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1、S800板介绍V0.65 一、S800板介绍 S800板 = TM4C1294XL(红) + TM4C1294XL_SUB(蓝) 红色板为TI提供的基于TM4C1294NCPDT（ARM CORTEX-M4F内核, 128PIN）CPU的评估板;蓝色板为扩展功能板,提供实验的各种对象及执行部件. 扩展板提供的功能如下: 整板静电ESD保护及过电流负载保护 整板电流显示 多路可选电源输入,包括 DC5V MICRO-USB5V输入 MICRO-USB OTG 5V输入 I2C扩展GPIO 8位共阴数码管 8位输入按键 8位共阴LED USART- RS485总线串行接口 CAN总线串行接口 5V
2、直流有刷电机或步进电机接口 PWM输出 DAC输出 外部模拟量输入 可调电位器模拟量输入 蜂鸣器 SD卡接口 QEI数字电位器接口 蓝牙模块接口 舵机控制接口 S800板介绍V0.65 RTC备用电池 二、板上芯片简介 红板芯片 序号 芯片型号 说明 1 TM4C1294NCPDT 主CPU，ARM-CORTEX-M4F 2 TM4C123GH6PMI ICDI板载仿真器CPU，ARM-CORTEX-M4F 3 TPD4S012 4通道ESD保护用于USB接口保护 4 TPS2052B 过流保护及负载分配开关 5 TPS73733 3.3VLDO稳压器 蓝板芯片 序号 芯片型号 说明 1 PC
3、A9557 I2C扩展8位GPIO 2 TCA6424 I2C扩展24位GPIO 3 TPD3S044 USB接口限流保护及ESD保护 4 TPD4E001 4通道ESD保护 5 SN65HVD08 RS-485收发器 6 SN65HVD1050 CAN总线收发器 7 ULN2003A 7位达林顿管阵列 8 S8050D 40V0.5A0.3W NPN管 9 EC12 数字电位器 10 CL3641AH 4位共阴数码管 三、按键及LED资源列表 红板 名称 对应管脚 说明 RESET RESET TM4C1294NCPDT芯片复位按键低有效 WAKE WAKE 从睡眠模式唤醒按键低有效 USR
4、_SW1 PJ0 用户输入按键低有效 USR_SW2 PJ1 用户输入按键低有效 D0 3.3V电源指示，绿LED高有效 D1 PN1 用户控制绿LED高有效 D2 PN0 用户控制绿LED高有效 D3 PF4 用户控制绿LED高有效 D4 PF0 用户控制绿LED高有效 蓝板 名称 对应管脚 说明 SW1-SW8 TCA6424-P01P08 TCA6424 I2C展GPIO芯片P0口低有效 LED1-LED8 PCA9557-P0-P7 PCA9557 I2C展GPIO芯片P0口低有效 S800板介绍V0.65 LED_M0 PF0 用户控制LED高有效 LED_M1 PF1 用户控制LE
5、D高有效 LED_M2 PF2 用户控制LED高有效 LED_M3 PF3 用户控制LED高有效 D10 3.3V电源指示，红LED高有效 红板与蓝板均有PF0对应控制LED，两个LED一绿（高有效）一红（低有效），显示效果互补。 四、板上器件编程与使用 4.1 红板上资源编程 S800板介绍V0.65 红板上共有两个外部晶体振荡器供选择，一个为外部25M高精度无源晶振HSE，为正常使用时提供外部时钟信号；一个为32.768K无源晶振LSE，主要用于低功耗或电池供电时提供外部时钟信号。 同时在CPU内部也提供一个低精度的16M振荡器HSI（正负50%误差），可以用于不需要精确定时的场合。不能用
6、于同步通讯如USART，CAN，ETHERNET等。 如果不使用PLL倍频电路，则只能使用25M的HSE或16M的HSI作为时钟。 如果使用PLL倍频电路，则可以升频到480M后再分频作为CPU时钟使用，最大可接受频率为120M时钟。 频率越高，则速度越快，功耗越大。 红板上共有四个用户可控LED，如上图所示。分别为PF0,PF4,PN0,PN1管脚控制。只有当管脚输出高电平时，LED才会亮。 红板上共有两个用户可控按键输入，如上图所示。分别为USR_SW1，USR_SW2接到PJ0与PJ1，当按键按下时，与地相通。这两个引脚并没有外接上拉电阻，因此作为输入使用时，必须配置为内部弱上拉，才能清
7、楚地分开未按下与按下状态。 4.2 蓝板上资源编程 4.2.1 GPIO资源 PWM0-3对应PF0-3，经过ULN2003达林顿管后，当CPU管脚输出为高，则输出C1-C4输出为低，点亮LED；当CPU管脚输出为低，则输出C1-C4输出为高，熄灭LED。 S800板介绍V0.65 4.2.2 I2C通讯简述 I2C总线是一种简单的双向一线制串行通信总线。多个符合I2C总线标准的器件都可以通过同一条I2C总线进行通信，而不需要额外的地址译码器。 I2C总线仅使用两个信号：SDA和SCL。SDA是双向串行数据线，SCL是双向串行时钟线。当SDA和SCL线为高电平时，总线为空闲状态。I2C 总线连
8、接方式如下图所示。 在时钟SCL的高电平期间，SDA线上的数据必须保持稳定。SDA仅可在时钟SCL为低电平时改变，如下图所示。 I2C总线的协议定义了两种状态：起始和停止。当SCL为高电平时，在SDA线上从高到低的跳变被定义为起始条件；而当SCL为高电平时，在SDA线上从低到高的天边则被定义为停止条件。总线在起始条件之后被看作为忙状态。总线在停止条件之后被看作为空闲。 S800板介绍V0.65 SDA 线上的每个字节必须为 8 位长。不限制每次传输的字节数。每个字节后面必须带有一个应答位。数据传输是MSB在前。当接收器不能接受另一个完整的字节时，它可以将时钟线SCL拉到低电平，以迫使发送器进入
9、等待状态。当接收器释放时钟SCL时继续进行数据传输。 从机地址在起始条件之后发送。该地址为7位，后面跟的是第8位是数据方向位，这个数据方向位决定了下一个操作是接受（高电平）还是发送（低电平），0 表示传输（发送）；1表示请求数据（接收）。数据传输始终由主机产生的停止条件来终止。然而，通过产生重复的起始条件和寻址另一个从机（而无需先产生停止条件），主机仍然可以再总线上通信。因此，在这种传输过程中可能会有接收/发送格式的不同组合。 首字节的前面7位组成了从机地址。第8位决定了消息的方向。首字节的R/S位为0表示主机将向所选择的从机发送信息。该位为1表示主机将接收来自从机的信息。 带有I2C总线的器
10、件除了有从机地址（Slave Address）外，还有数据地址（也称子地址）。从机地址是指该器件在I2C总线上被主机寻址的地址，而数据地址是指该器件内部不同部件和存储单元的编址。 4.2.3 I2C芯片PCA9557 地址定义 S800板介绍V0.65 从上图可以看出，蓝板使用的PCA9557芯片的地址为0x18 S800板介绍V0.65 因为PCA9557为I2C转8位GPIO扩展芯片，在板上为LED驱动，低有效。即当管脚为低电平时，对应的LED亮。 PCA9557的使用分为两步： 1. PCA9557初始化，即将端口配置为输出。 2. 对PCA9557的输出端口赋值，例赋0x0时，则8个L
11、ED全亮， 当为0x0ff时，8个LED全灭。 固件库文件驱动方式从上图的对输出端口写数据可见，首先给 I2C 总线输出从设备即PCA9557地址，然后给出两字节数据，第一个字节为命令，第二个字节为数据。命令即输出端口01h，数据则为从0x00-0x0ff。 因此固件库使用如下：其中DevAddr为设备地址即0x18，RegAddr为输出端口地址即0x01，WriteData为写给输出端口的数据。 uint8_t I2C0_WriteByte(uint8_t DevAddr, uint8_t RegAddr, uint8_t WriteData) uint8_t rop; while(I2CM
12、asterBusy(I2C0_BASE); I2CMasterSlaveAddrSet(I2C0_BASE, DevAddr, false); I2CMasterDataPut(I2C0_BASE, RegAddr); I2CMasterControl(I2C0_BASE, I2C_MASTER_CMD_BURST_SEND_START); while(I2CMasterBusy(I2C0_BASE); rop = (uint8_t)I2CMasterErr(I2C0_BASE); I2CMasterDataPut(I2C0_BASE, WriteData); I2CMasterControl
13、(I2C0_BASE, I2C_MASTER_CMD_BURST_SEND_FINISH); while(I2CMasterBusy(I2C0_BASE); rop = (uint8_t)I2CMasterErr(I2C0_BASE); return rop; I2C芯片TCA6424 地址定义 S800板介绍V0.65 从上图可以看出，蓝板使用的TCA6424芯片的地址为0x22 因为TCA6424为I2C转24位GPIO扩展芯片，分为3组，每组8位。在板上分别为： P0为按键SW1-SW8； P1为动态共阴数码管的脚位信号，高电平时点亮相应的笔划； P2为动态共阴数码管的片选信号，当为高电平时，驱动对应的8050三极管导通，从而选通对应的位。 S800板介绍V0.65 TCA6424的使用分为两步： 3. TCA6424初始化，即将端口P0配置为输入，P1，P2配置为输出。 4. 对PCA9557的输出端口赋值。从而点亮动态数码管。
