开关矩阵（SWM）和 AM824-Core的应用

AM824-Core 的出现简化了用户的硬件设计，使得学习LPC824 系列MCU 的难度大大降低，可以帮助初学者快速掌握基于32 位Cortex™-M0+内核微控制器的应用开发。

>>>   1.4.1 电源电路

1． 系统电源

AM824 通过5V 的USB 供电，需要将电压转为3.3V 给LPC824 使用。为了实现5V 到3.3V 的转换，AM824 选用了美国EXAR 半导体公司的SPX1117M3-L-3.3V 电源管理器件。其输入电压为4.7V~10V，最大输入电流可达800mA，且负载为800mA 时典型压差为1.1V。

SOT223 封装的SPX1117M3-L-3.3V 的典型应用电路详见图1.8，芯片的输入和输出端分别接了两个滤波电容，通过滤波电容保障电压的稳定减少毛刺干扰。

图1.8 LDO 典型应用电路图

AM824-Core 留有一个标准的Micro-USB 接口，大家平时可以在手机、移动充电宝等设备上看到该接口。因为LPC824 不支持USB 通信功能，所以该接口主要用于供电，可通过手机充电器或者电脑等设备提供5V 电源。

Micro-USB 是一种USB2.0 标准接口，是Mini-USB 的下一个版本。其特点如下：

• Micro-USB 连接器比标准USB 和Mini-USB 连接器更小，节省空间；

• 具有高达10000 次的插拔寿命和强度；

• 盲插结构设计；

• 兼容USB1.1 (低速：1.5Mb/s，全速:12Mb/s) 和USB 2.0(高速:480Mb/s)；

• 同时提供数据传输和充电。

2． 基准源电路

AM824-Core 开发板板载的基准源芯片是TL431，是一种常用的可控精密稳压源。其主要特点如下：

• 可编程输出电压：2.5V~36V；

• 电压参考源误差：典型+/-0.4%@25℃；

• 低动态输出阻抗，典型为0.22Ω；

• 1.0mA 到100mA 的灌电流能力。

TL431 输出2.5V 基准电压的电路详见图1.9，其中的R13 为限流电阻，可以保证输入到TL431 的灌电流在1~100mA 以内。

图1.9 基准源电路

>>>   1.4.2 最小系统

LPC824 微控制器的最小系统电路主要包括复位电路和时钟电路两部分，详见图1.10。由于LPC824 芯片内部集成了一个IRC 时钟，因此外部的时钟电路可以省略。

图1.10 最小系统电路

当系统要求提供更精准的时钟信号时，则可以使用外部时钟电路，推荐的时钟电路采用12MHz 外部晶振与电容C9 和C11 一起构成振荡回路。

>>>   1.4.3 复位与调试电路

1． 复位电路

• 内部复位电路

  如果要求不高，比如，直接驱动LED 数码管和键盘扫描电路，则可以选用内部复位电路。或者干扰并不严重的场合，也可以选用内部复位电路。

• RC 复位电路

  计算机系统都有逻辑电路，而在电源上电时，一些逻辑电路的状态是不可预测的。所以若要使数字设备或计算机正常工作，在上电时必须要使系统中所有逻辑电路的输出处于指定的高或低状态，这就是复位电路的作用。复位电路能使设备在刚上电时，且电源电压稳定后，自动产生一个具有一定宽度的高或低电平的脉冲信号。

利用电容的充放电延时原理可产生上电时MCU 所需的复位脉冲信号，如图1.11 所示为产生低电平复位信号的电路原理图。在图1.11 中，MCU 上电时，由于电容C 两端的电压VC 不能突变，因此VC 保持低电平。但随着电容C 的充电，VC 不断上升，上升曲线详见图1.11。只要选择合适的R 和C，VC 就可以在MCU 复位电压以下持续足够的时间使MCU 复位。复位之后，VC 上升至电源电压，MCU开始正常工作。相当于在MCU 上电时，自动产生了一个一定宽度的低电平脉冲信号，使MCU 复位。

图1.11 RC 复位电路图

如图1.12 所示为AM824-Core 的RC 复位电路，其中，D2 的作用是在电源电压消失时为电容C1 提供一个迅速放电的回路，使复位端的电压迅速回零，以便下次上电时能可靠地复位。短接J8 之后，也可以通过复位按键实现人工复位。

图1.12 复位电路

2． 调试电路

AM824-Core 将SWD 调试接口引出。相对于JTAG 调试模式来说，SWD 调试模式速度更快且使用的I/O 口更少，因此AM824-Core 开发板引出SWD 调试接口，其参考电路详见图1.13，具体引脚功能介绍详见表1.5。

图1.13 调试电路

表1.5 调试管脚说明

>>> 1.4.4 板载外设电路

1． LED 电路

AM824-Core 开发板板载了两路LED 发光二极管，可以完成简单的显示任务，电路详见图1.14，引脚标号GPIO_LED0、GPIO_LED1 对应PIO0_8、PIO0_9，LED 为低电平有效（低电平有效）。LED 电路的控制引脚与微控制器的I/O 引脚通过J9 和J10 相连。电路中的R3 和R4 为LED 的限流电阻，选择1.5kΩ这个值可以避免L