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1、典型MCU架构详解万主流MCU介绍在前面的介绍中，我们已经了解到MCK是基于一定的内核体系，集成了存储、并行或串行I/O、定时器、中断系统以及其他控制功能的微型计算机系统，如图是典型的Mcua成框图。外都宦时元图4.1典型MCU的器成准国目前，虽然很多厂商采用了AR岫核体系，但是在具体的MCLT品上，各个公司集成的功能差异非常大，形成MCIM花齐放的格局，由于本书的重点是介绍32位MCU所以我们将重点以恩智浦公司的MCM例来介绍，这些MC,LPC300OLH7A采用ARM讷核，LPC2000和LH7采用ARM衲核，LPC1000系列采用Cortex-M3或M0内核，通过这几个系列的介绍可以了解
2、MCU勺构成和差异。恩智浦LPC1000系歹UMCULPC1000系列MCO以第二代Cortex-M3为内核的微控制器，用于处理要求高度集成和低功耗的嵌入式应用。采用3级流水线和哈佛结构，其运行速度高达100MHz带独立的本地指令和数据总线以及用于外设的第三条总线，使得代码执行速度高达MHz并包含一个支持分支预测的内部预取指单元，特别适用于静电设计、照明LPC1000系歹UMCUZ分设备、工业网络、报警系统、白色家电、电机控制等领域。为LPC1700系歹U和LPC1300系列，下面我们分开介绍。LPC1700系歹UMCUH召LPC1700系列ARM以第二代的Cortex-M3为内核，是为嵌入式
3、系统应用而设计的高性能、低功耗的32位微处理器，适用于仪器仪表、工业通讯、电机控制、灯光控制、报警系统等领域。其操作频率高达100MHz采用3级流水线和哈佛结构，带独立的本地指令和数据总线以及用于外设的高性能的第三条总线，使得代码执行速度高达MHz并包含一个支持分支预测的内部预取指单元。LPC1700系列ARMCortex-M3的外设组件：最高配置包括512KB片内Flash程序存储器、64KB片内SRAM8通道GPDM检制器、4个32位通用定时器、一个8通道12位ADC一个10位DAC一路电机控制PWMt出、一个正交编码器接口、6路通用PWMt出、一个看门狗定时器以及一个独立供电的超低功耗R
4、TGLPC1700系列ARMCortex-M3还集成了大量的通信接口：一个以太网MAC一个USB全速接口、4个UAR限口、2路CAN2个SSP接口、1个SPI接口、3个I2C接口、2路I2S输入和2路I2S输出。系列MCU键特性：* 第二代Cortex-M3内核，运行速度高达100MHz* 采用纯Thumb2指令集，代码存储密度高；* 内置嵌套向量中断控制器（NVIC）,极大程度的降低了中断延迟;* 不可屏蔽中断（NMI）输入；* 具有存储器保护单元，内嵌系统时钟；* 全新的中断唤酉1控制器（WI。；* 存储器保护单元（MPU；* 以太网、USBHost/OTG/Device、CANI2S;*
5、 快速（Fm+I2C、SPI/SSP、UART* 电机控制PWMt出和正交编码器接口；* 12位ADC* 低功耗实日时钟（RTQ;* 第二个专用的PLL可用于US喷口，增加了主PLL设置的灵活性；* 4个低功率模式：睡眠、深度睡眠、掉电、深度掉电，可通过外部中断、RTC中断、USB活动中断、以太网唤醒中断、CAN总线活动中断、NMI等中断唤醒；* 具有在系统编程（ISP）和在应用编程（IAP）功能的512KB片上Flash程序存脩器；* 64KB片内SRAMfe括：* 32KBSRAM可供高性能CPU!过本地代码/数据总线访问；* 2个16KBSRAM莫块，带独立访问路径，可进行更高吞吐量的操
6、作。这些SRAM模块可用于以太网、USBDM的储器，以及通用指令和数据存储；* AHB多层矩阵上具有8通道的通用DMAS制器（GPDMA,结合SSPI2S、UARTAD/DA转换、定时器匹配信号和GPIO使用，并可用于存储器到存储器的传输；* 多层AHB巨阵内部连接，为每个AHB主机提供独立的总线。AHB主机包括CPU通用DMAS制器、以太网MACF口USB接口。这个内部连接特性提供无仲裁延迟的通信；* 实用的LQFP80/100脚封装。系列中LPC1766方框图:DEBUG.；-：I.lJTAQ!I.R加!丁强USB,司(T*.L1ITAU2I同。MEMULA1IWTRCEMOOJLE制试J
7、,成俄口MMeoM曰*iECLKEHjfT妾层AHR矩阵思线,SrAGPIOw*APB3OK1SSE11,IMIRQ1*MOSH苜XOWTMCW_*UmMHTI以。1片*yTOtC?*9Di*WI,7击Fl4Mosiiiiiao2乎MAW1小PCAPU1O.ADC(rO|P：TCX2,由ATBEF1后界出ft11F=一/用色模块代表可以连接到GPDMAg如上系列MCl数规格如下表所示:口IWAMBioAPB0ROGfSFtAUHZiMKBriaahioiiigiFLASH。13曲川神kBSCKOSSELAMlSUCiwlSlo凡落网TXDZljMxCERK才耳心端I*TXMCKJ?KFJCik
8、sei*WDAa.X二:uJ*声中妙片期货挂一iSRAM(KEjUSB20GiPDMA正史CANZDBl=SKEMArt)DfATirner32btSPISSPART(405/IrDA)封装LFC175132a.DeweBch113acKlZbit41整4LQFP80LPC1752DeviceBch1t-3flchBch,l2brt4f24LQFPSOLPC175412832-DwiefHost/OTGSch11-3OdVIZbitlotiT阳I41/24LQFPOLPC175G32OTO8Gh1213Och/lZW1ch/1Qbrr41/2ALQFP80LPC175B512S41Device
9、/Host.OTGBch12I3Cch&chT1NMtIchJlObrt41/24LQFPflO128321Bch12-3acti&ch-J2M,41/24L苏中。口蜀件蟹号uijsh(KB)GRMi(hfi)USH2.0GF*WAA正交墉码黑CAN广三用FWMA/DDJA3伽SSPUARTHB5,1rCA封陵LPC17C5二脚64-Device/Host/OTGSen1213Schtch/10bii41/24LQFF10CLPC176eZ=d的1Deice/HostOTGBch1213Bchi!12btIchHObit41/24LQFP10C-L7上512依1DeviceHost0T6Ben
10、1213OerBehr12bttiCh.IODlL41Z24L0FP1DCLPC1300系歹UMC时绍LPC1311/13/42/43是以第二代ARMCortex-M3为内核的微控制器，其系统性能大大提高，增强了调试特性，令所支持模块的集成级别更高。其最大亮点在于具有极高的代码集成度和极低的功耗，是业界功耗最低的32位Cortex-M3MCU。LPC1300系列ARMB控制器的操彳频率高达70MHz具有3级流水线功能，并采用支持独立本地指令和数据总线以及用于外设的第三条总线的哈佛架构，使得代码执行速度高达MHz还包括了一个内部预取单元，支持分支预测操作。LPC1311/13/42/43的外设组
11、件：最高配置有32KB的Flash存储器、8KB的数据存储器、US酸备（仅对于LPC1342/43）、一个快速模式I2C接口、一个UART四个通用定时器、42个通用I/O弓|脚。系列MCU键特性* 第二代Cortex-M3内核，高达70MHz的运行速度；* 内置有嵌套向量中断控制器（NVIC）;* 具有32KB（LPC1343/13）/16KB（LPC1342）/8KB（LPC1311）片上Flash程序存脩器；* 10位ADC在8个引脚中实现输入多路复用；* 在系统编程（ISP）和在应用编程（IAP）可通过片内引导装载程序软件来实现；串行接口* 带有用于设备的片内PHY勺USB全速设备控制器
12、（仅对于LPC1342/43）;* 可产生小数波特率、具有调制解调器、内部FIFO和支持RS-485/EIA-485标准的UART* SSP控制器，带FIFO和多协议功能；* I2C总线接口，完全支持I2C总线规范和快速模式，数据速率为1Mbit/s,具有多个地址识别功能和监控模式；其它外设* 多达42个通用I/O（GPIO）弓I脚，带可配置的上拉/下拉电阻，并有新的、可配置的开漏操作模式；* 4个通用定时器/计数器，共有4路捕获车入和13路匹配输出；* 可编程的看门狗定时器（WDT;* 具有系统定时器；* 每个外设都具有其自身的时钟分频器，以进一步降低功耗；* 集成了PMU电源管理单元），可
13、在睡眠、深度睡眠和深度掉电模式中极大限度减少功耗；* 具有三种低功耗模式：睡眠模式、深度睡眠模式和深度掉电模式；* 带驱动的时钟输出功能可以反映主振荡器时钟、IRC时钟、CPU寸钟、看门狗时钟和USB时钟；* 掉电检测，具有4个独立的阀值，用于中断和强制的复位；* 12MHz内部RC振荡器可调节到1%的精度，可将其选择为系统时钟；* PLL允许CPU最大的CPU率下操作，而无需高频晶振，可从主振荡器、内部RC振荡器或看门狗振荡器中运行；*可采用48脚LQF图装和33引脚HVQFN寸装。系列mcUt框图如下表所示：3PIO端口科JTAsiOLnRESEI两试Tl优或Ll外乱白mAH以LHQHfi包前JFLASH支1,旧kgU-GMS
