ARM实验板硬件结构与开发环境.ppt

1、嵌入式开发与实例,教师：崔黎黎 邮箱：ssqrs_,章节目录,一、ARM实验板硬件结构与开发环境 二、串行通信 三、存储器件 四、时钟控制模块 五、人机交互输出接口 六、人机交互输入接口 七、模/数与数/模转换 八、C/OS-嵌入式操作系统的移植,第一章 ARM实验板硬件结构与开发环境,一、 硬件平台功能模块介绍 二、 ADS1.2开发环境与JTAG下载环境介绍 三、 蜂鸣器范例程序的烧写与调试 四、 LPC2220引脚设置,LPC2220简要介绍,LPC2220是基于一个支持实时仿真和跟踪的32位ARM7TDMI-S核，QFP144封装的芯片。 LPC2220芯片内部功能模块包括： 1） 8

2、路10位A/D转换器，转换时间低至2.44s。 2） 2个32位定时器、PWM单元、实时时钟和看门狗。 3） 多个串行接口，包括2 个16C550工业标准 UART、高速I2C接口和2个SPI接口。 4） 一个向量中断控制器，可程序配置优先级和向量地址。 5） 多达76个通用I/O口，9个边沿或电平触发的外部中断引脚。 6） 通过外部存储器接口可将存储器配置成4组，每组的容量高达16Mb，数据宽度为8/16/32位。 7） EmbeddedICE-RT和嵌入式跟踪接口使用片内RealMonitor软件对任务进行实时调试并支持对执行代码进行无干扰的高速实时跟踪。 8） 双电源环境下工作，CPU内

3、核工作电压范围：1.651.95 V(1.8 V0.15 V) ；I/O操作电压范围：3.03.6 V(3.3 V10%)，可承受5V电压,一、硬件平台部分功能模块,1.1 RS232和RS485串行通信接口,LPC2220内部的UART0模块与SP3232E芯片构成RS232通信模块； SP3232E芯片是RS232通信转换芯片； UART1模块与MAX483芯片构成RS485通信模块。 MAX483是5V工作电源的半双工的RS485通信转换芯片。,1.2流水灯接口,74HC164是一款串/并转换芯片，ARM可以通过串行通信方式把数据发送到74HC164芯片中，然后74HC164把接收到的数

4、据输出到并行端口QAQH上。每个输出端都连接了一个LED灯。,1.3 LCM接口,液晶显示器件具有显示信息量大、低压、低功耗、长寿命、无辐射、无污染的优异特性，在显示领域占据了重要地位。,LPC2220采用间接访问方式连接LM2068图形液晶模块，该液晶模块没有地址总线，显示地址和显示数据均通过Q1Q8共8根I/O线传送。,1.4EEPROM接口电路,EEPROM是一种价格便宜、接口简单、应用广泛的存储器件，主要应用于保存关键数据且数据量不大的场合。本系统采用的是CAT24WC16芯片，ARM芯片提供的是漏极开路的I2C总线 ，时钟线和数据线上都要接一个上拉电阻,1.5存储器接口,核心板上扩展

5、了16 Mbit FLASH（SST39VF1601）和4 Mbit SRAM，其中FLASH用来保存用户的程序代码，SRAM用来存储程序运行时的数据。,1.6 Nand-Flash接口,K9F6408U0C是三星公司生产的与非型64 Mbit FLASH存储器，它具有工作电压低、擦写速度快、体积小等优点，正成为大型数据如语音、数字图像、文件等系统数据的载体。,1.7 ADC接口,LPC2220系列ARM具有8路10位 ADC转换器，其参考电压为3.3V。 本实验板提供了两路电压信号测量输入通道ADC1和ADC2，其中每1个通道又有两个可选择的信号输入源 。,1.8 DAC接口,DAC7512

6、N是一款35V电源供电的DAC芯片，通过SPI接口接收数字量数据，再将数字量数据转换成相对应的电压模拟量输出。,1.9 数码管接口,本实验板采用了4位1体的共阳极数码管，4位1体的数码管总共需要12个I/O控制端口，其中4个I/O口用于控制数码管的位选端，另外8个I/O口用于控制数码管的段选端 。,74HC595芯片把从ARM接收到的串行数据并行输出到QAQH端口上，进而控制数码管的段选端（A1A4）输入数据。,2.0 蜂鸣器和喇叭接口,在发声电路设计上，本实验板准备了两路发声电路：蜂鸣器、喇叭。两路发声电路分别通过两路I/O口SPK、BEE进行控制。,2.1 键盘接口,键盘按照结构形式可分两

7、大类：编码键盘和非编码键盘。本实验板具有16个按键，采用非编码式，4行4列矩阵式排列。,2.2 计数接口,本实验板设计了两路计数接口电路，外部脉冲信号可以连接Count接头的1、2脚或者3、4脚。,JS1和JS2两个端口连接LPC2220的捕获引脚，实现对外部脉冲计数。,2.3 PWM接口,PWM输出电路可以输出一个PWM波形，匹配输出电路也可以产生一个脉冲波形。在PWM和MAT都各自连接了一个集成运算放大电路，放大倍数由RP1、RP2电位计调节，信号放大之后再由4线接口输出。,2.4 实验板结构,电源插座 2. 外部电压测试端口 3. 按键区域（17个按键） 4. RS232接口 5. 4位

8、数码管 6. 触摸屏接口 7. 液晶屏接口 8. 液晶屏亮度调节旋钮 9. 8个LED灯 10.核心板插座 11.喇叭接口 12.LED灯外部测试端口 13.蜂鸣器 14.电位器区域 15.AD采样源设置跳线 16.外部端口连接区域,二、开发环境,ADS集成开发环境，其成熟版本为ADS1.2。支持软件调试及JTAG硬件仿真调试，支持汇编、C和C+源程序，具有编译效率高，系统库功能强等特点。,ADS1.2集成开发环境的组成,1.1 Code Warrior IDE 简介,ADS1.2使用了Code Warrior IDE集成开发环境，用户在这个IDE集成开发环境下可以方便的编写程序并管理好整个工

9、程项目。,1.2 AXD调试器简介,ADX调试器为ARM扩展调试器。AXD能够装载映像文件到目标内存，具有单步、全速和断点等调试功能，可以观察变量、寄存器和内存的数据等等。,三、 蜂鸣器程序范例,实验目的：通过编写一个简单的程序，熟悉ADS1.2的开发环境和调试环境，掌握如何通过JTAG接口把程序烧写到实验板上。有关ARM汇编指令和ADS1.2软件的详细介绍请参考本套书中的第一本“入门篇”。 实验内容：编写一个简单的程序，控制蜂鸣器间断地产生蜂鸣声。实验电路如图1.15，蜂鸣器的控制引脚BEE连接ARM芯片的P1.24。当P1.24为高电平时，三极管Q7导通，蜂鸣器蜂鸣；当P1.24为低电平时

10、，三极管Q7截止，蜂鸣器停止蜂鸣。,1.1 蜂鸣器程序,#include “whole.h”/包含所有的头文件定义 /* * 名称：DelayMS() * 功能：软件延时 * 入口参数：dly延时参数，大约延时dly毫秒 */ void DelayMS(uint32 dly) uint32 i; for(; dly0; dly-) for(i=0; i5000; i+); /* * 名称：main() * 功能：控制蜂鸣器蜂鸣。 */ int main(void) IO1DIR = IO1DIR | (124); / 设置控制蜂鸣器引脚P1.24为I/O输出 while(1) IO1CLR =

11、 (124);/ P1.24 = 0, 关闭蜂鸣器 DelayMS(100); IO1SET = (124);/ P1.24 = 1, 打开蜂鸣器 DelayMS(100); ,1.2 建立工程,选择Windows操作系统的“开始”“所有程序”“ARM Developer Suite v1.2”“CodeWarrior for ARM Developer Suite” 命令启动Metrowerks CodeWarrior或双击CodeWarrior for ARM Developer Suite快捷方式启动。,选择“QuickStart_ARM”工程模板；在“Project name：”中输入

12、工程文件名，例如命名为BEE，点击“Location：”文本框的“Set”按钮，浏览选择想要将该工程保存的路径（注意：路径名最好是英文的），将这些设置好后，点击“确定”，即可建立一个新的名为BEE.mcp的工程。,1.3 编辑程序,新建的工程项目BEE.Mcp已经包含了一些基本的程序文件（启动代码文件Start.s和target.c，在“*.h”组中有所需的头文件，主程序文件main.c） 。,我们在user组中双击main.c，打开main文件，然后输入程序清单1.1所示的程序 。,在工程项目视图中单击“Make”图标对工程进行编译链接，（或者按快捷键F7）。编译后，将会弹出一个“Error

13、s IO0DIR = 0 x00000001; 2) PINSEL0 = PINSEL0 ,2 实现P0.0输出信号取反功能。,Sig=IO0PIN; If (Sig ,3 如下图所示，当开关K拨到高电平那一端时，LED1灯亮，LED2灯灭；当开关K拨到低电平那一端时，LED1灯灭，LED2灯亮，请编写程序，实现上述效果。,程序算法：1 设置P0.0-P0.2引脚为GPIO功能；2设置P0.0为输入，P0.1和P0.2为输出；3读取IO0PIN，当最低位为1时：IO0SET=0 x02; IO0CLR=0 x04;4当最低位为0时：IO0SET=0 x04; IO0CLR=0 x02;,PINSEL0=PINSEL0 ,1.6 思考与练习,1、请问如何给ADS1.2软件添加工程模板，添加成熟的工程模板有什么作用？ 2、请阐述一下H-JTAG和H-Flasher软件的作用。 3、请简要阐述一下程序下载的步骤。 4、LPC2220一共有多少个引脚，其电源V1.8和V3.3有多少个引脚，其地源地有多少个引脚，为什么电源需要这么多引脚？ 5、LPC2220有哪4个端口，每个端口分别有多少个引脚？ 6、描述一下LPC2220