面向恩智浦微控制器的专用外设和加速器

概述

特征

PLU

PLU

SC Timer configuration

SC Timer configuration

通过MCUXpresso SDK提供的库和示例

  • 恩智浦为专用接口和加速器提供全面的支持,这些接口和加速器使基于Arm Cortex-M的微控制器与众不同。每个硬件功能都补充有MCUXpresso SDK驱动程序和/或MCUXpresso配置工具支持,帮助您完成深入评估并开始设计。

可编程逻辑

  • LPC804以及LPC5500系列中的部分MCU提供该功能
  • 使用Verilog、原理图捕获或直接方法进行设计流程
  • 与MCUXpresso配置工具集成

协处理器

  • PowerQuad DSP协处理器面向基于Cortex-M33内核的MCU
  • CASPER安全协处理器面向基于Cortex-M33内核的MCU

专用接口

  • 复杂的时序波形生成
  • 智能外设
  • 高能效、低内核开销

可编程逻辑

LPC804 MCU和LPC5500系列中的若干设备都集成了可编程逻辑单元(PLU),可用于实现各种接口和/或粘合逻辑功能,从而减少了系统组件数量,并大大减少了MCU本身的处理工作。PLU的逻辑设计可以使用恩智浦提供的免费附送PLU工具创建,输出的寄存器设置可包含在您的应用中。使用MCUXpresso配置工具,您可以配置和并检查从PLU块到设备引脚的连接,查看是否有连接错误,只需将寄存器设置放入您的应用中。

下面显示了带PLU功能的设备。注:也可以从MCUXpresso IDE中下载对这些板的SDK支持。

设备系列 内核 可编程
逻辑单元
推荐评估板
LPC804 Cortex-M0+ LPCXpresso804
LPC55S6x 双Cortex-M33 LPCXpresso55S69
LPC552x/S2x Cortex-M33 LPCXpresso55S28
LPC551x/S1x Cortex-M33 LPCXpresso55S16

协处理器

Arm Cortex-M33协处理器

Armv8-M架构包括对协处理器扩展的支持,恩智浦利用该功能为DSP和安全相关处理开发了高效的扩展。

PowerQuad协处理器

PowerQuad是恩智浦设计的一款协处理器,在使用基于Cortex-M33内核的MCU实现DSP算法时能够提高能源效率和性能。PowerQuad可以直接编程,也可以通过与Arm的CMSIS-DSP库兼容的API进行编程。MCUXpresso SDK包含API头文件,支持CMSIS-DSP,还提供若干示例展示其用途。

支持的CMSIS-DSP API调用包括:

  • 矩阵函数
    • arm_mat_add_q15, arm_mat_add_q31, arm_mat_add_f32
    • arm_mat_sub_q15, arm_mat_sub_q31, arm_mat_sub_f32
    • arm_mat_mult_q15, arm_mat_mult_q31, arm_mat_mult_f32
    • arm_mat_inverse_f32
    • arm_mat_trans_q15, arm_mat_trans_q31, arm_mat_trans_f32
    • arm_mat_scale_q15, arm_mat_scale_q31, arm_mat_scale_f32
  • 数学函数
    • arm_sqrt_q15, arm_sqrt_q31
    • arm_sin_q15, arm_sin_q31, arm_sin_f32
    • arm_cos_q15, arm_cos_q31, arm_cos_f32
  • 过滤函数
    • arm_fir_q15, arm_fir_q31, arm_fir_f32
    • arm_conv_q15, arm_conv_q31, arm_conv_f32
    • arm_correlate_q15, arm_correlate_q31, arm_correlate_f32
  • 转换函数
    • arm_rfft_q15, arm_rfft_q31
    • arm_cfft_q15, arm_cfft_q31
    • arm_ifft_q15, arm_ifft_q31
    • arm_dct4_q15, arm_dct4_q31

PowerQuad具有其他硬件功能,例如先验功能,并且SDK中也提供了使用这些功能的示例。

下面显示了带PowerQuad的设备。注:也可以从MCUXpresso IDE中下载对这些板的SDK支持。

设备系列 内核 推荐评估板
LPC55S6x 双Cortex-M33 LPCXpresso55S69
i.MX RT685 Cortex-M33和Cadence® Tensilica® HiFi 4 DSP MIMXRT685-EVK

CASPER

为了应对非对称加密的挑战,恩智浦开发了CASPER,一种具有RAM共享功能的加密加速器和信号处理引擎。它是某些非对称加密算法的硬件加速引擎,如ECC。CASPER位于Cortex-M33协处理器总线上。在MCUXpresso SDK中,恩智浦的MbedTLS实现使用了CASPER,因此与仅使用软件的方法相比,您无需付出额外的努力就可以获得快速和节能的优势。

下面显示了带CASPER的设备。注:也可以从MCUXpresso IDE中下载对这些板的SDK支持。

设备系列 内核 推荐评估板
LPC55S6x 双Cortex-M33 LPCXpresso55S69
i.MX RT685 Cortex-M33和Cadence Tensilica HiFi 4 DSP MIMXRT685-EVK

专用接口

恩智浦微控制器包括功能强大的创新接口外设,可降低系统成本,降低能耗,并为您的应用保留更多处理器周期。

接口博文

LPC5500系列MCU包含一个专用的可编程外设模块,可用于实现各种接口,其所含Arm内核的开销很少或为零,使您能够实现更低的系统成本,节省能源,并为您的应用留下更多的处理周期。恩智浦提供了一些特殊外设的驱动程序和示例(应要求),可与MCUXpresso SDK项目一起使用。

下面显示了带专用外设模块功能的设备。

设备系列 内核 键盘
扫描仪
旋转
编码器
推荐评估板
LPC55S6x 双Cortex-M33 LPCXpresso55S69
LPC552x/S2x Cortex-M33 LPCXpresso55S28
LPC551x/S1x Cortex-M33 LPCXpresso55S16

状态控制定时器

恩智浦产品组合中的若干MCU包含功能强大的外设,可以解决许多逻辑和时序挑战。

大多数LPC和i.MX RT600微控制器上都有状态可配置定时器(SCT)。SCT的核心是一个递增/递减计数器,在LPC5500系列设备上最多可以对16个事件进行排序(支持的事件数因设备系列而异)。可以通过IO或16种计数器匹配之一触发事件。然后,事件可以更新状态变量,生成IO活动(设置、清除、切换)或启动/停止/反转计数器。在某些情况下,SCT可以用来构建一个半自治的子系统,只需要非常低的MCU开销便可管理它。利用这些功能,可以实现一系列复杂的系统设计,通过减少对外部FPGA或其他组件的需求来节省系统成本。MCUXpresso SDK包括使用SCT实现PWM定时器的示例,MCUXpresso外设配置工具支持动态设计状态机控制的计时器。

FlexIO模块

K32、Kinetis和i.MX RT10xx MCU系列的几个成员提供FlexIO模块。FlexIO模块非常灵活,允许您根据您的通信需求进行配置;它能够模拟各种串行通信协议,如UART、SPI和I2C。FlexIO模块的主要组件是移位器、定时器和引脚;数据被加载到移位器上,分配一个定时器来生成移位器时钟,并使用引脚将数据输入/输出到/输出到移位器。移位器分配有一个定时器,用于生成移位时钟,可以将其配置为将数据移入或移出。除了串行接口之外,FlexIO还可以模拟并行接口,例如LCD显示驱动程序,MCU的开销非常低。MCUXpresso SDK和外设配置工具中包括使用FlexIO模拟I2C、I2S、UART、SPI的示例、与8080和6800总线协议匹配的显示器,以及PWM驱动程序示例。可以从恩智浦网站的应用笔记中找到摄像头接口和IrDA摄像头接口的示例,方法是搜索“ FlexIO应用笔记”。

下表显示了哪些设备包含SCT和/或FlexIO特殊外设。

设备系列 内核 FlexIO SCT
K8x, K27/28 Cortex-M4 -
KE1xx Cortex-M4/M0+ / Cortex-M0+ -
KL (不含KL0x) Cortex-M0+ -
K32 L Cortex-M4/M0+ / Cortex-M0+ -
i.MX RT1010 Cortex-M7 -
i.MX RT1020 Cortex-M7 -
i.MX RT1050 Cortex-M7 -
i.MX RT1060 Cortex-M7 -
LPC81x/82x/83/x84x Cortex-M0 / M0+ -
LPC51U68 Cortex-M0+ -
LPC54000 Cortex-M4 -
LPC5500 Cortex-M33 / 双Cortex-M33 -
i.MX RT600 Cortex-M33 / Cadence Tensilica HiFi 4 DSP -