以CW32L083VXTX板为对象进行低功耗测试系列实验讲解（4）
cw32l083vxtx startkit 评估板为用户提供一种经济且灵活的方式使用 cw32l083vxtx 芯片构建系统原型，可进行性能、功耗、功能等各方面快速验证。
cw32l083vxtx startkit 评估板需要搭配 cw-daplink 调试器或其它调试器一起使用。该评估板配有 cw32l083 startkit 软件包及 cw32l083-stdperiph-lib 固件库和例程。
一 评估板特性如下
● cw32l083vct6 微控制器（arm cortex-m0+ 最高主频 64mhz），lqfp100 封装，256k 字节 flash，24k 字节 ram
● 3 颗 led：
电源指示灯（led3），用户指示灯（led1，led2）
● 三个轻触开关：
复位轻触开关（s3），用户轻触开关（s1，s2）
● 4x16 断码 lcd 显示屏：8 位 8 字型
● usb 转串口芯片（ch340n）
● flash 芯片（w25q64as）
● eeprom 芯片（cw24c02ad）
● 蜂鸣器电路
● 红外收发电路
● 板载接口：
mini usb 接口（串口通信，usb 供电）
下载器调试接口
所有 gpio 口通过排针引出
● 多种方式供电：usb vbus 供电，3.3v 供电（ld1117as33tr），外接 1.65v ~ 5.5v 供电
● cw32f083-stdperiph-lib 软件包提供全面免费的固件库和例程
● 支持多种集成开发环境，iar ，keil
cw32l083vxtx startkit 评估板顶层器件分布图如下：
二 评估板原理图
1.电源电路
电源有三种选择输入选择：cn24接口dcin输入、usb接口输入5v、usb供电后稳压为3.3v后的输入。电源输入通过j1跳线选择。led3为电源指示灯。vddin为供电电源。j6、j8跳线短接时，dvcc为数字电源得电、avcc为模拟电源得电。
下图为电源滤波电路，主要通过电容来滤波：
2.mcu最小系统电路
最小系统电路中，y1为外部低速时钟源，一般使用32.738k晶振。y2为外部高速时钟源，一般使用16m晶振。在低功耗产品设计时，可以使用内部低速时钟，以降低功耗。pc14、pc15引脚即可作为外部低速时钟输入引脚，也可以作为普通gpio使用，根据需要对jp1、jp2、jp3、jp4短接设置。
外部时钟gpio口，pf00、pf01同样原理，根据需要对jp5、jp6、jp7、jp8短接设置。，当jp6、jp8短接时，外部16m高速时钟输入。其中，mcu的数字电源和模拟电源分别为dvcc和avcc。 s3为轻触开关，接入复位电路，当s3键按下时，nrst引脚为低电平，芯片复位。
3.flash存储电路
flash存储芯片使用w25q64。如上图所示，w25q64的读写使用spi接口。当j4接口的1-2短接、3-4短接、5-6短接、7-8短接、9-10短接时，spi接口接入对应的gpio口：spi_ncs接入pe03、spi_miso接入pe05、spi_mosi接入pe06、spi_sck接入pe04，电源fvdd接入vddin。当vddin与fvdd短接时，存储芯片w25q64得电。
4.eeprom存储电路
eeprom存储芯片使用cw24c02。如上图所示，cw24c02的读写使用iic接口。当j2接口的1-2短接、5-6短接、7-8短接时，存储芯片的iic接口接入对应的gpio口：scl接入pc00、sda接入pc01、电源evdd接入vddin。当vddin与evdd短接时，存储芯片cw24c02得电。
5.调试口电路
cw32l083芯片的下载调试，主要使用swd模式，即pa13、pa14口，如上图所示。在使用常见的调试器时，可以只接入pa13、pa14、dvss、vddin接口。但是在使用官方cw-daplink时，需要将目标板电源vddin接入到cw-daplink的vtref接口。
6. usb转串口电路
usb转串口电路使用ch340n芯片。如上图所示，当j3接口的1-2短接、3-4短接、5-6短接、7-8短接时，ch340n芯片的txd脚接入pb09，rxd脚接入pb08，并且 ch340n的电源得电。d+in与d-in为usb接口的数据引脚。通过pb08、pb09对应的串口外设即可实现电脑usb串口与cw32l083芯片的双向通信。
7. 按键指示灯电路
如上图所示，s1按键接口接入pa04、s2按键接口接入pa05。当s1按键按下时，对应gpio口pa04读入电平为低电平；按s1键松开时，gpio口pa04为高电平。s2按键的使用方法相同。led1、led2指示灯分别接入pc03、pc02口，当对应的gpio口为高电平时，指示灯亮；为低电平时，指示灯灭。
8. 所有gpio通过排针引出电路
9. 红外收发电路
cw32l083 内部集成红外调制发送器 (ir)，支持irda 标准1.0的sir，最高数据速率115.2kbps ，可适应高低电平红外发射管。 通过两路通用定时器或一路通用定时器与uart 配合使用，可方便实现各种标准的 pwm 或 ppm 编码方式，也可实现 uart 数据的红外调制发送。 实现红外调制发送器时，使用一个通用定时器通道产生一个固定频率的方波信号，另一个通用定时器或 uart 用以产生调制数据，二者进行‘与’或‘或’运算后，从 ir_out 引脚输出。
ir 红外调制控制寄存器 sysctrl_irmod，用于选择载波信号和数据信号的来源，以及二者的‘与’‘或’操作。选择‘与’‘或’由用户的硬件红外发射管的驱动电平决定。载波信号频率用户可自行设置，最常见的载波频率是 38khz。 cw32l083 内部没有ir 接收解调模块，在 ir 接收应用中，需要使用带有解调功能的一体化红外接收头，配合 gtim 的捕捉功能（uart 方式可直接使用 rxd 引脚输入），可方便地实现 ir 接收功能。
10. 蜂鸣器电路
蜂鸣器电路中，使用的蜂鸣器为无源蜂鸣器，控制gpio接入pb11口，可使用gtim2_ch4输出方波进行发声。方波的频率即为发声的频率。人耳的敏感范围约为 20hz - 10 khz。建议蜂鸣器的控制频率范围约为 200hz - 10 khz。
11. lcd显示屏电路
cw32l083评估板带有一个 4x16 断码的 8 位 8 字型 lcd 显示屏，带小数点。可用来显示各种数字和英文字符。该lcd显示屏型号为btl004段码式lcd屏，其段码表定义如下。
cw32l083芯片内部集成一个液晶控制器，用于单色无源液晶显示器（lcd）的数字控制与驱动，最多具有 8 个公用端子（com）和 56 个区段端子（seg），可以驱动 224（4×56）、324（6×54）或 416（8×52）个 lcd 图像元素。
lcd功能框图如下所示。
lcd 控制器的工作时钟来源可选内部低速时钟 lsi 或外部低速时钟 lse，具体通过控制寄存器 lcd_cr1的clkcs 位域来选择。当lsi或lse的时钟频率为典型值32khz时，可通过lcd_cr1寄存器的 lcdfs 位域选择lcd的扫描频率为 128hz、256hz、512hz 或 64hz。 将所有公用端子（com）各施加一次扫描电压的时间叫一帧，单位时间内能刷新多少帧被称为 lcd 的帧率，即：
lcd 帧率 = lcd 扫描频率 ×duty
一般为了达到好的显示效果，当使用的 com 端口越多时，lcd 的扫描频率应该选择得越高。 cw32l083的 lcd控制器提供多达 8个 com端口，可根据实际使用的 lcd屏，配置 lcd_cr0寄存器的 duty位域，使 com 端口与 lcd 屏相匹配。duty 位域配置与 com 端口的关系如下表所示：
从表中可以看出，开发板中使用了com0~com3，所以选用duty配置为1/4。 lcd 是利用液晶分子的光学特性和物理结构进行显示的一种元件。液晶分子是用交流电压驱动的，长时间的直流电压加在液晶分子两端，会影响液晶分子的电气化学特性，引起显示模糊，寿命减少，其破坏性不可恢复。因此需要 lcd 控制器在 seg 端和 com 端产生交流波形从而驱动 lcd 的显示。 lcd 的驱动有 3 种方式：内部驱动模式、外部电容驱动模式、外部电阻驱动模式。cw32l083评估板的不同模式需要设置的跳线如下：
使用内部驱动模式时：bias 电压由芯片内部电路产生，引脚 vlcd1~ vlcd4 可以作为 lcd 的 seg 输出或 gpio 端口使用。这种模式的驱动能力较弱，可以通过 lcd_cr0 寄存器的 inrs 位域选择不同的功耗模式，如下表所示：
关于更多lcd内部驱动原理，请参考芯片用户手册。
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一 评估板特性如下
● cw32l083vct6 微控制器（arm cortex-m0+ 最高主频 64mhz），lqfp100 封装，256k 字节 flash，24k 字节 ram
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● 4x16 断码 lcd 显示屏：8 位 8 字型
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● 蜂鸣器电路
● 红外收发电路
● 板载接口：
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所有 gpio 口通过排针引出
● 多种方式供电：usb vbus 供电，3.3v 供电（ld1117as33tr），外接 1.65v ~ 5.5v 供电
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二 评估板原理图
1.电源电路
电源有三种选择输入选择：cn24接口dcin输入、usb接口输入5v、usb供电后稳压为3.3v后的输入。电源输入通过j1跳线选择。led3为电源指示灯。vddin为供电电源。j6、j8跳线短接时，dvcc为数字电源得电、avcc为模拟电源得电。
下图为电源滤波电路，主要通过电容来滤波：
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最小系统电路中，y1为外部低速时钟源，一般使用32.738k晶振。y2为外部高速时钟源，一般使用16m晶振。在低功耗产品设计时，可以使用内部低速时钟，以降低功耗。pc14、pc15引脚即可作为外部低速时钟输入引脚，也可以作为普通gpio使用，根据需要对jp1、jp2、jp3、jp4短接设置。
外部时钟gpio口，pf00、pf01同样原理，根据需要对jp5、jp6、jp7、jp8短接设置。，当jp6、jp8短接时，外部16m高速时钟输入。其中，mcu的数字电源和模拟电源分别为dvcc和avcc。 s3为轻触开关，接入复位电路，当s3键按下时，nrst引脚为低电平，芯片复位。
3.flash存储电路
flash存储芯片使用w25q64。如上图所示，w25q64的读写使用spi接口。当j4接口的1-2短接、3-4短接、5-6短接、7-8短接、9-10短接时，spi接口接入对应的gpio口：spi_ncs接入pe03、spi_miso接入pe05、spi_mosi接入pe06、spi_sck接入pe04，电源fvdd接入vddin。当vddin与fvdd短接时，存储芯片w25q64得电。
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5.调试口电路
cw32l083芯片的下载调试，主要使用swd模式，即pa13、pa14口，如上图所示。在使用常见的调试器时，可以只接入pa13、pa14、dvss、vddin接口。但是在使用官方cw-daplink时，需要将目标板电源vddin接入到cw-daplink的vtref接口。
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cw32l083 内部集成红外调制发送器 (ir)，支持irda 标准1.0的sir，最高数据速率115.2kbps ，可适应高低电平红外发射管。 通过两路通用定时器或一路通用定时器与uart 配合使用，可方便实现各种标准的 pwm 或 ppm 编码方式，也可实现 uart 数据的红外调制发送。 实现红外调制发送器时，使用一个通用定时器通道产生一个固定频率的方波信号，另一个通用定时器或 uart 用以产生调制数据，二者进行‘与’或‘或’运算后，从 ir_out 引脚输出。
ir 红外调制控制寄存器 sysctrl_irmod，用于选择载波信号和数据信号的来源，以及二者的‘与’‘或’操作。选择‘与’‘或’由用户的硬件红外发射管的驱动电平决定。载波信号频率用户可自行设置，最常见的载波频率是 38khz。 cw32l083 内部没有ir 接收解调模块，在 ir 接收应用中，需要使用带有解调功能的一体化红外接收头，配合 gtim 的捕捉功能（uart 方式可直接使用 rxd 引脚输入），可方便地实现 ir 接收功能。
10. 蜂鸣器电路
蜂鸣器电路中，使用的蜂鸣器为无源蜂鸣器，控制gpio接入pb11口，可使用gtim2_ch4输出方波进行发声。方波的频率即为发声的频率。人耳的敏感范围约为 20hz - 10 khz。建议蜂鸣器的控制频率范围约为 200hz - 10 khz。
11. lcd显示屏电路
cw32l083评估板带有一个 4x16 断码的 8 位 8 字型 lcd 显示屏，带小数点。可用来显示各种数字和英文字符。该lcd显示屏型号为btl004段码式lcd屏，其段码表定义如下。
cw32l083芯片内部集成一个液晶控制器，用于单色无源液晶显示器（lcd）的数字控制与驱动，最多具有 8 个公用端子（com）和 56 个区段端子（seg），可以驱动 224（4×56）、324（6×54）或 416（8×52）个 lcd 图像元素。
lcd功能框图如下所示。
lcd 控制器的工作时钟来源可选内部低速时钟 lsi 或外部低速时钟 lse，具体通过控制寄存器 lcd_cr1的clkcs 位域来选择。当lsi或lse的时钟频率为典型值32khz时，可通过lcd_cr1寄存器的 lcdfs 位域选择lcd的扫描频率为 128hz、256hz、512hz 或 64hz。 将所有公用端子（com）各施加一次扫描电压的时间叫一帧，单位时间内能刷新多少帧被称为 lcd 的帧率，即：
lcd 帧率 = lcd 扫描频率 ×duty
一般为了达到好的显示效果，当使用的 com 端口越多时，lcd 的扫描频率应该选择得越高。 cw32l083的 lcd控制器提供多达 8个 com端口，可根据实际使用的 lcd屏，配置 lcd_cr0寄存器的 duty位域，使 com 端口与 lcd 屏相匹配。duty 位域配置与 com 端口的关系如下表所示：
从表中可以看出，开发板中使用了com0~com3，所以选用duty配置为1/4。 lcd 是利用液晶分子的光学特性和物理结构进行显示的一种元件。液晶分子是用交流电压驱动的，长时间的直流电压加在液晶分子两端，会影响液晶分子的电气化学特性，引起显示模糊，寿命减少，其破坏性不可恢复。因此需要 lcd 控制器在 seg 端和 com 端产生交流波形从而驱动 lcd 的显示。 lcd 的驱动有 3 种方式：内部驱动模式、外部电容驱动模式、外部电阻驱动模式。cw32l083评估板的不同模式需要设置的跳线如下：
使用内部驱动模式时：bias 电压由芯片内部电路产生，引脚 vlcd1~ vlcd4 可以作为 lcd 的 seg 输出或 gpio 端口使用。这种模式的驱动能力较弱，可以通过 lcd_cr0 寄存器的 inrs 位域选择不同的功耗模式，如下表所示：
关于更多lcd内部驱动原理，请参考芯片用户手册。
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