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LPC1788 引脚分析

eefocus ·2018-12-17 14:33·电子工程世界
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LPC1788 的引脚构成:port P0--P4每个Port有32个pin,P5有5个pin,所以GPIO共占有165个pin;30个电源的pin脚;晶振2个pin;RTC口3个pin;JAG口5个pin;2个pin的复位;1个是USB-D-2。共208个脚。这里就来一一分析一下。

一、电源分析

要弄清楚单片机的电源引脚,首先必须得对数字电路的电源标识有一个了解:

VCC:C=circuit 表示电路的意思, 即接入电路的电压;   VDD:D=device 表示器件的意思, 即器件内部的工作电压;   VSS:S=series 表示公共连接的意思,通常指电路公共接地端电压;   VEE:E=electron 表示构成物质的基本粒子之一,因带负电,也写作e,通常指负电压供电;   VDDH:H=high 表示高压,即高压供电端。

看完数字电路的电源标识后我们对标识有了一个了解,然后来看一下LPC1788的电源说明:

VSS:LPC1788有10个VSS的pin作为输入,说明书上说是数字0V,也就是相对于IO口的0V

VSSREG:LPC1788有3个VSSREG的pin作为输入,说明书上说是逻辑0V

VSSA:LPC1788有1个,其中A代表analog,说明书上说这是模拟地,也就是GND

VDD:LPC1788有10个VDD的pin作为输入,这里就是芯片电源电压3.3V

VDDREG:LPC1788有3个VDDREG的pin作为输入,这里是指逻辑高电平3.3V

VDDA:LPC1788有1个pin,其中A代表analog,给ADC或DAC供电,这里是3.3V

VREFP:LPC1788有1个pin,这里是ADC和DAC操作的逻辑高电平3.3V

VBAT:LPC1788有1个pin,RTC供电电压3.3V

在单片机的设计过程中,很多地方需要稳定的干净的电源,就需要在进入电源上加入磁珠,磁珠专用于抑制信号线、电源线上的高频噪声和尖峰干扰,还具有吸收静电脉冲的能力。磁珠是用来吸收超高频信号,象一些RF电路,PLL,振荡电路,含超高频存储器电路(DDRSDRAM,RAMBUS等)都需要在电源输入部分加磁珠,而电感是一种蓄能元件,用在LC振荡电路,中低频的滤波电路等,其应用频率范围很少超过50MHZ。 磁珠有很高的电阻率和磁导率,等效于电阻和电感串联,但电阻值和电感值都随频率变化。像VDDA这些为了确保AD测量准确就需要加入磁珠隔离一些干扰。

二、晶振电路

晶振的作用是为系统提供基本的时钟信号。通常一个系统共用一个晶振,便于各部分保持同步。晶振通常与锁相环电路配合使用,以提供系统所需的时钟频率。如果不同子系统需要不同频率的时钟信号,可以用与同一个晶振相连的不同锁相环来提供。

在lpc1788中晶振接入的两个脚是XTAL1和XTAL2

XTAL1:内部振荡电路反向放大器的输入端,是外接晶体的一个引脚。当采用外部振荡器时此引脚接地。

XTAL2:内部振荡电路反相放大器的输出端,是外接晶体的另一端,当采用外部振荡器时,此引脚接外部振荡源。

晶振的电路连接如下:

如何选择晶振电路中的电容大小呢?

(1)因为每一种晶振都有各自的特性,所以最好按制造厂商所提供的数值选择外部元器件。

(2)在许可范围内,C1、C2值越低越好。C值偏大虽有利于振荡器的稳定,但将会增加起振时间。

(3)应使C2值大于C1值,这样可使上电时,加快晶振起振。

三、复位电路

对于复位,它的作用是使单片机的各IO状态恢复到初始状态,让寄存器还有存储器等恢复到默认的初始状态,复位分为上电复位和手动复位两种,在lpc1788中reset引脚的复位需要低电平触发,电路图如下:

复位引脚是一个输入引脚。

RSTOUT引脚:这是一个输出引脚,用于输出lpc1788的复位状态,若出于复位中,输出低电平,反之高电平输出。

四、RTC时钟电路

RTCX1引脚:这是一个输入引脚,输入RTC 32KHZ极低功耗的振荡电路

RTCX2引脚:这是一个输出引脚,从RTC 32KHZ极低功耗的振荡电路输出

RTC_ALARM引脚:这是一个输出引脚,当RTC出现警报,它会输出一个低电平

我个人理解RTC是独立于单片机的一个小系统,它有自己的供电VBAT,有自己的32K的晶振作为时钟频率,脚RTCX1、2类似于晶振的XTAL1、2,所以他们的电路也很相似,下面是RTC的外围电路:

RTC是在系统中作为一个时钟基准,所以关于RTC的操作在以后将会单独的列出学习。

这里我们要有一个理解,就是RTC是分离与单片机的,在系统中我们只要配置好了RTC,随时读取RTC的值都是准确的。

五、JTAG调试口电路

由于JTAG调试是整个arm中最重要的环节,关系到程序的仿真等等,所以在以后将会专门进行一个系统的分析学习,这里只是初步理解一下。

LPC1788中有5个pin脚用于JTAG调试的电路:

JTAG_TDO (SWO) :这是一个输出引脚,TDO:test data out for JTAG interface 调试数据输出 SWO: Serial wire trace output串行                  线跟踪

JTAG_TDI       :这是一个输入引脚,TDI:Test Data In for JTAG interface 调试数据输入,这个引脚在内部是有一个上拉的

JTAG_TMS       :这是一个输入引脚,TMS:Test Mode Select for JTAG interface 调试模式选择

(SWDIO)        :SWDIO:Serial wire debug data input/output 串行调试数据输入输出

JTAG_TRST      :这是一个输入引脚,TRST:Test Reset for JTAG interface 测试复位

JTAG_TCK       :这是一个输入引脚,TCK:Test Clock for JTAG interface JTAG测试时钟,该实中必须低于六分之一的cpu时钟频率

(SWDCLK)       :SWDCLK:Serial wire clock 串行时钟

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