為何恩智浦MCX C系列MCU值得青睞？

恩智浦推出MCX C系列，進一步豐富MCX微控制器產(chǎn)品組合。MCX C系列不僅為低成本應用設計，還具有高能效和可靠的性能，進一步豐富整個MCX產(chǎn)品組合。

基于Arm Cortex，高性價比、高能效

秉承在MCU領域深厚的技術積累，并著眼于未來，恩智浦自豪宣布推出MCX C系列——一款高性價比、高能效的Cortex-M0+ MCU，承諾長達15年持續(xù)供貨，旨在助力8位和16位傳統(tǒng)設計的升級換代。

MCX C系列專為滿足入門級工業(yè)和物聯(lián)網(wǎng)市場的需求而設計，為廣泛的應用場景打開了大門。無論是中小家用電器、家庭安全監(jiān)控系統(tǒng)，還是智能照明、智能電源插座和直流風扇等，MCX C系列都為客戶提供了全面選擇，從入門級解決方案到高級解決方案。

MCX C系列搭載運行頻率48MHz的32位Arm Cortex M0+處理器，提供最高256KB的flash、最高32KB的SRAM以及最高16KB的Boot ROM。此外，MCX C系列還配備了全速USB和SLCD接口，以及低功耗模式，確保外設在節(jié)能狀態(tài)下仍能保持高效工作。

為何MCX C系列值得青睞？

可靠、實惠

目前，MCU解決方案的整體成本是應用開發(fā)的一項重要因素——高性價比并搭配開源開發(fā)工具的平臺可為新產(chǎn)品開發(fā)人員提供競爭優(yōu)勢。

MCX C系列正是這樣一款入門級MCU，注重易用性，經(jīng)濟實惠且高度可靠。MCX C旨在滿足各種入門級工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應用的需求。

低功耗高速接口

當邊緣設備在部署環(huán)境中無處不在時，能源變得尤為珍貴，然而，對于整體系統(tǒng)性能而言，高速處理能力同樣不可或缺。

MCX C系列支持低功耗節(jié)能外設和USB接口，USB2.0接口可實現(xiàn)12Mbit/s的全速操作。節(jié)能的外設能夠減輕內(nèi)核在節(jié)能和低功耗模式下的負載，當內(nèi)核處于睡眠狀態(tài)時保持外設的運行。段式LCD支持人機界面 (HMI)，控制器能夠生成相應的波形，驅(qū)動復用的數(shù)字、字母數(shù)字或自定義分段LCD面板。

安全性

MCX C系列基于從flash模塊中所選模式實施外部訪問安全策略。Flash模塊向MCU提供安全信息，確認安全請求并限制對flash資源的訪問權限。

在未加密狀態(tài)下，所有flash命令均可通過調(diào)試端口或用戶代碼執(zhí)行。一旦flash加密，僅允許批量擦除操作，且調(diào)試端口無法訪問內(nèi)存位置。如禁用批量擦除功能，亦可阻止通過調(diào)試器執(zhí)行批量擦除操作。

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應用領域廣泛

MCX C系列適用于多個市場應用領域，覆蓋中小家電、家庭安防監(jiān)控、智能照明、智能電源插座、直流風扇等各類場景。

MCX C：近距離深度解析

MCX C系列采用48MHz Arm Cortex-M0+，涵蓋多個產(chǎn)品家族。

MCX C04x是入門級器件，采用16或24引腳QFN封裝，配備32KB Flash、2KB SRAM和8KB Boot ROM。運行功耗低至50μA/MHz。

MCX C04x框圖

MCX C24x提供更豐富的功能與資源。Flash容量可達64KB、SRAM可達16KB， Boot ROM可達16KB。嵌入式ROM配備引導加載程序，支持使用內(nèi)置USB FS2.0設備靈活進行程序升級。FlexIO可支持任何標準和自定義串行外設仿真。在超低功耗運行模式下，功耗僅為46μA/MHz，在停止模式下(保留RAM和RTC)更是降至1.68μA。該設備提供64引腳LQFP或32引腳QFN封裝。

MCX C44x是性能最高的系列。Flash容量可達256KB、SRAM可達32KB、Boot ROM可達16KB。除了有MCX C24x的特性之外，還支持多達24x8或28x4段的段式LCD。在超低功耗運行模式下，功耗低至54uA/MHz，在深度睡眠模式下低至1.96uA (保留RAM+RTC)。封裝選項更加豐富，包括32和48引腳QFN、64引腳LQFP以及64引腳BGA。

MCX C14x/24x/44x框圖

低功耗

電源管理控制器 (PMC) 提供多種供電模式，用戶可根據(jù)所需的功能級別優(yōu)化功耗。支持多種運行/等待/停止模式。MCU能在低于50μA/MHz的低功耗下運行，在深度睡眠模式下僅消耗2μA電流，同時保持寄存器數(shù)據(jù)不丟失。即便在深度睡眠模式，微控制器也能在短短4us內(nèi)喚醒。

大多數(shù)模塊的時鐘可以關閉以節(jié)省電力。PMC內(nèi)置的低壓檢測 (LVD) 系統(tǒng)能夠有效防止電壓過低的情況。

通訊與HMI

MCX C系列具備豐富的通訊和HMI功能。USB以全速運行 (USB2.0達到12Mbit/s)，并支持段式LCD接口。FlexIO功能提供了可定制化接口，能夠支持包括UART、I2C、SPI、I2S、攝像頭IF以及PWM/波形生成在內(nèi)的多種協(xié)議。

MCX C系列配備了兩個低功耗UART通道，以及SPI和I2C接口，用于設備間通信。同時，提供了一系列通用輸入輸出 (GPIO) 引腳，可以直接驅(qū)動LED燈或功率MOSFET。段碼式LCD控制器能夠生成相應的波形驅(qū)動復用的數(shù)字、字母數(shù)字或自定義段碼式LCD面板。該控制器最多可連接8個背板和47個前板，如8X47或4X51，并支持分段故障檢測。

高精度模擬

MCX C系列配備一個16位逐次接近高速ADC，最多支持16個通道，并提供12/16位輸出模式 (在MCX C04x芯片中為12位逐次接近ADC，最多支持8個通道)。

此外，還內(nèi)置了一個12位高速、低功耗的通用DAC。DAC的輸出既可以通過外部引腳輸出，也可以作為模擬比較器、運算放大器或ADC的輸入之一。

模擬比較器 (CMP) 模塊提供一個電路，用于比較兩個模擬輸入電壓，并配備一個6位數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器來提供一個信號。該模塊還包括一個模擬多路復用器 (Analog MUX)，可以從八個通道中選擇一個模擬輸入信號。

電壓參考模塊提供一個緩沖參考電壓，作為外部參考使用。緩沖參考電壓也可用于內(nèi)部ADC、DAC和模擬比較器。電壓參考輸出可以以0.5mV的分辨率進行微調(diào)，并通過專用引腳輸出。

性能提升

MCX C系列具備多項先進的核心功能，顯著提升整體性能。

DMA模塊能夠在系統(tǒng)內(nèi)存和外圍設備之間異步傳輸數(shù)據(jù)，幾乎無需處理器干預，提升整體系統(tǒng)性能。

位操作引擎提供對外設地址空間進行原子讀-改-寫內(nèi)存操作的硬件支持。這種實現(xiàn)方式為這類通用微控制器提供了強大而高效的讀-改-寫能力。

對稱交叉開關的實現(xiàn)允許不同主設備同時訪問不同的子設備，支持32位傳輸，在單個時鐘周期內(nèi)完成。交叉開關可以配置為固定優(yōu)先級或輪詢子設備端口仲裁。

時鐘與定時

MCX C系列為MCU提供多種時鐘源選項。它具有一個運行頻率為48MHz的高頻內(nèi)部參考時鐘和一個可以8MHz或2MHz運行的低頻內(nèi)部參考時鐘。此外，還可以使用外部晶體振蕩器作為時鐘源。分頻器/預分頻器可以實現(xiàn)多種頻率選項，包括1KHz、32KHz和4MHz。外部晶體振蕩器的運行頻率可以在32KHz到3-32MHz之間。

定時器/PWM模塊提供了一個2到8通道的定時器，支持輸入捕獲、輸出比較以及生成PWM信號，用于控制電機和電源管理應用。計數(shù)器、比較和捕獲寄存器由一個異步時鐘驅(qū)動，該時鐘在低功耗模式下仍然可以保持啟用狀態(tài)。

低功耗定時器可以配置為16位分辨率的時間計數(shù)器或脈沖計數(shù)器。它在所有電源模式下都能工作，并且在大多數(shù)系統(tǒng)復位事件中可以繼續(xù)運行，可以用作日時計數(shù)器。

實時時鐘提供帶溢出保護的32位秒計數(shù)器和32位警報。輸入時鐘源可以通過軟件選擇，并且具有可編程的16位預分頻器。

可擴展封裝

MCX C系列設計旨在提供成本與性能的卓越平衡，具有可擴展的內(nèi)存和封裝選項。這種靈活性確保了MCX C系列能夠滿足各種應用需求，同時保持成本效益和高質(zhì)量標準。

MCX C系列提供以下幾種行業(yè)標準封裝：QFN16、QFN24、QFN32、QFN48、BGA64、LQFP64。

MCUXpresso開發(fā)人員體驗

使用MCUXpresso軟件和工具套件，可以快速高效地開發(fā)MCX C應用。我們?yōu)殚_發(fā)人員提供了多種軟件開發(fā)方式選擇。

MCUXpresso軟件和工具套件提供核心軟件開發(fā)工具包 (SDK)、集成開發(fā)環(huán)境 (IDE) 和配置工具。

MCX C的SDK包含低層級外設驅(qū)動程序、配置實用程序和中間件，如USB設備協(xié)議棧。

SDK具有較高的靈活性，可以與多種IDE一起使用，例如：

MCUXpresso for Visual Studio Code (VS Code)：VS Code擴展，可以實現(xiàn)快速、靈活的開發(fā)

MCUXpresso IDE：基于Eclipse的自定義IDE，簡單易用

IAR Embedded Workbench：安全認證且高度優(yōu)化的C/C++編譯器和開發(fā)環(huán)境

Arm Keil MDK：具有廣泛中間件的高性能Arm編譯器

開發(fā)板

有三款FRDM開發(fā)板可作為經(jīng)濟高效且易于使用的開發(fā)平臺。開發(fā)板可通過USB-C接口進行編程，并通過與Arduino兼容的接頭提供I/O引腳。額外的引腳行確保了對MCX C微控制器的所有外設都能完全訪問。調(diào)試器接頭則提供了串行接口功能。

恩智浦Expansion Board Hub和合作伙伴提供一系列的擴展附加板，它們都配備了與MCUXpresso SDK兼容的驅(qū)動程序和示例。

FRDM系列開發(fā)板提供多種封裝選項：

FRDM-MCXC041: 48MHz Cortex-M0+, 32KB Flash, QFN-24

FRDM-MCXC242: 48MHz Cortex-M0+, 64KB Flash, QFP-64, 全速USB

FRDM-MCXC444: 48MHz Cortex-M0+, 256KB Flash, QFP-64, 全速USB和段式LCD

MCX C系列的優(yōu)勢

MCX C系列采用高性價比設計和節(jié)能的Arm Cortex-M0+處理器，以較低的成本提供高性能。它配備高達256KB Flash、32KB的SRAM、全速USB和段式LCD接口，非常適合邊緣設備。

MCX C系列得到MCUXpresso Developer Experience的全面支持，這意味著FRDM開發(fā)板可以輕松上手，并且能夠支持MCUXpresso for VS Code等流行IDE。

本文作者

Will Wang ，恩智浦半導體MCU NPI產(chǎn)品經(jīng)理。他在恩智浦擔任產(chǎn)品經(jīng)理已有12年，橫跨多個部門，主要負責MCU新產(chǎn)品發(fā)布，并在無線電源和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIOT)解決方案方面積累了豐富的管理經(jīng)驗。Will Wang擁有布里斯托大學電子與通信系統(tǒng)學士學位，以及牛津布魯克斯大學計算機科學碩士學位。