LPC800官方教程第2讲系统架构和时钟

LPC800官方教程第2讲系统架构和时钟1目录contents系统概述系统架构时钟系统中断控制器与异常处理机制低功耗模式与唤醒机制总结回顾与拓展延伸201系统概述303LPC800系列涵盖了众多型号，旨在满足多样化应用场景的特定需求。01LPC800是NXP（原飞利浦半导体）推出的一款基于ARMCortex-M0+内核的32位微控制器。02该产品系列具备卓越性能、低能耗、简便操作以及多种外部接口的优势。LPC800系列介绍4智能家居技术、工业自动化领域、汽车电子部件、医疗设备产业、消费电子市场。面向中低端市场，提供高性价比的解决方案。应用领域与市场定位市场定位应用领域5本讲内容安排01介绍LPC800的系统架构和时钟系统。02讲解LPC800的启动过程和初始化配置。演示如何使用开发板和仿真器进行程序下载和调试。03602系统架构7总体架构图LPC800系列微控制器的整体结构图详尽地描绘了其关键构成要素，涵盖核心CPU、内存、外围设备接口以及电源管理系统等部分。图中箭头指示了数据与控制信号流动的方向，便于把握各部分间的相互作用。8LPC800系列微控制器搭载ARMCortex-M0+核心，兼具高效能与节能特性。外设接口涵盖了GPIO、UART、SPI和I2C等类型，支持与各类外部设备相连，从而实现多样化功能。核心处理器及外设接口9010203LPC800系列微控制器配备有Flash、RAM以及EEPROM等存储单元，它们的主要作用是保存程序与数据。存储器实行单一地址空间结构，支持直接及间接寻址法来访问。支持多种数据宽度和访问模式，如字节、半字和字访问等。存储器组织及访问方式10LPC800系列微控制器具有灵活的电源管理系统，可实现多种低功耗模式。支持动态电压调整（DVS）和时钟门控技术，可根据实际需求降低功耗。提供多种唤醒源和中断控制机制，以便在低功耗模式下快速响应外部事件。电源管理与低功耗特性1103时钟系统12内部时钟源LPC800微控制器内置有高精度RC振荡器，能够用作系统时钟的供应源。外部时钟源采用外部晶体或陶瓷谐振器生成时钟，需进行引脚与寄存器的相应设置。时钟源选择可通过编程选择内部或外部时钟源作为主时钟输入。时钟源及振荡器配置13将主时钟频率分频，为系统提供合适的时钟频率。主时钟分频器在主时钟分频器前对时钟信号进行预分频处理，旨在进一步降低能耗并减轻电磁干扰。预分频器通过编程调整主时钟和预时钟的分频比例，能够适应各种应用场合的特殊要求。分频系数配置主时钟分频器与预分频器14外设时钟分配LPC800微控制器为各个外设提供独立的时钟信号，确保外设正常工作。门控功能通过门控功能可控制外设时钟的开启与关闭，实现低功耗设计。外设时钟配置可通过编程配置外设时钟的分配和门控功能，以满足特定应用场景的需求。外设时钟分配及门控功能15实时时钟模块具备独立运行的能力，不受主系统时钟影响，适用于记录时间、日期和生成时间戳等应用场合。实时时钟功能RTC模块具备唤醒定时器功能，能于设定时刻引发中断或唤醒整个系统。唤醒定时器可通过编程配置RTC模块的计时精度、中断触发条件等参数，以满足不同应用场景的需求。RTC配置实时时钟模块（RTC）1604中断控制器与异常处理机制1701中断控制器是LPC800微控制器中的一个重要组件，用于管理各种中断源和异常事件。02该设备配备多个中断输入端口，能够接收外部设备发出的中断信号。03中断控制器支持优先级管理，可以根据中断的优先级进行响应和处理。04该设备支持中断屏蔽及清除操作，便于用户对中断的启用与清除进行灵活调整。中断控制器概述及功能特点18异常处理流程与优先级管理01当发生异常事件时，LPC800微控制器会跳转到预设的异常处理程序地址，并执行相应的异常处理代码。02处理异常的流程涵盖了对现场的保护、异常的应对以及现场恢复等环节，目的是保障系统的稳定运行和可靠性。03中断处理器具备多种优先级功能，可按照中断的紧迫性及处理要求调整优先级。04高优先级的中断可以打断正在处理的低优先级中断，实现中断的嵌套处理。19外部中断请求输入配置LPC800微控制器的中断系统可从外部设备的中断请求引脚接收中断信号。用户可以通过配置寄存器来设置外部中断请求输入的触发方式（如边沿触发或电平触发）和极性（如高电平有效或低电平有效）。可调整中断请求的优先级及启用情况，以适应不同应用的需求。2001在LPC800微控制器上，能够用C或汇编语言书写中断处理函数。中断服务程序通常包括保存寄存器状态、处理中断事件、清除中断标志、恢复寄存器状态等步骤。示例代码可以根据具体的中断源和需求进行编写，以实现相应的功能。中断服务程序的编写是处理中断事件的核心环节，必须依据不同的中断来源及要求来实施适当的方法。020304中断服务程序编写示例2105低功耗模式与唤醒机制22深度睡眠模式CPU和外设都停止运行，RAM保持活动状态，适合较长时间等待。停机模式CPU、外设和RAM都停止运行，但寄存器内容和唤醒逻辑保持活动状态，适合需要快速响应的应用。睡眠模式CPU停止运行，但外设和RAM保持活动状态，适合短时间等待。低功耗模式介绍及选择依据23ABCD低功耗模式介绍及选择依据待机模式低功耗状态中，所有设备暂停运作，仅保留唤醒机制，适合用于长时间待机或电池供电环境。唤醒时间不同低功耗模式的唤醒时间不同，需根据应用场景选择。应用需求根据实际需求选择合适的低功耗模式，平衡功耗和性能。外设需求某些外围设备需在省电模式中持续运作，需对外设要求进行评估。24GPIO、定时器、UART等均可用作唤醒源，配置需依实际应用需求进行。唤醒源可设定触发条件，如上升沿、下降沿、高电平以及低电平，以适应多样化的应用需求。触发条件唤醒后需处理相应中断，以恢复系统正常运行。中断处理唤醒源配置与触发条件设置25进入/退出低功耗模式过程分析进入过程配置唤醒源与触发条件后，接着执行指令以切换至低功耗状态。退出过程唤醒条件达成后，系统将自动从低功耗状态转换并启动对应的中断处理流程。如需人工退出，请按指定的命令操作。26电池供电设备手持设备以及无线传感器网络节点等，在需要长时间运行并严格控制能耗的场合中应用广泛。需要快速响应的应用如智能家居控制、工业自动化等，需快速响应外部事件并保持低功耗的应用场景。需要定时唤醒的应用定时进行数据收集与传输等需求，涉及定期激活并执行特定功能的应用场合。典型应用场景举例2706总结回顾与拓展延伸28中断控制器NVIC的工作原理和中断处理流程ARMCortex-M0+内核的特点和优势LPC800微控制器的系统架构和主要特性LPC800的时钟系统和时钟配置方法LPC800的电源管理模式和低功耗设