HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG BÁO CÁO THIẾT KẾ HỆ THỐNG NHÚNG ĐỀ TÀI : TÌM HIỂU ARM LPC2378 Giáo viên hướng dẫn: TS. Nguyễn Ngọc Minh Nhóm sinh viên: 1. Nguyễn Gia Thắng 2. Nguyễn Xuân Thống 3. Nguyễn Văn Việt 4. Bùi Văn Linh HÀ NỘI 2011 1. Tổng quan về vi điều khiển LPC2378 LPC2378 là một vi xử lý dựa trên nền tảng ARM và được dùng cho các ứng dụng yêu cầu truyền nhận dữ liệu tuần tự. LPC2378 là phương tiện lý tưởng cho các ứng dụng đa truyền thông nối tiếp. Nó tích hợp một giao tiếp 10/100 Ethernet Media Access Controller (MAC), giao tiếp USB full speed với 4 kB bộ nhớ RAM, bốn cổng UART, 2 kênh CAN(Controller Area Network), một giao diện SPI, hai cổng đồng bộ nối tiếp (SSP), ba cổng giao tiếp I2C, một giao tiếp I2S, một Minibus và một điều khiển bộ nhớ bên ngoài (EMC). 1.1 Tổ chức bộ nhớ và địa chỉ của các thiết bị ngoại vi. Bộ xử lý ARM có thể quản lý một không gian địa chỉ bộ nhớ 4 GB. Bảng sau đây thể hiện sự phân bố địa chỉ của vùng bộ nhớ trong các thiết bị ARM: Note: GPIO: General Purpose Input Output: các cổng ra vào chung AHB: Advanced High-performance bus: Bus hỗ trợ hiệu suất cao APB: Advanced Peripheral Bus: Bus hỗ trợ ngoại vi Memory map LPC2300 quản lý chặt chẽ từng vùng nhớ riêng biệt. Bảng sau thể hiện toàn bộ không gian địa chỉ. Vùng nhớ chứa địa chỉ vector ngắt phục vụ cho việc đánh lại địa chỉ nhớ, vấn đề này sẽ được đề cập trong phần sau. Note: non-volatile memory: bộ nhớ không thay đổi được Reserved address space: không gian dành riêng cho địa nhỉ Tất cả các địa chỉ đăng ký ngoại vi được gán liên kết (đến ranh giới 32 bit) không phân biệt kích thước của chúng. Điều này giúp cho phần cứng byte lập bản đồ làn đường đó sẽ được yêu cầu để cho phép byte (8 bit) hoặc một nửa từ-(16 bit) truy cập để xảy ra ở ranh giới nhỏ hơn. Ý nghĩa của việc này là từ từ và nửa đăng ký phải được truy cập tất cả cùng một lúc. Ví dụ, nó không thể đọc hoặc viết các byte trên của một từ đăng ký riêng biệt. Cả hai vùng nhớ cho thiết bị AHB(Advanced High-performance bus) và APB(Advanced Peripheral Bus) để có không gian là 2MB và chia đều cho 128 thiết bị., mỗi thiết bị được phân 16 KB. Điều này đơn giản việc giải mã địa chỉ cho từng thiết bị. Địa chỉ thiết bị APB. Bảng sau thể hiện phân vùng của thiết bị APB. 1.2 Mô tả pinout LPC2378 gồm 144 chân Sau đây là một số chân và tác dụng của chúng [...]... đồ khối của LPC2378 2 Tìm hiểu về lõi ARM7 2.1 Mô tả sơ đồ kiến trúc lõi, chức năng các khối Kiến trúc của ARM được thiết kế chuyên dụng cho các ứng dụng nhúng. Do đó hiên thực hóa chíp ARM được thiết kê cho các ứng dụng nhỏnhưng có hiệu năng cao tiêu thụ it năng lượng Lõi Arm được thiết kế theo kiến trúc RISC nó chứa các kiến trúc RISC chung -Các thanh ghi đồng dạng -Kiến trúc dạng Load-Strore Các địa... ngoại lệ xảy ra Các thanh ghi hiện Các thanh ghi ẩn Các thanh ghi trong lõi ARM 2.3 Các ngoại lệ ,xử lí các ngoại lệ, bảng Vector ngoại lệ Ngoại lệ là rất quan trọng trong các hệ thống nhúng, không có ngoại lệ sự phát triển của hệ thống sẽ là một nhiệm vụ hết sức phức tạp Một ngoại lệ bất kì để ngăn chăn thực thi các chương trình bình thường Ngoại lệ Mode Yêu cầu ngắt nhanh FIQ Yêu cầu ngắt IRQ SWI và... động ở chế độ interrupt request(IRQ) và fast interrupt request(FIQ) tương ứng với hai mức ngắt của chip ARM -Bộ VXL hoạt động ở chế đô Supervisor khi hệ thong khởi động(reset)và khi nhân của hệ điều hành hoạt động -Bộ VXL hoạt động ở chế độ System khi hệ thống có thể truy cập và đọc ,ghi toàn bộ thanh ghi cpsr đây là một chế độ đặc biệt của chế độ user -Bộ VXL chuyển sang chế độ Undefined khi bộ VXL... giao thức để kết nối với các thiết bị bên ngoài, như LCD, bộ nhớ ngoài, -Giao tiếp chuẩn I2C, có thể thiết lập ở chế độ Master, Slave hay Master/Slave -Cơ chế trọng tài, cho phép truyền nhận dữ liệu liên tục mà không bị gián đoạn dữ liệu -Xung có thể thay đổi phù hợp với tốc độ truyền -Truyền nhận 2 chiều giữa Master và Slave -Đồng bộ bằng xung tuần tự cho phép nhiều thiết bị với tốc độ truyền nhận... ghi dịch (UnTSR) và từ từ truyền ra ngoài thông qua chân TXD  Về tốc độ truyền dữ liệu UART cho phép cho thiết lập tốc độ baud thông qua các thanh ghi Và ta phải tự tìm ra tốc độ baud nào hợp lý nhất (tức xác suất lỗi trên đường truyền ít nhất) Vấn đề này sẽ được thảo luận trong phần sau  Các sự thiết lập interrupt ở trong thanh ghi UnIER và UnIIR  Thông tin từ việc truyền nhận (2 chân TX và RX) được... được kết nối với một Bus đã cho Chỉ có một master duy nhất và một slave duy nhất có thể truyền dữ liệu tại một thời điểm nhất định Trong thời gian chuyển dữ liệu master luôn luôn gửi 8 đến16 bit dữ liệu cho slave, và slave luôn luôn gửi một byte dữ liệu tới master SCLK: clock; MOSI: Master out slave in; MISO:Master in slave out SS: Slave select 1.3.4 I2C Inter-intergrated circuit -I2C là giao thức để kết... lệnh -Các kiểu đánh địa chỉ đơn giản -Các chỉ lệnh có độ dài cố định và đồng dạng do đó đơn giản hóa việc giải mã các câu lệnh -Thay vì chỉ dùng 1 chu kì xung nhịp cho tất cả các điah chỉ lệnh ARM thiết kế để sao cho tối giản số chu kì xung nhịp cho một địa chỉ lệnh do đó tăng được sự phức tạp cho các lệnh đơn lẻ Ngoài ra kiến trúc ARM có thể cung cấp : -Điểu khiển cả khối logic số học (ALU) và bộ... Master cũng là thiết bị tạo ra tất cả các xung đồng bộ và tín hiệu START / STOP Trước khi tín hiệu START (cũng là tín hiệu bắt đầu của một quá trình chuyển dữ liệu tuầu tự khác), kênh truyền I2C sẽ vẫn được tích cực Giao thức I2C hướng đến byte, và hoạt động ở 4 chế độ : Master truyền, Master nhận, Slave truyền và Slave nhận LPC2378 có 3 giao tiếp I2C, riêng bộ I2C[0] có thể điều khiển tắt thiết bị LPC2378... động ở 4 chế độ : Master truyền, Master nhận, Slave truyền và Slave nhận LPC2378 có 3 giao tiếp I2C, riêng bộ I2C[0] có thể điều khiển tắt thiết bị LPC2378 mà không ảnh hưởng đến các thiết bị còn lại trên kênh truyền Kết nối vật lý Sơ đồ khối của I2C 1.3.4 Giao tiếp UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter) UART : Universal Asynchronous Receiver Transmitter là giao tiếp truyền thông nối... thanh ghi đa dụng trên, có 3 thanh ghi còn được dùng để các chức năng hoặc nhiệm vụ đăc biệt riêng:r13, r14,r15 -Thanh ghi r13 được sử dụng làm stack pointer (sp) -Thang ghi r14 được gọi là thanh ghi kết nố i(lr) chứa địa chỉ quay lại của chương trình khi chạy một chương trình con -Thanh ghi r15 là bộ đếm chương trình (pc) và chứa địa chỉ của lênh tiếp theo Hai thanh ghi trạng thái bao gồm thanh ghi . CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG BÁO CÁO THIẾT KẾ HỆ THỐNG NHÚNG ĐỀ TÀI : TÌM HIỂU ARM LPC2378 Giáo viên hướng dẫn: TS. Nguyễn Ngọc Minh Nhóm sinh viên: 1. Nguyễn Gia Thắng 2. Nguyễn Xuân Thống . ARM được thiết kế chuyên dụng cho các ứng dụng nhúng. Do đó hiên thực hóa chíp ARM được thiết kê cho các ứng dụng nhỏnhưng có hiệu năng cao tiêu thụ it năng lượng Lõi Arm được thiết kế theo kiến. ngoại lệ, bảng Vector ngoại lệ Ngoại lệ là rất quan trọng trong các hệ thống nhúng, không có ngoại lệ sự phát triển của hệ thống sẽ là một nhiệm vụ hết sức phức tạp. Một ngoại lệ bất kì để ngăn