| LPC900系列Flash单片机应用技术
(上册)
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书名：LPC900系列Flash单片机应用技术 (上册)
周立功 等编著
北京航空航天大学出版社出版发行
开本：787×1 0921/16
印张：26.75 字数：685千字
2004年1月第1版 2004年1月第1次印刷
书号：ISBN 7-81077-330-5
定价：38.00元
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| 内容简介 |
本套书分上、下册，以PHILIPS公司的LPC900系列Flash单片机为研究对象，是一套实战性很强的专著。
本册较为系统地介绍LPC900系列单片机的功能部件的特点、指令系统、存储器和I/O口的扩展、简单的应用系统设计、单片机的最新发展动态。结合所配套的DP－932单片机仿真实验仪，以实战为主线，针对单片机每一个具体的功能部件有的放矢地设计一些电路功能模块，然后编写一些简单的应用程序，从而达到帮助初学者快速掌握新型单片机的目的。
本书可用作高等学校相关专业课程的教材或工程师的培训教材，也可作为电子工程师的设计指南。 |
| 前 言 |
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电子产品开发过程中的一些体会
万众期待！P89LPC932单片机的横空出世就像一颗耀眼的明星，刹那间划破长空。可以说，P89LPC932是一颗基于80C51的低功耗、小引脚、低价格、高速Flash单片机，PHILIPS半导体公司彻底改变了人们对80C51单片机十年一贯制一成不变的看法，既爱又恨的时代将一去不复返了。
过去，开发人员很难从80C51系列单片机家族中选择一颗低功耗的高速Flash。我们知道，长期以来大学一直选择80C51单片机作为教材，而几乎所有的半导体厂商都没有对80C51系列单片机做出特别的改进，仅仅是在原有的MCS51系列单片机基础上增加了一些特殊功能部件，这样的进步事实上远远不够，并没有从根本上更加明显地提高抗干扰性，降低Flash单片机的功耗和提升80C51
Faslh单片机的时钟频率。尽管PHILIPS公司在1999年推出的基于80C51的P87LPC76x系列低功耗OTP单片机为中国的复费率电表发展做出了卓越的贡献，但苦于没有及时推出Flash版本的单片机，从而给项目的开发带来了不便。千呼万唤始出来，PHILIPS半导体公司终于推出了2
Clock具有创新意义和特色的基于80C51内核的LPC900系列低功耗Flash单片机，而且还将陆续推出从8脚到80脚的系列完整产品，更为可喜的是，PHILIPS公司还推出了与P87LPC76x引脚完全兼容的内存容量大小不等的20脚Flash单片机。毫无疑问，这样的产品上市信息对PHILIPS继续推出P87LPC77x系列OTP单片机带来了得天独厚的便利。
多年来，国内几十万熟练掌握80C51，单片机的开发工程师积累了大量的技术成果和经验，这不仅是一笔巨大的社会财富，而且对于降低开发成本，继承原有的项目成果，继续完善80C51软硬件开发平台和深入总结单片机与嵌入式应用系统的工程技术方法，充分合理地利用现有的资源，提升开发速度、质量和技术水平也不可小视。单片机与嵌入式应用过程中最重要的成果就是项目管理和工程技术设计方法，只有在原有的经验基础上不断地开发、积累、创新和总结经验，从而上升到知识的层次形成共享性很强的软硬件平台才有可能突出重围。尽管构成产品的元器件成本很重要，这是可见部分，但是不可见的开发成本在很多情况下所占的成本开支比例却常常被人们忽视甚至遗忘。更可怕的是，项目开发进度、软件的可移植性、软件的透明性、产品的质量、软件的强壮性以及文档的完整性却往往无从把握，还有惯常的现象就是有时为了节省一点点成本，很多企业的决策者不断更换新的不兼容原有软硬件开发平台的单片机，长期从事低水平的重复开发工作，特别是开发人员跳槽离开了原有的企业，由于没有长期的沉淀和积累，其他的开发人员接受新的开发项目时势必无所适从，这无疑会给企业带来致命的打击。长期以来，很多企业一而再、再而三地发生这样的现象却很少引起人们的关注，教训深刻啊！很多人经常问我：
为什么你们企业在短短的几年时间里发展如此迅速？我认为关键在于我们注重工程技术开发方法的研究和探讨，埋头苦干和加强技术开发的投资力度，哪怕暂时亏本也要毫不动摇地做扎实的基础研发工作，科学地总结和应用单片机与嵌入式应用系统的工程技术方法的成果，同时更为重要的是，我们常常将自己的体会贡献出来与我们的客户交流和共享，走的是一条“OPEN”的共享技术之路。在不断共享和吸收他人精华的过程中，不仅有利于提高我们自身的技术水平，同时还有利于发现我们在执行过程中存在的缺陷和不足并及时纠正。更为关键的是，我们以技术成果和开发方法与客户共享的思想为本，帮助我们的客户可持续发展带来了巨大的经济效益，从而我们也赢得了客户的认同和订单。
单片机是一门实战性很强的学科，特别对于刚刚上市的新单片机，开发人员还不熟悉的时候上手尤其困难。事实上，单片机是一只“纸老虎”。无论多么复杂，也无非就是那些有限的功能部件，比如WDT、I2C、SPI、UART、内部E2PROM、RTC、比较器、键盘中断、低功耗设计、复位电路的可靠性设计、CCU、PWM和一些常用的外围器件LCD驱动器、射频IC卡解码模块、语音电路模块，还有一些比如RTOS的应用设计等等。万事万物总有一些固有的规律可以提炼和总结的，只要我们掌握了相应芯片所有功能部件的用途，就可以不变应万变。为此，我们设计了一套基于Flash单片机ISP功能的实验开发板、编程器与编程调试器、单片机实时在线仿真器的解决方案，并且为每一个相应的功能部件编写了傻瓜化的程序模块，这不仅有助于开发人员快速验证单片机本身的功能部件特性，而且不需要自己从头到尾重复开发程序，很多时候往往可以拿来就用。我想，这就是本书从实际出发帮助开发人员快速解决困境，从而以最短的时间高质量地设计出符合需求的产品的最大目的和愿望。
参与本书写作的主要人员有周立功、黄绍斌、曾成奇、钟伊峰、朱旻、戚军、黄晓清、刘亚林、叶皓贲等人，全书由周立功规划和统稿。
如果没有北京航空航天大学出版社的大力支持和努力，这本书没有这么快就出版。特别要感谢PHILIPS半导体公司的梅润平、潘志强（美国）、刘俊杰、李建业、刘忠、杨俊等先生和原亚太区单片机事业部总经理彭晓萍女士长期以来的大力支持和热心帮助。与此同时，还要特别感谢“周立功单片机商业开发、推广和销售团队”同甘共苦、共同奋斗的所有同事。从2000年以来，我们的团队一直非常稳定地高速发展，完全没有出现过动荡和跳槽的现象。毫无疑问，我们之间亲密无间的合作关系、敬业精神和忠于事业共同奋斗的理想是我们企业可持续发展的根本。
周立功 2003年9月28日
前 言
随着信息化、智能化、网络化的发展，嵌入式系统应用技术具有更广阔的发展空间，这也对新一代单片机性能、价格方面提出了更高的要求。而在当今嵌入式系统领域中，与80C51兼容的8位单片机还是具有十分重要的地位，在各种智能产品中仍有着非常广泛的应用，各大半导体开发生产商仍在发展高速、低功耗以及集成更多功能的80C51兼容单片机。
由于对新一代单片机的要求是高性能、低价格，这个矛盾需要半导体开发生产商从中取得平衡。 PHILIPS公司在成功推出LPC700系列OTP单片机之后，又推出了新的一款Flash小引脚、高性能的LPC900系列单片机，具有极高的性价比。LPC700系列单片机在三表（水表、电表、气表）、汽车电子上的大量应用，证明了其设计的合理性及可靠性。同样，LPC900系列单片机是继LPC700之后的2
CLOCK的高速、低功耗单片机，在速度上6倍于标准80C51单片机，其扩充的捕获/比较单元（CCU）、高速I2C总线、高速SPI总线、内带E2PROM及扩展RAM等等，使其更具个性化，更适合于当前各种各样的嵌入式系统设计要求。
本书以原理配合实践为重点，以LPC932单片机为核心，介绍其结构原理和应用设计技术。全书共分5章，各个章节安排如下：
第1章简要介绍了PHILIPS系列单片机的情况及其发现趋势，然后说明LPC932的主要性能及特点。通过这一章的介绍，读者可以了解LPC932的基本特性及性能优势。
第2章是从应用角度全面地介绍LPC932单片机的硬件结构，如：
系统时钟结构，先进的多中断优先级结构，I/O口模式特点及配置，增加型的定时器、UART，实时时钟，捕获/比较单元，SPI和I2C接口等等，软件/硬件开发工程师可依此进行应用设计。
第3章简明介绍了80C51单片机指令系统，这主要是为了方便在软件开发过程中能快速地查找、校对汇编指令。
第4章介绍了LPC900的开发工具，使读者对LPC900单片机的开发有更明确的理解，为搭建一个良好的、规范的开发平台提供基础。
第5章为LPC932单片机应用实践章节，通过大量的程序及说明将该LPC932单片机的种种片内功能部件应用一网打尽。另外，还介绍了一些常用的外围器件及其应用，如：
可再编程语音模块、液晶驱动器PCF8576、低功耗时钟芯片PCF8563、逻辑加密卡SLE4442、MIFARE卡读卡模块等等。
由于编者知识、水平有限，书中的错误与不妥之处在所难免，敬请各位专家和读者批评指正。
周立功 2003年9月28日
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| 目 录 |
第1章
PHILIPS系列单片机概述
1.1 PHILIPS系列单片机发展趋势
1.2 LPC900系列单片机现状及其进展
1.3 P89LPC932单片机的主要性能和特点
1.4 芯片内部框图及其引脚定义
第2章 P89LPC932单片机的硬件结构
2.1 概述
2.2 振荡器
2.2.1 时钟定义
2.2.2 振荡器时钟OSCCLK
2.2.3 时钟输出
2.2.4 片内RC振荡器选项
2.2.5 外部时钟输入选项
2.2.6 振荡器时钟唤醒延迟
2.2.7 CPU时钟调整： DIVM寄存器
2.3 中断
2.3.1 中断优先级结构
2.3.2 外部中断输入
2.3.3 外部中断引脚干扰抑制
2.3.4 键盘中断
2.4 I/O口
2.4.1 I/O口配置
2.4.2 准双向口输出配置
2.4.3 开漏输出配置
2.4.4 仅为输入(高阻)配置
2.4.5 推挽输出配置
2.4.6 P0口模拟功能
2.4.7 附加端口特性
2.5 定时器/计数器
2.5.1 特殊功能寄存器TMOD、TAMOD和TCON
2.5.2 定时器/计数器工作模式
2.5.3 定时器溢出触发输出
2.5.4 实时时钟/系统定时器
2.6 捕获/比较单元CCU
2.6.1 CCU时钟
2.6.2 CCU时钟预分频
2.6.3 基本定时器操作
2.6.4 输出比较
2.6.5 输入捕获
2.6.6 PWM操作
2.6.7 交替输出模式
2.6.8 同步PWM寄存器更新
2.6.9 停止
2.6.10 PLL的操作
2.6.11 CCU中断结构
2.7 多功能串口UART
2.7.1 UART的4种操作模式
2.7.2 UART的特殊功能寄存器
2.7.3 波特率发生器及其选择
2.7.4 更新BRGR1和BRGR0寄存器
2.7.5 帧错误
2.7.6 间隔检测
2.7.7 关于UART的更多信息
2.7.8 双缓冲
2.7.9 多机通信
2.8 I2 C总线接口
2.8.1 I2C特殊功能寄存器描述
2.8.2 I2C操作模式
2.9 串行外围接口SPI
2.9.1 特殊功能寄存器描述
2.9.2 典型的SPI配置
2.9.3 对SPI进行配置
2.9.4 作为从机时的额外注意事项
2.9.5 作为主机时的额外注意事项
2.9.6 通过SS改变模式
2.9.7 写冲突
2.9.8 数据模式
2.9.9 SPI时钟预分频器选择
2.10 模拟比较器
2.10.1 比较器的配置
2.10.2 内部参考电压
2.10.3 比较器中断
2.10.4 比较器和节电模式
2.10.5 比较器配置举例
2.11 看门狗定时器
2.11.1 看门狗功能
2.11.2 看门狗清零序列
2.11.3 看门狗时钟源
2.11.4 定时器模式中的看门狗定时器
2.11.5 掉电操作
2.11.6 无需外部振荡器实现从掉电状态周期性唤醒
2.12 电源监控功能
2.12.1 掉电检测
2.12.2 上电检测
2.13 节电模式
2.14 数据E2PROM
2.14.1 操作模式
2.14.2 数据E2PROM读
2.14.3 数据E2PROM写
2.14.4 硬件复位
2.14.5 对DEEDAT寄存器的多次写操作
2.14.6 写DEECON和DEEDAT寄存器的顺序
2.14.7 数据E2PROM行填充
2.14.8 数据E2PROM块填充
2.15 Flash程序存储器
2.15.1 概述
2.15.2 特性
2.15.3 Flash编程和擦除
2.15.4 P89LPC932的ISP&IAP性能
2.15.5 在应用中编程的方法
2.15.6 用户配置字节
2.15.7 用户扇区保密字节
2.15.8 引导向量
2.15.9 引导状态
2.16 复位
2.16.1 复位源
2.16.2 复位向量
2.16.3 复位电路的可靠性设计
2.17 辅助功能
2.17.1 AUXR1寄存器
2.17.2 软件复位
2.17.3 双数据指针
2.18 特殊功能寄存器 |
第3章
单片机指令系统
3.1 寻址方式
3.1.1 立即数寻址
3.1.2 寄存器寻址
3.1.3 直接寻址
3.1.4 间接寻址
3.1.5 基址加变址间接寻址
3.2 指令分类
3.3 数据传送指令
3.3.1 字节数据传送指令
3.3.2 位数据传送指令
3.3.3 数据指令DPTR赋值指令
3.3.4 程序存储器数据传送指令
3.3.5 外部RAM数据传送指令
3.3.6 堆栈操作指令
3.3.7 数据交换指令
3.4 算术指令
3.4.1 加法类指令
3.4.2 减法类指令
3.4.3 乘除法指令
3.5 逻辑指令
3.5.1 单操作数逻辑指令
3.5.2 双操作数逻辑指令
3.6 控制跳转指令
3.6.1 子程序调用和返回指令
3.6.2 无条件跳转指令
3.6.3 条件跳转指令
3.6.4 比较不等则跳转指令
3.6.5 循环控制及其他指令
第4章 LPC900系列单片机开发工具
4.1 TKS932单片机实时在线仿真器
4.1.1 主要特点
4.1.2 TKS932仿真器的分类
4.1.3 Keil C51软件仿真
4.1.4 Keil C51的安装
4.2 DP932单片机下载开发实验仪
4.2.1 DP932硬件结构
4.2.2 DP932硬件原理
4.2.3 ZLGISP下载软件
4.3 编程器与编程调试器
4.3.1 编程芯片
4.3.2 读取与校验芯片
4.3.3 调试
4.4 ISD51在线仿真调试
4.4.1 ISD51简介
4.4.2 使用ISD51前的准备工作
4.4.3 ISD51仿真调试功能的使用
第5章 其他功能部件的应用
5.1 实验前的准备工作
5.1.1 P89LPC932程序存储器ISP说明
5.1.2 P89LPC932的ISP功能恢复
5.1.3 P89LPC932的ISP代码
5.2 P89LPC932相关实验
5.2.1 振荡电路
5.2.2 复位电路
5.2.3 I/O口
5.2.4 中断功能
5.2.5 定时器/计数器
5.2.6 实时时钟
5.2.7 增强型UART
5.2.8 高速SPI
5.2.9 高速I2C
5.2.10 CCU单元
5.2.11 WDT应用
5.2.12 模拟比较器
5.2.13 内部RAM及E2PROM
5.2.14 低功耗、掉电唤醒
5.2.15 ISP/IAP功能
5.2.16 辅助功能
5.3 其他功能模块的应用
5.3.1 ZLG7289A键盘显示芯片
5.3.2 ZL1420A可再编程语音模块
5.3.3 PCF8576液晶驱动芯片
5.3.4 PCF8563低功耗时钟芯片
5.3.5 ZLG500A读卡模块
5.3.6 SLE4442逻辑加密卡
5.3.7 ZY886A/B/C型水表、煤气表模块
5.3.8 红外发射/接收
5.3.9 ZLGRF01模块
5.4 综合实验
5.4.1 智能IC卡水表
5.4.2 单相多费率电能表
5.4.3 μCOS操作系统
5.4.4 Small RTOS操作系统
附录 P89LPC932的ISP应用设计
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