基于ARM高速闪存MCU应对广泛嵌入式需求

丰富的外部总线接口

LPC22XX系列产品提供了外部存储器接口，其中包含了24条地址线A0"A23，32条数据线D0"D31及相关的总线使能线；其中数据线宽度可选择8位，16位或32位来使用，图3为32数据线宽度和8/16/32位数据线宽度的外部存储器连接示意图:



图3，32数据线宽度外部存储器接口

LPC22XX提供了4个独立且可同时配置存储器组，每组可有16MB的地址空间，并且可与SRAM、Pseudo-SRAM、FLASH、EPROM、BURST ROM或其他的I/O DEVICE 作适当的连接与存取。

若选用带有片上闪存的产品,可选择是由片上闪存启动或是由外部存储器来启动程序。LPC22XX系列产品，还提供了可编程的等待周期及闲置周期，最高可允许插入32个等待周期和16个闲置周期。

矢量中断控制器

LPC2000系列的矢量中断控制器可以支持最多32个中断请求，可根据需要将其编程分为3 类：FIQ、矢量IRQ 和非矢量IRQ。快速中断请求（FIQ）要求具有最高优先级。矢量IRQ 具有中等优先级。该级别可分配32个请求中的16个。非矢量IRQ 的优先级最低。这种可编程分配机制意味着不同外设的中断优先级可以动态分配并调整。对于任意矢量中断，一旦发出请求，CPU可在一个周期内过读取VIC并跳转到相应的中断服务程序的入口地址，这将中断延时降低到最小。

参考设计方案：税控收款机

税控收款机是一种带有计税功能的电子收款机，不仅是商业企业经营管理的得力助手，也是税务人员常驻店内采集销售数据的执法代表。它内部装有自动记录但不能更改和抹掉的计税存储器，记录着每日的营业数据和应纳税额，是向纳税机关纳税的凭据。

中国2003年10月1日通过了《税控收款机国家标准》，该标准的实施催生了一个巨大的税控机市场。

税控收款机由以下几部分组成：中文显示系统；中文打印系统；专用税控处理系统；外围设备驱动；电源；带物理安全保证的机箱。

税控机制由以IC卡为基础的发行、管理、申报、维护、经营等系统组成。纳税户销售商品在税控收款机中的记录与相关的时间等信息可在机内保留5～10年，不可修改、不可清除。有关数据由税务部门用专用IC卡读出，以便稽查。

这里给出以LPC2214为主控单元的一个最小系统参考设计,该系统主要由主控MCU模块、时钟模块、电源模块、监控模块、IC卡读写模块、税控存储器、状态指示电路、接口电路等组成。硬件结构如图所示：



图4， 采用LPC2214的税控收款机硬件框图

嵌入式微控制器选用飞利浦LPC2214，充分合理地利用了其片内实时时钟、外部存储器接口、UART等其它外设接口。片上闪存作为用户程序的存储空间，其高速零等待特性保证系统的实时运行。其片上程序保护机制，防止代码被任意更改和复制。整个系统的设计结构简洁，极具竞争优势。

税控收款机软件设计采用模块化思想，嵌入式控制器使用基于μC/OS内核的RTOS操作系统，其用户程序的开发大体分为如下部分：主程序、自检诊断模块、IC卡读写模块、UART通讯模块、开票模块、液晶显示和按键等人机接口模块。