LPC54102开发板电路图_LPC54102开发板评测 - 全文

　　LPC54102 MCU是基于 ARM Cortex-M4 的嵌入式应用微控制器。这些器件包括可选 ARM Cortex-M0+ 协处理器、104 KB 片上 SRAM、高达 512 KB 的片上 flash、五个通用定时器、一个带 PWM 功能的状态可配置定时器 （SCTImer/PWM）、一个 RTC/ 警报定时器、一个 24 位多速率定时器 （MRT）、一个重复中断定时器 （RIT）、一个窗口化看门狗定时器 （WWDT）、四个 USART、两个 SPI、三个带高速从机模式的超快速模式 I 2C 总线接口和一个 12 位 5.0 MSPS ADC。

　　ARM Cortex-M4 是一款 32 位内核，具有低功耗、易调试、支持模块高度集成等多种系统增强优势。 ARM Cortex-M4 内核 CPU 采用 3 级流水线和哈佛架构，具有独立的本地指令和数据总线以及用于系统外设的第三总线，同时还包含一个支持不确定分支操作的内部预取单元。ARM Cortex-M4 支持单周期数字信号处理器和 SIMD 指令。内核中集成硬件浮点运算单元。

　　ARM Cortex-M0+ 协处理器是一款高能效、简单易用的 32 位内核，该产品与 Cortex-M4 内核的代码和工具相互兼容。Cortex-M0+ 协处理器可提供高达 100 MHz 的性能，具有简单指令集和缩减的代码大小。在 LPC5410x 中，Cortex-M0 协处理器硬件乘法是作为 32 周期的迭代乘法器来实现的。

　　LPC54102开发板电路图

　　

　　

　　LPC54102开发板评测

　　打开包装，取出LPCXpresso54102板卡，板卡整体采用墨蓝色阻焊和乳白色丝印，让人眼前一亮，pcb焊盘的沉金工艺，更是显得高端大气。虽然LPCXpresso54102板卡的设计思路与STM32 Nucleo板卡大致相似，都是板载仿真器加核心板的结构，但相比于Nucleo板卡，LPCXpresso54102明显大了很多，元器件的布局也紧凑了不少。

　　

　　仔细观察会发现，NXP在这块板卡上的设计花费了不少心思，整体的做工，电路的设计，芯片的使用非常考究。

　　这块板卡一共有两个micro usb接口，使用普通安卓手机充电数据线便可以和计算机相连接。位于上方的接口是专门给LPC54102供电的接口，给除LINK2仿真器外的部件供电，在不需使用板载调试器时可以连接此接口。心细的话，会发现这个micro usb接口右边还有一个P3接口、是一个两线的排针，分别是5V和GND，此举也是结合了工程师的需求，留出外部电源的接口。下方的USB接口则是LPCLINK2仿真器的接口。说道这里，不得不重点了解一下LPCLINK2仿真器，NXP在这款仿真器的设计上，可谓是不惜成本，主控芯片的选择便显现出霸气，LPC4322双核MCU让LINK2充满了“暴力”！

　　

　　工程师可通过烧录固件，根据自身习惯选择LINK2作为J-Link、CMSIS-DAP或者LPCXpresso Redlink使用。其中LPCXpresso Redlink需要与LPCXpresso开发环境配合使用，可满足同时调试双核芯片的需求。此外LINK2与ST-LINK一样，提供了虚拟串口的功能，计算机只要安装好相应的驱动，便可以直接使用虚拟串口来调试了。与ST-LINK不同的时，LINK2额外提供了LPCSIO bridge功能，可以用于目标芯片IIC与SPI的调试。配合板载的功耗测量电路，还可以对目标芯片进行能耗的测量，功能十分强大！

　　说到功耗测量部分，NXP也为工程师朋友考虑了很多，单单测量的方法、这块板卡就提供了多达3种的选择。

　　

　　除了采用电压表测量P2两端电压，测出8.2欧姆分压电阻两端电压，或者用电流表接入JP4测负载回路的电流两种方法之外，还提供了软件测量的方法：采用高精度电流检测放大器MAX9634加12bit精密模数转换器ADC122S021的方案，配合LINK2来完成。此方案的设计思路也是非常值得工程师朋友的借鉴。

　　正所谓细节决定成败，在很多不起眼的细节，板子在设计时都为我们考虑到了，例如，在功率测量上，由于板卡本身自带了一颗三色LED，与LPC54102有着物理上的连接，由于这颗LED的存在，可能会对LPC54102功耗的测量产生一定的影响，板子在设计的时候也额外给这颗LED的阳极做了点处理，加上了一个跳线，以便在做功耗测量分析的时候，可以把LED断开。

　　

　　由于LPC54102支持单电源1.62v~3.6v供电，为了保护MCU接口安全，在板子的设计上可以看到大量的双电源转换收发器。

　　

　　

　　该板卡在LINK2的设计上花费了不少心血，在细节方面NXP的设计人员也是不敢怠慢。由于LINK2的micro usb接口在使用的时候经常需要插拔，极易受到由用户或空气放电造成的ESD影响，所以在硬件的设计上也采用了静电保护二极管PRTR5V0U2X的方案来缓解这一问题。

　　不过，相对于硬件电路设计的精思熟虑，在丝印的设计上，这块板子却是不太如人意。

　　

　　首先，在板子的背面，有一个二维码的丝印，但笔者通过扫码，想进一步获取信息的时候发现，二维码是一个网址，但登录后竟然是404界面，真让人摸不着头脑。

　　

　　其次，在引脚的丝印上，并不能准确看出引脚所对应的引脚号，在设计的时候，需要查找相关的硬件手册，才能获取到信息。这不免是个遗憾。

　　LPCXpresso54102板卡搭载的LPC54102J512BD64是一款基于ARM Cortex-M4F及ARM Cortex-M0+的双核微控制器，专门设计用于解决感测应用中，关于空间和功率的限制的问题，从简单的超低功耗传感器侦听到数据整合、传感器融合或其他传感器数据处理以及外部通信。工程师可根据项目需求，在Cortex-M4F和Cortex-M0+大小核心的之间选择、配合，以实现系统的设计功能。前者可以更快速地完成数学密集型算法，如传感器融合，同时省电，而后者可以实现高能效，适用于传感器数据收集、整合和外部通信。