NXP Cortex-M3 LPC1768基础教程（一）

guoyuli

首先说一说为什么写这个教程，转眼间就毕业了，学校的日子还没有过够。就要工作了，由于需要想要搞一搞ARM M3，很显然芯片选型落在了STM32 和NXP 的LPC17XX 上了。最后选择了LPC1768 这款型号，买开发板、学习（以前我只用过单片机和一点点STM32），学习的过程还算顺利，找到了ZLG 翻译的中文资料和3 个版本的例程。学习开始了，从LED 灯、串口、ＡＤ、到内部定时器等等。学习的过程夹杂着心酸和喜悦，在学习的过程中发现网络上还没有现成的学习资料。市场上的开发板的一部分不是自己开发的都是参考的NXP 和ARM 公司的官方版本，其实这本身并没有什么不好，但是后面的问题出来了，程序注释不详细，除了手册就没有参考资料了。所以在学习的过程中就在想要是把自己学习的过程总结一下，出一点资料，为那些奋斗在学习一线的电子爱好者出一份力，这是一件多么令人高兴的事呀！于是有了今天这个教程的诞生。关于同是ARM M3 内核的STM32 和LPC17XX 比较，我想大家争论最大的地方是价格。我想说的是LPC17XX 是NXP 公司推出的基于M3 内核比较高端的芯片。应该拿STM32 中高端芯片和LPC17XX 比较。我曾经买过几片stm32f103VET6 是100 脚512KB flash、64KB SRAM、72MHz、AD、DA、定时器、USB 从机和FSMC。而LPC1768，100 脚、512KB flash、64KB SRAM、100MHz、AD、DA、32 位定时器、USB 主/从/OTG、以太网、电机控制PWM、正交编码器接口等。STM32 有FSMC 的优势，LPC1768有以太网、USB 主机等优势。可能你要说stm32F105 和stm32f107 也有带USB 主机，以太网的。可是看看价格也差不多，这几个芯片目前的价格都在40 元左右。还有编程，stm32 有库，而NXP 没有，但是我觉得NXP 的寄存器操作也很简单，不信试试就知道了。

第一部分 LPC1768介绍
1.1简介
LPC1768 是NXP 公司推出的基于ARM Cortex-M3 内核的微控制器LPC17XX 系列中的一员。LPC17XX 系列Cortex-M3 微处理器用于处理要求高度集成和低功耗的嵌入式应用。LPC1700 系列微控制器的操作频率可达100MHz（新推出的LPC1769 和LPC1759 可达120MHz）。ARM Cortex-M3 CPU 具有3 级流水线和哈佛结构。LPC17XX 系列微控制器的外设组件包含高达512KB 的flash 存储器、64KB 的数据存储器、以太网MAC、USB 主机/从机/OTG 接口、8 通道DMA 控制器、4 个UART、2 条CAN 通道、2 个SSP 控制器、SPI 接口、3 个IIC 接口、2 输入和2 输出的IIS 接口、8 通道的12 位ADC、10
位DAC、电机控制PWM、正交编码器接口、4 个通用定时器、6 输出的通用PWM、带有独立电池供电的超低功耗RTC 和多大70 个的通用IO 管脚。
1.2 特性（部分）
64KB 片内SRAM 包括：
32KB 可供高性能CPU 通过本地代码/数据总线访问；
2 个16KB SRAM 模块、带独立访问路径、可进行更高吞吐量的操作。这些SRAM 可用于以太网、USB、DMA 存储器，以及通用指令和数据存储。
串行接口：
以太网MAC 带RMII 接口和相关的DMA 控制器；USB 2.0 全速从机/主机/OTG 控制器，带有用于从机、主机功能的片内PHY 和相关的DMA 控制器；
4 个UART、带小数波特率发生功能、内部FIFO、DMA 支持和RS-485支持。1 个UART 带有modem 控制IO 并支持RS-485，全部的UART都支持IrDA；
CAN 控制器，带有2 个通道；

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SPI 控制器，具有同步、串行、全双工通信和可编程的数据长度；
2 个SSP 控制器，带有FIFO，可按多种协议进行通信。其中一个可选择用于SPI，并且和SPI 公用中断。SSP 接口可以与GPDMA控制器一起使用。
3 个增强型的IIC 总线接口。
IIS 接口，用于数字音频输入和输出，具有小数速率控制功能。
IIS 接口可与GPDMA 一起使用。IIS 接口支持3 线数据发送和接收或4 线组合发送和接收连接，以及主机时钟输入输出；
4 个通用定时/计数器，共有8 个捕获输入和10 个比较输出。每个定时器都有一个外部计数输入。
一个电机控制PWM，支持三相的电机控制；
通过片内PLL，没有高频晶振，CPU 页可以以最高频率运转。
第二个专用的PLL 可用于USB 接口，以允许增加主ＰＬＬ的灵活性；
LPC17XX 系列微控制器在电源部分需要五种电压源对其供电，分别是：
A、内核和外部通路所需的3.3V 电源VDD（3V3）；
B、内部稳压器所需的3.3V 电源VDD（REG）（3V3）；
C、模拟部分（如片上ADC 和DAC）所需的3.3V 电源；
D、模数转换器ADC 所需的参考电源VREFP；
E、实时时钟RTC 所需的3.3V 电源VBAT；
电源图

在本设计中电源采用外部5V 供电，可以是USB 取电也可以是电源适配器供电。通过Power_1 短路冒选择，若短路1、2 则是USB取电。若短路2、3 则是电源接口取电！电源进入目标板后首先经过一个开关POWER_S，控制电源的通断。然和经过C5、C6、C8 三个电容滤波，输入1117-3.3 以获得3.3V 电源。LPC1768 具有独立的模拟电源和AD 输入参考电压，为了降低噪声和出错几率，模拟电源和数字电源需要隔离，本设计的L1-L4 就是将数字电源的高
频噪声和模拟电源隔离。1117-3.3 是3.3V 稳压芯片输出电流高达800mA。实时时钟RTC 部分本部分采用纽扣电池供电，供电管脚连接短路冒，不用时可以取掉。

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重置电路图

LPC17XX 系列微控制器拥有4 个复位源，分别是外部RESET 复位，看门狗复位，上电复位（POR）以及掉电检测复位（BOD）。本部分硬件电路完成上电复位和外部复位。
本设计中芯片的外部复位和上电复位由按键复位和RC 复位电路完成。芯片是低电平复位有效，当复位管脚上的低电平持续一定的时钟周期就会发生芯片复位。上电时复位低电平时间由RC 的值决定。手动复位时需要按下复位按键S1，当松开复位按键S1 后复位发生。

系统时钟电路

LPC17XX 包括3 个独立的时钟源，分别为主时钟振荡器、RTC 时钟振荡器和内部RC 振荡器，在LPC17XX 复位后，LPC17XX 将由内部RC 振荡器提供时钟直至由软件切换到另外的时钟振荡源为止，这使得系统可以不依懒于外部时钟进行操作，而且使引导加载程序可以在一个确定的频率下进行操作。

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