LPC54102開發(fā)板電路圖_LPC54102開發(fā)板評測 - 全文

　　LPC54102 MCU是基于 ARM Cortex-M4 的嵌入式應用微控制器。這些器件包括可選 ARM Cortex-M0+ 協(xié)處理器、104 KB 片上 SRAM、高達 512 KB 的片上 flash、五個通用定時器、一個帶 PWM 功能的狀態(tài)可配置定時器 （SCTImer/PWM）、一個 RTC/ 警報定時器、一個 24 位多速率定時器 （MRT）、一個重復中斷定時器 （RIT）、一個窗口化看門狗定時器 （WWDT）、四個 USART、兩個 SPI、三個帶高速從機模式的超快速模式 I 2C 總線接口和一個 12 位 5.0 MSPS ADC。

　　ARM Cortex-M4 是一款 32 位內核，具有低功耗、易調試、支持模塊高度集成等多種系統(tǒng)增強優(yōu)勢。 ARM Cortex-M4 內核 CPU 采用 3 級流水線和哈佛架構，具有獨立的本地指令和數(shù)據總線以及用于系統(tǒng)外設的第三總線，同時還包含一個支持不確定分支操作的內部預取單元。ARM Cortex-M4 支持單周期數(shù)字信號處理器和 SIMD 指令。內核中集成硬件浮點運算單元。

　　ARM Cortex-M0+ 協(xié)處理器是一款高能效、簡單易用的 32 位內核，該產品與 Cortex-M4 內核的代碼和工具相互兼容。Cortex-M0+ 協(xié)處理器可提供高達 100 MHz 的性能，具有簡單指令集和縮減的代碼大小。在 LPC5410x 中，Cortex-M0 協(xié)處理器硬件乘法是作為 32 周期的迭代乘法器來實現(xiàn)的。

　　LPC54102開發(fā)板電路圖

　　LPC54102開發(fā)板評測

　　打開包裝，取出LPCXpresso54102板卡，板卡整體采用墨藍色阻焊和乳白色絲印，讓人眼前一亮，pcb焊盤的沉金工藝，更是顯得高端大氣。雖然LPCXpresso54102板卡的設計思路與STM32 Nucleo板卡大致相似，都是板載仿真器加核心板的結構，但相比于Nucleo板卡，LPCXpresso54102明顯大了很多，元器件的布局也緊湊了不少。

　　仔細觀察會發(fā)現(xiàn)，NXP在這塊板卡上的設計花費了不少心思，整體的做工，電路的設計，芯片的使用非?？季?。

　　這塊板卡一共有兩個micro usb接口，使用普通安卓手機充電數(shù)據線便可以和計算機相連接。位于上方的接口是專門給LPC54102供電的接口，給除LINK2仿真器外的部件供電，在不需使用板載調試器時可以連接此接口。心細的話，會發(fā)現(xiàn)這個micro usb接口右邊還有一個P3接口、是一個兩線的排針，分別是5V和GND，此舉也是結合了工程師的需求，留出外部電源的接口。下方的USB接口則是LPCLINK2仿真器的接口。說道這里，不得不重點了解一下LPCLINK2仿真器，NXP在這款仿真器的設計上，可謂是不惜成本，主控芯片的選擇便顯現(xiàn)出霸氣，LPC4322雙核MCU讓LINK2充滿了“暴力”！

　　工程師可通過燒錄固件，根據自身習慣選擇LINK2作為J-Link、CMSIS-DAP或者LPCXpresso Redlink使用。其中LPCXpresso Redlink需要與LPCXpresso開發(fā)環(huán)境配合使用，可滿足同時調試雙核芯片的需求。此外LINK2與ST-LINK一樣，提供了虛擬串口的功能，計算機只要安裝好相應的驅動，便可以直接使用虛擬串口來調試了。與ST-LINK不同的時，LINK2額外提供了LPCSIO bridge功能，可以用于目標芯片IIC與SPI的調試。配合板載的功耗測量電路，還可以對目標芯片進行能耗的測量，功能十分強大！

　　說到功耗測量部分，NXP也為工程師朋友考慮了很多，單單測量的方法、這塊板卡就提供了多達3種的選擇。

　　除了采用電壓表測量P2兩端電壓，測出8.2歐姆分壓電阻兩端電壓，或者用電流表接入JP4測負載回路的電流兩種方法之外，還提供了軟件測量的方法：采用高精度電流檢測放大器MAX9634加12bit精密模數(shù)轉換器ADC122S021的方案，配合LINK2來完成。此方案的設計思路也是非常值得工程師朋友的借鑒。

　　正所謂細節(jié)決定成敗，在很多不起眼的細節(jié)，板子在設計時都為我們考慮到了，例如，在功率測量上，由于板卡本身自帶了一顆三色LED，與LPC54102有著物理上的連接，由于這顆LED的存在，可能會對LPC54102功耗的測量產生一定的影響，板子在設計的時候也額外給這顆LED的陽極做了點處理，加上了一個跳線，以便在做功耗測量分析的時候，可以把LED斷開。

　　由于LPC54102支持單電源1.62v~3.6v供電，為了保護MCU接口安全，在板子的設計上可以看到大量的雙電源轉換收發(fā)器。

　　該板卡在LINK2的設計上花費了不少心血，在細節(jié)方面NXP的設計人員也是不敢怠慢。由于LINK2的micro usb接口在使用的時候經常需要插拔，極易受到由用戶或空氣放電造成的ESD影響，所以在硬件的設計上也采用了靜電保護二極管PRTR5V0U2X的方案來緩解這一問題。

　　不過，相對于硬件電路設計的精思熟慮，在絲印的設計上，這塊板子卻是不太如人意。

　　首先，在板子的背面，有一個二維碼的絲印，但筆者通過掃碼，想進一步獲取信息的時候發(fā)現(xiàn)，二維碼是一個網址，但登錄后竟然是404界面，真讓人摸不著頭腦。

　　其次，在引腳的絲印上，并不能準確看出引腳所對應的引腳號，在設計的時候，需要查找相關的硬件手冊，才能獲取到信息。這不免是個遺憾。

　　LPCXpresso54102板卡搭載的LPC54102J512BD64是一款基于ARM Cortex-M4F及ARM Cortex-M0+的雙核微控制器，專門設計用于解決感測應用中，關于空間和功率的限制的問題，從簡單的超低功耗傳感器偵聽到數(shù)據整合、傳感器融合或其他傳感器數(shù)據處理以及外部通信。工程師可根據項目需求，在Cortex-M4F和Cortex-M0+大小核心的之間選擇、配合，以實現(xiàn)系統(tǒng)的設計功能。前者可以更快速地完成數(shù)學密集型算法，如傳感器融合，同時省電，而后者可以實現(xiàn)高能效，適用于傳感器數(shù)據收集、整合和外部通信。