ARM嵌入式系统第四讲硬件课件

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1、单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,,,*,,,,,,,,,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,,,*,,,,,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,,,*,,,,,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,,,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,,*,嵌入式系统,,,教师：郭玉臣,Mail:yuchenguo@,第四讲,ARM,硬件结构（三）,嵌入式系统

2、 教师：郭玉臣第四讲 ARM硬件结构（三）,1.LPC2000,系列简介,2.,引脚描述,3.,存储器寻址,4.,系统控制模块,5.,存储器加速模块 （,MAM,）,6.,外部存储器控制器（,EMC,）,7.,引脚连接模块,8.,GPIO,LPC2000系列ARM硬件结构,9.,向量中断控制器,10.,外部中断输入,11.,定时器,0,和定时器,1,12. SPI,接口,13. I,2,C,接口,14. UART(0,、,1),15. A/D,转换器,16.,看门狗,17.,脉宽调制器,(PWM),18.,实时时钟,1.LPC2000系列简介LPC2000系列ARM硬件结构9,4.

3、10 外部中断输入,概述,LPC2000,系列,ARM,具有,4,路外部中断，可以设置为,2,种类型：,边沿触发：,上升沿触发,下降沿触发,电平触发：,高电平触发,低电平触发,4.10 外部中断输入概述LPC2000系列ARM具有4路,,中断信号,下降沿触发,4.10 外部中断输入,边沿触发中断,下降沿触发类型中断的请求和清除时序。,T1,T2,T1,时刻，中断信号有下降沿产生，中断控制器向,CPU,发出中断请求。,1,T2,时刻，,CPU,执行完成中断控制器的中断服务程序，清除中断，中断信号回复到高电平。,2,中断信号下降沿触发4.10 外部中断输入边沿触发中断下降沿,,中断信号,低

4、电平触发,4.10 外部中断输入,电平触发中断,低电平触发类型中断的请求和清除时序。,T1,T3,T1,时刻，中断信号开始由高电平转为低电平。,1,T2,时刻，中断控制器确认中断信号是低电平后，将向,CUP,发出中断请求。,2,T2,T3,时刻，,CPU,执行完成中断控制器的中断服务程序，清除中断，中断信号回复到高电平。,3,中断信号低电平触发4.10 外部中断输入电平触发中断低电平,中断源,1,(WDT),...,中断源,14,(EINT0),中断源,15,(EINT1),...,中断源,17,(EINT3),ARM,处理器核,向,量,中,断,控,制,器,IRQ,FIQ,4.10,外部中

5、断输入,外部中断源,LPC2000,系列微控制器几乎所有的外设部件都可以产生中断。其中外部中断含有,4,个独立的中断输入。,中断源1...中断源14中断源15...中断源17ARM向I,系统控制模块功能汇总,名称,描述,访问,复位值*,地址,EXTINT,外部中断标志寄存器,R/W,0,0xE01FC140,EXTWAKE,外部中断唤醒寄存器,R/W,0,0xE01FC144,EXTMODE,外部中断方式寄存器,R/W,0,0xE01FC148,EXTPOLAR,外部中断极性寄存器,R/W,0,0xE01FC14C,*,：,复位值仅指已使用位中保存的数据，不包括保留位的内容。,寄存器汇总,系统

6、控制模块功能汇总名称描述访问复位值*地址EXTINT外部,,管脚,连接控制,外部中断,极性控制,外部中断,方式控制,掉电,唤醒控制,中断标志,,,,,,,,,,,,,,PINSELx,EXTPOLAR,EXTMODE,EXTINT,EXTWAKE,CPU,其它部件,1,2,3,4,4.10,外部中断输入,寄存器汇总,,可以通过设置,PINSELx,寄存器选择对应引脚为外部中断输入引脚。,1,,可以通过设置,EXTPOLAR,和,EXTMODE,确定外部中断的触发信号。,2,,可以控制把,CPU,从掉电模式唤醒。,3,,有效中断信号设置中断标志。,4,管脚外部中断外部中断掉电中断标志PINSEL

7、xEXTPOLA,外部中断,极性控制,外部中断,方式控制,掉电,唤醒控制,中断标志,EXTPOLAR,EXTMODE,EXTINT,EXTWAKE,,管脚,连接控制,,,,,,,,,,,,,,PINSELx,CPU,其它部件,寄存器汇总,中断相关寄存器,EXTINT,——,EINT0,7 : 4,0,EINT1,1,EINT2,2,EINT3,3,,若引脚上出现了符合要求的信号，,EXTINT,寄存器中对应的中断标志将被置位。向该寄存器的,EINT0,～,EINT3,位写入,1,，可将其清零。,外部中断标志寄存器,(EXTINT),：,注意,：在电平触发方式下，清除中断标志只有在引脚处于无效状

8、态时才可实现。比如设置为低电平中断，则只有在中断引脚恢复为高电平后才能清除中断标志。,,设置该寄存器允许相应的外部中断将处理器从掉电模式唤醒。实现掉电唤醒不需要在向量中断控制器（,VIC,）中使能相应的中断。该寄存器的低四位（,EXTWAKE[3:0],）分别对应外部中断,3,～,0,。,外部中断唤醒寄存器,(EXTWAKE),：,控制寄存器,EXTWAKE,——,EXTWAKE0,7 : 4,0,EXTWAKE1,1,EXTWAKE2,2,EXTWAKE3,3,外部中断方式控制寄存器,(EXTMODE),：,,该寄存器控制着外部中断输入信号的有效触发方式，低四位分别对应外部中断,3,～,0,

9、。对应位为,0,时，电平触发外部中断；对应位为,1,时，边沿触发外部中断。,控制寄存器,EXTMODE,——,EXTMODE0,7 : 4,0,EXTMODE1,1,EXTMODE2,2,EXTMODE3,3,外部中断极性控制寄存器,(EXTPOLAR),：,,电平触发方式下：对应位为,0,时，低电平触发外部中断；对应位为,1,时，高电平触发外部中断。边沿触发方式下：对应位为,0,时，下降沿触发外部中断；对应位为,1,时，上升沿触发中断。,控制寄存器,EXTPOLAR,——,EXTPOLAR0,7 : 4,0,EXTPOLAR1,1,EXTPOLAR2,2,EXTPOLAR3,3,,,,,设置

10、说明,相应位设置值,信号波形,极性控制寄存器,（,EXTPOLAR,）,方式控制寄存器,（,EXTMODE,）,低电平触发,0,（低）,0,（电平）,,高电平触发,1,（高）,0,（电平）,,下降沿触发,0,（下降）,1,（边沿）,,上升沿触发,1,（上升）,1,（边沿）,,中断信号波形与设置方式,外部中断外部中断掉电中断标志EXTPOLAREXTMODEE,4.10 外部中断输入,外部中断引脚设置,LPC2000,系列芯片中，外部中断输入功能的引脚绝大多数同时还作为通信上的一个功能引脚，这样处理器可以通过外部中断唤醒，之后引脚设为通讯端口。,外部中断名称,引脚名,该引脚其它功能,外部中断,

11、0,（,EINT0,）,P0.1,RXD0,P0.16,,外部中断,1,（,EINT1,）,P0.3,SDA0,P0.14,DCD,外部中断,2,（,EINT2,）,P0.7,SSEL0,P0.15,RI,外部中断,3,（,EINT3,）,P0.9,RXD1,P0.20,SSEL1,P0.30,,LPC2000,系列芯片允许多个引脚同时作为一个外部中断的输入引脚。根据其方式位和极性位的不同，外部中断逻辑处理如下：,,,低电平触发方式：作为,EINT,功能的全部引脚的状态,相与,后作为输入信号；,高电平触发方式：作为,EINT,功能的全部引脚的状态,相或,后作为输入信号；,边沿触发方式：只使用,

12、GPIO,端口号最低的那个引脚，并且与极性设置无关。,,在实际应用中的,注意点,：,如果要产生外部中断，除了引脚连接模块的设置，还需设置,VIC,模块，否则外部中断只能反映在,EXTINT,寄存器中；,要使器件进入掉电模式并通过外部中断唤醒，软件应该正确设置引脚的外部中断功能，再进入掉电模式 。,4.10 外部中断输入外部中断引脚设置 LP,4.10,外部中断输入,外部中断与,VIC,的关系,,,通道,14,EINT0,向量,IRQ,通道,0,向量,IRQ,通道,15,非向量,IRQ,通道,VICIntSelect[14],VICIntEnable[14],IRQ,FIQ,VI

13、CVectAddr0,VICVectCntl0,VICVectAddr15,VICVectCntl15,VICDefVectAddr,IRQ,通道,分配,注意：,这里仅以,EINT0,为例来进行讲解，,EINT1~EINT3,与之类似，此处不再重复。,,外部中断,0,位于,VIC,通道,14,，中断使能寄存器,VICIntEnable[14],用来控制通道,14,的使能：,当,VICIntEnable[14] = 0,时，通道,14,中断禁止,,,4.10 外部中断输入外部中断与VIC的关系通道14EIN,4.10,外部中断输入,外部中断与,VIC,的关系,,,通道,14,EINT0,向量,

14、IRQ,通道,0,向量,IRQ,通道,15,非向量,IRQ,通道,VICIntSelect[14],VICIntEnable[14],IRQ,FIQ,VICVectAddr0,VICVectCntl0,VICVectAddr15,VICVectCntl15,VICDefVectAddr,IRQ,通道,分配,注意：,这里仅以,EINT0,为例来进行讲解，,EINT1~EINT3,与之类似，此处不再重复。,,外部中断,0,位于,VIC,通道,14,，中断使能寄存器,VICIntEnable[14],用来控制通道,14,的使能：,当,VICIntEnable[14] = 0,时，通道,14,中断禁止

15、,当,VICIntEnable[14] = 1,时，通道,14,中断使能,,4.10 外部中断输入外部中断与VIC的关系通道14EIN,,,通道,14,EINT0,向量,IRQ,通道,0,向量,IRQ,通道,15,非向量,IRQ,通道,VICIntSelect[14],VICIntEnable[14],IRQ,FIQ,VICVectAddr0,VICVectCntl0,VICVectAddr15,VICVectCntl15,VICDefVectAddr,IRQ,通道,分配,4.10,外部中断输入,外部中断与,VIC,的关系,注意：,这里仅以,EINT0,为例来进行讲解，,EINT1~EINT

16、3,与之类似，此处不再重复。,,外部中断,0,位于,VIC,通道,14,，中断选择寄存器,VICIntSelect[14],用来选择通道,14,的中断类型：,当,VICIntSelect[14,] = 0,时，通道,14,分配为,IRQ,中断,,,通道14EINT0向量IRQ通道0向量IRQ通道15非向量I,4.10,外部中断输入,外部中断与,VIC,的关系,,,通道,14,EINT0,向量,IRQ,通道,0,向量,IRQ,通道,15,非向量,IRQ,通道,VICIntSelect[14],VICIntEnable[14],IRQ,FIQ,VICVectAddr0,VICVectCntl0,V

17、ICVectAddr15,VICVectCntl15,VICDefVectAddr,IRQ,通道,分配,注意：,这里仅以,EINT0,为例来进行讲解，,EINT1~EINT3,与之类似，此处不再重复。,,外部中断,0,位于,VIC,通道,14,，中断选择寄存器,VICIntSelect[14],用来选择通道,14,的中断类型：,当,VICIntSelect[14,] = 0,时，通道,14,分配为,IRQ,中断,当,VICIntSelect[14,] = 1,时，通道,14,分配为,FIQ,中断,,4.10 外部中断输入外部中断与VIC的关系通道14EIN,4.10,外部中断输入,外部中断的

18、设置,LPC2000,系列,ARM,的电平中断可以设置为,电平中断,和,边沿中断。,当,EXTMODE[0] = 0,时，外部中断,0,设置为电平触发。,当,EXTMODE[0] = 1,时，外部中断,0,设置为边沿触发。,注意：,这里仅以,EINT0,为例来进行讲解，,EINT1~EINT3,与之类似，此处不再重复。,,低电平,,高电平,,,,,EINT0,0,,EXTMODE[0] = 0,EXTPOLAR[0],高电平中断,低电平中断,上升沿中断,下降沿中断,边沿,中断,VIC,外,部,中,断,0,0,1,1,0,1,电平,中断,,4.10 外部中断输入外部中断的设置 L

19、PC,4.10,外部中断输入,外部中断的设置,LPC2000,系列,ARM,的电平中断可以设置为,电平中断,和,边沿中断。,当,EXTMODE[0] = 0,时，外部中断,0,设置为电平触发。,当,EXTMODE[0] = 1,时，外部中断,0,设置为边沿触发。,注意：,这里仅以,EINT0,为例来进行讲解，,EINT1~EINT3,与之类似，此处不再重复。,,,,,EINT0,0,,EXTMODE[0] = 1,EXTPOLAR[0],高电平中断,低电平中断,上升沿中断,下降沿中断,电平,中断,VIC,外,部,中,断,0,0,1,1,0,1,,下降沿,,上升沿,,边沿,中断,4.10 外部

20、中断输入外部中断的设置 LPC,4.10,外部中断输入,电平中断设置,,低电平,注意：,这里仅以,EINT0,为例来进行讲解，,EINT1~EINT3,与之类似，此处不再重复。,LPC2000,系列,ARM,的电平中断可以设置为,高电平,触发和,低电平,触发。,当,EXTPOLAR[0],= 0,时，外部中断,0,设置为低电平触发。,当,EXTPOLAR[0],= 1,时，外部中断,0,设置为高电平触发。,,,,,EINT0,0,EXTMODE[0] = 0,EXTPOLAR[0] = 0,高电平中断,低电平中断,上升沿中断,下降沿中断,电平,中断,边沿,中断,VIC,外,部,中

21、,断,0,0,1,1,0,1,,4.10 外部中断输入电平中断设置低电平注意：这里仅以EI,4.10,外部中断输入,电平中断设置,,,,,EINT0,0,EXTMODE[0] = 0,EXTPOLAR[0] = 1,高电平中断,低电平中断,上升沿中断,下降沿中断,电平,中断,边沿,中断,VIC,外,部,中,断,0,0,1,1,0,1,注意：,这里仅以,EINT0,为例来进行讲解，,EINT1~EINT3,与之类似，此处不再重复。,LPC2000,系列,ARM,的电平中断可以设置为,高电平,触发和,低电平,触发。,当,EXTPOLAR[0],= 0,时，外部中断,0,设置为低电平触发。,当,E

22、XTPOLAR[0] = 1,时，外部中断,0,设置为高电平触发。,,,高电平,4.10 外部中断输入电平中断设置EINT00EXTMOD,4.10,外部中断输入,边沿中断设置,,,,,EINT0,0,EXTMODE[0] = 1,EXTPOLAR[0] = 0,高电平中断,低电平中断,上升沿中断,下降沿中断,电平,中断,边沿,中断,VIC,外,部,中,断,0,0,1,1,0,1,注意：,这里仅以,EINT0,为例来进行讲解，,EINT1~EINT3,与之类似，此处不再重复。,LPC2000,系列,ARM,的边沿中断可以设置为,上升沿,触发和,下降沿,触发。,当,EXTPOLAR[0],=

23、0,时，外部中断,0,设置为下降沿触发。,当,EXTPOLAR[0],= 1,时，外部中断,0,设置为上升沿触发。,,,下降沿,4.10 外部中断输入边沿中断设置EINT00EXTMOD,4.10,外部中断输入,边沿中断设置,,,,,EINT0,0,EXTMODE[0] = 0,EXTPOLAR[0] = 1,高电平中断,低电平中断,上升沿中断,下降沿中断,电平,中断,边沿,中断,VIC,外,部,中,断,0,0,1,1,0,1,注意：,这里仅以,EINT0,为例来进行讲解，,EINT1~EINT3,与之类似，此处不再重复。,LPC2000,系列,ARM,的边沿中断可以设置为,上升沿,触发和,

24、下降沿,触发。,当,EXTPOLAR[0],= 0,时，外部中断,0,设置为下降沿触发。,当,EXTPOLAR[0] = 1,时，外部中断,0,设置为上升沿触发。,,,上升沿,4.10 外部中断输入边沿中断设置EINT00EXTMOD,4.10,外部中断输入,外部中断的设置,——,中断标志,,EXTINT[0],EXTINT[1],EXTINT[2],EXTINT[3],触发外部中断,0,触发外部中断,1,触发外部中断,2,触发外部中断,3,外部中断标志寄存器,EXTINT,注意：,外部中断标志写“,1”,清零。,4.10 外部中断输入外部中断的设置——中断标志EXTIN,4.10,外部中

25、断输入,外部中断应用示例,,初始化,EINT0,为电平中断：,,初始化,EINT0,为下降沿中断：,,清除所有外部中断标志：,PINSEL1 = (PINSEL1,EXTMODE = EXTMODE ,EXTINT = 0x0F;,PINSEL1 = (PINSEL1,EXTMODE = EXTMODE | 0x01;,EXTPOLAR = EXTPOLAR ,4.10 外部中断输入外部中断应用示例 初始化,1.LPC2000,系列简介,2.,引脚描述,3.,存储器寻址,4.,系统控制模块,5.,存储器加速模块 （,MAM,）,6.,外部存储器控制器（,EMC,）,7.,引

26、脚连接模块,8.,GPIO,LPC2000系列ARM硬件结构,9.,向量中断控制器,10.,外部中断输入,11.,定时器,0,和定时器,1,12. SPI,接口,13. I,2,C,接口,14. UART(0,、,1),15. A/D,转换器,16.,看门狗,17.,脉宽调制器,(PWM),18.,实时时钟,1.LPC2000系列简介LPC2000系列ARM硬件结构9,4.11 定时器0、1,特性,32,位可编程预分频器；,,4,路捕获通道；,,4,个匹配寄存器；,,4,个匹配输出通道。,4.11 定时器0、1特性 32位可编程预分频器；,预分频器（,PR,、,PC,）,定时器、计数器（

27、,TC,）,PCLK,使能,0x0000 0000,定时器控制寄存器,（,TCR,）,复位,,,,捕获寄存器,0,（,CR0,）,捕获寄存器,1,（,CR1,）,捕获寄存器,2,（,CR2,）,捕获寄存器,3,（,CR3,）,捕获控制寄存器（,CCR,）,捕获功能,,,,匹配功能,匹配控制寄存器（,MCR,）,MAT[3:0],CAP[3:0],,中断标志寄存器（,IR,）,,,,比,较,器,,,定时器计数值,匹配寄存器,0,（,MR0,）,匹配寄存器,1,（,MR1,）,匹配寄存器,2,（,MR2,）,匹配寄存器,3,（,MR3,）,外部匹配寄存器（,EMR,）,,,,定时器结构图,预分频器

28、（PR、PC）定时器、计数器（TC）PCLK使能0x,4.11 定时器0、1,功能简介,,预分频器,,捕获功能,,匹配功能,4.11 定时器0、1功能简介 预分频器 捕获功能 匹配功,4.11,,定时器,0,、,1,分频器结构描述,4.11 定时器0、1分频器结构描述,名称,描述,访问,复位值,PR,预分频控制寄存器,。用于设定预分频值，为,32,位寄存器。,读写,0,PC,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,1,。,读写,0,TC,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。

29、,读写,0,分频器寄存器描述,名称描述访问复位值PR预分频控制寄存器。用于设定预分频值，为,,,,匹配功能,匹配控制寄存器（,MCR,）,MAT[3:0],比,较,器,,,定时器计数值,匹配寄存器,0,（,MR0,）,匹配寄存器,1,（,MR1,）,匹配寄存器,2,（,MR2,）,匹配寄存器,3,（,MR3,）,外部匹配寄存器（,EMR,）,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,0,MR0,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,0,MR1,匹配寄存器,1,，通过,MCR,寄存器可以设置匹配发生时的动作

30、,读写,0,MR2,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,0,MR3,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,0,EMR,外部匹配寄存器,，,EMR,控制外部匹配管脚,MATx.0,～,MATx.3,读写,0,匹配功能,匹配功能匹配控制寄存器（MCR）MAT[3:0]比定时器计数,匹配功能寄存器描述－,匹配控制寄存器,,匹配控制寄存器用于控制在发生匹配时定时器所执行的操作。,位,功能,描述,复位值,0,中断,(MR0),为,1,时，,MR0,与,TC,值的匹配将产生中断。为,0,时禁止。,0,1,复位,(MR0),为,1,时，,MR

31、0,与,TC,值的匹配将使,TC,复位。为,0,时禁止。,0,2,停止,(MR0),为,1,时，,MR0,与,TC,值的匹配将清零,TCR,的,bit0,位，使,TC,和,PC,停止。为,0,时该特性被禁止。,0,5 : 3,MR1,与匹配,0(MR0),对应位功能相同（略）,0,8 : 6,MR2,0,11 : 9,MR3,0,,,,匹配功能,匹配控制寄存器（,MCR,）,MAT[3:0],比,较,器,,,定时器计数值,匹配寄存器,0,（,MR0,）,匹配寄存器,1,（,MR1,）,匹配寄存器,2,（,MR2,）,匹配寄存器,3,（,MR3,）,外部匹配寄存器（,EMR,）,,匹配功能寄存器

32、描述－匹配控制寄存器 匹配控制寄,,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。,位,31 : 0,复位值,功能,匹配值,0,,,,匹配功能,匹配控制寄存器（,MCR,）,MAT[3:0],比,较,器,,,定时器计数值,匹配寄存器,0,（,MR0,）,匹配寄存器,1,（,MR1,）,匹配寄存器,2,（,MR2,）,匹配寄存器,3,（,MR3,）,外部匹配寄存器（,EMR,）,,匹配功能寄存器描述－,匹配寄存器,匹配寄存器(MR0～MR3)值与定时器计数值,,外部匹配寄存器提供外部匹配管脚,MATn.0,～,MA

33、Tn.3(n,为,0,或,1),的控制和状态。,,,,匹配功能,匹配控制寄存器（,MCR,）,MAT[3:0],比,较,器,,,定时器计数值,匹配寄存器,0,（,MR0,）,匹配寄存器,1,（,MR1,）,匹配寄存器,2,（,MR2,）,匹配寄存器,3,（,MR3,）,外部匹配寄存器（,EMR,）,,匹配功能寄存器描述－,外部匹配寄存器,外部匹配寄存器提供外部匹配管脚MATn.0～,管脚名称,管脚方向,管脚描述,MAT0.3,～,MAT0.0,MAT1.3,～,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

34、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。,定时器匹配输出引脚描述,,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,,,=,管脚名称管脚方向管脚描述MAT0.3～MAT0.0输出外部匹,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。,0,1,外部匹配,1,0,2,外部匹配,2,0,3,外

35、部匹配,3,0,5 : 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。,0,7 : 6,外部匹配控制,1,0,9 : 8,外部匹配控制,2,0,11 : 10,外部匹配控制,3,0,匹配功能寄存器描述－,外部匹配寄存器,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,,,,捕获寄存器,0,（,CR0,）,捕获寄存器,1,（,CR1,）,捕获寄存器,2,（,CR2,）,捕获寄存器,3,（,CR3,）,捕获控制寄存器（,CCR,）,捕获

36、功能,CAP[3:0],,定时器计数值,名称,描述,访问,复位值,CCR,捕获控制寄存器，用于设置捕获信号的触发特征，以及捕获发生时是否产生中断。,读写,0,CR0,捕获寄存器,0,，在捕获,0,引脚上产生捕获时间时，,CR0,装载,TC,的值。,只读,0,CR1,功能同上。,只读,0,CR2,功能同上。,只读,0,CR3,功能同上。,只读,0,捕获功能,捕获寄存器0（CR0）捕获控制寄存器（CCR）捕获功能CAP,,,,捕获寄存器,0,（,CR0,）,捕获寄存器,1,（,CR1,）,捕获寄存器,2,（,CR2,）,捕获寄存器,3,（,CR3,）,捕获控制寄存器（,CCR,）,捕获功能,CAP

37、[3:0],,定时器计数值,捕获功能寄存器描述－,捕获控制寄存器,,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。同时还可以设置捕获信号的特征。,,捕获寄存器0（CR0）捕获控制寄存器（CCR）捕获功能CAP,,信号过滤,捕获控制寄存器,,,,,,,,,,,,,,,,Tx,定时器,捕获寄存器,管脚名称,管脚方向,管脚描述,CAP0.3,～,CAP0.0,CPA1.3,～,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。,定时器捕获引脚描述,如果输入信号满足设定的要求，将触发捕获动作,信号过滤捕获控制寄存器T

38、x定时器捕获寄存器管脚名称管脚方向管,位,功能,描述,复位值,0,CAPn.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。,0,1,CAPn.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。,0,2,CAPn.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。,0,5 : 3,CAPn.1,与,CAPn.0,对应位功能相同（略）,0,8 : 6,CAPn.2,与,CAPn.0,对应位功

39、能相同（略）,0,11 : 9,CAPn.3,与,CAPn.0,对应位功能相同（略）,0,捕获功能寄存器描述－,捕获控制寄存器,位功能描述复位值0CAPn.0为1时，CAPn.0引脚上0到,,当发生捕获事件时，可将定时器计数值装入该寄存器。,位,31 : 0,复位值,功能,捕获值,0,捕获功能寄存器描述－,捕获寄存器,,,,捕获寄存器,0,（,CR0,）,捕获寄存器,1,（,CR1,）,捕获寄存器,2,（,CR2,）,捕获寄存器,3,（,CR3,）,捕获控制寄存器（,CCR,）,捕获功能,CAP[3:0],,定时器计数值,,当发生捕获事件时，可将定时器计数值装入该寄存,捕获功能注意事项,,当选

40、择多个管脚作捕获功能时，只有序号最低的那一个管脚是有效的。例，如果,P0.2,与,P0.22,均设置为,CAP0.0,，那么只有,P0.2,是有效的，,P0.22,的捕获功能无效。,捕获功能注意事项 当选择多个管脚作捕获功能时，,,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。,0,1,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

41、。,0,预分频器（,PR,、,PC,）,定时器、计数器（,TC,）,PCLK,使能,0x0000 0000,定时器控制寄存器,（,TCR,）,复位,,,,,控制寄存器－,TCR,定时器控制寄存器TCR用于控制定时器计数器的,中断标志寄存器（,IR,）,,,捕获功能,匹配功能,,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,0,MR0,中断,匹配,0,中断,4,CR0,中断,捕获,0,中断,1,MR1,中断,匹配,1,中断,5,CR1,中断,捕获

42、,1,中断,2,MR2,中断,匹配,2,中断,6,CR2,中断,捕获,2,中断,3,MR3,中断,匹配,3,中断,7,CR3,中断,捕获,3,中断,中断标志寄存器－,IR,中断标志寄存器（IR）捕获功能匹配功能 中断寄,定时器中断,——,定时器与,VIC,的关系,4.11,定时器,0/1,,,通道,4,定时器,0,向量,IRQ,通道,0,向量,IRQ,通道,15,非向量,IRQ,通道,VICIntSelect[4],VICIntEnable[4],IRQ,FIQ,,,通道,5,定时器,1,VICIntSelect[5],VICIntEnable[5],IRQ,FIQ,VICVec

43、tAddr0,VICVectCntl0,VICVectAddr15,VICVectCntl15,VICDefVectAddr,IRQ,通道,分配,TIMER0,、,TIMER1,分别位于,VIC,的通道,4,和通道,5,。中断使能寄存器,VICIntEnable,的,Bit4,和,Bit5,分别用来控制通道,4,和通道,5,的使能。,定时器中断——定时器与VIC的关系4.11 定时器0/1通,定时器中断,TIMER0,与,VIC,的关系,当,VICIntEnable[4] = 0,时，通道,4,中断禁止；,,,通道,4,TIMER0,向量,IRQ,通道,0,向量,IRQ,通道,15,非向量,

44、IRQ,通道,VICIntSelect[4],VICIntEnable[4] = 0,IRQ,FIQ,,,通道,5,TIMER1,VICIntSelect[5],VICIntEnable[5] = 0,IRQ,FIQ,VICVectAddr0,VICVectCntl0,VICVectAddr15,VICVectCntl15,VICDefVectAddr,IRQ,通道,分配,,,定时器中断TIMER0与VIC的关系当VICIntEnabl,定时器中断,TIMER0,与,VIC,的关系,当,VICIntEnable[4] = 0,时，通道,4,中断禁止；,,,通道,0,TIMER0,向量,IRQ,

45、通道,0,向量,IRQ,通道,15,非向量,IRQ,通道,VICIntSelect[4],VICIntEnable[4] = 1,IRQ,FIQ,,,通道,1,TIMER1,VICIntSelect[5],VICIntEnable[5] = 0,IRQ,FIQ,VICVectAddr0,VICVectCntl0,VICVectAddr15,VICVectCntl15,VICDefVectAddr,IRQ,通道,分配,当,VICIntEnable[4] = 1,时，通道,4,中断使能。,,,定时器中断TIMER0与VIC的关系当VICIntEnabl,定时器中断,TIMER1,与,VIC,的关系

46、,当,VICIntEnable[5] = 0,时，通道,5,中断禁止；,,,通道,4,TIMER0,向量,IRQ,通道,0,向量,IRQ,通道,15,非向量,IRQ,通道,VICIntSelect[44],VICIntEnable[4] = 0,IRQ,FIQ,,,通道,5,TIMER1,VICIntSelect[5],VICIntEnable[5] = 0,IRQ,FIQ,VICVectAddr0,VICVectCntl0,VICVectAddr15,VICVectCntl15,VICDefVectAddr,IRQ,通道,分配,,,定时器中断TIMER1与VIC的关系当VICIntEnabl

47、,定时器中断,TIMER1,与,VIC,的关系,当,VICIntEnable[5] = 0,时，通道,5,中断禁止；,,,通道,4,TIMER0,向量,IRQ,通道,0,向量,IRQ,通道,15,非向量,IRQ,通道,VICIntSelect[4],VICIntEnable[4] = 0,IRQ,FIQ,,,通道,5,TIMER1,VICIntSelect[5],VICIntEnable[5] = 1,IRQ,FIQ,VICVectAddr0,VICVectCntl0,VICVectAddr15,VICVectCntl15,VICDefVectAddr,IRQ,通道,分配,当,VICIntEn

48、able[5] = 1,时，通道,5,中断使能。,,,定时器中断TIMER1与VIC的关系当VICIntEnabl,定时器中断,匹配中断,LPC2000,系列,ARM,定时器计数溢出时不会产生中断，但是匹配时可以产生中断。每个定时器都具有,4,个匹配寄存器（,MR0~MR3,），可以用来存放匹配值。,当计数值,=,匹配值时，产生匹配中断。,定时器中断匹配中断 LPC2000系列ARM,定时器中断,匹配中断,匹配控制寄存器控制着匹配中断的使能，以定时器,0,匹配通道,0,为例：,,,T0MCR[0] = 0,定时器,0,计数值,TC =,定时器,0,匹配值,MR0,,T0MCR[

49、3],定时器,0,计数值,TC =,定时器,0,匹配值,MR1,T0IR[0],T0IR[1],匹配中断标志,当,T0TC = T0MR0,时，若,T0MCR[0] = 0,，则匹配中断禁止；,,,定时器中断匹配中断匹配控制寄存器控制着匹配中断的使能，以定时,定时器中断,匹配中断,匹配控制寄存器控制着匹配中断的使能，以定时器,0,匹配通道,0,为例：,当,T0TC = T0MR0,时，若,T0MCR[0] = 0,，则匹配中断禁止；,当,T0TC = T0MR0,时，若,T0MCR[0] = 1,，则匹配中断使能。,,,,T0MCR[0] = 1,定时器,0,计数值,TC =,定时器,0,匹配

50、值,MR0,,T0MCR[3],定时器,0,计数值,TC =,定时器,0,匹配值,MR1,T0IR[0],T0IR[1],匹配中断标志,,定时器中断匹配中断匹配控制寄存器控制着匹配中断的使能，以定时,定时器中断,捕获中断,,当定时器的捕获引脚,CAP,上出现特定的捕获信号时，可以产生中断。以,CAP0.0,为例：,,,,,,,,,T0CCR[0],T0CCR[1],CAP0.0,,T0CCR[2],捕获中断,捕,获,,上升沿,下降沿,定时器中断捕获中断 当定时器的捕获引脚CAP上出现,定时器中断,捕获中断,,当定时器的捕获引脚,CAP,上出现特定的捕获信号时，可以产生中断。以,CAP

51、0.0,为例：,,,,,,,,,T0CCR[0],T0CCR[1],CAP0.0,,T0CCR[2],捕获中断,捕,获,,上升沿,下降沿,若,T0CCR[0] = 1,，捕获引脚,CAP0.0,上出现“上升沿”信号时，发生捕获事件 ；,,,定时器中断捕获中断 当定时器的捕获引脚CAP上出现,定时器中断,捕获中断,,当定时器的捕获引脚,CAP,上出现特定的捕获信号时，可以产生中断。以,CAP0.0,为例：,,,,,,,,,T0CCR[0],T0CCR[1],CAP0.0,,T0CCR[2],捕获中断,捕,获,,上升沿,下降沿,若,T0CCR[0] = 1,，捕获引脚,CAP0.0,上出

52、现“上升沿”信号时，发生捕获事件 ；,若,T0CCR[1] = 1,，捕获引脚,CAP0.0,上出现“下降沿”信号时，发生捕获事件 ；,,,定时器中断捕获中断 当定时器的捕获引脚CAP上出现,定时器中断,捕获中断,,捕获控制寄存器,CCR,控制捕获中断的使能。以,CAP0.0,为例，发生捕获事件时，,T0CCR[2],控制着捕获中断的使能：,,,,,,,,,T0CCR[0],T0CCR[1],CAP0.0,,T0CCR[2],捕获中断,捕,获,,上升沿,下降沿,当,T0CCR[2] = 0,时，捕获中断禁止；,,,定时器中断捕获中断 捕获控制寄存器CCR控制捕,定时器中

53、断,捕获中断,,捕获控制寄存器,CCR,控制捕获中断的使能。以,CAP0.0,为例，发生捕获事件时，,T0CCR[2],控制着捕获中断的使能：,,,,,,,,,T0CCR[0],T0CCR[1],CAP0.0,,T0CCR[2],捕获中断,捕,获,,上升沿,下降沿,当,T0CCR[2] = 0,时，捕获中断禁止；,当,T0CCR[2] = 1,时，捕获中断使能。,,,定时器中断捕获中断 捕获控制寄存器CCR控制捕,4.11 定时器0/1,使用定时器的注意要点,,定时计数器,(TC),本身不能产生中断，只有与匹配寄存器发生匹配后才能引起中断事件；,在定时器匹配发生后，可以不停止定

54、时器工作，而动态修改匹配寄存器的值；,定时器使用匹配功能的同时，还可以使用捕获功能，而不必分时使用；,,定时器计数时钟频率,= F,pclk,/ (PR+1),4.11 定时器0/1使用定时器的注意要点 定时计数器(,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

55、 定时器设置为匹配时复位计数器并,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,定时器操作示例操作流程计算定时器的设置匹配值及设置捕获方式设,定时器操作示例－,定时器,0,初始化,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,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,Void Time0Init(void),{,T0TC = 0;,T0PR = 0;,T0MCR

56、 = 0x03;,T0MR0 = Fpclk / 10;,T0TCR = 0x01;,},C,代码：,,定时器设置为,0,,设置预分频值,,设置匹配模式，复位并中断,,设置匹配值，,0.1S,,启动定时器,0,定时器操作示例－定时器0初始化操作流程计算定时器的设置匹配值,,,,LPC2000,,,,,定时器操作示例－,用定时器测量脉冲宽度,...,T0TC = 0;,T0PR = 0;,while((IO0PIN ,T0TCR = 0x01;,while((IO0PIN ,T0TCR = 0x00;,time = T0TC;,...,C,代码：,,定时器设置为,0,,设置预分频值,,等待引脚电

57、平变低,,启动定时器,0,,等待引脚电平变高,,关闭定时器,0,,读取定时器值，即为脉宽,,P0.0,t,V,time,,,LPC2000定时器操作示例－用定时器测量脉冲宽度...C代,定时器操作示例－,匹配输出,Void MATOut(void),{,PINSEL0 = 0x00000800;,T0TC = 0;,T0PR = 0;,T0MCR = 0x02;,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

58、,,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－匹配输出Void MATOut(void)C,定时器操作示例－,定时器捕获,Void TimeCAP(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

59、自动把定时器的当前值装载到,T0CR0,寄存器中。,定时器操作示例－定时器捕获Void TimeCAP(void,1.LPC2000,系列简介,2.,引脚描述,3.,存储器寻址,4.,系统控制模块,5.,存储器加速模块 （,MAM,）,6.,外部存储器控制器（,EMC,）,7.,引脚连接模块,8. GPIO,LPC2000系列ARM硬件结构,9.,向量中断控制器,10.,外部中断输入,11.,定时器,0,和定时器,1,12. SPI,接口,13. I,2,C,接口,14. UART(0,、,1),15. A/D,转换器,16.,看门狗,17.,脉宽调制器,(PWM),18.,实时时钟,1

60、.LPC2000系列简介LPC2000系列ARM硬件结构9,4.12 SPI,接口,SPI,接口的全称是,“Serial Peripheral Interface“(,串行外围接口,),,是,Motorola,首先在其,MC68HCXX,系列处理器上定义的。,SPI,接口主要应用在,EEPROM,FLASH,,实时时钟,,AD,转换器,,,还有,数字信号处理器,和数字信号解码器之间。,SPI,接口是在,CPU,和外围低速器件之间进行,同步串行数据传输,,,在主器件的移位脉冲下,,,数据按位传输,,,高位在前,,,低位在后,,,为全双工通信,,,数据传输速度,总体来说比,I,2,C,总线,要快

61、,,,速度可达几,Mbps,。,4.12 SPI接口SPI接口的全称是“Serial Pe,4.12 SPI,接口,引脚描述,SPI,总线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，该接口一般使用,4,条线：串行时钟线（,SCLK,）、主机输入,/,从机输出数据线,MISO,、主机输出,/,从机输入数据线,MOSI,和低电平有效的从机选择线,SS(,有的,SPI,接口芯片带有中断信号线,INT,、有的,SPI,接口芯片没有主机输出,/,从机输入数据线,MOSI),。,引脚名称,类型,描述,SCK,输入,/,输出,串行时钟,。用于同步,SPI,接口间数据传输的时钟信号。该时钟信号总是

62、由主机输出。,SSEL,输入,从机选择,。,SPI,从机选择信号是一个低有效信号。,MISO,输入,/,输出,主入从出,。,MISO,信号是一个单向的信号，它将数据由从机传输到主机。,MOSI,输入,/,输出,主出从入,。,MOSI,信号是一个单向的信号，它将数据从主机传输到从机。,4.12 SPI接口引脚描述引脚名称类型描述SCK输入/输,4.12 SPI,接口,硬件连接,,SPI,从机,1,MOSI,MISO,SSEL,SCK,,SPI,从机,2,MOSI,MISO,SSEL,SCK,,MOSI,MISO,IO2,SCK,SPI,主机,IO1,,SSEL,,作,SPI,主机时，,SSE

63、L,要接上拉电阻,4.12 SPI接口硬件连接SPI从机1MOSIMISOS,时钟极性控制位,—— CPOL,时钟相位控制位,—— CPHA,CPHA = 0,：,SPI,总线在时钟线的第,1,个跳变沿处采样数据；,CPHA = 1,：,SPI,总线在时钟线的第,2,个跳变沿处采样数据。,该位决定,SPI,总线上数据的采样位置 。,CPOL = 0,，当,SPI,总线空闲时，,SCK,时钟线为 低 电平；,CPOL = 1,，当,SPI,总线空闲时，,SCK,时钟线为 高 电平。,该位决定了,SPI,总线空闲时，,SCK,时钟线的电平状态。,4.12 SPI,接口,SPI,数据传输,时钟极

64、性控制位 —— CPOL时钟相位控制位 —— CPHA,,时钟相位为,1,,时钟前沿数据输出,时钟后沿数据采样,,时钟信号,极性,0,,极性,1,,从机选择,,时钟相位为,0,,时钟前沿数据采样,时钟后沿数据输出,SPI,传输时序,时钟前沿输出,时钟后沿采样,时钟前沿采样,时钟后沿输出,时钟相位为1时钟信号从机选择时钟相位为0SPI传输时序时钟前,主机模式,从机模式,,主机使用一个,IO,引脚选择从机；,,传输的起始由主机发送数据来启动；,,时钟,(SCK),信号由主机产生；,,通过,MOSI,发送数据；,,通过,MISO,引脚接收数据。,,数据传输在,SSEL,被主机拉低后开始；,,接收主机

65、输出的时钟信号；,,通过,MOSI,引脚接收数据；,,通过,MISO,引脚发送数据。,SPI,接口工作模式,主机模式从机模式 主机使用一个IO引脚选择从机； 数据传输在,,,,,,,SPI,时钟发生器,SPCCR,（主机）,,SCK,SPI,控制寄存器,SPCR,V,P,B,总,线,,,中断,中断标志寄存器,SPINT,,,,SPI,移位寄存器,SPI,数据寄存器,SPDR,SPI,发送、接收单元,MOSI,MISO,,,,,,SPI,时钟检测器,（从机）,SCK,SS,,SPI,状态寄存器,SPSR,SPI,接口内部框图,SPI时钟发生器SCKSPI控制寄存器V中断中断标志寄存器S,名称,描

66、述,访问,复位值,SPI0,名称,SPI1,名称,SPCR,SPI,控制寄存器,。该寄存器控制,SPI,的操作模式。,读写,0,S0SPCR,S1SPCR,SPSR,SPI,状态寄存器,。该寄存器显示,SPI,的状态。,只读,0,S0SPSR,S1SPSR,SPDR,SPI,数据寄存器,。该双向寄存器为,SPI,提供发送和接收的数据。发送数据通过写该寄存器提供。,SPI,接收的数据可以从该寄存器读出。,读写,0,S0SPDR,S1SPDR,SPCCR,SPI,时钟计数寄存器,。该寄存器控制主机,SCK,的频率。,读写,0,S0SPCCR,S0SPCCR,SPINT,SPI,中断标志寄存器,。该寄存器包含,SPI,接口的中断标志。,读写,0,S0SPINT,S0SPINT,4.12 SPI,接口,寄存器描述,名称描述访问复位值SPI0名称SPI1名称SPCRSPI控制,SPI,寄存器描述,——,SPI,控制寄存器,位,7,6,5,4,3,2 : 0,功能,SPIE,LSBF,MSTR,CPOL,CPHA,保留,SPCR,寄存器包含一些可编程位来控制,SPI,功