实验板

　　实验板又叫单片机实验板，是设置有多种功能的硬件模块，用一些常用的接口电路搭建而成的硬件系统。常用在实验和教学中来模拟嵌入式系统实验的资源和环境。

　　·嵌入式操作系统μC/OS-II平台上的相关实验。

　　·串行通信：SPI、I2C、UART、RS-232、RS-485。

　　·存储器操作：EEPROM、SRAM、Nor-Flash、Nand-Flash。

　　·片内功能模块：定时器、计数器、看门狗、PWM、实时时钟、低功耗。

　　·人机交互：矩阵式键盘、触摸屏、声音电路、数码管、显示屏、LED灯、蜂鸣器。

　　·数模和模数转换、数字电位器。

　　引 脚 名 称引 脚 号类 型描 述

　　P0.0～P0.31I/OP0口是一个32位双向I/O口。每位都有独立的方向控制。P0口引脚的操作取决于引脚连接模块所选择的功能。P0口的P0.26和P0.31不可用

　　P0.042O OTxD0－UART0的发送器输出 PWM1－脉宽调制器输出1

　　P0.149I O IRxD0－UART0的接收器输入 PWM3－脉宽调制器输出3 EINT0－外部中断0输入

　　P0.250I/O ISCL－IIC时钟输入/输出。开漏输出（符合I2C规范） CAP0.0－定时器0捕获输入0

　　P0.358I/O O ISDA－IIC数据输入/输出。开漏输出（符合I2C规范） MAT0.0－定时器0匹配输出0 EINT1－外部中断1输入

　　P0.459I/O ISCK0－SPI0串行时钟，主机输出或从机输入的时钟 CAP0.1－定时器0捕获输入1

　　P0.561I/O OMISO0－SPI0主机输入/从机输出，从机到主机的数据 传输 MAT0.1－定时器0匹配输出1

　　P0.668I/O IMOSI0－SPI0主机输出/从机输入，主机到从机的数据 传输 CAP0.2－定时器0捕获输入2

　　P0.769I O ISSEL0－SPI0从机选择。选择SPI接口用作从机 PWM2－脉宽调制器输出2 EINT2－外部中断2输入

　　P0.875O OTxD1－UART1的发送器输出 PWM4－脉宽调制器输出4

　　P0.976I O IRxD1－UART1的接收器输入 PWM6－脉宽调制器输出6 EINT3－外部中断3输入

　　P0.1078O IRTS1－UART1请求发送输出 CAP1.0－定时器1捕获输入0

　　P0.1183I ICTS1－UART1的清零发送输入 CAP1.1－定时器1捕获输入1

　　P0.1284I ODSR1－UART1的数据设置就绪输入 MAT1.0－定时器1匹配输出0

　　P0.1385O ODTR1－UART1的数据终端就绪输出 MAT1.1－定时器1匹配输出1

　　续表

　　引 脚 名 称引 脚 号类 型描 述

　　P0.1492I IDCD1－UART1数据载波检测输入 EINT1－外部中断1输入 注：当/RESET为低时，该引脚上的低电平强制复位后由引导装载程序控制器件的操作

　　P0.1599I IRI1－UART1铃声指示输入 EINT2－外部中断2输入

　　P0.16100I O IEINT0－外部中断0输入 MAT0.2－定时器0匹配输出2 CAP0.2－定时器0捕获输入2

　　P0.17101I I/O OCAP1.2－定时器1捕获输入2 SCK1－SPI1串行时钟，主机输出或从机输入的时钟 MAT1.2－定时器1匹配输出2

　　P0.18121I I/O OCAP1.3－定时器1捕获输入3 MISO1－SPI1主机输入/从机输出，从机到主机的数据 传输 MAT1.3－定时器1匹配输出3

　　P0.19122O I/O IMAT1.2－定时器1匹配输出2 MOSI1－SPI1主机输出/从机输入，主机到从机的数据 传输 CAP1.2－定时器1捕获输入2

　　P0.20123O I IMAT1.3－定时器1匹配输出3 SSEL1－SPI1从机选择。选择SPI接口用作从机 EINT3－外部中断3输入

　　P0.214O IPWM5－脉宽调制器输出5 CAP1.3－定时器1捕获输入3

　　P0.225I OCAP0.0－定时器0捕获输入0 MAT0.0－定时器0匹配输出0

　　P0.236I/O通用双向数字I/O口

　　P0.248I/O通用双向数字I/O口

　　P0.2521I/O通用双向数字I/O口

　　P0.2723I I OAIN0－A/D转换输入0。该模拟输入总是连接到相应的引脚上 CAP0.1－定时器0捕获输入1 MAT0.1－定时器0匹配输出1

　　P0.2825I I OAIN1－A/D转换输入1。该模拟输入总是连接到相应的引脚上 CAP0.2－定时器0捕获输入2 MAT0.2－定时器0匹配输出2

　　1、矩阵式键盘接口电路

　　实验板具有16个按键，采用4行4列矩阵式排列，电路如图1.15所示。其中，4行分别用4根I/O线ROW1～ROW4进行控制，4列分别用4根I/O线COL1～COL4进行控制。ROW1～ROW4这4根行线依次连接ARM的P2.21，P2.20，P2.19，P2.18；COL1～COL4这4根列线依次连接ARM的P2.17，P2.16，P1.21，P1.22；中断输出key[_]INT连接ARM的P0.16。

　　设置COL1～COL4输出低电平，ROW1～ROW4为输入状态。当没有按键发生时ROW1～ROW4为高电平状态，经过4输入与门（74LS21）后使得key[_]INT线也为高电平；当有按键发生时，列线的低电平状态会改变行线状态，使得ROW1～ROW4之中出现低电平，经过4输入与门后key[_]INT线变成低电平。key[_]INT线连接ARM的外部中断引脚，当key[_]INT线出现低电平时会触发ARM的中断，从而使ARM微控制器得到有按键事件发生的信息，即可运行键盘扫描中断服务程序确定按键位置。

　　2、触摸屏接口电路

　　实验板采用电阻四线式触摸屏，触摸屏采用ADS7843芯片进行控制，。ADS7843是一款低电压工作的专用触摸屏控制芯片，Touch是连接触摸屏的接口。7843[_]INT连接ARM的中断引脚P0.15，MISO1连接ARM的P0.18，MOSI1连接ARM的P0.19，SCK1连接ARM的P0.17，7843[_]Busy连接ARM的P1.20，7843[_]nCS连接ARM的P0.14。

　　当有触摸事件发生时，7483[_]INT会将低电平信号报告给ARM，然后ARM通过SPI接口（SCK1、MISO1、MOSI1）与ADS7843进行通信，把触摸点的X、Y坐标位置传送过来。7843[_]nCS用于控制该芯片是否工作，低电平有效；7843[_]Busy用于报告ADS7843的工作状态（高电平表示忙碌，低电平表示空闲），只有当ADS7843处于空闲状态时，才能响应ARM的命令。

　　3、电源电路

　　本实验板直接通过USB接口从计算机上取电，输出电压5V，最大允许电流1A。5V电源再经过两个电容对电源进行高频和低频滤波，然后提供给实验板的各个功能模块。输出+3.3V、+1.8V稳压电源一般都采用LDO芯片，其特点为输出电流大，输出电压精度高，稳定性好。本系统采用SPX1117系列LDO芯片，该芯片输出电流可达800mA，输出电压的精度在±1[%]以内，还具有电流限制和热保护功能，广泛应用在手持式仪表、数字家电和工业控制等领域。使用时，其输出端需要一个不小于10μF的钽电容来改善瞬态响应和稳定性。实验板上需要+3.3V、+1.8V稳压电源。

　　4、RS-232和RS-485接口电路

　　与外界通信方面，本实验板设计了RS-232和RS-485串行通信接口电路，其中ARM芯片的UART0模块用于RS-232通信，UART1模块用于RS-485通信。由于是3.3V系统，所以此电路使用了SP3232E进行RS-232电平转换，SP3232E是3V工作电源的RS-232转换芯片；使用了MAX483进行RS-485电平转换，MAX483是5V工作电源的半双工的RS-485转换芯片，