MMlpc176x

Minimoduł z mikrokontrolerem ARM i Ethernetem

Instrukcja Użytkownika

REV 1.0

rter K

its E

mbe

dded

Web

Ser

ve

PIC m

icro

cont

rolle

rs S

ta-

s fo

r ‘51

, AVR

, ST,

ation

Boa

rd

Eva

lu

rs P

roto

typing

Boa

rds M

inim

od-

Micro

proc

esor

sys

tem

s, P

CB

AVR, P

IC, S

T micro

cont

rolle

rs

ed In

Sys

tem

pro

gram

mer

s fo

r

net c

ontro

llers

, RFID

High

Spe

-

ules

for m

icro

cont

rolle

rs, e

ther

-

design

ing

Eva

luat

ion

Board

s fo

r

ethe

rnet

con

trolle

rs, R

FID H

igh

nim

odules

for m

icro

cont

rolle

rs,

Serve

rs P

roto

typing

Boa

rds

mi-

lers

Sta

rter K

its E

mbe

dded

Web

‘51,

AVR, S

T, P

IC m

icro

cont

rol-

Spe

ed In

Sys

tem

s pr

ogra

mm

e-

roco

ntro

llers

Sta

rter K

its E

mbe

-

ards

for `

51, A

VR, S

T, P

IC m

ic-

PCB d

esigning

Eva

luat

ion

Bo-

ollers

Micro

proc

esor

sys

tem

s,

rs fo

r AVR

, PIC

, ST m

icro

cont

rl-

dded

Web

Ser

wer

s Pro

totyping

mer

s fo

r AVR

, PIC

, ST m

icro

co-

High

Speed

In S

yste

m p

rogr

am-

cont

rolle

rs, e

ther

net c

ontro

llers

,

Board

s M

inim

odules

for m

icro

-

c

ontro

llers

Micro

proc

esor

B

oard

s

ning

Eva

luat

ion

Sys

tem

s, P

CB D

esig-

R

Many ideas one solution

Spis Treści

WPROWADZENIE ........................................................................................................................................ 3

CECHY ...................................................................................................................................................... 3

2 BUDOWA MODUŁU......................................................................................................................... 4

SCHEMAT BLOKOWY ................................................................................................................................. 4

ROZMIESZCZENIE WYPROWADZEŃ ........................................................................................................... 5

MIKROKONTROLER LPC176X .................................................................................................................. 6

ETHERNET PHY ....................................................................................................................................... 6

INTERFEJS USB ....................................................................................................................................... 8

INTERFEJS CAN ....................................................................................................................................... 8

INTERFEJSY RS232 ................................................................................................................................. 9

PAMIĘĆ DATAFLASH ............................................................................................................................... 10

ZŁĄCZE JTAG ........................................................................................................................................ 11

ZASILANIE MODUŁU ................................................................................................................................. 12

3 PŁYTA EWALUACYJNA .............................................................................................................. 12

4 PROGRAMOWANIE PROCESORA LPC176X ......................................................................... 13

PROGRAMOWANIE ZA POMOCĄ INTERFEJSU JTAG ............................................................................... 13

PROGRAMOWANIE POPRZEZ INTERFEJS RS232 ................................................................................... 13

5 PARAMETRY TECHNICZNE ....................................................................................................... 15

6 POMOC TECHNICZNA ................................................................................................................. 15

7 GWARANCJA ................................................................................................................................. 15

8 ROZMIESZCZENIE ELEMENTÓW ............................................................................................. 16

9 WYMIARY ........................................................................................................................................ 17

10 SCHEMAT ........................................................................................................................................ 17

3

Wprowadzenie

MMlpc176x jest uniwersalnym minimodułem dla mikrokontrolerów LPC176x firmy Philips, wyposażonym w interfejs Ethernet. Mikrokontroler ten jest dostępny w obudowie TQFP100, która ze względu na gęsty układ wyprowadzeń utrudnia stosowanie go w układach prototypowych i amatorskich. My podjęliśmy próbę umieszczenia go na płytce o wymiarach 36x56 mm z układem wyprowadzeń pasującym do ogólnie dostępnych druków prototypowych. Dodatkowo umieściliśmy Ethernet PHY 10/100Mb wraz ze złączem RJ45 i transformatorem, oraz pamięć szeregową DataFlash o pojemności do 8MB. Wszystkie porty i sygnały mikrokontrolera (z wyjątkiem tych używanych przez Ethernet PHY) wyprowadziliśmy przy pomocy dwurzędowych złącz szpilkowych o rastrze 0,1’. Minimoduł ten nie jest jedynie adapterem, ale kompletną płytą główną dla LPC176x. Wystarczy podłączyć napięcie zasilania, złącze JTAG i możemy zacząć ładować 512 kBajtów pamięci Flash mikrokontrolera. Dzięki zintegrowaniu peryferii z mikrokontrolerem na jednej płytce, zastosowanie modułu może skrócić czas projektowania i ułatwić budowę systemów bazujących na mikrokontrolerach LPC176x, eliminując konieczność projektowania obwodu drukowanego. Do modułu dostarczone jest przykładowe oprogramowanie.

Moduł MMlpc176x może również znaleźć zastosowanie w pracowniach dydaktycznych uczelni informatycznych i elektronicznych, jak również posłużyć do budowy prac dyplomowych.

Cechy

Minimoduł MMlpc176x:

Kompletny, gotowy do użycia system mikroprocesorowy

Szybki mikrokontroler ARM Cortex-3 LPC176x o częstotliwości do 100MHz

Do 512kB pamięci Flash i do 64kB pamięci RAM

Wbudowany Ethernet PHY 10/100Mb wraz z transformatorem i gniazdem RJ45

Szeregowa pamięć DataFlash o pojemności do 64Mbitów (8MBajtów)

Układ Resetu

Wbudowany systemowy generator kwarcowy 12MHz

Wbudowany rezonator 32.768kHz dla zegara RTC

Miejsce na baterię dla zegara RTC oraz pamięci RAM

Wbudowany układ podciągający dla interfejsu USB

Wbudowane diody LED sygnalizujące zasilanie, pracę pamięci DataFlash oraz stan połączenia Ethernetowego

Napięcie zasilania modułu 3.3V

2 x 40 wyprowadzeń z rastrem 0.1" (2.54mm), pasujące do wszystkich druków prototypowych

Małe wymiary:36mm x 56mm

Dostępna płyta ewaluacyjna i przykładowe oprogramowanie

4

2 Budowa modułu

Schemat blokowy

Schemat blokowy minimodułu MMlpc176x przedstawiono na rysunku:

Rysunek 1 Schemat blokowy minimodułu MMlpc176x.

Minimoduł można zamówić w różnych konfiguracjach według następującego selektora:

MMlpc176x – b – d – e – c

Rozmiar pamięci Flash: 4 – 128kB 6 – 256kB 8 – 512kB

Rozmiar pamięci DataFlash: 0 – brak pamięci DataFlash 1 – 16Mb (AT45DB161) 2 – 32Mb (AT45DB321) 3 – 64Mb (AT45DB642)

Złącze Ethernetowe: 0 – bez gniazda RJ45 1 – z gniazdem RJ45

Podstawka pod baterię: 0 – nie montowana 1 – montowana

Ethernet PHY: 0 – bez Ethernet PHY DP83848 1 – z Ethernet PHY DP83848

Np.: MMlpc1768-0-2-1-1 – minimoduł z mikrokontrolerem LPC2368 (512kB Flash), bez podstawki pod baterię, z pamięcią DataFlash o pojemności 32Mb, z Ethernet PHY i złączem RJ45.

5

Rozmieszczenie wyprowadzeń

Rysunek 2 Rozmieszczenie wyprowadzeń – widok z góry.

J1

J2

Nazwa Nazwa Nazwa Nazwa

GND 1 2 P0.2/TXD0 +3.3V 1 2 GND

P0.3/RXD0 3 4 RTCK P4.28/MAT2.0/TXD3 3 4 P4.29/MAT2.1/RXD3

TDO 5 6 TDI P0.5/I2SRX_WS/TD2/CAP2.1 5 6 P0.4/I2SRX_CLK/RD2/CAP2.0

TMS 7 8 TRST P0.7//I2STX_CLK/SCK1/MAT2.1 7 8 P0.6/I2SRX_SDA/SSEL1/MAT2.0

TCK 9 10 P0.26/AD0.3/AOUT/RXD3 P0.9/I2STX_SDA/MOSI1/MAT2.3 9 10 P0.8/I2STX_WS/MISO1/MAT2.2

P0.25/AD0.2/I2SRX_SDA/TXD3 11 12 P0.24/AD0.1/I2SRX_WS/CAP3.1 P2.1/PWM1.2/RXD1/PIPESTAT0 11 12 P2.0/PWM1.1/TXD1/TRACECLK

P0.23/AD0.0/I2SRX_CLK/CAP3.0 13 14 AVREF P2.3/PWM1.4/DCD1/PIPESTAT2 13 14 P2.2/PWM1.3/CTS1/PIPESTAT1

#RESET 15 16 #RST_OUT P2.5/PWM1.6/DTR1/TRACEPKT0 15 16 P2.4/PWM1.5/DSR1/TRACESYNC

P1.31/SCK1/AD0.5 17 18 VBAT P2.7/RD2/RTS1/TRACEPKT2 17 18 P2.6/PCAP1.0/RI1/TRACEPKT1

P0.28/SCL0 19 20 P1.30/VBUS/AD0.4 P2.9/USB_CONNECT/RXD2/EXTIN0 19 20 P2.8/TD2/TXD2/TRACEPKT3

P3.26/MAT0.1/PWM1.3 21 22 P0.27/SDA0 P0.15/TXD1/SCK0/SCK 21 22 P0.16/RXD1/SSEL0/SSEL

GND 23 24 P3.25/MAT0.0/PWM1.2 P0.18/DCD1/MOSI0/MOSI 23 24 P0.17/CTS1/MISO0/MISO

P0.29/USB_D+ 25 26 P0.30/USB_D- P0.20/DTR1/MCICMD/SCL1 25 26 P0.19/DSR1/MCICLK/SDA1

P1.18/DCD1/MOSI0/MOSI 27 28 P1.19/CAP1.1 P0.22/RTS1/MCIDAT0/TDI 27 28 P0.21/RI1/MCIPWR/RD1

P1.20/PWM1.2/SCK0 29 30 DF_SCK P2.11/RI1/MCIPWR/RD1 29 30 P2.10/#EINT0

P1.21/PWM1.3/SSEL0 31 32 DF_CS P2.13/EINT3/MCIDAT3/I2STX_SDA 31 32 P2.12/#EINT2/MCIDAT2/I2STX_WS

P1.23/PWM1.4/MISO0 33 34 DF_MISO P0.10/TXD2/SDA2/MAT3.0 33 34 P0.11/RXD2/SCL2/MAT3.1

P1.24/PWM1.5/MOSI0 35 36 DF_MOSI P0.0/RD1/TXD3/SDA1 35 36 P0.1/TD1/RXD3/SCL1

P1.22/MAT1.0 37 38 P1.25/MAT1.1 P1.28/USB_UP_LED/PWM1.1/CAP1.0 37 38 P1.29/PCAP1.1/MAT0.1

GND 39 40 P1.26/PWM1.6/CAP0.0 P1.27/CAP0.1 39 40 GND

Szczegółowy opis portów można znaleźć w dokumentacji mikrokontrolera LPC176x.

6

Mikrokontroler LPC176x

32-bitowy rdzeń ARM Cortex-3 pracujący z częstotliwością do 100MHz

do 512kB programowanej w systemie pamięci programu typu FLASH

do 64kB pamięci SRAM ogólnego przeznaczenia

Możliwość programowania w systemie poprzez interfejs RS232 lub JTAG

Podwójna szyna AHB umożliwiająca jednoczesny transfer Ethernet DMA, USB DMA oraz pracę procesora

Kontroler DMA ogólnego przeznaczenia, może zostać użyty z interfejsami SSP, I2S oraz do transferów między pamięciami

4 timery z funkcjami input capture, output compare i z możliwością generowania PWM

Układ PWM umożliwiający sterowanie silnikiem

Ethernet MAC

USB 2.0 device/Host/OTG (full speed)

2-kanałowy kontroler CAN

4 interfejsy UART

3 interfejsy I2C

Interfejs SPI

Interfejs I2S

Dwa kontrolery SSP

8-kanałowy, 12-bitowy przetwornik A/C

10-bitowy przetwornik C/A

Do 70 linii I/O tolerujących 5-woltowe poziomy logiczne

Zaawansowany kontroler przerwań

Tryby obniżonego poboru mocy

Zegar RTC z podtrzymaniem bateryjnym

Pojedyncze napięcie zasilania 3.3V

Interfejs JTAG

Więcej informacji na temat mikrokontrolerów LPC176x można znaleźć na stronie producenta: http://www.standardics.nxp.com/products/lpc1000/lpc17xx/

Ethernet PHY Moduł został wyposażony w układ Ethernet PHY DP83848 oraz złącze RJ45 z transformatorem separującym. Cechy układu DP83848:

10/100 Mb/s

Auto-MDIX

IEEE 802.3u Auto-Negotiation and Parallel Detection

IEEE 802.3u ENDEC, 10BASE-T transceivers and filters

IEEE 802.3u PCS, 100BASE-TX transceivers and filters

Niski pobór mocy, typowo < 270mW

Tryby obniżonego poboru mocy

Parametry znacznie lepsze od specyfikacji IEEE, dzięki czemu możliwa jest praca bez błędów transmisji do odległości 150m

7

+3V3

C2100nF

MII_AVDD

TX+

TX-

C3100nF

+3V3

+3V3

LED_ACT

C10

100nF

C9

100nFC11

100nF

+3V3

RX+

RX-

R15 2k2

R3

4.87k 1%GND

R1

49.9R

R2

49.9R

R6 2k2

GND

GND

GND

BLM18HG102SN1DL2

R14 2k2

R9 2k2

R7 240R

R12 240R

LINKD2LED GREEN

ACTD1

LED YELLOW

TD-

TD+

RD+

RD-

1CT:1

1CT:1

12345678

1

3

2

5

4

6

8 SHIELD

Yellow Green

109

11

12

TCT

TD+

TD-

RD+

RD-

RCT

J3 JFM24011-0101T

R8

560R

R13

560R

C7100nF

C8100nF

+3V3

TX_CLK1

TX_EN2

TXD_03

TXD_14

TXD_25

TXD_3/SNI_MODE6

PWR_DOWN/INT7

TCK8

TDO9

TMS10

TRST#11

TDI12

RD-13

RD+14

AG

ND

15

TD-16

TD+17

PF

BIN

11

8

AG

ND

19

RESERVED20

RESERVED21

AV

DD

33

22

PF

BO

UT

23

RBIAS24

25MHz_OUT25

LED_ACT/COM/AN_EN26

LED_SPEED/AN127

LED_LINK/AN028

RESET_N29

MDIO30

MDC31

IOV

DD

33

32

X233

X134

IOG

ND

35

DG

ND

36

PF

BIN

23

7

RX_CLK38

RX_DV/MII_MODE39

CRS/CRS_DV/LED_CFG40

RX_ER/MDIX_EN41

COL/PHYAD042

RXD_0/PHYAD143

RXD_1/PHYAD244

RXD_2/PHYAD345

RXD_3/PHYAD446

IOG

ND

47

IOV

DD

33

48

U2 DP83848

+C6

10u/16V

GND GND GND

GND

R16 2k2

R449.9R

R549.9R

GND

P1.0/ENET_TXD0

P1.1/ENET_TXD1

P1.4/ENET_TX_EN

P1.8/ENET_CRS

P1.9/ENET_RXD0

P1.10/ENET_RXD1

P1.14/ENET_RX_ER

P1.15/ENET_REF_CLK

P1.16/ENET_MDCP1.17/ENET_MDIO

+3V3BLM18HG102SN1D

L1

+C1

10u/16V

MII_AVDD

GND

LED_LINK

+3V3#RESET

PWR_DOWN/INT

R10

10k

+3V3

R11

2k2

+3V3

MII_AVDD

J4

J5

VCC4

GND2

OE1

OUT3

X1

CXO 50MHz

GND

+3V3+3V3

C4

100nF

Rysunek 3 Implementacja interfejsu Ethernet w MMlpc176x.

Dokumentację układu DP83848 można znaleźć na stronie producenta: http://www.national.com

Moduł można zamówić również w wersji bez złącza RJ45, z zamontowanym w jego miejsce złączem typu goldpin.

8

Interfejs USB

Procesory z serii LPC176x posiadają wbudowany interfejs USB 2.0 full-speed (device/Host/OTG). Moduł MMlpc176x zawiera dodatkowo układ podciągający linię D+, dzięki któremu host USB rozpoznaje podłączenie urządzenia do portu. Włączenie podciągania uzyskuje się poprzez podanie niskiego poziomu logicznego na końcówkę USB_CONNECT (P2.9) procesora. Alternatywnie, poprzez wylutowanie rezystora R20 oraz zamontowanie R19, podciąganie może zostać włączone na stałe. Dodatkową funkcją modułu USB w procesorze jest sygnalizacja pracy za pomocą diody LED podłączonej do wyprowadzenia USB_UP_LED (P1.18).

Układ podciągający, diodę LED oraz podłączenie modułu do złącza USB przedstawiono na rysunku poniżej.

R17

1k5

R18

10k

Q1BC 857

+3V3

P2.9/USB_CONNECT

R19 4k7

GND

R20 4k7

P0.29/USB_D+

GND

P0.30/USB_D-

J1

27

2625

1

4

2

35

6

22R22R

22pF 22pF

100nF

GND GND

D-D+

Vusb

LPC236x

GND

not mounted

MMlpc236x module

USB UP

560R

23

P1.18/USB_UP_LED

+3V3

GND

Rysunek 4 Implementacja interfejsu USB.

Interfejs CAN

Procesory z serii LPC176x posiadają wbudowany dwa interfejsy CAN, zgodne ze specyfikacją CAN 2.0B. Aby podłączyć moduł do magistrali CAN potrzebny jest jeszcze układ nadajnika/odbiornika linii. Przykład implementacji takiego układu przedstawiono na rysunku poniżej.

GND

CA

N

D1

GND2

VCC3

R4

Vref5

CANL6

CANH7

RS8

SN65HVD230

120R

GND

10K

GND

GND

+3.3V

13

2

1

23

CAN

TERM.

SLOPEHIGH

J2

3635

40

MMlpc236x module

LPC236x

P0.0/RD1P0.1/TD1

P0.4/RD2P0.5/TD2

GNDGND

CAN H

CAN L5

6

CAN1

CAN2

Rysunek 5 Podłączenie modułu MMlpc176x do magistrali CAN

9

Interfejsy RS232

Procesory z serii LPC176x posiadają cztery interfejsy RS232, które mogą być wykorzystane do połączenia minimodułu z komputerem PC lub innymi urządzeniami wyposażonymi w port RS-232. W celu wykonania takiego połączenia należy do linii TxD i RxD dołączyć konwerter poziomów oparty na układzie ST2232 lub podobnym. Jeden z portów (UART1) posiada wszystkie linie modemowe, pozostałe jedynie RXD i TXD. Na rysunkach poniżej pokazano przykład użycia portów UART0 oraz UART1.

V+2

C1+1

C1-3

C2+4

C2-5

V-6

T1 IN11

T2 IN10

R1 OUT12

R2 OUT9

T1 OUT14

T2 OUT7

R1 IN13

R2 IN8

VC

C1

6G

ND

15 ST32321

6

27

3

84

95

DB9F

GNDGND

GND

GND

GND

+3V3

+5V

RS

-23

2

100n

100n

100n

100n

J2

2

3

24

MMlpc236x module

LPC236x

P0.0/TXD3

21

22

P0.1RXD3

P0.2/TXD0

P0.3/RXD0

P0.10/TXD2

P0.11/RXD2

P0.15/TXD1

P0.16/RXD1P0.17/CTS1

P0.18/DCD1P0.19/DSR1

P0.20/DTR1P0.21/RI1

P0.22/RTS1

UART0

UART1

UART2

UART3

J1

23

2625

2827

33

34

3536

Rysunek 6 Przykład użycia portu UART0 jako DCE.

RS

-23

2

J2

23

24

MMlpc236x module

LPC236x

P0.0/TXD3

2122

P0.1RXD3

P0.2/TXD0

P0.3/RXD0

P0.10/TXD2P0.11/RXD2

P0.15/TXD1

P0.16/RXD1P0.17/CTS1P0.18/DCD1

P0.19/DSR1P0.20/DTR1

P0.21/RI1P0.22/RTS1

UART0

UART1

UART2

UART3

J1

23

26

2528

27

33

3435

36

100K

100k

5

4

3

2

1

9

8

7

6

10

11

DB9M

J20

100K

100k

100K 100k

C1+

V+

VCC

C1-

C2+

C2-V-

T

T

GND

T

T1OUT

T2OUT

T3OUT

T1IN

T2IN

T3IN

R

R

R

R

R

R

R

R1IN

R2IN

R3IN

R4IN

R5IN

R1OUT

R2OUT

R3OUT

R4OUT

R5OUT

ENSHDN

2826

241

2

25

14

13

12

21

11

10

9

27

3

15

16

17

18

19

20

4

5

6

7

8

22 23

MAX3241E

CTS

RTS

RXD

TXD

DTR

RI

DCD

DSR

100n

100n

100n

100n

100n

GND

GNDGND

+3V3

+3V3

+3V3

GND

RTS

TXD

DTR

DCD

DSR

RXD

CTS

RI

Rysunek 7 Przykład użycia portu UART1 jako DTE.

10

Pamięć DataFlash

Minimoduł może zostać wyposażony w pamięć DataFlash o pojemności 16Mb, 32Mb lub 64Mb.

Pamięć nie jest podłączona bezpośrednio do procesora, lecz jej sygnały zostały doprowadzone do złącza J1. Dzięki temu zyskano elastyczność jej konfiguracji. Na sąsiednie piny złącza J1 doprowadzono odpowiednie sygnały magistrali SIP0 procesora, więc połączenie procesora z pamięcią jest bardzo proste. Alternatywnie, np. w przypadku gdy SPI0 (lub piny P1.20, P1.21, P1.23, P1.24) są wykorzystywane do innych celów, sygnały pamięci mogą zostać podłączone do dowolnych wyprowadzeń modułu.

GND

DataFlash

C28

100nF

GND

VCC6

GND7

SI13

SO14

SCK12

CS11

RDY/BSY1

RESET2

WP3

U3

R25

10K

+3V3

+3V3DF_MOSI

DF_MISO

DF_SCK

DF_CS

Rysunek 8 Pamięć DataFlash.

uC J1 DataFlash

P1.20/SCK0 29 30 DF_SCK

P1.21/SSEL0 31 32 DF_CS

P1.23/MISO0 33 34 DF_MISO

P1.24/MOSI0 35 36 DF_MOSI

Tabela 1 Rozmieszczenie sygnałów SPI0 oraz pamięci DataFlash na złączu J1.

Rysunek 4 Połączenie pamięci DataFlash bezpośrednio do magistrali SPI0 procesora

Szczegółowy opis pamięci DataFlash znajduję się na stronie firmy Atmel: www.atmel.com.

11

Złącze JTAG

JTAG jest czteroprzewodowym interfejsem umożliwiającym przejęcie kontroli nad rdzeniem procesora. Możliwości oferowane przez ten interfejs to m.in.: praca krokowa, praca z pełną szybkością, pułapki sprzętowe oraz programowe, podgląd oraz modyfikacja zawartości rejestrów i pamięci. Sposób podłączenia złącza JTAG do minimodułu przedstawiono na rysunku:

12

34

56

78

910

1112

13141516

17181920

Header 10X2

VTrefnTRSTTDITMSTCKRTCKTDOnSRSTDBGRQDBGACK

VsupplyGNDGNDGNDGNDGNDGNDGNDGNDGND

GND

+3.3V

JTAG EN

10k

GND

10k

GND

10k10k10k10k

10k

10k

GND

GND

+3.3V

+3.3V

1 2

3 45 6

7 8

9 10

11 12

13 14

15 16

17 18

19 20

21 22

23 24

25 26

27 28

29 3031 3233 34

35 3637 38

39 40

J1

Header 20X2

TRST

TCK

TMS

TDITDO

RTCKGND

GND

#RESET

JTAG

Rysunek 9 Połączenie modułu MMlpc176x ze złączem JTAG.

Aby uaktywnić interfejs JTAG należy podczas resetu procesora wymusić niski poziom logiczny na końcówce RTCK. Może do tego celu służyć zworka (na rysunku JTAG EN).

Rysunek 10 Złącze JTAG.

OPIS WYPROWADZEŃ

TCK JTAG – sygnał zegarowy

TDI JTAG – sygnał danych z układu docel.

TDO JTAG – sygnał danych do układu docel.

TMS JTAG – sygnał przełączający

TRST Reset interfejsu JTAG

SRST Sygnał RESET układu docelowego

VCC Zasilanie emulatora

Vref Wskaźnik zasilania układu docelowego

GND Masa

Programator/emulator JTAG można znaleźć na stronie:

- ARMCable I: http://www.propox.com/products/t_122.html

12

Zasilanie modułu

Moduł MMlpc176x wymaga zasilania stabilizowanym źródłem napięcia 3.3V o wydajności prądowej co najmniej 300mA. Pobór prądu zależny jest od wielu czynników: częstotliwości pracy mikrokontrolera, używanych peryferiów, aktywności kontrolera ethernetowego, pamięci DataFlash itp. Istniej możliwość znacznego obniżenia poboru mocy dzięki trybom uśpienia procesora i PHY.

Zasilanie należy doprowadzić do końcówek 1 (+3.3V) i 2 (GND) złącza J2. Końcówki J1-1, J1-23, J1-39 i J2-40 również powinny zostać podłączone do masy (ale nie jest to obowiązkowe). Poniżej przedstawiono przykład zasilacza modułu:

MMlpc236x module

+

10u/10V

GND

+3.3V

+

10u/10V

GNDGND

VIN1

GN

D2

VOUT3

TA

B4

SPX2920M3-3.3

GND

4 - 20V

1 23 4

5 67 8

9 1011 1213 14

15 1617 18

19 2021 2223 24

25 2627 28

29 3031 3233 34

35 3637 38

39 40

J1

Header 20X2

1 23 4

5 67 8

9 1011 1213 14

15 1617 18

19 2021 2223 24

25 2627 28

29 3031 3233 34

35 3637 38

39 40

J2

Header 20X2

+3V3 GND

GND GND

GND

GND

Rysunek 11 Przykład zasilania modułu MMclp176x.

3 Płyta ewaluacyjna

Aby ułatwić projektowanie urządzeń wykorzystujących minimoduł, przygotowana została płyta ewaluacyjna EVBmmTm. W jej skład wchodzą elementy:

Gniazda pod szeroką gamę mikrokontrolerów i minimodułów

Złącze programujące JTAG dla OCD (On-Chip Debugging)

Stabilizatory (napięcia 5V i 3,3V)

Możliwość zasilania przez port USB

Włącznik zasilania

8 przycisków i 8 diod LED do ogólnego zastosowania

Sygnalizator dźwiękowy (buzzer)

2 potencjometry

Port podczerwieni IRDA

Interfejs USB

Dwa porty RS232 wraz z diodami LED sygnalizującymi pracę

Kodek Audio

Interfejs CAN

Złącze 1-Wire

Gniazdo karty SD/MMC

Wyświetlacz alfanumeryczny LCD 2x16 znaków

Wyświetlacz graficzny 128x64 pix (opcjonalnie)

Więcej informacji na stronie: http://www.propox.com/products/t_183.html

13

4 Programowanie procesora LPC176x

Pamięć Flash mikrokontrolera LPC176x można programować na dwa sposoby: za pośrednictwem interfejsu JTAG lub RS232.

Programowanie za pomocą interfejsu JTAG

Do programowanie poprzez port JTAG potrzebny jest programator/debugger JTAG podłączany do komputera PC. Przykładem takiego programatora jest ARMcable I: http://www.propox.com/products/t_122.html Programator należy podłączyć do procesora tak jak to opisano w dziale Złącze JTAG. Oprogramowanie które umożliwia programowanie procesorów LPC176x za pośrednictwem ARMcable I (Wiggler) to np.: darmowy OpenOCD lub komercyjny Rowley CrossWorks.

Aby zaprogramować procesor przykładowym programem w środowisku Rowley CrossWorks należy wykonać kolejno:

Podłączyć moduł MMlpc176x poprzez ARMcable I do komputera PC

Uruchomić środowisko CrossWorks for ARM v2.0

Z zakładki Tools wybierać "Download Packages From Web"

Otworzy sie strona WWW z której należy pobrać pliki NXP_LPC1000.hzq oraz Keil_MCB1700.hzq. Pliki te można znaleźć po rozwinięciu listy: "CPU Support Packages -> NXP -> LPC1000” oraz „Board Support Packages -> Sorted by Board manufacturer -> Keil -> MCB1700"

W programie Crossworks należy zainstalować oba pliki wybierając Tools -> Install Package

Otwieramy przykładowy projekt klikajac na File -> Open Solution oraz wybierając C:\Program Files\Rowley Associates Limited\CrossWorks for ARM 2.0\samples\Keil_MCB1700\ Keil_MCB1700.hzs

W okienku Project Explorer pokaże się drzewo programów jakie wchodzą w skład Keil_MCB1700.hzs

Dwukrotnym kliknięciem na nazwie projektu „led" ustawiamy go jako aktywny. Aktywny projekt zaznaczony jest wytłuszczoną czcionką

W menu Target należy kliknąć na „Connect Macraigor Wiggler (20pin)” co spowoduje połączenie się z procesorem za pośrednictwem ARMcable I.

Z menu Build -> Set Active Build Configuration należy wybrać “ARM Flash Debug”

Z menu Build należy wybrac „Build and Run” co spowoduje skompilowanie projektu, załadowanie programu do pamięci Flash i uruchomienie go.

Po wykonaniu tych czynności diody LED podłączone do końcówek P2.0 – P2.7 powinny zacząć pulsować.

Programowanie poprzez interfejs RS232

Aby zaprogramować procesor poprzez port RS232 należy podłączyć go do komputera PC oraz uruchomić program Flash Magic, który można znaleźć na stronie: http://www.flashmagictool.com/

Oprócz linii TXD i RXD do procesora należy doprowadzić sygnały RESET oraz ISP_EN, uzyskane przez prosty układ dopasowujący poziomy:

14

13

10

11

8

12

9

14

7

C1+1

C2+4

GND15

C1-3

VCC16

C2-5

V-6

V+2

MAX3232CSE

RX0

TX0

GNDGND

1

6

27

3

84

9

5

DB9F

33k

Q3

BC 847

LL4148

10k

GND GND

+3.3V

33k BC 847

LL4148

10k

GND GND

+3.3V

+3.3V

GND

GND

GND

RS

-23

2

P0.3/RXD0

P0.2/TXD0

P2.10 #RESET

100n

100n

100n

100n

100n

GND

ISP RSTISP EN

Rysunek 12 Układ pozwalający zaprogramować moduł MMlpc176x poprzez interfejs RS232.

Po uruchomieniu programu Flash Magic należy wybrać numer portu COM, typ procesora, plik do zaprogramowania a następnie wcisnąć przycisk Start. Pamięć Flash zostanie zaprogramowana a załadowany program uruchomiony.

Rysunek 13 Program Flash Magic.

15

5 Parametry techniczne

Mikrokontroler LPC176x

Pamięć programu do 512kB

Pamięć danych do 64kB

Pamięć DataFlash do 8MB

Ilość wejść/wyjść cyfrowych do 60

Ilość wejść analogowych do 6

Ilość wyjść analogowych 1

Ethernet 10/100 Mb/s Auto-MDIX, wbudowane złącze RJ45

Zasilanie 3.3V

Maksymalny pobór prądu 300mA

Wymiary 36x56mm

Waga ok. 100g

Zakres temperatur pracy -40 – 85ºC

Wilgotność 5 – 95%

Złącza Dwa złącza szpilkowe 2x40 wyprowadzenia

6 Pomoc techniczna

W celu uzyskania pomocy technicznej prosimy o kontakt support@propox.com . W pytaniu prosimy o umieszczenie następujących informacji:

Numer wersji modułu (np. REV 1)

Ustawienia rezystorów

Szczegółowy opis problemu

7 Gwarancja

Minimoduł MMlpc176x objęty jest sześciomiesięczna gwarancją. Wszystkie wady i uszkodzenia nie spowodowanie przez użytkownika zostaną usunięte na koszt producenta. Koszt transportu ponoszony jest przez kupującego.

Producent nie ponosi żadnej odpowiedzialności za zniszczenia i uszkodzenia powstałe w wyniku użytkowania modułu MMlpc176x.

16

8 Rozmieszczenie elementów

Rysunek 14 Rozmieszczenie elementów na górnej warstwie.

Rysunek 15 Rozmieszczenie elementów na dolnej warstwie.

17

9 Wymiary

Rysunek 16 Wymiary - widok z góry.

Rysunek 17 Wymiary – widok z boku.

10 Schemat

18

Battery Socket

C14100nF

C15100nF

C16100nF

C17100nF

C18100nF

C19100nF

C20100nF

C2422pF

C23

22pF

R22

10K+3V3

#RESET

C2522pF

C26

22pF

TRST

TCKTMS

TDITDO

RTCK

#RST_OUT

C22100nF

GND

GND

GND

GND

GND

GND

GND

+3V3

+3V3

X2

12.000MHz

X332.768 kHz

BLM18HG102SN1D

L3

Sheet 1 of 3

http://www.propox.comemail: support@propox.com

Size: File: Rev:

Date: 17-03-2008

Title: MMlpc236x

1

+3V3

C21100nF

GNDGND

PWR

D4LED GREEN

DF

D3LED RED

BT13V CR2032

R21 0R NM AVREF

C27100nF

GND

R24

560R

R23

560R

GND

+3V3+3V3

R17

1k5R1810k

Q1

BC 857+3V3

P2.9

R1

94

k7

NM

GND

R2

04

k7

Vbat

P0[0]/RD1/TXD3/SDA146

P0[1]/TD1/RXD3/SCL147

P0[2]/TXD098

P0[3]/RXD099

P0[4]/I2SRX_CLK/RD2/CAP2[0]81

P0[5]/I2SRX_WS/TD2/CAP2[1]80

P0[6]/I2SRX_SDA/SSEL1/MAT2[0]79

P0[7]/I2STX_CLK/SCK1/MAT2[1]78

P0[8]/I2STX_WS/MISO1/MAT2[2]77

P0[9]/I2STX_SDA/MOSI1/MAT2[3]76

P0[10]/TXD2/SDA2/MAT3[0]48

P0[11]/RXD2/SCL2/MAT3[1]49

P0[15]/TXD1/SCK0/SCK62

P0[16]/RXD1/SSEL0/SSEL63

P0[17]/CTS1/MISO0/MISO61

P0[18]/DCD1/MOSI0/MOSI60

P0[19]/DSR1/MCICLK/SDA159

P0[20]/DTR1/MCICMD/SCL158

P0[21]/RI1/MCIPWR/RD157

P0[22]/RTS1/MCIDAT0/TD156

P0[23]/AD0[0]/I2SRX_CLK/CAP3[0]9

P0[24]/AD0[1]/I2SRX_WS/CAP3[1]8

P0[25]/AD0[2]/I2SRX_SDA/TXD37

P0[26]/AD0[3]/AOUT/RXD36

P0[27]/SDA025

P0[28]/SCL024

P0[29]/USB_D+29

P0[30]/USB_D-30

P1[0]/ENET_TXD095

P1[1]/ENET_TXD194

P1[4]/ENET_TX_EN93

P1[8]/ENET_CRS92

P1[9]/ENET_RXD091

P1[10]/ENET_RXD190

P1[14]/ENET_RX_ER89

P1[15]/ENET_REF_CLK88

P1[16]/ENET_MDC87

P1[17]/ENET_MDIO86

P1[18]/USB_UP_LED/PWM1[1]/CAP1[0]32

P1[19]/CAP1[1]33

P1[20]/PWM1[2]/SCK034

P1[21]/PWM1[3]/SSEL035

P1[22]/MAT1[0]36

P1[23]/PWM1[4]/MISO037

P1[24]/PWM1[5]/MOSI038

P1[25]/MAT1[1]39

P1[26]/PWM1[6]/CAP0[0]40

P1[27]/CAP0[1]43

P1[28]/PCAP1[0]/MAT0[0]44

P1[29]/PCAP1[1]/MAT0[1]45

P1[30]/VBUS/AD0[4]21

P1[31]/SCK1/AD0[5]20

P2[0]/PWM1[1]/TXD1/TRACECLK75

P2[1]/PWM1[2]/RXD1/PIPESTAT074

P2[2]/PWM1[3]/CTS1/PIPESTAT173

P2[3]/PWM1[4]/DCD1/PIPESTAT270

P2[4]/PWM1[5]/DSR1/TRACESYNC69

P2[5]/PWM1[6]/DTR1/TRACEPKT068

P2[6]/PCAP1[0]/RI1/TRACEPKT167

P2[7]/RD2/RTS1/TRACEPKT266

P2[8]/TD2/TXD2/TRACEPKT365

P2[9]/USB_CONNECT/RXD2/EXTIN064

P2[10]/EINT053

P2[11]/EINT1/MCIDAT1/I2STX_CLK52

P2[12]/EINT2/MCIDAT2/I2STX_WS51

P2[13]/EINT3/MCIDAT3/I2STX_SDA50

P3[25]/MAT0[0]/PWM1[2]27

P3[26]/MAT0[1]/PWM1[3]26

P4[28]/MAT2[0]/TXD382

P4[29]/MAT2[1]/RXD385

U1A

LPC2368FBD100

TDI2

TDO1

TCK5

TMS3

TRST4

RTCK100

U1B

LPC2368FBD100

RSTOUT14

RESET17

XTAL122

XTAL223

RTCX116

RTCX218

U1C

LPC2368FBD100

VSS15

VSS31

VSS41

VSS55

VSS72

VSS97

VSS83

VSSA11

VDD(3V3)28

VDD(3V3)54

VDD(3V3)71

VDD(3V3)96

VDD(DCDC)(3V3)13

VDD(DCDC)(3V3)42

VDD(DCDC)(3V3)84

VDDA10

VREF12

VBAT19

U1D

LPC2368FBD100

+3V3

P0.0P0.1P0.2

P0.3P0.4P0.5

P0.6P0.7P0.8

P0.9P0.10P0.11P0.15P0.16

P0.17P0.18P0.19P0.20P0.21P0.22

P0.23P0.24

P0.25P0.26P0.27

P0.28P0.29/USB_D+P0.30/USB_D-

P1.0/ENET_TXD0P1.1/ENET_TXD1

P1.4/ENET_TX_ENP1.8/ENET_CRS

P1.9/ENET_RXD0P1.10/ENET_RXD1P1.14/ENET_RX_ER

P1.15/ENET_REF_CLKP1.16/ENET_MDCP1.17/ENET_MDIO

P1.18P1.19P1.20

P1.21P1.22

P1.23P1.24P1.25P1.26P1.27P1.28

P1.29P1.30P1.31

P2.0P2.1P2.2

P2.3P2.4P2.5

P2.6P2.7P2.8

P2.9P2.10P2.11P2.12P2.13

P3.25P3.26

P4.28P4.29

GND

DataFlash

C28

100nF

GND

VCC6

GND7

SI13

SO14

SCK12

CS11

RDY/BSY1

RESET2

WP3

U3

AT45DB321D

R25

10K

+3V3

+3V3

P0.29/USB_D+

DF_MOSI

DF_MISODF_SCK

DF_CS

+C12

10u/16V

+C13

10u/16V

GND

+3V3

DF

_C

S

19

+3V3

C2100nF

MII_AVDD

TX+

TX-

C3100nF

+3V3

+3V3

LED_ACT

C10

100nF

C9

100nFC11

100nF

+3V3

RX+

RX-

R15 2k2

R3

4.87k 1%GND

R1

49.9R

R2

49.9R

R6 2k2

GND

GND

GND

BLM18HG102SN1DL2

Sheet 2 of 3

http://www.propox.comemail: support@propox.com

Size: File: Rev:

Date: 17-03-2008

Title: MMlpc236x

1

R14 2k2

R9 2k2

R7 240R

R12 240R

LINKD2LED GREEN

ACTD1

LED YELLOW

TD-

TD+

RD+

RD-

1CT:1

1CT:1

12345678

1

3

2

5

4

6

8 SHIELD

Yellow Green

109

11

12

TCT

TD+

TD-

RD+

RD-

RCT

J3 JFM24011-0101T

R8

560R

R13

560R

C7100nF

C8100nF

+3V3

TX_CLK1

TX_EN2

TXD_03

TXD_14

TXD_25

TXD_3/SNI_MODE6

PWR_DOWN/INT7

TCK8

TDO9

TMS10

TRST#11

TDI12

RD-13

RD+14

AG

ND

15

TD-16

TD+17

PF

BIN

11

8

AG

ND

19

RESERVED20

RESERVED21

AV

DD

33

22

PF

BO

UT

23

RBIAS24

25MHz_OUT25

LED_ACT/COM/AN_EN26

LED_SPEED/AN127

LED_LINK/AN028

RESET_N29

MDIO30

MDC31

IOV

DD

33

32

X233

X134

IOG

ND

35

DG

ND

36

PF

BIN

23

7

RX_CLK38

RX_DV/MII_MODE39

CRS/CRS_DV/LED_CFG40

RX_ER/MDIX_EN41

COL/PHYAD042

RXD_0/PHYAD143

RXD_1/PHYAD244

RXD_2/PHYAD345

RXD_3/PHYAD446

IOG

ND

47

IOV

DD

33

48

U2 DP83848

+C6

10u/16V

GND GND GND

GND

R16 2k2

R449.9R

R549.9R

GND

P1.0/ENET_TXD0

P1.1/ENET_TXD1

P1.4/ENET_TX_EN

P1.8/ENET_CRS

P1.9/ENET_RXD0

P1.10/ENET_RXD1

P1.14/ENET_RX_ER

P1.15/ENET_REF_CLK

P1.16/ENET_MDC

P1.17/ENET_MDIO

+3V3BLM18HG102SN1D

L1

+C1

10u/16V

MII_AVDD

GND

LED_LINK

+3V3#RESET

PWR_DOWN/INT

R10

10k

+3V3

R11

2k2

+3V3

MII_AVDD

J4

J5

VCC4

GND2

OE1

OUT3

X1

CXO 50MHz

GND

+3V3+3V3

C4

100nF

20

Sheet 3 of 3

http://www.propox.comemail: support@propox.com

Size: File: Rev:

Date: 17-03-2008

Title: MMlpc236x

1

1 23 45 67 89 1011 12

13 1415 16

17 1819 2021 22

23 2425 2627 28

29 3031 3233 34

35 3637 38

39 40

J1

Header 20X2

1 23 45 67 89 1011 12

13 1415 16

17 1819 2021 22

23 2425 2627 28

29 3031 3233 34

35 3637 38

39 40

J2

Header 20X2

+3V3 GND

P2.0P2.1

P2.2P2.3P2.4P2.5P2.6P2.7

P2.8P2.9

P2.10P2.11P2.12P2.13

P3.25P3.26

P4.28 P4.29

P0.0 P0.1

P0.2

P0.3P0.4P0.5

P0.6P0.7P0.8P0.9

P0.10 P0.11

P0.15 P0.16P0.17P0.18

P0.19P0.20P0.21P0.22

P0.23

P0.24P0.25P0.26

P0.27P0.28

P0.29/USB_D+ P0.30/USB_D-P1.18 P1.19

P1.20P1.21

P1.22

P1.23

P1.24P1.25P1.26 P1.27

P1.28 P1.29

P1.30

P1.31

TRSTTCKTMS

TDITDORTCK

AVREF

Vbat

GND GND

GND

GND

DF_MOSI

DF_MISO

DF_SCKDF_CS

#RESET #RST_OUT