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标题: LPC2400系列处理器原理 [打印本页]

作者: look_w 时间: 2017-9-24 15:56 标题: LPC2400系列处理器原理

第4章 LPC2400系列处理器原理处理器的“体系结构”指从程序员角度观察到的处理器的组织方式，所以又称为处理器的编程模型。其主要内容为处理器内的寄存器组织、对存储器的寻址方式、指令系统等。本章将介绍ARM7TDMI程序员模型、工作状态与工作模式、ARM和Thumb状态的寄存器组织、存储器组织结构、异常及协处理器接口等一些基本概念。本章还要讲述ARM的编程基础，如ARM微处理器的基本工作原理、与程序设计相关的基本技术细节等。
4.1 LPC2400系列处理器简介4.1.1 LPC2400系列处理器特性LPC2400系列处理器包括LPC2468/LPC2470/LPC2478等多款芯片，是基于支持实时仿真和跟踪的16/32位ARM7TDMI-S内核的微控制器，它与所有NXP LPC 2000处理器具有相同的存储器映射、中断向量控制、Flash编程和更新机制，以及调试和仿真功能。LPC2468/LPC2478的512KB大容量嵌入式高速Flash存储器具有128位宽度的存储器接口和独特的加速结构，使得32位代码能够在最高时钟频率72MHz下运行。16位Thumb模式可以将代码规模降低30％以上，而性能损失却很小。LPC2470/LPC2478芯片内部还集成了LCD接口支持(最高1024×768像素、15阶灰度单色和每像素24位真彩色TFT面板)，使得这两款芯片可以广泛应用于各种手持式设备中。
LPC2400系列处理器拥有丰富的片上资源和外设接口。这一系列芯片的共同特性有：
-ARM7TDMI-S内核，最高72MHz主频；
-98KB的片内静态存储器，其中64KB的片内SRAM，16KB SRAM用于以太网，16KB SRAM用于DMA控制器（也可用于USB控制器），2KB SRAM用于RTC实时时钟；
-512KB片内Flash程序存储器，片内Boot实现IAP和ISP片内Flash编程；
-可配置的外部存储器接口，最多支持8个Bank，支持外部RAM、ROM和Flash存储器扩展，每个Bank最大可支持到256MB，可支持8/16/32位字宽；
-高级向量中断控制器，支持32个向量中断，可配置优先级和向量地址；
-通用AHB DMA控制器（GPDMA）可以用于支持SSP、I2S和SD/MMC接口；
-10/100M以太网MAC接口；
-多个串行接口，包括4路UART、3路I2C串行总线接口和1个SPI接口；
-10位A/D和D/A转换器，转换时间低至2.44微秒；
-USB device/host/OTG接口；
-2个CAN总线接口；
-4个32位的定时器、2个PWM脉冲调制单元（每个6路输出）、实时时钟和看门狗；
-160个高速GPIO端口（可承受5V电压），4个独立外部中断引脚；
-标准ARM调试接口，兼容各种现有的调试工具；
-片内晶振频率范围1～24MHz；
-4个低功耗模式：空闲、睡眠、掉电和深度掉电模式；
-供电电压3.3V（3.0V～3.6V）。
在LPC2400系列芯片中，LPC2468是LPC2478的无LCD控制器版本，LPC2470是LPC2478的无片内Flash版本，芯片的大多数特性是完全相同的。所以在后面的章节中，本书一律采用LPC2478芯片为例进行讲解，请读者在实际工作中注意具体芯片的差别。
4.1.2 LPC2400系列处理器结构LPC2400系列处理器包含一个支持仿真的ARM7TDMI-S CPU、与片内存储器控制器接口的ARM7局部总线、与中断控制器接口的AMBA高性能总线（AHB总线）和连接片内外设功能的AMBA外设总线（APB总线）。存储模式为小端模式。
AHB总线和APB总线都是ARM公司推出的AMBA片上总线规范的一部分。AHB(Advanced High performance Bus)系统总线主要用于高性能模块(如CPU、DMA和DSP等)之间的连接，一般用于片内高性能高速度的外设，如：外部存储器、USB接口、DMA控制器、以太网控制器、LCD液晶屏控制器以及高速GPIO控制器等。LPC2400中的AHB外设一共分配了2MB的地址范围，它位于4GB ARM存储器空间的最顶端。每个AHB外设都分配了16KB的地址空间。
LPC2400的外设功能模块都连接到APB总线。APB(Advanced Peripheral Bus)外围总线主要用于低带宽的周边外设之间的连接，如：UART、I2C、SPI、I2S、A/D、D/A、CAN等等。APB总线与AHB总线之间通过AHB到APB的桥相连。APB外设也分配了2MB的地址范围，每个APB外设在APB地址空间内都分配了16KB的地址空间。
片内外设与器件引脚的连接由引脚连接模块控制。软件可以通过控制该模块让引脚与特定的片内外设相连接。

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