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。
團4.1典型MCU 的组成椎圏目前，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MCULPC1000系列MCU 是以第二代Cortex-M3为内核的微控制器，用于处理要求高度 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， 用于静电设计、LPC1000 系列 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，使得代申涵蕃帥寸钟KOXIKAM*1怖接口照明设备、工业网络、报警系统、白色家电、电机控制等领域。
MCU 又分为LPC1700系列和LPC1300系列，下面我们分开介绍。
4.1.1 LP C1700 系列MCU 介绍特别适复也外逐走时元4丁柏RxD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丄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、 中断、USB 活动中断、以太网唤醒中断、CAN 总线活动中断、NMI *具有在系统编程（ISP ）和在应用编程（IAP ）功能的512KB 片上 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。
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（GP DMA ），结合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丄PC1700 系列中LPC1766 方框图:RTC 等中断唤醒； Flash 程序存 这些SRAMSSP 、I2S 、Aaofi.oi国4 2 LPCl766方杆鮒3.LPC1700 系列MCU 参数规格如下表所示:表4.1 LPCIZOO^列MCU 参数规序 览s 井塞号Flash 侍砂SRAMrKB(卜G L P □MA正殳 tt 码CAJN 2L DBPWVMTirner 32brtSP13SP□ART <495LPCT751 32a - Device 0ch 11- 3 Ooh-4 1/24LQFPBO LPC17ix2«4 I'fll -DevKx6ch 11- 3Ooh 0ch"l2bri41/2斗LQfPflO LPC1754 T28 32■ D«^ict/HDlVCT& Sdh 11 ■3eoh flch/12W I'chidObiii 4恠 4 LQFPSO LPC175&2K訖▼ D 斛GSch1 2t 3zach/12W 1'ch/IObht4 1U24LOFPSOLPC17E E51i21Dev<ce.''Ho5V0T GSch12I3Och Schill 2bft IchMGbil4t/24LQFPBDLPC17M128321DtviC#Son11 2亠3achSch ；1.2M-44 LQFPTOO能比■切LR 幅口 'MM eoftTS gICRW怛勺Lrtr~u 丽两Y ~1*2>5IWJA A W5BL«_ L -^ft. OT0陀却』n 口P43OK1 13SE11 <KJEll ,RWDWTW^O — tfl> > UAp r V4Rp1^ 斗 TDtrJ*- 鱼rujrt *. &E>Aa/i *-Q 晤fi 尸1 4hioa.iMiso5 H MAICVI 4―SAPfVi--PZA1”gPSP 町1町 ITALI “HZI ----- ------} Ht^iit-T旷r・H UB . Ii buq2・ PdbLHnrmHTROM,EdarivWQPIO F^!APft qlv^ h 呼 DB£P1£JiW1总-3ffW)-： i**ID£时蛊on LTOfFWV1 snAM gg hsFlEnhH 正吊A* ro APfl bl 引們E CAMB to APfrRROOe tfULSMAPR kGv* >giL>jp 1<<=>I妙：SCKD SSCLi- * ' iMlSUOiM*O 且 1]* rjfczfij3 A nsRK F ・r 聶 MC^KJ?K_MCLK卜Xc=XI7C3aeL>45IAA2 忻貝中J BJ M W 曾AWEElMTJ3flf|pir>£=0WE 耳 rP9.R2wcDAurcg* UC^Opp-D]>fOkaORT尺丁匚口fiTCk2vnt-r二IT 蕊"匚同— h - *； ma 讹矗昶][■$=：?fiTC 电禅賊坝fe 棋块代衷mWii 接列GPDMA 的外洪CU啊4ourF-朋 PIB»<IEXillLPt iriiQJd&SE^ anlv 罚LAfn 了砂曰专+ 口叭 讣iLFCTTd ： LLSJacKC85Y*1IJ 珀昭EX ；4.1.2 LPC1300 系列 MCU 介绍LPC1311/13/42/43 是以第二代ARM Cortex-M3为内核的微控制器，其系统性能 大大提高，增强了调试特性，令所支持模块的集成级别更高。
其最大亮点在于具 有极高的代码集成度和极低的功耗，是业界功耗最低的32位Cortex-M3 MCU 。
LPC1300系列ARM 微控制器的操作频率高达 70MHz ，具有3级流水线功能，并 采用支持独立本地指令和数据总线以及用于外设的第三条总线的哈佛架构，使得 代码执行速度高达 作。
的外设组件：最高配置有 32KB 的Flash 存储器、8KB 的数据 （仅对于LPC1342/43 ）、一个快速模式I2C 接口、一个UART 、 42个通用I/O 引脚。
1.LPC13XX 系列MCU 关键特性*第二代Cortex-M3内核，高达70MHz 的运行速度； *内置有嵌套向量中断控制器（NVIC ）;* 具有 32KB （ LPC1343/13）/16KB （ LPC1342）/8KB （ LPC1311）片上 Flash 程 序存储器； * 10位ADC ，在8个引脚中实现输入多路复用；*在系统编程（ISP ）和在应用编程（IAP ）可通过片内引导装载程序软件来实现； 串行接口 *带有用于设备的片内PHY 的USB 2.0全速设备控制器（仅对于 LPC1342/43 ）；*可产生小数波特率、具有调制解调器、内部 FIFO 和支持RS-485/EIA-485的 UART ；* SSP 控制器，带FIFO 和多协议功能；* I2C 总线接口，完全支持I2C 总线规范和快速模式，数据速率为1Mbit/s ， 多个地址识别功 其它外设*多达42个通用 配置的开漏操作模* 4个通用定时器 *可编程的看门狗定时器（ WDT ）；*具有系统定时器；*每个外设都具有其自身的时钟分频器，以进一步降低功耗；*集成了 PMU （电源管理单元），可在睡眠、深度睡眠和深度掉电模式中极大限 度减少功耗； *具有三种低功耗模式：睡眠模式、深度睡眠模式和深度掉电模式； *带驱动的时钟输出功能可以反映主振荡器时钟、 IRC 时钟、CPU 时钟、看门狗 时钟和USB 时钟；*掉电检测，具有4个独立的阀值，用于中断和强制的复位；1.25MIPS/MHz ，还包括了一个内部预取单元，支持分支预测操LPC1311/13/42/43 存储器、USB 设备标准具有能和监控模式; I/O （GP10）引脚，带可配置的上拉 /下拉电阻，并有新的、式；/计数器，共有4路捕获输入和13路匹配输出；*12MHz内部RC振荡器可调节到1 %的精度，可将其选择为系统时钟；*PLL允许CPU在最大的CPU速率下操作，而无需高频晶振，可从主振荡器、内部RC振荡器或看门狗振荡器中运行；*可采用48脚LQFP封装和33引脚HVQFN封装。