NXP Semiconductors LPC55S6x ARM® Cortex®-M33-Mikrocontroller

NXP Semiconductors LPC55S6x ARM^® Cortex^®-M33-Mikrocontroller (MCUs) verfügen über ARM-Dual-Cores und die ARM TrustZone^®-Technologie für Industrie-, Gebäudeautomatisierungs-, Internet of Things(IoT)-Edge-Computing-, Diagnosegeräte- und Unterhaltungselektronik-Applikationen. Diese Bauteile basieren auf der Armv8-M-Architektur mit einem stromsparenden 40-nm-Embedded-Flash-Prozess und verfügen über fortschrittliche Sicherheitsfunktionen.

Die LPC55S6x Mikrocontroller bieten einen einzigartigen Satz von Sicherheitsblöcken, die Schutzschichten für Embedded-Systeme bieten und gleichzeitig Endprodukte während ihres gesamten Lebenszyklus vor unbekannten oder unerwarteten Bedrohungen schützen. Diese Blöcke umfassen SRAM-PUF für Root-of-Trust und Bereitstellung, Echtzeitausführung von verschlüsselten Bildern, ARM TrustZone-Technologie für eine systemübergreifende Hardware-Isolierung für vertrauenswürdige Software- und Debug-Authentifizierungsfunktionen.

Die LPC55S6x Mikrocontroller von NXP verfügen über eine integrierte Leistungsmanagementeinheit zur Senkung des Stromverbrauchs und erzielen einen Wirkungsgrad von 32 µA/MHz bei einer Core-Taktfrequenz von 96 MHz. Die Bauteile zeichnen sich durch einen dedizierten DSP-Hardware-Beschleuniger aus, der die in der ARMv8-M-Architektur verfügbaren Co-Prozessor-Erweiterungen nutzt und die Verarbeitungsleistung des CPU erweitert, während gleichzeitig die vollständige Ökosystem- und Toolchain-Kompatibilität aufrechterhalten werden. Die Mikrocontroller bieten eine erweiterte Echtzeit-Parallelschaltung mit einer autonomen programmierbaren Logikeinheit (PLU) für das Offloading und die Ausführung von benutzerdefinierten Aufgaben.

Die LPC55S6x Mikrocontroller werden in HLQFP-100-, VFBGA-98- und HTQFP-64-Gehäusen mit einem Betriebstemperaturbereich von -40 °C bis +105 °C angeboten.

Merkmale

ARM Cortex-M33-Core
- ARM Cortex-M33-Prozessor, der mit einer Frequenz von bis zu 150 MHz betrieben wird
- TrustZone, Fließkommaeinheit (FPU) und Speicherschutzeinheit (MPU)
- Integrierter ARM Cortex-M33-NVIC (Nested Vectored Interrupt Controller, NVIC)
- Nicht-maskierbarer-Interrupt-Eingang (NMI) mit einer Auswahl von Quellen
Co-Prozessor
- ARM Cortex-M33-Co-Prozessor
  - Wird mit einer Frequenz von bis zu 100 MHz betrieben
  - Die Konfiguration dieser Instanz umfasst keine MPU, FPU, DSP, ETM und TrustZone
  - System-Ticktimer
- CASPER Crypto-Co-Prozessor zur Aktivierung der Hardware-Beschleunigung für bestimmte asymmetrische kryptografische Algorithmen
- PowerQuad Hardware-Beschleuniger für (Fest- und Fließkomma) DSP-Funktionen
On-Chip-Speicher
- Bis zu 640 KB On-Chip-Flash-Programmspeicher mit einem Flash-Beschleuniger und Lösch- und Schreibvorgänge von 256-Byte-Seiten
- Bis zu 320 KB Gesamt-SRAM bestehend aus 288 KB auf dem Systembus und 32 KB auf dem Core-Bus
Sicherheitsfunktionen
- ARM TrustZone aktiviert
- PRINCE-Modul für die Echtzeit-Verschlüsselung von Daten, die auf den On-Chip-Flash geschrieben werden und Entschlüsselung von verschlüsselten Flash-Daten während des Lesens, um einen Asset-Schutz zu ermöglichen.
- AES-256 Verschlüsselungs-/Entschlüsselungs-Engine
- Sicheres Hash-Algorithmusmodul (SHA2) unterstützt mit einem dedizierten DMA-Controller ein sicheres Hochfahren
- Physische nicht klonbare Funktion (PUF) mit einem dedizierten SRAM für einen Silizium-Fingerabdruck. PUF kann Schlüsselgrößen von 64 bis 4.096 Bits generieren, speichern und rekonstruieren. Enthält die Hardware für die Extraktion von Schlüsseln
- Zufallsnummerngenerator (RNG)
- Eindeutige 128-Bit-Bauteil-Seriennummer zur Identifizierung (UUID)
- Sicherer GPIO
Serielle Schnittstellen
- Die FlexComm-Schnittstelle enthält bis zu neun serielle Peripherien. Jede FlexComm-Schnittstelle kann durch die Software als USART-, SPI-, I²C- und I²S-Schnittstelle ausgewählt werden
- I²C-Bus-Schnittstellen unterstützen den Fast-Modus Plus mit Datenraten von bis zu 1 MBit/s und mit Mehrfach-Adresserkennung und Überwachungsmodus.
- USB 2.0 Vollgeschwindigkeits-Host-/Bauteil-Controller mit On-Chip-PHY und dediziertem DMA-Controller, der einen quarzfreien Betrieb im Bauteilmodus unterstützt
- USB 2.0 Hochgeschwindigkeits-Host-/Bauteil-Controller mit On-Chip-Hochgeschwindigkeits-PHY
Digitale Peripherie
- DMA0-Controller mit 23 Kanälen und bis zu 22 programmierbaren Auslösern, der auf alle Speicher und DMA-fähigen Peripherien zugreifen kann.
- DMA1-Controller mit 10 Kanälen und bis zu 16 programmierbaren Auslösern mit dem auf alle Speicher- und DMA-fähigen Peripherien zugegriffen werden kann
- Gesicherte digitale Ein-Ausgangs-Kartenschnittstelle (SD/MMC und SDIO) mit DMA-Unterstützung. SDIO mit Unterstützung für bis zu zwei Karten. Unterstützte Kartentypen sind MMC, SDIO und CE-ATA. Unterstützt SD2.0 und SR25
- Der CRC-Engine-Block kann eine CRC auf gelieferten Daten über eines der drei Standardpolynome mit DMA-Unterstützung berechnen.
- Bis zu 64 Universal-Ein-/Ausgangs-Pins (GPIO).
- GPIO-Register befinden sich auf dem AHB für einen schnellen Zugriff. Der DMA unterstützt GPIO-Anschlüsse.
- Es können bis zu acht GPIOs als Pin-Unterbrechungen (PINT) ausgewählt werden, die durch steigende, fallende oder beide Eingangsflanken ausgelöst werden.
- Zwei GPIO-gruppierte Unterbrechungen (GINT) ermöglichen eine Unterbrechung basierend auf einer logischen (UND/ODER) Kombination von Eingangszuständen.
- I/O-Pinbelegung mit Unterstützung für bis zu 16 Funktionsoptionen.
- Programmierbare Logikeinheit (PLU) zum Erstellen von kleinen kombinatorischen und/oder sequenziellen Logiknetzwerken, einschließlich einfacher Zustandsmaschinen

Analoge Peripherie
- 16-Bit-ADC mit fünf Differential-Kanalpaaren (oder 10 einendigen Kanälen) sowie mehrere interne und externe Auslöser-Eingängen und Abtastraten von bis zu 1,0 Mio. Abtastungen/Sek. Der Analog-Digital-Wandler unterstützt zwei unabhängige Umwandlungssequenzen
- Integrierter Temperatursensor verbunden mit dem ADC
- Komparator mit fünf Eingangspins und externer oder interner Referenzspannung
Timer
- Fünf asynchrone 32-Bit-Standard-Universal-Timer/-Zähler mit Unterstützung von bis zu vier Erfassungseingängen und vier Vergleichsausgängen. Spezifische Timer-Ereignisse können zur Erzeugung von DMA-Abfragen ausgewählt werden
- Ein SCTimer/PWM (SCT) mit acht Eingangs- und zehn Ausgangsfunktionen (einschließlich Erfassung und Abgleichung). Eingänge und Ausgänge können zu oder von externen Pins und intern zu oder von ausgewählten Peripherien geroutet werden. Intern unterstützt der SCTimer/PWM 16 Anpassungen/Erfassungen, 16 Ereignisse und 32 Zustände
- 32-Bit-Echtzeituhr (RTC) mit einer Auflösung von 1 s, die im Always-On-Leistungsbereich läuft. Ein Timer im RTC kann für die Aktivierung aus allen stromsparenden Modi, einschließlich Deep-Power-Ausschaltung mit einer Auflösung von 1 ms verwendet werden
- Mehrkanal-/Multiraten-24-Bit-Timer (MRT) für die wiederholte Interrupt-Generierung von bis zu vier programmierbaren festen Raten.
- Watchdog-Timer mit Fenster (WWDT) und FRO von 1 MHZ als Taktquelle
- Der Mikro-Ticktimer wird vom Watchdog-Oszillator betrieben und kann als Aufweckfunktion des Bauteils aus den Schlaf- und Tiefschlafmodi verwendet werden
- Freilaufender 42-Bit-OS-Timer als kontinuierliche Zeitbasis für das System, verfügbar in allen reduzierten Leistungsmodi.
Takterzeugung
- Interner freilaufender Oszillator (FRO). Dieser Oszillator bietet einen wählbaren 96-MHz-Ausgang und einen 12-MHz-Ausgang (geteilt von der ausgewählten höheren Frequenz), die als Systemtakt verwendet werden können. Der FRO ist auf eine Genauigkeit von ±1 % über den gesamten Spannungs- und Temperaturbereich getrimmt
- Interner freilaufender 32-kHz-Oszillator (FRO). Der FRO ist auf eine Genauigkeit von ±1 % über den gesamten Spannungs- und Temperaturbereich getrimmt
- Interner stromsparender Oszillator (FRO von 1 MHz)
- Quarzoszillator mit einer Betriebsfrequenz von 1 MHz bis 25 MHz. Option für externen Takteingang (Bypass-Modus) für Taktfrequenzen von bis zu 25 MHz
- Quarzoszillator mit einer Betriebsfrequenz von 32,768 kHz
- PLL0 und LLL1 ermöglichen einen CPU-Betrieb bis zur maximalen CPU-Rate, ohne dass ein externer Hochfrequenztakt erforderlich ist
- Taktausgabefunktion mit Teiler zur Überwachung der internen Takte
- Frequenzmessgerät für die Messung der Frequenz eines On-Chip- oder Off-Chip-Taktsignals
Stromsparmodi
- Integrierte Leistungsmanagementeinheit (PMU) zur Reduzierung des Stromverbrauchs
- Reduzierte Leistungsmodi: Schlaf, Tiefschlaf mit RAM-Erhaltung, Ausschalten mit RAM-Erhaltung und CPU0-Erhaltung sowie Deep-Power-Down
- Konfigurierbare Aktivierungsoptionen von Peripherie-Interrupts
- Der Mikro-Ticktimer wird vom Watchdog-Oszillator und die Echtzeituhr (RTC) vom 32,678-kHz-Takt betrieben und können als Aufweckfunktion des Bauteils aus den Schlaf- und Tiefschlafmodi verwendet werden
- Power-On-Reset (POR)
- Spannungsabfall-Erkennung (BOD, Brown-Out Detect) mit separaten Schwellenwerten für Unterbrechungen und erzwungenem Reset
Weitere Informationen
- Wird von einem internen DC/DC-Wandler betrieben
- Einzelstromversorgung: 1,8 V bis 3,6 V
- Unterstützt JTAG-Boundary-Scan
- Betriebstemperaturbereich: -40 °C bis +105 °C
- Erhältlich in HLQFP-100-, VFBGA-98- und HTQFP-64-Gehäusen