嵌入式系統(tǒng)復習--5.ppt

1、西安郵電學院 計算機系,1,2020/10/4,LPC2000系列ARM硬件結構,1.LPC2000系列簡介 2.引腳描述 3.存儲器尋址 7.引腳連接模塊 8.向量中斷控制器 10.GPIO 14.定時器0和定時器1,西安郵電學院 計算機系,2,2020/10/4,4.10 GPIO,引腳描述,LPC2114/2124微控制器具有兩個端口P0和P1，可以作為GPIO使用的引腳數(shù)為46個。 LPC2210/2212/2214微控制器還包含另外兩個端口P2和P3，這個兩個端口與外部存儲器總線復用，當它們全部作為GPIO使用時，GPIO引腳數(shù)多達112個。,GPIO與控制寄存器的關系,引腳,西安郵

2、電學院 計算機系,3,2020/10/4,GPIO相關寄存器描述,西安郵電學院 計算機系,4,2020/10/4,PINSELx,IOxDIR,IOxCLR,IOxPIN,IOxSET,in,out,1,0,GPIO相關寄存器描述IOxPIN,該寄存器反映了當前引腳的狀態(tài)。IOxPIN中的x對應于某一個端口，如P1口對應于IO1PIN。所以芯片存在多少個端口，就有多少個IOxPIN分別與之對應。 寫該寄存器會將值保存到輸出寄存器，具體使用稍后介紹。 注意：無論引腳被設置為輸入還是輸出模式，都不影響引腳狀態(tài)的讀出。,西安郵電學院 計算機系,5,2020/10/4,PINSELx,IOxDIR,I

3、OxCLR,IOxPIN,IOxSET,in,out,1,0,GPIO相關寄存器描述IOxDIR,當引腳設置為GPIO模式時，可使用該寄存器控制引腳的方向。向某位寫入1使對應引腳作為輸出功能，寫入0時作為輸入功能。 作為輸入功能時，引腳處于高阻態(tài)。,西安郵電學院 計算機系,6,2020/10/4,PINSELx,IOxDIR,IOxCLR,IOxPIN,IOxSET,in,out,1,0,GPIO相關寄存器描述IOxSET,當引腳設置為GPIO輸出模式時，可使用該寄存器從引腳輸出高電平。向某位寫入1使對應引腳輸出高電平。寫入0無效。 從該寄存器讀回的數(shù)據(jù)為GPIO輸出寄存器的值。該值不反映外部

4、環(huán)境對引腳的影響。,西安郵電學院 計算機系,7,2020/10/4,PINSELx,IOxDIR,IOxCLR,IOxPIN,IOxSET,in,out,1,0,GPIO相關寄存器描述IOxCLR,當引腳設置為GPIO輸出模式時，可使用該寄存器從引腳輸出低電平。向某位寫入1使對應引腳輸出低電平。寫入0無效。 注意：讀取該寄存器無效，不能讀回輸出寄存器的值。,西安郵電學院 計算機系,8,2020/10/4,4.10 GPIO,使用GPIO注意要點,引腳設置為輸出方式時，輸出狀態(tài)由IOxSET和IOxCLR中最后操作的寄存器決定； 大部分GPIO輸出為推挽方式（個別引腳為開漏輸出），正常拉出/灌入

5、電流均為4mA（短時間極限值40mA）； 復位后默認所有GPIO為輸入模式。,西安郵電學院 計算機系,9,2020/10/4,. PINSEL0 .,C代碼：,PINSEL0,IO0DIR,IO0CLR,IO0PIN,IO0SET,in,out,1,0,GPIO應用示例設置P0.0輸出高電平,P0.0,西安郵電學院 計算機系,10,2020/10/4,. uint32 PinStat; PINSEL0 .,C代碼：,PINSEL0,IO0DIR,IO0CLR,IO0PIN,IO0SET,in,out,1,0,GPIO應用示例讀取P0.0引腳狀態(tài),P0.0,IO0PIN,西安郵電學院 計算機系,

6、11,2020/10/4,#define DataBus 0 xFF PINSEL0 .,使用IOxSET和IOxCLR實現(xiàn)：,GPIO應用示例輸出多位數(shù)據(jù)至IO口,在需要將多位數(shù)據(jù)同時輸出到某幾個IO口線時，通常使用IOxSET和IOxCLR來實現(xiàn)，在某些情況下也可以使用IOxPIN寄存器實現(xiàn)。后者可以在多個IO口上直接輸出0和1電平。 本例將8位無符號整數(shù)變量Data的值輸出到P0.0P0.7。,數(shù)據(jù)輸出線：,西安郵電學院 計算機系,12,2020/10/4,#define DataBus 0 xFF PINSEL0 .,GPIO應用示例輸出多位數(shù)據(jù)至IO口,在需要將多位數(shù)據(jù)同時輸出到某幾

7、個IO口線時，通常使用IOxSET和IOxCLR來實現(xiàn)，在某些情況下也可以使用IOxPIN寄存器實現(xiàn)。后者可以在多個IO口上直接輸出0和1電平。 本例將8位無符號整數(shù)變量Data的值輸出到P0.0P0.7。,使用IOxPIN實現(xiàn)：,數(shù)據(jù)輸出線：,例：GPIO輸入實驗按鍵輸入檢測,#include config.h” const uint32 BEEP = 1 7;/ P0.7控制蜂鳴器 const uint32 KEY1 = 1 16;/ P0.16連接KEY1 /* 函數(shù)名稱 ：main() * 函數(shù)功能 ：檢測按鍵KEY1。KEY1按下 ，蜂鳴器蜂鳴，松開后停止蜂鳴 */ int main

8、 (void) PINSEL0 = 0 x00000000;/ 所有管腳連接GPIO PINSEL1 = 0 x00000000; IO0DIR = BEEP;/ 蜂鳴器控制口輸出，其余輸入 while (1) if (IO0PIN ,西安郵電學院 計算機系,13,2020/10/4,西安郵電學院 計算機系,14,2020/10/4,第4章 LPC2000系列ARM硬件結構,1.LPC2000系列簡介 2.引腳描述 3.存儲器尋址 7.引腳連接模塊 8.向量中斷控制器 10.GPIO 14.定時器0和定時器1,西安郵電學院 計算機系,15,2020/10/4,4.14 定時器0、1,特性,2個

9、32 bit的定時器（T0、T1）； （基準）定時時鐘來源于pclk； 32位可編程預分頻器；PR 4路捕獲通道 （輸入信號跳變時，鎖存Tn的當前值）； CAPx3:0 -pin 4個匹配寄存器；MR3MR0 4個匹配輸出通道。MATx3:0-pin,西安郵電學院 計算機系,16,2020/10/4,定時器結構圖,備注: PR- 預分頻寄存器； PC- 預分頻計數(shù)器; 每一個PCLK，PC+， 當 PC=(PR+1) 時，TC+，PC=0;,西安郵電學院 計算機系,17,2020/10/4,定時器結構圖,分頻后的時鐘才作為-定時器（計數(shù)器）時鐘源,西安郵電學院 計算機系,18,2020/10/

10、4,4.14 定時器0、1,功能簡介,預分頻器,捕獲功能,匹配功能,西安郵電學院 計算機系,19,2020/10/4,4.14 定時器0、1,分頻器結構描述,西安郵電學院 計算機系,20,2020/10/4,分頻器寄存器描述,西安郵電學院 計算機系,21,2020/10/4,匹配功能,西安郵電學院 計算機系,22,2020/10/4,匹配功能寄存器描述匹配控制寄存器,用于控制在發(fā)生匹配時定時器所執(zhí)行的操作。,匹配控制寄存器（MCR）：,西安郵電學院 計算機系,23,2020/10/4,其值與定時器計數(shù)值（TC）相比較，當兩個值相等時自動觸發(fā)在MCR寄存器中設置的動作。,匹配功能寄存器描述匹配寄

11、存器,匹配寄存器(MR0MR3)：,西安郵電學院 計算機系,24,2020/10/4,外部匹配寄存器提供外部匹配管腳MATn.0MATn.3 (n為0或1)的控制和狀態(tài)。,匹配功能寄存器描述外部匹配寄存器,外部匹配寄存器(EMR)：,西安郵電學院 計算機系,25,2020/10/4,定時器匹配輸出引腳描述,當定時器值等于預設的匹配值時，從引腳輸出特定的信號,西安郵電學院 計算機系,26,2020/10/4,匹配功能寄存器描述外部匹配寄存器,EMR 寄存器位說明：,西安郵電學院 計算機系,27,2020/10/4,捕獲功能,西安郵電學院 計算機系,28,2020/10/4,捕獲功能寄存器描述捕獲

12、控制寄存器,在發(fā)生捕獲事件時，捕獲控制寄存器用于控制是否將定時器計數(shù)值裝入寄存器。同時還可以設置捕獲信號的特征。,捕獲控制寄存器（CCR）：,西安郵電學院 計算機系,29,2020/10/4,定時器捕獲引腳描述,如果輸入信號滿足設定的要求，將觸發(fā)捕獲動作,西安郵電學院 計算機系,30,2020/10/4,捕獲功能寄存器描述捕獲控制寄存器,捕獲控制寄存器（CCR）位說明（每3bit定義1個捕獲通道）：,西安郵電學院 計算機系,31,2020/10/4,當發(fā)生捕獲事件時，將定時器計數(shù)值裝入該寄存器。,捕獲功能寄存器描述捕獲寄存器,捕獲寄存器（CR）：,西安郵電學院 計算機系,32,2020/10/

13、4,捕獲功能注意事項,當選擇多個管腳作捕獲功能時，只有序號最低的那一個管腳是有效的。例，如果P0.2與P0.22均設置為CAP0.0，那么只有P0.2是有效的，P0.22的捕獲功能無效。,西安郵電學院 計算機系,33,2020/10/4,定時器控制寄存器TCR用于控制定時器計數(shù)器的操作。,控制寄存器TCR,定時器控制寄存器（TCR）：,西安郵電學院 計算機系,34,2020/10/4,中斷寄存器包含4個位用于“匹配中斷”，另外4個位用于“捕獲中斷”。如果有中斷產生，IR中的對應位會置位。向對應的IR位寫入1會復位中斷，寫入0無效。,中斷標志寄存器IR,西安郵電學院 計算機系,35,2020/1

14、0/4,4.14 定時器0/1,使用定時器的注意要點,定時計數(shù)器(TC)本身不能產生中斷，只有與匹配寄存器發(fā)生匹配后才能引起中斷事件； 在定時器匹配發(fā)生后，可以不停止定時器工作，而動態(tài)修改匹配寄存器的值； 定時器使用匹配功能的同時，還可以使用捕獲功能，而不必分時使用； 定時器計數(shù)時鐘頻率 = Fpclk / (PR+1),西安郵電學院 計算機系,36,2020/10/4,定時器操作示例,定時器設置為匹配時復位計數(shù)器并產生中斷。預分頻設置為2，匹配寄存器設置為6。在發(fā)生匹配的定時器周期結束時，定時器計數(shù)值復位。這樣就使匹配值具有完整長度的周期。,PR=2, MRx=6, 匹配時使能中斷和復位,預

15、分頻計數(shù)器計數(shù)頻率為PCLK,定時器計數(shù)器計數(shù)頻率為PCLK/3,最后一個周期復位定時器計數(shù)器,產生匹配中斷,西安郵電學院 計算機系,37,2020/10/4,定時器操作示例,操作流程,西安郵電學院 計算機系,38,2020/10/4,定時器操作示例定時器0初始化,Void Time0Init(void) T0TC = 0; T0PR = 0; T0MCR = 0 x03; T0MR0 = Fpclk / 10; T0TCR = 0 x01; ,C代碼：,西安郵電學院 計算機系,39,2020/10/4,定時器操作示例用定時器測量脈沖寬度,. T0TC = 0; T0PR = 0; while

16、(IO0PIN .,C代碼：,P0.0,西安郵電學院 計算機系,40,2020/10/4,定時器操作示例匹配輸出,Void MATOut(void) PINSEL0 = 0 x00000800; T0TC = 0; T0PR = 0; T0MCR = 0 x01; T0EMR = 0 xC0; T0MR1 = 5000; T0TCR = 0 x01; ,C代碼：,將引腳P0.5設置為輸出50%的方波，程序設置了MR1匹配后復位定時器，并且MAT0.1輸出電平翻轉。,西安郵電學院 計算機系,41,2020/10/4,定時器操作示例定時器捕獲,Void TimeCAP(void) PINSEL0 = 0 x20; T0PR = 0; T0CCR = 0 x02; T0TC = 0; T0TCR = 0 x01; ,C代碼：,示例使用定時器對P0.2引腳的信號進行捕獲，并設置為下降沿捕獲。當有捕獲事件產生時自動把定時器的當前值裝載到T0CR0寄存器中。,例：定時器實驗查詢方式 #include config.h” #define BEEP 1 7/* P0.7控制蜂鳴器，低電平蜂鳴*/ /* 函數(shù)名稱 ：main() * 函數(shù)功能 ：使用定時器實現(xiàn)0.5秒鐘定時，控制蜂鳴器鳴叫。*/ int main (void) PINSEL1 = 0 x00000