2017上半年,NXP推出了更新迭代的基于ARM Cortex-M4+ARM Cortex-M0+的非對稱雙核架構(gòu)MCU的產(chǎn)品LPC5411X系列,將性能和功耗的平衡進一步加強了,以適應更多需要綜合高性能和低功耗應用的產(chǎn)品解決方案。
配合全新的微控制器產(chǎn)品線,NXP官方也推出了基于LPC5411X系列MCU的評估板NXP LPCXpresso54114開發(fā)板,愛板網(wǎng)在之前就評測過,這次愛板網(wǎng)又拿到了基于同款微控制器的第三方廠家萬利電子推出的評估板NXP LPC54110 Board,相比官網(wǎng)的板子,外設資源更加豐富,也更適合初學者評估。
NXP LPC54110 Board包裝盒的風格還是挺討人喜歡,板子的特性和微控制器的參數(shù)都基本詳細列在包裝盒上,讓人一看就明白了個大概。
包裝盒正面是板子的參數(shù)。
背面是微控制器的參數(shù)。
打開包裝盒發(fā)現(xiàn)內(nèi)部的配件還是挺有意思的,除了NXP LPC54110 Board開發(fā)板、MicroUSB線、適用于板子上Arduino UNO接口的排針座,還有一把螺絲刀,這算是第一次收到了搭配螺絲刀的開發(fā)板套件。這是用來干嘛?仔細看了下發(fā)現(xiàn)板子上有個電阻器的調(diào)節(jié)器需要用到,這算很貼心?
板子挺小巧的,比我們的身份證大一點,不過板載的資源還是很齊全的,比較有特色的是搭載了音頻電路及MicroSD卡電路。
另外仔細觀察板子的話發(fā)現(xiàn)其PCB的材質(zhì)雖然看起來很low,但是PCB上的器件布局倒是讓人眼前一亮,布局很養(yǎng)眼,這是在MCU開發(fā)板上難得所見的,感覺這Layout工程師還是挺有化腐朽為神奇的實力的。
NXP LPC54110 Board的特性的話包裝盒上也有,不再一一介紹了,如下所示:
LPC54114J256BD64 Cortex-M4/M0+ 雙核MCU
ISP多啟動選項跳線,支持3.3V/1.8V工作電壓選擇,板載32.768KHz振蕩器
4個用戶定義按鍵和一個復位按鍵
9個發(fā)光二極管,其中4個低電平驅(qū)動(綠色),4個高電平驅(qū)動(紅色),一個電源指示
一個Micro USB接口連接到LPC54114的USB口
一個Micro USB接口連接到板載調(diào)試器
一個單線SPI方式TF卡接口和一個SPI Flash存儲器
一個支持I2S音頻輸入/輸出接口(WM8904)
一個PDM數(shù)字麥克風(SPH0641LM4H)
多個歐姆跳線電阻使能板載外部設備
板載調(diào)試器及支持外部仿真器的10芯1.27mm SWD仿真插座
Arduino擴展接口
支持Keil/EWARM集成開發(fā)環(huán)境
如下圖所示是開發(fā)板上的音頻電路。
音頻電路是基于wolfson 的低功耗立體聲音頻編解碼芯片WM8904,主要是方案成熟,設計簡單,性價比高,基本上我們看到的開發(fā)板上搭載的音頻電路都是采用這個方案。
音頻電路旁邊是一個溫度傳感器以及一個數(shù)字麥克風,對于NXPLPC54110系列微控制器熟悉的朋友都知道,這個系列MCU是帶有可選的專用片上數(shù)字麥克風(DMIC)子系統(tǒng),能夠顯著降低需要語音輸入和處理功能的應用的功耗,所以,看這板子的應用,很顯然針對語音應用類的產(chǎn)品的。
NXP LPC54110 Board搭載了一個MicroSD卡,不過不是傳統(tǒng)的SDIO接口,是通過SPI接口實現(xiàn)的,所以速度上不會很快,MicroSD卡旁邊還搭載了一個SPI Flash,可以用于存放系統(tǒng)固件或者用戶數(shù)據(jù)。
NXP LPC54110 Board配備了兩個MicroUSB接口,一個是用于調(diào)試,另一直接是MCU的USB線。另外也可以看到板子上有一個SWD調(diào)試接口,支持外部的仿真器調(diào)試。
值得一提的是,LPC54110開發(fā)板通過一組跳線支持Flash啟動以及從I2C/SPI、UART和USB MSC 進入ISP模式。如果有工程師想拿此版作為參考設計電路時候,可以根據(jù)需要簡化啟動設計電路,只需將啟動電阻分別連接至電源和地線。Boot/ISP選擇跳線如下圖所示:
NXP LPC54110 Board搭載的主控制很熟悉,具體型號為LPC54114J256,LQFP64封裝,集成的ARM Cortex-M4以及ARM Cortex-M0+,雙核都可以達到最高100MHz主頻。需要知道的是,作為基于雙核的MCU,LPC54114J256的兩個內(nèi)核并不是用于全部提升性能,而是通過高性能M4與低功耗M0+結(jié)合,實現(xiàn)最佳的能效比。
可以說此款MCU專為提供極高的功效而設計。低功耗閃存可在1.62 V的電壓下執(zhí)行寫入操作。內(nèi)核和外設電壓可擴展,以便降低任何頻率下的功耗。異步外設總線能夠在不影響CPU時鐘的情況下降低外設時鐘速度,并在最大程度上降低外設功耗。低功耗接口可在低功耗模式下接收傳感器數(shù)據(jù)(無論是否采用DMA),能夠在收到數(shù)據(jù)時從節(jié)電模式下喚醒CPU。12位12通道ADC,全速運行時速度可達4.8 Msps (包括1.62 V),并且可在CPU睡眠的情況下進行轉(zhuǎn)換。
以語音類產(chǎn)品舉例,ARM Cortex-M0+可以做類似監(jiān)聽IO之類的工作,而一旦有事件發(fā)生,而且需要用到ARM Cortex-M4,這個核才啟動介入,這樣就可以在大多數(shù)時候盡可能的維持低功耗運行,達到效能的平衡。其它的就不用多做什么介紹了,需要了解的可以直接參考微控制器的規(guī)格書或者LPC54114開發(fā)板的評測。
NXP LPC54110 Board屬于開箱即可使用的評估板,兩個MciroUSB接口都可以給板子提供供電,其中MCU USB接口還可以實現(xiàn)U盤存儲,而調(diào)試接口既可以實現(xiàn)供電,又能下載程序,板子上電后一目了然的是一個LED點亮的程序,并且可以可以通過按鍵等外設控制。
但實際了解后并不是表面看上去的那么簡單,這個程序包含LED、按鍵、I2C溫度傳感器、I2S音頻播放、SPI Flash、TF卡、DMIC和USB八個部分組成實現(xiàn)板子功能的檢測,基本上板子上所有可用的外設都用上了,而檢測結(jié)果顯示在LD4-LD11八個LED,比如在板子旁邊敲擊,LD8就會閃爍提示,意思檢測到聲音信號;而當你插上MCU USB接口線時,LD10會閃爍提示檢測到USB信號,撇開屏幕,NXP LPC54110 Board用板子的LED去實現(xiàn)各種功能正常的檢測,確實也是一件奇思妙想的事。另外,萬利電子也為LPC54110 Board評測板提供了源代碼,可以通過FTP軟件下載。
文件下載:ftp://222.186.63.138 用戶名:guest 密碼:guest(需要FTP軟件下載)
下載的代碼支持通過第三方的IDE工具KEIL、IAR,具體的開發(fā)流程就不討論了,有興趣看源代碼的網(wǎng)友可以自行下載嘗試。
小結(jié)
從NXP LPC54110 Board板子的簡單體驗不難發(fā)現(xiàn)板子的定位很明確,雖然做工簡陋了點,但是無論是布局還是代碼的實現(xiàn)都體現(xiàn)了設計者的硬實力。綜合評估下來,這是一款非常易于上手的學習板,尤其對雙核微控制器或者音頻應用領域感興趣的網(wǎng)友千萬不要錯過了;另外開發(fā)板合理美觀的布局堪稱教科書,有想用NXP LPC5411X系列微控制器甚至其他微控制器做板子的硬件工程師也可以參考下。
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