本文主要讨论I / O处理器的基本信息，体系结构注意事项和实际实现示例。例设计增加了PS / 2键盘接口，I / O线通过UART接口发出声音信号，使用UART接口和简单的ASCII协议与主机通信。用LM3S102器件代替微控制器将允许I2C与主机处理器通信。
Stellaris™微控制器;综合发展环境; Cortex-M3微处理器;键盘PS / 2接口中图分类号：TP335文献标识码：A前言尽管我们尽最大努力提供片上处理器通常需要帮助的接口所有的I / O功能外围电路。些附加接口电路包括可编程逻辑器件（PLD），分立逻辑器件，专用集成电路（IC）和8位微控制器。Stellaris微控制器为这些I / O解决方案提供了多种优势。实上，设计中使用的高端微处理器可以无缝集成片上器件。些器件可以连接到所需的引脚，而不会出现系统延迟问题。际上，I / O的复杂实现有很多因素。I / O处理器示例实际上，设计中使用的高端微处理器可以无缝集成片上器件。些器件可以连接到所需的引脚，而不会出现系统延迟问题。际上，I / O的复杂实现有很多因素。1列出了常见的原因，系统增加了处理器的I / I / O系统Stellaris微控制器的输入输出选件提供了经济的解决方案和共同的工具链的主机处理器，使得微控制器是最通用的解决方案。CPU主机接口的用户必须特别考虑I / O处理器和主机微处理器之间的接口类型。Stellaris微控制器为主机微控制器提供3类串行接口。2列出了每个串行总线的属性。发和调试在与其他ARM设备的系统中使用卫星微控制器的主要好处是能够使用通用开发工具。
统中的所有目标微控制器都可以使用相同的集成开发环境（IDE）和调试硬件，从而缩短开发时间和预算。Stellaris微控制器使用ARM Cortex-M3微处理器（属于ARMv7系列）。Thumb-2技术结合了高性能处理器的16位和32位指令。以前的ARM相比，Cortex-M3提供了改进的中断处理，这对于时间关键的嵌入式控制应用非常重要。
Cortex-M3的嵌套中断控制器（NVIC）可缩短输入高达70％的中断所需的时钟周期。I / O处理代码可以在多个优先级中断源之间快速有效地移动。了获得最大的灵活性，Stellaris微控制器还允许您将任何GPIO引脚配置为电平和边沿触发中断。理器设计的I / O下面的设计增加了以下三个接口到集成微处理器系统高档低成本：键盘PS / 2接口，蜂鸣器通用输出引脚（声音信号）发送到端口PS / 2接口直接与集成微处理器带来几个问题：主微处理器不具有PS / 2接口集成，PS / 2是一个5V接口，PS / 2键盘同步的输出数据速度大于10 kHz。格式与SPI和I2C不兼容。此，需要特定的硬件来接收数据流，或者每个时钟都有一个中断。于大多数集成操作系统而言，这可能是不可能的，或者可能是微处理器带宽的低效使用。过选择卫星微控制器作为I / O处理器，可以解决这三个问题。Luminary Micro的LM3S101微控制器仅通过使用为未来扩展保留的资源，以1美元的价格实现这三项功能。
示例使用UART接口和简单的基于ASCII的协议与主机通信。用LM3S102器件代替微控制器将允许I2C与主机处理器通信。能描述键盘以10-15 kHz的频率为LM3S101微控制器生成同步的PS / 2时钟和数据信号。LM3S101微控制器监控数据流中的这些信号和时钟，并检查其奇偶校验。
PS / 2接口实际上是双向接口，恒温阀芯但此示例仅显示键盘发送的情况。旦接收并验证了字节，微控制器软件LM3S101就将数据写入UART并将其发送到主机微处理器。以扩展该软件，以便在传输之前将PS / 2扫描代码转换为ASCII等效代码。个I / O接口电路在图2中所示处理器实例I的源代码列出的软件/ O使用斯特拉瑞斯驱动库系列，的DriverLib，为了简化处理访问卫星设备。议此示例使用一个简单的ASCII协议1个字节，用于从主微控制器的命令：·数字控制输出0..7 0..7·B和m个控制警报（哔声）·与由微处理主机设备通信完全包括扫描代码数据（在这种情况下，称为游戏2的一系列代码）。
您按下键并释放它时，键盘上的每个物理键都会产生一个唯一的字节序列（释放键）。如，键A在命令（按下键）时产生0x1C，在暂停（键释放）时产生0xF0 0x1C。
论设计为I / O处理器的卫星微控制器解决了使用高端嵌入式微处理器时遇到的困难接口问题。过I / O微控制器，简单的串行接口可以支持丰富的I / O类型和预处理，进一步降低了主机微处理器的开销。助卫星设备，开发人员还可以从通用工具链中受益，同时提供经济高效的系统解决方案。
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