LPC2000系列Proteus仿真+代碼菜鳥的ARM學習筆記

ID:427220 · 發表于 2018-11-15 17:50

lpc2000系列proteus仿真+代碼，新手自取

菜鳥的ARM學習筆記

下面就是我學習ARM的第一階段的記錄，這段時間的學習基本上是使用Proteus配合KEIL做簡單的實驗（最后有實驗的目錄以及下載地址）。通過該階段的學習，算是對ARM的基本結構有了了解。

該階段主要學習資料是《基于PROTEUS的ARM虛擬開發技術》，以及另外一本ARM體系結構的書籍，感覺這類書都差不多。

學習ARM前需要的基礎

前輩學習ARM的經驗！（我是在嵌入式開發聯盟的新人區看的帖子。）
掌握C語言編程。
了解簡單的微機算計原理知識，例如二進制，計算機程序的執行過程，總線（數據、地址、控制），軟件系統（系統軟件與應用軟件）。
聽說過RISC與CISC，高級語言與低級語言的區別。
最好聽說過串行傳輸與并行傳輸。
普林斯頓（ARM7）和哈佛結構（ARM9、10、11—）。

什么是ARM？

學ARM，自然要理解ARM是什么，也好明確學習目標。網上的資料很多，“ARM是一家公司，也是一個處理器體系”……我將學ARM分為以下幾類：

做ARM的核心研發。也就是進ARM公司做IP核，應該是學電子之類的東西吧。
買ARM的IP核，做具體的嵌入式處理器、核心板，例如三星和NXP。
買ARM核心板，連接外圍電路制作教育用或開發用的開發板，或者直接開發其它中斷產品。
買ARM開發板做產品，要做系統軟件和應用軟件。

3和4基本并列了。

ARM基礎

任何一本介紹ARM體系結構書籍都應該有這些內容。

處理器模式

用戶模式、特權模式又分為系統模式、管理模式、快中斷模式、中斷模式、終止模式、未定義指令終止模式。

2. 寄存器

R0-R7、R15和CPSR是所有模式共享的。
R8-R12出快中斷模式有RX-fiq外所有模式共享。
R13、R14和SPSR只有用戶模式和系統模式共享，其它都有似有SPSR。

R15（PC）程序計數器
R16（CPSR）程序轉臺寄存器
R13（SP）堆棧指針
P14（LR）鏈接寄存器

ARM指令集匯編程序設計

略了，我看了，但是做Proteus仿真實驗沒用上，兩天就忘了。

LPC2000

我買的3本ARM入門書籍中有兩本都是以LPC2000系列為例的，其實從網上可以下載到具體LPC2XXX處理器的datasheet，上面的資料是最權威和詳盡的。

引腳選擇

PINSEL0、PINSEL1設置各個引腳的功能。

中斷

中斷的寄存器太多了，沒記。

GPIO

做輸入輸出。以P0口為例，寄存器有IO0PIN、IO0SET、IO0DIR、IO0CLR。

存儲器

LPC2000可用地址為4GB，內部2GB（0~0x7FFFFFFF），外部2GB（0x80000000~0xDFFFFFFF），高0.5GB是I/O設備地址空間（0xE0000000~0xFFFFFFFF）。
內部最低128KB或256KB為Flash。
高1GB（0x40000000~0x7FFFFFFF）為SRAM。其中0x40000000~0x40001FFF為片內SRAM。
I/O部分，低2MB（0xE0000000~0xE001FFFFF）為VPB外設空間，高2MB（0xFFE00000~0xFFFFFFFF）為AHB外設空間。
FLASH加速模塊。

MAMCR設置是否允許加速、MAMTIM設置預取處理器時鐘。

時鐘

cclk、pclk
分振蕩器模式和從屬模式，振蕩器Fosc經PLL升頻為cclk，cclk經過VPB分頻后為pclk。
設置cclk
PLLCFG 設置PLL倍頻M，PLL分頻器值P
PLLCON PLL的允許與連接
PLLSTAT 讀取PLL狀態
PLLFEED 使PLL設置生效
例Fosc=12MHz，cclk=60MHz，則M=60/12-1=4，因為Fcco=P*cclk*2（要求156M~320MHz）。
設置pclk
由VPBDIV設置00為4分頻、01為不分頻、10為二分頻。

定時器

pclk定時，定時器為32位，從0計數到0xFFFFFFFF。以T0為例
T0TC，計數器初值
T0PR，定時計數器分頻，pclk/(PR+1)
T0MR0~3，匹配值，當計數帶到時候，按照T0MCR的設置觸發不同動作。
T0MCR，計數器到達匹配值的動作（復位、中斷、停止）
T0EMR，外部匹配寄存器，到達匹配值時候外部引腳的操作（MAT0.0~3）
T0CCR，外部引腳有特定動作時候，計數值存入T0CR0~3，設置是否觸發中斷
T0CR0~3，在T0CCR控制下存TC值。
T0TCR，復位與使能
T0IR，對應MR與CR中斷

PWM

看門狗

Pclk四分頻后控看門狗的32為計數器減一。
WDTC，看門狗計數器初值。
WDMOD，看門狗工作模式，可以開啟和復位看門狗。
WDFEED，喂狗寄存器。
WDTV，看門狗計數器當前值。

UART

引腳RxD0，TxD0
U0RBR，暫存接受數據。
U0THR，暫存發送數據。訪問它時，U0LCR的DLAB位為0。
U0IER，串口個狀態的中斷允許。
U0IIR，中斷標志。
U0FCR，控制UART的FIFO（暫時沒明白）。
U0LCR，傳輸模式。
U0LSR，當前狀態（錯誤指示）。
U0DLL、U0DLM，pclk/( U0DLL U0DLM)，訪問時UOLCR的DLAB位為1。

SPI

全雙工同步串行接口
引腳：
SCK0，串行時鐘。
SSEL0，從機選擇。
MISO，主機輸入，從機輸出。
MOSI，主機輸出，從機輸入。
寄存器：
S0SPCR，SPI控制。
S0SPSR，SPI狀態。
S0SPDR，SPI數據。
S0SPCCR，控制SCK的頻率。必須為偶數且大于等于8。（指示一個SCK周期中的pclk周期）
S0SPINT，SPI中斷。

I2C

引腳：SDA，SCL
寄存器：
I2CONSET
I2CONCLR
I2CON
上面三個寄存器控制應答標志位，中斷標志、停止和起始以及I2C使能。
I2STAT，I2C狀態。
I2DAT，I2C數據。
I2ADR，I2C從模式地址。
I2STAT，I2C狀態。
I2SCLH，高電平占空比占pclk周期個數。
I2SCLL，低電平占空比占pclk周期個數。
分頻fpclk/( I2SCLH+I2SCLL)。

AD轉換

引腳：AIN0~3
寄存器：
ADCR，工作模式選擇。
ADDR，轉換數據以及標志的暫存。

基于Proteus的ARM實驗目錄

菜鳥的ARM學習筆記（第一階段）

LED閃爍——ARM的Proteus實驗
開關控制LED——ARM的Proteus實驗
LCD——ARM的Proteus實驗
UART——ARM的Proteus實驗
Eint1外部中斷——ARM的Proteus實驗
多個外部中斷——ARM的Proteus實驗
中斷結合串口——ARM的Proteus實驗
定時器——ARM的Proteus實驗
SPI通信——ARM的Proteus實驗
SPI通信（多從設備）——ARM的Proteus實驗
ADC數模轉換——ARM的Proteus實驗

1、LED閃爍——ARM的Proteus實驗

實驗原理

ARM（LPC21XX）的一個I/O口接LED，通過給它送0和1來設置LED的亮和滅。

Proteus仿真電路圖

步驟

KEIL

創建新工程
選擇ARM型號（KEIL會自動生成啟動代碼startup.s）
添加源文件，編寫程序
設置項目選項（是否輸出hex、lst文件，設置linker script）

Proteus

繪制電路圖
載入程序
仿真

C語言源程序

/******************************************************************************/
/*                                                                         */
/*             led.c:  用ARM點亮一個led并閃爍,有點浪費……                   */
/*                                                                         */
/******************************************************************************/
#include <LPC21xx.H>
/*******************************************************************************
**函數名: delay()
**描述: 軟件延時
********************************************************************************/
void delay (void)  {
  unsigned volatile long i,j;
  for(i=0;i<60000;i++)
  for(j=0;j<5;j++)
  ;
}
int main(void) {
  PINSEL0 = 0;             /*設置引腳為GPIO */
  IO0DIR = 0x000001;             /*將P0.0設置為輸出 */
  IO0SET = 0x000001;             /*將P0.0置1，也就是讓led滅 */
  while (1)  {
            IO0CLR = 0x000001;
            delay();
            IO0SET = 0x000001;
            delay();
  }
}

2、開關控制LED——ARM的Proteus實驗

實驗原理

ARM的P0.1口接按鈕，再通過P0.0控制LED的亮、滅。本實驗的電路圖以及實驗均在上一個實驗基礎之上修改。其中電路圖只多了一個開關。

Proteus仿真電路圖

實驗步驟略（與上一實驗相同）

C語言源程序

/******************************************************************************/
/*                                                                         */
/*          led.c:  用ARM實現開關控制led并亮滅,還是有點浪費……             */
/*                                                                         */
/******************************************************************************/
#include <LPC21xx.H>
#define P0_1 0x02;                                                                   /*P0.1*/
/*******************************************************************************
**函數名: delay()
**描述: 軟件延時
********************************************************************************/
void delay (void)  {
  unsigned volatile long i;
  for(i=0;i<10000;i++)
  ;
}
int main(void) {
  int p01State;
  PINSEL0 = 0;             /*設置引腳為GPIO */
  IO0DIR = 0x000001;             /*將P0.0設置為輸出 */
  IO0SET = 0x000001;             /*將P0.0置1，也就是讓led滅 */
  while (1)  {
p01State = IO0PIN&P0_1;             /*讀取開關狀態*/
            if(p01State == 0){
                        IO0CLR = 0x000001;
                        delay();
            }
            else{
                        IO0SET = 0x000001;
                        delay();
            }
  }
}

3、LCD——ARM的Proteus實驗

實驗原理

ARM的P0.0口到P0.10口接LCD，P0.11接LED。每過一段時間LED狀態改變，LCD顯示LED的狀態。

Proteus仿真電路圖

C語言源程序

#include  <LPC21XX.H>
#define rs (1<<8)
#define rw (1<<9)
#define en (1<<10)
#define busy (1<<7)                //P0.7
typedef unsigned char uint8;
uint8 ledDown[]={"The LED is down!"};
uint8 ledUp[]={"The LED is up!"};
void waitLCD()                                                                   /*等待LCD*/
{
            IO0DIR=0xf00;
            while(1)
            {
                        IO0CLR=rs;
                        IO0SET=rw;
                        IO0SET=en;
                        if(!(IO0PIN & busy))break;
                        IO0CLR = en;
            }
            IO0DIR=0xfff;
}
void lcdOp(uint8 dat)/*送LCD控制碼*/
{
            waitLCD();
            IO0CLR=rs;
            IO0CLR=rw;
            IO0CLR=0xff;
            IO0SET=dat;
            IO0SET=en;
            IO0CLR=en;
}
void lcdData(uint8 dat)/*送LCD顯示數據*/
{
            waitLCD();
            IO0SET=rs;
            IO0CLR=rw;
            IO0CLR=0xff;
            IO0SET=dat;
            IO0SET=en;
            IO0CLR=en;
}
void lcdInit(void)/*初始化LCD，DataSheet里有建議的初始化代碼*/
{
            /* LCD配置為兩行，5*7字體 */
            lcdOp(0x38);
            lcdOp(0x38);
            lcdOp(0x06);
            lcdOp(0x0E);
            lcdOp(0x01);
            /* LCD配置為一行，5*10字體
                        lcdOp(0x34);
                        lcdOp(0x34);
                        lcdOp(0x06);
                        lcdOp(0x0E);
                        lcdOp(0x01);
            */
}
void lcdDisplay(uint8 addr,uint8 *p)/*LCD顯示字符串*/
{
            lcdOp(addr);
            while(*p !='\0'){
                        lcdData(*(p++));
            }
}
void lcdClear(void)/*LCD清屏*/
{
            lcdOp(0x01);
}
void delay (void)  {
  unsigned volatile long i,j;
  for(i=0;i<60000;i++)
  for(j=0;j<10;j++)
  ;
}
int  main(void)
{
lcdInit();/*初始化LCD顯示*/
            IO0DIR=0xfff;//設置為輸出口
            IO0CLR=0xfff;
            while (1)  {
                           IO0CLR = 0x000800;
                        lcdDisplay(0x80,ledUp);
                        delay();
                        lcdClear();
                           IO0SET = 0x000800;
                        lcdDisplay(0x80,ledDown);
                        delay();
                        lcdClear();
            }
}

4、UART——ARM的Proteus實驗

實驗原理

ARM的P0.0口接LED，串口接Proteus的虛擬終端。每隔一段時間改變一次LED的狀態，并且在串口上輸出LED的當前狀態。

Proteus仿真電路圖

C語言源程序

#include <LPC21xx.H>
#include "uart.h"
#define CR 0x0D
char ledDown[]={"The LED is down!\n"};
char ledUp[]={"The LED is up!\n"};
int putchar (int ch)  {/* 向串口輸出一個字符 */
  if (ch == '\n')  {
while (!(U1LSR & 0x20));
U1THR = CR;             a
  }
  while (!(U1LSR & 0x20));
  return (U1THR = ch);
}
void delay (void)  {
  unsigned volatile long i,j;
  for(i=0;i<60000;i++)
  for(j=0;j<5;j++)
  ;
}
void serialPuts(char *p){/* 向串口輸出字符串 */
  while (*p != '\0'){
            putchar(*p++);
  }
}
int main (void)  {
/* 開始初始化串口 */
  PINSEL0 = 0x00050000;/* 設置引腳，開串口功能 */
  U1LCR = 0x83;/* 8位數據，無效驗，一個停止位 */
  U1DLL = 97;/* VPB 15MHz的時候波特率為9600 */
  U1LCR = 0x03;/* DLAB = 0 */
/* 結束初始化串口 */
  IO0DIR = 0x000001;/*將P0.0設置為輸出 */
  while (1)  {
            IO0CLR = 0x000001;
            serialPuts(ledUp);
            delay();
            IO0SET = 0x000001;
            serialPuts(ledDown);
            delay();
  }
}

5、Eint1外部中斷——ARM的Proteus實驗

實驗原理

ARM的P0.25接一個LED，引腳設置時連接EINT1功能，按鈕觸發中斷。中斷服務程序另LED快速閃爍。

Proteus仿真電路圖

C語言源程序

#include <LPC21XX.H>
#define LEDCON 0x02000000/*LED接在P0.25上*/
typedef unsigned int uint32;
void IRQ_Eint1(void) __attribute__ ((interrupt));/*聲明某函數為中斷服務子程序的方法*/
uint32 times = 100;/*循環次數默認為100*/
void IRQ_Eint1(void){
  times = 5;
  while((EXTINT&0x02)!=0){
            EXTINT=0x02;                //清除EINT1中斷標志
  }
  VICVectAddr=0;
}
void delay100(void)  {
  unsigned volatile long i,j;
  for(i=0;i<10000;i++)
  for(j=0;j<times;j++)
  ;
  if(times > 100){
            times--;
  }else if(times <100){
            times++;
  }
}
int  main(void)
            {
            IO0DIR = LEDCON;
            PINSEL0 = 0x20000000;/*引腳選中EINT1功能*/
            PINSEL1 = 0x00000000;
/*以下為中斷控制部分*/
            VICIntSelect=0;/*全部中斷設置為IRQ，若某位為1是FIQ*/
            VICIntEnable=0x00008000;/*使能EINT1，EINT為第15位*/
            VICVectCntl1=0x2F;/*0xF,15號中斷*/
            VICVectAddr1=(int)IRQ_Eint1;/*設置中斷服務子程序*/
            EXTINT=0x07;
            while (1)  {
                           IO0CLR = LEDCON;
                        delay100();
                           IO0SET = LEDCON;
                        delay100();
            }
}

6、多個外部中斷——ARM的Proteus實驗

實驗原理

ARM開啟兩個中斷源Eint1與Eint2，分別用一個按鈕來控制。在沒有中斷的時候兩個LED都緩慢閃爍，當任何一個中斷被出發的時候，對應的LED會急促閃爍，逐漸回復正常。

Proteus仿真電路圖

C語言源程序

#include <LPC21XX.H>
#define LED1 0x02000000/*LED1接在P0.25上*/
#define LED0 0x01000000/*LED0接在P0.24上*/
typedef unsigned int uint32;
void Eint1_ISR(void) __attribute__ ((interrupt));/*聲明某函數為中斷服務子程序的方法*/
void Eint0_ISR(void) __attribute__ ((interrupt));
uint32 times = 40;/*循環次數默認為40*/
void delay40(void)  {
  unsigned volatile long i,j;
  for(i=0;i<10000;i++)
  for(j=0;j<times;j++)
  ;
  if(times > 40){
            times-=2;
  }else if(times <40){
            times+=2;
  }
}
void Eint0_ISR(void){
  times = 0;
  while(times!=40){
            IO0CLR = LED0;
            delay40();
            IO0SET = LED0;
            delay40();
  }
  while((EXTINT&0x01)!=0){
EXTINT=0x01;/*清除EINT0中斷標志*/
  }
  VICVectAddr=0x00;
}
void Eint1_ISR(void){
  times = 0;
  while(times!=40){
            IO0CLR = LED1;
            delay40();
            IO0SET = LED1;
            delay40();
  }
  while((EXTINT&0x02)!=0){
            EXTINT=0x02;/*清除EINT1中斷標志*/
  }
  VICVectAddr=0;
}
int  main(void)
            {
            IO0DIR = LED1|LED0;
            PINSEL0 = 0x20000000;/*引腳選中EINT1功能*/
            PINSEL1 = 0x00000001;/*引腳選中EINT0功能*/
/*以下為中斷控制部分*/
            VICIntSelect=0;/*全部中斷設置為IRQ，若某位為1是FIQ*/
            VICIntEnable=0x0000C000;/*使能EINT1、0，EINT1為第15位，0為14位*/
            VICVectCntl0=0x2E;/*EINT0最高優先級*/
            VICVectAddr0=(int)Eint0_ISR;/*設置EINT0向量地址*/
            VICVectCntl1=0x2F;/*0xF,15號中斷*/
            VICVectAddr1=(int)Eint1_ISR;/*設置中斷服務子程序*/
            EXTINT=0x07;
            while (1)  {/*無中斷時，兩燈一起緩慢閃爍*/
                           IO0CLR = LED1|LED0;
                        delay40();
                           IO0SET = LED1|LED0;
                        delay40();
            }
}

7、中斷結合串口——ARM的Proteus實驗

實驗原理

同上多中斷源實驗相同，ARM開啟兩個中斷源Eint1與Eint2，分別用一個按鈕來控制。在沒有中斷的時候兩個LED都緩慢閃爍，當任何一個中斷被出發的時候，對應的LED會急促閃爍，逐漸回復正常。

此外，使用一個串口來發送當前狀態，在無中斷的時候發送正常狀態報告，當有中斷的時候，串口發送中斷源。

Proteus仿真電路圖

C語言源程序

文件一：main.c

#include <LPC21XX.H>
#include "uart0.h"
#define LED1 0x02000000/*LED1接在P0.25上*/
#define LED0 0x01000000/*LED0接在P0.24上*/
typedef unsigned int uint32;
void Eint1_ISR(void) __attribute__ ((interrupt));/*聲明某函數為中斷服務子程序的方法*/
void Eint0_ISR(void) __attribute__ ((interrupt));
uint32 times = 40;/*循環次數默認為40*/
char status[] = "Everytnig is fine.";
char eint0Str[] = "Interruption EINT0 activated!!!";
char eint1Str[] = "Interruption EINT1 activated!!!";
void delay40(void)  {
  unsigned volatile long i,j;
  for(i=0;i<10000;i++)
  for(j=0;j<times;j++)
  ;
  if(times > 40){
            times-=2;
  }else if(times <40){
            times+=2;
  }
}
void Eint0_ISR(void){
  times = 0;
  while(times!=40){
            IO0CLR = LED0;
            delay40();
            IO0SET = LED0;
            delay40();
            serialPuts(eint0Str);
  }
  while((EXTINT&0x01)!=0){
EXTINT=0x01;/*清除EINT0中斷標志*/
  }
  VICVectAddr=0x00;
}
void Eint1_ISR(void){
  times = 0;
  while(times!=40){
            IO0CLR = LED1;
            delay40();
            IO0SET = LED1;
            delay40();
            serialPuts(eint1Str);
  }
  while((EXTINT&0x02)!=0){
            EXTINT=0x02;/*清除EINT1中斷標志*/
  }
  VICVectAddr=0;
}
int  main(void)
            {
            IO0DIR = LED1|LED0;
            PINSEL0 = 0x20000005;/*引腳選中EINT1功能,開串口UART0*/
            PINSEL1 = 0x00000001;/*引腳選中EINT0功能*/
/*以下為中斷控制部分*/
            VICIntSelect=0;/*全部中斷設置為IRQ，若某位為1是FIQ*/
            VICIntEnable=0x0000C000;/*使能EINT1、0，EINT1為第15位，0為14位*/
            VICVectCntl0=0x2E;/*EINT0最高優先級*/
            VICVectAddr0=(int)Eint0_ISR;/*設置EINT0向量地址*/
            VICVectCntl1=0x2F;/*0xF,15號中斷*/
            VICVectAddr1=(int)Eint1_ISR;/*設置中斷服務子程序*/
            EXTINT=0x07;
            uart0Init();
            while (1)  {/*無中斷時，兩燈一起緩慢閃爍*/
                           IO0CLR = LED1|LED0;
                        delay40();
                           IO0SET = LED1|LED0;
                        delay40();
                        serialPuts(status);
            }
}

文件二：uart0.c

#include <LPC21XX.H>
#include "uart0.h"
#define CR 0x0D
int putchar (int ch)  {/* 向串口輸出一個字符 */
  if (ch == '\n')  {
while (!(U0LSR & 0x20));
U0THR = CR;
  }
  while (!(U0LSR & 0x20));
  return (U0THR = ch);
}
void serialPuts(char *p){/* 向串口輸出字符串 */
  while (*p != '\0'){
            putchar(*p++);
  }
  putchar('\n');
}
void uart0Init(void){
  U0LCR = 0x83;/* 8位數據，無效驗，一個停止位 */
  U0DLL = 97;/* VPB 15MHz的時候波特率為9600 */
  U0LCR = 0x03;/* DLAB = 0 */
}

8、定時器——ARM的Proteus實驗

實驗原理

ARM的定時器實驗，定時改變LED的狀態。

Proteus仿真電路圖

C語言源程序

#include <LPC21xx.H>
#define LED 0x000001
typedef unsigned int uint32;
typedef unsigned char uint8;
void timer0_ISR (void) __attribute__ ((interrupt));
uint8 timer0Times = 0;
void timer0Init (void) {
T0MR0 = 119999;/*匹配寄存器，120000-1，12000000為1秒*/
T0MCR = 3;/*產生中斷，重置TC*/
T0TCR = 1;/*使能定時計數器0*/
VICVectAddr0 = (unsigned long)timer0_ISR;
VICVectCntl0 = 0x20 | 4;/*定時器計數器0為4號中斷*/
VICIntEnable = 0x00000010;/*開定時計數器0中斷*/
}
void timer0_ISR (void) {
            timer0Times++;
            uint32  i;
            if(timer0Times == 10){
                        i=IO0SET;                      //讀出當前LED2控制值
                        if((i&LED)==0){
                                       IO0SET=LED;
                        }else{
                                       IO0CLR=LED;
                        }
                        timer0Times = 0;
            }
T0IR = 1;/*清除定時器0中斷*/
VICVectAddr = 0;
}
int main(void) {
  PINSEL0 = 0;/*設置引腳為GPIO */
  IO0DIR = LED;/*將P0.0設置為輸出 */
  IO0SET = LED;/*將P0.0置1，也就是讓led滅 */
  timer0Init();
  while (1)  {
  }
}

9、SPI通信——ARM的Proteus實驗

實驗原理

使用SPI協議，利用ARM控制數碼顯示管顯示1到F，用串口檢驗發送的數據是否正確。

Proteus仿真電路圖

C語言源程序

下面是主程序文件，串口部分的程序代碼與“中斷結合串口”相同，所以省略。

#include <LPC21XX.H>
#include "uart0.h"
#define HC595_CS 0x00000100/*P0.8口為74HC595的片選*/
typedef unsigned int uint32;
typedef unsigned char uint8;
char status[] = "Everytnig is fine.";
uint8 const DISP_TAB[16]={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,

0xF8,0x80,0x90,0x88,0x83,0xC6,0xA1,0x86,0x8E};
uint8 rcv_data;
void delay(void)  {
  unsigned volatile long i,j;
  for(i=0;i<10000;i++)
  for(j=0;j<30;j++)
  ;
}
void spiInit(void){
  S0SPCCR=0x52;          //設置SPI時鐘分頻
  S0SPCR=0x30;          //設置SPI接口模式
}
uint8 spiChar(uint8 data){
  IO0CLR=HC595_CS;                            //片選
  S0SPDR=data;
  while(0==(S0SPSR&0x80));                   //等待SPIF置位,即等待數據發送完畢
  IO0SET=HC595_CS;
  return(S0SPDR);
}
int  main(void){
  uint8 i;
  PINSEL0 = 0x00005505;/*引腳開串口SPI、UART0*/
  IO0DIR=HC595_CS;
  spiInit();/*初始化SPI接口*/
  uart0Init();
  while(1){
for (i=0;i<16;i++) {
                        if(i<10){putchar(i+'0');}
                                       else{putchar(i+7+'0');}
                        rcv_data=spiChar(DISP_TAB[ i]);/*發送顯示數據*/
                        delay();
}
            serialPuts(status);
  }
}

[ i]

10、SPI通信（多從設備）——ARM的Proteus實驗

實驗原理

使用SPI協議，利用ARM控制數碼顯示管1顯示1到F，數碼顯示管2則從F到1倒計數，數碼顯示管則一直顯示0。該連接方法使用片選來激活不同的SPI從設備（HC595）。

Proteus仿真電路圖

C語言源程序

下面是主程序文件，串口部分的程序代碼與“中斷結合串口”相同，所以省略。

#include <LPC21XX.H>
#include "uart0.h"
#define HC595_CS 0x00000100/*P0.8口為第一個74HC595的片選*/
#define HC595_CS2 0x00000200/*P0.9口為第二個74HC595的片選*/
#define HC595_CS3 0x00000400/*P0.10口為第三個74HC595的片選*/
typedef unsigned int uint32;
typedef unsigned char uint8;
char status[] = "Everytnig is fine.";
uint8 const DISP_TAB[16]={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,

0x80,0x90,0x88,0x83,0xC6,0xA1,0x86,0x8E};
uint8 rcv_data;
void delay(void)  {
  unsigned volatile long i,j;
  for(i=0;i<10000;i++)
  for(j=0;j<30;j++)
  ;
}
void spiInit(void){
  S0SPCCR=0x52;/*設置SPI時鐘分頻*/
  S0SPCR=0x30;/*設置SPI接口模式*/
}
uint8 spiChar(uint8 data){
  IO0CLR=HC595_CS;/*SPI1片選*/
  S0SPDR=data;
  while(0==(S0SPSR&0x80));/*等待SPIF置位,即等待數據發送完畢*/
  IO0SET=HC595_CS;
  return(S0SPDR);
}
uint8 spi2Char(uint8 data){
  IO0CLR=HC595_CS2;/*SPI2片選*/
  S0SPDR=data;
  while(0==(S0SPSR&0x80));
  IO0SET=HC595_CS2;
  return(S0SPDR);
}
uint8 spi3Char(uint8 data){
  IO0CLR=HC595_CS3;/*SPI3片選*/
  S0SPDR=data;
  while(0==(S0SPSR&0x80));
  IO0SET=HC595_CS3;
  return(S0SPDR);
}
int  main(void){
  uint8 i;
  PINSEL0 = 0x00005505;/*引腳開SPI、UART0*/
  IO0DIR=HC595_CS|HC595_CS2|HC595_CS3;
  spiInit();/*初始化SPI接口*/
  uart0Init();
  while(1){
for (i=0;i<16;i++) {
                        if(i<10){putchar(i+'0');}
                                       else{putchar(i+7+'0');}
                        rcv_data=spiChar(DISP_TAB[ i]);/*發送顯示數據到數碼顯示管1*/
                        rcv_data=spi2Char(DISP_TAB[15-i]);/*數碼顯示管2*/
                        rcv_data=spi3Char(DISP_TAB[0]);/*數碼顯示管2*/
                        delay();
}
            serialPuts(status);
  }
}

[ i]

11、ADC數模轉換——ARM的Proteus實驗

實驗原理

使用ARM微處理器內置的AD轉換，將電壓值轉換為數字量后直接輸出到串口UART0。

Proteus仿真電路圖

C語言源程序

main.c

#include <LPC21XX.H>
#include "uart0.h"
typedef unsigned int uint32;
void delay(void)  {
  unsigned volatile long i,j;
  for(i=0;i<10000;i++)
  for(j=0;j<50;j++)
  ;
}
void adcRead (void) {
  unsigned int val;
  ADCR |= 0x01000000;/* 開始AD轉換 */
  do {
val = ADDR;/* 讀取AD轉換數據寄存器 */
  } while ((val & 0x80000000) == 0);/* 等待AD轉換結束 */
  ADCR &= ~0x01000000;/* 結束AD轉換 */
  val = (val >> 6) & 0x03FF;/* 設置數據格式并且按照16進制輸出 */
  putstr ("\nAIN0 Result = 0x");
  puthex((val >> 8) & 0x0F);
  puthex((val >> 4) & 0x0F);
  puthex (val & 0x0F);
}
int  main(void)
            {
            ADCR = 0x002E0401;/* Setup A/D: 10-bit AIN0 @ 3MHz */
            PINSEL0 = 0x20000005;/*引腳選中EINT1功能,開串口UART0*/
            PINSEL1 = 0x00000001;/*引腳選中EINT0功能*/
            uart0Init();
            while (1)  {
                        adcRead();
                        delay();
            }
}

uart0.c

#include <LPC21XX.H>
#include "uart0.h"
#define CR 0x0D
int putchar (int ch)  {/* 向串口輸出一個字符 */
  if (ch == '\n')  {
while (!(U0LSR & 0x20));
U0THR = CR;
  }
  while (!(U0LSR & 0x20));
  return (U0THR = ch);
}
void serialPuts(char *p){/* 向串口輸出字符串 */
  while (*p != '\0'){
            putchar(*p++);
  }
  putchar('\n');
}
void uart0Init(void){
  U0LCR = 0x83;/* 8位數據，無效驗，一個停止位 */
  U0DLL = 97;/* VPB 15MHz的時候波特率為9600 */
  U0LCR = 0x03;/* DLAB = 0 */
}
void puthex (int hex) {/* Write Hex Digit to Serial Port  */
  if (hex > 9) putchar('A' + (hex - 10));
  else       putchar('0' +  hex);
}
void putstr (char *p) {/* Write string */
  while (*p) {
putchar(*p++);
  }
}

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