LPC824及其開發環境配置


LPC824是恩智浦(NXP)公司推出的居於Cotex-M0+內核(版本r0p1)的一個32位的低功耗單片機,其內部擁有32KB的FlashROM,8KB的SRAM,供電電壓低(1.8V~3.6V),工作模式中的功耗可低至90uA/MHz,功能強大,價格低廉,應用非常廣泛,目前有TSSOP20和HVQFN33兩種封裝,其中HVQFN33封裝的正反面實物外形如下圖所示。
                                    
從圖中可以看出,它一共有33個引腳(含底面接地端),其中的29個是通用輸入輸出引腳(GPIO),分別為PIO0-0~PIO0-28。余下的4個腳分別是:一個正電源引腳(Vdd)、一個地引腳(Vss),一個ADC正基准電壓引腳(VREFP)和一個ADC負基准電壓引腳(VREFN)。一般情況下,系統電源端和ADC基准電壓引腳可以接在一起(通過電感)。具體的引腳功能如下圖所示(頂視圖)。
 
從上圖中可以看出,LPC824引腳復用的功能很多,包括復位(RESET)端都復用在了第3腳,所以LPC824沒有獨立的復位引腳,不過在默認狀態下,第3腳是復位端(第一功能)。另外,LPC824其實還有很多的可移動引腳功能(比如USART、SPI等),通過配置芯片內部的開關矩陣(SWITCH MATRIX)可把它們分配到任意引腳上(電源引腳除外)。
LPC824系列內部都自帶有12MHz的RC振盪器,並且在其上電(或復位)時默認就是使用片內的RC為主時鍾源。所以LPC824在默認情況下,上電就可運行。不過內部RC振盪器的精度不高(一般為1.5%左右),所以在要求較高時還是要使用外部晶振來運行。使用外部晶振的最小系統如下圖所示。
要開發居於LPC824的系統,首先必須選擇一個合適的開發工具。居於NXP系列的CPU,恩智浦公司專門委托code_red公司為其量身定制了一款居於開源項目eclipse的開發工具,稱為LPCXpresso。該軟件可以通過code_red公司網站注冊后免費下載並激活。其它的開發工具,基本上都是居於ARM的通用開發環境,常見的有ARM公司著名的Real View MDK(MDK-ARM)、IAR公司的EWARM等。本教程選用國內使用非常廣泛的MDK-ARM做為LPC824的開發工具,其它的開發工具讀者可自行參考使用,它們都有各自的特長。
Real View MDK的前身其實就是著名的Keil μvision,后來它被ARM公司收購后就結合ARM系統推出了MDK-ARM。熟悉Keil μvision的用戶會發現兩者的界面基本上是一樣的,使用起來非常方便。
本教程使用的是MDK-ARM5.26.2版本,它結合了程序編輯、編譯、查錯、調試、仿真等功能,功能強大,使用方便。熟悉51開發的讀者可以很快上手,下圖是它的運行界面。
可見它基本上就是Keil C51的界面。
MDK-ARM開發環境的配置並不算復雜,下面來具體看一下如何用它來配置一個LPC824的開發環境:
1、安裝MDK-ARM5.26.2版本,輸入許可證碼將其激活(詳略)。
2、MDK-ARM在5.0以后的版本中采取應用程序和器件包分離的方式,所以裝完MDK-ARM后還需要安裝器件包。依次單擊菜單上的Project->Manage->Pack Installer,打開包安裝的對話框,如下圖所示。
3、安裝器件包有在線更新和離線安裝兩種方式,在線更新有些慢,建議采用離線安裝方式。先去KEIL的官網(或其他網站)上去下載離線包文件LPC800_DFP.1.2.0.pack,然后在上圖的菜單中單擊File->Import,指定到下載好的文件進行導入,完成后就可以使用了。
4、接下來新建工程,單擊菜單上的Project->New μvision Project,在彈出的對話框中選擇一個路徑並輸入一個工程名稱(如test,默認擴展名為μvproj),點擊“保存”。
5、在彈出的器件選擇對話框中選擇NXP下的LPC800 Series下的LPC82x下的LPC824M201JHI33器件,然后點擊“OK”(如下圖)。
6、接着會彈出下圖所示的對話框,再單擊OK就可以了。
7、完成后就進入到工作界面,如下圖所示。
8、由於是新建的工程,其中還沒有任何的文件,所以下一步就是要加入一些必要的文件(如頭文件等),同時要新建主程序文件並把它也添加到工程中來。
9、新建主程序文件,單擊菜單上的File->New,就會看到在工作區域內新建了一個默認名稱為Text1的文本文件,如下圖所示。
10、接下來要保存該主程序文件,單擊菜單上的File->Save,在彈出的對話框中選擇好保存的路徑,在文件名中為該主程序文件取一個名稱,注意名稱要加上擴展名。如本例中取main.c,點擊“保存”。
11、最后一步就是要把剛才新建的主程序文件添加到工程中來,單擊左側帶加號的Target1中的加號,把它展開,然后在其下面的Source Group 1上點擊右鍵,選擇Add Files to Group ‘Source Group 1’一項,如下圖所示。
12、在彈出的對話框中找到剛才保存的主程序文件,單擊“Add”將其添加到工程中(如下圖所示)。這里要注意一下,若找不到主程序文件可能有以下幾個原因:一是剛才保存時沒有為主程序文件加上擴展名“.c”,二是對話框中的篩選條件不對(文件類型應為C Source file),三是主程序文件所在的路徑不對。其次還要注意一點,因為該對話框是可以連續添加多個文件的,所以單擊了“Add”后該對話框不會關閉,要關閉對話框需要單擊“Close”(注意不要多次添加同一個文件!)。
13、最后得到的開發環境樣子如下圖所示,此時就可以在主程序文件中編寫程序了。
14、最后,還需要引入一個啟動文件才能進行正常編譯,跟前面引入main.c文件一樣,雙擊“Source Group 1”打開添加文件對話框,加入一個名為startup_LPC82x.s的啟動文件,該文件在安裝包的路徑下,如果是默認安裝,會在目錄“C:\Keil_v5\ARM\PACK\Keil\LPC800_DFP\1.2.0\Device\Source\ARM\”下,添加完畢后如下圖所示。
以上只是最基本的開發環境設置,其實在實際使用中還有很多需要配置的地方,比如“運用文件夾來對添加的文件進行分類,編譯鏈接時生成的文件格式,仿真時時鍾的配置等”,這些將在用到時再討論,這里就不再贅述了。


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