ARM公司自1990年成立以來不斷推出各種ARM內核,在市場上占據了不少席位。前幾年推出的基于ARM核的處理器(如ARM7、ARM9、ARM11等)都是定位在高端市場。對于這些處理器來說,入門門檻高、開發難度大、芯片價格不菲、開發工具和開發平臺也比較昂貴,使得很多應用者望而卻步
2009年以后,ARM公司重新定位市場,把ARM核分為了3個應用等級,專門針對低端微處理器推出Cortex-M處理器,從而出現了低功耗、高性能、代碼密度高的微處理器,打破了32位處理器只涉及高端市場的格局。
自從ARM Cortex-M0內核推出以后,不管是入門門檻、開發難度、芯片功耗還是芯片的價格等都不比其他8位、16位處理器高,但性能卻有過之而無不及。于是ARM Cortex-M0處理器開始真正大規模進軍低端微處理器市場,大有與8位、16位一分高下,取代8位、16位微處理器趨勢。
NXP是最新推出基于Cortex-M0內核處理器的廠商之一,其推出的LPC1100系列微處理器號稱是世界上運行功耗最低的32位ARM處理器。隨著LPC1100系列處理器的不斷豐富(如低功耗系列、CAN系列和USB系列等),此系列芯片得到了業界的廣泛關注和認可。
筆者從2003年開始接觸單片機以來,逐步學習、了解和應用了8051、AVR、ARM7和Cortex-M等多種內核的多種微處理器。在這個過程中,筆者發現了微處理器發展的趨勢,并帶著不斷的驚喜經歷了此過程,對微處理器的未來充滿著希望和期盼。從8051到AVR,不管是開發難易程度、還是內核性能以及外設等都得到了質的飛躍;又從AVR到ARM7,同樣在這幾個方面又是一個里程碑。不過這一系列的發展也導致芯片的成本提高了不少。所以,8051仍然統治著低端微處理器市場幾十年,Cortex-M的出現終于打破了這樣格局。雖然Cortex-M內核處理器性能上就相對ARM7有了不少的提高,但是這一系列內核微處理器的價格、開發難度、開發成本以及功耗等卻并沒有提高。由于前些年ARM公司對市場的定位以及中國教育等因素,使得很多初學者還是把目光定在8051身上,而對ARM核芯片還存敬畏之心。為了讓初學者能夠對Cortex-M0核芯片有一個正確的認識并定位好自己的學習目標,所以筆者花費了大量時間來總結自己對Cortex-M0處理器學習、開發的經驗,希望能夠用最快的方式帶領讀者,用最短的時間了解和使用ARM Cortex-M0處理器。
本書是一本基于ARM Cortex-M0內核LPC1100系列微處理器從入門到綜合應用開發的書籍,分為3篇,共10個章節。
第1篇包括第1~3章,介紹了Cortex-M0處理器內核和LPC1100處理器基礎。全面闡述了LPC1100系列微處理器的系統控制模塊、中斷控制、引腳配置、編程調試以及與其他單片機的性能比較等。詳細說明了MDK和LPCXpresso平臺下工程新建、項目工程管理及C語言編程規范及約束等。
第2篇包含第4~6章,分別介紹了怎樣搭建LPC1100系列處理器的最小系統、此系列芯片的基本接口應用以及片上外設等在MDK下的編程方法,同時,為每一個應用提供實驗例程,并進行了詳細的注釋。通過這些例程讀者可以初步掌握LPC1100處理器所有片上資源的應用,為下一步綜合應用開發提供必備的基礎知識。
第3篇包含第7~10章,介紹了4個基于LPC1100處理器的綜合應用實例。首先介紹簡易數碼相框的設計,這一章主要設計到文件系統的應用和移植、TFT彩屏模塊的驅動顯示、BMP位圖顯示以及數碼相框的工作原理;第二個實例是數字時鐘的設計,主要介紹數字時鐘芯片的應用、按鍵與紅外遙控接收、點陣字庫的制作與應用等;第三個實例全面介紹多媒體播放器的實現,主要包括調頻收音機模塊、MP3解碼器和多通道數字音頻等,詳細描述了設計這樣一個播放器的全部過程;最后一個實例介紹微型熱敏打印機的設計,主要介紹Flash字庫芯片的制作、熱敏打印機的驅動、電機驅動和打印機的工作原理,本實例已經在具體項目中使用。
本書主要面向的讀者是剛接觸Cortex-M0內核(最好有8051或其他微處理器基礎,沒有也不要緊)的電子設計人員,需要有一定的電子技術、C語言基礎、原理圖與PCB設計基礎和一些計算機基礎知識。對于熟悉LPC1100系列微處理器的讀者意義不大,如果有Cortex-M0內核基礎,沒有使用過LPC1100系列微處理器,而又想了解或轉用這個系列的讀者有一定的參考意義。
由于筆者知識局限和時間倉促,不足之處在所難免。如果讀者發現錯誤,可以在電子工程世界的NXP LPC1000版塊發帖或給筆者留言,也可以到本人的博客里留言(http://blog.163.com/zhaojun_xf/),筆者將在最短的時間給您答復。
在本書的寫作過程中得到了各個方面的支持和幫助,感謝家人和朋友們對我的鼓勵,尤其要感謝筆者的妻子鄒玲玲和女兒趙雨桐,寫書的過程自然少了許多陪伴她們的時間,感謝她們的鼓勵、支持和理解。同時也感謝北京航空航天大學出版社對出版本書的關心和支持。