АRМ-технологія народилася в 1983 році, в надрах компанії Acorn Computers. Перше працює ядро ARM2 (в той час абревіатура ARM розшифровувалась як Acorn RISC Machine) було створено в 1986 році. Особливостями цього ядра були 32-бітна шина даних, 26-бітна шина адрес, яка давала можливість працювати з 32 Мбайт-адресним простором, і шістнадцять 32-бітних регістрів. ARM2 був, по суті, одним з найпростіших 32-бітових процесорів: він складався всього з 30 тис. Транзисторів. У подальших версіях структура ядра отримувала різні ускладнення у вигляді кеш-пам'яті, додаткових регістрів і збільшення продуктивності.
В результаті спільних зусиль трьох компаній: Acorn Computers, Apple Computer і VLSI Technology в 1990 році була утворена компанія Advanced RISC Machines ltd. В середині 90-х років процесори на базі ARM-архітектури з успіхом використовувалися в мінікомп'ютерах Newton компанії Apple. Надалі різні варіанти АRМ-архітектури використовувалися в мобільних додатках, ігрових приставках, мережевих маршрутизаторах, MP3-плеєрах і мобільних телефонах. До 2005 року світовий обсяг випущених пристроїв з АRМ-ядром перевищив 1,5 млрд. Пристроїв.
NXP і АRM
У червні 1999 року, в результаті поглинання компанією Philips Electronics компанії VLSI Technology, почалась історія співпраці NXP і АRМ. У 2003 році NXP випустила на ринок перші стандартні АRМ-мікроконтролери сімейства LPC2000. У цьому сімействі використовується високопродуктивне ядро ARM7TDMI-S з тактовою частотою 60МГц. Це були перші МК ARM7, виготовлені за технологією виробництва 0,18 мкм в невеликому 48-вивідному корпусі. У 2004 році була анонсована серія LPC213x, з єдиним харчуванням 3,3 В і з об'ємом вбудованої флеш-пам'яті до 512 Кб. У 2004 році до МК серії LPC213x були додані швидкі порти введення-виведення, що дозволяють перемикати порт з частотою до 15 МГц, і контролер USB 2.0.
У 2006 році NXP випустила МК LPC288x з 1 Мб flash-пам'яті і вбудованим контролером High-speed USB. У 2007 році запущено у виробництво новітнє сімейство мікроконтролерів LPC23xx / 24xx. Ці передові МК, виготовлені за технологією 0,14 мкм, об'єднують в собі декілька високошвидкісних інтерфейсів. Конфігурація шини AHB і ефективна реалізація DMA дозволяє працювати одночасно протоколам Ethernet 10/100, Full-speed USB Host / Device, CAN і LCD без зниження загальної продуктивності системи.
Купівля у компанії Sharp сімейства МК BlueStreak дозволила NXP вийти в лідери на світовому ринку за величиною портфоліо ARM-мікроконтролерів. На сьогоднішній момент у NXP налічується більше 50 варіантів АRМ-мікроконтролерів на основі п'яти різних версій ARM-ядер.
Сімейство LPC2000 підрозділяється на три основні групи, кожна з яких має певні технічні особливості.
АRМ7-мікроконтролери NXP
Мікроконтролери першої групи (див. Табл. 1) - це потужні (60 ... 75 МГц), продуктивні, оснащені необхідними периферійними пристроями мікроконтролери. 128-бітний доступ до флеш-пам'яті і модуль МАМ дозволяють їм виконувати програми з вбудованої флеш-пам'яті, що не уповільнюючи швидкість ядра. Серед периферійних пристроїв - два UART, I2C, SPI, ШІМ, АЦП, годинник реального часу. За останній рік практично всі моделі цієї групи були оновлені до версії «/ 01», в якій виправлено більшість помилок і додані нові можливості: швидкі порти введення-виведення, окремі регістри для кожного каналу АЦП і т.д.
Таблиця 1. Мікроконтролери NXP з ядром ARM7. перша група
модель виводи-
ди Флеш-
пам'ять ОЗУ Інтерфейс
зовнішньої
пам'яті Порти
введення /
виведення АЦП SPI CAN Тактова
частота,
МГц LPC2104 48 128K 16K немає 32 немає 1 немає 60 LPC2105 48 128K 32K немає 32 немає 1 немає 60 LPC2106 48 128K 64K немає 32 немає 1 немає 60 LPC2109 64 64K 8K немає 46 4-кан.
10 біт 2 1 60 LPC2114 64 128K 16K немає 46 4-кан.
10 біт 2 немає 60 LPC2119 64 128K 16K немає 46 4-кан.
10 біт 2 + 2 60 LPC2124 64 256K 16K немає 46 4-кан.
10 біт 2 немає 60 LPC2129 64 256K 16K немає 46 4-кан.
10 біт 2 + 2 60 LPC2194 64 256K 16K немає 46 4-кан.
10 біт 2 4 60 LPC2210 144 немає 16K 8/16/32 біт 76 8-кан.
10 біт 2 немає 75
(/ 01-
версія) LPC2212 144 128K 16K 8/16/32 біт 112 8-кан.
10 біт 2 немає 60 LPC2214 144 256K 16K 8/16/32 біт 112 8-кан.
10 біт 2 немає 60 LPC2220 144 немає 64K 8/16/32 біт 76 8-кан.
10 біт 2 немає 75 LPC2290 144 немає 16K 8/16/32 біт 76 8-кан.
10 біт 2 + 2 60 LPC2292 144 256K 16K 8/16/32 біт 112 8-кан.
10 біт 2 + 2 60 LPC2294 144 256K 16K 8/16/32 біт 112 8-кан.
10 біт 2 4 60
Мікроконтролери другої групи (див. Табл. 2) мають єдине харчування 3,3 У, 10-бітний ЦАП (крім LPC2101 / 2/3). У цих МК був грунтовно перероблений механізм захисту коду програм у вбудованій флеш-пам'яті. У цій групі і у всіх наступних реалізовано харчування годин реального часу від зовнішньої батареї. Також була додана додаткова функціональність з контролю харчування: функції Brown-Out Detect і Power-On Reset. У всіх МК цього сімейства є комунікаційні інтерфейси: два I2C, два UART, один SPI, один SPI / SSP.
Таблиця 2. Мікроконтролери NXP з ядром ARM7. друга група
Модель Висновки Флеш-
пам'ять ОЗУ Порти
введення /
виведення АЦП ЦАП USB Тактова
частота,
МГц LPC2101 48 8K 2K 32 8-кан. 10 біт немає ні 70 LPC2102 48 16K 4K 32 8-кан. 10 біт немає ні 70 LPC2103 48 32K 8K 32 8-кан. 10 біт немає ні 70 LPC2131 64 32K 8K 47 8-кан. 10 біт немає ні 60 LPC2132 64 64K 16K 47 8-кан. 10 біт 1 немає 60 LPC2134 64 128K 16K 47 16-кан. 10 біт 1 немає 60 LPC2136 64 256K 32K 47 16-кан. 10 біт 1 немає 60 LPC2138 64 512K 32K 47 16-кан. 10 біт 1 немає 60 LPC2157 100 512K 32K 47 + 128сег.ЖКІ 16-кан. 10 біт 1 немає 60 LPC2141 64 32K 8K 45 6-кан. 10 біт немає 1 60 LPC2142 64 64K 16K 45 6-кан. 10 біт 1 + 1 60 LPC2144 64 128K 16K 45 14-кан. 10 біт 1 + 1 60 LPC2146 64 256K 40K 45 14-кан. 10 біт 1 + 1 60 LPC2148 64 512K 40K 45 14-кан. 10 біт 1 + 1 60 LPC2158 100 512K 40K 45 + 128сег.ЖКІ 14-кан. 10 біт 1 + 1 60
Мікроконтролери третьої групи (див. Табл. 3) - це потужні МК (72 МГц), виготовлені за технологією 0,14 мкм, оснащені сучасними високошвидкісними інтерфейсами. USB Host, High speed USB, On-The-Go, 10/100 Мбіт Ethernet, CAN, LCD-контролер - все це різноманіття комунікаційних протоколів ви можете отримати на одному кристалі.
Таблиця 3. Мікроконтролери NXP з ядром ARM7. третя група
модель виводи-
ди Флеш-
пам'ять ОЗУ Порти
введення /
виведення Інтер-
фейс
зовнішньої
пам'яті РКІ-контр. Ethernet USB Тактова
частота,
МГц LPC2364 100 128K 34K 70 немає немає RMII Device 72 LPC2366 100 256K 58K 70 немає немає RMII Device 72 LPC2368 100 512K 58K 70 немає немає RMII Device 72 LPC2387 100 512K 98K 70 немає немає RMII Device 72 LPC2378 144 512K 58K 104 8-біт MiniBus немає RMII Device 72 LPC2388 144 512K 98K 104 8-біт MiniBus немає RMII Device 72 LPC2460 208 немає 98K 160 32-біт немає MII / RMII Host / Device / OTG 72 LPC2468 208 512K 98K 160 32-біт немає MII / RMII Host / Device / OTG 72 LPC2458 180 512K 98K 136 16-біт немає MII / RMII Host / Device / OTG 72 LPC2470 208 немає 98K 160 32-біт 1024x768x24b MII / RMII Host / Device / OTG 72 LPC2478 208 512K 98K 160 32-біт 1024x768x24b MII / RMII Host / Device / OTG 72 LPC2880 180 немає 64K 81 8/16-біт ЖК-інтерфейс немає HS Device 60 LPC2888 180 1M 64K 81 8/16-біт ЖК-інтерфейс немає HS Device 60
Реалізація Dual AHB (див. Рис. 1) дозволяє розділяти потоки даних з інтерфейсів, не завантажуючи при цьому шину. На AHB2 розташований контролер Ethernet з 16 кб ОЗУ. За допомогою DMA інформація з Ethernet-контролера розміщується в виділеної області пам'яті, не забираючи ресурсів процесора і шини AHB1, на якій розташовані інші високошвидкісні пристрої: USB-, LCD-контролер, контролер зовнішньої пам'яті і контролер векторних переривань. Також можна відзначити гнучку систему тактирования процесора і периферійних пристроїв. Необхідна частота може бути отримана від трьох різних джерел: зовнішній кварцовий резонатор, внутрішній RC-осцилятор або часовий кварц. І кожному периферійному влаштуванню може бути призначена своя персональна частота, що дозволяє значно поліпшити показники споживання струму. Чотири UART, три SPI / SSP, три I2C, SD / MMC, АЦП, ЦАП - всі ці пристрої можна знайти в МК LPC2000 третьої групи.
Мал. 1. Реалізація Dual AHB
BlueStreak мікроконтролери
З придбанням у Sharp лінійки BlueStreak модельний ряд NXP поповнили дев'ять нових ARM-мікроконтролерів (див. Табл. 4).
Таблиця 4. ARM-мікроконтролери сімейства LH7xxxx
Модель Ядро MMU ОЗУ Кеш Touch
screen USB Ethernet Memory
interface Nand
boot LH75400 ARM7TDMI-S немає 32K немає є немає немає SRAM немає LH75401 ARM7TDMI-S немає 32K немає є немає немає SRAM немає LH75410 ARM7TDMI-S немає 32K немає є немає немає SRAM немає LH75411 ARM7TDMI-S немає 32K немає є немає немає SRAM немає LH79525 ARM720T є 16K 8K є Device є SDRAM є LH79520 ARM720T є 32K 8K немає немає немає SDRAM немає LH79524 ARM720T є 16K 8K є Device є SDRAM є LH7A400 ARM922T є 80K 16K немає Device немає CF, SDRAM, PCMCIA немає LH7A404 ARM922T є 80K 16K є Host / Device немає CF, SDRAM, PCMCIA є
Всі МК BlueStreak оснащені LCD-контролером, що підтримує STN- і різні модифікації TFT-дисплеїв. Більшість моделей мають спеціалізований АЦП, що дозволяє працювати безпосередньо з Touch Screen. Ці МК перейшли в портфоліо NXP без будь-яких змін, тому розробники можуть спокійно використовувати весь обсяг програмного забезпечення та налагоджувальних засобів, випущених для цих МК, в тому числі операційні системи Linux і WindowsCE. Побудовані на трьох варіантах АРМ-ядер, в тому числі на потужному ARM922T з тактовою частотою до 266 МГц, ці МК дозволяють реалізувати більшість завдань кольорового РК-дисплея.
ARM9-мікроконтролери
Випущений в 2005 році мікроконтролер LPC3180 на ядрі ARM926EJ-S досить довгий час залишався єдиним МК сімейства LPC3000. Але в 2008 NXP планує розвивати це сімейство, використовуючи передовий 90 нм технологічний процес (див. Табл. 5). Поки цей процес не дозволяє розмістити флеш-пам'ять на кристалі, але в цьому напрямку ведуться активні роботи. Також у вересні 2007 року NXP анонсувала МК LPC29xx на базі ARM968E-ядра з вбудованої флеш-пам'яттю. Потужний блок ШІМ дозволяє використовувати ці МК в якості системи управління різного роду двигунами.
Таблиця 5. Мікроконтролери NXP з ядром ARM9
Модель Ядро Висновки ОЗУ Кеш CAN USB Ethernet Memory
interface Тактова
частота,
МГц LPC3180 ARM926EJ-S 320 64K 64K немає Host / Device / OTG немає SDRAM, NAND 208 LPC3190 ARM926EJ-S 289 64K 64K немає Host / Device / OTG немає SDRAM, NAND 208 LPC3220 ARM926EJ-S 289 128K 64K немає Host / Device / OTG немає SDRAM, NAND 208 LPC3230 ARM926EJ-S 289 256K 64K немає Host / Device / OTG немає LCD, SDRAM, NAND 208 LPC3240 ARM926EJ-S 100/289 256K 64K немає Host / Device / OTG є SDRAM, NAND 300 LPC3250 ARM926EJ-S 289 / 320 256K 64K немає Host / Device / OTG є LCD, SDRAM, NAND 300 LPC2915 ARM968E 100 32K 32K 2 немає немає немає 80 LPC2917 ARM968E 144 48K 32K 2 немає немає 8/16/32
біт SRAM 80 LPC2919 ARM968E 144 48K 32K 2 немає немає 8/16/32
біт SRAM 80
У 2008 році NXP планує випустити на ринок нове сімейство - LPC1000. МК цього сімейства будуть побудовані на сучасному ядрі Cortex M3. За своєю функціональністю вони будуть порівнянні з нинішнім сімейством LPC23xx, однак увберуть в себе всі потенційні переваги нового ядра.
Відповідальний за напрям в Компел - Тимофій Ботов
Отримання технічної інформації, замовлення зразків, поставка -
e-mail: [email protected]
Перший ВЧ-транзистор NXP
Компанія NXP Semiconductors представила перше з серії дискретних кремнієвих рішень - високочастотний NPN-транзистор BFU725F. Транзистор BFU725F має вражаючі характеристики: висока частота перемикання (70 ГГц), високий коефіцієнт посилення (27 дБ при 1,8 ГГц / 10 дБ при 18 ГГц) і дуже низький рівень шуму (0,43 дБ при 1,8 ГГц / 0, 7 дБ при 5,8 ГГц). Це робить його ідеальним рішенням для різноманітних радіочастотних додатків. Наднизький рівень шуму дозволяє підвищити якість прийому чутливих радіочастотних приймачів, які використовуються в GPS-навігаторах, DECT-телефонах, супутникових радіосистеми, WLAN- / CDMA-пристроях, тоді як висока гранична частота ідеально відповідає потребам додатків, що працюють в діапазоні від 10 до 30 ГГц , таких як блоки супутникових систем.
Про компанію
...Читати далі