基于Cortex-M4的恩智浦LPC4300双核芯片介绍

NXP管管

一、  LPC43xx概述

LPC43xx是全球首款采用ARM Cortex-M4和Cortex-M0双核架构的非对称数字信号控制器。LPC43xx系列ARM控制器为DSP和MCU应用开发提供了单一的架构和环境。Cortex-M0子系统处理器可分担Cortex-M4F处理器大量数据传输和I/O处理任务，减小Cortex-M4F带宽占用。LPC43xx系列ARM独有的可配置外设包括SPI 闪存接口（SPIFI）、1个支持硬件TCP/IP校验的10/100T以太网、1个高分辨率彩色LCD控制器、SD卡接口、1个外部存储器控制器、状态机定时器（SCT）、通用串行GPIO接口（SGPIO）、2个高速USB控制器（1个带有片内高速PHY）。 LPC40xx采用ARM? Cortex?-M4内核。



二、Cortex-M4F处理器内核

ARM Cortex-M4F内核，LPC43xx运行速度高达204MHz，LPC40xx为120MHz；

硬件浮点运算单元（FPU）；

内置存储器保护单元（MPU），支持8个区域；

内置嵌套向量中断控制器（NVIC）；

非可屏蔽中断（NMI）输入；

具有JTAG和串行线调试（SWD）、串行跟踪、八个断点和四个观察点；

支持ETM和ETB；

系统节拍定时器。



三、Cortex-M0处理器内核 （只包含在LPC43xx系列中）

Cortex-M0子系统处理器可分担Cortex-M4F处理器大量数据传输和I/O处理任务，减小Cortex-M4F带宽占用，使得后者可以全力处理数字信号控制应用中的数字计算；

运行速度高达204MHz；

具有JTAG和串行线调试（SWD）；

内置嵌套向量中断控制器（NVIC）。



四、片内存储器

高达1MB的大容量双块Flash存储器；

高达264KB片内SRAM：

200KB用于存储程序和数据；

2个32KB SRAM模块带独立访问路径，这两个SRAM块均可单独断电。

64KB的ROM，包含引导程序和片内软件驱动；

128位的一次性可编程（OTP）存储器，供用户使用(只包含在LPC43xx系列中)。



五、可配置数字外设 （只包含在LPC43xx系列中）

通用串行GPIO接口（SGPIO）；

挂接在AHB总线的可配置状态机定时器（SCT）；

通用输入复用器阵列。



六、串行接口

四线SPI闪存接口（SPIFI），传输速率高达60MB/s；

1个具有RMII和MII接口的10/100M以太网接口，支持DMA传输实现高吞吐量；

1个高速USB 2.0 Host/ Device /OTG接口，带有片内PHY，支持DMA传输（LPC40XX只有1个全速USB 2.0 Host/ Device /OTG接口）；

1个高速USB 2.0 Host/ Device接口，带有片内全速PHY和支持片外高速PHY的ULPI接口（只包含在LPC43xx系列中）；

1个支持550模式和DMA传输的UART，具有完整调制解调器接口；

3个支持550模式和DMA传输的USART，支持同步模式和符合ISO7816规范的智能卡接口，其中一个USART具有IrDA接口；

2个单通道C_CAN 2.0B控制器；

2个带FIFO和多协议支持的SSP控制器，支持DMA传输；

1个SPI控制器（只包含在LPC43xx系列中）；

1个带有监控模式和开漏I/O引脚、支持快速模式的I2C总线接口，符合full I2C总线规范，数据传输速率高达1Mbit/s；

1个带有监控模式和标准I/O引脚、支持快速模式的I2C总线接口；

2个支持DMA的I2S接口，每个控制器带输入和输出通道（LPC40xx只有1个I2S）。



七、数字外设

外部存储器控制器（EMC）支持外部SRAM、ROM、Flash和SDRAM器件；

LCD控制器带有专门的DMA控制器，支持高达1024H×768V分辨率的LCD，支持单色及彩色STN面板和TFT彩色面板，支持高达24位真彩色；

SD卡接口；

八通道通用DMA（GPDMA）控制器，可访问AHB上所有存储器和所有支持DMA的AHB从机；

高达164个通用I/O管脚，可配置上拉/下拉电阻和开漏模式；

GPIO寄存器位于AHB上，便于快速访问，支持DMA传输；

两组GPIO中断单元（只包含在LPC43xx系列中）；

高达8个GPIO管脚可配置为电平或跳变触发中断；

4个具有捕获和匹配功能的通用定时器/计数器；

1个用于三相电动机控制的MCPWM；

1个正交编码器接口（QEI）；

重复中断定时器（RIT）（只包含在LPC43xx系列中）；

窗口看门狗定时器（WWDT）；

极低功耗实时时钟（RTC），位于独立电源域上，带有256个字节电池供电的备用寄存器；

报警定时器，可电池供电。



八、模拟外设

1个10位的DAC，支持DMA传输，数据转换速率为400KSamples/s；

2个10位的ADC，支持DMA传输，数据转换速率为400KSamples/s（LPC40xx只有1个12位的ADC，支持DMA传输，数据转换速率为400KSamples /s）。



九、安全性

可通过片内API编程的AES解密引擎（只包含在LPC43xx系列中）；

2个128位的安全OTP存储器，用于AES密钥存储，可供用户使用（只包含在LPC43xx系列中）；

每颗芯片具有唯一的ID。

时钟产生单元

晶体振荡器的运行频率为1MHz～25MHz；

12MHz内部RC振荡器精度为1%；

极低功耗的RTC晶体振荡器；

三个PLL允许CPU在最大的频率下工作而无需高频晶体，第二个PLL专门用于高速USB，第三个PLL可用于音频锁相环（LPC40xx有2个且不具备USB专用的PLL）；

支持时钟输出。



十、电源

单个3.3V的（2.0V～3.6V）电源供电，通过片内DC-DC转换器给内核以及RTC电源域供电；

RTC电源域可单独由一个3V的电池来供电；

四种低功耗模式：睡眠、深度睡眠、掉电和深度掉电模式；

各个外设产生的唤醒中断可以将CPU从睡眠模式唤醒；

外部中断和采用RTC电源域中电池供电模块产生的唤醒中断可以将CPU从深度睡眠、掉电和深度掉电模式中唤醒；

带四个独立阈值的掉电检测，用于中断和强制复位；

上电复位（POR）。



十一、封装

LPC43xx

LQFP100/144/208、LBGA100/188/256封装。

LPC40XX

LQFP80/144/208、TFBGA180/208。
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