畢業(yè)設(shè)計(jì)——基于lpc1752的電機(jī)pwm控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、<p>　　畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）</p><p>　　題 目： 基于LPC1752的電機(jī)PWM控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) </p><p>　　學(xué) 院： 電子工程學(xué)院 </p><p>　　系 部： 電子與信息工程

2、 </p><p>　　專 業(yè)： 電子信息工程 </p><p>　　班 級(jí)： </p><p>　　學(xué)生姓名： </p><p>　　導(dǎo)師姓

3、名： 職稱： 講師 </p><p>　　起止時(shí)間： 2014年3月10日——2014年6月15日 </p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要I</b></p>&l

4、t;p>　　AbstractII</p><p><b>　　引 言1</b></p><p><b>　　1 緒論2</b></p><p>　　1.1 課題的研究背景及意義2</p><p>　　1.2 嵌入式系統(tǒng)的簡述2</p><p>　　1.2.1

5、概念2</p><p>　　1.2.2 特點(diǎn)2</p><p>　　1.2.3 嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)3</p><p>　　2 系統(tǒng)所涉及的芯片和軟件介紹4</p><p>　　2.1 LPC17524</p><p>　　2.1.1 簡介4</p><p>　　2.1.2 特

6、性5</p><p>　　2.2 Protel DXP20046</p><p>　　2.3 LPCXpresso IDE7</p><p>　　3 脈沖寬度調(diào)制器（PWM）8</p><p><b>　　3.1 簡介8</b></p><p>　　3.2 基本原理8</p>

7、;<p>　　3.3 LPC1752PWM模塊的概述8</p><p><b>　　3.4 特性9</b></p><p>　　3.5 控制規(guī)則10</p><p>　　3.5.1 單邊沿控制的PWM輸出規(guī)則10</p><p>　　3.5.2 雙邊沿控制的PWM輸出規(guī)則10</p>

8、<p><b>　　4 硬件部分13</b></p><p>　　4.1 LPC1752結(jié)構(gòu)框圖13</p><p>　　4.2 時(shí)鐘系統(tǒng)13</p><p>　　4.3 復(fù)位系統(tǒng)16</p><p>　　4.4 JTAG調(diào)試接口17</p><p>　　4.5 按鍵模塊1

9、8</p><p><b>　　5 程序設(shè)計(jì)20</b></p><p>　　5.1 程序運(yùn)行流程圖20</p><p>　　5.2 按鍵模塊20</p><p>　　5.2.1 相關(guān)寄存器描述22</p><p>　　5.2.2 GPIO操作步驟23</p><p&

10、gt;　　5.2.3 按鍵功能的實(shí)現(xiàn)23</p><p>　　5.3 輸出PWM模塊24</p><p>　　5.3.1 引腳描述24</p><p>　　5.3.2 寄存器描述24</p><p>　　5.3.3 PWM操作步驟27</p><p>　　5.3.4 輸出單邊沿PWM代碼28</p&g

11、t;<p>　　5.3.5 輸出雙邊沿PWM代碼29</p><p><b>　　6 結(jié)論30</b></p><p><b>　　致 謝31</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)32</b></p><p><b>　　附錄34<

12、;/b></p><p><b>　　1.主函數(shù)34</b></p><p>　　2 PWM驅(qū)動(dòng)代碼35</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本系統(tǒng)就是以基于ARM Cortex-M3構(gòu)架處理器LPC1752為核心的PWM電機(jī)控制系統(tǒng)，LPC1752的工作頻率最

13、高可以達(dá)到100MHZ，而且?guī)в卸嗉?jí)流水線結(jié)構(gòu)，還帶有單獨(dú)使用的本地取指令、獨(dú)立的data bus。LPC1752的外設(shè)豐富，帶有有64KB的Flash存儲(chǔ)器、16KB的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、8個(gè)通道的通用控制器DMA、4個(gè)UART、MCPWM、4個(gè)通用計(jì)數(shù)器、6路通用PWM可以輸出、帶有可以使用獨(dú)立電池供電的功耗極低的RTC、52個(gè)通用I/O管腳。</p><p>　　關(guān)于PWM的控制方法和基本原理，很多年以前就已經(jīng)有人

14、提出，然而因?yàn)楫?dāng)時(shí)電力電子水平相對(duì)比較低，一直到上世紀(jì)80年代還無法實(shí)現(xiàn)。進(jìn)入上世紀(jì)80年代，電力和電子器件制作的技術(shù)有了很大的發(fā)展，PWM控制技術(shù)也才得到了真正的發(fā)展和應(yīng)用。到當(dāng)今已經(jīng)相對(duì)成熟，廣泛發(fā)揮在了發(fā)電，工業(yè)生產(chǎn)，機(jī)電這些領(lǐng)域。</p><p>　　本系統(tǒng)集成了LPC1752的最小系統(tǒng)，包括復(fù)位電路，外部晶振電路，JTAG調(diào)試電路，供電電路。利用LPC1752輸出通用的PWM，輸出的PWM就可以對(duì)電機(jī)實(shí)

15、現(xiàn)控制，改變PWM的占空比，能夠?qū)﹄姍C(jī)實(shí)現(xiàn)加速減速。</p><p>　　關(guān)鍵詞：LPC1752 PWM 電機(jī)</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　This system is based on ARM Cortex-M3 architecture LPC1752 processor as the co

16、re of the PWM motor control system.LPC1752 CPU operating frequency to 100 MHz.It have a level 3 lines and harvard structure and with independent local instructions and data bus.The peripheral complement of the LPC1752 in

17、cludes up to 64 kB of flash memory, up to 16 kB of data memory, 8-channel general purpose DMA controller, 4 UARTs, motor control PWM. 4 general purpose timers, 6-output general purpose PWM, ultra-low po</p><p&

18、gt;　　The basic principle of PWM control very early has been put forward, but the restriction of the power electronic development level. Until well into the 1980 s. With the emergence of all control type power electronic

19、devices, and rapid development. PWM control technology in general can be divided into three categories:sine PWM, optimized PWM, random PWM. On the implementation method of it, roughly analog and digital two implementatio

20、n ways.</p><p>　　This scheme LPC1752 minimum system is designed, including reset circuit, the external crystal resonance circuit, JTAG circuit and power circuit. Using the general PWM of LPC1752 output on th

21、e motor control.</p><p>　　Key Words: LPC1752 PWM Motor</p><p><b>　　引 言</b></p><p>　　隨著近年來電子消費(fèi)領(lǐng)域飛速發(fā)展，手持設(shè)備的嵌入式產(chǎn)品比如智能手機(jī)、平板電腦，已經(jīng)成為人們工作和生活中不可缺少的部分，以ARM為代表的嵌入式處理器也進(jìn)入了高速發(fā)展的時(shí)期

22、，高通三星等廠商都推出了自己以ARM為構(gòu)架的處理器，應(yīng)用在手機(jī)，平板電腦等設(shè)備中，處理器核心數(shù)也從單核發(fā)展到雙核、四核、八核，主頻從500MHZ發(fā)展到2.5GHZ，處理速度逐漸趕上以Inter為代表的PC處理器。</p><p>　　ARM公司研發(fā)了新的構(gòu)架，并將內(nèi)核的框架由單一化發(fā)展到多元化。分為A系列、R系列及M系列。A系列的特點(diǎn)是有著極強(qiáng)的處理性能，支持大型操作系統(tǒng)，典型產(chǎn)品有高端手機(jī)，手持儀器。R系列是硬

23、實(shí)時(shí)強(qiáng)的高性能處理器，不但性能強(qiáng)大，還極其可靠，應(yīng)用于高端實(shí)時(shí)市場，例如高檔轎車。M系列用在嵌入式中，為早期的單板機(jī)應(yīng)用量身定制，具有生產(chǎn)成本比較低，耗能也比較低的特點(diǎn)。</p><p>　　隨著PWM控制技術(shù)越來越趨于成熟，PWM已經(jīng)在許多行業(yè)扮演了重要的角色，在自動(dòng)控制領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。為了得到精確的控制，使用單片機(jī)等微控制器來控制電機(jī)已經(jīng)成為主流趨勢(shì)，現(xiàn)階段的ARM微控制器又可以很方便的輸出PWM，所以在

24、ARM上的電動(dòng)機(jī)PWM操控系統(tǒng)十分具有研究意義。</p><p><b>　　1 緒論</b></p><p>　　1.1 課題的研究背景及意義</p><p>　　當(dāng)今社會(huì)，電機(jī)在工業(yè)生產(chǎn)和人們生活中承擔(dān)著重要的作用。不管是在勞動(dòng)生產(chǎn)、物流運(yùn)輸、航海航天、醫(yī)療設(shè)備，還是智能家居，都使用了很多各種各樣的電動(dòng)機(jī)。早期在模擬電路基礎(chǔ)之上直流電機(jī)控制

25、方式，采用運(yùn)算放大器、非線性集成電路，和少量的數(shù)字電路來設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)，不但系統(tǒng)復(fù)雜，而且功能單一，調(diào)試難度很大，所以電機(jī)控制技術(shù)發(fā)展的很緩慢。</p><p>　　后來微電子技術(shù)快速發(fā)展，超大規(guī)模的集成電路被廣泛的采用，傳感器技術(shù)也發(fā)展的很快，集合微型計(jì)算機(jī)的電動(dòng)機(jī)控制技術(shù)也得到了很好的推動(dòng)式發(fā)展。這些技術(shù)使電機(jī)控制技術(shù)和方式在近20多年的時(shí)間里有了很大的改變，其中電動(dòng)機(jī)的控制部分已經(jīng)被以單片機(jī)為主的微控制器取代

26、，加上外圍的驅(qū)動(dòng)電路，構(gòu)成了電機(jī)控制的新模式，形成了數(shù)字和模擬結(jié)合控制的混合控制系統(tǒng)，預(yù)計(jì)在不久的將來，還會(huì)向全數(shù)字方向發(fā)展。</p><p>　　PWM控制技術(shù)的實(shí)現(xiàn)的基本原理很簡單，就是利用半導(dǎo)體器件不斷的導(dǎo)通和關(guān)閉，連續(xù)的直流電壓就變成了電壓脈沖序列，通過控制周期和寬度就可以改變電壓。近年來，電氣傳動(dòng)的PWM控制技術(shù)已成為自動(dòng)控制領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。</p><p>　　超大規(guī)模集成電路

27、的發(fā)展，已經(jīng)可以將數(shù)億個(gè)器件集成到一塊很小的芯片上，計(jì)算機(jī)的體積也變得越來越小，現(xiàn)在以單片機(jī)為代表的微控制處理器已經(jīng)成為許多領(lǐng)域應(yīng)用的主力軍，在電機(jī)控制領(lǐng)域，單片機(jī)也成為了電機(jī)調(diào)速不可或缺的部分。單片機(jī)的優(yōu)點(diǎn)有很多，除了體積微小方便攜帶意外，功能強(qiáng)大，計(jì)算能力強(qiáng)，穩(wěn)定性強(qiáng)，控制方式靈活，可以結(jié)合軟件控制也是主要的優(yōu)點(diǎn)，控制精確，并且價(jià)格越來越低廉。現(xiàn)在單片機(jī)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在電機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng)中。</p><p>　

28、　1.2 嵌入式系統(tǒng)的簡述</p><p><b>　　1.2.1 概念</b></p><p>　　嵌入式系統(tǒng)就是將計(jì)算機(jī)嵌入到對(duì)象體系中，實(shí)現(xiàn)嵌入對(duì)象的智能化。嵌入式系統(tǒng)誕生于微型計(jì)算機(jī)，它融合了計(jì)算機(jī)技術(shù)，通信技術(shù)和微電子技術(shù)，半導(dǎo)體器件的快速發(fā)展，超大規(guī)模集成電路的制造工藝也十分成熟，使得高性能的微型計(jì)算機(jī)芯片成為可能。隨著偏上系統(tǒng)的發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)還將得到更

29、深入、廣泛的應(yīng)用。</p><p><b>　　1.2.2 特點(diǎn)</b></p><p>　　根據(jù)嵌入式系統(tǒng)的概念，嵌入式系統(tǒng)有“嵌入性”，“專用性”和“計(jì)算機(jī)性”這三個(gè)基本特點(diǎn)。</p><p>　　“嵌入性”表示嵌入式系統(tǒng)是由早期微型計(jì)算機(jī)時(shí)代的嵌入式計(jì)算機(jī)應(yīng)用發(fā)展而來，專指將計(jì)算機(jī)嵌入到對(duì)象體系中，就可以對(duì)對(duì)象體系實(shí)現(xiàn)智能控制。也可以將嵌

30、入性理解為將計(jì)算機(jī)植入到對(duì)象體系中，從而實(shí)現(xiàn)智能化控制。</p><p>　　“計(jì)算機(jī)性”標(biāo)志著嵌入式系統(tǒng)基于計(jì)算機(jī)技術(shù)，核心是計(jì)算機(jī)處理器，這是嵌入式對(duì)象系統(tǒng)智能控制的根本保證。隨著單片機(jī)處理能力的不斷提高，在單片機(jī)內(nèi)植入操作系統(tǒng)也已經(jīng)成為更好的方式，可以方便的管理軟硬件資源。加上外圍的接口電路和控制單元越來越豐富，原本只是專用在計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)發(fā)展成了內(nèi)含微處理器的現(xiàn)代電子系統(tǒng)。</p><p

31、>　　“專用性”，特定嵌入式系統(tǒng)在發(fā)開之后往往就是應(yīng)用在某一固定場景的，因此它只需滿足這個(gè)對(duì)象的要求就可以，在此條件下，就可以對(duì)軟硬件實(shí)行精簡，這樣做可以節(jié)約開發(fā)成本，也使系統(tǒng)更流暢的運(yùn)行。</p><p>　　1.2.3 嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)</p><p>　　在社會(huì)現(xiàn)代化的今天，嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)應(yīng)用在了各行各業(yè)，以及人們生活的方方面面。改變了很多傳統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)，提高生產(chǎn)力，提升

32、許多領(lǐng)域的技術(shù)水平。嵌入式系統(tǒng)在工業(yè)上的應(yīng)用主要代表的有：工業(yè)自動(dòng)化控制，電網(wǎng)安全設(shè)備，石油化工領(lǐng)域。人們息息相關(guān)的消費(fèi)類電子領(lǐng)域也是嵌入式系統(tǒng)的杰作。無論是運(yùn)用在通信方面的手機(jī)，還是用于音樂播放的音頻設(shè)備，或是用于拍攝照片和視頻的圖像處理設(shè)備，都需要嵌入式系統(tǒng)來處理。甚至在航空航天，環(huán)境檢測等領(lǐng)域，嵌入式系統(tǒng)發(fā)揮的作用也是功不可沒。</p><p>　　雖然已經(jīng)廣泛應(yīng)用，但是嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用市場的前景還非常廣闊。

33、智能家居，機(jī)器人技術(shù)，智能汽車等領(lǐng)域還需要進(jìn)一步的發(fā)展來滿足人們的需求。大體上說，嵌入式系統(tǒng)有以下幾個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。首先，為了開發(fā)者能夠便利的開發(fā)嵌入式應(yīng)用，要求嵌入式系統(tǒng)廠商不但要在硬件上提供更強(qiáng)大的處理器，還要提供更便捷的開發(fā)工具平臺(tái)和軟件工具包；其次，隨著互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)走進(jìn)人們的生活，嵌入式系統(tǒng)需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)支持功能有進(jìn)一步提高，物聯(lián)網(wǎng)就是針對(duì)這一構(gòu)想而提出來的。最后，電池能源技術(shù)的發(fā)展遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有跟上嵌入式處理器功耗的上升速度，功耗問題已經(jīng)成為

34、制約嵌入式系統(tǒng)發(fā)展的一個(gè)重大因素。因此，也對(duì)嵌入式系統(tǒng)的功耗控制提出了進(jìn)一步的要求，降低功耗成為今后的發(fā)展趨勢(shì)之一。</p><p>　　近年來手持消費(fèi)類電子產(chǎn)品的快速發(fā)展更是將嵌入式系統(tǒng)帶到一個(gè)前所未有的高度，主流的操作系統(tǒng)有Android，IOS，Windowsphone，隨著應(yīng)用的不斷豐富，手機(jī)平板等產(chǎn)品已經(jīng)成為生活中不可缺少的一部分，對(duì)嵌入式處理器的能力也要求越來越高，從單核發(fā)展到多核，低頻發(fā)展到高頻，已

35、經(jīng)成為主流趨勢(shì)?？梢灶A(yù)見，智能手表，智能眼鏡等可穿戴式嵌入式產(chǎn)品也會(huì)漸漸進(jìn)入人們的生活，改變?nèi)藗兊纳罘绞?，生活的方方面面都?huì)向智能化，便捷化發(fā)展，印證了那句話：科技改變世界。</p><p>　　2 系統(tǒng)所涉及的芯片和軟件介紹</p><p>　　2.1 LPC1752 </p><p><b>　　2.1.1 簡介</b></p>

36、;<p>　　圖2.1 LPC1752芯片管腳圖</p><p>　　LPC1752是基于Cortex-M3的微控制器恩智浦公司生產(chǎn)的核心，它可以用在高集成度、低功耗嵌入式領(lǐng)域。LPC1752的工作頻率最高可以達(dá)到100MHZ，同時(shí)具有哈佛結(jié)構(gòu)和3級(jí)流水線結(jié)構(gòu)，帶獨(dú)立的數(shù)據(jù)總線以及用于外設(shè)的第三條總線，此外還包含一個(gè)支持隨機(jī)躍遷內(nèi)預(yù)取單元。</p><p>　　LPC1752

37、的外設(shè)組件包括高達(dá)64KB的Flash存儲(chǔ)器、16KB的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、USB接口、8個(gè)DMA通道、4個(gè)UART、MCPWM、4個(gè)通用定時(shí)器、6路輸出的通用PWM、帶有可以使用獨(dú)立電池供電的功耗極低的RTC和52個(gè)通用I/O管腳。</p><p><b>　　2.1.2 特性</b></p><p>　　LPC1752可以在100MHZ的高頻率下工作，并含有支撐8個(gè)區(qū)域的

38、單元存儲(chǔ)器提供保護(hù)；</p><p>　　高達(dá)64KB片內(nèi)Flash程序存儲(chǔ)器，具有在系統(tǒng)編程（ISP）和在應(yīng)用編程（IAP）功能。</p><p>　　16K片內(nèi)靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器存在于處理器的本地指令總線上，可以支持處理器的高性能訪問；</p><p>　　8通道的通用DMA控制器位于AHB總線矩陣上，能夠用于SSP、UART、AD轉(zhuǎn)換器、Timer匹配和GPIO等

39、外設(shè)，也可用于存儲(chǔ)器到存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)傳輸；</p><p>　　數(shù)層AHB矩陣相互接連為每一個(gè)AHB主機(jī)供應(yīng)了個(gè)子的總線。AHB主機(jī)包含CPU,通用存儲(chǔ)器直接訪問控制器以及USB接口。這種互相連接通信實(shí)現(xiàn)了零等待的仲裁延遲；</p><p>　　分離的APB總線實(shí)現(xiàn)了CPU與DMA之間高吞吐量的數(shù)據(jù)傳輸；</p><p><b>　　串行接口：</b&

40、gt;</p><p>　　高速USB控制器件，帶有片內(nèi)物理層和靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)控制器；</p><p>　　4分?jǐn)?shù)波特率發(fā)生器的UART功能，內(nèi)置FIFO，支持DMA操作；</p><p>　　1路CAN2.0B控制器；</p><p>　　2個(gè)同步串行接口控制器件。支持GPDMA操作；</p><p>　　1 個(gè)SPI

41、控制器支持同步，串行，全雙工通信，可編程的數(shù)據(jù)長度，SPI作為傳統(tǒng)保留外設(shè)可以用來代替ssp0；</p><p>　　2個(gè)高速的I²C接口，最快速率達(dá)398kbit/s，支持對(duì)個(gè)地址識(shí)別功能和監(jiān)控功能。</p><p><b>　　其他的APB外設(shè)：</b></p><p>　　多達(dá)52個(gè)I/O Pin，同時(shí)還內(nèi)置了可以上下拉的電阻。

42、</p><p>　　多大12位的模數(shù)變換器件，有6個(gè)管腳，可以實(shí)現(xiàn)多路輸入，變換速度最快可以達(dá)到198KHz，還有多個(gè)結(jié)果寄存器。支持GPDMA操作。</p><p>　　3個(gè)可以通常使用的定時(shí)器，具有2個(gè)捕捉輸入和8個(gè)對(duì)比輸出。每一個(gè)定時(shí)器的功能都有從外部進(jìn)入信號(hào)來計(jì)數(shù)；</p><p>　　1個(gè)MCPWM模塊，支持三相電機(jī)控制；</p><

43、p>　　正交編碼器接口QEI，可監(jiān)控一個(gè)外部正交編碼器；</p><p>　　1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的PWM/定時(shí)器，帶從外進(jìn)入計(jì)數(shù)的功能；</p><p>　　特殊定時(shí)器看門狗功能（WDT），看門狗定時(shí)器可以使用內(nèi)部RC振蕩器，該振蕩器或時(shí)鐘作為時(shí)鐘源APB；</p><p>　　支持Cortex-M3系統(tǒng)節(jié)拍定時(shí)器，外部時(shí)鐘可選；</p><p>

44、;　　重負(fù)中斷定時(shí)器提供可編程和重復(fù)定時(shí)的中斷；</p><p>　　每一個(gè)外部設(shè)備具有各自獨(dú)立的分頻時(shí)鐘，節(jié)約功耗。</p><p>　　標(biāo)準(zhǔn)的ARM測試/調(diào)試接口，以及串行調(diào)試和串行跟蹤端口</p><p>　　仿真跟蹤模塊，支持高速的實(shí)時(shí)跟蹤；</p><p>　　4種低耗能的工作方式：睡眠，深睡眠，斷電，深層關(guān)機(jī)；</p>

45、<p>　　1個(gè)3.3V電源，工作溫度-40℃～+85℃；</p><p>　　可輸入1個(gè)外部中斷，可設(shè)置成上下沿或者高低電平觸發(fā)。端口0和端口2上的共40個(gè)引腳都可配置為上下沿中斷；</p><p><b>　　不可屏蔽中斷輸入；</b></p><p>　　終端將處理器從掉電模式喚醒；</p><p>

46、<b>　　上電復(fù)位功能；</b></p><p>　　片內(nèi)振蕩器的工作頻率為2MHZ到24MHZ；</p><p>　　通過片上PLL，無高頻振蕩器的需要，CPU可以運(yùn)行在最高頻率。</p><p>　　第二個(gè)PLL用于USB設(shè)備，以增加主PLL設(shè)置的靈活性；</p><p>　　不同級(jí)別的代碼讀保護(hù)功能；</p

47、><p>　　對(duì)芯片的使用功能引腳功能選擇提供了更多的可能性；</p><p>　　2.2 Protel DXP2004</p><p>　　DXP2004是Altium公司二零零四年的新產(chǎn)品，它功能強(qiáng)大，界面友好，應(yīng)用靈活并擁有以下特點(diǎn)：</p><p>　　(1) 人性化的設(shè)計(jì)環(huán)境 </p><p><b>

48、　　設(shè)計(jì)環(huán)境高度集成 </b></p><p><b>　　操作環(huán)境自行設(shè)置 </b></p><p><b>　　強(qiáng)大的過濾功能 </b></p><p>　　多種查詢驅(qū)動(dòng)的篩選系統(tǒng) </p><p>　　(2) DXP2004供給了廣泛的集合應(yīng)用體系</p><p

49、>　　更強(qiáng)大的層次原理圖設(shè)計(jì) </p><p>　　集成元器件庫的使用 </p><p>　　全面支持FPGA的設(shè)計(jì) </p><p><b>　　真正的多通道設(shè)計(jì) </b></p><p>　　(3)工程分析與驗(yàn)證 </p><p>　　強(qiáng)大的數(shù)?；旌戏抡?</p><

50、p>　　設(shè)計(jì)前后的信號(hào)完整性分析 </p><p>　　方便快捷的PCB設(shè)計(jì) </p><p>　　先進(jìn)的Situs布線技術(shù) </p><p>　　DXP2004主要是由以下幾個(gè)部件構(gòu)成：</p><p>　　原理圖設(shè)計(jì)模塊（圖）；</p><p>　　原理圖仿真（模擬）模塊；</p><p&

51、gt;　　印刷電路板（PCB）設(shè)計(jì)模塊；</p><p><b>　　自動(dòng)布線裝置；</b></p><p>　　集成電路硬件描述語言開發(fā)模塊。</p><p>　　2.3 LPCXpresso IDE</p><p>　　本系統(tǒng)所采用的軟件開發(fā)平臺(tái)是LPCXpresso，它是由恩智浦公司開發(fā)的一個(gè)全新的，針對(duì)ARM開發(fā)

52、，主要用于NXP公司的LPC系列微控制器的集成開發(fā)環(huán)境，它包含開發(fā)嵌入式軟件所需的一些工具，支持在線調(diào)試，單步運(yùn)行，JTAG,J-LINK燒寫等功能。它還基于SUN 公司的Eclipse環(huán)境，增加了許多針對(duì)LPC系列微控制器的增強(qiáng)功能。LPCXpresso IDE可以建立完全被優(yōu)化過的可執(zhí)行文件，并且大小也不被限制，用戶注冊(cè)后可以支持最大達(dá)到128KB的代碼燒寫功能。已經(jīng)支撐幾乎恩智浦全系列的微處理器型號(hào)，超過兩百個(gè)LPC器件。<

53、/p><p>　　LPCXprisso在設(shè)計(jì)時(shí)就秉承著簡單和易用的原則，為嵌入式驅(qū)動(dòng)和應(yīng)用軟件工程師提供了快捷的開發(fā)方式，目前已經(jīng)發(fā)布了Windows、Linux、Mac os的版本，成為了一個(gè)多平臺(tái)的集成開發(fā)環(huán)境。</p><p>　　3 脈沖寬度調(diào)制器（PWM）</p><p><b>　　3.1 簡介</b></p><p

54、>　　脈沖寬度調(diào)制是一種模擬控制方式。它利用半導(dǎo)體的開關(guān)特性，讓半導(dǎo)體器件不斷的導(dǎo)通和關(guān)斷，讓連續(xù)的輸出電壓變成脈沖序列，實(shí)現(xiàn)開關(guān)穩(wěn)壓電源輸出的改變。這樣的方法可以使電源輸出的電壓在外界條件變化的時(shí)候也保持恒定。是一種用微型計(jì)算機(jī)的數(shù)字信號(hào)對(duì)模擬電路進(jìn)行有效控制的技術(shù)。</p><p>　　PWM控制技術(shù)有簡單、靈活，和響應(yīng)速度快的特點(diǎn)，所以被廣泛應(yīng)用在電力電子的控制領(lǐng)域，現(xiàn)在也成為研究的熱點(diǎn)。</p

55、><p><b>　　3.2 基本原理</b></p><p>　　脈沖寬度調(diào)制PWM的基本原理就是對(duì)逆變電路的半導(dǎo)體器件的導(dǎo)通和關(guān)斷進(jìn)行控制，在輸出端口輸出幅度相同、具有周期性的電壓，用這樣的脈沖取代原來的控制波形。也就是按照一定的規(guī)則調(diào)制各脈沖的寬度，即改變逆變電路輸出電壓的大小。除了改變輸出電壓的大小外，也可改變輸出的頻率。</p><p>

56、　　在PWM波形中，各個(gè)脈沖的幅度都是相等的，要改變等效輸出正弦波的幅值時(shí)，只要按同一比例系數(shù)改變各脈沖的寬度即可，PWM逆變電路輸出的脈沖電壓就是直流測電壓的幅值。</p><p>　　根據(jù)上述原理，如果知道了正弦波的頻率，幅度和半個(gè)周期內(nèi)的脈沖數(shù)，PWM波形各脈沖的寬度和間隔就可以精確的計(jì)算出來。根據(jù)計(jì)算結(jié)果再來控制電路中各半導(dǎo)體器件的導(dǎo)通和關(guān)斷，就能夠獲得需要的PWM波形。</p><p

57、>　　3.3 LPC1752PWM模塊的概述</p><p>　　基于定時(shí)器的標(biāo)準(zhǔn)lpc1752pwm模塊，并完全繼承了定時(shí)器的屬性，但lpc1752只有通用PWM輸出端口，它可以對(duì)每個(gè)外設(shè)時(shí)鐘計(jì)數(shù)，也可以進(jìn)行中斷操作，產(chǎn)生中斷或執(zhí)行其他操作在出現(xiàn)指定的計(jì)數(shù)值時(shí)。</p><p>　　一個(gè)PWM的特性，可分別控制上升和下降邊緣的位置，所以它可以用在許多應(yīng)用中。例如：要控制多相電機(jī)，一

58、般要輸出3個(gè)不重疊的PWM波，PWM可以分別控制3個(gè)輸出脈沖的位置和寬度。</p><p>　　LPC1752使用兩個(gè)匹配寄存器來對(duì)單邊沿PWM進(jìn)行輸出和控制。當(dāng)中一個(gè)匹配寄存器把計(jì)數(shù)器復(fù)位在匹配成功的時(shí)候，采用這種方式來調(diào)整PWM；另一個(gè)匹配寄存器則用于控制PWM的脈沖寬度，即下降沿的位置。如果要增多PWM輸出的個(gè)數(shù)，當(dāng)要增加的一個(gè)PWM是單邊沿的，那就要加入一個(gè)寄存器來匹配，所有PWM的輸出頻率都由PWM1M

59、R0來控制。對(duì)PWM的單邊緣，是第一個(gè)輸出高電平，在每個(gè)周期的開始。</p><p>　　要輸出1個(gè)雙邊沿的PWM，則需要配置匹配寄存器的個(gè)數(shù)為三個(gè)。當(dāng)中，匹配寄存器PWMMR0的作用是控制PWM的頻率。剩下的兩個(gè)匹配寄存器用來控制兩個(gè)PWM邊沿的位置。每增加1個(gè)雙邊沿控制的PWM輸出，需要增加兩個(gè)匹配寄存器，用來控制這個(gè)雙邊沿PWM輸出的邊沿位置，所有PWM輸出的頻率都由PWMMR0控制。</p>

60、<p>　　雙邊控制的PWM輸出使用，使用兩個(gè)匹配的上升和下降控制輸出寄存器，可以產(chǎn)生正、負(fù)脈沖。</p><p><b>　　3.4 特性</b></p><p>　　LPC1752脈寬調(diào)制器的特性如下：</p><p>　　計(jì)數(shù)器或定時(shí)器操作；</p><p>　　LPC1752的PWM有七個(gè)匹配寄存器，

61、可以控制6個(gè)單邊沿PWM或者3個(gè)雙邊沿的PWM輸出，或者混合輸出這兩種類型。</p><p><b>　　匹配寄存器允許：</b></p><p>　　匹配發(fā)生時(shí)，計(jì)數(shù)器繼續(xù)計(jì)數(shù)，也可以在匹配發(fā)生時(shí)選擇產(chǎn)生各種中斷；</p><p>　　停止計(jì)數(shù)器在匹配時(shí)，可選擇產(chǎn)生中斷；</p><p>　　復(fù)位計(jì)數(shù)器在匹配時(shí)，可選擇

62、產(chǎn)生中斷；</p><p>　　支持單邊沿控制和雙邊沿控制的PWM輸出。單邊控制PWM輸出在每個(gè)周期的開始總是在一個(gè)高電平，任何邊緣位置控制PWM輸出可以雙邊緣在一個(gè)周期內(nèi)的脈沖，可產(chǎn)生正的或負(fù)的脈沖；</p><p>　　脈沖周期和脈沖寬度可以使定時(shí)器計(jì)數(shù)的任何值，這就允許在分辨率和重復(fù)率之間靈活的權(quán)衡；</p><p>　　輸出的雙邊沿PWM可以配置成正電平或負(fù)

63、電平；</p><p>　　更新匹配寄存器的時(shí)間總是與PWM輸出的時(shí)間是同步，這樣做的目的是為了不輸出錯(cuò)誤的脈沖。</p><p>　　在PWM模式是不啟用，PWM定時(shí)器可作為標(biāo)準(zhǔn)；</p><p>　　帶而變成32位預(yù)分頻的32位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器；</p><p>　　當(dāng)輸入信號(hào)跳變時(shí)，兩個(gè)32位捕獲通道可取得定時(shí)器瞬間值，并可選擇產(chǎn)生中斷。

64、</p><p><b>　　3.5 控制規(guī)則</b></p><p>　　3.5.1 單邊沿控制的PWM輸出規(guī)則</p><p>　　在單邊緣控制的PWM輸出的使用，在每個(gè)周期開始時(shí)，輸出會(huì)很高，除非匹配值的0，而不會(huì)產(chǎn)生高電平的。在每個(gè)PWM輸出值達(dá)到匹配寄存器的值時(shí)都會(huì)由高電平變成低電平。但是，如果沒有匹配時(shí)，PWM將繼續(xù)輸出高電平。&l

65、t;/p><p>　　圖3.1 單邊沿控制PWM規(guī)則示意圖</p><p>　　3.5.2 雙邊沿控制的PWM輸出規(guī)則</p><p>　　雙邊沿模式的應(yīng)用，PWM1MR0可以控制雙邊緣PWM輸出的周期，另外6個(gè)匹配寄存器（PWM1MR1-PWM1MR6）中的兩個(gè)來控制邊沿發(fā)生的時(shí)刻，控制輸出的電平是置位還是復(fù)位要按照下表中的說明。為了達(dá)到最多個(gè)數(shù)的雙邊沿PWM輸出，要

66、將PWM1MR1和PWM1MR2、PWM1MR3和PWM1MR4、PWM1MR5和PWM1MR6、配對(duì)使用。</p><p>　　表3.1 PWM觸發(fā)器的置位和復(fù)位輸出</p><p>　　當(dāng)一個(gè)新的周期將開始，用五個(gè)標(biāo)準(zhǔn)來確定定下個(gè)PWM輸出值：</p><p>　　匹配寄存器的值修改發(fā)生在一個(gè)PWM周期還未結(jié)束時(shí)，值不會(huì)立馬被記入到對(duì)應(yīng)的匹配寄存器，而是先放到緩

67、沖寄存器中。在下一個(gè)PWM周期開始之前，緩存寄存器中的值會(huì)更新到對(duì)應(yīng)的匹配寄存器中；</p><p>　　匹配寄存器中的值等于0和等于PWM的周期是同樣的效果。</p><p>　　在匹配值的變化，如果原來的匹配值的值等于PWM周期，和一個(gè)新的匹配值不等于0或PWM周期，然后原來的匹配值將被使用一次。</p><p>　　如果請(qǐng)求PWM輸出為0或者置高，優(yōu)先清零。在

68、下面的幾種情況中：</p><p>　　置位匹配值 = 清零匹配值；</p><p>　　置位匹配值 = PWM周期指，清零匹配值 = 0；</p><p>　　置位匹配值 = 0，清零匹配值 = PWM周期值。</p><p>　　如果PWM的周期小于匹配寄存器中的匹配值，就無法進(jìn)行匹配。輸出的PWM將一直保持一種狀態(tài)，高電平或者低電平。&

69、lt;/p><p>　　圖3.2 雙邊沿控制PWM規(guī)則示意圖</p><p><b>　　4 硬件部分</b></p><p>　　4.1 LPC1752結(jié)構(gòu)框圖</p><p><b>　　圖4.1 結(jié)構(gòu)框圖</b></p><p>　　圖為LPC1752的結(jié)構(gòu)框圖，復(fù)位系統(tǒng)，

70、時(shí)鐘系統(tǒng)，JTAG調(diào)試接口以及供電系統(tǒng)為LPC1752的正常工作提供了必要的支持，其中時(shí)鐘系統(tǒng)是可選部分，因?yàn)長PC1752內(nèi)部自帶了4MHZ的RC振蕩器，并且CPU在剛上電或者復(fù)位以后，會(huì)自動(dòng)選擇使用內(nèi)部系統(tǒng)自帶的RC振蕩器作為主時(shí)鐘源，所以LPC1752可以運(yùn)行在不存在外部晶體振蕩器的情況下，但它往往是有限的，由于內(nèi)部RC振蕩器的精度不高，達(dá)不到一些外圍設(shè)備的要求，如USB組件，所以在外部芯片上的使用將不得不使用高精度的外部晶體振蕩

71、器。JTAG調(diào)試接口雖然非常重要，但也不是必須的，在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)不涉及JTAG調(diào)試接口。但是在工程開發(fā)的過程中，它發(fā)揮了很大作用，因此至少在產(chǎn)品的開發(fā)和調(diào)試階段還是需要這部分電路。</p><p><b>　　4.2 時(shí)鐘系統(tǒng)</b></p><p>　　時(shí)鐘是嵌入式系統(tǒng)的心臟，提供一定頻率的脈沖時(shí)序來支持各個(gè)部分工作，處理器的內(nèi)核就是在時(shí)鐘的驅(qū)動(dòng)下來進(jìn)行取指令，執(zhí)行指

72、令以及變化狀態(tài)等動(dòng)作。外部的部件也是在時(shí)鐘的驅(qū)動(dòng)下才能進(jìn)行各種各樣的工作，比如定時(shí)器進(jìn)行技術(shù)，I/O口輸入輸出，串口發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，A/D轉(zhuǎn)換等等。因此時(shí)鐘系統(tǒng)對(duì)于嵌入式系統(tǒng)是十分重要的，當(dāng)時(shí)鐘系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，可能導(dǎo)致處理器工作不穩(wěn)定，甚至完全無法工作。</p><p>　　Cortex-M3可以包含3個(gè)獨(dú)立的振蕩器，分別是RTC振蕩器，內(nèi)部RC振蕩器和外部晶振主振蕩器。每個(gè)振蕩器根據(jù)具體應(yīng)用要求來選擇。內(nèi)部RC

73、振蕩器為4MHz可以作為主時(shí)鐘源，也支持外部晶體振蕩器電路作為主時(shí)鐘源。</p><p>　　上電時(shí)或者復(fù)位后，LPC1752系統(tǒng)使用的時(shí)鐘源是系統(tǒng)內(nèi)部的RC振蕩器。如果要使用其他時(shí)鐘源，則需要通過軟件進(jìn)行配置相關(guān)寄存器。</p><p>　　LPC1752可連接32.758kHz晶體作為片內(nèi)RTC時(shí)鐘。LPC1752的時(shí)鐘系統(tǒng)電路如圖所示。</p><p>　　圖

74、4.2 內(nèi)部RC振蕩器</p><p>　　內(nèi)部RC振蕩器可以作為看門狗的時(shí)鐘源，也能夠作為PLL0和CPU的時(shí)鐘源。內(nèi)部RC振蕩器的精度達(dá)不到一些外設(shè)的時(shí)鐘精度要求，例如，USB，CAN總線，I²C總線。圖4.2為使用內(nèi)部RC振蕩器的原理圖，RC的額定頻率為4MHZ，X1和X2懸空不用。</p><p>　　圖4.3 外部主晶振</p><p>　　外部

75、晶體振蕩器作為時(shí)鐘源的CPU。工作頻率為1MHz～24MHz，頻率可以通過主鎖相環(huán)（PLL0）提高，該值可以到CPU的最大工作頻率。由于系統(tǒng)默認(rèn)使用的是內(nèi)部RC振蕩器開始，并且有的情況下并不需要使用外部晶體振蕩器，因此外部晶體振蕩器只能通過軟件更改寄存器配置來啟動(dòng)使用。</p><p><b>　　4.3 復(fù)位系統(tǒng)</b></p><p>　　復(fù)位就是讓系統(tǒng)的軟件硬件

76、恢復(fù)到起始的狀態(tài)，就像我們通常使用的個(gè)人電腦重新啟動(dòng)一樣，當(dāng)系統(tǒng)工作出現(xiàn)問題時(shí)，有效的復(fù)位系統(tǒng)可以保證系統(tǒng)回到正常的工作狀態(tài)。復(fù)位有硬件復(fù)位和軟件復(fù)位，硬件復(fù)位通常就是指在復(fù)位電路中觸發(fā)復(fù)位信號(hào)進(jìn)行復(fù)位。軟件復(fù)位通常使用的就是看門狗系統(tǒng)，在軟件設(shè)計(jì)時(shí)，每隔一段時(shí)間就給系統(tǒng)發(fā)出一個(gè)正常工作的信號(hào)，正常工作的情況下，每隔一段時(shí)間系統(tǒng)都會(huì)接收到這個(gè)信號(hào)。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)問題時(shí)，比如程序跑飛，系統(tǒng)無法按時(shí)接收到這個(gè)信號(hào)，就會(huì)輸出復(fù)位信號(hào)，讓系統(tǒng)復(fù)位，

77、回到正常的工作狀態(tài)。</p><p>　　在LPC1752上使用了專用微處理器電源監(jiān)控芯片CAT1025SI，CAT1025SI是基于微控制器系統(tǒng)的存儲(chǔ)器和電源監(jiān)控的完全解決方案。使用的I2C總線接口為400 kHz的，2.93V復(fù)位電壓，用來提高系統(tǒng)的可靠性。</p><p>　　圖4.4 CAT1025SI芯片管腳</p><p>　　圖4.5 復(fù)位系統(tǒng)原理圖&

78、lt;/p><p>　　第一個(gè)是手動(dòng)復(fù)位，該j_nrst通過JTAG復(fù)位，手動(dòng)復(fù)位信號(hào)或者JTAG復(fù)位信號(hào)會(huì)使sys_rst輸出低電平復(fù)位系統(tǒng)。</p><p>　　4.4 JTAG調(diào)試接口</p><p>　　JTAG(Joint Test Action Group)是一種主要用于芯片內(nèi)部測試的國際標(biāo)準(zhǔn)測試協(xié)議。JTAG協(xié)議的應(yīng)用范圍很廣泛，目前大部分的高級(jí)器件都支持

79、這個(gè)協(xié)議，如ARM、DSP。通用的JTAG芯片接口有這幾個(gè)管腳：TMS、TCK、TDI和TDO,它們分別是模式選擇接口、時(shí)鐘口、數(shù)據(jù)輸入口和數(shù)據(jù)輸出口。</p><p>　　JTAG引腳定義如下：</p><p>　　TCK——測試時(shí)鐘輸入；</p><p>　　TDI——檢測數(shù)據(jù)輸入，數(shù)據(jù)從這個(gè)腳輸入JTAG口；</p><p>　　TDO

80、——檢測數(shù)據(jù)輸出，數(shù)據(jù)通過這個(gè)腳從JTAG口輸出；</p><p>　　TMS——檢測方式選擇，配置JTAG采用哪種測試方式。</p><p>　　TRST引腳——檢測復(fù)位，不是一定需要的。用于輸入，低電平有效。</p><p>　　LPC1752采用ARM公司提出的標(biāo)準(zhǔn)20腳JTAG仿真調(diào)試接口，JTAG與LPC1752連接電路如圖所示。</p>&

81、lt;p>　　圖4.6 JTAG接口電路</p><p><b>　　4.5 按鍵模塊</b></p><p><b>　　圖4.7 按鍵模塊</b></p><p>　　按鍵模塊是LPC1752系統(tǒng)外部為了更好的控制輸出PWM，改變占空比而設(shè)計(jì)的模塊，采用4*1的矩陣鍵盤，將4個(gè)按鍵一端全都接到LPC1752的P1

82、端口18引腳，KEY1、KEY2、KEY3、KEY4、分別接到P1端口的19至22引腳。</p><p><b>　　按鍵功能描述如下：</b></p><p>　　KEY1按鍵——啟動(dòng)PWM，即開始輸出PWM波形，電機(jī)也開始轉(zhuǎn)動(dòng)。</p><p>　　KEY2按鍵——停止PWM輸出，電機(jī)也停止轉(zhuǎn)動(dòng)。</p><p>　

83、　KEY3按鍵——增加PWM的占空比，電機(jī)加速轉(zhuǎn)動(dòng)。</p><p>　　KEY4按鍵——減小PWM的占空比，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)速度減慢</p><p><b>　　5 程序設(shè)計(jì)</b></p><p>　　5.1 程序運(yùn)行流程圖</p><p>　　圖5.1 軟件運(yùn)行流程圖</p><p>　　本系統(tǒng)的軟

84、件用C語言編寫，分為主程序，PWM輸出模塊，按鍵模塊，在主程序中調(diào)用驅(qū)動(dòng)函數(shù)，實(shí)現(xiàn)輸出PWM和按鍵功能。</p><p><b>　　5.2 按鍵模塊</b></p><p>　　按鍵是LPC1752的外圍設(shè)備，主要使用GPIO（通用輸入輸出）模塊來實(shí)現(xiàn)按鍵功能。GPIO功能在LPC1752中一直處于使能狀態(tài)，所以無需開啟時(shí)鐘設(shè)置。所有引腳都能配置為GPIO模式，用引

85、腳功能選擇寄存器（PINSELx）來進(jìn)行配置。0端口和2端口的每個(gè)引腳都有中斷功能，有三種中斷方式可以選擇，分別是上升沿，下降沿或雙邊沿中斷。GPIO模塊通常可以應(yīng)用在：通用I/O口；驅(qū)動(dòng)LED或其它的指示器；控制片外器件；</p><p>　　5.2.1 相關(guān)寄存器描述</p><p>　　表5.1 GPIO相關(guān)寄存器描述</p><p>　　5.2.2 GPIO

86、操作步驟</p><p>　　設(shè)置選擇引腳功能寄存器（PINSELx），將所要使用的IO口對(duì)應(yīng)位設(shè)置為00即為GPIO功能；</p><p>　　設(shè)置方向寄存器（FIODIR），即 GPIO為輸入還是輸出；</p><p>　　當(dāng)方向設(shè)置為輸出時(shí)，通過置位寄存器（FIOSET）和清零寄存器（FIOCLR）來輸出1和0；</p><p>　　當(dāng)

87、配置為輸入引腳時(shí)，通過讀引腳值寄存器（FIOPIN）的值來讀取當(dāng)前引腳值是高電平還是低電平；</p><p>　　為了防止一些未使用的引腳的干擾，可以采取端口屏蔽寄存器（FIOMASK）對(duì)某些位來屏蔽，被屏蔽的位無法使用。</p><p>　　5.2.3 按鍵功能的實(shí)現(xiàn)</p><p>　　為了實(shí)現(xiàn)按鍵功能，將P1_18引腳設(shè)置為輸出高電平，P_19、P_20、P_

88、21、P_22、引腳設(shè)置為輸入，當(dāng)有某個(gè)按鍵被按下時(shí)，對(duì)應(yīng)的引腳就會(huì)輸入高電平，通過讀取當(dāng)前引腳的值來判斷是否被按下。</p><p><b>　　配置代碼如下：</b></p><p>　　LPC_PINCON->PINSEL3&= (~0x0000FFF0); </p><p>　　//使能按鍵使用的GPIO端

89、口</p><p>　　LPC_GPIO1->FIODIR |= (1UL<<18); </p><p>　　//定義p.18端類型 輸出</p><p>　　LPC_GPIO1->FIODIR &= ~((1UL<<19)|(1UL<<20)|(1UL<<21)|(1UL&

90、lt;<22)); </p><p>　　//設(shè)置p.19,20,21,22所在管腳為輸入</p><p>　　if(!(LPC_GPIO1->FIOPIN&(1UL<<19))) //如果按下KEY1</p><p><b>　　{</b></p><p>　　m

91、s_delay(3000); //延時(shí)消抖</p><p>　　if(!(LPC_GPIO1->FIOPIN&(1UL<<19)))</p><p><b>　　{</b></p><p>　　for(i = 0; i < 1; i++)</p><p><b>

92、　　{</b></p><p>　　LPC_GPIO0->FIOSET = 1UL << 22;</p><p>　　for(j = 8000000; j > 0; j--);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　LPC_GPIO0->FIOCLR = 0

93、x00400000;</p><p>　　PWM_Start( CHANNEL_NUM );</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　按下按鈕時(shí)，并不會(huì)立馬被按下，而是產(chǎn)生一些抖動(dòng)，這會(huì)對(duì)判斷按鍵是否被按下產(chǎn)生干擾。為了消除按鍵抖動(dòng)產(chǎn)生的干

94、擾，通常需要對(duì)判斷結(jié)果進(jìn)行一個(gè)驗(yàn)證，通過一定的延時(shí)，假使按鍵已經(jīng)被完全按下時(shí)，再來讀取端口的值，如果和之前結(jié)果一樣，可以確定按鍵確實(shí)被按下。</p><p>　　由于延時(shí)不需要十分精確，通常采用軟件延時(shí)，延時(shí)代碼如下：</p><p>　　void ms_delay(uint32_t count)</p><p><b>　　{</b><

95、/p><p>　　uint8_t j;</p><p>　　while(count--)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　for(j=0;j<0x7f;j++);</p><p><b>　　}</b></p><p>&

96、lt;b>　　}</b></p><p>　　5.3 輸出PWM模塊 </p><p>　　5.3.1 引腳描述</p><p>　　表5.2 PWM引腳描述</p><p>　　5.3.2 寄存器描述</p><p>　　表5.3 PWM相關(guān)寄存器描述</p><p>　　

97、5.3.3 PWM操作步驟</p><p>　　LPC1752 PWM功能是基于標(biāo)準(zhǔn)的定時(shí)器以上，可用于定時(shí)，外部脈沖計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)器的輸入捕捉功能標(biāo)準(zhǔn)計(jì)數(shù)器的功能，它也有7個(gè)匹配寄存器和一個(gè)32位的計(jì)數(shù)器，6個(gè)單邊沿的PWM波或3個(gè)雙邊沿PWM波輸出，并可輸出兩路PWM，使用混合模式。它具有匹配中斷，可以匹配PWM1TC復(fù)位和停止的功能。PWM的寄存器結(jié)構(gòu)和功能如圖所示。</p><p>　

98、　圖4.2.3 PWM基本寄存器功能塊圖</p><p>　　PCLK的時(shí)鐘經(jīng)過PR預(yù)分頻寄存器進(jìn)行分頻以后輸出到32位定時(shí)器PWM1TC作為計(jì)數(shù)頻率， PWM1TCR寄存器控制32位定時(shí)器的啟動(dòng)、停止和復(fù)位。如果發(fā)生比較匹配事件，PWM1IR會(huì)置位有關(guān)的中斷標(biāo)志。若已經(jīng)打開中斷允許NVIC，則會(huì)發(fā)生中斷。設(shè)置PWM的步驟如下：</p><p>　　設(shè)置PINSELx寄存器，讓對(duì)應(yīng)引腳的功

99、能為PWM輸出；</p><p>　　配置時(shí)鐘分頻器（PWM1PR）的值，得到需要的計(jì)數(shù)器時(shí)鐘；</p><p>　　設(shè)置比較匹配控制（PWM1MCR），并設(shè)置相應(yīng)比較值（PWM1MRx）；</p><p>　　配置PWM的輸出方式，允許PWM輸出通過PWM1PCR寄存器；</p><p>　　配置PWM1TCR寄存器，啟動(dòng)PWM輸出；<

100、;/p><p>　　如果要在PWM輸出過程中更改比較值，更改好了以后要配置鎖存使能。</p><p>　　5.3.4 輸出單邊沿PWM代碼</p><p>　　PWM1TCR= 0x02; /*PWM1的計(jì)數(shù)器復(fù)位*/</p><p>　　PWM1TCR= 0x02; /*PWM1的計(jì)數(shù)器復(fù)位*/</p>

101、;<p>　　PWM1PR= 0x00; /*不分頻，PWM1計(jì)數(shù)器的技術(shù)頻率即Fpclk*/</p><p>　　PWM1MCR= 0x02; /*計(jì)數(shù)器的值和匹配寄存器的值相等時(shí)復(fù)位*/</p><p>　　PWM1PCR= 0x0000; /*設(shè)置PWM2輸出為單邊沿PWM*/</p><p>　　

102、PWM1MR0 = Fpclk/1000;/*設(shè)置輸出頻率*/</p><p>　　PWM1MR2= PWM1MR0/2;/*設(shè)置PWM2輸出為50%占空比*/</p><p>　　PWM1LER= 0x05;</p><p>　　PWM1PCR= 0x0400;/*PWM2輸出使能*/</p><p>　　PW

103、M1TCR= 0x09;/*PWM和計(jì)數(shù)器都使能*/</p><p>　　5.3.5 輸出雙邊沿PWM代碼</p><p>　　Uint32 tmp;</p><p>　　Tmp = Fpclk / 100;</p><p>　　PWM1PR = 0x09; </p><p>　　PWM1MC

104、R = 0x02; /*PWM1MR0與PWM1TC匹配時(shí)復(fù)位PWM1TC*/</p><p>　　PWM1PCR = (1 << 2)| /*PWM2雙邊沿控制*/</p><p>　　(1 << 4)| /*PWM4雙邊沿控制*/</p><p>　　(1 << 6) | /*

105、PWM4雙邊沿控制*/</p><p>　　(1 << 10) | /*使能PWM2輸出*/</p><p>　　(1 << 12) | /*使能PWM2輸出*/</p><p>　　(1 << 14); /*使能PWM2輸出*/</p><p>　　PWM1MR0 = tmp;

106、 /*PWM輸出周期設(shè)置*/</p><p>　　/*設(shè)置雙邊沿脈沖的脈寬和位置*/</p><p>　　PWM1MR1 = 0; /*PWM2的置位值，即PWM2的上升沿位置*/</p><p>　　PWM1MR2 = (tmp / 8) * 7; /*PWM2的復(fù)位值，即PWM2的下降沿位置*/</p>

107、<p>　　PWM1MR3 = tmp / 4; /*PWM4的置位值，即PWM4的上升沿位置*/</p><p>　　PWM1MR4 = (tmp / 8) * 6; /*PWM4的復(fù)位值，即PWM4的下降沿位置*/</p><p>　　PWM1MR5 = (tmp / 8) * 3; /*PWM6的置位值，即PWM6的上升沿位置*/</p&g

108、t;<p>　　PWM1MR6 = (tmp / 8) * 5; /*PWM6的復(fù)位值，即PWM6的下降沿位置*/</p><p>　　PWM1LER = 0x7F; </p><p>　　PWM1TCR = 0x02; </p><p>　　PWM1TCR = 0x09; /*使能PWM*/<

109、;/p><p><b>　　6 結(jié)論</b></p><p>　　論文對(duì)基于LPC1752的PWM電機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)做了大量的工作，尤其是PWM輸出模塊。從開始的方案、軟硬件的設(shè)計(jì)到最后實(shí)現(xiàn)了預(yù)定的系統(tǒng)功能，整個(gè)過程讓我學(xué)習(xí)到很多，受益匪淺。</p><p>　　學(xué)習(xí)與掌握了LPC1752的基本原理及部分模塊的應(yīng)用，對(duì)它的各種硬件接口與軟件設(shè)

110、計(jì)方法有較深入的認(rèn)識(shí)，對(duì)Cortex-M3系列ARM的軟件設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)方法以及部分關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了探索研究，了解了以LCP1752作為整個(gè)控制系統(tǒng)為核心的整體軟件設(shè)計(jì)思路。</p><p>　　通過完成本課題，掌握了PWM的功能和使用方法。</p><p>　　對(duì)LPC1752的最小系統(tǒng)進(jìn)行了學(xué)習(xí)，完成了各個(gè)系統(tǒng)模塊和外圍電路的原理圖繪制工作，熟練了對(duì)DXP2004軟件的使用。</p&g

111、t;<p>　　在軟件的開發(fā)中使用LPCXpresso開發(fā)環(huán)境進(jìn)行編程，對(duì)著該軟件有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)，NXP公司提供了各個(gè)模塊的驅(qū)動(dòng)代碼，可以直接調(diào)用，對(duì)軟件的發(fā)開有很大幫助和便利。</p><p>　　完成系統(tǒng)的組裝并對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了軟硬件綜合調(diào)試。</p><p>　　由于未設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)電路，因此只能驅(qū)動(dòng)功率較小的電機(jī)，驅(qū)動(dòng)能力較弱；</p><p><

112、;b>　　致 謝</b></p><p>　　感謝王文強(qiáng)老師，在畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中給我提供了畢業(yè)設(shè)計(jì)所需要的資料，幫助我解答遇到的問題。感謝陪伴我走過大學(xué)四年的同學(xué)們，一直給我?guī)椭凸膭?lì)。感謝西安郵電大學(xué)對(duì)我的培養(yǎng)。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　周立功等編著. 深入淺出Cortex-M3——L

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