转 从51到ARM——LPC1788学习笔记[最后更新：8月23日

也许我发在MyDigit人气不高，毕竟这里很多都还是初学51，但是因为本人和这个站有一些特殊的感情，所以呢，还是发在这个地方。就算大家不看，也能捧个场，谢谢。

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51单片机入门教程： http://bbs.mydigit.cn/read.php?tid=455109&page=1（这个教程我也参加编写了，所以打个小广告）
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前言
    51单片机学完后，下一步是干什么呢？挑战51的极限 or 入门更高级的单片机？我不知道你的选择是什么，不过我选择了后者，这也就有了这个学习笔记。无论你学不学LPC17XX单片机，反正多看看没有坏处，对吧？如果里面有错误，也欢迎指出。
    如果要入门更高级的单片机，那么具体我们要怎么选择呢？这个单片机的选型，我可是做足了功夫，各种单片机的对比介绍我也看了快半年了，这里我来做个总结。但是发现心中有千言万语但却不好表达，用文字来叙述会非常的混乱，所以呢，我列了个表格。

    从表格中我们看到，单片机厂商是愈战愈勇，啥配置都往上加，说不定几年后单片机就超过曾经辉煌的P3 P4了呢。在这么多单片机当中，我最终选择了LPC178X系列，原因是我看中了它的LCD控制器和SDRAM支持，并在此论坛立贴为证，我要拿它搞个终极单片机时钟。有了目标，就好办了，先Google百度一下，看看有没有前人已经弄过这个东西，找点相关的学习资料（教程啊，学习笔记啊，例程啊），还有别忘了去它的官网把资料也打个包拖下来，事实证明，官网资料还是最强的。比如我现在学LPC1788，我找来了EK-LPC1788开发板的原理图和例程，还有官网的一堆资料，包括了数据手册，用户手册，应用手册，库和几个例程。值得一提的是，NXP免费提供emWin图形库供大家使用，在NXP单片机上使用无需担心授权问题（我映像中ST也是有自己图形库的。）而emWin的前身就是大名鼎鼎的uCGUI。准备好和我一同踏上这激动人心而又稍显艰苦的旅程了吗？

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最后感谢rgwan对本人提供的支持


更新记录：
8月22日：更新 1L时钟和复位 2L电源
8月23日：更新 1L EMC

时钟&复位
    时钟和复位可以说就是单片机最小系统的基本要素，所以呢，先开始将时钟和复位。 时钟方面，我们来看看Datasheet是怎么说的。 

 Clock generation: 
 Clock output function that can reflect the main oscillator clock, IRC clock, RTC clock, CPU clock, USB clock, or the watchdog timer clock.
 On-board crystal oscillator with an operating range of 1 MHz to 25 MHz. 
 12 MHz Internal RC oscillator (IRC) trimmed to 1% accuracy that can optionally be used as a system clock.
 An on-chip PLL allows CPU operation up to the maximum CPU rate without the need for a high-frequency crystal. May be run from the main oscillator or the internal RC oscillator. 
 A second, dedicated PLL may be used for USB interface in order to allow added flexibility for the Main PLL settings.

E文好的童鞋应该是一看就明白的，E文作为基本功还是很重要的。当然，NXP的工程师也非常贴心的把1000多页的User Manual翻译成中文，在这里呢，像他们致敬，能提供如此给力的芯片供我们发挥，谢谢。（DS原文应该中有一处错误，以上提供的我已经改正。）

接下来我们来看看时钟部分的Block图（谁能告诉我这个中文标准说法是什么？） 

其中，irc_clk就是内部12MHz RC振荡器，而osc_clk则是外部晶振。从图中我们可以看到，sysclk可以从内部RC和外部晶振两个中选一个，并且sysclk进入主PLL进行倍频，为CPU、外设和EMC提供时钟。而USB比较特殊，它的时钟选择是独立的，可以从sysclk、主PLL和副PLL中选择。其中，副PLL不能选择IRC作为输入，所以如果使用内部RC振荡器还要用USB，那么唯一的解决方法就是，IRC通过主PLL倍频到192MHz，然后CPU二分频到96MHz，而USB选择主PLL输入，然后同样二分频到96MHz。

为什么一定要是96MHz呢？CPU没有办法，因为要和USB共用一个PLL，而USB必须输入48MHz的整偶数倍的频率才能工作（也就是96MHz的倍数），那么在PLL工作范围之内的唯一选择就是CPU也96MHz。

复位方面，继续看数据手册，不过很遗憾，我只找到一句话：

 On-chip Power-On Reset (POR).

具有片内上电复位，那好吧，我们看看用户手册怎么说。 

LPC178x/177x 有 6 个复位源： RESET 管脚复位、看门狗复位、上电复位（POR）、掉电检测（BOD）复位、系统复位，以及锁定。  

    前面几个复位源还是蛮好理解的，这里来说说后面几个。 
  掉电检测复位实际上就是一个持续运行的电压比较器，它会检测当前的电压，当低于2.2V的时候就会产生一个中断，让软件处理低电压；而当低于1.8V时，会直接复位，因为在电压过低时，各器件工作会不可靠。 系统复位则是软件通过访问寄存器的方式来进行的复位。 锁定么，还是来看原文好了。 

执行NMI 或硬故障处理程序时，如果发生硬故障，则处理器进入一个锁定状态。当处理器处于锁定状态时，它不执行任何指令。处理器保持在锁定状态，直到发生以下情况之一：  
•  处理器被复位；  
•  发生一个 NMI 故障。  
注： 如果NMI处理程序使处理器进入锁定状态，则后续NMI也不会改变理器的锁定状态。  

但是这个到底是什么呢？我个人理解就是处理器执行出错了 ，之后处理器就停止执行代码。（这部分的参考电路设计请参考2L）

EMC
    同我在项目预告中所说，LPC1788最吸引我的一点是支持挂SDRAM，原因我就不重复了。 现在我看来，或许我可以把Code放到SDRAM里面，这样就不用再在板上弄个Nor Flash了。OS+GUI可以放在片内的512KB Flash里面，然后跑User Application的时候直接从SD卡里面把二进制代码Copy到SDRAM里面，然后跳转到SDRAM中运行。不过唯一遗憾的是速度，我为了方便布线用了16bit的SDRAM，而M3内核的指令大多数是16bit的，那么一次只能读出一条指令，为了提高速度，可能最好还是让CPU和SDRAM跑在同频率下以提高速度。如果不介意稍微让EMC超点频的话，可以上84MHz（毕竟咱的RAM颗粒是100MHz的）。好吧，废话讲了一堆，该说正事了。
    EMC功能简介

 External Memory Controller (EMC) provides support for asynchronous static memory devices such as RAM, ROM and flash, as well as dynamic memories such as single data rate SDRAM.

    怎么样，还是不错的吧。不过需要注意的是，如果你要用SDRAM，就不要使用144脚的产品！以下是一个支持设备简表

引脚数	支持的存储器位数	支持的设备
144	8位	SRAM,Flash
180	8位 16位	SRAM,Flash
208	8位 16位 32位	SRAM,Flash,SDRAM

    注意：以上表格仅供参考，我对Flash什么的不是很了解，具体的可以看UM。
    以下是各片选的地址和范围大小

片选管脚	地址范围	存储器类型	范围大小
EMC_CS0	0x8000 0000-0x83FF FFFF	静态	64Mb
EMC_CS1	0x9000 0000-0x93FF FFFF	静态	64Mb
EMC_CS2	0x9800 0000-0x9BFF FFFF	静态	64Mb
EMC_CS3	0x9C00 0000-0x9FFF FFFF	静态	64Mb
EMC_DYCS0	0xA000 0000-0xAFFF FFFF	动态	256Mb
EMC_DYCS1	0xB000 0000-0xBFFF FFFF	动态	256Mb
EMC_DYCS2	0xC000 0000-0xCFFF FFFF	动态	256Mb
EMC_DYCS3	0xD000 0000-0xDFFF FFFF	动态	256Mb

注：应该是UM写错了，不应该是Mb，而应该是MB。

应该也就这样了吧，也没有什么值得多说的，编程方面的，等我开始写了再说吧。

最后，奉上参考IC选型。
NAND Flash：HY27UF081G2A (128MB MLC Nand Flash)
NOR Flash：JS28F128P30 (具体的大小我也没查到，反正我自己不用，也懒得继续找了)
SDRAM：hy57v561620 (这个最好买，32MB PC100 SDRAM)


SDRAM电路设计方面请参考2楼

To be continued

SCH篇
不得不说，NXP芯片的引脚排列是我看过的最坑爹的，布线压力直线上升啊。
给大家截个图吧

自己看下旁边的引脚号，你就知道是什么意思了。而且有意思的是，引脚号都是跳着来的，我估计晶片上的引脚也是双层的，上下引脚一个单数走，一个双数走。这样封装的倒是方便了，但是苦了我们DIYer啊！
附上LPC1788的原理图库，AD9格式的，希望对大家有用（208脚弄起来不容易啊）
 Schlib.rar (4 K) 下载次数:8 


供电
    首先呢，我们可以看见这个IC有很多电源脚，实际上，它们在内部都是连通的。那么为什么还要这么多呢？我也不太清楚，据说为的是更合理的去耦，而且如果不接的话回流的串扰很大，芯片的性能大大降低。反正在外部连起来就对了，记得每组电源旁都要连退耦电容。有些童鞋可能还不知道什么是退藕电容，这个是用来减少芯片对电源的干扰的。这里呢，我们看见了很多种电源引脚，其中VSSA和VDDA是模拟部分的电源，因为这次设计我不用用到IC片内的模拟功能，所以我就直接接上了电源。VREFP是AD DA参考电压，手册上建议和VDDA连通，那么我这里也直接接上了电源。如果需要用到模拟功能，那么模拟VCC和数字VCC一定要记得分离，滤波。
一下是电源正极部分的参考电路图，负极全部连在一起就可以了



PCB篇
还没开始呢，不过估计开始了就被整死了……

未完待续，完成后我会提供AD9格式和PDF格式的原理图，方便大家制作。