M3新板子_实验指导书.docVIP

实验：Cortex-M3控制器 实验目的 通过学习使用Cortex-M3实验板，体会嵌入式系统设计的思想和方法。 了解Cortex-M3开发板的主芯片datasheet和板子的总体硬件组成。 学习嵌入式Cortex-M3的开发环境和程序下载方法。 了解嵌入式系统的内部实现细节，为后续大实验打下基础。 实验环境 Cortex-M3实验板简介 本实验所采用的实验板主芯片为富士通公司制造的Fujitsu MB9BF506R嵌入式处理器，该处理器基于ARM公司的Cortex-M3内核，主要用于低功耗、高性能的工业控制领域。 MB9BF506R嵌入式处理器将Cortex-M3核与富士通公司的Flash技术以及其他丰富的I/O控制相关电路集成在一起，构成一个性能较高、功耗较低、外围接口丰富并且成本较低的单芯片微控制器，可以被广泛应用于各种工业控制、物联网和小设备的设计应用中。 本实验板以MB9BF506R嵌入式处理器为核心，通过少量外围电路和电容、电阻的配合，设计了一个具有8路A/D（模数转换）采样，14路PWM（脉冲宽度调制）输出，8个调试用按键，16个LED灯的双层实验板，31个预留的通用I/O接口，可供同学们外接各种传感器、电机和数字I/O输入输出。同时该实验板还保留了一个普通串口和一个全功能串口，可以外接串口相关的外围器件。实验板可以通过USB供电工作，也可以在整个实验板功耗较大时用220V适配器供电工作，最大可以支持2A的电流。 Cortex-M3的板级结构 开发板采用多层结构，既让板子结构小巧，又具有丰富的功能，同时又便于今后的扩展和改进。板子共分为三层，中间是核心嵌入式处理器层，上层为外围接口层，下层为电源供电层。 下图为上层板子的正面示意图，共包含9个LED灯，2个普通开关，1个游戏控制杆按键，8路12bit A/D输入，14路PWM输出，1个QPRC码盘计数器，4个多功能串口（可做为UART、SPI接口等），16个GPIO接口，并提供1个12V输入接口，4个12V输出，8个3.3V输出和4个5V输出。 下图为中间层板子的正面示意图，值得注意的是中间层板子上有一个Reset按钮和一个工作模式切换开关，Reset按钮可以让板子重启，工作模式开关拨在Reset按钮一侧时表示让板子进入程序烧写模式，拨在另一侧时表示让板子进入正常工作模式。 注：通过尝试发现，由于板子的电源部分设计不够完善，必须将电池盒中的电池都取出来才可以正常的通过USB线向板子中烧写程序，否则常常出现烧写不成功的问题。 下图为中间层板子的背面示意图，电路板上焊接了蓝牙模块和WiFi模块，方便同学为板子建立无线通讯连接。 注：蓝牙模块实现了蓝牙2.1版本的基础协议和SPP协议，可以直接进行串口透传通讯。蓝牙串口的通讯波特率是115200，蓝牙模块的名称是：BTCOM（不可更改），配对密码是：1234 下图为底层板子示意图，该层上包括电池盒、电源保护芯片等器件，并有一个开关控制是否通过电池盒给板子供电，拨到有插针的一侧为接通电源，反之为断开电源。 MB9BF506R微处理器 MB9BF506R是富士通公司生成的一款基于Cortex-M3的高性能，低功耗嵌入式处理器。其主要性能参数如下： 特性 指标 核心 Cortex-M3，最高运行主频80MHz Flash存储器 512KB SRAM 2个32KB的区域 管脚数 120 USB接口 1个USB 2.0接口，支持全速传输（12Mbps），可做为Device，也可以做为Host A/D 最大支持16路12-bit模数转换 通用I/O引脚 最多可以达到100个 功耗模式 有三种功耗模式，正常模式约100mA，Sleep模式约50mA，Stop模式约2mA。 电源供电 2.7V-5.5V宽范围供电电压选择 进一步的详细信息请参阅MB9BF506R嵌入式处理器的Datasheet ，文件名为：MB9BF500NR-DS706-00010-1v0-E.pdf。 MB9BF506R的地址空间分布（Memory Map） MB9BF506R是一个32位的嵌入式处理器，具有4GB的地址空间，总体地址空间分布如下图所示： 其中Flash存储空间从0地址开始，占据512KB的空间；SRAM分为2个部分，从0x1FFF_8000开始，分别占据32KB的地址空间；各种外设控制器的寄存器地址空间从0x4000_0000开始，至0x4200_0000为止，详情查阅芯片的Datasheet。 根据上述Memory Map，即知道程序的存储位置以及运行时数据的地址，以及各I/O端口在什么地址上。 0x FFFF_FFFF Others 0x 4200_0000 0x 4000_0000 Peripherals 0x