【起舞的頻率】NXP LPC 系列介紹

NXP 的 MCU 有許多不同的系列，此篇文章主要是針對 LPC 系列做一介紹，依照官網上所做的分類，目前 LPC 系列主要分為以下幾種，此章節為簡介，後續會再針對較常使用的芯片做更加詳細的說明，參考來源 1。

芯片概述

LPC800

ARM®Cortex®-M0+ 內核，處理 32 位數據比 8 位內核更高效，需要大量的代碼和內存，並能節省 30％的能耗。此系列適用於簡單的控制，而 I/O 腳位低於 54 的情況下，因有 SWM 功能，方便硬體設計，基於 LPC 系列的腳位預設為 Input pull high，LPC84x 額外支援 FAIM 功能，使預設腳位在上電時可設定為不同的狀態，而此系列還有一個 LPC8N04，此顆 MCU 可以支援 NFC 功能，參考來源 2。

功能和特性

小封裝，系統關鍵波長共享，並利於手工焊接。
優勢配置 API，優化實時優勢。
提供代碼實例，快速上手。
開關矩陣 ( SWM )，能夠將外設功能配置到任意細分，面對設計需求的改變，更加游刃有餘。
狀態可配置定時器 ( SCT )，可以產生在 8 位 MCU 上常見的任意時序或 PWM 功能，而不需要 MCU 內核的介入。
模式匹配引擎 ( PME )，根據不同的串聯輸入產生不同的中斷。
LPC800 系列仍在不斷擴展，將提供更高的內存，更多的封裝形式，以及更多的選擇。

LPC1100

ARM®Cortex®-M0+ / M0 內核的規範微控制器系列，可用於現有的 8 位 / 16 位的應用，為用戶提供高性能，低功耗，易於使用的指令集和存儲地址空間。此系列可再細分為 LPC11Uxx 支援 USB 功能，LPC11Exx 支援 EEOROM 功能，LPC11xx 為低功耗使用，LPC11Axx 支援模擬 / 混合信耗系統，LPC11Cxx 支援 CAN 控制器，LPC11Dxx 支援 LCD 顯示屏，LPC11xxLV 支援低壓，可依照不同需求選擇不同的 MCU 做開發使用，參考來源3。

功能和特性

某些產品包括 12 通道 / 12 位類比數位轉換器 ( ADC ) 或 I / O 處理常式 ( IOH ) 等功能。
LPC1111 / 12 / 13 / 14 系列包括 LPC1100 系列 ( 器件尾綴是 LPC111x / 101 / 201 / 301 ) 和 LPC1100L 系列( 器件尾綴是 LPC111x / 102 / 202 / 302 ) 。 LPC1100L 包含了對系統功耗進行優化的 Power Profile 功能
三種低功耗模式：睡眠、深度睡眠和深度斷電
內置嵌套向量中斷控制器 ( NVIC )
通過片內 Bootloader 軟件來實現在系統編程 ( ISP ) 和在應用編程 ( IAP )

LPC1200

ARM®Cortex®-M0 內核，包括可配置的外圍設備，例如一個窗口看門狗定時器 ( WWDT )，可編程數字濾波器上的所有 GPIO 管腳的信號完整性的更精細的控制，和芯片上 ADC，支持優先考慮穩健性和可靠性的中低檔設計，以及需要高抗擾性和 / 或8 kV保護的產品。LPC1200可作為一種簡單的集成式節能解決方案來控制電機系統、處理用戶界面、監控系統功耗以及管理離板 ( off-board ) 通信。其高電流GPIO無需使用外部晶體管即可直接控制TRIAC，有利於進一步減少尺寸和降低成本，參考來源 4。

功能和特性

具有獨立的內部振盪器源的窗口式看門狗定時器，初步符合白色家電的 IEC60730 B 類安全要求。
通過了基於 IEC61697-1 的朗格 EMV-Technik 電快速瞬變 ( EFT ) 測試，具有額定的高抗擾性。
所有 GPIO 引腳均有可編程數字濾波器，可更好地控制工業應用的信號完整性。
外設組件包括兩個 UART 接口，一個 SSP / SPI 接口，一個帶有快速模式的 I2C 接口，一個 8 / 10 ADC，兩個模擬比較器，一個看門狗定時器，一個 DMA 控制器，一個 CRC 計算及校準模塊，四個通用定時器，一個 32 位 RTC 和多個 55 個通用 I / O 引腳。

LPC1300

ARM®Cortex®-M3 內核，此系列適用於要求多個連接協議，模擬和精度的應用，其具有片上PHY和ROM驅動器的全速USB 2.0以及包括12位ADC的可配置模擬系統，是引腳兼容的LPC1100系列的設計升級。是腳位兼容的 LPC1100 ( Cortex-M0 ) 性能 ( 內核 ) 升級的設計，參考來源 5。

功能和特性

Cortex-M3 具有易調試功能和支持高水平模塊整合等多種系統增強優勢。
提供了一致兼容 LPC1100 系列的完美升級設計。
最高配置有 64KB 的 Flash 存儲器。
一個 USB Device 設備，兩個 SSP 接口，一個 UART 接口，一個快速模式 I2C 接口，四個通用定時器和多達 42 個通用 I / O 引腳。

LPC1500

ARM®Cortex®-M3 內核，支持高精度的有傳感器和無傳感器電機控制，能夠以高度靈活的配置同時控制多台電機。 LPC1500 MCU 簡化了電機評估和開發，無需擁有深厚的電機控制經驗。該系列提供更快速、便利和高度精確的馬達控制，透過超高效馬達控制韌體、以 GUI 為基礎且易於使用的協調工具以及新的雙馬達控制解決方案套組，恩智浦 LPC1500 微控制器簡化馬達控制應用的評估和發展，而無需豐富的馬達控制經驗，參考來源 6。

功能和特性

具有豐富的周邊裝置組合以及超低功耗。
提供系統強化，例如增強的偵錯功能以及支援區塊的更高度整合。
可對有傳感器 / 無傳感器無刷直流 ( BLDC ) 及永磁同步電機 ( PMSM ) 實現快速、簡便、高精密的控制。
是大型消費級電器、暖通空調、電梯控制、工業用泵和發電機控制的理想選擇。

LPC1700

ARM®Cortex®-M3 內核，LPC1700 系列 MCU 提供穩定的中檔性能和能效。它們支持從外設 ( 如以太網、USB ( 主機或設備 )、CAN 或 LCD 顯示器 ) 同時運行多個高帶寬數據流。此系列適合廣泛應用，包括電錶、照明、工業網路、報警系統、白色家電和電機控制等，參考來源 7。

功能和特性

增加高度整合的功率控制，包含一個獨特的喚醒中斷控制器 ( Wake-up Interrupt Controller，WIC )，使進出低功耗休眠狀態的操作變得順暢有效率。
乙太網 MAC、USB 2.0 Host/OTG/Device、CAN 2.0B、12 位元 ADC、10 位元 DAC、SPI/SSP、I2S、DMA等等。
內含一個真 12 位元類比 / 數位轉換器 ( ADC ) 和 10位元數位 / 類比轉換器 ( DAC )，除了 4 個 UART、3 個 SPI / SSP 匯流排和一個 I2S 匯流排外，還有增強型快速模式 ( 1Mb / s ) I2C 匯流排。
具備運作在低於 1uA 條件下的即時時脈 ( RTC )；一個記憶體保護單元 ( MPU ) 能夠使儲存區域定義為唯讀，進而保護它們免於破壞。

LPC1800

ARM®Cortex®-M3 內核，可用於嵌入式應用，為系統提供更強大的性能，例如低功耗、增強的調試特性和對高級功能模塊的集成。此系列適合應用在醫療和健身設備、診斷設備，數據收集器和導航，電子儀器、消費和計算產品等產品上，參考來源 8。

功能和特性

LPC1800 內如集成的以太網 MAC 控制器，可與外部 PHY 芯片配合實現以太網功能。完全兼容以太網 3 標準；支持高達 9018 字節的巨型幀；支持 IEEE 1588-2008 v2 先進時間戳。
片內集成兩路 C_CAN 控制器，符合協議版本 0 部分 A 和 B;支持 32 個消息對象；支持最大 1Mbit / s 的比特率；提供可編程 FIFO 模式。
片內集成 2 路高速 USB 控制器，可實現 Device / Host / OTG 三種模式。完全兼容 0 全速規範；符合 USB On-The-Go 補充規範；支持 OTG 外設的 HNP 和 SRP 軟件。

LPC4300

ARM®Cortex®-M4 / M0內核， LPC4300 系列微控制器集成了非對稱雙核架構的高性能與靈活性，以及多種高速連接選項、高級定時器、模擬以及可選安全功能，可保障代碼和數據通信的安全。此系列適合應用在嵌入式音頻、工業自動化與控制，遠程信息處理，白色家電，電子儀器，電源管理等，參考來源 9。

功能和特性

採用獨特的非對稱雙核心架構，內建兩個 ARM 處理器──其中的 Cortex-M4 應用於即時處理，另一個 Cortex-M0 則應用於即時控制。
雙組閃存提高效率，並提供一個超大的 DSP 友好型 SRAM。
外設包括 SPI 閃存接口 ( SPIFI ) 、1 個支持硬件 TCP / IP 校驗的 10 / 100T 以太網、1 個高分辨率彩色 LCD 控制器、SD 卡接口、1 個外部存儲器控制器、狀態機定時器 ( SCT ) 、通用串行 GPIO 接口 ( SGPIO ) 和2個高速USB控制器 ( 1個帶有片內高速 PHY ) 。
硬件浮點運算單元 ( FPU ) 。
Ethernet MAC 帶有 MII / RMII 接口和相關的 DMA 控制器，這些功能位於獨立的 AHB 總線上。
帶 OTP 存儲器和可編程的 AES 解碼引擎。

LPC51U68

ARM®Cortex®-M0+ 內核，是目前市場上運行速度最快的 Cortex-M0+ 產品，可以最高運行到 150 MHz，包括 96 KB 的片上 SRAM 和 256 KB 的片上 FLASH 編程存儲器。同時具有額外的性能、擴展的內存資源和靈活的串口配置，包括 USB 連接，帶來了前所未有的設計靈活性、計算性能和集成到當今要求很高的物聯網和工業應用中。此顆 MCU 目前在市場上有使用在許多 Gaming 中，包括 Keyboard、Mouse 以及 LED 燈的控制等，參考來源10。

功能和特性

具有增強效能、擴充的記憶體資源，以及彈性的序列埠配置。
單週期乘法器。
非屏蔽中斷 ( NMI )，多種中斷源可供選擇。
最大限度降低功耗的集成式 PMU ( 電源管理單元 )。
低功耗模式：睡眠模式、深度睡眠模式和深度掉電模式。
上電複位 ( POR )。
引腳相容於 LPC5411x 與 LPC5410x MCU 系列，可提供高達 Arm Cortex-M4 核心的擴充選項。

LPC54000

ARM®Cortex®-M0+ 內核，LPC54000 系列單核和雙核代表了下一代的功率效率。隨著可擴展性和功能集成，這些突破性設備有助於在當今競爭激烈的環境中實現市場持續增長。基於高性能ARM®Cortex®-M4 核心，各自具有一個可選的 Cortex-M0 + 副處理器。單的 Cortex-M4 選項可用於架構，價值單核，無需軟件區分處理。其 LPC546xx 系列有多個 I / O 腳位，並通過 FlexComm 功能讓通道介面增加靈活的使用性，並帶有 CAN 功能，能夠滿足從汽車後裝市場到工業控制面板，互聯智能家電，數據集中器和通信集線器等各種消費類和工業類應用的要求，參考來源 11。

功能和特性

具有四路 SPI 閃存接口、CAN、圖形 LCD 和多達 11 個 FlexComm 通道的靈活性，可根據需求變化進行調整。
為了增強安全性，該系列中的新型 LPC54S0xx MCU 器件可使用面向芯片指紋的專用 SRAM 提供 ( PUF ) 密鑰。
LPC54S0xx 器件具備片上硬件 AES 引擎，以保護圖像內容並加快數據完整性和原產地證明的處理。

LPC5500

ARM®Cortex®-M33 內核，此系列為目前 LPC 系列中最新的 MCU，與前幾代產品相比，改進了產品架構並提高了集成度；大幅改進了功耗，提供高級安全功能，包括基於 SRAM PUF 的信任和配置根，從加密圖像( 內置閃存 ) 進行實時執行，並通過 Arm TrustZone-M 保護資產。此外，LPC5500 系列 MCU 共有 7 個可擴展的家族，提供多種封裝和內存選項，還具有全面的 MCUXpresso 軟件和工俱生態系統及低成本開發板，其 High speed USB 的功能，使他目前也被使用在許多 Gaming 的市場上，參考來源 12。

功能和特性

可接入的安全性通過基於 SRAM PUF 的信任和配置根，從加密圖像( 內置閃存 ) 實時執行，並通過 TrustZone-M 保護資產。
實現性能效率新突破提供集成電源管理 IC ( DC – DC )和專用協處理器，用於信號處理和加密加速。
全面的產品與可擴展性，該系列包含多個家族，均具有 40nm 低成本優勢，提供廣泛的可擴展封裝和內存選項，具有強大的支持，包括 MCUXpresso 軟件和工俱生態系統及低成本開發板。

LPC的應用領域概述

在上述的 LPC 系列中，主要為介紹，實際所做出的產品需依照所需功能選擇適合的 IC，下圖為 NXP 所提供實際有使用到的應用領域，參考來源 13。