EasyARM2103嵌入式开发平台.ppt

1、EasyARM2103嵌入式开发平台专题讲座,经过几十年的发展，嵌入式系统已经在很大程度改变了人们的生活、工作和娱乐方式，而且这些改变还在加速。嵌入式系统具有无数的种类，每类都具有自己独特的个性。例如，MP3、数码相机与打印机就有很大的不同。汽车中更是具有多个嵌入式系统，使汽车更轻快、更干净、更容易驾驶。 嵌入式系统也无处不在。在很多产业中得到了广泛的应用并逐步改变着这些产业，包括工业自动化、国防、运输和航天领域。例如神州飞船和长征火箭中有很多嵌入式系统，导弹的制导系统也是嵌入式系统，高档汽车中也有多达几十个嵌入式系统。,嵌入式系统概述,现实中的嵌入式系统,嵌入式系统示例,汽车控制系统,尾灯

2、控制系统,后车门 控制系统,前车门 控制系统,座椅 控制系统,发动器 控制系统,嵌入式系统示例,汽车控制系统,从技术的角度定义：以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。 从系统的角度定义：嵌入式系统是设计完成复杂功能的硬件和软件，并使其紧密耦合在一起的计算机系统。术语嵌入式反映了这些系统通常是更大系统中的一个完整的部分，称为嵌入的系统。嵌入的系统中可以共存多个嵌入式系统。,嵌入式系统概念,ARM简介,ARM公司简介 ARM是 Advanced RISC Machines的缩写，它是一家微处理器行业的知名企业，该企业

3、设计了大量高性能、廉价、耗能低的RISC （精简指令集）处理器。 ARM公司的特点是只设计芯片，而不生产。它将技术授权给世界上许多著名的半导体、软件和OEM厂商，并提供服务。ARM公司利用这种双赢的伙伴关系迅速成为RISC微处理器标准的缔造者。这种模式也给用户带来了巨大的好处，只要掌握了一种ARM内核结构及开发方式，就能够使用不同公司的ARM芯片。,ARM简介,1、将技术授权给其它芯片厂商,2、形成各具特色的ARM芯片,ARM公司简介,ARM简介,常用ARM处理器系列 ARM公司开发了很多系列的ARM处理器核，目前最新的系列是Cortex，而ARM6核以及更早的系列已经很罕见了。当前应用比较多

4、的ARM处理器核系列有：,ARM7,ARM9,ARM10E,ARM11,Xscale,Cortex,LPC2000系列ARM7,常用ARM处理器系列 LPC2000系列微控制器基于ARM7TDMI-S CPU内核。支持ARM和Thumb指令集，芯片内集成丰富外设，而且具有非常低的功率消耗。使该系列微控制器特别适用于工业控制、医疗系统、访问控制和POS机等场合。,ARM7TDMI-S,支持EmbededICE观察硬件；,ARM7TDMI 的可综合（synthesizable）版本（软核），对应用工程师来说编程模型与ARM7TDMI 一致；,LPC2000系列微处理器,1MB,512KB,64 K

5、B,32 KB,256KB,128KB,64KB,32KB,16 KB,8 KB,片内SRAM,0KB,4 KB,2 KB,16KB,8KB,LPC2136 LPC2146,LPC2103 LPC2131 LPC2141,LPC2101,LPC2102,LPC2105,LPC2106,LPC2888,片内Flash,LPC2101,LPC2102,LPC2103 LPC2131 LPC2141,LPC2210 LPC2290,LPC2124 LPC2194 LPC2129,LPC2212,LPC2136 LPC2146,LPC2220 LPC2880,LPC2138 LPC2148,LPC21

6、06,LPC2888,LPC2294 LPC2292 LPC2214,LPC2378 LPC2368 LPC2366,LPC2387,LPC2478 LPC2468 LPC2458,LPC2470 LPC2460,LPC2134 LPC2144 LPC2114 LPC2119 LPC2104,LPC2132 LPC2142,更低功耗,LPC2103/2/1,LPC2103系列芯片四大亮点,LQFP48和PLCC44的小型封装，使得LPC2103系列ARM满足苛刻空间要求。特别适合于将小型化作为主要要求的应用。,更小尺寸,比其它系列ARM尺寸更小,LPC2103系列芯片新亮点,1、内置PLL倍频

7、功能，将内核频率升至70MHz。 2、嵌入高速Flash，拥有128位宽度存储器接口和独特的加速结构使32位代码能够在最大时钟速率下运行。,高达70MHz的内核速度,LPC2103系列芯片新亮点,更高速度,在完全掉电模式下，达到6uA的低功耗水平，使得LPC2103非常适合应用在低功耗设备上。例如，手持设备、野外监控设备等。,内核功耗最低至6A,LPC2103系列芯片新亮点,更低功耗,与高级51系列单片机相比，LPC2103系列具有极高的性/价比优势。尤其是LPC2101与单片机价格相差无几。,单片机的价格32位ARM的性能,LPC2103系列芯片新亮点,更低价格,EasyARM2103开发平

8、台,EasyARM2103开发板是广州周立功公司面向在校师生而研发的一款嵌入式开发套件，具有极高的性价比，配套提供详细的教材和大量完整的设计方案，适用于学习、竞赛和毕业设计多层次开发。,1、功能部件讲解 2、应用方案示例 3、开发套件特点,通用I/O,高速GPIO,ARM7TDMI-S CPU,AHB To VPB 桥,VIC,I2C接口0、1,SPI串行接口,SSP接口,UART0、1,实时时钟,系统控制,外部中断,TIMER0、1,ADC,TIMER2、3,看门狗定时器,SRAM,Flash,AHB总线,ARM7 局部总线,系统功能,高速GPIO,EasyARM2103资源,LPC2103

9、微控制器主要包括以下四部分： 1、支持仿真ARM7TDMI-S CPU 2、与片内存储控制器接口的ARM7局部总线 3、与中断控制器接口的AMBA高性能总线(AHB) 4、连接片内外设的VLSI外设总线(VPB),EasyARM2103有两组寄存器控制GPIO：,通用GPIO,高速GPIO,标准寄存器,增强型寄存器,GPIO-通用输入输出口,高速GPIO,ARM7TDMI-S CPU,AHB To VPB 桥,VIC,I2C接口0、1,通用GPIO,SRAM,Flash,AHB总线,ARM7 局部总线,系统功能,高速GPIO,GPIO速度对比,测试条件： 外部晶振输入频率Fosc = 11.0

10、592MHz 外设频率Fpclk = Fcclk = 4Fosc 存储器加速模块MAM完全使能 使高速GPIO和通用GPIO循环输出脉冲,高速GPIO是通用GPIO的3.5倍,EasyARM2103的I/O引脚,硬件结构分析,串口UART0 转换时间大于或等于2.44s； 1个或多个输入的Burst转换模式； 多种信号触发转换(定时触发、管脚触发)。,A/D转换器,A/D转换器应用,A/D转换器应用示例,EasyARM2103的A/D,硬件结构分析,LPC2000系列微控制器几乎所有的外设部件都可以产生中断。LPC2103芯片外部中断含有3个独立的中断输入。 外部中断分为边沿中断和电平中断两种

11、了类型，输入引脚为P0.14-P0.16 。,外部中断,边沿触发中断：中断请求及清除时序,电平触发中断：中断请求及清除时序,外部中断时序分析,EasyARM2103的外部中断,硬件结构分析,定时器/计数器,捕获比较计数器常用于记录脉冲个数，可用于制作数字频率计， 在工业控制和自动化系统中，常用于记录涡轮传感器的脉冲数，从而计算出流量。LPC2103定时器具有多路32位的捕获通道。当输入信号跳变时可取得定时器的瞬时值，也可选择捕获事件产生中断。,定时器/计数器,功能特性,EasyARM2103的定时器,硬件结构分析,概述 I2C总线是Philips推出的串行传输总线，它以2根连线实现了完善的半双

12、工同步数据传送，可以极方便地构成多机系统和外围器件扩展系统。,I2C接口,SCL,SDA,CPU A,CPU B,LCD驱动器,E2PROM,ADC,EasyARM2103的I2C接口,硬件结构分析,SPI(Serial Peripheral Interface)总线系统是一种同步串行外设接口，允许MCU与各种外围设备进行通信、数据交换。外围设备包括Flash、RAM、A/D转换器、网络控制器和MCU等。SPI系统可直接与各个厂家生产的多种标准外围器件直接接口，一般使用4条线。,SPI接口,初始化为主机，向SPI和SSP总线发送数据0 xF9 ：,SPI的波形,SSP的波形,SPI&SSP数据

13、波形,EasyARM2103的SPI接口,硬件结构分析,实时时钟RTC,实时时钟特性： 时钟源可选：外接32kHz振荡器或VPB时钟； 超低功耗设计，支持电池供电系统； 支持RTC中断唤醒CPU； 提供秒、分、小时、日、月、年和星期； 专用电源管脚可与电池或3.3V的电压相连。,电子设备,数码相框,PDA,测量仪器,将实时时钟数据发送到串口显示时间：,1、功能部件讲解 2、应用方案示例 3、开发套件特点,电脑鼠-运动控制,1、功能部件讲解 2、应用方案示例 3、开发套件特点,针对性强,在EasyARM2103开发板研发的过程中，采纳了多名重点高校资深教授的建议和意见，结合学生学习、竞赛等应用的特点进行设计改进，产品完全符合推广对象的应用需求。,配套资料齐全,配套提供详细的教材和大量完整的设计方案，与学生使用芯片自主从“0”阶段开发相比，结合配套教材的EasyARM2103开发板大大降低了学习、开发门槛，短期时间内即可熟练应用开发板进行相关电子项目的实践开发。,EasyARM2103开发板 配套