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EasyARM2104 开发实验板硬件结构
一,概述
EasyARM2104 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 LPC2104,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. LPC2106/2105/2104 具有 128K 的 FLASH(128 位接口,速度更高),64K/32K/16K 的 SRAM,无需扩展存储器,使系统更为简单,可靠;内部具有硬件 I2C,SPI,PWM 等众多 外围部件,功能更强大;48 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 选用 PHILIPS 的 LPC2104,可进行 JTAG 仿真调试,支持 ADS1.2 集成开发环境; 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; 板上具有主/从 JTAG 选择电路; 所有 I/O 全部引出,可以和用户的外部电路连接搭配; 4 个独立 LED,6 个独立键盘控制; 具有 RS232 转换电路,可与上位机进行通讯; 具有 I2C 器件,SPI 器件接口器件; 具有滤波电路,PWM 输出可实 DAC 转换功能; 板上的功能部件可使用跳线器连接或断开连接; 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; 提供详细的使用教材,实验例程. 可进行 GPIO 的控制实验,如 LED 闪烁控制,键盘输入,蜂鸣器控制,模拟 SPI 等; 可进行外部中断实验,学习向量中断控制器(VIC); 定时器控制实验,如定时控制 LED,匹配比较输出等; 使用 RS232 转换电路,完成 UART 通讯实验; 使用板内的 CAT24WC02,完成 I2C 总线的实验; 使用 74HC595 芯片,实现 SPI 接口数据发送,接收实验; 具有 PWM 输出测试点及滤波电路,实现 PWM 输出,PWM DAC 实验; 实时时钟控制实验; WDT 及低功耗控制实验; REMAP,PLL 操作实验.
二,硬件原理
1. 原理图 EasyARM2104 开发实验板原理图如图 1 所示.
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图1
EasyARM2104 开发实验板电路原理图
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2. 原理说明 (1) 电源电路 LPC2106/2105/2104 要使用两组电源,I/O 口供电电源为 3.3V,内核供电电源为 1.8V, 所以系统设计为 3.3V 应用系统.首先,电源 DW1 将电源整流,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 S-1131B33UC 和 S-1131B18UC, 其特点为输出电流大, 精度高, 稳定性高, 功耗低.电路如图 2 所示,ON/OF 脚接到+5V 上,使能 Vout 输出.
图2
系统电源电路
(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,/RST,TRST是可由上位机控制复位的,所以使用了74HC125进行驱动,电路 如图3所示.
图3
系统复位电路
(3) 系统时钟电路 LPC2106/2105/2104 可使用外部晶振或外部时钟源, 时钟频率为 10MHz～25MHz, 内部 PLL 电路可调整时钟,使系统运行速度更快(CPU 最大操作时钟为 60MHz).电路如图 4 所 示,用 1MΩ电阻 R6 并接到晶振的两端,使系统更容易起振.

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