《ARM硬件结构》PPT课件.ppt

嵌入式技术与应用嵌入式技术与应用 智能电器与智能系统省重点实验室智能电器与智能系统省重点实验室 ARM硬件结构硬件结构5C H A P T E R第第5章章 目录目录q1.简介q2.引脚配置q3.存储器寻址q4.系统控制模块q5.存储器加速模块q6.外部存储器控制器q7.引脚连接模块q8.向量中断控制器q2C接口q接口q14.定时器0/1q15.脉宽调制器(PWM）q转换器q17.实时时钟q18.看门狗第第5章章 目录目录q1.简介q2.引脚配置q3.存储器寻址q4.系统控制模块q5.存储器加速模块q6.外部存储器控制器q7.引脚连接模块q8.向量中断控制器q2C接口q接口q14.定时器0/1q15.脉宽调制器(PWM）q转换器q17.实时时钟q18.看门狗5.1 简介简介LPC2000系列微控制器概述 LPC2000 LPC2000系列微控制器基于系列微控制器基于ARM7TDMI-S CPUARM7TDMI-S CPU内核。内核。支持支持ARMARM和和ThumbThumb指令集，芯片内集成丰富外设，而且指令集，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、访问控制和于工业控制、医疗系统、访问控制和POSPOS机等场合。机等场合。器件型号器件型号引脚数引脚数片内片内RAM片内片内Flash10位位AD通道数通道数CAN控制器控制器备注备注LPC21146416KB128KB4LPC21246416KB256KB4LPC221014416KB8带外部存带外部存储器接口储器接口LPC221214416KB128KB8LPC221414416KB256KB8LPC21196416KB128KB42LPC21296416KB256KB42LPC21946416KB256KB44LPC229014416KB82带外部存带外部存储器接口储器接口LPC229214416KB256KB82LPC229414416KB256KB84LPC2131648KB32KB8LPC21326416KB64KB8带带1路路DACLPC21346416KB128KB双双8路路LPC21366416KB256KB双双8路路LPC21386432KB512KB双双8路路LPC2000系列器件信息系列器件信息芯片内部框图芯片内部框图LPC2000LPC2000系列微控制器包含四大系列微控制器包含四大部分：部分：ARM7TDMI-SCPUAHB To VPB桥桥EMCVICI2C串行接口串行接口SPI串行接口串行接口UART0&1CAN看门狗定时器看门狗定时器系统控制系统控制外部中断外部中断TIMER0/1ADC通用通用I/OPWM0实时时钟实时时钟SRAMFlashAHB总线总线ARM7 局部总线局部总线系统功能系统功能ARM7TDMI-S CPUARM7TDMI-S CPUARM7ARM7局部总线及相关部件局部总线及相关部件AHBAHB高性能总线及相关部件高性能总线及相关部件VLSIVLSI外设总线及相关部件外设总线及相关部件芯片内部框图芯片内部框图ARM7TDMI-SCPUAHB To VPB桥桥EMCVICI2C串行接口串行接口SPI串行接口串行接口UART0&1CAN看门狗定时器看门狗定时器系统控制系统控制外部中断外部中断TIMER0/1ADC通用通用I/OPWM0实时时钟实时时钟SRAMFlashAHB总线总线ARM7 局部总线局部总线系统功能系统功能LPC2000LPC2000系列微控制器将系列微控制器将ARM7TDMI-SARM7TDMI-S配置为配置为小端模式小端模式（Little-endianLittle-endian）。）。ARM7TDMI-SCPUAHBAHB外设分配了外设分配了2M2M字节的地址字节的地址范围，它位于范围，它位于4G4G字节字节ARMARM寻址空寻址空间的最顶端。每个间的最顶端。每个AHBAHB外设都分外设都分配了配了16KB16KB的地址空间。的地址空间。EMCVICLPC2000LPC2000系列微控制器的外设系列微控制器的外设功能（除中断控制器）都连接功能（除中断控制器）都连接到到VPBVPB总线。总线。AHBAHB到到VPBVPB的桥将的桥将VPBVPB总线与总线与AHBAHB总线相连。总线相连。VPBVPB外外设分配了设分配了2M2M字节的地址范围，字节的地址范围，从从地址点开始。每个地址点开始。每个VPBVPB外设都外设都分配了分配了16KB16KB的地址空间。的地址空间。I2C串行接口串行接口SPI串行接口串行接口UART0&1CAN看门狗定时器看门狗定时器系统控制系统控制外部中断外部中断TIMER0/1ADC通用通用I/OPWM0实时时钟实时时钟AHB To VPB桥桥芯片内部各单元简介芯片内部各单元简介ARM7TDMI-SCPUAHB To VPB桥桥EMCVICI2C串行接口串行接口SPI串行接口串行接口UART0&1CAN看门狗定时器看门狗定时器系统控制系统控制外部中断外部中断TIMER0/1ADC通用通用I/OPWM0实时时钟实时时钟SRAMFlashAHB总线总线ARM7 局部总线局部总线系统功能系统功能SRAMFlash内部存储器包括无等待内部存储器包括无等待SRAMSRAM和和FlashFlash；外部存储器控制器（外部存储器控制器（EMCEMC）支）支持持4 4个个BANKBANK的外部的外部SRAMSRAM或或FlashFlash，每个，每个BANKBANK最多最多16MB16MB；系统功能包括维持芯片工作的系统功能包括维持芯片工作的一些基本功能，如系统时钟、一些基本功能，如系统时钟、复位等；复位等；向量中断控制器（向量中断控制器（VICVIC）可以）可以减少中断的响应时间，最多可减少中断的响应时间，最多可以管理以管理3232个中断请求；个中断请求；I I2 2C C串行接口为标准的串行接口为标准的I I2 2C C总线总线接口，支持最高速度接口，支持最高速度400kb400kb；EMC系统功能系统功能VICI2C串行接口串行接口芯片内部各单元简介芯片内部各单元简介ARM7TDMI-SCPUAHB To VPB桥桥EMCVICI2C串行接口串行接口SPI串行接口串行接口UART0&1CAN看门狗定时器看门狗定时器系统控制系统控制外部中断外部中断TIMER0/1ADC通用通用I/OPWM0实时时钟实时时钟SRAMFlashAHB总线总线ARM7 局部总线局部总线系统功能系统功能具有两个完全独立的具有两个完全独立的SPISPI控制控制器，遵循器，遵循SPISPI规范，可配置为规范，可配置为SPISPI主机或从机；主机或从机；具有两个具有两个UARTUART接口，均包含接口，均包含1616字节的接收字节的接收/发送发送FIFOFIFO，内置波，内置波特率发生器。其中特率发生器。其中UART1UART1具有调具有调制解调器接口功能；制解调器接口功能；在在LPC2119/2129/2290/2292LPC2119/2129/2290/2292等等芯片中包含芯片中包含CANCAN总线接口；总线接口；看门狗定时器带有内部分频器，看门狗定时器带有内部分频器，可以方便设置溢出时间，在软可以方便设置溢出时间，在软件使能看门狗后只有复位可以件使能看门狗后只有复位可以禁止（具有调试模式）；禁止（具有调试模式）；SPI串行接口串行接口UART0&1CAN看门狗定时器看门狗定时器芯片内部各单元简介芯片内部各单元简介ARM7TDMI-SCPUAHB To VPB桥桥EMCVICI2C串行接口串行接口SPI串行接口串行接口UART0&1CAN看门狗定时器看门狗定时器系统控制系统控制外部中断外部中断TIMER0/1ADC通用通用I/OPWM0实时时钟实时时钟SRAMFlashAHB总线总线ARM7 局部总线局部总线系统功能系统功能系统控制模块包括一些与其它系统控制模块包括一些与其它外设无关的功能，如功率控制等；外设无关的功能，如功率控制等；外部中断有外部中断有4 4路多引脚输入，路多引脚输入，可用于可用于CPUCPU掉电唤醒；掉电唤醒；定时器定时器0/10/1为两个独立的带可为两个独立的带可编程编程3232位预分频器的位预分频器的3232位定时位定时器器/计数器，具有捕获和匹配输计数器，具有捕获和匹配输出功能；出功能；具有具有4/84/8路路1010位位ADCADC，可以设置，可以设置为多路循环采样模式。为多路循环采样模式。1010位转位转换时间最短为换时间最短为；系统控制系统控制外部中断外部中断TIMER0/1ADC芯片内部各单元简介芯片内部各单元简介ARM7TDMI-SCPUAHB To VPB桥桥EMCVICI2C串行接口串行接口SPI串行接口串行接口UART0&1CAN看门狗定时器看门狗定时器系统控制系统控制外部中断外部中断TIMER0/1ADC通用通用I/OPWM0实时时钟实时时钟SRAMFlashAHB总线总线ARM7 局部总线局部总线系统功能系统功能不同封装的芯片具有数目不等不同封装的芯片具有数目不等的的IOIO口，它们可以承受口，它们可以承受5V5V电压。电压。每个每个IOIO口可以独立设置为输入口可以独立设置为输入/输出模式，在作为输出模式时输出模式，在作为输出模式时可以分别置位或清零；可以分别置位或清零；脉宽调制器可以灵活设置，以脉宽调制器可以灵活设置，以适应不同的场合。可以设置为适应不同的场合。可以设置为单边沿或双边单边沿或双边沿沿输出方式，可输出方式，可以灵活的设置频率和占空比；以灵活的设置频率和占空比；实时时钟具有可编程的寄存时实时时钟具有可编程的寄存时钟分频器，以适应不同的晶振钟分频器，以适应不同的晶振频率。带日历和时钟功能，提频率。带日历和时钟功能，提供秒、分、时、日、月、年和供秒、分、时、日、月、年和星期，同时具有非常的功耗。星期，同时具有非常的功耗。通用通用I/OPWM0实时时钟实时时钟第第5章章 目录目录q1.简介q2.引脚配置q3.存储器寻址q4.系统控制模块q5.存储器加速模块q6.外部存储器控制器q7.引脚连接模块q8.向量中断控制器q2C接口q接口q14.定时器0/1q15.脉宽调制器（PWM）q转换器q17.实时时钟q18.看门狗5.2 5.2 引脚配置引脚配置LPC2000系列芯片外形LPC2210/2212/2214LPC2114/2124GPIOTXD0PWM1输出输出P0.05.2 引脚配置引脚配置引脚功能选择使用示例引脚功能选择使用示例 LPC2000 LPC2000系列微控制器的引脚一般是多个功能复系列微控制器的引脚一般是多个功能复用，但是同一引脚在同一时刻只能使用其中一个功能，用，但是同一引脚在同一时刻只能使用其中一个功能，这可以通过设置这可以通过设置PINSELxPINSELx寄存器来选择，详细介绍见寄存器来选择，详细介绍见“引脚连接模块引脚连接模块”小节。小节。通过通过PINSEL0PINSEL0控制引脚功能控制引脚功能第第5章章 目录目录q1.简介q2.引脚配置q3.存储器寻址q4.系统控制模块q5.存储器加速模块q6.外部存储器控制器q7.引脚连接模块q8.向量中断控制器q2C接口q接口q14.定时器0/1q15.脉宽调制器（PWM）q转换器q17.实时时钟q18.看门狗小节目录小节目录存储器分布存储器分布各存储器操作方法各存储器操作方法存储器映射存储器映射预取指中止和数据中止预取指中止和数据中止异常向量表异常向量表小节目录小节目录存储器分布存储器分布各存储器操作方法各存储器操作方法存储器映射存储器映射预取指中止和数据中止预取指中止和数据中止异常向量表异常向量表5.3 存储器寻址存储器寻址地址空间地址空间0 xFFFFFFFF0 xFFFFFFFF0 x000000000 x00000000内部内部FlashFlash0 x400000000 x40000000内部内部SRAMSRAM0 x800000000 x80000000外部存储器外部存储器0 x7FFFE0000 x7FFFE000Boot BlockBoot Block片外存储器片外存储器片内存储器片内存储器一个具体应用可能存在的物理存储器一个具体应用可能存在的物理存储器256K256K16K16K5.3 存储器寻址存储器寻址不同芯片内部存储器分布16K16K128K128K16K16KLPC2210LPC2210LPC2114/2212LPC2114/2212LPC2124/2214LPC2124/2214片内片内FlashFlash片内片内RAMRAM 0 x000000000 x000000000 x0001FFFF0 x0001FFFF0 x0003FFFF0 x0003FFFF0 x400000000 x400000000 x40001FFF0 x40001FFF小节目录小节目录存储器分布各存储器操作方法存储器映射预取指中止和数据中止异常向量表5.3 存储器寻址存储器寻址片内片内Flash编程方法：编程方法：JTAG串口串口1.1.通过内置通过内置JTAGJTAG接口；接口；2.2.通过在系统编程（通过在系统编程（ISPISP），使用），使用UART0UART0通信；通信；3.3.通过在应用编程（通过在应用编程（IAPIAP）；）；5.3 5.3 存储器寻址存储器寻址片外片外Flash编程方法编程方法(LPC2200)：在在CPUCPU上运行一个装载程序（上运行一个装载程序（LoaderLoader，一般由用，一般由用户编写），该程序通过串口接收要烧写的数据，然后户编写），该程序通过串口接收要烧写的数据，然后擦除编程擦除编程FlashFlash。串口串口Loder程序程序外部外部Flash5.3 存储器寻址存储器寻址片内片内SRAM的写操作的写操作 SRAM SRAM控制器包含一个控制器包含一个回写缓冲区回写缓冲区，它总是保存着，它总是保存着软件发送到软件发送到SRAMSRAM的最后一个字数据。该数据只有在软的最后一个字数据。该数据只有在软件请求下一次写操作时才写入件请求下一次写操作时才写入SRAMSRAM。如果发生芯片复。如果发生芯片复位，实际的位，实际的SRAMSRAM内容将不会反映最近一次的写操作。内容将不会反映最近一次的写操作。?回写缓冲区回写缓冲区内部内部SRAMSRAM写入地址写入地址写入写入A A写入写入B BA AA A写入写入A AB B小节目录小节目录存储器分布各存储器操作方法存储器映射预取指中止和数据中止异常向量表存储器寻址存储器寻址存储器映射基本概念存储器映射基本概念 ARMARM处理器产生的地址叫虚拟地址，把这个虚拟地处理器产生的地址叫虚拟地址，把这个虚拟地址按照某种规则转换到另一个物理地址去的方法称为址按照某种规则转换到另一个物理地址去的方法称为地地址映射址映射。这个物理地址表示了被访问的存储器的位置。这个物理地址表示了被访问的存储器的位置。它是一个地址范围，该范围内可以写入程序代码。它是一个地址范围，该范围内可以写入程序代码。通过地址映射的方法将各存储器分配到特定的地址通过地址映射的方法将各存储器分配到特定的地址范围后，这时用户所看见的存储器分布为范围后，这时用户所看见的存储器分布为存储器映射存储器映射。存储器寻址存储器寻址芯片复位后用户看见的地址空间芯片复位后用户看见的地址空间128KB128KB Flash(LPC2114/2212)Flash(LPC2114/2212)256KB 256KB Flash(LPC2124/2214)Flash(LPC2124/2214)16KB 16KB SRAMSRAM8KB8KB BootBlock BootBlock2MB2MB VPB VPB 外设外设2MB2MB AHB AHB 外设外设0 x000000000 x000000000 xFFFFFFFF0 xFFFFFFFF保留给片内存储器使用保留给片内存储器使用保留给片内存储器使用保留给片内存储器使用保留给外部保留给外部存存储器使用储器使用0 x400000000 x400000000 xE00000000 xE00000000 x800000000 x800000000 xF00000000 xF00000000 x000200000 x00020000地址空间地址空间存储器寻址存储器寻址AHBAHB和和VPBVPB AHB AHB（先进的高性能总线）和（先进的高性能总线）和VPBVPB（VLSIVLSI外设总线）外设总线）外设区域都为外设区域都为2M2M字节，可各分配字节，可各分配128128个外设。每个外设个外设。每个外设空间的规格都为空间的规格都为16K16K字节，这样就简化了每个外设的地字节，这样就简化了每个外设的地址译码。址译码。注意：注意：AHBAHB和和VPBVPB外设区域中不管是字还是半字，都是一次性访问。例如外设区域中不管是字还是半字，都是一次性访问。例如不可能对一个字寄存器的最高字节执行单独的读或写操作不可能对一个字寄存器的最高字节执行单独的读或写操作存储器寻址存储器寻址外设存储器映射外设存储器映射VPB VPB 外设外设AHB AHB 外设外设保留保留3.5GB3.5GB3.5GB+2MB3.5GB+2MB4.0GB-2MB4.0GB-2MB地址空间地址空间4.0GB4.0GB0 xE00000000 xE00000000 xE00000000 xE00000000 xFFE000000 xFFE000000 xFFE000000 xFFE00000VPB VPB 外设外设AHB AHB 外设外设均为均为12816KB12816KB（2MB2MB）范围）范围存储器寻址存储器寻址AHB外设映射外设映射AHB AHB 外设外设126126地址空间地址空间0 xFFE000000 xFFE000000 xFFE040000 xFFE040000 xFFFF40000 xFFFF40000 xFFFF80000 xFFFF8000AHB AHB 外设外设125125AHB AHB 外设外设0 0AHB AHB 外设外设1 10 xFFFFF0000 xFFFFF0000 xFFFFC0000 xFFFFC000向量中断控制器向量中断控制器AHB AHB 外设外设127127存储器寻址存储器寻址VPBVPB外设映射外设映射VPB VPB 外设外设3 3地址空间地址空间0 xE00000000 xE00000000 xE00040000 xE00040000 xE00080000 xE00080000 xE000C0000 xE000C000VPB VPB 外设外设2 2VPB VPB 外设外设0 0VPB VPB 外设外设1 10 xE01FC0000 xE01FC000VPBVPB外设外设127127看门狗定时器看门狗定时器定时器定时器0 0系统控制模块系统控制模块定时器定时器1 1UART 0UART 0存储器寻址存储器寻址Boot lockBoot lock的映射地址安排的映射地址安排 为了兼容将来的器件，整个为了兼容将来的器件，整个Boot BlockBoot Block被映射到被映射到片内存储器空间的顶端。所以将来的芯片内置不同的片内存储器空间的顶端。所以将来的芯片内置不同的RAMRAM和和FALSHFALSH都不会影响都不会影响Boot BlockBoot Block的位置。的位置。地址空间地址空间FlashFlashSRAMSRAMBoot BlockBoot BlockAHB&VPBAHB&VPB映射位置固定在内部存映射位置固定在内部存储器顶端储器顶端RAMRAM和和FlashFlash的变化不会影的变化不会影响响BootBlockBootBlock的位置的位置SRAMSRAMFlashFlash0 x800000000 x80000000存储器寻址存储器寻址存储器重新映射存储器重新映射 存储器重新映射存储器重新映射是将复位后用户所见的存储器中部是将复位后用户所见的存储器中部分区域，再次映射到其它的地址上。分区域，再次映射到其它的地址上。对于对于PhilipsPhilips的的LPCLPC系列系列ARMARM微控制器，存储器重新微控制器，存储器重新映射区域一共为映射区域一共为6464字节，分别为异常向量区（字节，分别为异常向量区（3232字节）字节）和紧随其后的和紧随其后的3232字节。存储器重新映射的方法允许在不字节。存储器重新映射的方法允许在不同模式下处理中断，重新映射的存储器区域在地址同模式下处理中断，重新映射的存储器区域在地址0 x000000000 x000000000 x0000003F0 x0000003F处。存储器重新映射的控制见处。存储器重新映射的控制见“存储器映射控制存储器映射控制”小节。小节。存储器分布存储器分布各存储器操作方法各存储器操作方法存储器映射存储器映射预取指中止和数据中止预取指中止和数据中止异常向量表异常向量表小节目录小节目录存储器寻址存储器寻址预取指中止和数据中止异常预取指中止和数据中止异常 如果试图访问一个如果试图访问一个保留地址保留地址或或未分配区域的地未分配区域的地址址，ARMARM处理器将产生预取指中止或数据中止异常。处理器将产生预取指中止或数据中止异常。存储器寻址存储器寻址预取指中止和数据中止异常预取指中止和数据中止异常这些区域分别为：这些区域分别为：FlashFlashSRAMSRAMBoot BlockBoot BlockVPBVPB地址空间地址空间AHBAHB1.1.特定的特定的ARMARM器件所没有的存储器器件所没有的存储器映射区域；映射区域；2.AHB2.AHB外设空间中未分配的区域；外设空间中未分配的区域；3.VPB3.VPB外设空间中未分配的区域。外设空间中未分配的区域。存储器寻址存储器寻址预取指中止和数据中止异常预取指中止和数据中止异常注意：注意：只有在试图执行从非法地址取指的指令时，只有在试图执行从非法地址取指的指令时，ARMARM才才会将预取指中止标志与相关的指令（没有意义的指令）会将预取指中止标志与相关的指令（没有意义的指令）一起保存到流水线并对中止进行处理。当代码在非常靠一起保存到流水线并对中止进行处理。当代码在非常靠近存储器边界执行时，防止由预取指所导致的意外中止。近存储器边界执行时，防止由预取指所导致的意外中止。存储器寻址存储器寻址预取指中止和数据中止异常举例预取指中止和数据中止异常举例指令流水线指令流水线指令指令C C指令指令B B指令指令A A存储器无效区域存储器无效区域取指取指译码译码执行执行指令指令C C指令指令B B指令指令A A取指取指译码译码执行执行存储器存储器程序程序 存储器存储器第第N N次取指次取指第第N+1N+1次取指次取指存储器寻址存储器寻址预取指中止和数据中止异常举例预取指中止和数据中止异常举例指令流水线指令流水线指令指令C C指令指令B B指令指令A A存储器无效区域存储器无效区域取指取指译码译码执行执行指令指令C C指令指令B B指令指令A A无效指令无效指令指令指令C C指令指令B B取指取指译码译码执行执行存储器存储器程序程序 存储器存储器第第N+2N+2次取指次取指存储器寻址存储器寻址预取指中止和数据中止异常举例预取指中止和数据中止异常举例指令流水线指令流水线指令指令C C指令指令B B指令指令A A存储器无效区域存储器无效区域取指取指译码译码执行执行指令指令C C指令指令B B指令指令A A无效指令无效指令指令指令C C指令指令B B取指取指译码译码执行执行无效指令无效指令无效指令无效指令指令指令C C存储器存储器程序程序 存储器存储器存储器寻址存储器寻址预取指中止和数据中止异常举例预取指中止和数据中止异常举例指令流水线指令流水线指令指令C C指令指令B B指令指令A A存储器无效区域存储器无效区域取指取指译码译码执行执行指令指令C C指令指令B B指令指令A A无效指令无效指令指令指令C C指令指令B B取指取指译码译码执行执行无效指令无效指令无效指令无效指令指令指令C C无效指令无效指令无效指令无效指令无效指令无效指令存储器存储器程序程序 存储器存储器第第N+3N+3次取指，流水线的执行级执行了无次取指，流水线的执行级执行了无效指令，发生效指令，发生预取指中止预取指中止。如果指令。如果指令C C为为跳转指令则可以避免预取指中止的发生。跳转指令则可以避免预取指中止的发生。存储器分布存储器分布各存储器操作方法各存储器操作方法存储器映射存储器映射预取指中止和数据中止预取指中止和数据中止异常向量表异常向量表小节目录小节目录存储器寻址存储器寻址异常向量表异常向量表 对于每一个异常事件，都有一个与之相对于每一个异常事件，都有一个与之相对应的处理程序，它们是关联在一起的，并对应的处理程序，它们是关联在一起的，并以一张一维表的格式存储在存储器的固定单以一张一维表的格式存储在存储器的固定单元中。这张指定了各异常中断及其处理程序元中。这张指定了各异常中断及其处理程序的对应关系的表，称为的对应关系的表，称为异常向量表异常向量表。存储器寻址存储器寻址异常向量表异常向量表地址地址异常异常0 x0000 00000 x0000 0000复位复位0 x0000 00040 x0000 0004未定义指令未定义指令0 x0000 00080 x0000 0008软件中断软件中断0 x0000 000C0 x0000 000C预取指中止（从存储器取指出错）预取指中止（从存储器取指出错）0 x0000 00100 x0000 0010数据中止（访问存储器数据出错）数据中止（访问存储器数据出错）0 x0000 00140 x0000 0014保留保留*0 x0000 00180 x0000 0018IRQIRQ0 x0000 001C0 x0000 001CFIQFIQ各异常向量的固定位置各异常向量的固定位置该位置被该位置被BootBoot装载程序用作有效用户程序的检测标志。通装载程序用作有效用户程序的检测标志。通过定义此保留值，使向量表所有数据过定义此保留值，使向量表所有数据3232位累加和为位累加和为0 0，芯片，芯片复位后才能脱机运行用户程序。复位后才能脱机运行用户程序。存储器寻址存储器寻址位于启动代码中的异常向量表位于启动代码中的异常向量表什么是启动代码？什么是启动代码？一般在一般在3232位位ARMARM应用系统中，大多数采用应用系统中，大多数采用C C语言进语言进行软件编程。但是在运行应用代码前需要进行系统初行软件编程。但是在运行应用代码前需要进行系统初始化。始化。常用一个汇编文件作常用一个汇编文件作启动代码启动代码，它可以实现异常，它可以实现异常向量表定义、堆栈初始化、系统变量初始化、中断系向量表定义、堆栈初始化、系统变量初始化、中断系统初始化、统初始化、I/OI/O初始化、外围部件初始化、地址重映射初始化、外围部件初始化、地址重映射等操作。等操作。位于启动代码中的异常向量表位于启动代码中的异常向量表 CODE32 CODE32 AREA vectors,CODE,READONLY AREA vectors,CODE,READONLY ENTRY ENTRYResetReset LDR PC,ResetAddr LDR PC,ResetAddr LDR PC,UndefinedAddr LDR PC,UndefinedAddr .DCD 0 xb9205f80 DCD 0 xb9205f80 LDR PC,PC,#-0 xff0 LDR PC,PC,#-0 xff0 LDR PC,FIQ_Addr LDR PC,FIQ_AddrResetAddr DCD ResetInitResetAddr DCD ResetInitUndefinedAddr DCD UndefinedUndefinedAddr DCD Undefined.Nouse DCD 0Nouse DCD 0IRQ_Addr DCD 0IRQ_Addr DCD 0FIQ_Addr DCD FIQ_HandlerFIQ_Addr DCD FIQ_Handler 前前3232字节为异常入口字节为异常入口 后后3232字节为跳转地址字节为跳转地址 异常向量表异常向量表位于启动代码中的异常向量表位于启动代码中的异常向量表 CODE32 CODE32 AREA vectors,CODE,READONLY AREA vectors,CODE,READONLY ENTRY ENTRYResetReset LDR PC,ResetAddr LDR PC,ResetAddr LDR PC,UndefinedAddr LDR PC,UndefinedAddr .DCD 0 xb9205f80 DCD 0 xb9205f80 LDR PC,PC,#-0 xff0 LDR PC,PC,#-0 xff0 LDR PC,FIQ_Addr LDR PC,FIQ_AddrResetAddr DCD ResetInitResetAddr DCD ResetInitUndefinedAddr DCD UndefinedUndefinedAddr DCD Undefined.Nouse DCD 0Nouse DCD 0IRQ_Addr DCD 0IRQ_Addr DCD 0FIQ_Addr DCD FIQ_HandlerFIQ_Addr DCD FIQ_Handler异常向量表异常向量表例如：发生未定义异常时例如：发生未定义异常时1.1.程序计数器（程序计数器（PCPC）指向）指向0 x000000040 x00000004；2.2.执行当前的指令，将执行当前的指令，将UndefinedUndefined地址值装入地址值装入PCPC，实现至未定义异常处理，实现至未定义异常处理程序的跳转。程序的跳转。装入装入位于启动代码中的异常向量表位于启动代码中的异常向量表 CODE32 CODE32 AREA vectors,CODE,READONLY AREA vectors,CODE,READONLY ENTRY ENTRYResetReset LDR PC,ResetAddr LDR PC,ResetAddr LDR PC,UndefinedAddr LDR PC,UndefinedAddr .DCD 0 xb9205f80 DCD 0 xb9205f80 LDR PC,PC,#-0 xff0 LDR PC,PC,#-0 xff0 LDR PC,FIQ_Addr LDR PC,FIQ_AddrResetAddr DCD ResetInitResetAddr DCD ResetInitUndefinedAddr DCD UndefinedUndefinedAddr DCD Undefined.Nouse DCD 0Nouse DCD 0IRQ_Addr DCD 0IRQ_Addr DCD 0FIQ_Addr DCD FIQ_HandlerFIQ_Addr DCD FIQ_Handler异常向量表异常向量表注意：注意：异常向量表中程序跳异常向量表中程序跳转使用转使用LDRLDR指令，而没有使用指令，而没有使用B B指令。指令。原因：原因：指令可以全地址范围跳转，指令可以全地址范围跳转，而而B B指令只能在前后指令只能在前后32MB32MB范围范围内跳转；内跳转；2.2.芯片具有芯片具有RemapRemap功能。当向功能。当向量表位于内部量表位于内部RAMRAM或外部存储或外部存储器中，用器中，用B B指令不能跳转到正指令不能跳转到正确的位置。确的位置。B ResetAddrB ResetAddr第第5 5章章 目录目录q1.1.简介简介q2.2.引脚配置引脚配置q3.3.存储器寻址存储器寻址q4.4.系统控制模块系统控制模块q5.5.存储器加速模块存储器加速模块q6.6.外部存储器控制器外部存储器控制器q7.7.引脚连接模块引脚连接模块q8.8.向量中断控制器向量中断控制器q2 2C C接口接口q接口接口q14.14.定时器定时器0/10/1q15.15.脉宽调制器（脉宽调制器（PWMPWM）q转换器转换器q17.17.实时时钟实时时钟q18.18.看门狗看门狗5.4 系统控制模块小节目录系统控制模块小节目录系统控制模块概述系统控制模块概述系统时钟系统时钟复位复位外部中断外部中断存储器映射控制存储器映射控制功率控制功率控制唤醒定时器唤醒定时器5.4 系统控制模块小节目录系统控制模块小节目录系统控制模块概述系统时钟复位外部中断存储器映射控制功率控制唤醒定时器5.4 系统控制模块系统控制模块系统控制模块概述系统控制模块概述 系统控制模块包括一些系统构件和控制寄存系统控制模块包括一些系统构件和控制寄存器，它们具有众多与芯片内其它外设无关的功能。器，它们具有众多与芯片内其它外设无关的功能。系统控制模块包括：系统控制模块包括：系统时钟单元系统时钟单元、复位复位、外部外部中断输入中断输入、存储器映射控制存储器映射控制、功率控制功率控制和和唤醒定唤醒定时器时器。5.4 系统控制模块小节目录系统控制模块小节目录系统控制模块概述系统时钟复位外部中断存储器映射控制功率控制唤醒定时器系统时钟小节目录系统时钟小节目录系统时钟概述晶体振荡器（）PLL（）VPB分频器（）系统时钟小节目录系统时钟小节目录系统时钟概述晶体振荡器（）PLL（）VPB分频器（）系统时钟系统时钟系统时钟概述系统时钟概述 CPU CPU正常工作需要有合适的时钟信号，包括正常工作需要有合适的时钟信号，包括ARM7ARM7内核使用的内核使用的CCLKCCLK时钟，和芯片外设使用的时钟，和芯片外设使用的PCLKPCLK时钟。时钟。通过通过LPC2000LPC2000系列微控制器的时钟产生单元产生系列微控制器的时钟产生单元产生ARM7ARM7内核和芯片外设正常工作所需要的时钟节拍。内核和芯片外设正常工作所需要的时钟节拍。系统时钟系统时钟系统时钟概述系统时钟概述ARM7ARM7核核桥桥外设外设时钟产生时钟产生F FCCLKCCLKF FPCLKPCLKF FOSCOSCCPUCPU时钟结构时钟结构系统时钟系统时钟时钟产生单元时钟产生单元 时钟产生单元包括时钟产生单元包括晶体振荡器晶体振荡器、锁相环振荡器锁相环振荡器（PLLPLL）和）和VPBVPB分频器分频器。PLLPLL晶体晶体振荡器振荡器VPBVPB分频器分频器F FCCLKCCLKF FPCLKPCLKF FOSCOSC系统时钟概述晶体振荡器（）PLL（）VPB分频器（）系统时钟小节目录系统时钟小节目录系统时钟系统时钟晶体振荡器晶体振荡器 LPC2000 LPC2000微控制器可以使用内部的晶体振荡器微控制器可以使用内部的晶体振荡器产生时钟信号，也可以从外部引入时钟信号。产生时钟信号，也可以从外部引入时钟信号。LPC2000LPC2000LPC2000LPC2000X1X1X2X2X1X1X2X2ClockClockC CX1X1C CX2X2C CC CXTALXTAL从属模式从属模式振荡模式振荡模式系统时钟系统时钟晶体振荡器晶体振荡器 使用从属模式时，时钟信号通过使用从属模式时，时钟信号通过X1X1引脚从外部输引脚从外部输入，输入频率范围：入，输入频率范围：1 15050（MHzMHz），其幅度不小于，其幅度不小于200m Vrms200m Vrms。LPC2000LPC2000X1X1X2X2ClockClockC CC C从属模式从属模式系统时钟系统时钟晶体振荡器晶体振荡器 使用振荡模式时，时钟信号由内部晶体振荡器使用振荡模式时，时钟信号由内部晶体振荡器和外部连接的晶体振荡产生，振荡频率范围：和外部连接的晶体振荡产生，振荡频率范围：1 13030（MHzMHz）。LPC2000LPC2000X1X1X2X2C CX1X1C