LPC553x/S3x：基于先进模拟Arm®Cortex®-M33的MCU系列

LPC553x

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LPC553x/S3x MCU系列进一步扩展了恩智浦第一个基于Cortex-M33的通用MCU系列，提供了显著的性能增强、具有奇偶校验或ECC的所有片上RAM、更新的安全功能和精确模拟添加，充分利用高性价比的40 nm NVM工艺技术。

LPC553x/S3x系列包括专有的DSP加速器，可将时钟周期缩短10倍，显著提高信号处理效率。

产品详情

框图

LPC553x/55S3x MCU

LPC55S3x 3x BD New

特性

Arm® Cortex®-M33内核(r0p4)

  • 运行频率高达150MHz
  • 集成数字信号处理(DSP)指令
  • 浮点运算单元(FPU)和存储器保护单元(MPU)
  • Arm Cortex M33内置可嵌套矢量中断控制器(NVIC)
  • 非屏蔽中断（NMI）输入，多种中断源可供选择
  • 串行线调试，具有8个断点和4个观察点。包含串行线输出，用于增强调试功能和跟踪(ETM)
  • 系统节拍定时器

DSP加速器/协处理器

  • 用于定点和浮点DSP功能的硬件DSP加速器(PowerQuad)
    • PowerQuad使用一组四个专用的4KB SRAM
  • 加密/FFT引擎(公钥加密(PKC))
    • PKC使用一组4KB的SRAM，CPU和DMA引擎也可以访问AHB

片上存储器

  • 最高256KB片上可编程Flash存储器，带Flash加速器、8 kB低功耗缓存和512字节页面擦除和写入功能
  • 总计高达128KB的SRAM，包括代码总线上的16kB SRAM、系统总线上的112kB SRAM（112kB是连续的）。
    • 112kB具有奇偶校验和16kB ECC SRAM

安全功能

  • 启用Arm TrustZone®
  • PRINCE模块对写入到片外Flash的数据进行实时加密，在读取时对加密Flash数据进行解密，以实现资产保护，例如保护应用代码，并启用安全Flash更新。可对外部存储器进行加密，并在控制器从外部存储器获取数据的同时即时解密内容。
  • AES-256加密/解密引擎，带有直接来自PUF的密钥或软件的密钥。支持AES-GMAC模式。
  • 安全散列算法 (SHA2) 模块支持通过专用DMA控制器的安全启动。
  • 通过专用SRAM上的芯片指纹，提供物理不可克隆功能(PUF)。PUF可以生成、存储和重建从64到4096位长度不等的密钥；包括用于密钥提取的硬件*
  • 唯一的128位设备识别序列号(UUID)。
  • 安全通用IO
  • 真随机数生成器(TRNG)
  • 安全启动支持
  • 用于检测代码流完整性的代码看门狗
  • 设备标识符组合引擎(DICE)
  • 片上ROM启动加载程序支持:
    • 从内置闪存和外部闪存启动映像
    • CRC32映像完整性检查
  • 通过系统内编程(ISP)命令，利用以下接口对Flash进行编程：
    • 采用HID类设备的USB0接口
    • 具有自动波特率的UART接口(Flexcomm 0)
    • 使用模式3 (CPOL = 1和CPHA = 1)的高速SPI 响应器接口(Flexcomm 8)
    • I2C 响应器接口(Flexcomm 1)
    • CAN-FD ISP
  • ROM API功能：
    • Flash编程API
    • 功率控制API
    • OTP编程API
    • 受保护的Flash区域(PFR)编程
    • 使用恩智浦安全启动文件格式3.1版(SB3文件)的安全固件更新API
  • 从PRINCE加密的Flash区域和IPED加密的外部Flash启动映像。
  • 恩智浦调试认证协议1.0版(RSA-2048)、1.1版(RSA-4096)和2.0版(ECDSA-256，DAR中的UUID)
  • 通过调试验证将密封部件设置为故障分析模式
  • 使用重映射功能从片上Flash中启动双映像(启动最新版本)
  • 从外部八线/四线SPI器件将映像加载到RAM。
  • 启动八线/四线SPI器件上的就地执行(XIP)映像。
  • 通过Flash地址重映射功能，在八线/四线SPI Flash中提供双就地执行(XIP)映像。
  • 连接到Flexcomm(可由PFR选择)的1位SPI Flash器件的加载到RAM启动模式，可作为正常启动选项和恢复启动选项
  • USB器件DFU连接(仅限此器件)
  • 不安全设备上的代码读取保护(CRP)
  • 无晶体USB ISP器件模式
  • 安全启动支持：
    • SHA256摘要的RSASSA-PKCS1-v1_5签名可作为加密签名验证
    • RSA-2048位公钥（2048位模数，32位指数）
    • RSA-4096位公钥（4096位模数，32位指数）

串行接口

  • FlexComm接口包含8个串行外设。每个FlexComm接口可通过软件选择作为USART、SPI、I2C和I2S接口。每个Flexcomm接口都具有多种时钟选项，包括一个共享的分数波特率生成器和超时功能。Flexcomm接口0至5各自提供一个I2S通道对，而Flexcomm接口6至7各自提供四个I2S通道对。
  • I2C总线接口支持快速模式和快速加模式，数据传输率高达1Mbit/s，具有多种地址识别和监测模式。两组真正的I2C端口，支持响应器高速模式(3.4Mbit/s)
  • 高速SPI（Flexcomm 8，控制器和应答器均为50MHz）
  • 一个数字麦克风接口，支持两个通道，配备降频数位滤波器和语音激活检测。一对通道的数据流可以直通到I2S。DMIC支持DMA。
  • 1个I3C总线接口
  • 1个CAN FD模块，带专用DMA控制器
  • USB 2.0全速主机/设备控制器，带片上PHY和专用DMA控制器，在设备模式下支持无晶振工作。

数字外设

  • DMA0控制器，具有52个通道和53个可编程触发器，能够访问所有存储器和支持DMA的外设。
  • DMA1控制器，具有16个通道和25个可编程触发器，能够访问所有存储器和支持DMA的外设。
  • CRC引擎模块可使用支持DMA的3个标准多项式中的一个计算所提供数据的CRC
  • 多达66个通用输入/输出(GPIO)引脚
  • 通用IO寄存器位于AHB上，支持快速存取；DMA支持通用IO端口
  • 多达8个GPIO可选择为引脚中断(PINT)，由上升沿、下降沿或两种输入沿触发
  • 两组GPIO中断(GINT)支持基于输入状态逻辑(AND/OR)组合的中断
  • I/O引脚配置，支持16个函数选项
  • FlexSPI外部Flash接口，带有8kB缓存和就地执行的即时解密功能，并支持DMA。FlexSPI包括1个端口：支持四路或八路操作的高速通道A。通过地址重新映射支持双映像。
  • 两个AOI(AND/OR/反相)组合逻辑模块，具有一组专用的输入和输出信号；每个AOI有4个输出，可馈送至不同的外设复用器，以连接各个外设。

模拟外设

  • 四个单端16位或双差分输入ADC(可选)，16位模式的采样速率为2.0M次/秒，而12位模式的采样速率为3.13M次/秒。八个差分通道对（或16个单端通道），具有多个内部和外部触发输入。在两个独立序列的控制下，ADC支持同时进行四次转换
  • 连接至两个ADC的内置温度传感器
  • 一个始终开启域中的比较器，具有多达四个输入引脚和内部基准电压；可用作低功耗模式的唤醒源。
  • 三个高速比较器，最多具有五个输入引脚和内部基准电压
  • 三个12位DAC，采样率高达1.0M次/秒
  • 三个带可编程VREF的运算放大器
  • 可编程的VREF

电机控制子系统

  • 2x FlexPWM，具有4个子模块，提供12个PWM输出和2个正交编解码器(QEI)。

定时器

  • 5个32位标准通用异步定时器/计数器，支持多达4个采集输入和4个比较输出；可以选择特定定时器事件生成DMA请求
  • 一个SCTimer/PWM，具有8个输入和10个输出函数(包括16个捕获和匹配)。输入和输出可引至或引自外部引脚，内部引至或引自所选外设。在内部，SCTimer/PWM支持16个匹配/捕获、16个事件、32个状态和抖动引擎，以提高脉冲边沿的平均分辨率。
  • 32 位实时时钟 (RTC)，具有日历功能，分辨率为1秒，在始终开启的电源域中运行。RTC中的定时器，可用于从所有低功耗模式(包括深度掉电)唤醒，分辨率为1毫秒。RTC由32KHZ FRO或32.768KHZ外部晶体提供时钟。
  • 多通道多速率24位定时器(MRT)，用于在多达4种可编程固定速率下重复生成中断
  • 窗口看门狗定时器 (WWDT)，使用1MHz的FRO作为时钟源
  • 微节拍定时器，通过看门狗振荡器运行，可用于将器件从睡眠和深度睡眠模式中唤醒。
  • 用于检测代码流完整性的代码看门狗
  • 42位自运行OS定时器作为系统的连续时基，适用于任何低功耗的模式。可选用时钟源。当选择32kHz时钟时，允许计数周期超过4年

时钟生成

  • 内部自运行振荡器(FRO)。该振荡器可提供96MHz输出，以及一个可用作系统时钟的12MHz输出(从所选的较高频率中分频)。在整个电压范围内，FRO的精度被调整至+/-1%，温度在0℃到85℃之间。在整个电压范围内，FRO的精度被调整至+/-2%，在-40℃到105℃之间。
  • 在整个电压和温度范围内，32kHz内部自由运行振荡器FRO精度调整为+/- 15%
  • 在整个电压和温度范围内，内部低功耗振荡器(FRO 1 MHz)精度调整为+/- 15%
  • 晶体振荡器运行频率12MHz到32MHz；可选外部时钟输入（旁路模式），时钟频率可达25MHZ
  • 晶体振荡器，工作频率为32.768kHz
  • PLL0和PLL1可让CPU以允许的最高速率运行，无需高频外部时钟。PLL0和PLL1可以从内部FRO 12 MHz输出、外部振荡器、内部FRO 1 MHz输出或32.768 kHz RTC振荡器运行
  • 带分频器的时钟输出功能，可监测内部时钟
  • 用于测量片上和片外时钟信号频率的频率测量单元
  • 每个晶体振荡器都有一个嵌入式电容器组，每个电容器组都可以用作晶体振荡器的集成负载电容器。使用API，每个晶体引脚上的电容器组可以调节具有电容负载(CL)的晶体的频率，从而节省电路板空间并降低成本。

节电模式

  • 最大限度降低功耗的集成式PMU(电源管理单元)
  • 低功耗模式：保留RAM的睡眠、深度睡眠，保留RAM和CPU的掉电模式和深度掉电模式。
  • 可配置从外设中断唤醒
  • 微节拍定时器通过看门狗振荡器运行，实时时钟(RTC)通过32.678 kHz时钟运行，可用于在睡眠、深度睡眠、掉电和深度掉电模式下唤醒系统
  • 上电复位(POR)
  • 外部VDD_MAIN和内部VDD_CORE的欠压检测(BOD)，带独立阈值，用于产生中断和强制复位

更多信息

  • 从内部DC-DC转换器或可选择的LDO进行操作，可以绕过DC-DC转换器
  • 单电源：1.8V至3.6V
  • 两个主IO电源（VDDIO_1:1.8V至3.6V，VDDIO_2:1.08V至3.6V）。
  • 单独的VBAT电源电压：1.71V至3.6V
  • 支持JTAG边界扫描
  • 工作温度范围：-40°C至+105°C
  • 提供HLQFP 100、HTQFP 64和HVQFN48封装

部件编号包含： LPC5534JBD100, LPC5534JBD64, LPC5534JHI48, LPC5536JBD100, LPC5536JBD64, LPC5536JHI48.

文档

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