8/16位MCU应用升级成32位将会怎样?

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  • 特定应用的微控制器选型分类有很多种方法。从内核处理器类型和存储器总线系统入手是其中常见的一种。是选择8位、16位,还是32位架构,通常有以下几个参考标准:性能级别、可寻址存储器和系统成本。

    客户有时还可能遇到各种需要多内核架构的应用,这种情况意味着用户不仅要花更多时间了解并掌握各种内核技术、外设编程技术和工具使用,还要在管理不同架构特性方面额外增加物流费用。

    针对这一问题,恩智浦推出了基于32位ARM Cortex-M0处理器内核的LPC1100系列微控制器。该处理器是ARM公司Cortex-M系列尺寸最小的一款,具有32位架构性能、低功耗和超小封装等优点。LPC1100是恩智浦半导体大获成功的LPC1000微控制器系列的最新产品(参见图1),主要针对目前8/16位微控制器占主流的低成本应用的市场。

    图1: 恩智浦Cortex-Mx微控制器系列
    图1: 恩智浦Cortex-Mx微控制器系列

    LPC1100完全具有围绕LPC1300和LPC1700微控制器(均采用Cortex-M3内核)建立的生态系统优势。从诸如UART、I2C和SPI等标准接口到高端的CAN和USB,LPC1100外设种类齐全。LPC1000生态系统包括多家供应商提供的编译器和调试工具、各种操作系统和软件。由于LPC1100系列微控制器Cortex-M0能够向上兼容M3内核,因此能够实现开发共享。

    本文将针对过去8/16位微控制器的几个薄弱应用环节,重点介绍LPC1100的优势。此外,还将涉及LPC1100如何解决成本、功耗和代码大小等难题,以及如何提高传统8/16位微控制器应用领域的系统效率。

    节能

    对于门、窗或照明控制等家庭自动化应用领域,主要采用传感器连接到家庭自动化系统内部总线,这些总线和传感器从专用直流电路获取电流,大部分时间都处于工作模式。LPC1100在工作模式下出色的低功耗特点为此类应用提供了理想选择。

    图2是一个从闪存执行代码并在RAM里操作动态数据的典型应用示例,显示了LPC1100在正常工作模式下几个内部系统模块的功耗情况。

    图2: 20MHz内核频率的各模块耗电量
    图2: 20MHz内核频率的各模块耗电量

    在电流消耗总量中,Cortex-M0内核和内部存储系统所占比重最大。尽管Cortex-M0内核的处理能力超强,但是采用该内核的LPC1100在无限循环运行时的平均耗电量仅为150μA/MHz左右。

    图3 正常工作模式下,从闪存执行代码的耗电量
    图3 正常工作模式下,从闪存执行代码的耗电量

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