Đồ Án Nghiên cứu, mô phỏng hoạt động của timer, interrupt, adc, uarts, ssi, i2c, can trên vi điều khiển ar

​
​

Lời mở đầu. 4
Chương I: Tổng quan kiến trúc ARM Cortex M3. 6
1.1 Tính năng sản phẩm . 6
1.2 Mục tiêu ứng dụng. 15
1.3 Sơ đồ khối16
Chương II: Cấu trúc, hoạt động của TIMER18
2.1 Tổng quan về Timer trong LM3S8962. 18
2.2 Mô tả chức năng hoạt động. 19
2.2.1 Điều kiện Reset GPTM . 20
2.2.2 Chế độ timer 32-bít mở. 20
2.2.3 Chế độ timer RTC 32-bít21
2.2.4 Chế độ hoạt động timer 16-bít22
2.3 Cài đặt và cấu hình. 26
2.3.1Chế độ timer 32-bít one-shot/periodic. 27
2.3.2Chế độ RTC 32-bít27
2.3.3Chế độ one-shot/periodic. 28
2.3.4Chế độ đếm đầu vào edge 16-bít28
2.3.5Chế độ định thời edge đầu vào 16-bít29
2.3.6Chế độ PWM 16-bít29
2.4 Mô tả thanh ghi30
2.4.1Sơ đồ thanh ghi GPTM . 30
Chương III: Cấu trúc và hoạt động của Interrupts. 32
3.1 Xử lý ngắt. 32
3.2 Bộ điều khiển vector ngắt lồng nhau. 32
3.2.1 Phương pháp nhập và thoát khỏi một ngoại lệ của NVIC33
3.2.2 Chế độ xử lý ngắt cao cấp. 35
3.3 Cấu hình sử dụng NVIC35
Chương IV. Giao diện nối tiếp đồng bộ (SSI). 37
4.1 Sơ đồ khối37
4.2 Mô tả chức năng. 37
4.2.2 Hoạt động FIFO38
4.2.3 Ngắt38
4.2.4 Định dạng khung. 39
4.3 Khởi tạo và cấu hình. 43
Chương V. Giao diện liên vi mạch (I2C). 44
5.1 Sơ đồ khối44
5.2 Mô tả chức năng. 45
5.2.1 Tổng quan chức năng bus I2C45
5.2.2 Chế độ tốc độ có sẵn. 48
5.2.3 Ngắt48
5.2.4 Hoạt động lặp. 49
5.3 Khởi tạo và cấu hình. 49
5.4 Bản đồ thanh ghi50
Chương VI: Module điều khiển mạng (CAN). 52
6.1 Sơ đồ khối53
6.2 Mô tả chức năng. 54
6.2.1 Khởi tạo. 55
6.2.2 Hoạt động. 57
6.2.3 Truyền đối tượng tin nhắn. 58
6.2.5 Cập nhật một đối tượng tin nhắn truyền. 59
6.2.6 Chấp nhận đối tượng tin nhắn nhận. 59
6.2.7 Nhận khung dữ liệu. 60
6.2.8 Nhận khung từ xa. 60
6.2.9 Ưu tiên truyền/nhận. 61
6.2.10 Cấu hình đối tượng tin nhắn nhận. 62
6.2.11 Xử lý đối tượng tin nhắn nhận. 63
6.2.12 Xử lý ngắt66
6.2.13 Chế độ kiểm tra. 68
6.2.14 Suy xét lỗi cấu hình thời gian bit68
6.2.15 Thời gian bit và tốc độ bit68
6.3 Bản đồ thanh ghi68
Chương VII : Bộ chuyển đổi tương tự - số (ADC). 71
7.1 Sơ đồ khối.72
7.2 Mô tả chức năng:. 72
7.2.1 Bộ sắp xếp dãy mẫu.72
7.2.2 Module điều khiển.73
7.2.3 Phần cứng lấy mẫu trung bình.74
7.2.4 Bộ chuyển đổi tương tự - số.75
7.2.5 Mẫu vi phân.75
7.2.6 Chế độ kiểm tra.77
7.2.7 Cảm biến nhiệt độ nội.77
7.3 Khởi tạo và cấu hình.78
7.3.1 Khởi tạo module.78
7.3.2 Cấu hình bộ sắp xếp dãy mẫu.79
7.4 Bản đồ thanh ghi.79
Chương VIII: UARTs. 82
8.1 Sơ đồ khối.83
8.2 Mô tả chức năng.83
8.2.1 Logic nhận/phát.83
8.2.2 Tốc độ baud.84
8.2.3 Dữ liệu bộ phát.84
8.2.4 SIR85
8.2.5 Hoạt động FIFO.86
8.2.6 Ngắt86
8.2.7 Hoạt động kiểm tra ngược. 87
8.2.8 Khối IrDA sir. 87
8.3 Khởi tạo và cấu hình.87
Chương IV: Một số hình ảnh LM3S8962. 89
Kết luận. 90
Tài liệu tham khảo. 91

Lời mở đầu​
​

Ngày nay, các dòng vi điều khiển ngày càng có vị trí quan trọng trong các lĩnh vực điện tử, không khó để nhận ra rằng hầu hết trong các lĩnh vực đời sống có sự tham gia của vi điều khiển. Có nhiều ho vi điều khiển để chúng ta nghiên cứu, tìm hiểu và ứng dụng như: 8051, PIC, PSoc, AVR Trong nhiều năm trước, các dòng vi điều khiển 8051 được sinh viên sử dụng nhiều với tính năng đơn giản, dễ sử dụng; AVR được sử dụng nhiều trong các cuộc thi Robocon nhờ tốc độ xử lý khá cao, ổn định; PIC với ưu thế tốc độ cao, chi phí thấp hơn cũng được nghiên cứu, sử dụng nhiều, đặc biệt là trong các cuộc thi lập trình tay nghề khu vực và thế giới Nhưng trong một vài năm trở lại đây, có một dòng vi điều khiển mới, càng ngày càng nắm vị trí quan trọng trong các lĩnh vực đòi hỏi tốc độ xử lý cao như điện tử viễn thông, giám sát, an ninh Đó là họ vi điều khiển ARM. Với rất nhiều thế hệ đã ra đời, với nhiều tính năng, công dụng khác nhau.
Tình hình nghiên cứu ở nước ngoài:
Chíp ARM được nghiên cứu phát triển và ứng dụng rất rộng rãi trong đo lường và điều khiển. Đặc biệt chíp ARM được nghiên cứu ứng dụng để sản xuất các thiết bị cầm tay như điện thoại, máy ảnh và các thiết bị đòi hỏi tốc độ xử lý cao như tivi, các thiết bị xử lý tín hiệu số
Các hãng sản xuất chíp đã đưa vào rất nhiều các ngoại vi để phục vụ mục đích giao tiếp, đo lường và điều khiển của ngưởi phát triển các ứng dụng.
Tình hình nghiên cứu ở trong nước:
Chíp ARM đã được các cá nhân và một cố công ty nghiên cứa và ứng dụng, Nhưng chưa được trường nào đưa vào để giảng dạy cho sinh viên. Bởi vì nó có kiến trúc phức tạp, nhiều chuẩn giao tiếp và tài nguyên hiện đại mà chưa được nghiên cứu rộng rãi để ứng dụng.
Với nhiều tính năng vượt trội của ARM và xu thế lựa chọn dòng vi điều khiển mới ở Việt Nam nên trong đề tài nghiên cứu khoa học này, dưới sự giúp đỡ của Thầy Phạm Văn Chiến, chúng tôi thực hiện đề tài nghiên cứu về chip ARM Cortex M3 LM3S8962 của hãng Texas Instruments.
Trong giới hạn thời gian cho phép, đồng thời có hạn chế về nguồn tài liệu và hỗ trợ nghiên cứu, đề tài nghiên cứu của tôi còn nhiều thiếu sót, còn nhiều lỗi kỹ thuật trong báo cáo, nên rất mong được sự đóng góp ý kiến của Hội đồng bảo vệ và các thầy cô để đề tài nghiên cứu của chúng tôi được hoàn thiện hơn.
Cuối cùng chúng tôi xin chân thành cảm ơn thầy Vũ Trung Kiên, thầy Phạm Văn Chiến, thầy Nguyễn Văn Tùng, các thầy cô trong khoa Điện Tử và anh Nguyễn Xuân Kiên- đại diện TI Việt Nam đã giúp chúng tôi hoàn thành đề tài nghiên cứu này!