LPC407x是基于Arm Cortex-M4的数字信号控制器,适用于需要高集成度和低功耗的嵌入式应用。
Arm Cortex-M4是下一代内核,它提供了低功耗、增强的调试功能和高级别的支持块集成等系统增强功能。Arm Cortex-M4 CPU包含一个三级流水线,使用Harvard架构,具有独立的本地指令和数据总线以及外围设备的第三条总线,并包括一个支持推测分支的内部预取单元。Arm Cortex-M4支持单周期数字信号处理和SIMD指令。硬件浮点处理器集成在内核中,用于该部件的多个版本。
LPC407x增加了一个专门的闪存加速器,以实现从闪存执行代码时的最佳性能。LPC407x的目标是在120 MHz CPU频率下工作。
LPC407x的外围补充包括高达512 kB的闪存程序存储器、高达96 kB的SRAM数据存储器、高至4032字节的EEPROM数据存储器、外部存储器控制器(EMC)、以太网、USB设备/主机/OTG、SPI闪存接口(SPIFI)、通用DMA控制器、五个UART、三个SSP控制器、三个I2C总线接口、正交编码器接口、,四个通用定时器,两个通用PWM,每个PWM有六个输出,一个电机控制PWM,一个带独立电池电源和事件记录器的超低功耗RTC,一个窗口看门狗定时器,一个CRC计算引擎和多达165个通用I/O引脚。
模拟外围设备包括一个八通道12位ADC、两个模拟比较器和一个DAC。
LPC407x的引脚输出旨在使引脚功能与LPC24xx/23xx以及LPC178x/7x系列兼容。
特色
- LPC23xx/24xx和LPC178x系列设备的功能替换。
- 外部存储器控制器(EMC)支持异步静态存储器设备,如RAM、ROM和闪存,以及动态存储器,如单数据速率SDRAM。
- AHB多层矩阵上的八通道通用DMA控制器(GPDMA),可用于SSP、I2S、UART、CRC引擎、模数转换器和数模转换器外围设备、定时器匹配信号、GPIO以及内存到内存的传输。
- 多功能引脚功能选择功能允许使用芯片上外围功能的多种可能性。
- 用于识别的唯一设备序列号。
- 单个3.3 V电源(2.4 V至3.6 V)。温度范围-40°C至85°C。
- 可提供LQFP208、TFBGA208、TFBGA180、LQFP144和LQFP80封装。
- Arm Cortex-M4处理器,运行频率高达120 MHz。
- Arm Cortex-M4内置内存保护单元(MPU)支持八个区域。
- Arm Cortex-M4内置嵌套矢量中断控制器(NVIC)。
- 硬件浮点单元(并非所有版本)。
- 不可屏蔽中断(NMI)输入。
- JTAG和串行线调试(SWD)、串行跟踪、八个断点和四个观察点。
- 系统滴答计时器。
- 多层AHB矩阵互连为每个AHB主机提供单独的总线。AHB主机包括CPU和通用DMA控制器。该互连提供了无仲裁延迟的通信,除非两个主设备同时尝试访问同一从设备。
- 拆分APB总线允许CPU和DMA之间的吞吐量更高,暂停更少。如果APB还不忙,则单级写缓冲允许CPU在不等待APB写入完成的情况下继续。
- 嵌入式跟踪宏单元(ETM)模块支持实时跟踪。
- 简化电路板测试的边界扫描。
- 512 kB片上闪存,具有系统内编程(ISP)和应用内编程(IAP)功能。增强型闪存加速器和闪存在CPU本地代码/数据总线上的位置的组合提供了闪存的高代码性能。
- 高达96 kB的片上SRAM包括:CPU上64 kB的主SRAM,带有本地代码/数据总线,用于高性能CPU访问。两个16kB外围SRAM块,具有独立的访问路径,以实现更高的吞吐量。这些SRAM块可用于DMA存储器以及通用指令和数据存储。
- 高达4032字节片上EEPROM。
- 四路SPI闪存接口(SPIFI),具有四个通道,最高每秒40 MB。
- 带有MII/RMII接口和相关DMA控制器的以太网MAC。这些功能位于独立的AHB上。
- USB 2.0全速双端口设备/主机/OTG控制器,带片上PHY和相关DMA控制器。
- 五个UART,具有分数波特率生成、内部FIFO、DMA支持和RS-485/EIA-485支持。一个UART(UART1)具有完全调制解调器控制I/O,一个UAR(USART4)支持IrDA、同步模式和符合ISO7816-3的智能卡模式。
- 三个SSP控制器,具有FIFO和多协议功能。SSP接口可与GPDMA控制器一起使用。
- 三个增强型I²C总线接口,其中一个具有真正的开放漏极输出,支持完整的I²C母线规格和数据速率为1 Mbit/s的快速模式Plus,两个具有标准端口引脚。增强功能包括多地址识别和监控模式。
- I²S(IC间声音)接口,用于数字音频输入或输出。它可以与GPDMA一起使用。
- 具有两个通道的CAN控制器。
- SD/MMC存储卡接口。
- 多达165个通用I/O(GPIO)引脚,取决于封装,具有可配置的上拉/下拉电阻器、漏极开路模式和中继器模式。所有GPIO都位于AHB总线上,用于快速访问并支持Cortex-M4位带。通用DMA控制器可以访问GPIO。端口0和2的任何引脚都可以用于生成中断。
- 两个可配置为边缘/电平敏感的外部中断输入。端口0和端口2上的所有引脚都可以用作边缘敏感中断源。
- 四个通用定时器/计数器,共有八个捕获输入和十个比较输出。每个计时器块都有一个外部计数输入。可以选择特定的计时器事件来生成DMA请求。
- 正交编码器接口,可监控一个外部正交编码器。
- 两个带外部计数输入选项的标准PWM/定时器块。
- 一个电机控制PWM,支持三相电机控制。
- 具有独立电源域的实时时钟(RTC)。RTC由专用RTC振荡器计时。RTC块包括20字节的电池供电备份寄存器,允许在芯片的其余部分断电时存储系统状态。电池电源可以由标准的3V锂纽扣电池供电。当电池电压降至2.1 V时,RTC将继续工作。RTC中断可将CPU从任何降低的电源模式唤醒。
- 事件记录器,可以在三个输入中的任何一个上发生事件时捕获时钟值。事件标识和发生时间存储在寄存器中。事件记录器位于RTC电源域中,因此只要有RTC电源就可以运行。
- 窗口监视计时器(WWDT)。窗口操作、专用内部振荡器、看门狗警告中断和安全功能。
- CRC引擎块可以使用三个标准多项式中的一个来计算所提供数据的CRC。CRC引擎可以与DMA控制器结合使用,以在没有CPU参与数据传输的情况下生成CRC。
- 12位模数转换器(ADC),具有八个引脚之间的输入多路复用、高达400kHz的转换率和多个结果寄存器。12位ADC可与GPDMA控制器一起使用。
- 具有专用转换定时器和DMA支持的10位数模转换器(DAC)。
- 两个模拟比较器。
- 四种省电模式:睡眠、深度睡眠、断电和深度断电。
- 唤醒中断控制器(WIC)允许CPU在深度睡眠、断电和深度断电模式下停止时钟时自动从可能发生的任何优先级中断中唤醒。
- 处理器通过在断电模式期间能够操作的任何中断从断电模式唤醒(包括外部中断、RTC中断、PORT0/2引脚中断和NMI)。
- 具有中断和强制复位的单独阈值的断电检测。
- 片上通电复位(POR)。
- 时钟输出功能,可反映主振荡器时钟、IRC时钟、RTC时钟、CPU时钟、USB时钟或看门狗定时器时钟。
- 工作范围为1 MHz至25 MHz的片上晶体振荡器。
- 12 MHz内部RC振荡器(IRC),精度调整为1%,可选择用作系统时钟。
- 片上PLL允许CPU在不需要高频晶体的情况下以最高CPU速率运行。可以从主振荡器或内部RC振荡器运行。
- 第二个专用PLL可用于USB接口,以便增加主PLL设置的灵活性。
- 通信:
- 销售点终端、网络服务器、多协议网桥
- 工业/医疗:
- 自动化控制器、应用控制、机器人控制、HVAC、PLC、逆变器、断路器、医疗扫描、安全监控、电机驱动、视频对讲
- 消费者/设备:
- 音频、MP3解码器、报警系统、显示器、打印机、扫描仪、小型电器、健身设备
- 汽车:
- 售后服务、汽车报警器、GPS/车队监视器