【imetro】LPC54114开发板的开箱和简评

imetro · 发表于 2018-4-2 19:18:46

本帖最后由 imetro 于 2018-4-3 10:48 编辑

首先感谢主办方这次举办的活动，预祝比赛顺利进行！以后这样的活动要越多越好呀

开箱
近水楼台先得月，我在周六的时候就收到了这块板子，可惜实验室周末不巧断网，只能等到今天发了，好在看起来还是第一个，嘿嘿

废话不多说，来看看板子的靓照吧~

板子的正面照，整体设计还是蛮不错的，丝印还贴心地标示了启动模式的选择，好评。

板子的局部图，可以看到我们的主角——NXP LPC54114J256BD64。

翻出珍(chi)藏(hui)多年的LPC Link 2，小两口蛮般配的。

总的来说，这块开发板的功能还是十分明确的，就是用作音频和传感器的应用，双核在这些应用下可是大有用武之地呢

。

MCU简介
开发板上的MCU型号为LPC54114J256BD64，是LPC54114的LQFP64封装、256KB Flash版本。LPC54114是LPC54110系列的双核版本，是NXP的MCU中比较新的一代。有特色的功能如下：
1. 双核：这点无需多言，本次比赛的赛题就是双核单片机的应用。LPC54114采用了Cortex-M4和Cortex-M0+的组合，相对于前辈LPC4300系列，不仅将M0核升级为M0+，更完善了双核之间的通信机制（即Mailbox），使得双核的使用更加简单高效。双核的机制配合PMU可以达到功耗和性能的最佳平衡，已被各大公司发布的最新高性能MCU所采用，特别适用于低功耗下的无线通信和传感器密集型应用。
2. DMIC子系统：对于现在新出的单片机，大多都提供了对数字麦克风的支持，这个倒是习以为常。但是，LPC54114上的DMIC还集成了HWVAD（基于硬件的语音活动检测器），这个就值得说道说道了。HWVAD提供了一种新的思路，即完全使用硬件对语音信号的活动状态进行判断，并可以过滤背景噪声信号，配合PMU可以大幅度减少语音控制类应用的功耗。我觉得HWVAD才是LPC54000最为独特的功能，这也是我选择离线语音识别作为本次参赛项目的主要原因。
3. 灵活的电源管理和时钟控制：LPC54114可以支持多种低功耗模式，其中的深度睡眠模式对于超低功耗应用尤为重要。LPC54114支持控制片上几乎所有外设在深度睡眠模式下的运行状态和唤醒功能，而这些配置在很多单片机中只能在普通睡眠模式（即只停止内核时钟的模式）下完成，因此功耗可以得到进一步控制。不仅如此，LPC54114还内置了多种时钟源，无需使用外部时钟即可拥有相当高的时钟精度，更可将看门狗振荡器运用于包括DMIC子系统在内的多个模块，有利于进一步降低功耗。
4. 功能丰富的ROM：在ROM中集成USB API可谓是LPC系列单片机的优良传统了，这次LPC54114还为我们带来了USB MSC功能，在USB启动模式下可以在PC上直接对固件进行下载和备份，无需安装驱动，可以说是一个很有创意的功能。
5. 其它：不管是Flexcomm还是SCTimer都是我们的老朋友了，用过的都说好，继续保持优势进行差异化竞争是理所应当的。

开发板简介
这次的开发板其实有点意思，是由万利电子推出的NXP开发板，定位类似于STM32 Discovery系列开发板，相较于官方推出的LPCXpresso54114开发板，功能反而要更完善一些，官方的开发板要配合那个语音识别套件才是完全体。

作为一块价格仅有100+的开发板，这块LPC54110 Board的看点并不少，可以说是相当有诚意的一块板子了。优点如下：
1. 音频组件包括了一个数字麦克风和一个音频Codec芯片（WM8904），使其非常适合被用于音频方面的应用。（悄悄说一句，音频方面的应用我还是更喜欢LPC4300系列，毕竟USB 2.0 HS还是很给力的，嘿嘿。）
2. 一个温度传感器PCT2075DP，基于I<sup>2</sup>C总线并有中断引脚，也是传感器的一个典型应用了。
3. 一个Flash芯片，型号为MD25D16SIG，是GigaDevice的16Mbit NOR Flash。
4. 板上集成了调试器（DAPLink，即之前的CMSIS-DAP），使用的是LPC11U35，同时支持使用外部调试器（此时LPC11U35处于复位状态）。
5. MCU电压可选择3.3V和1.8V，使用跳线切换。
6. 支持Arduino接口，特殊功能引脚和Uno一致，可以方便地使用Arduino扩展板。
7. 其它评估用的硬件资源，包括USB接口和TF卡、按钮和LED等。

当然，这块板子也有些不足，这里也要提出来以便改正：
1. 最大的问题我觉得是外设电源的设置。目前的电路并不适合单独测量MCU的电流，因为像数字麦克风之类的元器件使用的电源实际上是和MCU直接连接的，需要单独测MCU电压的话必须对开发板进行改造。我觉得比较好的方式是，将MCU和外设的供电分成两路，这样可以方便地对MCU的电流进行测试。另外，IOREF似乎不应该接到3.3V，而是应该接到VDD更为合适。
2. Flash等外设不支持1.8V供电，这对于低压应用来说有些不合适。
3. SWO接口没有连接到板载调试器和调试接口，会影响性能评估等需要使用SWO的应用。
4. 送的配件确实不错，不过Arduino的接口是排针而不是排母，对于接扩展板的应用不是很方便。

结语
总的来说，LPC54114是个好芯片，开发板也设计得不错，对于我在接下来打算完成的“离线语音识别”来说基本够用，也期待其他选手能展示更多的玩法，看到大家的创意。

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