Todas las familias LPC recientes se basan en núcleos ARM, que NXP Semiconductors obtiene bajo licencia de ARM Holdings , luego agrega sus propios periféricos antes de convertir el diseño en una matriz de silicio. NXP es el único proveedor que envía un núcleo ARM Cortex-M en un paquete dual en línea : LPC810 en DIP8 (0,3 pulgadas de ancho) y LPC1114 en DIP28 (0,6 pulgadas de ancho). Las siguientes tablas resumen las familias de microcontroladores NXP LPC.
Historia
En 1982, Philips Semiconductors inventó el bus I²C y actualmente es el principal proveedor de soluciones I²C del mundo. [11]
En febrero de 2005, Philips Semiconductors anuncia la serie LPC3000 ARM9 , basada en la plataforma Nexperia . [12]
En septiembre de 2006, Philips Semiconductors se escindió en un consorcio de inversores de capital privado y cambió su nombre a NXP . [1] Como parte de esta escisión, NXP adquirió las familias de microcontroladores Philips LPC más antiguas.
En septiembre de 2006, NXP anunció las series LPC2300 y LPC2400 ARM7 . [13]
En septiembre de 2007, NXP anunció la serie LPC2900. [14]
En febrero de 2008, NXP anunció la concesión de la licencia del núcleo ARM Cortex-M3 a ARM Holdings . [15]
En marzo de 2008, NXP anunció la serie LPC3200 ARM9 . [dieciséis]
En octubre de 2008, NXP anunció la serie LPC1700. [17]
En febrero de 2009, NXP anunció la concesión de la licencia del núcleo ARM Cortex-M0 a ARM Holdings. [18]
En mayo de 2009, NXP anunció la serie LPC1300. [19]
En enero de 2010, NXP lanzó LPCXpresso Toolchain para procesadores ARM de NXP. [20]
En febrero de 2010, NXP anunció la licencia del núcleo ARM Cortex-M4F de ARM Holdings. [21]
En abril de 2010, NXP anunció el LPC1102, el microcontrolador ARM más pequeño del mundo con un tamaño de 2,17 mm x 2,32 mm. [22]
En septiembre de 2010, NXP anunció la serie LPC1800. [23]
En febrero de 2011, NXP anunció la serie LPC1200. [24]
En abril de 2011, NXP anunció la serie LPC11U00 con USB . [25]
En septiembre de 2011, NXP anunció la serie LPC11D00 con un controlador LCD . [26]
En diciembre de 2011, NXP anunció la serie LPC4300, el primer chip de doble núcleo con ARM Cortex-M4F y ARM Cortex-M0. [27]
En febrero de 2012, NXP anunció la serie LPC1100LV con voltaje de suministro dual para permitir la interfaz con periféricos de 1,8 V y 3,3 V. [28]
En marzo de 2012, NXP anunció la serie LPC1100XL para consumo muy bajo y la serie LPC11E00 con EEPROM . [29]
En marzo de 2012, NXP anunció la concesión de la licencia del núcleo ARM Cortex-M0+ de ARM Holdings. [30]
En marzo de 2012, NXP introdujo un "programa de longevidad" para prometer disponibilidad de chips IC de familias ARM seleccionadas durante 10 años o más. [31]
En marzo de 2012, NXP anunció la serie LPC11A00 con subsistema analógico flexible. [32]
En abril de 2012, NXP anunció la serie LPC11C00 con un controlador de bus CAN . [33]
En septiembre de 2012, NXP anunció la serie LPC4000 basada en ARM Cortex-M4F. [34]
En noviembre de 2012, NXP anunció la serie LPC800 basada en el núcleo ARM Cortex-M0+ y el primer ARM Cortex-M en un paquete DIP8. [35]
En abril de 2013, NXP anunció el adaptador de depuración LPC-Link 2 JTAG/SWD. Hay varias versiones de firmware disponibles para emular adaptadores de depuración populares. [36] [37]
En mayo de 2013, NXP anunció que adquirió Code Red Technologies , un proveedor de herramientas de desarrollo de software integrado, como LPCXpresso IDE y Red Suite. [38] [39]
En octubre de 2013, NXP anunció el microcontrolador LPC4370. [40]
En diciembre de 2013, NXP anunció los microcontroladores LPC11E37H y LPC11U37H. [41]
En enero de 2017, NXP anunció la serie de MCU LPC54000 junto con una actualización de la serie LPC800. [42]
Serie LPC4000
Placa de desarrollo basada en LPC 4330 del fabricante alemán Hitex
La serie LPC4300 tiene dos o tres núcleos ARM, un ARM Cortex-M4F y uno o dos ARM Cortex-M0 . Los chips LPC4350 son compatibles con pines con los chips LPC1850. La placa de desarrollo LPC4330-Xplorer está disponible en NXP. El resumen de esta serie es: [27] [44] [45]
La interfaz de depuración es JTAG o SWD con SWO "Serial Trace", ocho puntos de interrupción y cuatro puntos de vigilancia. JTAG admite ambos núcleos, pero SWD solo admite el núcleo Cortex-M4F.
Tamaño de ROM de 64 KB, que contiene un cargador de arranque con arranque opcional desde USART0 / USART3, USB0 / USB1, SPI Flash, Quad SPI Flash, flash NOR externo de 8/16/32 bits. La ROM también contiene una API para programación en el sistema, programación en aplicaciones, programación OTP y pila de dispositivos USB para HID/MSC/DFU.
Cada chip tiene un número identificador de dispositivo único de 128 bits programado de fábrica.
Periféricos:
cuatro UART , dos I²C , un SPI , dos CAN , ninguno/uno/dos controladores de dispositivo/host USB 2.0 de alta velocidad (uno con capacidad OTG), ninguno o un controlador Ethernet, ninguno o un controlador LCD, interfaz para SDRAM y más.
Los osciladores constan de un cristal u oscilador externo opcional de 1 a 25 MHz, un cristal externo de 32,768 kHz para RTC, un oscilador interno de 12 MHz y tres PLL internos para CPU/USB/Audio.
La serie LPC4000 se basa en un único núcleo de procesador ARM Cortex-M4F . Los chips LPC408x son compatibles con pines con los chips LPC178x. El resumen de esta serie es: [34] [46]
Cada chip tiene un número identificador de dispositivo único de 128 bits programado de fábrica.
Periféricos:
cuatro o cinco UART , tres I²C , un controlador de dispositivo USB 2.0 de alta velocidad o un controlador de host/dispositivo/OTG, ninguno o un controlador Ethernet, ninguno o un controlador LCD, y más.
Los osciladores constan de un cristal u oscilador externo opcional de 1 a 25 MHz, un cristal externo de 32,768 kHz para RTC, un oscilador interno de 12 MHz y dos PLL internos para CPU y USB.
NXP tiene dos series relacionadas sin el nombre LPC, la serie LH7 se basa en los núcleos ARM7TDMI-S y ARM720T, [54] y la serie LH7A se basa en el núcleo ARM9TDMI. [55]
LPC2900
La serie LPC2900 se basa en el núcleo del procesador ARM968E-S . [14] [56]
LPC2400
La serie LPC2400 se basa en el núcleo del procesador ARM7TDMI-S . [13] [57]
LPC2300
La serie LPC2300 se basa en el núcleo del procesador ARM7TDMI-S . [13] [58] El LPC2364/66/68 y el LPC2378 son dispositivos USB 2.0 de velocidad completa con 2 interfaces CAN y MAC Ethernet 10/100 en paquetes LQFP 100 y LQFP144. Se admiten varios periféricos, incluido un ADC de 8 canales de 10 bits y un DAC de 10 bits. [ cita necesaria ]
LPC2200
La serie LPC2200 se basa en el núcleo del procesador ARM7TDMI-S . [59]
LPC2100
La serie LPC2100 se basa en el núcleo del procesador ARM7TDMI-S . [60] LPC2141, LPC2142, LPC2144, LPC2146 y LPC2148 son dispositivos USB 2.0 de alta velocidad en paquetes LQFP 64. Se admiten varios periféricos, incluidos uno o dos ADC de 10 bits y un DAC de 10 bits opcional. [ cita necesaria ]
Serie LPC1000
mbed con NXP LPC1768
La familia NXP LPC1000 consta de seis series de microcontroladores : LPC1800, LPC1700, LPC1500, LPC1300, LPC1200, LPC1100. Las series LPC1800, LPC1700, LPC1500, LPC1300 se basan en el núcleo del procesador ARM Cortex-M3 . [61] El LPC1200 y el LPC1100 se basan en el núcleo del procesador ARM Cortex-M0 . [62]
LPC1800
La serie NXP LPC1800 se basa en el núcleo ARM Cortex-M3. [23] [63] El LPC1850 es compatible con pines con las piezas del LPC4350. Los paquetes disponibles son TBGA 100, LQFP 144, BGA 180, LQFP208, BGA256. La placa de desarrollo LPC4330-Xplorer está disponible en NXP.
La serie NXP LPC1700 se basa en el núcleo ARM Cortex-M3. [17] [64] El LPC178x es compatible con pines con las piezas del LPC408x. Los paquetes disponibles son LQFP 80, LQFP100, TFBGA 100, LQFP144, TFBGA180, LQFP208, TFBGA208. La placa de desarrollo LPC1769-LPCXpresso está disponible en NXP. También está disponible la placa mbed LPC1768. Con EmCrafts LPC-LNX-EVB está disponible una placa basada en LPC1788 con μClinux . [sesenta y cinco]
LPC1500
La serie NXP LPC1500 se basa en el núcleo ARM Cortex-M3. [66] Los paquetes disponibles son LQFP 48, LQFP64, LQFP100. La placa de desarrollo LPC1549-LPCXpresso está disponible en NXP junto con un kit de control de motor.
LPC1300
La serie NXP LPC1300 se basa en el núcleo ARM Cortex-M3. [19] [67] Los paquetes disponibles son HVQFN 33, LQFP 48, LQFP64. Las placas de desarrollo LPC1343-LPCXpresso y LPC1347-LPCXpresso están disponibles en NXP.
LPC1200
La familia NXP LPC1200 se basa en el núcleo ARM Cortex-M0. Consta de 2 series: LPC1200, LPC12D00. [24] [68] [69] Los paquetes disponibles son LQFP 48, LQFP64, LQFP100. La placa de desarrollo LPC1227-LPCXpresso está disponible en NXP.
LPC1100
La familia NXP LPC1100 se basa en el núcleo ARM Cortex-M0. Consta de 8 series: LPC1100 Miniatura, LPC1100(X)L, LPC1100LV, LPC11A00, LPC11C00, LPC11D00, LPC11E00, LPC11U00.
LPC1100 Miniatura
La serie LPC1100 apunta principalmente a un espacio ultra pequeño. El paquete disponible es WLCSP 16 (2,17 mm x 2,32 mm). [22] [70] La placa de desarrollo LPC1104-LPCXpresso está disponible en NXP.
LPC1100(X)L
La serie LPC1100(X)L consta de tres subseries: LPC111x, LPC111xL y LPC111xXL. Los modelos LPC111xL y LPC111xXL incluyen perfiles de energía, un temporizador de vigilancia con ventana y un modo de drenaje abierto configurable. El LPC1110XL agrega una función de interrupción no enmascarable (NMI) y borrado flash de páginas de 256 bytes. Las placas de desarrollo LPC1114-LPCXpresso y LPC1115-LPCXpresso están disponibles en NXP. El resumen de estas series es: [29] [71]
Cada chip tiene un número identificador de dispositivo único de 128 bits programado de fábrica.
Periféricos:
LPC111x tiene un UART , un I²C , uno o dos SPI , dos temporizadores de 16 bits, dos temporizadores de 32 bits, temporizador de vigilancia, de cinco a ocho ADC multiplexados de 10 bits, de 14 a 42 GPIO.
I²C admite velocidades de modo estándar (100 kHz)/modo rápido (400 kHz)/modo rápido Plus (1 MHz), modos maestro/esclavo/snooping y múltiples direcciones esclavas.
LPC111xL consta de características LPC111x, además de un perfil de bajo consumo de energía en modos activo y de suspensión, resistencias pull-up internas para pull-up pines al nivel VDD completo, modo pseudo-drenaje abierto programable para pines GPIO, actualizado a temporizador de vigilancia con ventana con fuente de reloj capacidad de bloqueo.
LPC111xXL consta de funciones LPC1110L, además de la función de programación en la aplicación (IAP) de borrado de página flash, temporizadores/periféricos UART/SSP disponibles en más pines, una función de captura agregada a cada temporizador, función de captura clara en 16 bits y 32 bits Temporizadores para mediciones de ancho de pulso.
Los osciladores constan de un cristal u oscilador externo opcional de 1 a 25 MHz, un oscilador interno de 12 MHz, un oscilador de vigilancia interno programable de 9,3 kHz a 2,3 MHz y un PLL interno para la CPU.
LPC111xL en SO 20, TSSOP 20, TSSOP28, DIP 28 (ancho de 0,6 pulgadas), HVQFN 24, HVQFN33, LQFP 48. NXP es el único proveedor que envía núcleos ARM Cortex-M en paquetes DIP.
La serie LPC1100LV apunta principalmente a un rango de voltaje operativo bajo de 1,65 a 1,95 voltios. Su I²C está limitado a 400 kHz. Está disponible en dos opciones de fuente de alimentación: una fuente de alimentación única de 1,8 voltios ( paquetes WLCSP 25 y HVQFN 24) o una fuente de alimentación dual de 1,8 voltios (núcleo)/3,3 voltios (IO/analógico) con E/S tolerante de 5 voltios (HVQFN33). paquete). Los paquetes disponibles son WLCSP 25 (2,17 mm × 2,32 mm), HVQFN24 y HVQFN33. [28] [72]
LPC11A00
La serie LPC11A00 se dirige principalmente a funciones analógicas, como: ADC de 10 bits, DAC de 10 bits, comparadores analógicos, referencia de voltaje analógico, sensor de temperatura y memoria EEPROM . Los paquetes disponibles son WLCSP 20 (2,5 mm x 2,5 mm), HVQFN 33 (5 mm x 5 mm), HVQFN 33 (7 mm x 7 mm), LQFP 48. [32] [73]
LPC11C00
La serie LPC11C00 se centra principalmente en funciones de bus CAN , como: un controlador MCAN, y las piezas LPC11C22 y LPC11C24 incluyen un transceptor CAN de alta velocidad en chip. El paquete disponible es LQFP 48. [33] [74] La placa de desarrollo LPC11C24-LPCXpresso está disponible en NXP.
LPC11D00
La serie LPC11D00 se dirige principalmente a funciones de pantalla LCD , tales como: Controlador LCD de 4 x 40 segmentos. El paquete disponible es LQFP 100. [26] [75]
LPC11E00
La serie LPC11E00 se dirige principalmente a la memoria EEPROM y a las funciones de tarjeta inteligente . [29] [76]
LPC11U00
La serie LPC11U00 se dirige principalmente a funciones USB , como: Controlador USB 2.0 de velocidad completa. Es el primer Cortex-M0 con controladores integrados en ROM. Esta serie es compatible con pines con la serie LPC134x. [25] [77] La placa de desarrollo LPC11U14-LPCXpresso está disponible en NXP. También está disponible la placa mbed LPC11U24.
Serie LPC800
LPC800
La familia de microcontroladores NXP LPC800 se basa en el núcleo del procesador ARM Cortex-M0+ . Las características únicas incluyen una matriz de interruptor de clavija, temporizador configurable por estado, controlador de despertador sin reloj, GPIO de ciclo único y paquete DIP8 . La placa de desarrollo LPC812-LPCXpresso está disponible en NXP. El resumen de esta serie es: [35] [79] [80]
Incluye un multiplicador de ciclo único de 32x32 bits, temporizador SysTick de 24 bits, reubicación de tabla vectorial, NVIC completo con 32 interrupciones y cuatro niveles de prioridades, GPIO de ciclo único.
No incluye unidad de protección de memoria (MPU) ni controlador de interrupción de activación (WIC). En cambio, NXP agregó su propio controlador de despertador sin reloj para reducir el uso de energía.
La interfaz de depuración es SWD con cuatro puntos de interrupción, dos puntos de vigilancia y Micro Trace Buffer (MTB) de 1 KB . No se admite la depuración JTAG .
Tamaños de flash de 4/8/16 KB de uso general, estado de espera cero hasta 20 MHz, estado de espera hasta 30 MHz.
Tamaño de ROM de 8 KB, que contiene un gestor de arranque con arranque opcional desde USART. La ROM también contiene una API para comunicación USART, comunicación I²C, programación flash, programación en el sistema y perfil de energía.
Cada chip tiene un número identificador de dispositivo único de 128 bits programado de fábrica.
I²C admite velocidades de modo estándar (100 kHz)/modo rápido (400 kHz)/modo rápido Plus (1 MHz), modos maestro/esclavo/snooping y múltiples direcciones esclavas.
Los osciladores constan de un cristal u oscilador externo opcional de 1 a 25 MHz, un oscilador interno de 12 MHz, un oscilador de vigilancia interno programable de 9,3 kHz a 2,3 MHz y un PLL interno para la CPU.
Los paquetes de IC son DIP 8 (0,3 pulgadas de ancho), TSSOP 16, TSSOP20, SO 20. NXP es el único proveedor que envía núcleos ARM Cortex-M en paquetes DIP.
Placa de desarrollo LPC1343 LPCXpresso. Depurador LPC-LINK SWD a la izquierda de J4 y objetivo LPC1343 a la derecha de J4
NXP vende las placas LPCXpresso para proporcionar a los ingenieros una forma rápida y sencilla de evaluar sus chips de microcontroladores . [83] [84] Las placas LPCXpresso son desarrolladas conjuntamente por NXP, Code Red Technologies, [38] y Embedded Artists. [20]
Cada placa LPCXpresso tiene las siguientes características comunes:
LPC-LINK integrado para programación y depuración a través de un conector MiniUSB .
La placa se puede cortar en dos placas separadas: placa LPC-LINK y placa de microcontrolador de destino.
Entrada de alimentación de 5 V mediante cable USB o alimentación externa de 5 V. Si las placas están separadas, se requiere alimentación externa de 3,3 V para la placa del microcontrolador de destino.
Todos los microcontroladores LPC tienen un gestor de arranque con ROM que admite la carga de una imagen binaria en su memoria flash utilizando uno o más periféricos (varía según la familia). Dado que todos los cargadores de arranque LPC admiten la carga desde el periférico UART y la mayoría de las placas conectan un UART a RS-232 o un adaptador IC de USB a UART , es un método universal para programar los microcontroladores LPC. Algunos microcontroladores requieren que la placa de destino tenga una forma de habilitar/deshabilitar el arranque desde el gestor de arranque con ROM (es decir, puente/interruptor/botón).
lpc21isp Una herramienta multiplataforma de código abierto para flashear microcontroladores LPC a través de UART.
Flash Magic, un programa comercial para Windows y macOS para realizar la programación en el sistema del flash LPC a través de su UART.
nxp_isp_loader, una herramienta de código abierto para actualizar microcontroladores LPC a través de UART.
Herramientas de depuración (JTAG/SWD)
OpenOCD, un paquete de software de código abierto para acceso JTAG utilizando una amplia variedad de adaptadores de hardware.
LPC-Link 2, de NXP, un adaptador de depuración JTAG/SWD que tiene múltiples versiones de firmware disponibles para emular protocolos de adaptadores de depuración populares, como: J-Link de Segger, CMSIS-DAP de ARM, Redlink de Code Red Technologies. Todos los conectores tienen un paso de 1,27 mm (0,05 pulgadas). [36] [37]
Documentación
La cantidad de documentación para todos los chips ARM es abrumadora, especialmente para los recién llegados. La documentación para microcontroladores de décadas pasadas fácilmente se incluiría en un solo documento, pero a medida que los chips evolucionaron, la documentación también creció. La documentación total es especialmente difícil de comprender para todos los chips ARM, ya que consta de documentos del fabricante del circuito integrado ( NXP Semiconductors ) y documentos del proveedor central de la CPU ( ARM Holdings ).
Un árbol de documentación de arriba hacia abajo típico es: sitio web del fabricante, diapositivas de marketing del fabricante, hoja de datos del fabricante para el chip físico exacto, manual de referencia detallado del fabricante que describe los periféricos comunes y los aspectos de una familia de chips físicos, guía genérica del usuario de ARM core, referencia técnica de ARM core manual, manual de referencia de arquitectura ARM que describe el conjunto de instrucciones.
Árbol de documentación de NXP (de arriba a abajo)
Sitio web de NXP.
Diapositivas de marketing de NXP.
Hoja de datos de NXP.
Manual de referencia de NXP.
Sitio web principal de ARM.
Guía de usuario genérica del núcleo ARM.
Manual de referencia técnica central de ARM.
Manual de referencia de arquitectura ARM.
NXP tiene documentos adicionales, como: manuales de usuario de la placa de evaluación, notas de aplicación, guías de introducción, documentos de la biblioteca de software, erratas y más. Consulte la sección Enlaces externos para obtener enlaces a documentos oficiales de NXP y ARM.
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