NXP LPC11U1x低成本ARM Cortex－M0 MCU开发方案

发布时间：2011-12-26 10:59 发布者：1770309616

关键词： arm , Cortex－M0 , LPC11U1x , MCU , NXP

NXP 公司的LPC11U1x系列是基于ARM Cortex-M0内核的低成本微控制器（MCU），工作频率高达50MHz，内置了高度灵活并可配置的全速USB2.0 Device控制器和嵌套向量中断控制器 (NVIC)，具有丰富外设，主要用在消费电子外设，手提扫描仪，医疗，音频设备和工业控制。本文介绍了LPC11U1x功能与优点，方框图，以及LPCXpressoTM低成本开发平台主要特性，多种目标板电路图。

LPC11U1x是基于ARM Cortex-M0内核的低成本微控制器系列，可用于现有的8位/16位的应用，为用户提供高性能、低功耗、易于使用的指令集和存储器地址空间，以及比现有8位/16位架构更精简的代码量。

LPC11U1x的工作频率高达50MHz。

LPC11U1x内置了一个高度灵活并可配置的全速USB2.0 Device控制器，它给如今更高互连要求的解决方案带来了空前的设计灵活性和无缝集成性能。

LPC11U1x的其他外设包括高达32kB的闪存，6kB的SRAM数据存储器，一个Fast Mode Plus的I2C总线接口，一个支持同步模式和智能卡接口的RS-485/EIA-485 USART，两个SSP接口，四个通用计数器/计时器，一个10位模数转换器和多达40个的通用I/O引脚。

LPC11U1x功能与优点

系统：

o ARM Cortex-M0 处理器，工作频率最高为 50MHz

o ARM Cortex-M0 处理器，内置嵌套向量中断控制器 (NVIC)

o 非可屏蔽中断 (NMI) 的输入源可选

o 系统节拍定时器 (System tick timer)

存储器：

o 高达32kB片上闪存程序存储器

o 总共6kB 静态随机访问存储器 SRAM数据存储器（4kB 主SRAM，2kB USB SRAM）

o 16kB Boot ROM

o 通过片内Bootloader 软件来实现在系统编程 (ISP) 和在应用编程 (IAP)

调试选项：

o 标准JTAG测试/调试接口

o 串行线调试 (SWD, Serial Wire Debug)

o 边界扫描 (Boundary Scan)，可简化板级测试

数字外设：

o 多达40个通用I/O引脚 (GPIO, General Purpose I/O)，带可配置的上拉和下拉电阻，具有中继模式和漏极开路模式

o 多达8个GPIO引脚可用作边沿或电平触发的中断源

o 2个GPIO中断模块组合使得基于可编程模式的一组GPIO引脚输入状态的中断成为可能

o 一个引脚 (P0_7) 的最大电流输出驱动能力为20mA

o 开路漏极引脚 (P0_4 和 P0_5) 上的最大灌电流为 20 mA

o 4个通用定时器/计数器，共有5个捕获输入和13个匹配输出

o 可编程的窗口型看门狗定时器 (WWDT, Windowed WatchDog Timer)，内置专用的低功耗看门狗振荡器 (WDO)

模拟外设：

o 10位ADC，在8个引脚之间实现输入多路复用

串行接口：

o USB2.0 全速 Device 控制器

o 带小数波特率生成器的USART，带有内部FIFO、全Modem控制握手接口，并支持RS-485/9-bit模式和同步模式。USART支持异步智能卡接口 (ISO 7816-3)

o 2个SSP控制器，具有FIFO和多协议功能

o I2C总线接口支持完整的I2C总线规范和Fast-mode Plus模式，数据速率高达1Mbit/s，具有多地址识别和监控模式

时钟产生：

o 晶体振荡器的工作范围为1MHz~25MHz

o 12MHz内部RC (IRC) 振荡器，可用作系统时钟

o 内置低功耗，低频看门狗振荡器，输出频率可编程

o 锁相环 (PLL: Phase-locked loops) 允许CPU无需使用高频晶体也可工作在最大CPU速率。时钟可以由系统振荡器或内部RC振荡器提供

o 另有一个专供USB使用的PLL

o 带分频器的时钟输出功能，可以映到主振荡器时钟、IRC时钟、CPU时钟和看门狗时钟

功率控制：

o 3种节能模式：睡眠、深度睡眠、掉电和深度掉电

o 通过boot ROM中的功率优化功能Power Profile，只需调用简单的函数即可在给定的应用中实现性能的优化和功耗的最小化

o 处理器可通过Reset 引脚、可选的GPIO引脚、看门狗定时器中断或USB端口操作从深度睡眠和掉电模式中唤醒

o 处理器可通过一个专用功能引脚从深度掉电模式中唤醒

o 集成的功率管理单元 (PMU, Power Management Unit) 在睡眠、深度睡眠、掉电和深度掉电模式下将功耗降至最低

o 上电复位 (POR)

o 掉电检测 (BOD)，支持四个独立的阈值，可产生中断和强制复位

唯一的设备序列号

单电源供电 (1.8V~3.6V)

温度范围：40℃~85℃

提供48-LQFP引脚、48-TFBGA引脚和33-HVQFN引脚封装

和LPC134x Cortex-M3系列产品引脚兼容。

LPC11U1x 应用

消费电子外设
手提扫描仪

医疗

音频设备

工业控制

图1。LPC11U1x方框图

LPCXpressoTM低成本开发平台

LPCXpressoTM is a new, low-cost development platform available from NXP supporting NXP’s ARM-based microcontrollers. The platform is comprised of a simplified Eclipse-based IDE and low-cost target boards which include an attached JTAG debugger. LPCXpresso is an end-to-end solution enabling embedded engineers to develop their applications from initial evaluation to final production.

Populated with the LPC11U14 to demonstrate LPC11U1x features, the LPCXpresso LPC11U14 combines the robust USB performance of the LPC11U14 and the low price point of the LPCXpresso.

The LPCXpresso Board for LPC11U14 is comprised of an LPCXpresso target board, LPC-Link, and IDE. The LPCXpresso target boards, include an integrated JTAG debugger, and can connect to expansion boards to provide a variety of interfaces and I/O devices. The on-board JTAG debugger provides high-speed USB to JTAG/SWD interface to the IDE, and it can be connected to other debug targets such as a customer prototype. The LPC-Link is equipped with a 10-pin JTAG header enabling seamless connection to a target via USB. LPCXpresso’s IDE, using the standard GNU toolchain and optimized C library, can build an executable of any size with full code optimization.