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LPC54100系列微控制器

    概述

    LPC54100系列微控制器专门设计用来给“永远在线”的传感器处理应用提供业界最佳的能效。这些高效率的MCU给传感器数据监听、采集、整合等传感器任务以及传感器融合等复杂的传感器处理任务提供超低功耗。

    在“永远在线”的应用中,LPC54100系列MCU发挥着至关重要的作用。为了实现连续的传感器监听,它需要提供低至3µA的电流。这个系列的MCU首先用于传感器应用,不对称的双核结构可对有功功率/性能进行调节:开发者可以使用55 μA/MHz的Cortex-M0+内核来处理传感器数据的采集、整合,并执行外部通信;或者,使用CortexM4F内核(100 μA/MHz)更快速地执行复杂的数学运算(例如,运动传感器的融合),同时保持较低的功耗。LPC54100系列还有单核(Cortex-M4F)微控制器可供选择,单核微控制器具有类似的传感器监听功能以及M4F的能效。

    这个结构还辅之以为能效设计的模拟和数字接口(包括一个能够在全电压范围内支持各种规格性能的12位4.8Ms/s的ADC,以及低功耗串行接口)。所有这些特性结合起来,使得LPC54100系列微控制器相比同类的任何其他微控制器,能为传感器处理提供最佳的整体能效。

    特性
  • 内核与系统:
    • 双核处理器:ARM Cortex-M4F和ARM Cortex-M0+,最大运行频率均为100MHz;
    • ARM Cortex-M4(r0p1):
      • 运行频率高达100MHz;
      • 浮点运算单元(FPU)和存储器保护单元(MPU);
      • 内置可嵌套向量中断控制器(NVIC);
      • 不可屏蔽中断(NMI)资源可选;
      • 支持SWD调试,包含ARM ETM和增强的调试功能;
      • 系统节拍定时器。
    • ARM Cortex-M0+(r0p1):
      • 运行频率高达100MHz;
      • 内置可嵌套向量中断控制器(NVIC);
      • 不可屏蔽中断(NMI)资源可选;
      • 支持SWD调试;
      • 系统节拍定时器。
  • 存储器
    • 高达512KB片上Flash,最小达256字节页编程和擦除;
    • 高达104KB片上SRAM供代码和数据使用。
  • ROM API:
    • 在线用户编程(IAP)/在线系统编程(ISP);
    • 功耗管理。
  • 串行接口
    • 4个USART接口支持同步模式和32 kHz模式从深度睡眠和掉电模式唤醒,4个 USART接口拥有FIFO缓冲并共享一个小数波特率发生器;
    • 2个SPI控制器,每一个均有4个从机设备选择和灵活的数据配置。2个SPI拥有缓冲区。从机功能可以从深度睡眠和掉电模式唤醒;
    • 3路I2C总线接口,支持快速模式和快速模式Plus,数据传输速率可达1Mbit/s,支持多个地址识别和监控模式,每个I2C总线接口作为从机支持高速模式(3.4Mbit/s),从机功能可以从深度睡眠和掉电模式唤醒。
  • 数字外设:
    • 22通道的DMA引擎,20个可编程配置输入触发,能够访问所有存储器和具有DMA功能的外设;
    • 多达50GPIO引脚,大部分GPIO可配置上下拉电阻、开漏模式、输入翻转;
    • GPIO寄存器挂载在AHB总线实现快速访问。DMA支持GPIO端口;
    • 多达8个GPIO可选作中断,可设置为上升沿、下降沿和双边沿触发;
    • 2个GPIO组合中断(GINT)根据输入状态的逻辑与/或来使能一个中断;
    • CRC引擎;
  • 定时器:
    • 5个普通定时计数器,多达4路输入捕捉和4路输出比较,PWM模式,外部计数,指定定时器事件产生DMA请求源;
    • 1个状态可配置Timer/PWM,6路输入8路输出功能(包含捕捉和匹配)。外部引脚和内部被选择外设可分别互连至输入输出。SCT支持13捕捉/匹配,13个事件和13种状态;
    • 32位实时时钟(RTC)可1s运行于独立电源。RTC定时器1ms可以唤醒所有低功耗模式包括深度掉电模式;
    • 多通道多频率24位定时器(MRT)可重复产生中断并可软件配置为4种固定频率;
    • 窗口看门狗定时器(WWDT);
    • 超低功耗微秒滴答定时器,运行于看门狗时钟,可以将器件从低功耗模式唤醒;
    • 重复中断定时器用于一般用途和调试时间戳。
  • 模拟外设:
    • 12通道输入的12位ADC,支持多个内部和外部触发输入,支持2个独立转换序列,最大采样率为4.8Ms/s。
  • 时钟产生:
    • 片内集成12MHz的IRC振荡器;
    • 外部时钟输入最高24MHz;
    • 内部低功耗看门狗振荡器的范围为500KHz;
    • 片内32KHz的低功耗RTC振荡器;
    • 系统PLL使CPU可在无外部高速时钟情况下,工作在最大CPU速率。可以运行在内部RC振荡器,由CLKIN输入的外部时钟或者RTC振荡器;
    • 带分频器的时钟输出,可用于测试内部时钟;
    • 频率测量单元用于片内外时钟频率。
  • 功耗控制:
    • 集成电源管理单元PMU,降低功耗;
    • 低功耗模式:睡眠模式、深度睡眠模式、掉电模式和深度掉电模式;
    • 通过USART、SPI和I2C可以将器件从深度睡眠模式和掉电模式唤醒;
    • 通过RTC闹钟可以将器件从睡眠模式、深度睡眠模式、掉电模式和深度掉电模式唤醒;
    • 通过微滴答定时器唤醒,如果没有其它片上时钟可以使用看门狗时钟从深度掉电模式唤醒;
  • 其他:
    • 单电源供电(1.62V~3.6V);
    • 上电复位POR;
    • 掉电检测BOD可分别中断和强制复位;
    • 支持JTAG边界扫描;
    • 支持全球唯一ID号,每个芯片具有一个不同的序列号;
    • 温度范围:-40℃~105℃;
    • 采用3.288 * 3.288mm WLCSP49封装和LQFP64封装。
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