【正文】 上拉電阻的5V 電壓容限端口，提供帶TTL 電平、滯后和10ns 轉(zhuǎn)換速率控制的數(shù)字I/O 功能。上拉電阻值的范圍從60kΩ～300kΩ。[7] 5V 電壓容限端口僅提供數(shù)字輸入功能（帶TTL 電平和滯后）。[8] 端口提供特殊的模擬功能。 ARM最小系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) ARM硬件總體設(shè)計(jì)思路 最小系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)原理說(shuō)明 電源電路LPC2136微控制器的內(nèi)核和I/O使用同一電源電壓。最小系統(tǒng)采用的輸入是由USB接口提供的5V直流電源，電感L3用于限制瞬息電流，經(jīng)過(guò)C1C20濾波。當(dāng)正確連接電源后，POWER燈點(diǎn)亮。LPC2136具有獨(dú)立的模擬電源引腳VDDA、VSSA，為了降低噪聲和出錯(cuò)幾率，模擬電源與數(shù)字電源用電感隔離。由于ARM芯片的高速、低功耗和低工作電壓導(dǎo)致其噪聲容量限低，對(duì)電源的紋路、瞬息響應(yīng)性能、時(shí)鐘源的穩(wěn)定和電源監(jiān)控可靠性等諸多方面也提出了更高的要求。最小系統(tǒng)采用的復(fù)位電路使用帶存儲(chǔ)器的電源監(jiān)控芯片CAT1025JI30，提高了系統(tǒng)的可靠性。 系統(tǒng)時(shí)鐘電路LPC2100系列ARM7微控制器可使用外部晶振或者外部時(shí)鐘源，內(nèi)部PLL電路可調(diào)整系統(tǒng)時(shí)鐘，使系統(tǒng)運(yùn)行速度更快（CPU最大操作時(shí)鐘為60MHz）。若不使用片內(nèi)PLL功能及ISP下載功能，則外部晶振頻率為130MHz，外部時(shí)鐘頻率為150MHz；若使用片內(nèi)PLL功能或者ISP下載功能，則外部晶振頻率為1025MHz，外部時(shí)鐘頻率為1025MHz。最小系統(tǒng)采用的外部晶振是12MHz。用12MHz晶振的原因是使串口波特率更精確，同時(shí)能支持LPC2136微控制器芯片內(nèi)部PLL及ISP功能。，所以要使用SP3232E進(jìn)行RS232電平轉(zhuǎn)換。SP3232E是3V工作電源的RS232轉(zhuǎn)換芯片。另外，LPC2100系列ARM7微控制器的UART1帶有完整的調(diào)制\解調(diào)器（Modem）接口，所以要使用8路的RS232轉(zhuǎn)換芯片SP3253ECA。最小系統(tǒng)安裝6個(gè)獨(dú)立按鍵，分別是KEY1KEY6，由于P0口作為輸入時(shí)，內(nèi)部無(wú)上拉電阻，所以要使用上拉電阻。當(dāng)沒(méi)有按鍵按下時(shí)，口線值為1；當(dāng)按鍵按下時(shí)，口線值為0。其中，KEY這兩個(gè)口分別與外部中斷EINT0、EINT3復(fù)用。因此可以用這兩個(gè)按鍵進(jìn)行外部中斷和喚醒掉電CPU的試驗(yàn)。最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)了八個(gè)獨(dú)立的發(fā)光二極管LED1LED8，輸出1時(shí)對(duì)應(yīng)的LED熄滅，輸出0時(shí)對(duì)應(yīng)的LED點(diǎn)亮。蜂鳴器使用PNP三極管Q1進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制。，Q1導(dǎo)通，蜂鳴器鳴；，Q1截止，蜂鳴器停止蜂鳴。 ARM最小系統(tǒng)軟件調(diào)試 ARM最小系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境采用的是ADS（ARM Developer Suite）集成開(kāi)發(fā)環(huán)境。ADS集成開(kāi)發(fā)環(huán)境是ARM公司推出的ARM核微控制器集成開(kāi)發(fā)工具。，支持軟件調(diào)試及JTAG硬件仿真調(diào)試，支持匯編、C、C++源程序。對(duì)于LPC2100系列ARM7微控制器芯片來(lái)說(shuō)，固化程序到片內(nèi)Flash可通過(guò)兩種方式實(shí)現(xiàn)：JTAG接口下載和使用ISP功能下載。不管使用哪一種方式，都先要設(shè)置編譯鏈接的地址，即代碼地址從0X00000000地址開(kāi)始。例如使用LPC2131專(zhuān)用工程模板時(shí)，在生成目標(biāo)選擇RellnFLASH,。最小系統(tǒng)的程序下載采用ISP軟件下載，生成Hex文件后，接下來(lái)用串口延長(zhǎng)線連接PC串口（如COM1）,并將41腳接地，打開(kāi)LPC2000Flash Utility軟件，并設(shè)置串口、波特率和系統(tǒng)晶振。連接成功后，先使用Erase按鈕擦除選定扇區(qū)的Flash，然后在Filename項(xiàng)中輸入要下載的Hex文件全名，單擊Upload to Flash按鈕即可以下載程序。程序固化后，將41腳斷開(kāi)接地，復(fù)位后即可運(yùn)行程序。 在最小系統(tǒng)上運(yùn)行多功能流水燈程序最小系統(tǒng)具有多種開(kāi)發(fā)功能，現(xiàn)僅開(kāi)發(fā)一項(xiàng)多功能流水燈程序作為最小系統(tǒng)硬件檢測(cè)程序。LPC2136多功能流水燈采用的是GPIO的典型灌電流方式驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管，只需要加一定限值（470Ω）的限流電阻即可。多功能流水燈程序設(shè)計(jì)為：程序顯示在由紅綠黃三色發(fā)光二極管排成的燈組上。首先，從左到右依次閃爍，接著，從左到右依次點(diǎn)亮發(fā)光二極管，再?gòu)挠业阶笠来蜗绨l(fā)光二極管，然后，由兩檔向中間依次閃爍，再由中間向外依次閃爍。接著由外向里依次點(diǎn)亮，最后由里向外依次熄滅。這就是完整程序顯示過(guò)程，因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)是循環(huán)程序，所以程序結(jié)束后，又從頭開(kāi)始演示。在程序開(kāi)始后，首先要將P1[25:18]選擇連接到GPIO，當(dāng)引腳配置為GPIO輸出模式時(shí)，可使用IO0SET和IO1SET寄存器從引腳輸出高電平。寫(xiě)入1，使對(duì)應(yīng)引腳輸出高電平；寫(xiě)入0，無(wú)效。當(dāng)引腳配置偽GPIO輸出模式時(shí)，可使用IO0CLR和 IO1CLR寄存器從引腳輸出低電平。寫(xiě)入1，使對(duì)應(yīng)引腳輸出低電平并清零IOSET寄存器中相應(yīng)的位，寫(xiě)入0，無(wú)效。程序單見(jiàn)附錄D。 ARM最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)的小結(jié)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)是采用ARM7LPC2136為核心部件， 通過(guò)對(duì)ARM處理器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)和外部硬件結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)，在了解一定的編程知識(shí)后，進(jìn)行的開(kāi)發(fā)板式的最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)在硬件設(shè)計(jì)上，采用了Protel99 SE設(shè)計(jì)PCB電路板，并使用了貼片技術(shù)焊接。根據(jù)LPC2136對(duì)電源的高要求，最小系統(tǒng)的設(shè)計(jì)采用了USB接口供電，并且將模擬地和數(shù)字地用電感隔離開(kāi)。為了實(shí)現(xiàn)ARM最小系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)，將64腳的貼片處理器做成插入式元器件。讓復(fù)雜的多面板系統(tǒng)板簡(jiǎn)單化，盡量做到滿(mǎn)足基本功能開(kāi)發(fā)條件，復(fù)雜功能開(kāi)發(fā)能通過(guò)跳線實(shí)現(xiàn)的方式。結(jié)論及尚存在的問(wèn)題32位嵌入式系統(tǒng)的飛速發(fā)展，其中基于ARM的應(yīng)用占據(jù)了大部分份額。對(duì)于電子類(lèi)學(xué)生來(lái)說(shuō)，學(xué)習(xí)和研究ARM處理器勢(shì)在必行。本論文根據(jù)工科類(lèi)電子學(xué)生的特點(diǎn)，首先由淺入深的介紹了ARM的發(fā)展形勢(shì)、ARM系列相關(guān)知識(shí)和ARM的內(nèi)部結(jié)構(gòu)?；?1系列的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)與51系列單片機(jī)寄存器、尋址方式、異常等各項(xiàng)的對(duì)比讓我們更加明了的認(rèn)識(shí)ARM處理器。由ARM最小系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與制作，從理論到實(shí)際制作上升華，通過(guò)ARM最小系統(tǒng)的制作，系統(tǒng)的介紹了ARM的外圍電路的接法及軟件編寫(xiě)和下載方法。由于對(duì)于ARM處理器的學(xué)習(xí)時(shí)間及其有限和我自己的知識(shí)不足，對(duì)ARM處理器的認(rèn)識(shí)不夠深刻，因此在論述的過(guò)程中不乏淺薄。另外，在ARM最小系統(tǒng)的制作過(guò)程中，雖然攻克了幾個(gè)難題，最終完成了最小系統(tǒng)的制作。但是，因?yàn)閷?duì)ARM指令編程掌握不夠，最小系統(tǒng)功能強(qiáng)大的地方?jīng)]能通過(guò)程序演示出來(lái)致 謝設(shè)計(jì)的研究經(jīng)歷了5個(gè)多月，從開(kāi)題、查閱資料、整理資料、設(shè)計(jì)方案、最小系統(tǒng)制作、調(diào)試到最后的完成，經(jīng)歷了許多的挫折與困擾，多次無(wú)法進(jìn)行下去，但在指導(dǎo)老師和同學(xué)們的鼓勵(lì)和幫助下，最終完成了本論文的撰寫(xiě)和ARM最小系統(tǒng)的制作。首先，我要感謝我的指導(dǎo)老師—王老師，王帥老師對(duì)本次設(shè)計(jì)的完成發(fā)揮了不可或缺的作用，特別是多次鼓舞我堅(jiān)持下來(lái)，在遇到困難的時(shí)候總是能適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)我去思考，并且?guī)椭医鉀Q難題。在這里要獻(xiàn)上我最真摯的感謝。其次，要感謝我系全國(guó)電子設(shè)計(jì)大賽小組，特別是王同學(xué)，為我提供了許多的ARM學(xué)習(xí)資料，并且讓我學(xué)會(huì)了貼片的焊接方法，在我遇到困難的時(shí)候和我一起思考并找出解決的辦法。 最后，感謝我學(xué)習(xí)生活了四年的懷化學(xué)院，謝謝她給了我學(xué)習(xí)的條件，教給了我立足社會(huì)的知識(shí)，培養(yǎng)了我成才的能力，告誡了我失敗的教訓(xùn)。參考文獻(xiàn)[1]馬忠梅，馬廣云等編著. ARM嵌入式處理器結(jié)構(gòu)與應(yīng)用基礎(chǔ)[M]. 北京航天航空大學(xué)出版社，2001[2]余錫存，[M].西安電子科大出版社， 1999[3]潘永雄，沙河，劉向陽(yáng)編. 電子線路CAD實(shí)用教程[M].西安電子科大出版社 ，2001[4] 周立公，[M].北京航天航空大學(xué)出版社，2004[5]趙星寒，劉濤編著. 從51到ARM[M].北京航天航空大學(xué)出版社，2005[6]三恒星科技編著. 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