登录

方案测评 |  教科书般的布局,入门双核MCU必选板——NXP LPC54110 Board评测

白小白_3003415 2019-01-18 11:50:27

2017上半年,NXP推出了更新迭代的基于ARM Cortex-M4+ARM Cortex-M0+的非对称双核架构MCU的产品LPC5411X系列,将性能和功耗的平衡进一步加强了,以适应更多需要综合高性能和低功耗应用的产品解决方案。

配合全新的微控制器产品线,NXP官方也推出了基于LPC5411X系列MCU的评估板NXP LPCXpresso54114开发板,这次创易栈拿到了基于同款微控制器的第三方厂家万利电子推出的评估板NXP LPC54110 Board,相比官网的板子,外设资源更加丰富,也更适合初学者评估。

NXP LPC54110 Board包装盒的风格还是挺讨人喜欢,板子的特性和微控制器的参数都基本详细列在包装盒上,让人一看就明白了个大概。

LPC54110-1

包装盒正面是板子的参数。

LPC54110-3

背面是微控制器的参数。

LPC54110-15

打开包装盒发现内部的配件还是挺有意思的,除了NXP LPC54110 Board开发板、MicroUSB线、适用于板子上Arduino UNO接口的排针座,还有一把螺丝刀,这算是第一次收到了搭配螺丝刀的开发板套件。这是用来干嘛?仔细看了下发现板子上有个电阻器的调节器需要用到,这算很贴心?

LPC54110-4

板子挺小巧的,比我们的身份证大一点,不过板载的资源还是很齐全的,比较有特色的是搭载了音频电路及MicroSD卡电路。

LPC54110-5

LPC54110-12

另外仔细观察板子的话发现其PCB的材质虽然看起来很low,但是PCB上的器件布局倒是让人眼前一亮,布局很养眼,这是在MCU开发板上难得所见的,感觉这Layout工程师还是挺有化腐朽为神奇的实力的。

LPC54110-6

NXP LPC54110 Board的特性的话包装盒上也有,不再一一介绍了,如下所示:

  • LPC54114J256BD64 Cortex-M4/M0+ 双核MCU

  • ISP多启动选项跳线,支持3.3V/1.8V工作电压选择,板载32.768KHz振荡器

  • 4个用户定义按键和一个复位按键

  • 9个发光二极管,其中4个低电平驱动(绿色),4个高电平驱动(红色),一个电源指示

  • 一个电位器模拟输入

  • 一个Micro USB接口连接到LPC54114的USB口

  • 一个Micro USB接口连接到板载调试器

  • 一个单线SPI方式TF卡接口和一个SPI Flash存储器

  • 一个支持I2S音频输入/输出接口(WM8904)

  • 一个I2C 温度传感器(PCT2075DP)

  • 一个PDM数字麦克风(SPH0641LM4H)

  • 多个欧姆跳线电阻使能板载外部设备

  • 板载调试器及支持外部仿真器的10芯1.27mm SWD仿真插座

  • Arduino扩展接口

  • 支持Keil/EWARM集成开发环境

如下图所示是开发板上的音频电路。

LPC54110-7


音频电路是基于wolfson 的低功耗立体声音频编解码芯片WM8904,主要是方案成熟,设计简单,性价比高,基本上我们看到的开发板上搭载的音频电路都是采用这个方案。

LPC54110-9

音频电路旁边是一个温度传感器以及一个数字麦克风,对于NXPLPC54110系列微控制器熟悉的朋友都知道,这个系列MCU是带有可选的专用片上数字麦克风(DMIC)子系统,能够显著降低需要语音输入和处理功能的应用的功耗,所以,看这板子的应用,很显然针对语音应用类的产品的。

XP LPC54110 Board搭载了一个MicroSD卡,不过不是传统的SDIO接口,是通过SPI接口实现的,所以速度上不会很快,MicroSD卡旁边还搭载了一个SPI Flash,可以用于存放系统固件或者用户数据。

LPC54110-8

NXP LPC54110 Board配备了两个MicroUSB接口,一个是用于调试,另一直接是MCU的USB线。另外也可以看到板子上有一个SWD调试接口,支持外部的仿真器调试。

LPC54110-10

值得一提的是,LPC54110开发板通过一组跳线支持Flash启动以及从I2C/SPI、UART和USB MSC 进入ISP模式。如果有工程师想拿此版作为参考设计电路时候,可以根据需要简化启动设计电路,只需将启动电阻分别连接至电源和地线。Boot/ISP选择跳线如下图所示:

LPC54110-16

NXP LPC54110 Board搭载的主控制很熟悉,具体型号为LPC54114J256,LQFP64封装,集成的ARM Cortex-M4以及ARM Cortex-M0+,双核都可以达到最高100MHz主频。需要知道的是,作为基于双核的MCU,LPC54114J256的两个内核并不是用于全部提升性能,而是通过高性能M4与低功耗M0+结合,实现最佳的能效比。

可以说此款MCU专为提供极高的功效而设计。低功耗闪存可在1.62 V的电压下执行写入操作。内核和外设电压可扩展,以便降低任何频率下的功耗。异步外设总线能够在不影响CPU时钟的情况下降低外设时钟速度,并在最大程度上降低外设功耗。低功耗接口可在低功耗模式下接收传感器数据(无论是否采用DMA),能够在收到数据时从节电模式下唤醒CPU。12位12通道ADC,全速运行时速度可达4.8 Msps (包括1.62 V),并且可在CPU睡眠的情况下进行转换。

LPC54110-11

以语音类产品举例,ARM Cortex-M0+可以做类似监听IO之类的工作,而一旦有事件发生,而且需要用到ARM Cortex-M4,这个核才启动介入,这样就可以在大多数时候尽可能的维持低功耗运行,达到效能的平衡。其它的就不用多做什么介绍了,需要了解的可以直接参考微控制器的规格书或者LPC54114开发板的评测

NXP LPC54110 Board属于开箱即可使用的评估板,两个MciroUSB接口都可以给板子提供供电,其中MCU USB接口还可以实现U盘存储,而调试接口既可以实现供电,又能下载程序,板子上电后一目了然的是一个LED点亮的程序,并且可以可以通过按键等外设控制。

LPC54110-17

但实际了解后并不是表面看上去的那么简单,这个程序包含LED、按键、I2C温度传感器、I2S音频播放、SPI Flash、TF卡、DMIC和USB八个部分组成实现板子功能的检测,基本上板子上所有可用的外设都用上了,而检测结果显示在LD4-LD11八个LED,比如在板子旁边敲击,LD8就会闪烁提示,意思检测到声音信号;而当你插上MCU USB接口线时,LD10会闪烁提示检测到USB信号,撇开屏幕,NXP LPC54110 Board用板子的LED去实现各种功能正常的检测,确实也是一件奇思妙想的事。另外,万利电子也为LPC54110 Board评测板提供了源代码,可以通过FTP软件下载。

文件下载:ftp://222.186.63.138    用户名:guest 密码:guest(需要FTP软件下载)

下载的代码支持通过第三方的IDE工具KEIL、IAR,具体的开发流程就不讨论了,有兴趣看源代码的网友可以自行下载尝试。

小结

从NXP LPC54110 Board板子的简单体验不难发现板子的定位很明确,虽然做工简陋了点,但是无论是布局还是代码的实现都体现了设计者的硬实力。综合评估下来,这是一款非常易于上手的学习板,尤其对双核微控制器或者音频应用领域感兴趣的网友千万不要错过了;另外开发板合理美观的布局堪称教科书,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师也可以参考下。

热门文章

copyright@2014-2016 emakerzone.com 粤ICP备16121718号-2 公安局备案 粤公网