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[经验] 将LPC55S16-EVK MCU用于工业应用!!!

2020-9-8 17:08:46  101 MCU 微控制器 USB CAN
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本帖最后由 o_dream 于 2020-9-8 17:12 编辑

LPC5500系列微控制器(MCU)为寻求能够处理从机器人技术到工业应用的各种应用的设备的现代嵌入式设计人员提供了许多功能。在本文中,探讨LPC5500系列的另一个成员LPC55S16 MCU,该器件非常适合工业和专业应用,这得益于其150 MHz的快速时钟速度,开箱即用的CAN-通讯支持。 FD总线网络,电流消耗低。

LPC55S16-EVK功能和应用
LPC55S16-EVK开发板基于LPC55S1x MCU系列,这是基于Arm®Cortex®-M33的LPC5500系列MCU中的简化入门级系列。这些微控制器带有多达256 KB的闪存和单个内核。它保持较小的64针HTQFP封装,并以最高150MHz的时钟频率工作。该TrustZone的扩展也可在这种模式。
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LPC55S16-EVK评估板比LPC55S69-EVK稍大,并且没有micro-SD卡插槽。相反,新设备包含一个9针D-SUB连接器,它使开发板可以通过CAN总线网络进行通信。LPC55S16开箱即用地支持通过CAN和CAN FD进行通信,从而使该MCU完全适合工业和专业应用。
此外,该开发板还包含:
     1.2个USB端口(1个全速和1个高速)
     2.Arduino Uno兼容的屏蔽连接器
     3.PMod /主机接口端口
     4.MikroElektronika单击模块站点
     5.跳线,可轻松配置EVK
该开发板的标准工具链是NXP的免费MCUXpresso软件和工具套件,其中包括基于Eclipse的IDE,配置工具和带示例的SDK。但是,ZephyrOS还支持LPC55S16-EVK,用于构建安全可靠的IoT应用程序。

CAN集成使该设备在汽车和工业应用中都能很好地工作,从计算机和工业设备之间的网关到电梯控制单元,应有尽有。rs485支持,高速SPI和ZephyrOS支持进一步补充了这一点。同时,LCP55S69 MCU专注于与安全性相关的应用和物联网用例。如上所述,该套件使用了多个可配置的跳线。恩智浦为每个电源轨均提供跳线,从而可以确定各个电源轨的电流消耗。必须累加每个电源轨的电流消耗,以了解MCU的整体功耗。默认情况下,MCU_VDD设置为3.3V。该电源轨驱动微控制器的I / O焊盘,电流消耗与I / O引脚的开关速度成正比(请参见初步数据表的13.1节)。MCU_VDDA为内部模拟电路供电。MCU_VBAT也设置为3.3V,它驱动MCU上的DCDC转换器和电源管理单元。电流消耗可能与微控制器的工作频率成比例。
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MCU可以运行多快
在LPC55s16 SDK随附的CAN FD回送示例中,MCU的工作频率设置为150 MHz。在确定电流消耗之前,先测试一下MCU的时钟频率以确保其能够满足制造商的要求是很实际的。 MCU中,时钟配置工具可以使能CLKOUT引脚并将CLKOUTDIV设置为将自激振荡器的频率除以250。假设MCU150 MHz运行,则该引脚上的输出应为600 kHz
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因此,它有可能完成更多工作(与运行频率较低的竞争产品相比)。这意味着该器件比以较低频率运行的类似MCU更适合工业应用,快速DSP计算以及高速外围设备和协议(如CAN-FD)。

LPC55S16-EVK的电流要求
CAN FD示例不使用任何模拟电路,也不驱动微控制器的IO焊盘,因此在此示例中仅测量了MCU_VNAT电源轨。通过将万用表连接到JP22,可以观察到在此设置中,MCU在150MHz时消耗7.54 mA。SDK还附带一个音频扬声器演示,该演示将LPC55S16-EVK转换为外部USB扬声器,该扬声器从USB端口接收数字音频,并通过Cirrus Logic编解码器将模拟信号输出到3.5mm LINE_OUT音频插孔。通过这种设置,可以在使用USB接口和Cirrus音频编解码器的实际情况下测试电流消耗。这次,因为芯片接收USB数据并将其传输到编解码器,所以MCU_VDD电源轨中有电流流向LPC55S16JP20上测得的电流为2.72 mAMCU_VBAT轨提供大约4 mA的电流,这意味着LPC55S16可以在执行实际的实际应用时以96 MHz的单位毫安工作。

速度和电流消耗实验表明,由于时钟速度高,MCU可以很快完成许多工作。它还支持标准的工业通信协议,而所需的功率却很少。因此,该设备可在广泛的应用中使用,从工业设备到汽车应用和消费产品。

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