典型MCU架构详解与主流MCU介绍教学文案

典型MCU 架构详

解与

主流MCU 介绍

典型MCU 架构详解与主流 MCU 介绍

在前面的介绍中，我们已经了解到 MCU 就是基于一定的内核体系，集 成了存储、并行或串行I/O 、定时器、中断系统以及其他控制功能的微 型计算机系统，如图4.1是典型的MCU 组成框图。

目前，虽然很多厂商采用了 ARM 内核体系，但是在具体的MCU 产品 上，各个公司集成的功能差异非常大，形成 MCU 百花齐放的格局，由 于本书的重点是介绍32位MCU ,所以我们将重点以恩智浦公司的

MCU 为例来介绍，这些 MCU 中，LPC3000、LH7A 采用ARM9内核， LPC2000 和 LH7 采用 ARM7 内核，LPC1000 系列采用 Cortex-M3 或 M0内核，通过这几个系列的介绍可以了解 MCU 的构成和差异。

4.1恩智浦LPC1000系列MCU

LPC1000系列MCU 是以第二代Cortex-M3为内核的微控制器，用于处

^4.1典即的纠成椎图

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理要求高度集成和低功耗的嵌入式应用。采用3级流水线和哈佛结

构，其运行速度高达100MHz，带独立的本地指令和数据总线以及用于外设的第三条总线，使得代码执行速度高达 1.25MIPS/MHZ，并包含一

个支持分支预测的内部预取指单元，特别适用于静电设计、照明设备、工业网络、报警系统、白色家电、电机控制等领域。LPC1000系

列MCU又分为LPC1700系列和LPC1300系列，下面我们分开介绍。

4.1.1 LPC1700 系列MCU 介绍

LPC1700系列ARM是以第二代的Cortex-M3为内核，是为嵌入式系统

应用而设计的高性能、低功耗的32位微处理器，适用于仪器仪表、工业通讯、电机控制、灯光控制、报警系统等领域。其操作频率高达100MHz，采用3级流水线和哈佛结构，带独立的本地指令和数据总线以及用于外设的高性能的第三条总线，使得代码执行速度高达 1.25MIPS/MHZ，并包含一个支持分支预测的内部预取指单元。

LPC1700系列ARM Cortex-M3的外设组件：最高配置包括512KB片内Flash程序存储器、64KB片

内SRAM、8通道GPDMA控制器、4个32位通用定时器、一个8通道12位ADC、一个10位DAC、一路电机控制PWM输出、一个正交编码器接口、6路通用PWM

输出、一个看门狗定时器以及一个独立供电的超低功耗RTC。

LPC1700系列ARM Cortex-M3还集成了大量的通信接口：一个以太网MAC、一个USB 2.0 全速接口、4个UART接口、2 路CAN、2 个SSP 接口、1个SPI接口、3个I2C接口、2路I2S输入和2路I2S输出。

1. L PC1700 系列MCU关键特性：

*第二代Cortex-M3内核，运行速度高达100MHz;

*采用纯Thumb2指令集，代码存储密度高；

*内置嵌套向量中断控制器（NVIC）,极大程度的降低了中断延迟；

*不可屏蔽中断（NMI）输入；

*具有存储器保护单元，内嵌系统时钟；

*全新的中断唤醒控制器（WIC）；

*存储器保护单元（MPU）;

* 以太网、USB Host/OTG/Device、CAN、I2S ；

* 快速（Fm+）I2C、SPI/SSP、UART;

*电机控制PWM输出和正交编码器接口；

* 12 位ADC；

*低功耗实时时钟（RTC）；

*第二个专用的PLL可用于USB接口，增加了主PLL设置的灵活性；

*4个低功率模式：睡眠、深度睡眠、掉电、深度掉电，可通过外部中断、RTC中断、USB活动中断、以太网唤醒中断、CAN总线活动中断、NMI等中断唤醒；

*具有在系统编程（ISP）和在应用编程（IAP）功能的512KB片上Flash程序存储器；

* 64KB片内SRAM包括：

* 32KB SRAM可供高性能CPU通过本地代码/数据总线访问；

* 2个16KB SRAM模块，带独立访问路径，可进行更高吞吐量的操作。这些SRAM模块可用于以太网、USB、DMA存储器，以及通用指令和数据存储；

* AHB多层矩阵上具有8通道的通用DMA控制器（GPDMA），结合SSP、I2S、UART、AD/DA转换、定时器匹配信号和GPIO使用，并可用于存储器到存储器的传输；

*多层AHB 矩阵内部连接，为每个 AHB 主机提供独立的总线。AHB 主 机包括CPU 通用DMA 控制器、以太网MAC 和USB 接口。这个内部 连接特性提供无仲裁延迟的通信；

实用的LQFP 80/100脚封装

2. L PC1700 系列中LPC1766 方框图

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