LPC MCU 支援工業控制智能化
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基於龐大的產業生態與軟硬體支援，NXP推出100%聚焦的32位元ARM處理器架構的LPC系列MCU，以低腳位數、低功耗、低成本的系統簡化設計，針對像是戶外照明設備、工廠自動化、設備HMI人機介面裝置、電梯╱升降梯控制、觸控應用、智能網格╱電表、戶內智慧照明等智能工控應用；同時提供完整的開發工具、評估板與軟體函式庫，加上第三方豐沛的軟體開發╱除錯工具與社群支援，能協助業者快速的開發各種智能化的工業應用….
台灣恩智浦半導體(NXP)技術行銷經理劉俊宏提到，NXP針對工控╱嵌入式應用所推的LPC系列微控制器(MicroController Unit,MCU)，LPC意指低功耗系列(Low Power consumption)；LPC系列MCU是100%專注聚焦於32位元ARM處理器，採用可持續延展的32位元ARM核心架構，享有龐大ARM產業生態所帶來的軟體╱硬體IP智財的可重複使用╱移植性，形成快速成長的產業生態、社群與技術支持。NXP提供LPCXpresso開發工具，免費的開放源碼與第三方廠商的支援；屢獲殊榮的創新，帶來包含連通性、靈活性、集成度、封裝、功耗、安全性與易用性與及長壽命等價值。
ARM過去針對低功耗嵌入式應用推出Cortex M0，2012年底則進一步推出更低功耗的Cortex M0+核心。LPC針對8/16bit MUC替代市場，推出LPC800、LPC1100與LPC1200(Cortex M0)，具備110μAmp/MHz低功耗，採TSSOP、SO與DIP封裝；也提供以LPC1100設計的超小WL CSP模組封裝(2mm x 2mm)，適合做為主動式連接排線(Active cacble)的應用。
USB部份提供完整市場區段的產品，從低成本LPC1100、LPC1300到LPC1700、LPC1800與LPC4300，可以內建USB驅動程式碼於內部ROM，另外也提供免費的軟體技術支援。LCD驅動IC部份支援到1024x768解析度、24bbp色彩，提供完整市場區段的產品，像是高階LPC1700、LPC1800、LPC4300，並提供免費的LCD軟體函式庫。
對有效能需求的嵌入式應用部份，則推出最快速的180MHz Cortex-M3、204MHz的Cortex-M4微處理器產品，LPC4300則是均採取Coretex-M4加Cortex-M0的一大一小同質雙核的獨特設計。
當前智能工業(Smart Industrial)的互連示意圖中，從戶外的路燈╱照明設備、智能電錶到建築物內的電梯等，藉由Intranet與Internet方式，以有線或雲端控制方式連接到控制機房，而自動化工廠的機器設備也藉由PLC可程式化邏輯控制閘透過ethernet連接到中控機房；家庭自動化部份，則藉由感測器透過Zigbee來做無線來控制、調光的智能照明。這邊的嵌入式應用有：Point-of-sale(POS)裝置、PLC控制器、機器上的HMI(Human Machine Interface人機操控裝置)、汽車警報器(Car Alarms)等。
針對PLC控制器做HMI應用的LPC178x/1800/4300系列，最高1024x768 LCD顯示能力，最高204MHz時脈，具備Ethernet、USB、UART等連接能力，並針對RD提供快速評估發展套件。針對電梯控制的LPC178x/1800搭配7吋LCD顯示模組系列，以CAN Bus取代老舊的RS-485介面，並以簡單系統架構降低設計與FPGA、BOM表成本。
觸控應用部份像是LPC1700系列，支援USB DFU(Device Firmware Upgrade從USB做韌體升級)功能，提供雙SPI埠與高效能CPU做資料運算，具備低功耗且通過USB規範認證。針對智能電網╱智能電錶(Smart grid/Smart meter)的產品規劃上，從EM773/783 Plug meter、LPC122x單相電錶(1-ph meters)、LPC122x入門擷取器(Entry-level collectors)、LPC2000/LPC17xx三相電錶(3-ph meters)、
LPC18xx/LPC40xx資料擷取器(Data collectors)與LPC43xx/LPC32xx資料集中器(Concentrators)等應用。
智能照明部份，LPC系列提供CFL與LED解決方案，透過開關、觸控式電容開關以及無線燈座方式，藉由iPad/iPhone來做燈光控制；另外也提供透過TCP/IP to JenNet的閘道器，以有線連網方式的智能照明解決方案。
LPC系列嵌入式微控制器產品藍圖
劉俊宏講解NXP LPC系列嵌入式微控制器產品藍圖。NXP的LPC系列為控制器累積了10年ARM核心研發經驗，分為低階入門的LPC Go系列，主流應用的LPC Connect系列，高效能的LPC Connect/Turbo以及LPC Command系列，時脈頻率從30/50/70/72MHz，100/120/125/180/204MHz，腳位數從最小的8pins到最大的296pins，Flash記憶體容量從4KB到最大1MB。
LPC Go有LPC800/1100/1100LV/11E00/131x/210x，採Cortex M0核心架構，頻率30/45/50/70/72MHz，具備降低系統功耗與設計成本，取代8/16位元MCU且易於快速導入市場；採12？64腳位數設計，4KB？128KB Flash記憶體容量。
他列舉其中LPC800系列，再分出LPC800M021FN8、LPC811M001FDH16、LPC812M101FDH16、LPC812M101FD20與LPC812M101FDH20五種型號，採用低功耗Cortex M0+微核心架構，兩階管線(2-stage pipeline)與單週期I/O設計，0.93DMIPS/MHz執行效能。
LPC Connect系列LPC11Uxx/LPC11Cxx/11A00/1200/134x/213x/214x，同樣是Cortex M0架構，頻率50/60/72MHz具備USB、CAN匯流排控制器或Segment LCD顯示器，以及連網能力(Connectivity)；採24？64腳位數設計，16？512KB Flash容量。他列舉具備CAN匯流排控制器的LPC11Cxx，有LPC11C12、LPC11C14、LPC11C22、LPC11C24，以及不內建CAN Transceiver的LPC11C1x型號，像LPC11C00搭配LPC1700，可做為在工廠內的機器人手臂的自動化控制(Robotic Automation)的應用。LPC1800、LPC4300透過CAN Bus或RS-485與LPC1700連接，可做為程式化邏輯控制閘（Programmable Logic Controller；PLC）機台的應用。
高效能的LPC ConnectPlus系列有LPC4000/1700/2200/2300/2400，採Cortex M3核心架構，較快的時脈頻率50/60/72MHz，提供USB加搭ethernet/LCD/CAN匯流排控制器，採64？208腳位數設計，具備16？512KB Flash記憶體容量。他列舉像是LPC177x/8x、LPC407x/8x系列搭配LCD顯示模組，可以做為機器設備或居家自動化控制的HMI人機介面裝置的應用。
LPC大小雙核的嵌入式處理器藍圖
LPC ConnectTurbo系列有LPC1800/4300/2900，採用Cortex M4架構，最快的時脈頻率組合125/180/204MHz，並提供HS USB、LCD、CAN，搭配Ethernet與DSP指令集加速等最高整合功能選項；提供80？256腳位數及256/512/768KB/1MB Flash記憶體容量的多樣化設計。可做為無線對講機、工廠╱實驗室測試機台、電子醫療器材、無線網路基地台╱基礎設施。
他特別介紹LPC43xx系列，有LPC4312/4313/4315/4317/4322/4323/4327/4333/4337/4353/4357等11個型號，全系列採最高204MHz Cortex M4+Cortex M0大小雙核設計，具備馬達控制所需的磁場導向控制(Field Oriented Control,FOC)電路以及CAN工控匯流排控制器，以高速SPI Flash介面連接串列快閃記憶體(Serial Flash)加速韌體碼讀取執行速度，組態計時器(State configurable Timer)以及Serial GPIO序列化訊號線控制等特色。
LPC Command系列，型號有LPC3100與LPC3200，採ARM9微核心架構，時脈頻率最高到266MHz；它可以執行高階作業系統如Linux，晶片有144？296 pins腳位數封裝選項，儲存容量則是內建1MB Flash記憶體或外接Flash記憶體(Flashless)的設計。
LPC開發工程套件與第三方產品╱社群支援
劉俊宏提到如何針對NXP LPC微控制器進行智能工控的應用開發，首先選擇軟體開發平台。NXP提供LPCXpresso整合開發環境(IDE)，編譯出來的韌體碼容量最高到128KB。另外也有像是第三方IDE如Keil/ARM MDK、IAR的Embedded Workbench、Code_Red的Red Suite、Rowley的Crossworks、Atollic的TrueStudio以及其他GNU開放源碼的編譯器軟體。
硬體除錯器部份則有NXP的LPCLink(on LPCXpresso工程板)、Segger公司的J-Link、IAR/Signum的I-Jet/JTAGjet、Keil/ARM ULink2、Code Red公司的Red Probe、Hitex公司的Tantino、Lauterbach公司的Trace32等支援。
工程評估板(Evaluation/Development Board)則有NXP的LPCXpresso板，內建LPCLink偵錯排線╱套件，結合前面介紹的LPCXpresso整合開發環境(IDE)，提供嵌入式客戶最低成本的工程評估╱開發平台。目前LPCXpresso論壇已有超過1,000位會員登錄。此外NXP也提供內建LPC1768與LPC11U24 MCU的mbed 快速工程雛型板，目前出貨數量超過15,000套。以及內建LPC1800/LPC4300 MCU的NGX Xplorer工程評估板等產品。此外也有Embedded Artists、IAR、Keil/ARM、Code Red、Hitex、Embest、NGX等第三方廠商研發的工程板可供選擇。
免費軟體函式庫部份，NXP提供開放源碼、供USB控制的nxpUSBlib函式庫，應用於Ethernet網路控制的Free Lightweight IP(LWIP)函式庫，以及能提供GUI介面的emWin圖形函式庫等等。即時作業系統(Real Time Operating System,RTOS)部份，有提供免費下載的FreeRTOS，Micrium公司研發的μC/OSⅡ或μC/OSⅢ，EmCraft公司研發的μCLinux等RTOS的選擇。
最後在技術支援部份，NXP設立LPCware.com網站，提供教育訓練、軟體與驅動程式下載、Schematics工程電路圖、開發工具的下載，FAQ以及設計技巧的討論等資訊；在YouTube上的lpczone頻道，擺放教育訓練影片的剪輯。最後在Yahoo、Twitter、YouTube、facebook等社群網站，以及LPCware、LPCXPRESSO、mbed等專屬社群網站等等，也能搜尋到NXP LPC微處理器的討論訊息。
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