换时钟VICAIN0AIN1AIN7…ADCR位2726:2423:222119:171615:87:0功能EDGESTARTTEST1:0PDNCLKSBURSTCLKDIVSEL——控制寄存器EDGE：当START字段的值为010～111时，该位的设置有效。 0:在所选CAP/MAT信号的下降沿启动转换 1:在所选CAP/MAT信号的上升沿启动转换A/D转换器寄存器描述…ADDRA/D转换控制电路A/D数据寄存器ADCRA/D控制寄存器FpclkAD转换时钟VICAIN0AIN1AIN7…位313029:2726:2423:1615:65:0功能DONEOVERUN0CHN0V/VddA0——数据寄存器0：这些位读出时为0。用于未来扩展功能更强大的AD转换器。ADDRA/D转换器寄存器描述…ADDRA/D转换控制电路A/D数据寄存器ADCRA/D控制寄存器FpclkAD转换时钟VICAIN0AIN1AIN7…位313029:2726:2423:1615:65:0功能DONEOVERUN0CHN0V/VddA0——数据寄存器V/VddA：当DONE位为1时，该字段包含对SEL字段选中的Ain脚的转换结果，为一个二进制数。转换结果为0时，表示Ain引脚电平小于、等于或接近于VSSA。为0x3FF时，表示Ain引脚电平等于、大于或接近于VddA。输入电压计算公式为：Vin=结果×(VSSA/0x3FF)ADDRA/D转换器寄存器描述…ADDRA/D转换控制电路A/D数据寄存器ADCRA/D控制寄存器FpclkAD转换时钟VICAIN0AIN1AIN7…位313029:2726:2423:1615:65:0功能DONEOVERUN0CHN0V/VddA0——数据寄存器0：这些位读出时为0。它们允许连续A/D值的累加，而不需要屏蔽处理，使得至少有256个值不会溢出到CHN字段。ADDRA/D转换器寄存器描述…ADDRA/D转换控制电路A/D数据寄存器ADCRA/D控制寄存器FpclkAD转换时钟VICAIN0AIN1AIN7…位313029:2726:2423:1615:65:0功能DONEOVERUN0CHN0V/VddA0——数据寄存器CHN：该字段包含的是LS位的转换通道。ADDRA/D转换器寄存器描述…ADDRA/D转换控制电路A/D数据寄存器ADCRA/D控制寄存器FpclkAD转换时钟VICAIN0AIN1AIN7…位313029:2726:2423:1615:65:0功能DONEOVERUN0CHN0V/VddA0——数据寄存器0：这些位读出为0。用于未来CHN字段的扩展，使之兼容更多通道的转换值。ADDRA/D转换器寄存器描述…ADDRA/D转换控制电路A/D数据寄存器ADCRA/D控制寄存器FpclkAD转换时钟VICAIN0AIN1AIN7…位313029:2726:2423:1615:65:0功能DONEOVERUN0CHN0V/VddA0——数据寄存器OVERUN：在BURST模式下，如果在转换产生最低位之前，以前转换的结果丢失或被覆盖，该位将置位。读ADDR寄存器时，该位清零。ADDRA/D转换器寄存器描述…ADDRA/D转换控制电路A/D数据寄存器ADCRA/D控制寄存器FpclkAD转换时钟VICAIN0AIN1AIN7…位313029:2726:2423:1615:65:0功能DONEOVERUN0CHN0V/VddA0——数据寄存器DONE：AD转换完成标志位。当AD转换结束时该位置位。在读取ADDR或ADCR被写入时，该位清零。如果在转换过程中，设置了ADCR，那么该位将置位，并启动一次新的转换。ADDR5.16A/D转换器使用A/D转换器的注意要点AD转换器的时钟不能大于4.5MHz；使用MAT引脚触发AD转换启动时，相应的MAT信号不必输出到引脚。使用MAT引脚触发的方法，可以实现AD转换定时启动；BURST模式下，每次转换结束后立即开始下一路的转换，所以BURST模式具有最高的效率；软件模式下，SEL字段中只能有一位置位，如果多位置位，将使用最低有效位。A/D转换器操作示例操作流程计算ADC部件时钟设置引脚连接模块设置AD工作模式启动AD转换等待转换结束读取转换结果A/D转换器操作示例#defineADCLK4500000//定义AD部件时钟频率，单位：Hz#defineADBIT10//定义BURST模式下的转换精度#defineADBIT2(10-ADBIT)...PINSEL1=(PINSEL1&0xFC3FFFFF)|0x00400000;ADCR=(0x01<<27)|//EDGE(0x05<<24)|//START(0x00<<22)|//TEST1:0(0x01<<21)|//PDN(ADBIT2<<17)|//CLKS(0x00<<16)|//BUREST((Fpclk/ADCLK-1)<<8)|//CLKDIV(0x01<<0);//SELADCR|=(1<<24);While((ADDR&0x80000000)!=0);ADCData=(ADDR>>6)&0x3FF;...使用软件方式对Ain0转换：设置引脚连接模块硬件触发边沿设置AD启动设置测试模式设置AD部件上电设置BURST模式精度BURST模式使能启动AD转换等待转换结束读取转换结果转换通道选择ADC部件时钟第5章目录1.简介2.引脚配置3.存储器寻址4.系统控制模块5.存储器加速模块6.外部存储器控制器7.引脚连接模块8.向量中断控制器9.GPIO10.UART011.UART112.I2C接口13.SPI接口14.定时器0/115.脉宽调制器（PWM）16.A/D转换器17.实时时钟18.看门狗5.17实时时钟特性LPC2000系列微控制器内部集成了一个功能完整的实时时钟模块，它具有如下特性：带有日历和时钟功能；超低功耗设计；提供秒、分、小时、日、月、年和星期；可编程基准时钟分频器允许调节RTC以适应不同的晶振频率。5.17实时时钟描述实时时钟(RTC)提供一套计数器在系统工作时对时间进行测量。RTC消耗的功率非常低，这使其适合于由电池供电的，CPU不连续工作(空闲模式)的系统。注意：由于LPC2000系列微控制器的RTC模块没有独立的时钟源，它使用的时钟频率是通过对Fpclk分频得到，所以CPU不能进入掉电模式。5.17实时时钟RTC内部结构时钟发生器预分频器时间计数器报警控制=时钟控制增量中断控制中断标志报警寄存器PCLK产生秒时钟时间寄存器组与报警设定值进行比较有两类中断，一种是时间增量中断，一种是报警中断时钟发生器预分频器时间计数器报警控制=时钟控制增量中断控制中断标志报警寄存器PCLK寄存器描述时钟发生器预分频器时间计数器报警控制=时钟控制增量中断控制中断标志报警寄存器PCLK时间计数器时钟发生器预分频器时钟控制报警控制增量中断控制中断标志报警寄存器所有寄存器大致可以分为三类：时钟产生寄存器；时间寄存器组；中断产生控制；寄存器描述时间计数器=时钟发生器预分频器时钟控制报警控制增量中断控制中断标志报警寄存器PCLK时钟产生寄存器组控制产生RTC时间计数器需要的秒时钟信号。——时钟产生寄存器组名称有效位描述访问PREINT13预分频值，整数部分读写PREFRAC15预分频值，小数部分读写CCR4时钟节拍计数器读写CTC15时钟控制寄存器只读寄存器描述——预分频寄存器名称有效位描述访问PREINT13预分频值，整数部分读写PREFRAC15预分频值，小数部分读写CCR4时钟节拍计数器读写CTC15时钟控制寄存器只读名称有效位描述访问PREINT13预分频值，整数部分读写PREFRAC15预分频值，小数部分读写CCR4时钟节拍计数器读写CTC15时钟控制寄存器只读PREINT13预分频值，整数部分读写PREFRAC15预分频值，小数部分读写预分频器用于将任何频率高于65.536KHz的PCLK时钟分频产生32.768KHz的基准时钟。这样就可以不管外设时钟的频率为多少，RTC总是以正确的速率运行。预分频寄存器分为整数部分和小数部分，因此有可能某个时钟节拍多包含一个PCLK周期，而某个节拍却少一个PCLK周期。但是每个时钟节拍的周期一定是32768个PCLK周期。寄存器描述预分频整数部分为13位有效位，小数部分为15位有效位。预分频整数部分的计算公式为：

PREINT=int(PCLK/32768)–1预分频小数部分的计算公式为：

PREFRAC=PCLK–((PREINT+1)×32768)——预分频寄存器名称有效位描述访问PREINT13预分频值，整数部分读写PREFRAC15预分频值，小数部分读写CCR4时钟节拍计数器读写CTC15时钟控制寄存器只读PREINT13预分频值，整数部分读写PREFRAC15预分频值，小数部分读写寄存器描述——时钟控制寄存器名称有效位描述访问PREINT13预分频值，整数部分读写PREFRAC15预分频值，小数部分读写CCR4时钟节拍计数器读写CTC15时钟计数寄存器只读时钟控制寄存器包含4位有效位，它用于控制时钟分频电路的操作，包括启动RTC和复位时钟节拍计数器(CTC)等功能。CCR4时钟控制寄存器读写位功能描述0CLKEN时钟使能。当该位为1时，时间计数器使能。为0时，时间计数器被禁止，这时可对其初始化。1CTCRSTCTC复位。为1时，时钟节拍计数器复位。在CCR的bit1变为0之前，它将一直保持复位状态。3:2CTTEST测试使能。在正常操作中，这些位应当全为0。寄存器描述——时钟计数寄存器名称有效位描述访问PREINT13预分频值，整数部分读写PREFRAC15预分频值，小数部分读写CCR4时钟节拍计数器读写CTC15时钟计数寄存器只读时钟节拍计数器对预分频器的输出时钟进行计数，用于产生秒的时钟节拍。它是一个只读寄存器，但它可通过时钟控制寄存器(CCR)复位为0。CTC15时钟计数寄存器只读位功能描述0保留用户程序不要向该位写入115:1时钟节拍计数器对预分频器的时钟输出进行计数，每计满32768个时钟，该寄存器复位，并向时间计数器发送一个秒脉冲寄存器描述时间计数器=时钟发生器预分频器时钟控制报警控制增量中断控制中断标志报警寄存器PCLK时间计数器组中包含当前的时间，它们分为两类：完整时间寄存器和分类时间寄存器。——时间计数器寄存器描述时间计数器=时钟发生器预分频器时钟控制报警控制增量中断控制中断标志报警寄存器PCLK——时间计数器名称有效位描述CTIME032包含秒、分、时和星期。CTIME132包含日期（月）、月和年CTIME232包含日期（年）在完整时间寄存器中，时间以一个比较完整的格式存储，程序只需要3次读操作即可读出所有计数器值。这些寄存器为只读寄存器。寄存器描述——时间计数器名称有效位描述CTIME032包含秒、分、时和星期。CTIME132包含日期（月）、月和年CTIME232包含日期（年）(0~59)—(0~59)—(0~23)—(0~6)—取值范围秒保留分保留小时保留星期保留功能5:07:613:815:1430:1623:2126:2431:27CTIME0(1~28,29,30)—(1~12)—(0~4095)—取值范围日期(月)保留月保留年保留功能4:07:511:815:1227:1631:28CTIME1(1~365,366)—取值范围日期(年)保留功能8:031:9CTIME2这两个寄存器意义不同，(月)表示当日在当月中的序号，(年)表示当日在当年中的序号寄存器描述——时间计数器分类时间寄存器包含8个寄存器，所有寄存器都可读可写。名称有效位描述SEC6秒值。该值的范围为0～59。MIN6分值。该值的范围为0～59。HOUR5小时值。该值的范围为0～23。DOM5日期（月）值。该值的范围为1～28,29,30或31（取决于月份以及是否为闰年）。DOW3星期值。该值的范围为1～365（闰年为366）。DOY9日期（年）值。该值的范围为1～365。MONTH4月值。该值的范围为1～12。YEAR12年值。该值的范围为0～4095。名称有效位描述SEC6秒值。该值的范围为0～59。MIN6分值。该值的范围为0～59。HOUR5小时值。该值的范围为0～23。DOM5日期（月）值。该值的范围为1～28,29,30或31（取决于月份以及是否为闰年）。DOW3星期值。该值的范围为1～365（闰年为366）。DOY9日期（年）值。该值的范围为1～365。MONTH4月值。该值的范围为1～12。YEAR12年值。该值的范围为0～4095。注意：这些日期的寄存器只能在适当的时间间隔处递增，而在定义的溢出点处复位。为了使这些值有意义，它们不能进行计算且必须正确初始化。其中DOY寄存器需要单独初始化，也就是说该寄存器的值不会因为对年、月、日寄存器进行初始化而自动确定到一个正确的值。寄存器描述时间计数器=时钟发生器预分频器时钟控制报警控制增量中断控制中断标志报警寄存器PCLKRTC部件的中断分为两类，一类为时间计数器的增量中断，由增量中断寄存器控制。另一类为报警匹配产生的中断，由报警屏蔽寄存器控制。——中断产生寄存器名称描述访问ILR中断位置寄存器读写CIIR递增中断寄存器读写AMR报警屏蔽寄存器读写报警寄存器组设定报警时间读写寄存器描述——中断产生寄存器名称描述访问ILR中断位置寄存器读写CIIR递增中断寄存器读写AMR报警屏蔽寄存器读写报警寄存器组设定报警时间读写名称描述访问ILR中断位置寄存器读写CIIR递增中断寄存器读写AMR报警屏蔽寄存器读写报警寄存器组设定报警时间读写名称描述访问ILR中断位置寄存器读写CIIR递增中断寄存器读写AMR报警屏蔽寄存器读写报警寄存器组设定报警时间读写位功能描述0RTCCIF为1时，表示计数器增量中断模块产生了中断。向该位写入1清除该中断标志。1RTCALF为1时，表示报警寄存器产生了中断。向该位写入1清除该中断标志位。中断位置寄存器是一个2位的寄存器，它指出哪些模块产生中断，它实际上是一个中断标志寄存器。寄存器描述——中断产生寄存器名称描述访问ILR中断位置寄存器读写CIIR递增中断寄存器读写AMR报警屏蔽寄存器读写报警寄存器组设定报警时间读写计数器增量中断寄存器可使计数器每次增加时产生一次中断，比如设置秒增加中断为1，则每秒均产生一次中断。在清除增量中断标志之前，该中断一直保持有效。寄存器描述——中断产生寄存器名称描述访问ILR中断位置寄存器读写CIIR递增中断寄存器读写AMR报警屏蔽寄存器读写报警寄存器组设定报警时间读写CIIR功能描述0IMSEC为1时，秒值的增加产生一次中断。1IMMIN为1时，分值的增加产生一次中断。2IMHOUR为1时，小时值的增加产生一次中断。3IMDOM为1时，日期（月）的增加产生一次中断。4IMDOW为1时，星期值的增加产生一次中断。5IMDOY为1时，日期（年）的增加产生一次中断。6IMMON为1时，月值的增加产生一次中断。7IMYEAR为1时，年值的增加产生一次中断。寄存器描述——中断产生寄存器名称描述访问ILR中断位置寄存器读写CIIR递增中断寄存器读写AMR报警屏蔽寄存器读写报警寄存器组设定报警时间读写报警屏蔽寄存器允许用户屏蔽任意的报警寄存器，被屏蔽的报警寄存器将不与时间计数器比较。未被屏蔽的报警寄存器与时间计数器比较如果匹配，将产生中断。该中断只有在从不匹配到匹配时才发生，可以避免中断重复。注意：如果所有屏蔽位都置位，报警将被禁止。寄存器描述——中断产生寄存器名称描述访问ILR中断位置寄存器读写CIIR递增中断寄存器读写AMR报警屏蔽寄存器读写报警寄存器组设定报警时间读写AMR功能描述0AMRSEC为1时，秒值不与报警寄存器比较。1AMRMIN为1时，分值不与报警寄存器比较。2AMRHOUR为1时，小时值不与报警寄存器比较。3AMRDOM为1时，日期（月）值不与报警寄存器比较。4AMRDOW为1时，星期值不与报警寄存器比较。5AMRDOY为1时，日期（年）值不与报警寄存器比较。6AMRMON为1时，月值不与报警寄存器比较。7AMRYEAR为1时，年值不与报警寄存器比较。寄存器描述——中断产生寄存器名称描述访问ILR中断位置寄存器读写CIIR递增中断寄存器读写AMR报警屏蔽寄存器读写报警寄存器组设定报警时间读写报警寄存器的值与时间计数器相比较，如果所有未被屏蔽的报警寄存器都与它们对应的时间计数器相匹配，那么将产生一次中断。向中断位置寄存器的bit1写入1清除中断。名称描述访问ALSEC秒报警值读写ALMIN分报警值读写ALHOUR小时报警值读写ALDOM日期（月）报警值读写ALDOW星期报警值读写ALDOY日期（年）报警值读写ALMON月报警值读写ALYEAR年报警值读写寄存器描述——中断产生寄存器名称描述访问ILR中断位置寄存器读写CIIR递增中断寄存器读写AMR报警屏蔽寄存器读写报警寄存器组设定报警时间读写5.17实时时钟使用RTC的注意要点RTC部件使用VPB时钟，如果该时钟出现任何的异常都会导致时间值的偏移，所以芯片不能进入掉电模式；芯片掉电后RTC不能保持寄存器的内容；芯片复位后只有预分频寄存器被硬件初始化，其它寄存器的内容不受复位影响；RTC部件的闰年计算比较简单，当年计数器的最低两位为0时，认为该年为闰年，这在2100年时会出错。闰年影响2月份的日期数和年的日期数。RTC使用示例设置RTC基准时钟分频器初始化RTC时钟值报警中断设置启动RTC读取当前时间或等待中断操作流程VoidRTCIni(void){PREINT=Fpclk/32768–1;PREFRAC=Fpclk–(Fpclk/32768)*32768;YEAR=200;MONTH=2;DOM=19;DOW=4;HOUR=8;MIN=30;SEC=0;CIIR=0x01;CCR=0x01;}RTC使用示例设置预分频寄存器设置年设置月设置日（月）设置星期设置小时设置分设置秒设置增量中断启动RTC——RTC初始化示例...ILR=0x03; //清除RTC中断标志CIIR=0x02; //设置分值增量中断ALHOUR=12; //设置小时比较值ALMIN=0; //设置分比较值ALSEC=0;//设置秒比价值AMR=0xF8;//设置报警屏蔽寄存器 //只允许时、分、秒比较...RTC使用示例——RTC定时报警设置第5章目录1.简介2.引脚配置3.存储器寻址4.系统控制模块5.存储器加速模块6.外部存储器控制器7.引脚连接模块8.向量中断控制器9.GPIO10.UART011.UART112.I2C接口13.SPI接口14.定时器0/115.脉宽调制器（PWM）16.A/D转换器17.实时时钟18.看门狗5.18看门狗看门狗简介在嵌入式应用中，CPU必须可靠工作，即使因为某种原因进入了一个错误状态，系统也应该可以自动恢复。看门狗的用途就是使微控制器在进入错误状态后的一定时间内复位。其原理是在系统正常工作时，用户程序每隔一段时间执行喂狗动作（一些寄存器的特定操作），如果系统出错，喂狗间隔超过看门狗溢出时间，那么看门狗将会产生复位信号，使微控制器