NXP: кардинально упрощает проектирование

Микроконтроллер LPC800 - основной элемент любого инструментария для встраиваемых приложений

Предпринимая решительные шаги по вытеснению с рынка 8-разрядных архитектур, компания NXP Semiconductors (NASDAQ: NXPI) представила сегодня 32-разрядный микроконтроллер LPC800, созданный специально для 8-разрядных приложений. Микроконтроллеры LPC800 выпускаются в корпусах с малым числом выводов, содержат простые в использовании периферийные устройства, удовлетворяющие требованиям 8-разрядных приложений, и при этом позволяют реализовать 32-разрядные возможности исключительно энергоэффективного процессора ARM® Cortex™-M0+. Предоставляя новый уровень гибкости без повышения сложности, LPC800 поддерживает такие революционные характеристики, как гибкая коммутационная матрица, которая позволяет разработчикам привязать встроенные периферийные устройства к любому выводу при помощи одной строки программного кода или одним щелчком мыши в инструментальном средстве для конфигурирования. Микроконтроллер LPC800 был продемонстрирован на выставке Electronica 2012 в Мюнхене, Германия; с обзором его характеристик можно ознакомиться здесь: youtu.be/jzBDoUbcAp0

«На протяжении последних десятилетий 8-разрядные микроконтроллеры отлично справлялись с простыми задачами, предоставляя надежную, детерминированную производительность. Мы разработали «с нуля» 32-разрядный микроконтроллер LPC800, в котором подлинная простота 8-разрядной архитектуры и производительность в режиме реального времени сочетаются с беспрецедентной гибкостью проектирования. Благодаря своей уникальной цене семейство LPC800 станет основой недорогих 8-разрядных массовых приложений», — отметил Джим Трент (Jim Trent), вице-президент и генеральный менеджер подразделения микроконтроллеров, компания NXP Semiconductors.

Простота 8-разрядной архитектуры: масштабируемость, эффективность и удобство использования

Компания NXP переработала последовательные периферийные устройства LPC800, максsимально упростив их, чтобы сократить время реакции и повысить эффективность. Так, например, новый интерфейс SPI способен работать в качестве ведомого устройства на частотах, не зависящих от тактовой частоты процессора. Таким образом, отпадает необходимость 4-кратной (и более) супердискретизации SPI, которая нужна только для приема данных. Независимость частоты SPI от тактовой частоты процессора сокращает энергопотребление и упрощает дизайн системы. Был переработан и интерфейс I2C, чтобы практически до нуля снизить энергопотребление микроконтроллера LPC800 в неактивном состоянии и в состоянии ожидания, даже в отсутствие системных тактовых импульсов, и обеспечить пробуждение при совпадении адреса.

В дополнение к аппаратным инновациям микроконтроллер LPC800 поддерживает простые операции без использования драйверов. Низкоуровневые драйверы I2C и UART больше не занимают пространство флэш-памяти. Для активации этих периферийных устройств необходимы только простейшие вызовы программного интерфейса (API). Управление питанием также упростилось — его можно активировать одним вызовом программного интерфейса. LPC800 использует страницы флэш-памяти размером 64 байта, что облегчает управление кодом и может использоваться для эмуляции памяти EEPROM в области хранения данных.

Микроконтроллеры LPC800 предлагаются в различных корпусах с малым числом выводов, включая SO20, TSSOP20, TSSOP16 и DIP8. Эти корпуса, популярные у разработчиков 8-разрядных приложений, помогают рационализировать создание прототипов, облегчают сборку, а также упрощают и удешевляют массовое производство. Более того, корпуса LPC800 TSSOP обеспечивают масштабируемость за счет идентичного расположения выводов питания, заземления и аналоговых функций, поэтому разработчики могут переходить от корпусов TSSOP16 к TSSOP20 с минимальными затратами.

Универсальность 32-разрядной архитектуры: Cortex-M0+, самый энергоэффективный процессор ARM

Микроконтроллер LPC800, основанный на 30-МГц процессоре ARM Cortex-M0+ с ультранизким энергопотреблением и полностью совместимый с архитектурой и набором команд Cortex-M, обеспечивает превосходную плотность кода для 8/16-разрядных архитектур. Процессор Cortex-M0+ оснащен двухступенчатым конвейером, который снижает энергопотребление и повышает производительность. Кроме того, в LPC800 преимущества периферийной шины Cortex-M0+ обеспечивают доступ к портам ввода-вывода общего назначения (GPIO) за один такт. Благодаря этим характеристикам LPC800 демонстрирует детерминированную производительность в режиме реального времени — что является ключевым требованием у разработчиков 8-разрядных приложений.

Инновационные периферийные устройства: гибкая коммутирующая матрица и таймер с конфигурируемым состоянием

Микроконтроллер LPC800 имеет две инновационные функции, которые предоставляют разработчикам 8-разрядных приложений новые уровни гибкости и управления через инструментальные средства конфигурирования с графическим интерфейсом. Гибкая коммутирующая матрица позволяет назначить периферийные порты ввода-вывода практически любому выводу. Коммутирующая матрица, которая упрощает разводку печатной платы с большой плотностью компонентов, вносит свой вклад в снижение ее стоимости. Демонстрация гибких возможностей коммутирующей матрицы: youtu.be/illRLotwk5s

Другим важным периферийным устройством LPC800 является таймер с конфигурируемым состоянием (state configurable timer, SCT), который можно настраивать в соответствии с требованиями конкретных приложений пользователя. Основная конфигурация SCT представляет собой два 16-разрядных модуля ШИМ с четырьмя входами захвата (capture input) и четырьмя выходами сравнения (match output), причем каждый из регистров сравнения (match register) «затенен» (shadowed). Микроконтроллер LPC800 поддерживает практически все функции синхронизации и ШИМ, свойственные популярным 8-разрядным микроконтроллерам. Для большей гибкости таймер SCT микроконтроллера LPC800 поддерживает концепции состояний и событий, что позволяет пользователям реализовывать сложные счетчики, функции вывода, ввода и управления приложениями для освещения, питания, а также другими специализированными приложениями — без ограничений, которые накладывает фиксированный набор функций.

Среди других периферийных устройств LPC800: аналоговый компаратор, оснащенный внешним источником опорного напряжения для точных измерений; 4-канальный таймер с несколькими режимами работы; таймер пробуждения; до 18 портов ввода-вывода общего назначения. Микроконтроллер LPC800 имеет флэш-память объемом до 16 КБ, память SRAM объемом до 4 КБ и может питаться от источника напряжением 3,3 VDD (от 1,8 до 3,6 В).

Инструментальные средства, цены и наличие

LPC800 — это новейший представитель семейства микроконтроллеров NXP LPC Go начального уровня с невысоким энергопотреблением, включающего в себя популярную серию LPC1100 на базе процессора Cortex-M0. Полнофункциональная интегрированная среда разработки LPCXpresso поддерживает весь цикл создания продукции на основе микропроцессора LPC800, дополнительно облегчая переход к 32-разрядным архитектурам. Кроме того, LPC800 совместим с набором разработки микроконтроллерных устройств ARM Keil™ Microcontroller Development Kit. Дополнительную поддержку, бесплатный инструментарий и образцы кода можно получить через обширное сообщество разработчиков LPC.

Начальная цена микроконтроллеров LPC810 составляет 0,39 доллара США. Оценочные наборы LPC800 уже можно заказать в компании Mouser Electronics. Опытные образцы будут доступны в декабре, серийная продукция — в феврале 2013 года. С предварительным обзором платы LPCXpresso для разработки приложений на базе микроконтроллера LPC800 можно ознакомиться здесь: youtu.be/fSUe6BPaXmc.

О компании NXP

NXP Semiconductors N.V. (Nasdaq: NXPI) поставляет решения на основе высокопроизводительных смешанных цифро-аналоговых (High Performance Mixed Signal) и стандартных полупроводниковых компонентов, в которых воплощен лидирующий на рынке опыт разработок компании в области радиочастотных и аналоговых сигналов, управления питанием, интерфейсов, безопасности и цифровой обработки сигнала. Эти инновационные решения используются в широком диапазоне применений для автомобильной и промышленной электроники, средств идентификации, инфраструктуры беспроводной связи, систем освещения, мобильных устройств, бытовой техники и вычислительных систем. Являясь глобальным производителем полупроводниковых компонентов, компания представлена более чем в 25 странах мира и обладает годовым доходом в 4,2 млрд. долларов США (2011 г.).