【包恩的工程日常】NXP LPC8 系列-LPC80X 基本框架介紹

芯片概述

LPC80x是一款基於Arm Cortex-M0 + 的經濟高效型32位MCU系列，工作頻率高達15 MHz。LPC80x MCU系列支持高達 32 KB 的 Flash 和高達 4 KB 的 SRAM。

該系列具有功耗優化的內核、獨立電源的電平轉換選項以及封裝的佔位面積小等優點。 LPC80x 的外圍設備包括 CRC 引擎， I2C 總線接口，最多兩個USART，一個 SPI 接口，電容式觸摸接口（電容式觸摸），一個多速率計時器，自喚醒計時器，一個通用時鐘，32 位計數器/定時器，一個 12 位 ADC，一個10位DAC，一個模擬比較器，通過開關矩陣進行功能可配置的 I / O 端口，輸入模式匹配引擎，可編程邏輯單元（ PLU ）和 30 個通用 I / O 引腳。

芯片應用

LPC80x 系列的晶片適用於血壓計、NFC 音頻設備、智能居家網關、空調、冰箱等電器上。

芯片介紹

芯片架構圖

芯片詳細規格參數

芯片特色

系統 -

( 1 ) Arm Cortex-M0 + 處理器（版本r0p1 ），通過單週期乘法器和快速單週期 I / O 端口以高達 15 MHz 的頻率運行。

( 2 ) Arm Cortex-M0 + 內置的嵌套矢量中斷控制器（ NVIC ）。

( 3 ) AHB 多層基質。

( 4 ) 具有四個斷點和兩個觀察點的串行線調試（ SWD ）。

( 5 ) 支持 JTAG 邊界掃（ BSDL ）。

記憶 -

( 1 ) 高達 32 KB 的片上閃存編程存儲器。

( 2 ) 代碼讀取保護（ CRP ）。

( 3 ) 高達 4 KB 的 SRAM。

ROM API 支持 -

( 1 ) 引導程序。

( 2 ) 支持 Flash 應用程序內編程（ IAP ）。

( 3 ) 通過 USART 支持系統內編程（ ISP ）。

( 4 ) 片上 ROM API 用於整數除法。

( 5 ) FRO 振盪器 API。

數字外設 -

( 1) 高速 GPIO 接口連接到 Arm Cortex-M0 + I / O 總線，具有多達 30 個通用 I / O（GPIO）引腳，這些引腳具有可配置的上拉 /下拉電阻，可編程的漏極開路模式和輸入反相器。 GPIO 方向控制支持單個位的獨立設置/清除/切換。

( 2 ) 三個引腳上的高電流源輸出驅動器（ 20 Ma ）。

( 3 ) LPC804 GPIO 中斷生成功能，在八個 GPIO 輸入上具有 Boolean 模式匹配功能。

( 4 ) 開關矩陣可靈活配置每個 I / O 引腳功能。

( 5 ) CRC 引擎。

( 6 ) LPC804 - 電容式觸摸界面。

( 7 ) LPC804 - 可編程邏輯單元（ PLU ），用於創建包括簡單狀態機在內的小型組合和/或順序邏輯網絡。

計時器 -

( 1 ) 一個 32 位通用計數器/定時器，具有四個匹配輸出和三個捕獲輸入。支持PWM 模式和外部計數。

( 2 ) 多速率計時器（ MRT ），以多達四個可編程的固定速率重複產生中斷。

( 3 ) 自喚醒定時器（ WKT ）由自由運行振盪器（ FRO ），低功耗，低頻內部振盪器或外部時鐘輸入提供時鐘。

( 4 ) 窗口看門狗定時器（ WWDT ）。

模擬外設 -

( 1 ) 一個 12 位 ADC，具有多達 12 個輸入通道，具有多個內部和外部觸發輸入，採樣率高達 480 Ksamples / s。

( 2 ) ADC 支持兩個獨立的轉換序列。

( 3 ) 具有五個輸入引腳和外部或內部基準電壓的比較器。

( 4 ) LPC804 有 1 個 10 位 DAC。

串行外設 -

( 1 ) 通過開關矩陣分配的兩個具有引腳功能的 USART 接口和一個波特率發生器。

( 2 ) 一個 SPI 控制器，其引腳功能通過開關矩陣分配。

( 3 ) 最多兩個 I2C 總線接口。它在標準數字上支持高達 400 kbit / s 的數據速率。

時鐘產生 -

( 1 ) 自由運行的振盪器（ FRO ）。該振盪器提供可選的 9 MHz，12 MHz 和 15 MHz 輸出，可用作系統時鐘。在 0°C 至 70°C 的整個電壓和溫度範圍內，將 FRO 調整至 ±1％的精度。

( 2 ) 1 MHz 低功耗振盪器可用作時鐘源。

( 3 ) 帶分頻器的時鐘輸出功能可以反映所有內部時鐘源。

功率控制 -

( 1 ) 節能模式：睡眠模式，深度睡眠模式，掉電模式和深度掉電模式。

( 2 ) 在 USART，SPI 和 I2C 外設上從深度睡眠和掉電活動模式喚醒。

( 3 ) 從多個引腳上的深度掉電模式喚醒。

( 4 ) 定時器控制的從睡眠，深度睡眠和掉電模式的自我喚醒。

( 5 ) 上電複位（ POR ）。

( 6 ) 掉電檢測（ BOD ）。

晶片雙電源供應 -

在 LPC802 ( TSSOP20 ) 和 LPC804 ( TSSOP24 ) 這兩款封裝的晶片上，提供了一種以前沒有的性能，稱為 IO 口雙電源供電（ Dual IO Supply ），它是指將晶片兩邊的管腳分別由兩個電源域供電，從而使得它們可以分別工作在不同的電壓範圍。這樣設計的好處在於，可以讓這兩款晶片同時適配兩種不同工作電壓的外部器件，在某些應用環境下節省外部電平轉換器件。如下圖所示，晶片左邊管腳的電壓範圍由 VDDio 控制，右邊管腳的電壓範圍由 VDD 控制。

用戶可以把 VDDio 設置為 3.3V，而 VDD 設置為 1.8V；通過SWM把需要連接到 3.3V 器件的信號對接到左側，把需要連接到 1.8V 器件的信號對接到右側。在具有雙電源供電的晶片上，還有另一項特殊功能，即在晶片內部把一側的輸入信號直連到另一側輸出，而不經過內部的其它邏輯單元，使該晶片部分具有了電平轉換器件的功能。