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Mikrocontroller

NXP stellt einfachsten 32-bit-Mikrocontroller aller Zeiten vor

12. November 2012, 9:38 Uhr | Frank Riemenschneider

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Fortsetzung des Artikels von Teil 2

Analog, Timer und Fazit

Der Analog-Komparator (Bild 5) arbeitet, um eine feine Granularität beim Spannungsvergleich hinzubekommen, hinsichtlich der Referenzspannung (genutzt werden können U_DDA mit 3,3 V oder eine externe Spannungsquelle) mit 32 Spannungsniveaus. Dies ist z.B. für batteriebetriebene Anwendungen wichtig, die auf genaue Spannungsvergleiche angewiesen sind. Ein Ausgang führt zum SCT und ermöglicht so eine Art Zeitstempel für die Aufzeichnung von Ereignis-Vergleichen.

Für die Takterzeugung stehen ein RC-Oszillator mit 12 MHz und 1 % Genauigkeit (dieser kann optional für die Erzeugung des Systemtaktes eingesetzt werden), ein Quarzoszillator mit 1 bis 25 MHz und ein programmierbarerer Watchdog-Oszillator mit 90,4 Khz bis 2,3 MHz zur Verfügung. Eine PLL erlaubt den CPU-Betrieb bis zur maximalen Frequenz auch ohne Einsatz eines Quarzes z.B. durch den Betrieb vom RC-Oszillator.

Last but not least enthält der LPC800 auch einen sogenannten Multi-Rate-Timer mit 4 Kanälen, mit dessen Hilfe man Interrupts mit bis zu 4 unterschiedlichen Wiederholraten generieren kann.

Der Cortex-M0+ enthält ja im Gegensatz zum Multiplizierer keinen Hardware-Dividierer, dieser wird nicht einmal optional angeboten. Das On-Chip-ROM des LPC800 beinhaltet daher für Divisionen eine 32-bit-Bibliothek mit einer API-Schnittstelle, die ein vielfaches schneller rechnet als herkömmliche softwarebasierende Bibliotheken.

Fazit

Ein Chipdesigner muss immer Kompromisse eingehen, so stellen z.B. eine geringstmögliche Chipgröße und eine geringstmögliche Leistungsaufnahme im Stand-By-Modus danks steigender Leckströme mit schrumpfenden Prozessgeometrien sich wiedersprechende Ziele dar. Der LPC800 ist nicht für Applikationen entwickelt worden, bei denen der Controller einmal im Monat aktiv wird und wo es auf eine möglichst lange Batterielaufzeit im Bereich von 10 Jahren oder noch länger ankommt.

Er wurde auf eine minimale Leistungsaufnahme im aktiven Modus designt, was z.B. bei batteriebetrieben Applikationen, wo der Controller fast immer aktiv ist, wenn das Gerät eingeschaltet ist, relevant ist. Beispiele sind Armbanduhren, Spielzeuge, Sport-Equipment, Herzschlag-Monitor, Glukose-Messgerät, Beleuchtungs-Steuerung aber auch weiße Ware, wo immer mehr MCUs Einzug in Waschmaschine & Co. halten.

Der LPC800 liefert den Kunden, die bislang mit Low-End-8-bit-MCUs am untersten Spektrum der Mikrocontroller agieren, einen 32-bit-Core, kleinste Gehäuse und einen Preis von weniger als 40 Dollar-Cent. Bei der Pin-Belegung hat sich NXP zudem an realen Produkten der 8-bit-Konkurrenz orientiert, damit sich diese gleich wieder “wie zu Hause fühlen”. Laut NXP hat ein Kunde im Bereich der weißen Ware, der auf Grund von mangelnder Rechenleistung von einer 8-bit-MCU auf einen 32-bit-LPC umgestiegen ist, das Redesign in 2-3 Monaten hinbekommen.