LPC2000系列ARM硬件结构

周立功单片机5.9GPIO（建议使用Office2019以上版本播放，将有更丰富的动画效果）周立功单片机第5章目录1.简介2.引脚配置3.存储器寻址4.系统控制模块5.存储器加速模块6.外部存储器控制器7.引脚连接模块8.向量中断控制器9.GPIO10.UART011.UART112.I2C接口13.SPI接口14.定时器0/115.脉宽调制器（PWM）16.A/D转换器17.实时时钟18.看门狗周立功单片机5.9GPIO•特性LPC2000系列作为“微控制器”，其GPIO特性就显得很重要。它具有如下的特性：可以独立控制每个GPIO口的方向（输入/输出模式）；可以独立设置每个GPIO的输出状态（高/低电平）；所有GPIO口在复位后默认为输入状态。周立功单片机5.9GPIO•应用R310KRSTC16104LED1POWER+3.3VR310K+3.3VQB1QC2QD3QE4QF5QG6QH7GND8SQH9SCLR10SCK11RCK12OE13SI14QA15VCC16U1174HC595+3.3VLPC2000检测数字输入，如键盘或开关信号驱动LED或其它指示器控制片外器件周立功单片机5.9GPIO•引脚描述LPC2114/2124微控制器具有两个端口——P0和P1，可以作为GPIO使用的引脚数为46个。LPC2210/2212/2214微控制器还包含另外两个端口——P2和P3，这个两个端口与外部存储器总线复用，当它们全部作为GPIO使用时，GPIO引脚数多达112个。周立功单片机5.9GPIO•引脚描述GPIO与控制寄存器的关系PINSELxIOxDIRIOxCLRIOxPINIOxSETinout10引脚周立功单片机PINSELxIOxDIRIOxCLRIOxPINIOxSETinout10PINSELxIOxDIRIOxCLRIOxPINIOxSETinout10通用名称描述访问类型复位值IOPINGPIO引脚值寄存器，不管方向模式如何，引脚的当前状态都可以从该寄存器中读出只读NAIOSETGPIO输出置位寄存器。该寄存器控制引脚输出高电平读/置位0x00000000IOCLRGPIO输出置位寄存器。该寄存器控制引脚输出低电平只清零0x00000000IODIRGPIO方向控制寄存器。该寄存器单独控制每个IO口的方向读/写0x00000000•GPIO相关寄存器描述周立功单片机PINSELxIOxDIRIOxCLRIOxPINIOxSETinout10•GPIO相关寄存器描述——IOxPINIOxPIN描述复位值31:0GPIO引脚值。IOxPIN[0]对应于Px.0…IOxPIN[31]对应于Px.31引脚未定义该寄存器反映了当前引脚的状态。IOxPIN中的x对应于某一个端口，如P1口对应于IO1PIN。所以芯片存在多少个端口，就有多少个IOxPIN分别与之对应。写该寄存器会将值保存到输出寄存器，具体使用稍后介绍。注意：无论引脚被设置为输入还是输出模式，都不影响引脚状态的读出。周立功单片机PINSELxIOxDIRIOxCLRIOxPINIOxSETinout10•GPIO相关寄存器描述——IOxDIRIOxDIR描述复位值31:0方向控制位。IOxDIR[0]对应于Px.0…IOxDIR[31]对应于Px.31引脚未定义当引脚设置为GPIO输出模式时，可使用该寄存器控制引脚的方向。向某位写入1使对应引脚作为输出功能，写入0时作为输入功能。作为输入功能时，引脚处于高阻态。周立功单片机PINSELxIOxDIRIOxCLRIOxPINIOxSETinout10•GPIO相关寄存器描述——IOxSETIOxSET描述复位值31:0输出置位。IOxSET[0]对应于Px.0…IOxPIN[31]对应于Px.31引脚未定义当引脚设置为GPIO输出模式时，可使用该寄存器从引脚输出高电平。向某位写入1使对应引脚输出高电平。写入0无效。从该寄存器读回的数据为GPIO输出寄存器的值。该值不反映外部环境对引脚的影响。周立功单片机PINSELxIOxDIRIOxCLRIOxPINIOxSETinout10•GPIO相关寄存器描述——IOxCLRIOxCLR描述复位值31:0输出清零。IOxCLR[0]对应于Px.0…IOxCLR[31]对应于Px.31引脚未定义当引脚设置为GPIO输出模式时，可使用该寄存器从引脚输出低电平。向某位写入1使对应引脚输出低电平。写入0无效。注意：读取该寄存器无效，不能读回输出寄存器的值。周立功单片机5.9GPIO•使用GPIO注意要点引脚设置为输出方式时，输出状态由IOxSET和IOxCLR中最后操作的寄存器决定；大部分GPIO输出为推挽方式（个别引脚为开漏输出），正常拉出/灌入电流均为4mA（短时间极限值40mA）；复位后默认所有GPIO为输入模式。周立功单片机...PINSEL0&=0xFFFFFFFC;IO0DIR|=0x00000001;IO0SET=0x00000001;...C代码：PINSEL0IO0DIRIO0CLRIO0PINIO0SETinout10•GPIO应用示例——设置P0.0输出高电平P0.0(1)设置引脚连接模块，P0.0为GPIO(2)设置P0.0口方向，设置为输出(3)设置P0.0口状态，输出高电平1周立功单片机...uint32PinStat;PINSEL0&=0xFFFFFFFC;IO0DIR&=0xFFFFFFFE;PinStat=IO0PIN;...C代码：PINSEL0IO0DIRIO0CLRIO0PINIO0SETinout10•GPIO应用示例——读取P0.0引脚状态P0.0(1)设置引脚连接模块，P0.0为GPIO(2)设置P0.0口方向，设置为输入(3)从IO0PIN读取引脚状态IO0PIN周立功单片机#defineDataBus0xFFPINSEL0&=0xFFFF0000;IO0DIR|=DataBus;IO0CLR=DataBus;IO0SET=Data;...使用IOxSET和IOxCLR实现：•GPIO应用示例——输出多位数据至IO口(1)设置引脚连接模块，P0.0～7为GPIO(2)设置P0.0口方向，设置为输出(3)清零8位IO口的输出状态在需要将多位数据同时输出到某几个IO口线时，通常使用IOxSET和IOxCLR来实现，在某些情况下也可以使用IOxPIN寄存器实现。后者可以在多个IO口上直接输出0和1电平。本例将8位无符号整数变量Data的值输出到P0.0～P0.7。(4)Data变量中为1的位将输出高电平0x??0x00Data数据输出线：周立功单片机#defineDataBus0xFFPINSEL0&=0xFFFF0000;IO0DIR|=DataBus;IO0PIN=(IO0SET&0xFFFFFF00)|Data;...•GPIO应用示例——输出多位数据至IO口(1)设置引脚连接模块，P0.0为GPIO(2)设置P0.0口方向，设置为输出(3)写IO0PIN，输出数据在需要将多位数据同时输出到某几个IO口线时，通常使用IOxSET和IOxCLR来实现，在某些情况下也可以使用IOxPIN寄存器实现。后者可以在多个IO口上直接输出0和1电平。本例将8位无符号整数变量Data的值输出到P0.0～P0.7。使用IOxPIN实现：0x??Data数据输出线：0x??0x00Data与前者对比：周立功单片机第5章目录1.简介2.引脚配置3.存储器寻址4.系统控制模块5.存储器加速模块6.外部存储器控制器7.引脚连接模块8.向量中断控制器9.GPIO10.UART011.UART112.I2C接口13.SPI接口14.定时器0/115.脉宽调制器（PWM）16.A/D转换器17.实时时钟18.看门狗周立功单片机5.10UART0•特性LPC2000系列微控制器具有两个功能强大的UART，其中UART0具有如下的特性：16字节接收FIFO和16字节发送FIFO；寄存器位置符合16C550工业标准；接收FIFO触发点可设置为1、4、8或14字节；内置波特率发生器。周立功单片机使用UART0通信需要两个引脚，分别为：引脚名称类型描述RxD0输入串行输入，接收数据TxD0输出串行输出，发送数据•使用UART0通信LPC2000的I/O电压为3.3V（可承受5V），连接时须注意电平的匹配。与PC机相连时，由于PC机串口是RS232电平，所以连接时需要使用RS232转换器。LPC2000其它通信设备LPC2000PC机串口232电平转换TxD0RxD0TxD0RxD0TxD0RxD0TxD0RxD0周立功单片机U0THRU0TSRTxD0U0RBRU0RSRRxD0U0LCRU0LSRU0IIRU0IERVPB接口U0FCR与CPU内核相连U0DLMU0DLL1.在使用UART之前需要设置的寄存器•UART0内部结构示意图U0LCRU0IERU0FCRU0DLMU0DLLFIFO控制中断使能UART0格式设置波特率设置周立功单片机U0THRU0TSRTxD0U0RBRU0RSRRxD0U0LCRU0LSRU0IIRU0IERVPB接口U0FCR与CPU内核相连U0DLMU0DLL2.发送数据的通道•UART0内部结构示意图U0THRU0TSRVPB接口CPU内核通过VPB接口对UART0的寄存器进行读写访问发送缓存发送移位寄存器周立功单片机U0THRU0TSRTxD0U0RBRU0RSRRxD0U0LCRU0LSRU0IIRU0IERVPB接口U0FCR与CPU内核相连U0DLMU0DLL3.接收数据的通道•UART0内部结构示意图U0RBRU0RSRVPB接口接收缓存接收移位寄存器周立功单片机U0THRU0TSRTxD0U0RBRU0RSRRxD0U0LCRU0LSRU0IIRU0IERVPB接口U0FCR与CPU内核相连U0DLMU0DLL4.通信过程中可能影响的标志位•UART0内部结构示意图U0LSRU0IIR中断标志UART0当前状态周立功单片机•UART0相关寄存器描述U0THRU0TSRTxD0U0RBRU0RSRRxD0U0LCRU0LSRU0IIRU0IERVPB接口U0FCR与CPU内核相连U0DLMU0DLLU0RBRU0RBR描述复位值7:0接收缓存寄存器，它包含了接收FIFO中最早接收到的字节未定义U0RSR移位寄存器从RxD0引脚接收的有效数据将被送到接收FIFO中。通过读取U0RBR寄存器可以将接收FIFO中最早接收到的字节读出，当FIFO中不再包含有效数据时，该寄存器反映接收到的最后一个有效字节数据。接收的数据不足8位时，高位用0填充。注意：U0RBR只读。访问该寄存器时，U0LCR的除数锁存访问位（DLAB）必须为0。——接收缓存寄存器U0THRU0TSRTxD0U0RBRU0RSRRxD0U0LCRU0LSRU0IIRU0IERVPB接口U0FCR与CPU内核相连U0DLMU0DLL周立功单片机•UART0相关寄存器描述U0THRU0TSRTxD0U0RBRU0RSRRxD0U0LCRU0LSRU0IIRU0IERVPB接口U0FCR与CPU内核相连U0DLMU0DLLU0THR描述复位值7:0发送器保持寄存器，写入该寄存器的值保存到发送FIFO中，当该字节到达FIFO底部时，它将被送入发送移位寄存器（U0TSR）进行发送。未定义写入该寄存器的值将是发送FIFO中的最高字节。访问该寄存器时，U0LCR的除数锁存访问位（DLAB）必须为0。注意：U0THR只写。它的地址与U0RBR相同，通过读/写操作予以区分。U0THR——发送器保持寄存器周立功单片机U0THRU0TSRTxD0U0RBRU0RSRRxD0U0LCRU0LSRU0IIRU0IERVPB接口U0FCR与CPU内核相连U0DLMU0DLLU0THR