【文章內容簡介】 n函數(shù)之前，還需要運行一段 “ 啟動代碼 ”，由用戶添加。 引導代碼 （ BootBlock） 用戶 main函數(shù) 啟動代碼 ? 向量表定義； ? 堆棧初始化； ? 系統(tǒng)變量初始化； ? 中斷系統(tǒng)初始化； ? I/O初始化； ? 外圍初始化； ? 地址重映射等操作。 上電 /復位 設置 存儲器重映射 設置 系統(tǒng)時鐘 設置 存儲器加速 設置 中斷向量控制器 異常向量表 初始化外部總線 (LPC2200) 初始化 各模式堆棧 初始化 系統(tǒng)硬件 初始化 執(zhí)行環(huán)境 進入 main函數(shù) 設置引腳功能 ? 啟動代碼流程圖 系統(tǒng)控制模塊 ? 功能匯總 ? ? －晶體振蕩器 ? ? －喚醒定時器 ? － PLL(鎖相環(huán) ) ? － VPB分頻器 ? ? 系統(tǒng)控制模塊功能匯總 部件名稱 功能簡介 晶體振蕩器 通過外接晶振或時鐘源為系統(tǒng)提供時鐘信號 復位 復位使 ARM內核與外設部件進入一個確定的初始狀態(tài) 存儲器映射控制 控制異常向量表的重新映射方式 鎖相環(huán)（ PLL） 將晶體振蕩器輸入的時鐘倍頻到一個合適的時鐘頻率 VPB分頻器 將內核時鐘與外設時鐘分開的部件 功率控制 使處理器空閑或者掉電，還能關閉指定的功能部件，以降低芯片功耗 喚醒定時器 系統(tǒng)上電或掉電喚醒后，保證晶體振蕩器能輸出穩(wěn)定的時鐘信號 ? 概述 一個 ARM芯片中通常有很多功能部件，有一些部件是全局性的，它們狀態(tài)的改變可能引起整個系統(tǒng)運行狀態(tài)的改變，這些部件我們統(tǒng)一稱之為系統(tǒng)控制模塊。 在這些系統(tǒng)控制模塊中，有些部件需要外部引腳的配合，如晶體振蕩器、外部復位輸入。 引腳名稱 引腳方向 引腳描述 X1 輸入 晶振輸入 振蕩器和內部時鐘發(fā)生器電路的輸入，使用外部時鐘源時，該引腳為時鐘輸入。 X2 輸出 晶振輸出 振蕩器放大器的輸出。 RESET 輸入 外部復位輸入 該引腳上的低電平將使芯片復位，使 I/O口和外設恢復其默認狀態(tài)，并使處理器從地址 0開始執(zhí)行程序。 名稱 描述 訪問 存儲器映射控制 MEMMAP 存儲器映射控制 R/W 鎖相環(huán) PLLCON PLL控制寄存器 R/W PLLCFG PLL配置寄存器 R/W PLLSTAT PLL狀態(tài)寄存器 RO PLLFEED PLL饋送寄存器 WO 功率控制 PCON 功率控制寄存器 R/W PCONP 外設功率控制 R/W VPB分頻器 VPBDIV VPB分頻器控制 R/W 系統(tǒng)控制模塊功能匯總 在系統(tǒng)控制模塊中，有些部件需要在進行寄存器配臵后才能正常工作，如存儲器映射控制、鎖相環(huán)、功率控制、 VPB分頻器。 系統(tǒng)控制模塊 ? 功能匯總 ? ? －晶體振蕩器 ? ? －喚醒定時器 ? － PLL(鎖相環(huán) ) ? － VPB分頻器 ? ? 時鐘系統(tǒng) ? 概述 時鐘是計算機系統(tǒng)的脈搏，處理器核在一拍接一拍的時鐘驅動下完成指令執(zhí)行、狀態(tài)變換等動作。 外設部件在時鐘的驅動下進行著各種工作，比如串口數(shù)據的收發(fā)、 A/D轉換、定時器計數(shù)等。 所以時鐘對于一個計算機系統(tǒng)是至關重要的，通常時鐘系統(tǒng)出現(xiàn)問題也是最致命的，比如振蕩器不起振、振蕩不穩(wěn)、停振等。 時鐘系統(tǒng) ? 時鐘系統(tǒng)結構 LPC2021系列微控制器的時鐘系統(tǒng)包括四個部分：晶體振蕩器、喚醒定時器、鎖相環(huán)（ PLL）和 VPB分頻器。 外接晶體或外接時鐘源 產生穩(wěn)定的時鐘信號 將 Fosc提升到合適的頻率 PLL 晶體 振蕩器 VPB 分頻器 FCCLK FPCLK fOSC FOSC CPU內核 芯片外設 喚醒 定時器 ON/OFF 1 3 4 2 為系統(tǒng)提供基本的時鐘信號 (Fosc) 。 1 在復位或處理器從掉電模式被喚醒時，為輸入的時鐘信號做計數(shù)延時，使芯片內部部件有時間進行初始化。 2 把 Fosc信號提高到一個符合用戶需要的頻率 (Fcclk) 其中 Fcclk用于 CPU內核。 3 用于把 Fcclk信號降低到一個合適的 Fpclk值（也可以不降低），該信號用于外設部件 。 4 系統(tǒng)控制模塊 ? 功能匯總 ? ? －晶體振蕩器 ? ? －喚醒定時器 ? － PLL(鎖相環(huán) ) ? － VPB分頻器 ? ? 時鐘部件－晶體振蕩器 ? 概述 LPC2021系列微控制器的晶體振蕩器可以使用 外部時鐘源 (從屬模式 )，也可以使用 外接晶體和片內振蕩電路 (振蕩模式 )產生時鐘。 LPC2114/2124 LPC2212/2214 X1 X2 Clock CC 從屬模式 LPC2114/2124 LPC2212/2214 X1 X2 CX1 CX2 XTAL 振蕩模式 時鐘部件－晶體振蕩器 ? 從屬模式 使用從屬模式時，時鐘信號通過 X1引腳從外部輸入，輸入頻率范圍： 1～ 50(MHz)且占空比為 50%，其幅度范圍為： 200mV ~ 。 LPC2114/2124 LPC2212/2214 X1 X2 Clock CC 從屬模式 時鐘部件－晶體振蕩器 ? 振蕩模式 使用振蕩模式時，時鐘信號由內部晶體振蕩器和外部連接的晶體振蕩產生，振蕩頻率范圍： 1～ 30(MHz)。 LPC2114/2124 LPC2212/2214 X1 X2 CX1 CX2 XTAL 振蕩模式 時鐘部件－晶體振蕩器 LPC2114/2124 LPC2212/2214 X1 X2 Clock CC 從屬模式 LPC2114/2124 LPC2212/2214 X1 X2 CX1 CX2 XTAL 振蕩模式 ? 注意： 如果使用了 ISP下載功能或者連接 PLL提高頻率，則輸入的時鐘頻率范圍必須在 10～ 25（ MHz） 之間。 系統(tǒng)控制模塊 ? 功能匯總 ? ? －晶體振蕩器 ? ? －喚醒定時器 ? － PLL(鎖相環(huán) ) ? － VPB分頻器 ? ? 復位 ? 概述 復位指將計算機系統(tǒng)中的硬件邏輯歸位到一個 初始的狀態(tài) ，比如讓寄存器恢復默認值、讓處理器從第一條指令開始執(zhí)行程序等。 LPC2021系列芯片有兩個復位源： 外部復位 —把 nRESET引腳拉為低電平，并保持一個最小時間，引發(fā)復位 看門狗復位 —通過設臵看門狗相關寄存器，當看門狗定時器溢出后，引發(fā)復位 復位 ? 硬件復位流程 OSC 0V 0V 處理器狀態(tài) 復位時間 喚醒定時器 計數(shù) 4096個時鐘 Boot代碼執(zhí)行時間 執(zhí)行用戶代碼 穩(wěn)定時鐘 T0 T1 T2 T3 RESET（振蕩模式， 12MHz晶振） 兩個電源的上電順序沒有限制 復位信號要保持一段時間 晶振開始起振 （系統(tǒng)上電） LPC2xxx nRESET POWER X1 X2 UX1 t 振蕩器穩(wěn)定所需時間 芯片時鐘 輸入信號 在芯片未上電時，芯片振蕩器沒有工作； 1 芯片上電后，晶體振蕩器開始振蕩。因為振蕩從開始到穩(wěn)定需要一過程，所以外部復位信號至少要保持 10ms； 2 在晶體振蕩器保持穩(wěn)定振蕩，或者使用有源晶振時，外部復位信號可以縮短到不小于 300ns。 3=10ms 3 0n 振蕩器處于 穩(wěn)定工作狀態(tài) 復位 ? 外部復位 復位 ? 外部復位和內部 WDT復位的區(qū)別 判斷引腳： ? /TRACESYNC ? ? BOOT1和 BOOT0 判斷引腳： 執(zhí)行用戶程序 或 運行 ISP程序 外部復位 時間 T0 T1 T2 WDT復位 時間 T0 執(zhí)行用戶程序 或 運行 ISP程序 復位 ? 復位與 Boot Block Boot Block是芯片生成時由廠家固化在其中的一段代碼，用戶無法修改或刪除，這段代碼在復位后被首先運行。 注： 不同芯片的 Boot Block功能也不盡相同。 ? Boot程序工作流程 — LPC2114/2124 復位 運行 ISP服務程序 看門狗復位 根據硬件 (、 ) 配臵 進入 ISP狀態(tài)嗎？ ( ) 初始化 用戶代碼 是否有效 執(zhí)行用戶代碼 （片內 Flash： 0x00000000） N Y Y Y N N 在此檢測特定引腳 檢測用戶代碼是否有效 ? Boot程序工作流程 — LPC2210/2212/2214 復位 看門狗復位 進入 ISP模式？ ( ) 初始化 用戶代碼 是否有效 芯片加密 允許調試 BOOT[1:0] ==11? 芯片加密 運行 ISP服務程序 執(zhí)行外部用戶代碼 (0x80000000) 執(zhí)行內部用戶代碼 (0x00000000) N N Y Y Y N N N Y Y Y N 在此檢測特定引腳 檢測用戶代碼是否有效 復位 0 0 CS0控制的 8位存儲器 0 1 CS0控制的 16位存儲器 1 0 CS0控制的 32位存儲器 1 1 內部 Flash存儲器 ? 復位與 Boot Block Boot Block的功能包括： 運行哪個存儲器上的程序。 1 LPC2200系列微控制器可以同時存在片內存儲器和片外存儲器， Boot Block通過芯片上的 BOOT0和 BOOT1引腳來判斷復位后運行片內還是片外存儲器上的用戶代碼 注： LPC2100系列微控制器只有片內 Flash，它們無需判斷。 復位 ? 復位與 Boot Block Boot Block的功能包括： 用戶代碼是否有效。 2 Boot Block在將芯片的控制權交給用戶程序之前，要先判斷用戶程序是否有效，否則將不運行用戶程序，這樣可以避免在現(xiàn)場設備中的芯片因為代碼損壞而導致程序亂飛引起事故的情況發(fā)生。 復位 ? 復位與 Boot Block Boot Block的功能包括： 芯片是否加密。