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LPC2000 系列 ARM CAN 应用


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LPC ARM LPC ARM 简介简介ARM 处理器简介嵌入式系统简介嵌入式开发流程简介相关开发工具简介


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ARM ARM 处理器简介处理器简介

ARM 是 Advanced RISC Machines 的缩写，它是一家微处理器行业的知名企业，该企业设计了大量高性能、廉价、耗能低的 RISC （精简指令集）处理器。

公司的特点是只设计芯片，而不生产。它将技术授权给世界上许多著名的半导体、软件和 OEM 厂商，并提供服务。

ARM 公司简介


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ARM ARM 处理器简介处理器简介

将技术授权给其它芯片厂商

形成各具特色的 ARM 芯片

. . .

ARM 公司简介


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ARM ARM 处理器简介处理器简介ARM 处理器的版本 V1 ～ V5目前流行的 ARM 处理器 ARM7 ～ ARM1

0

SecurCore ， Xscale


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ARM7TDMIARM7TDMI ARM7TDMI 基于 ARM 体系结构 V4 版本，是目前低端的 ARM 核。具有广泛的应用，其最显著的应用为数字移动电话。

支持高密度 16 位的 Thumb 指令集；支持片上调试；支持 64 位乘法；支持 EmbededICE 观察硬件；

ARM7TDMI 的可综合（ synthesizable ）版本（软核），对应用工程师来说其编程模型与 ARM7TDMI 一致；

ARM7 T D M I - S


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ARM7TDMIARM7TDMI基本特性

ARM7TDMI 处理器使用流水线来增加处理器指令流的速度。这样可使几个操作同时进行，并使处理和存储器系统连续操作，能提供 0.9MIPS/MHz的指令执行速度。

ARM7TDMI 的流水线分 3 级，分别为：

取指译码执行

三级流水线 , 实现高指令吞吐


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ARM7TDMIARM7TDMI结构简单 , 响应迅速

精简指令集计算机（ RISC ），比复杂指令集计算机（ CISC ）要简单得多。小的 , 高性价比的处理器宏单元使其同时具备低功耗，中断响应实时的特点

灵活的存储器访问方式

对存储器的访问可以是字节（ 8Bit ），半字（ 16Bit ）和字（ 32Bit ）


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嵌入式系统简介嵌入式系统简介

监控程序

操作系统

实时操作系统

分时操作系统

多道批处理操作系统

时间先后

适用于多个用户共享系统资源

适用于计算中心等较大的计算机系统

适用于嵌入式设备和有实时性要求的系统中

嵌入式系统的发展


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嵌入式系统简介嵌入式系统简介实时系统的特点

实时操作系统是事件驱动的，能对来自外界的作用和信号在限定的时间范围内作出响应。它强调的是实时性、可靠性和灵活性 , 与实时应用软件相结合成为有机的整体起着核心作用 , 由它来管理和协调各项工作

操作系统是计算机中最基本的程序。操作系统负责计算机系统中全部软硬资源的分配与回收、控制与协调等并发的活动；操作系统提供用户接口，使用户获得良好的工作环境；操作系统为用户扩展新的系统功能提供软件平台。


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中断服务程序处理异步事件，这部分可以看成前台行为，前台也叫中断级。时间相关性很强的关键操作一定是靠中断服务程序来保证的。

循环中调用相应的函数完成相应的操作，这部分可以看成后台行为，后台也可以叫做任务级。这种系统在处理的及时性上比实际可以做到的要差。

ISR

ISR

ISRISR

后台前台

中断服务程序时间


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前后台系统

ISR 任务

ISR

非占先操作系统

任务A

任务B

任务C

ISR

占先操作系统

任务A

任务B

任务C


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LPC2000LPC2000 系列微控制器系列微控制器概述

LPC2000 系列微控制器基于 ARM7TDMI-S CPU内核。支持 ARM 和 Thumb指令集，芯片内集成丰富外设，而且具有非常低的功率消耗。使该系列微控制器特别适用于工业控制、医疗系统、访问控制和 POS 机等场合。


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器件型号引脚数片内 RAM 片内 Flash 10 位 AD通道数 CAN控制器备注LPC2114 64 16KB 128KB 4 －－LPC2124 64 16KB 256KB 4 －－LPC2210 144 16KB － 8 －带外部

存储器接口

LPC2212 144 16KB 128KB 8 －LPC2214 144 16KB 256KB 8 －LPC2119 64 16KB 128KB 4 2 －LPC2129 64 16KB 256KB 4 2 －LPC2194 64 16KB 256KB 4 4 －LPC2290 144 16KB － 8 2 带外部

存储器接口

LPC2292 144 16KB 256KB 8 2

LPC2294 144 16KB 256KB 8 4

LPC2131 64 8KB 32KB 8 －－LPC2132 64 16KB 64KB 8 －

带 1路DAC

LPC2134 64 16KB 128KB 双 8路－LPC2136 64 16KB 256KB 双 8路－LPC2138 64 32KB 512KB 双 8路－

LPC2000 系列器件信息


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LPC2000 系列芯片内部框图LPC2000 系列微控制器包含四大部分： ARM7TDMI-S

CPU

AHB To VPB桥 EMC

VIC

I2C串行接口

SPI串行接口

UART0 & 1

CAN

看门狗定时器

系统控制

外部中断

TIMER0/1

ADC

通用 I/O

PWM0

实时时钟

SRAM

Flash

AHB总线

ARM7 局部总线系统功能

ARM7TDMI-S CPUARM7局部总线及相关部件AHB高性能总线及相关部件VLSI 外设总线及相关部件


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LPC2000LPC2000 系列微控制器系列微控制器系统控制模块

系统控制模块包括一些系统构件和控制寄存器，它们具有众多与芯片内其它外设无关的功能。系统控制模块包括：系统时钟单元、复位、外部中断输入、存储器映射控制、功率控制和唤醒定时器。


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LPC2000LPC2000 系列微控制器系列微控制器系统时钟

CPU正常工作需要有合适的时钟信号，包括 ARM7内核使用的 CCLK时钟，和芯片外设使用的 PCLK时钟

通过 LPC2000 系列微控制器的时钟产生单元产生 ARM7内核和芯片外设正常工作所需要的时钟节拍


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LPC2000LPC2000 系列微控制器系列微控制器

ARM7 核桥外设

时钟产生

FCCLK FPCLK

FOSC

CPU时钟结构

系统时钟概述


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LPC2000LPC2000 系列微控制器系列微控制器时钟产生单元

时钟产生单元包括晶体振荡器、锁相环振荡器（ PLL）和 VPB分频器。

PLL晶体振荡器

VPB分频器

FCCLK

FPCLK

FOSC

10 ～ 25MHz

10 ～ 60MHz


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LPC2000LPC2000 系列微控制器系列微控制器功率控制

支持两种节电模式：空闲模式和掉电模式。另外还具有外设的功率控制特性，允许独立关闭应用中不需要的外设，这样可以进一步降低功耗。

空闲模式－内核停止运行直到发生中断或者复位， CCLK 不停

掉电模式－处理器完全停止，振荡器关闭，功耗几乎为零

外设的功率控制－控制外设的电源使能


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LPC2000LPC2000 系列微控制器系列微控制器中断控制器 ARM7TDMI内核具有两个中断输入，分别为 IRQ中断和 FIQ中断。但是芯片内部有许多中断源，最多可以有 32个中断输入请求。向量中断控制器的作用就是允许哪些中断源可以产生中断、可以产生哪类中断、产生中断后执行哪段服务程序。

19 个中断输入

VIC将 32个中断输入进行分配13 个未使用

FIQ中断

向量 IRQ中断

非向量 IRQ中断

中断源 0

中断源 1

……

中断源 18


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LPC2000LPC2000 系列微控制器系列微控制器中断控制器

VICVectCntl0 ～ 15 －向量中断源优先级

VICVectAddr0 ～ 15 －各级中断向量地址

VICDefVectAddr －非向量中断地址

VICIntEnable－中断使能

VICIntEnClr －中断禁能

VICVectAddr －中断向量地址


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LPC2000CANLPC2000CAN 控制器控制器特点

操作和 SJA1000 相似，易于上手三个独立发送缓冲区，提高数据发送效率更人性化的验收过滤机制，增强对离散 ID 的验收支持更方便的高级应用软件 ( 协议 )设计， ASM 、 C/C++支持。


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LPC2000LPC2000 系列系列 CANCAN 控制器控制器 32 位的 SJA1000

CAN打开控制器模块电源

设置总线分频器（） CAN 波特率

配置验收过滤器

设置出错警告值

CAN配置中断使能

配置发送优先级（） I D/ Tx 帧优先级

CAN设置控制器模式（） / 只听正常

配置管脚连接

进入软件复位状态

退出软件复位


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LPC2000LPC2000 系列系列 CANCAN 控制器控制器发送缓冲寄存器

每组发送缓冲都有 4个寄存器组成，一旦启动发送命令， CAN控制器就会按照 CAN协议的格式把这组内容发送到总线上

PRI ODLCFF RTR

CAN I D

DATA0DATA1DATA2DATA3


0xE0044038

0xE004403C

0xE0044040

0xE0044044

CANTFI

CANTID

CANTDA

CANTDB


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LPC2000LPC2000 系列系列 CANCAN 控制器控制器发送命令

CANCMRTRATRRBCDOSRRSTB1STB2STB3

CAN命令的发送全部由命令寄存器的不同组合完成，命令寄存器为只写寄存器，每次操作只能一次写入

LPC2000CAN控制器支持的发送方式：正常发送，单次发送，自发自收，单次自发自收


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LPC2000LPC2000 系列系列 CANCAN 控制器控制器接收缓冲

I D I ndexDLCFF RTR

CAN I D



0xE0044020

0xE0044024

0xE0044028

0xE004402C

CANRFS

CANRID

CANRDA

CANRDB

BP

每个 CAN控制器只有一组接收缓冲，但是 CPU本身的 RAM 资源可以作为缓冲使用，所以，效率不会降低。


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LPC2000LPC2000 系列系列 CANCAN 控制器控制器验收过滤

内置 2K验收过滤 RAM以硬件查表的方式完成验收过滤直观的独立或者范围验收 ID 设置


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SFF_sa 0 d :=000 h :=0 0000000 b

column_lower column_upper

0123

22232425

SFF_GRP_sa 52 d :=034 h :=0 0011010 b

EFF_sa 100 d := 64 h :=0 0110010 b

EFF_GRP_sa 112 d := 70 h :=0 0111000 b

ENDofTable 128 d :=080 h :=0 1000000 b

lower_boundary 3

lower_boundary 41

upper_boundary

lower_boundary 42

upper_boundary

lower_boundary 3 5 upper boundary

6

ID Index #

Look-up Table RAM

88d =

84d =

52d =

00d =

04d =

44d =

48d = 30h

34h

54h

58h

00h

04h

2Ch

PB BASE+Address

22

1

3

23

0

2

2524

2

4 upper boundary

26 d

34 d

35 d

100d 64h 38 38 d

92d = 5Ch lower_boundary 3 6 upper boundary 36

68h

d

39 39 d104d

112d 70h 41 d

116d 74h

120d 78h 42

124d 7Ch

d


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LPC2000LPC2000 系列系列 CANCAN 控制器控制器总线定时器

BRPSJ WTSEG1TSGE2SAM

Tscl3)TSEG2(TSEG1 TtsyncTtseg2Ttseg1 Tbit

Fvpb

11)(BRPTscl

2TsclTtseg2

2TsjwTtseg2

Ttseg2Ttseg1


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基于基于 ARMARM 的的 CANCAN 函数库函数库特点

可配置功能全移植性好，使用灵活


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LPC2000LPC2000 开发工具开发工具EasyJTAG 与 AXD 调试环境ADS 编译环境菲利普 ISP下载软件


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谢谢

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