第一章為AM824-Core 開發套件，本文為 1.1 LPC824 微控制器和1.2 LPC84x 微控制器。

本章導讀：

隨著物聯網技術的發展，MCU 處理器的能力日益強大，如今的MCU 與微處理器的界線越來越模糊，將會進一步融合成為嵌入式處理器。由于AMetal 已經完全屏蔽了底層的復雜細節，因此開發者僅需了解MCU 的基本功能就可以了。

1.1 LPC824 微控制器

>>> 1.1.1 特性

• 系統：

  －ARM Cortex-M0+嵌入式處理器，內置可嵌套中斷向量控制器（NVIC），系統節拍定時器，運行時頻率高達30 MHz；

  －支持串行線調試（SWD）模式與JTAG 邊界掃描（BSDL）模式。

• 最高32kB 片內Flash 和8kB SRAM，帶64 字節頁面寫入和擦除功能。

• 數字外設：

  －集成了多達32 個通用I/O 引腳，并具備可配置上拉/下拉電阻、可編程開漏模式、輸入反相器和干擾濾波器，GPIO 方向控制支持各個位的獨立置位/清零/觸發；

  －4 個引腳具備20mA 的輸出驅動能力，2 個開漏引腳具備20mA 灌入驅動能力；

  －GPIO 中斷生成能力，8 個GPIO 輸入具有布爾模式匹配特性；

  －開關矩陣，用于靈活配置每個I/O 引腳功能；

  －CRC 引擎，帶18 個通道和9 個觸發輸入的DMA。

• 定時器：

  －狀態可配置定時器（SCTimer/PWM），輸入和輸出功能（包括捕獲和匹配）用于定時和PWM 應用；

  －四通道多速率定時器（MRT），以多達4 種可編程固定速率生成可重復中斷；

  －自喚醒定時器（WKT），采用IRC、低功耗、低頻率內部振蕩器作為時鐘，或always-on 電源域的外部時鐘輸入作為時鐘；

  －窗口看門狗定時器（WWDT）。

• 模擬外設：

  －一個12-位ADC，多達12 個輸入通道，帶有多個內部和外部觸發輸入，采樣速率高達1.2Msamples/s，ADC 支持兩個獨立的轉換順序；

  －比較器，帶有4 個輸入引腳以及外部或內部基準電壓。

• 串行接口：

  －3 個USART 接口，引腳功能通過開關矩陣和一個共用小數波特率發生器分配；

  －2 個SPI 控制器，引腳功能通過開關矩陣分配；

  －4 個I2C總線接口。一個I2C支持高速模式plus，在兩個真開漏引腳和監聽模式上數據率為1Mbit/s，三個I2C支持標準數字引腳的數據率高達400kbit/s。

• 時鐘生成：

  －調整到1.5%精度的12MHz 內部RC 振蕩器，可選擇性地用作系統時鐘；

  －晶體振蕩器，工作頻率范圍為1MHz 至25MHz；

  －可編程看門狗振蕩器，頻率范圍為9.4kHz 至2.3MHz；

  －用于WKT 的10 kHz 低功耗振蕩器；

  －PLL 使CPU 無需使用高頻晶體即可生成最高CPU 主頻，可從系統振蕩器、外部時鐘輸入或內部RC 振蕩器運行；

  －帶分頻器的時鐘輸出功能，可反映所有內部時鐘源。

• 功率控制：

  －可最大程度降低功耗的集成式PMU（電源管理單元）；

  －節能模式：睡眠模式、深度睡眠模式、掉電模式和深度掉電模式；

  －深度睡眠模式和掉電模式可由USART 、SPI 和I2C外設喚醒；

  －深度掉電模式可由定時器控制進行自喚醒；

  －上電復位（POR），掉電檢測（BOD）。

• 單電源（1.8V～3.6V），工作溫度范圍-40℃～+105℃。

>>> 1.1.2 概述

如圖1.1 所示的LPC824 系列微控制器（MCU）具有豐富的片上外設，除GPIO 外，還支持開關矩陣、狀態可配置定時器、多速率定時器、窗口看門狗定時器和DMA 控制器等。模擬外設包括12 位高速ADC 和模擬比較器，支持3 路UART、2 路SPI 和4 路I2C。此外芯片內部還集成了12MHz 的RC 振蕩器，可以作為系統的時鐘源。

圖1.1 LPC824 功能框圖

LPC824 系列MCU 具有得天獨厚的低功耗優勢，擁有業界領先的超低功耗（90uA/MHz）。此外還支持4種低功耗模式，用戶可以根據應用需求，靈活地選擇合適的功耗模式，最低功耗模式下功耗不到1uA。

雖然這些概念對于初學者來說可能會感到非常陌生，但也不要害怕，如同你使用的計算機一樣，盡管也很復雜，但毫不影響你使用計算機編程和上網。

LPC812/824 同屬于LPC800 系列MCU，LPC824 是LPC812 系列的增強版本，外設資源更加豐富，可以更好地滿足不同場合的應用需求。因為兩者相同外設的寄存器保持一致，在軟件設計上可以做到完全兼容，大大降低了平臺建設的難度，可以根據不同需求進行合理選擇，詳見表1.1。

表1.1 LPC800 系列MCU 選型表

LPC824 系列MCU 有兩種封裝，分別為TSSOP20 和HVQFN33，其引腳分布詳見圖1.2。

圖1.2 封裝示意圖

LPC824 系列MCU 的引腳描述及主要功能詳見表1.2。

表1.2 LPC824 系列的引腳描述

1.2 LPC84x 微控制器

>>> 1.2.1 特性

• 系統：

  －ARM Cortex-M0+處理器，運行時頻率高達30 MHz，支持單周期乘法和快速的單周期I/O 口；

  －內置可嵌套中斷向量控制器（NVIC）；

  －系統節拍定時器；

  AHB 總線矩陣：

  －支持串行線調試（SWD）模式與JTAG 邊界掃描（BSDL）模式；

  －微跟蹤緩沖（MTB）。

• 存儲

  －最高64kB 片內Flash，支持 64 字節頁面寫入和擦除功能；

  －FAIM 內存允許用戶配置芯片上電時的行為；

  －代碼讀保護(CRP)

  －最高可到16 KB 的SRAM，包括2 塊8 KB 連續的SRAM，其中一塊8 KB 的SRAM 可被MTB 使用；

  －支持位帶操作，用于支持單個位的原子操作。

• ROM API 支持

  －Bootloader；

  －支持應用程序Flash 編程(IAP)；

  －支持片上系統編程(ISP)，通信接口可以是USART、SPI 和I2C；

  －整數除法API 接口。

• 數字外設：

  －集成了多達32 個通用I/O 引腳，并具備可配置上拉/下拉電阻、可編程開漏模式、輸入反相器和干擾濾波器，GPIO 方向控制支持各個位的獨立置位/清零/翻轉；

  －4 個引腳具備20mA 的輸出驅動能力；

  －2 個開漏引腳具備20mA 灌入驅動能力；

  －GPIO 中斷生成能力，8 個GPIO 輸入具有布爾模式匹配特性；

  －開關矩陣，用于靈活配置每個I/O 引腳功能；

  －CRC 引擎；

  －帶25 個通道和13 個觸發輸入的DMA；

  －電容觸摸屏接口。

• 定時器：

  －狀態可配置定時器（SCTimer/PWM），輸入和輸出功能（包括捕獲和匹配）用于定時和PWM 應用，支持8 個匹配/捕獲、8 個事件、8 個狀態；

  －1 個通用定時器，帶有4 個匹配輸出、3 個輸入捕獲，支持PWM 模式，外部計數和DMA；

  －四通道多速率定時器（MRT），以多達4 種可編程固定速率生成可重復中斷；

  －自喚醒定時器（WKT），采用IRC、低功耗、低頻率內部振蕩器作為時鐘，或always-on 電源域的外部時鐘輸入作為時鐘；

  －窗口看門狗定時器（WWDT）。

• 模擬外設：

  －一個12-位ADC，多達12 個輸入通道，帶有多個內部和外部觸發輸入，采樣速率高達1.2Msamples/s，ADC 支持兩個獨立的轉換序列；

  －比較器，帶有4 個輸入引腳以及外部或內部基準電壓；

  －2 個10 位DAC。

• 串行接口：

  －5 個USART 接口，引腳功能通過開關矩陣和一個共用小數波特率發生器分配；

  －2 個SPI 控制器，引腳功能通過開關矩陣分配；

  －4 個I2C總線接口。一個I2C支持高速模式plus，在兩個真開漏引腳和監聽模式上數據率為1Mbit/s，三個I2C支持標準數字引腳的數據率高達400kbit/s。

• 時鐘生成：

  －自由運行的振蕩器（FRO），精度位±1%，可以提供18MHz、24MHz 或者30MHz 的時鐘，也可以分頻到9MHz、12MHz 或者15MHz 作為系統時鐘；

  －使用FAIM 內存完成低功耗啟動，運行頻率3MHz；

  －晶體振蕩器，工作頻率范圍為1MHz 至25MHz；

  －低功耗振蕩器可做看門狗時鐘；

  －可編程看門狗振蕩器，頻率范圍為9.4kHz 至2.3MHz；

  －PLL 使CPU 無需使用高頻晶體即可生成最高CPU 主頻，可從系統振蕩器、外部時鐘輸入或內部RC 振蕩器運行；

  －帶分頻器的時鐘輸出功能，可反映所有內部時鐘源。

• 功率控制：

  －運行模式下功耗最低可至90uA/MHz；

  －內部集成可最大程度降低功耗的PMU（電源管理單元）；

  －節能模式：睡眠模式、深度睡眠模式、掉電模式和深度掉電模式；

  －深度睡眠模式和掉電模式可由USART 、SPI 和I2C外設喚醒；

  －深度掉電模式可由定時器控制進行自喚醒；

  －上電復位（POR），掉電檢測（BOD）。

• 單電源（1.8V～3.6V），工作溫度范圍-40℃～+105℃；

• 可選封裝有 LQFP64、LQFP48、HVQFN48、HVQFN33。

>>> 1.2.2 概述

如圖1.3 所示的LPC84x 系列微控制器（MCU）具有豐富的片上外設，除GPIO外，還支持開關矩陣、狀態可配置定時器、多速率定時器、窗口看門狗定時器和DMA控制器等。模擬外設包括12 位高速ADC和2 個10 位DAC，支持5 路UART、2 路SPI 和4 路I2C。此外芯片內部還集成了自由運行振蕩器，可以作為系統的時鐘源。

圖1.3 LPC84x 功能框圖

LPC84x 系列MCU 具有得天獨厚的低功耗優勢， 擁有業界領先的超低功耗（90uA/MHz）。此外還支持4 種低功耗模式，用戶可以根據應用需求，靈活地選擇合適的功耗模式，最低功耗模式下功耗不到1uA。雖然這些概念對于初學者來說可能會感到非常陌生，但也不要害怕，如同你使用的計算機一樣，盡管也很復雜，但毫不影響你使用計算機編程和上網。

LPC84x 系列MCU 提供4 中不同的封裝，可以根據不同需求進行合理選擇，詳見表1.3。

表1.3 LPC84x 系列MCU 選型表

LPC84x 系列MCU 的引腳描述及主要功能詳見表1.4。

表1.4 引腳描述