ARM嵌入式微控制器原理与应用（基于Cortex-M0+内核LPC84X与μCOS-Ⅲ操作系统（第2版）/

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第3章LPC845典型硬件平台 本章将介绍LPC845硬件开发平台及其电路原理图。LPC845开发平台包括一套LPC845学习板、一台计算机、一台ULINK2或JLink V8仿真器、一根USB转串口线和一个+5V电源适配器。LPC845学习板是硬件开源的电路板，如图31所示。 图31LPC845学习板 本章将首先介绍图31所示LPC845学习板的电路设计原理，本书后续章节的程序设计均基于该学习板。LPC845学习板实现了以下功能： (1) 集成电源指示LED灯； (2) 支持在系统编程(ISP)功能； (3) 具有外部复位按键； (4) 具有1个串口，可与计算机串口相连； (5) 支持SWD串行仿真调试； (6) 具有2个与GPIO口直接相连的用户按键输入； (7) 具有3个GPIO口驱动的LED灯和1个蜂鸣器； (8) 具有ZLG7289B芯片驱动的8个LED灯、16个按键和1个四合一七段数码管(带时间显示)； (9) 具有1个DS18B20温度传感器； (10) 具有1个240×320点阵彩色TFT型LCD屏，带有电阻式触摸屏； (11) 支持1个ADC输入口； (12) 具有1个128KB的EEPROM存储器AT24C128； (13) 具有1个64MB的Flash存储器W25Q64； (14) 具有SYN6288声码器； (15) 扩展了4个用户I/O口； (16) +5V单电源供电。 3.1LPC845核心电路 LPC845学习板上与LPC845芯片直接相连的电路部分称为核心电路，如图32所示。 图32LPC845核心电路 在设计LPC845核心电路时，主要有以下考虑： (1) LPC845芯片工作在3.3V电源下，第7、26、39脚接3.3V电源，第8、25、43脚接地； (2) LPC845芯片片上ADC模块的参考电压采用3.3V，第42、52脚接3.3V参考电压源，第41、53脚接地； (3) 使用SWD串行调试模式，第14、12脚通过网标SWDIO和SWCLK与SWD仿真接口相连接，见第3.8节； (4) 使用了第5脚作为外部复位信号输入端； (5) PC845芯片没有使用外部晶振，而是使用片上12MHz FRO振荡器； (6) 支持在系统编程(ISP)且具有相应的串口，这要求LPC845芯片的PIO0_24和PIO0_25分别接串口的RXD和TXD(由FAIM决定)，PIO0_12通过跳线端子接地。由图32可知，串口的RXD和TXD分别与PIO0_25和PIO0_26相连接，故需要重新配置FAIM的第1个字的第［4∶0］位为0x19，第［12∶8］位为0x1A(见参考文献［2］的第4章)。然后，才能实现ISP功能。 在图32中，LPC845的每个引脚上都有网络标号(简称网标)，通过这些网标与3.2~3.11节的电路模块相连接，共同组合为完整的LPC845学习板。 3.2电源电路 LPC845学习板的电源电路如图33所示。 图33LPC845学习板电源电路 由图33可知，LPC845学习板外接+5V直流电源，由J2接入。板上装有带锁扣的开关S17，+5V电源经过电源芯片AMS1117转换为+3.3V直流电源，供给LPC845学习板上的LPC845芯片和其他电路。D13为电源工作指示灯，当按下开关S17接通电源后，D13将被点亮，表示LPC845学习板处于带电工作状态。一般地，电源和地在PCB板上应布设较粗的连线(如20mil以上)。 3.3LED驱动电路与蜂鸣器驱动电路 LPC845学习板上LED驱动电路与蜂鸣器驱动电路如图34所示。 图34LED驱动电路与蜂鸣器驱动电路 如图32和图34所示，通过网标USER_LED01、USER_LED02和USER_LED03将PIO0_18、PIO0_19和PIO0_17与Q2、Q3和Q4的基极相连接，从而控制LED灯D9、D10和D11的亮与灭。通过网标USER_BELL将PIO0_24与Q6的基极相连接，从而控制蜂鸣器B2的鸣叫与静音。LED驱动电路的工作原理(以D9为例)为： 当USER_LED01网标为高电平时，PNP型场效应管Q2截止，LED灯D9熄灭； 当USER_LED01网标为低电平时，PNP型场效应管Q2导通，LED灯D9点亮。同理，蜂鸣器驱动电路的工作原理为： 当USER_BELL网标为高电平时，PNP型场效应管Q6截止，蜂鸣器B2不鸣叫； 当USER_BELL网标为低电平时，PNP型场效应管Q6导通，蜂鸣器B2鸣叫。 3.4串口通信电路 LPC845学习板上的串口通信电路如图35所示。 图35串口通信电路 如图35和图32所示，LPC845芯片的PIO0_26和PIO0_25通过网标TXD232和RXD232与芯片ST3232的T2IN和R2OUT相连接。ST3232电平转换芯片支持2路串口，图35中仅使用了一路，J1为DB9接头，通过串口线与计算机的串口相连。 3.5用户按键电路、用户接口扩展电路和ADC电路 LPC845学习板上的用户按键电路、用户接口扩展电路以及ADC电路如图36所示。 图36用户按键电路、用户接口扩展电路和ADC电路 如图36和图32所示，PIO0_6和PIO0_7引脚通过网标USER_BUT1和USER_BUT2控制用户按键S18和S19。当按键S18被按下时，USER_BUT1将由高电平转变为低电平； 同理，当按键S19被按下时，USER_BUT2将由高电平转变为低电平，从而可触发电平下降沿中断。J6为6针的接口，将PIO0_27和USER_LED01、USER_LED02、USER_LED03以及3.3V电源和地作为用户接口，供用户测试使用。PIO0_4引脚通过网标USER_ADC0_CH7与滑动变阻器VR1相连接，滑动变阻器提供0~3.3V变化的电压输出，借助LPC845芯片内部的ADC对该模拟电压信号进行采样量化处理。 本书具有以下三个方面的特色： 其一，公布了基于LPC845微控制器为核心的开源硬件平台，对嵌入式硬件开发具有颇强的指导作用。 其二，全书工程实例丰富，基于EWARM平台通过完整的工程实例详细讲述了函数级别与任务级别的程序设计方法，对于嵌入式系统应用软件开发具有颇强的指导意义。 其三，结合LPC845硬件平台，详细讲述了嵌入式实时操作系统μC/OS-III的任务管理和系统组件应用方法，对学习和应用μC/OS-III具有良好的可借鉴性。