51003CC03B《微控制器原理与应用》实验指导书讲解.doc

微控制器原理与应用实验指导书 刘龙、陈功、高照玲、田华、李滨虎编写 大连东软信息学院 电子工程系  引 言 电子信息技术是当今世界科学技术和经济发展的热点，电子信息类专业是高校的热门专业。对于来说，旨在锻炼提高学生工程素质和实践创新能力的实验课，以及包括其他实践环节的实验教学改革十分重要。实验课程与其强调理论更应强调技术和应用，这是由性质决定的。既然实验要单独设课，就不应等同于原来实验附属于理论课的情况。除了增加实验学时、提高实验的要求之外，重要的是要使实验课成为既要和理论课相辅相成，又能自成实验体系的独立课程设置。这需要从许多方面加以保证，诸如：任课和指导教师的配备和加强；教学体系既要有实践又应有理论（如误差理论和测量方法）；实验内容在基础单元型实验的基础上应加强综合型和设计型实验，以注重创新能力培养；实验应把平时考核和期末考试结合起来，探索更为有效的实验考试方法（如现场测试和制作验收）。总之，实验课教学对比理论课教学要更加务实，技术基础课教学更要强调理论和实践的统一，理工科教学要特别注重学生实践能力和工程素质的提高。同时，实验改革要跟上时代的发展，实验技术实验方法要不断创新，注重新器件、新技术（如EDA、DSP、ARM技术）的应用。 设备与材料 这章主要介绍本实验指导书中会用到的设备和材料。包括：仿真器和LPC1114开发板。 仿真器 图 01， 图 01 Keil公司的ULINK2，如图 02所示，它是MDK下的专用调试工具； 图 02 ULINK2仿真器 以上两种仿真器，与实验板的连接都通过的是JTAG接口。下面对JTAG接口进行介绍。 LPC1114单片机属于Cortex-M内核单片机，其内嵌CoreSight片上跟踪和调试体系结构 JTAG调试接口 JTAG调试方式是ARM核采用的标准调试接口，从第一款ARM核推出到现在一直在使用。不管是调试还是编程下载都非常方便，其标准的JTAG接口定义图 03 图 03 表 01 表 01 管 脚 信 号 名 类 型 描 述 1 VTerf O 目标板的参考电压输入 2 Vsupply(可选) O 通过JLINK内部的跳线可设置这个管脚提供3.3V/400mA的电流或者不连接 3 nTRST I JTAG复位 5 TDI I 目标板上CPU的JTAG数据输入 7 TMS I 目标板的JTAG接口模式设定 9 TCK I 输入到目标CPU的JTAG时钟输入 11 RTCK O 从目标板返回的测试时钟信号 13 TDO O 从目标板输出的JTAG数据 15 nSRST I/O 目标CPU的复位信号 17 DBGRQ I 未使用 19 DBGACK O 用于给目标设备提供5V电源 4、6、8、10、12、14、16、18、20 GND - 与GND连接 04 JTAG的典型连接图所示，为JTAG调试接口的典型连接图。 图 04 JTAG的典型连接图 SWD调试接口 SWD将的JTAG端口替换为时钟双向数据，可以提供所有常规调试和测试功能以及实时系统内存访问，无需停止处理器或需要任何目标驻留代码。 SWD方式特点如下 仅需要2个 高性能数据速率 低能耗,不需要额外电源或接地插针 较低的工具成本，可以内置到评估板中 可靠,内置错误检测 SWD提供了从JTAG的轻松且无风险的迁移，因为两个信号SWDIO和SWCLK重叠在TMS和TCK插针上，从而使双模式设备能够提供其他JTAG信号。在SWD模式下，可以将这些额外的JTAG针切换到其他用途。 SWD与所有ARM处理器以及使用JTAG进行调试的任何处理器兼容，它可以访问Cortex?处理器（A、R、M）和CoreSight调试基础结构中的寄存器。 图 05为标准的SWD调试端口管脚分布图。 图 05 标准的SWD调试端口管脚分布 表 02 SWD调试端口管脚说明所示为SWD接口管脚描述。 表 02 SWD调试端口管脚说明 管 脚 信 号 名 类 型 描 述 1 VTerf O 目标板的参考电压输入 2 VCC33(可选) O 有调试工具输出电流或不连接 3 保留 NC 未使用 5 保留 NC 未使用 7 SWDIO I/O 双向数据端口 9 SWCLK I 输入到目标CPU的时钟 11 保留 NC 未使用 13 SWO O SWD输出Trace端口 15 RESET I/O 目标CPU的复位信号 17 保留 NC 未使用 19 5V-Supply O 用于给目标设备提供5V电源 4、6、8、10、12、14、16、18、20 GND - 与GND连接 LPC Co