嵌入式系统实验指导书
编写：白海峰
计算机与通信工程系实验中心 2011年5月
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第一章 EasyARM2100 开发实验板硬件结构
一、概述
EasyARM2100 开发实验板是一款简单的32 位ARM 单片机实验板，采用的是PHILIPS的ARM7TDMI-S 核单片机LPC2114，具有JTAG 调试，ISP 编程等功能。板上提供了一些键盘、LED、RS232 等常用功能部件，帮助用户学习32 位单片机从简单的开始，一步一步的过渡到32 位ARM 嵌入式系统开发领域。LPC2114/2124/2119/2129/2194 是世界首款可加密的ARM 芯片，具有零等待128K/256K字节的片内FLASH，16K 的SRAM，无需扩展存储器，使系统更为简单、可靠；内部具有UART、硬件I2C、SPI、PWM、ADC、定时器、CAN（LPC2119/2129/2194）等众多外围部件，功能更强大；64 管脚LQFP 封装，体积更小；3.3V 和1.8V 系统电源，内部PLL 时钟调整，功耗更低。 功能特点：
（1）使用CPU PACK，可以使用多种兼容芯片（LPC2114/2124/2119/2129/2194 等）； （2）标配PHILIPS 的LPC2114，可进行JTAG 仿真调试，支持ADS1.2 集成开发环境； （3）完全自主设计的软硬件、拥有自主版权的JTAG 仿真技术，用户使用没有后顾之忧； （4）可选CAN 接口板，方便组装现场总线
（5）所有I/O 全部引出，可以和用户的外部电路连接搭配； （6）4 个独立LED、6 个独立键盘控制；
（7）具有RS232 转换电路，可与上位机进行通讯； （8）可以与标准串行MODEM 直接接口，方便远程通讯 （9）具有I2C 器件、SPI 器件接口器件；
（10）具有滤波电路，PWM 输出可实DAC 转换功能； （11）板上的功能部件可使用跳线器连接或断开连接；
（12）提供基于PC 的人机界面，方便调试实时时钟、串口通信等功能； （13）提供详细的使用教材，实验例程。
（14）可进行GPIO 的控制实验，如LED 控制、键盘输入、蜂鸣器控制、模拟SPI 等； （15）可进行外部中断实验，学习向量中断控制器(VIC)； （16）定时器控制实验，如定时控制LED、匹配比较输出等； （17）使用RS232 转换电路，完成UART 通讯实验； （18）使用板内的CAT24WC02，完成I2C 总线的实验； （19）使用74HC595 芯片，实现SPI 接口数据发送、接收实验；
（20）具有PWM 输出测试点及滤波电路，实现PWM 输出、PWM DAC 实验； （21）实时时钟控制实验； （22）WDT 及低功耗控制实验； （23）ADC 数据采集实验。
二、硬件原理
1. 原理图
EasyARM2100 开发实验板电路原理图如图1 所示。
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图 1 EasyARM2100 开发实验板电路原理图
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2. 原理说明 (1) 电源电路
LPC2114/2124/2119/2129/2194 要使用两组电源，I/O 口供电电源为3.3V，内核及片内外设供电电源为1.8V，所以系统设计为3.3V 应用系统。首先，由CZ1 电源接口输入9V 直流电源，二极管D2 防止电源反接，经过C1、C3 滤波，然后通过78M05 将电源稳压至5V，再使用LDO 芯片(低压差电源芯片)稳压输出3.3V 及1.8V 电压。LDO 芯片采用了LM1117MPX-1.8 和LM1117MPX-3.3，其特点为输出电流大，输出电压精度高，稳定性高。 系统电源电路如图2 所示。
图2 系统电源电路
LM1117系列LDO芯片输出电流可达800mA，输出电压的精度在±1%以内，还具有电流 限制和热保护功能，广泛用户在手持式仪表、数字家电、工业控制等领域。使用时，其输出 端需要一个至少10uF的钽电容来改善瞬态响应和稳定性。
注意：EasyARM2100开发实验板使用的电源是9V直流电源，由CZ1电源接口输入，接头上 的电源极性为外正内负。 (2) 复位电路
由于 ARM 芯片的高速、低功耗、低工作电压导致其噪声容限低，对电源的纹波、瞬态 响应性能、时钟源的稳定性、电源监控可靠性等诸多方面也提出了更高的要求。本实验板的 复位电路使用了专用微处理器电源监控芯片MAX708SD，提高系统的可靠性。由于在进行 JTAG调试时，nRST、TRST是可由JTAG仿真器控制复位的，所以使用了三态缓冲门74HC125 进行驱动，电路如图3 所示。
图 3 系统复位电路
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