关于恩智浦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 开发套件）

随着物联网技术的发展，MCU 处理器的能力日益强大，如今的MCU 与微处理器的界线越来越模糊，将会进一步融合成为嵌入式处理器。由于AMetal 已经完全屏蔽了底层的复杂细节，因此开发者仅需了解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（主芯片LPC824，基于ARM® Cortex®-M0+内核的低成本微控制器(MCU)），工作时 CPU 频率高达 30 MHz。 LPC82x 支持最高\32 KB 闪存和 8 KB SRAM。LPC82x 的配套外设包括一个 CRC 引擎、四个 I2C 总线接口、最多三个 USART、最多两个 SPI 接口、一个多速率定时器、自唤醒定时器、带 PWM 功能的状态可配置定时器(SCTimer/PWM)、一个 DMA、一个 12 位 ADC、一个模拟比较器、功能可配置 I/O 端口（可通过开关矩阵配置）、一个输入模式匹配引擎和最多 29 个通用 I/O 引脚。感觉LPC82x系列在传感器网关，便携式设备和可穿戴设备，游戏控制器，照明，消费电子会有很大的发展空间。

1.1 关于 LPC824 微控制器

>>> 1.1.1 特性

系统：

－ARM Cortex-M0+嵌入式处理器，内置可嵌套中断向量控制器（NVIC），系统节拍定时器，运行时频率高达30 MHz；

－支持串行线调试（SWD）模式与JTAG 边界扫描（BSDL）模式。
最高32kB 片内Flash 和8kB SRAM，带64 字节页面写入和擦除功能。
数字外设：

－4 个引脚具备20mA 的输出驱动能力，2 个开漏引脚具备20mA 灌入驱动能力；

－GPIO 中断生成能力，8 个GPIO 输入具有布尔模式匹配特性；

－开关矩阵，用于灵活配置每个I/O 引脚功能；

－CRC 引擎，带18 个通道和9 个触发输入的DMA。
定时器：

－状态可配置定时器（SCTimer/PWM），输入和输出功能（包括捕获和匹配）用于定时和PWM 应用；

－四通道多速率定时器（MRT），以多达4 种可编程固定速率生成可重复中断；

－自唤醒定时器（WKT），采用IRC、低功耗、低频率内部振荡器作为时钟，或always-on 电源域的外部时钟输入作为时钟；

－窗口看门狗定时器（WWDT）。
模拟外设：

－一个12-位ADC，多达12 个输入通道，带有多个内部和外部触发输入，采样速率高达1.2Msamples/s，ADC 支持两个独立的转换顺序；

－比较器，带有4 个输入引脚以及外部或内部基准电压。
串行接口：

－3 个USART 接口，引脚功能通过开关矩阵和一个共用小数波特率发生器分配；

－2 个SPI 控制器，引脚功能通过开关矩阵分配；

－4 个I2C 总线接口。一个I2C支持高速模式plus，在两个真开漏引脚和监听模式上数据率为1Mbit/s，三个I2C 支持标准数字引脚的数据率高达400kbit/s。
时钟生成：

－调整到1.5%精度的12MHz 内部RC 振荡器，可选择性地用作系统时钟；

－晶体振荡器，工作频率范围为1MHz 至25MHz；

－可编程看门狗振荡器，频率范围为9.4kHz 至2.3MHz；

－用于WKT 的10 kHz 低功耗振荡器；

－PLL 使CPU 无需使用高频晶体即可生成最高CPU 主频，可从系统振荡器、外部时钟输入或内部RC 振荡器运行；

－带分频器的时钟输出功能，可反映所有内部时钟源。
功率控制：

－可最大程度降低功耗的集成式PMU（电源管理单元）；

－节能模式：睡眠模式、深度睡眠模式、掉电模式和深度掉电模式；

－深度睡眠模式和掉电模式可由USART 、SPI 和I2C 外设唤醒；

－深度掉电模式可由定时器控制进行自唤醒；

－上电复位（POR），掉电检测（BOD）。
单电源（1.8V～3.6V），工作温度范围-40℃～+105℃。

>>> 1.1.2 概述

如图1.1 所示的LPC824 系列微控制器（MCU）具有丰富的片上外设，除GPIO 外，还支持开关矩阵、状态可配置定时器、多速率定时器、窗口看门狗定时器和DMA 控制器等。模拟外设包括12 位高速ADC 和模拟比较器，支持3 路UART、2 路SPI 和4 路I2C 。此外芯片内部还集成了12MHz 的RC 振荡器，可以作为系统的时钟源。

图1.1 LPC824 功能框图

LPC824 系列MCU 具有得天独厚的低功耗优势，拥有业界领先的超低功耗（90uA/MHz）。此外还支持4种低功耗模式，用户可以根据应用需求，灵活地选择合适的功耗模式，最低功耗模式下功耗不到1uA。

虽然这些概念对于初学者来说可能会感到非常陌生，但也不要害怕，如同你使用的计算机一样，尽管也很复杂，但毫不影响你使用计算机编程和上网。

LPC812/824 同属于LPC800 系列MCU，LPC824 是LPC812 系列的增强版本，外设资源更加丰富，可以更好地满足不同场合的应用需求。因为两者相同外设的寄存器保持一致，在软件设计上可以做到完全兼容，大大降低了平台建设的难度，可以根据不同需求进行合理选择，详见表1.1。

表1.1 LPC800 系列MCU 选型表

LPC824 系列MCU 有两种封装，分别为TSSOP20 和HVQFN33，其引脚分布详见图1.2。

图1.2 封装示意图

LPC824 系列MCU 的引脚描述及主要功能详见表1.2。

表1.2 LPC824 系列的引脚描述

1.2 LPC84x 微控制器

>>> 1.2.1 特性

系统：

－ARM Cortex-M0+处理器，运行时频率高达30 MHz，支持单周期乘法和快速的单周期I/O 口；

－内置可嵌套中断向量控制器（NVIC）；

－系统节拍定时器；

AHB 总线矩阵：

－支持串行线调试（SWD）模式与JTAG 边界扫描（BSDL）模式；

－微跟踪缓冲（MTB）。
存储

－最高64kB 片内Flash，支持 64 字节页面写入和擦除功能；

－FAIM 内存允许用户配置芯片上电时的行为；

－代码读保护(CRP)

－最高可到16 KB 的SRAM，包括2 块8 KB 连续的SRAM，其中一块8 KB 的SRAM 可被MTB 使用；

－支持位带操作，用于支持单个位的原子操作。
ROM API 支持

－Bootloader；

－支持应用程序Flash 编程(IAP)；

－支持片上系统编程(ISP)，通信接口可以是USART、SPI 和I2C；

－整数除法API 接口。
数字外设：

－集成了多达32 个通用I/O 引脚，并具备可配置上拉/下拉电阻、可编程开漏模式、输入反相器和干扰滤波器，GPIO 方向控制支持各个位的独立置位/清零/翻转；

－4 个引脚具备20mA 的输出驱动能力；

－2 个开漏引脚具备20mA 灌入驱动能力；

－GPIO 中断生成能力，8 个GPIO 输入具有布尔模式匹配特性；

－开关矩阵，用于灵活配置每个I/O 引脚功能；

－CRC 引擎；

－带25 个通道和13 个触发输入的DMA；

－电容触摸屏接口。
定时器：

－状态可配置定时器（SCTimer/PWM），输入和输出功能（包括捕获和匹配）用于定时和PWM 应用，支持8 个匹配/捕获、8 个事件、8 个状态；

－1 个通用定时器，带有4 个匹配输出、3 个输入捕获，支持PWM 模式，外部计数和DMA；

－四通道多速率定时器（MRT），以多达4 种可编程固定速率生成可重复中断；

－自唤醒定时器（WKT），采用IRC、低功耗、低频率内部振荡器作为时钟，或always-on 电源域的外部时钟输入作为时钟；

－窗口看门狗定时器（WWDT）。
模拟外设：

－一个12-位ADC，多达12 个输入通道，带有多个内部和外部触发输入，采样速率高达1.2Msamples/s，ADC 支持两个独立的转换序列；

－比较器，带有4 个输入引脚以及外部或内部基准电压；

－2 个10 位DAC。
串行接口：

－5 个USART 接口，引脚功能通过开关矩阵和一个共用小数波特率发生器分配；

－2 个SPI 控制器，引脚功能通过开关矩阵分配；

－4 个I2C 总线接口。一个I2C 支持高速模式plus，在两个真开漏引脚和监听模式上数据率为1Mbit/s，三个I2C支持标准数字引脚的数据率高达400kbit/s。
时钟生成：

－自由运行的振荡器（FRO），精度位±1%，可以提供18MHz、24MHz 或者30MHz 的时钟，也可以分频到9MHz、12MHz 或者15MHz 作为系统时钟；

－使用FAIM 内存完成低功耗启动，运行频率3MHz；

－晶体振荡器，工作频率范围为1MHz 至25MHz；

－低功耗振荡器可做看门狗时钟；

－可编程看门狗振荡器，频率范围为9.4kHz 至2.3MHz；

－PLL 使CPU 无需使用高频晶体即可生成最高CPU 主频，可从系统振荡器、外部时钟输入或内部RC 振荡器运行；

－带分频器的时钟输出功能，可反映所有内部时钟源。
功率控制：

－运行模式下功耗最低可至90uA/MHz；

－内部集成可最大程度降低功耗的PMU（电源管理单元）；

－节能模式：睡眠模式、深度睡眠模式、掉电模式和深度掉电模式；

－深度睡眠模式和掉电模式可由USART 、SPI 和I2C 外设唤醒；

－深度掉电模式可由定时器控制进行自唤醒；

－上电复位（POR），掉电检测（BOD）。
单电源（1.8V～3.6V），工作温度范围-40℃～+105℃；
可选封装有 LQFP64、LQFP48、HVQFN48、HVQFN33。

>>> 1.2.2 概述

如图1.3 所示的LPC84x 系列微控制器（MCU）具有丰富的片上外设，除GPIO外，还支持开关矩阵、状态可配置定时器、多速率定时器、窗口看门狗定时器和DMA控制器等。模拟外设包括12 位高速ADC和2 个10 位DAC，支持5 路UART、2 路SPI 和4 路I2C。此外芯片内部还集成了自由运行振荡器，可以作为系统的时钟源。

图1.3 LPC84x 功能框图

LPC84x 系列MCU 具有得天独厚的低功耗优势，拥有业界领先的超低功耗（90uA/MHz）。此外还支持4 种低功耗模式，用户可以根据应用需求，灵活地选择合适的功耗模式，最低功耗模式下功耗不到1uA。虽然这些概念对于初学者来说可能会感到非常陌生，但也不要害怕，如同你使用的计算机一样，尽管也很复杂，但毫不影响你使用计算机编程和上网。

LPC84x 系列MCU 提供4 中不同的封装，可以根据不同需求进行合理选择，详见表1.3。

表1.3 LPC84x 系列MCU 选型表