關于恩智浦lpc824 和lpc84x 微控制器

1.1 LPC824 微控制器和1.2 LPC84x 微控制器。（周立功AM824-Core 開發套件）

随着物聯網技術的發展，MCU 處理器的能力日益強大，如今的MCU 與微處理器的界線越來越模糊，将會進一步融合成為嵌入式處理器。由于AMetal 已經完全屏蔽了底層的複雜細節，是以開發者僅需了解MCU 的基本功能就可以了。

LPC82x 是一款基于 ARM Cortex-M0+ 的低成本 32 位 MCU 系列器件（主晶片LPC824，基于ARM® Cortex®-M0+核心的低成本微控制器(MCU)），工作時 CPU 頻率高達 30 MHz。 LPC82x 支援最高\32 KB 閃存和 8 KB SRAM。LPC82x 的配套外設包括一個 CRC 引擎、四個 I2C 總線接口、最多三個 USART、最多兩個 SPI 接口、一個多速率定時器、自喚醒定時器、帶 PWM 功能的狀态可配置定時器(SCTimer/PWM)、一個 DMA、一個 12 位 ADC、一個模拟比較器、功能可配置 I/O 端口（可通過開關矩陣配置）、一個輸入模式比對引擎和最多 29 個通用 I/O 引腳。感覺LPC82x系列在傳感器網關，便攜式裝置和可穿戴裝置，遊戲控制器，照明，消費電子會有很大的發展空間。

1.1 關于 LPC824 微控制器

>>> 1.1.1 特性

系統：

－ARM Cortex-M0+嵌入式處理器，内置可嵌套中斷向量控制器（NVIC），系統節拍定時器，運作時頻率高達30 MHz；

－支援串行線調試（SWD）模式與JTAG 邊界掃描（BSDL）模式。
最高32kB 片内Flash 和8kB SRAM，帶64 位元組頁面寫入和擦除功能。
數字外設：

－4 個引腳具備20mA 的輸出驅動能力，2 個開漏引腳具備20mA 灌入驅動能力；

－GPIO 中斷生成能力，8 個GPIO 輸入具有布爾模式比對特性；

－開關矩陣，用于靈活配置每個I/O 引腳功能；

－CRC 引擎，帶18 個通道和9 個觸發輸入的DMA。
定時器：

－狀态可配置定時器（SCTimer/PWM），輸入和輸出功能（包括捕獲和比對）用于定時和PWM 應用；

－四通道多速率定時器（MRT），以多達4 種可程式設計固定速率生成可重複中斷；

－自喚醒定時器（WKT），采用IRC、低功耗、低頻率内部振蕩器作為時鐘，或always-on 電源域的外部時鐘輸入作為時鐘；

－視窗看門狗定時器（WWDT）。
模拟外設：

－一個12-位ADC，多達12 個輸入通道，帶有多個内部和外部觸發輸入，采樣速率高達1.2Msamples/s，ADC 支援兩個獨立的轉換順序；

－比較器，帶有4 個輸入引腳以及外部或内部基準電壓。
串行接口：

－3 個USART 接口，引腳功能通過開關矩陣和一個共用小數波特率發生器配置設定；

－2 個SPI 控制器，引腳功能通過開關矩陣配置設定；

－4 個I2C 總線接口。一個I2C支援高速模式plus，在兩個真開漏引腳和監聽模式上資料率為1Mbit/s，三個I2C 支援标準數字引腳的資料率高達400kbit/s。
時鐘生成：

－調整到1.5%精度的12MHz 内部RC 振蕩器，可選擇性地用作系統時鐘；

－晶體振蕩器，工作頻率範圍為1MHz 至25MHz；

－可程式設計看門狗振蕩器，頻率範圍為9.4kHz 至2.3MHz；

－用于WKT 的10 kHz 低功耗振蕩器；

－PLL 使CPU 無需使用高頻晶體即可生成最高CPU 主頻，可從系統振蕩器、外部時鐘輸入或内部RC 振蕩器運作；

－帶分頻器的時鐘輸出功能，可反映所有内部時鐘源。
功率控制：

－可最大程度降低功耗的內建式PMU（電源管理單元）；

－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；

－深度睡眠模式和掉電模式可由USART 、SPI 和I2C 外設喚醒；

－深度掉電模式可由定時器控制進行自喚醒；

－上電複位（POR），掉電檢測（BOD）。
單電源（1.8V～3.6V），工作溫度範圍-40℃～+105℃。

>>> 1.1.2 概述

如圖1.1 所示的LPC824 系列微控制器（MCU）具有豐富的片上外設，除GPIO 外，還支援開關矩陣、狀态可配置定時器、多速率定時器、視窗看門狗定時器和DMA 控制器等。模拟外設包括12 位高速ADC 和模拟比較器，支援3 路UART、2 路SPI 和4 路I2C 。此外晶片内部還內建了12MHz 的RC 振蕩器，可以作為系統的時鐘源。

圖1.1 LPC824 功能框圖

LPC824 系列MCU 具有得天獨厚的低功耗優勢，擁有業界領先的超低功耗（90uA/MHz）。此外還支援4種低功耗模式，使用者可以根據應用需求，靈活地選擇合适的功耗模式，最低功耗模式下功耗不到1uA。

雖然這些概念對于初學者來說可能會感到非常陌生，但也不要害怕，如同你使用的計算機一樣，盡管也很複雜，但毫不影響你使用計算機程式設計和上網。

LPC812/824 同屬于LPC800 系列MCU，LPC824 是LPC812 系列的增強版本，外設資源更加豐富，可以更好地滿足不同場合的應用需求。因為兩者相同外設的寄存器保持一緻，在軟體設計上可以做到完全相容，大大降低了平台建設的難度，可以根據不同需求進行合理選擇，詳見表1.1。

表1.1 LPC800 系列MCU 選型表

LPC824 系列MCU 有兩種封裝，分别為TSSOP20 和HVQFN33，其引腳分布詳見圖1.2。

圖1.2 封裝示意圖

LPC824 系列MCU 的引腳描述及主要功能詳見表1.2。

表1.2 LPC824 系列的引腳描述

1.2 LPC84x 微控制器

>>> 1.2.1 特性

系統：

－ARM Cortex-M0+處理器，運作時頻率高達30 MHz，支援單周期乘法和快速的單周期I/O 口；

－内置可嵌套中斷向量控制器（NVIC）；

－系統節拍定時器；

AHB 總線矩陣：

－支援串行線調試（SWD）模式與JTAG 邊界掃描（BSDL）模式；

－微跟蹤緩沖（MTB）。
存儲

－最高64kB 片内Flash，支援 64 位元組頁面寫入和擦除功能；

－FAIM 記憶體允許使用者配置晶片上電時的行為；

－代碼讀保護(CRP)

－最高可到16 KB 的SRAM，包括2 塊8 KB 連續的SRAM，其中一塊8 KB 的SRAM 可被MTB 使用；

－支援位帶操作，用于支援單個位的原子操作。
ROM API 支援

－Bootloader；

－支援應用程式Flash 程式設計(IAP)；

－支援片上系統程式設計(ISP)，通信接口可以是USART、SPI 和I2C；

－整數除法API 接口。
數字外設：

－內建了多達32 個通用I/O 引腳，并具備可配置上拉/下拉電阻、可程式設計開漏模式、輸入反相器和幹擾濾波器，GPIO 方向控制支援各個位的獨立置位/清零/翻轉；

－4 個引腳具備20mA 的輸出驅動能力；

－2 個開漏引腳具備20mA 灌入驅動能力；

－GPIO 中斷生成能力，8 個GPIO 輸入具有布爾模式比對特性；

－開關矩陣，用于靈活配置每個I/O 引腳功能；

－CRC 引擎；

－帶25 個通道和13 個觸發輸入的DMA；

－電容觸摸屏接口。
定時器：

－狀态可配置定時器（SCTimer/PWM），輸入和輸出功能（包括捕獲和比對）用于定時和PWM 應用，支援8 個比對/捕獲、8 個事件、8 個狀态；

－1 個通用定時器，帶有4 個比對輸出、3 個輸入捕獲，支援PWM 模式，外部計數和DMA；

－四通道多速率定時器（MRT），以多達4 種可程式設計固定速率生成可重複中斷；

－自喚醒定時器（WKT），采用IRC、低功耗、低頻率内部振蕩器作為時鐘，或always-on 電源域的外部時鐘輸入作為時鐘；

－視窗看門狗定時器（WWDT）。
模拟外設：

－一個12-位ADC，多達12 個輸入通道，帶有多個内部和外部觸發輸入，采樣速率高達1.2Msamples/s，ADC 支援兩個獨立的轉換序列；

－比較器，帶有4 個輸入引腳以及外部或内部基準電壓；

－2 個10 位DAC。
串行接口：

－5 個USART 接口，引腳功能通過開關矩陣和一個共用小數波特率發生器配置設定；

－2 個SPI 控制器，引腳功能通過開關矩陣配置設定；

－4 個I2C 總線接口。一個I2C 支援高速模式plus，在兩個真開漏引腳和監聽模式上資料率為1Mbit/s，三個I2C支援标準數字引腳的資料率高達400kbit/s。
時鐘生成：

－自由運作的振蕩器（FRO），精度位±1%，可以提供18MHz、24MHz 或者30MHz 的時鐘，也可以分頻到9MHz、12MHz 或者15MHz 作為系統時鐘；

－使用FAIM 記憶體完成低功耗啟動，運作頻率3MHz；

－晶體振蕩器，工作頻率範圍為1MHz 至25MHz；

－低功耗振蕩器可做看門狗時鐘；

－可程式設計看門狗振蕩器，頻率範圍為9.4kHz 至2.3MHz；

－PLL 使CPU 無需使用高頻晶體即可生成最高CPU 主頻，可從系統振蕩器、外部時鐘輸入或内部RC 振蕩器運作；

－帶分頻器的時鐘輸出功能，可反映所有内部時鐘源。
功率控制：

－運作模式下功耗最低可至90uA/MHz；

－内部內建可最大程度降低功耗的PMU（電源管理單元）；

－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；

－深度睡眠模式和掉電模式可由USART 、SPI 和I2C 外設喚醒；

－深度掉電模式可由定時器控制進行自喚醒；

－上電複位（POR），掉電檢測（BOD）。
單電源（1.8V～3.6V），工作溫度範圍-40℃～+105℃；
可選封裝有 LQFP64、LQFP48、HVQFN48、HVQFN33。

>>> 1.2.2 概述

如圖1.3 所示的LPC84x 系列微控制器（MCU）具有豐富的片上外設，除GPIO外，還支援開關矩陣、狀态可配置定時器、多速率定時器、視窗看門狗定時器和DMA控制器等。模拟外設包括12 位高速ADC和2 個10 位DAC，支援5 路UART、2 路SPI 和4 路I2C。此外晶片内部還內建了自由運作振蕩器，可以作為系統的時鐘源。

圖1.3 LPC84x 功能框圖

LPC84x 系列MCU 具有得天獨厚的低功耗優勢，擁有業界領先的超低功耗（90uA/MHz）。此外還支援4 種低功耗模式，使用者可以根據應用需求，靈活地選擇合适的功耗模式，最低功耗模式下功耗不到1uA。雖然這些概念對于初學者來說可能會感到非常陌生，但也不要害怕，如同你使用的計算機一樣，盡管也很複雜，但毫不影響你使用計算機程式設計和上網。

LPC84x 系列MCU 提供4 中不同的封裝，可以根據不同需求進行合理選擇，詳見表1.3。

表1.3 LPC84x 系列MCU 選型表

LPC84x 系列MCU 的引腳描述及主要功能詳見表1.4。

表1.4 引腳描述