Scheda di sviluppo NXP MCXA156
Specifiche
- Famiglia: MCXA14x/15x
- Volume di eserciziotage Gamma: Da 1.71 V a 3.6 V
- Opzioni di memoria: Da 64 KB a 1 MB Flash
- Opzioni del pacchetto: LQFP32, LQFP48, LFBGA48, LQFP64 ...
Domande frequenti
- D: Qual è il volume operativo?tage la gamma della famiglia MCXA14x/15x?
- A: Il volume operativotagLa gamma va da 1.71 V a 3.6 V.
- D: Quante opzioni di memoria sono disponibili nella famiglia MCXA14x/15x?
- A: La famiglia offre opzioni di memoria che vanno da 64 KB a 1 MB di memoria flash.
- D: Tutti i componenti MCXA14x/15x sono compatibili pin-to-pin?
- A: La maggior parte dei componenti è completamente compatibile pin-to-pin, garantendo flessibilità nella progettazione hardware all'interno della famiglia.
Informazioni sul documento
| Informazioni | Contenuto |
| Parole chiave | Modelli disponibili: UG10151, MCX, MCXA14x/15x, MCXA156, MCXA155, MCXA154, MCXA153, MCXA152, MCXA146, MCXA145, MCXA144, MCXA143, MCXA142 |
| Astratto | Questo documento fornisce linee guida e raccomandazioni per la creazione di progetti hardware basati sulla MCU NXP MCXA14x/15x. |
Introduzione
- Questo documento fornisce linee guida e raccomandazioni per la creazione di progetti hardware basati sulla MCU NXP MCXA14x/15x.
- Fornisce linee guida per la progettazione degli schemi e del layout della scheda. Ha lo scopo di aiutare gli ingegneri hardware a raggiungere il successo al primo passaggio con la progettazione e il collaudo della scheda ed evitare problemi di avvio della scheda.
- Per la documentazione hardware specifica del dispositivo, visitare Microcontrollori serie MCX A.
Famiglia MCXA14x/15xview
- La famiglia MCXA14x/15x è una nuova famiglia di MCU generici di NXP che amplia ulteriormente il portafoglio di MCU altamente scalabili per applicazioni industriali e IoT.
- Si basa sulle famiglie legacy LPC e Kinetis, introducendo al contempo maggiori opzioni di memoria e un set di periferiche più completo.
- Con supporto per un voltagCon una tensione compresa tra 1.71 V e 3.6 V e un'attenzione particolare alle prestazioni a basso consumo, i dispositivi MCXA14x/15x sono adatti a un'ampia gamma di applicazioni industriali e IoT.
- La famiglia MCXA14x/15x offre opzioni con un basso numero di pin ed è ottimizzata per applicazioni attente ai costi.
- Per soddisfare le diverse esigenze dei clienti, sono già disponibili oltre 30 componenti MCXA14x/15x e ne sono previsti altri in futuro. Offre scalabilità in termini di set di memoria e prestazioni.
- La maggior parte di queste parti sono completamente compatibili pin-to-pin e tutte sono compatibili con il software. Puoi iniziare subito la progettazione hardware con le parti già disponibili.
- In futuro avrai la flessibilità di aggiornare o declassare il componente nell'intera famiglia MCXA14x/15x.
Figura 2 spiega come decodificare un codice articolo MCXA14x/15x.
Nel codice articolo MCXA14x/15x:
- 'A' indica la serie del numero di parte del dispositivo.
- '1' indica il set di funzionalità di base, il che indica anche che il componente è relativamente conveniente.
- Il carattere successivo ('4' o '5') indica la velocità del core: 48 MHz per MCXA14x e 96 MHz per MCXA15x.
- Il carattere successivo indica la dimensione della memoria, ad esempioample, '2' rappresenta 64 KB di memoria flash.
- 'V' rappresenta un intervallo di temperatura da -40 °C a 125 °C.
- Gli ultimi due caratteri indicano l'opzione del pacchetto, ad esempioample, “PJ” indica il pacchetto VFBGA112.
Caratteristiche MCXA14x/15x
Di seguito sono riepilogate le caratteristiche dell'MCU MCXA14x/15x:
- Core Arm Cortex-M32 a 33 bit, con velocità fino a 96 MHz
- Impronte di memoria scalabili: fino a 1 MB di memoria flash e fino a 128 KB di memoria statica ad accesso casuale (SRAM)
- Capacità di segnale misto ad alta precisione con comparatori analogici on-chip, ADC a 16 bit, DAC a 12 bit, OpAmpe sensore di temperatura integrato
- Timer potenti per un'ampia gamma di applicazioni, tra cui il controllo del motore e il controllo dell'illuminazione
- Interfacce di comunicazione seriale, come LPUART, LPSPI, LPI2C, I3C, FlexCAN con CAN FD e FlexIO
- La temperatura di giunzione operativa varia da -40 °C a +125 °C
- Nota: Per maggiori dettagli sulle funzionalità dell'MCU MCXA14x/15x, fare riferimento alla scheda tecnica MCXA14x/15x corrispondente al componente del dispositivo.
- Le sottosezioni seguenti forniscono confronti tra le caratteristiche dei dispositivi della famiglia MCXA14x/15x.
Piattaforma principale
Tutti i dispositivi della famiglia MCXA14x/15x sono basati sul core Arm Cortex-M33 con frequenza core di 48 MHz o 96 MHz. La Tabella 1 confronta le caratteristiche del core nei dispositivi della famiglia MCXA14x/15x.
Tabella 1. Confronto delle funzionalità principali della famiglia MCXA14x/15x
| Caratteristica principale | MCXA146 | MCXA145 | MCXA144 | MCXA143 | MCXA142 | MCXA156 | MCXA155 | MCXA154 | MCXA153 | MCXA152 |
| Nucleo — Arm Cortex-M33 | 48 MHz | 96 MHz | ||||||||
| Nascondi | 4 KB | |||||||||
| Accesso diretto alla memoria (DMA) | 8 canali | 4 canali | 8 canali | 4 canali | ||||||
| Unità di risveglio (WUU) | SÌ | |||||||||
| Multiplexing di input periferico (INPUTMUX) | SÌ | |||||||||
Orologio
Tabella 2 confronta le caratteristiche dell'orologio dei dispositivi della famiglia MCXA14x/15x.
Tabella 2. Confronto delle caratteristiche degli orologi della famiglia MCXA14x/15x
| Funzione orologio | MCXA146 | MCXA145 | MCXA144 | MCXA143 | MCXA142 | MCXA156 | MCXA155 | MCXA154 | MCXA153 | MCXA152 |
| Orologio di riferimento interno veloce (FRO192M) | 48 MHz | 192 MHz | ||||||||
| Orologio di riferimento interno lento (FRO12M) | 12 MHz | |||||||||
| Orologio di riferimento interno a basso consumo (FRO16K) | 16.384 kHz | |||||||||
| Oscillatore di sistema (SOSC) | 8-50 MHz | |||||||||
Memoria
Tavolo 3 confronta le caratteristiche della memoria dei dispositivi della famiglia MCXA14x/15x.
Tabella 3. Confronto delle memorie della famiglia MCXA14x/15x
| Memoria | MCXA146 | MCXA145 | MCXA144 | MCXA143 | MCXA142 | MCXA156 | MCXA155 | MCXA154 | MCXA153 | MCXA152 |
| Flash | 1024 KB | 512 KB | 256 KB | 128 KB | 64 KB | 1024 KB | 512 KB | 256 KB | 128 KB | 64 KB |
| SRAM | 128 KB
inclusi 8 KB con ECC |
96 KB
inclusi 8 KB con ECC |
64 KB
inclusi 8 KB con ECC |
32 KB
inclusi 8 KB con ECC |
16 KB
inclusi 8 KB con ECC |
128 KB
inclusi 8 KB con ECC |
96 KB
inclusi 8 KB con ECC |
64 KB
inclusi 8 KB con ECC |
32 KB
inclusi 8 KB con ECC |
16 KB
inclusi 8 KB con ECC |
| Modulo di iniezione di errore (EIM) | SÌ | |||||||||
| Modulo di registrazione degli errori (ERM) | SÌ | |||||||||
Nascondi
- MCXA14x/15x è dotato di RAM Low-Power Cache Controller (LPCAC) da 4 KB, che fornisce un accesso a bassa latenza alle istruzioni o ai dati. La RAM LPCAC è posizionata sul bus di codice core. Può essere configurata come SRAM code tightly coupled memory (TCM) quando LPCAC è disabilitato.
Flash
- MCXA14x/15x presenta un array flash fino a 1 MB, implementato come array singolo. L'array flash supporta ECC su ogni 128 bit. Supporta anche la funzionalità di scambio flash. La dimensione della frase di programmazione flash più piccola è di 16 byte.
- Il sottosistema flash comprende anche un Memory Block Checker (MBC), un Flash Memory Controller (FMC) e un Flash Memory Module (FMU).
- FMC implementa un buffer di ingresso a 128 bit e un buffer di prefetch a 128 bit. Questi buffer consentono l'esecuzione del codice del programma a una frequenza di clock superiore a quella supportata dalla memoria flash. Accelera i trasferimenti della memoria flash.
SRAM
- MCXA14x/15x è dotato di SRAM fino a 128 KB, suddivisa in diverse sezioni SRAM, tra cui SRAM X0, X1, A0, A1, A2, A3, B0, B1 e B2.
- Pertanto, diverse sezioni SRAM possono essere mantenute indipendentemente in modalità a basso consumo per ridurre il consumo energetico.
- Su ogni campo allineato a 32 bit, la sezione SRAM A8 da 0 KB supporta il rilevamento del codice di correzione degli errori (ECC) a 2 bit e la correzione ECC a 1 bit. Inoltre, per scopi di diagnostica della sicurezza funzionale (autotest), MCXA14x/15x offre l'Error Injection Module (EIM).
- Il modulo EIM può essere utilizzato per indurre errori artificiali nella RAM ECC. Può iniettare inversioni a bit singolo o multi-bit nei dati.
- Per ottenere un indirizzamento SRAM continuo di 128 KB, è possibile abilitare la funzione di rimappatura SRAM, rimappando la SRAM X0 subito dopo la SRAM B2.
Interfacce di comunicazione
Tabella 4 confronta le interfacce di comunicazione tra i dispositivi della famiglia MCXA14x/15x.
Tabella 4. Confronto delle interfacce di comunicazione della famiglia MCXA14x/15x
| Interfaccia di comunicazione | MCXA146 | MCXA145 | MCXA144 | MCXA143 | MCXA142 | MCXA156 | MCXA155 | MCXA154 | MCXA153 | MCXA152 |
| LPUART | 5 | 3 | 5 | 3 | ||||||
| LPSPI | 2 | |||||||||
| LPI2C | 4 | 1 | 4 | 1 | ||||||
| I3C | 1 | |||||||||
| Dispositivo USB FS | 1 | |||||||||
| FlexCAN[1] | 1 | – | 1 (PUÒ FD) | – | ||||||
| Interfaccia di comunicazione | MCXA146 | MCXA145 | MCXA144 | MCXA143 | MCXA142 | MCXA156 | MCXA155 | MCXA154 | MCXA153 | MCXA152 |
| I/O flessibile (FlexIO)[2] | 1 | – | 1 | – | ||||||
- MCXA156/A155/A154 supportano la velocità di trasmissione dati flessibile CAN (CAN FD), una caratteristica importante per le applicazioni industriali.
- FlexIO può simulare varie interfacce di comunicazione, come UART, I²C, fotocamera e driver LCD.
Moduli analogici
Tabella 5 confronta i moduli analogici dei dispositivi della famiglia MCXA14x/15x.
Tabella 5. Confronto dei moduli analogici della famiglia MCXA14x/15x
| Modulo analogico | MCXA146 | MCXA145 | MCXA144 | MCXA143 | MCXA142 | MCXA156 | MCXA155 | MCXA154 | MCXA153 | MCXA152 |
| Comparatore analogico (LPCMP) | 2 | |||||||||
| ADC | 2 | 1 | 2 | 1 | ||||||
| DAC | – | 1 | 1 | 1 | – | |||||
| OpAmp | – | 1 | 1 | 1 | – | |||||
Per la configurazione ADC e sampPer il calcolo della velocità, fare riferimento allo strumento di calcolo e utilizzo dell'ADC MCXA14x/15x (AN14390).
Timer
Tabella 6 confronta i timer di controllo motore dei dispositivi della famiglia MCXA14x/15x.
Tabella 6. Confronto dei timer di controllo motore della famiglia MCXA14x/15x
| Timer di controllo motore | MCXA146 | MCXA145 | MCXA144 | MCXA143 | MCXA142 | MCXA156 | MCXA155 | MCXA154 | MCXA153 | MCXA152 |
| FlexPWM[1][2] | 1 | 2 | 1 | |||||||
| E/O/INVERSIONE (AOI) | 2 | 1 | 2 | 1 | ||||||
| Decodificatore di quadratura (eQDC)[3] | 1 | 2 | 1 | |||||||
- FlexPWM0 è disponibile in tutti i dispositivi MCXA14x/15x, mentre FlexPWM1 è disponibile solo in MCXA156/A155/A154.
- Ogni modulo FlexPWM ha tre sottomoduli.
- QDC0 è disponibile in tutti i dispositivi MCXA14x/15x, mentre QDC1 è disponibile solo in MCXA156/A155/A154.
Tabella 7 confronta i timer per uso generico della famiglia di dispositivi MCXA14x/15x.
Tabella 7. Confronto dei timer per uso generale della famiglia MCXA14x/15x
| Temporizzatore per uso generale | MCXA146 | MCXA145 | MCXA144 | MCXA143 | MCXA142 | MCXA156 | MCXA155 | MCXA154 | MCXA153 | MCXA152 |
| Timer a 32 bit (CTimer) | 5 | 3 | 5 | 3 | ||||||
| Timer a basso consumo (LPTMR) | 1 | |||||||||
| Timer Micro-Tick (UTICK) | 1 | |||||||||
| Timer evento sistema operativo (OSTIMER) | 1 | |||||||||
| Timer watchdog con finestra (WWDT) | 1 | |||||||||
| Misurazione della frequenza (FREQME) | 1 | |||||||||
| Timer di attivazione | 1 | |||||||||
GPIO
Tabella 8 confronta gli input/output (I/O) dei dispositivi della famiglia MCXA14x/15x.
Tabella 8. Confronto I/O della famiglia MCXA14x/15x
| Entrata/uscita | MCXA146 | MCXA145 | MCXA144 | MCXA143 | MCXA142 | MCXA156 | MCXA155 | MCXA154 | MCXA153 | MCXA152 |
| Alimentazione I/O indipendente[1] | VDD_P3 | – | VDD_P3 | – | ||||||
| I/O tolleranti 5 V[2] | 2 | |||||||||
| I/O ad alta velocità (20 mA)[3] | Fino a 8 | |||||||||
| Ingresso/uscita da 50 MHz[4] | Fino a 21 | |||||||||
- MCXA146/MCXA145/MCXA144/MCXA156/MCXA155/MCXA154 supporta l'alimentazione 1.2 VI/O sulla porta P3.
- I pin P3_27 e P3_28 sono I/O con tolleranza a 5 V.
- I pin P0_16, P0_17, P1_8, P1_9, P1_30, P1_31, P3_0 e P3_1 sono I/O ad alta velocità.
- Gli I/O da 50 MHz sono disponibili sulle porte P1, P3 e P4.
Tabella 9 mostra il numero di ingressi/uscite di uso generale (GPIO) disponibili nei diversi pacchetti dei dispositivi della famiglia MCXA14x/15x.
Tabella 9. Confronto GPIO della famiglia MCXA14x/15x
| Pacchetto | Numero di GPIO | |||||||||
| MCXA146 | MCXA145 | MCXA144 | MCXA143 | MCXA142 | MCXA156 | MCXA155 | MCXA154 | MCXA153 | MCXA152 | |
| VFBGA112 (PJ) | 82 | – | 82 | – | ||||||
| LQFP100 (LL) | 81 | – | 81 | – | ||||||
| LQFP64 (sinistra) | – | 52 | – | 52 | ||||||
| LFBGA64 (MP) | 50 | – | 50 | – | ||||||
| HVQFN48 (piede) | – | 41 | – | 41 | ||||||
| Frequenza di trasmissione: HVQFN32 | – | 26 | – | 26 | ||||||
Opzioni del pacchetto
- I dispositivi MCXA14x/15x sono disponibili in diverse opzioni di pacchetto, tra cui:
- Pacchetti tradizionali con piombo (QFP) e pacchetti senza piombo (QFN)
- Pacchetti avanzati Ball Grid Array (BGA)
- La varietà di opzioni di pacchetto aiuta i clienti a ottenere prestazioni meccaniche e termiche affidabili per i loro progetti hardware.
Tabella 10 mostra le opzioni del pacchetto disponibili per i dispositivi MCXA14x/15x.
Tabella 10. Opzioni del pacchetto MCXA14x/15x
| Pacchetto | Conteggio pin | Numero di GPIO | Dimensioni (lunghezza x larghezza x spessore) | Pece | Numero del documento di disegno del pacchetto |
| VFBGA112 (PJ) | 112 | 82 | Dimensioni: 7 x 7 x 0.86 mm | 0.5 millimetri | Codice articolo: 98ASA02081D |
| LQFP100 (LL) | 100 | 81 | Dimensioni: 14 x 14 x 1.4 mm | 0.5 millimetri | 98ASS23308W |
| LQFP64 (sinistra) | 64 | 52 | Dimensioni: 10 x 10 x 1.4 mm | 0.5 millimetri | 98ASS23234W |
| LFBGA64 (MP) | 64 | 50 | Dimensioni: 5 x 5 x 1.2 mm | 0.5 millimetri | Codice articolo: 98ASA02085D |
| HVQFN48 (piede) | 48 | 41 | Dimensioni: 7 x 7 x 0.9 mm | 0.5 millimetri | Codice articolo: 98ASA01637D |
| Frequenza di trasmissione: HVQFN32 | 32 | 26 | Dimensioni: 5 x 5 x 0.9 mm | 0.5 millimetri | Codice articolo: 98ASA02110D |
Come mostrato nella Tabella 10, i dispositivi MCXA14x/15x sono disponibili in package con un numero di pin basso come 32 (HVQFN32) fino a 112 (VFBGA112). I package con un numero di pin basso consentono di utilizzare i dispositivi per progetti PCB semplici e a basso costo.
Pacchetti BGA
Ball grid array (BGA) è un'opzione di packaging popolare per dispositivi con elevati requisiti I/O, in particolare per dispositivi utilizzati in design con fattore di forma ridotto. Il dispositivo MCXA14x/15x è disponibile nei due seguenti package BGA:
- Griglia a sfere molto sottile e a passo fine (VFBGA112)
- a basso profilofile, passo fine, griglia di sfere (LFBGA64)
Figura 3 mostra il dispositivo MCXA156 in un package LFBGA5 da 5×0.5 mm, passo 64 mm.
Il pattern a sfera è stato progettato in modo tale che le vie possano essere posizionate nelle regioni spopolate per un fanout più semplice. I segnali VDD e VSS sono raggruppati in modo conveniente, offrendo diverse opzioni per il fanout del chip senza richiedere la tecnologia via-in-pad. Il dispositivo MCXA14x/15x nel package LFBGA64 può essere utilizzato facilmente con la tecnologia a 2 strati a basso costo. La Figura 4 mostra un esempioamplayout del file per il dispositivo MCXA14x/15x nel pacchetto LFBGA64.
Pacchetti LQFP
Un low-profile, il package quad-flat (LQFP) è un package QFP con spessore del corpo ridotto. Il dispositivo MCXA14x/15x è disponibile nei due package LQFP seguenti:
- LQFP100
- LQFP64
Un package LQFP MCXA14x/15x non presenta un pad esposto sotto il package che potrebbe fungere da collegamento di terra e/o dissipatore di calore.
Pacchetti HVQFN
Un dissipatore di calore, package quad flat molto sottile, non-leaded (HVQFN) è dotato di contatti elettrodici (invece di lead) su tutti e quattro i lati del chip. Ciò consente a un package HVQFN di avere un'area di montaggio più piccola e un'altezza inferiore, rispetto a un package QFP. Un pad termico esposto sul lato inferiore di un package QFN può essere saldato direttamente al PCB del sistema per aumentare l'emissione di calore dal die.
Il dispositivo MCXA14x/15x è disponibile nei due seguenti pacchetti HVQFN:
- Tipo di elemento
- Tipo di elemento
Il package MCXA14x/15x HVQFN48 presenta alcuni cavi interni esposti, come mostrato nella Figura 5. Durante la progettazione dell'hardware, non saldare questi cavi esposti al PCB. Coprire questa area con una maschera di saldatura per un routing del segnale più semplice.
Per trovare un disegno del pacchetto, vai a nxp.com. ed eseguire un'operazione di ricerca utilizzando il numero del documento del disegno del pacchetto come parola chiave di ricerca. Per trovare il numero del documento di un disegno del pacchetto, vedere la Tabella 10.
Compatibilità dei pin
I dispositivi della famiglia MCXA14x/15x sono per lo più compatibili pin-to-pin, fatta eccezione per alcuni pin, come ISP (ISPMODE_N). Il pin ISP determina se avviare dalla memoria flash interna o se passare alla modalità ISP, dopo il reset.
Tabella 11 confronta l'assegnazione dei pin ISP tra i dispositivi della famiglia MCXA14x/15x.
Tabella 11. Confronto assegnazione pin ISP famiglia MCXA14x/15x
| Pacchetto | Assegnazione pin ISP | |||||||||
| MCXA146 | MCXA145 | MCXA144 | MCXA143 | MCXA142 | MCXA156 | MCXA155 | MCXA154 | MCXA153 | MCXA152 | |
| VFBGA112 (PJ) | P0_6 | – | P0_6 | – | ||||||
| LQFP100 (LL) | P0_6 | – | P0_6 | – | ||||||
| LFBGA64 (MP) | P0_6 | – | P0_6 | – | ||||||
| LQFP64 (sinistra) | P3_29 | |||||||||
| HVQFN48 (piede) | P3_29 | |||||||||
| Frequenza di trasmissione: HVQFN32 | – | P3_29 | – | P3_29 | ||||||
Sistema minimo
Durante la progettazione dell'hardware, uno dei passaggi iniziali è determinare i componenti minimi di sistema richiesti per eseguire l'MCU. Per i dispositivi della famiglia MCXA14x/15x, i componenti di sistema chiave includono reset, ISP, debug, alimentazione e, facoltativamente, clock. Lo stato del pin ISP al reset determina la sorgente di avvio dell'MCU MCXA14x/15x. Se il pin ISP viene tirato verso il basso, l'MCU entra in modalità di avvio ISP; in caso contrario, si avvia dalla memoria flash interna. La Figura 6 mostra il sistema minimo per un dispositivo MCXA14x/15x.
Alimentatori
MCXA14x/15x opera nell'intervallo di alimentazione da 1.71 V a 3.6 V. Ha più domini di alimentazione che possono essere impostati in diverse modalità di alimentazione indipendenti l'uno dall'altro, per l'efficienza energetica. Sono disponibili più alimentatori per fornire energia ai domini di alimentazione e alle porte I/O. La Figura 7 mostra lo schema di alimentazione MCXA14x/15x.
Di seguito vengono spiegate le alimentazioni di ingresso illustrate nella Figura 7:
- Alimentazione digitale (VDD): l'alimentazione VDD viene utilizzata per i seguenti scopi:
- Fornisce alimentazione al dominio di alimentazione del sistema e alle porte I/O, ad eccezione della porta 3. Il dominio di alimentazione del sistema include principalmente System Power Control (SPC), High-Voltage Rileva (HVD) / Basso volumetage Detect (LVD), Wake-Up Unit (WUU) e Low-Power Timer (LPTMR).
- Fornisce energia al dominio di potenza del core tramite un LDO interno. Il dominio di potenza del core supporta la voltage funzione di scaling della frequenza (DVFS). Questa funzione consente di aumentare/diminuire la scala del volumetage a seconda della frequenza del core MCU desiderata. Ad esempioample, se si desidera eseguire il core clock alla massima frequenza (96 MHz), il core voltage deve essere mantenuto a 1.1 V. Tuttavia, se l'applicazione può tollerare l'esecuzione a una frequenza inferiore (anche per un breve periodo), ridurre il volume del coretage. Diminuendo il volume del nucleotage riduce il consumo di energia.
- Alimentazione analogica (VDD_ANA): l'alimentazione VDD_ANA viene utilizzata per alimentare il dominio di alimentazione analogica, incluso il modulo ADC. Solitamente nei progetti hardware, VDD_ANA è collegato a VDD. Se si desidera migliorare la precisione dell'ADC, è possibile utilizzare un'alimentazione indipendente per alimentare VDD_ANA. Tuttavia, assicurarsi che il voltagLa differenza tra VDD_ANA e VDD è compresa tra ±0.1 V, come specificato nelle schede tecniche MCXA14x/15x.
- Alimentazione USB (VDD_USB): l'alimentazione VDD_USB viene utilizzata per alimentare il dominio USB. Per VDD_USB, il volumetage deve essere mantenuto nell'intervallo da 3 V a 3.6 V. Se il dominio USB non viene utilizzato, VDD_USB può essere collegato a terra tramite una resistenza da 10 kΩ.
- Alimentazione opzionale (indipendente) della porta 3 (VDD_P3): su alcune parti MCXA14x/15x, un alimentatore indipendente VDD_P3 viene utilizzato per alimentare la porta I/O 3 per 1.2 VI/O. VDD_P3 opera nel volumetagLa gamma va da 1.14 V a 3.6 V.
Condensatori di massa e di disaccoppiamento
I condensatori di massa e di disaccoppiamento aiutano il chip MCU a funzionare correttamente:
- Un condensatore di massa viene utilizzato per fornire un'alimentazione locale a un pin MCU.
- Un condensatore di disaccoppiamento, se cortocircuitato a terra, aiuta a impedire che il rumore penetri nel chip MCU.
Figura 8 mostra un exampschema elettrico con condensatori di massa e di disaccoppiamento.
Seguire queste raccomandazioni quando si utilizzano condensatori di massa e di disaccoppiamento nella progettazione hardware:
- Utilizzare condensatori di disaccoppiamento che presentino una bassa reattanza nelle gamme di frequenza desiderate.
- Per ciascun pin di alimentazione, utilizzare un condensatore di disaccoppiamento con un valore di capacità di 0.1 μF.
- Per ciascun dominio di potenza, utilizzare un condensatore di massa con un valore di capacità compreso tra 2.2 μF e 10 μF.
- Posizionare i condensatori di disaccoppiamento e di massa il più vicino possibile ai rispettivi pin MCU.
Considerazioni sull'alimentazione
Durante la progettazione dell'hardware, tenere presenti le seguenti considerazioni sull'alimentazione:
- L'alimentazione VDD_ANA deve essere allo stesso volumetage livello come l'alimentazione VDD, ed entrambe le alimentazioni devono essere rampvenuti insieme.
- L'alimentazione VDD_P3 (alimentazione I/O della porta 3) deve essere ramp insieme a o dopo VDD. Se si desidera arrestare VDD_P3, asserire l'isolamento nel registro SPC EVD_CFG prima di arrestare VDD_P3 in modalità attiva.
Orologio
L'MCU MCXA14x/15x include un modulo oscillatore esterno, un oscillatore di sistema (SOSC) con un cristallo esterno da 8–50 MHz. La Figura 9 mostra un exampschema del circuito dell'oscillatore del sistema.
Interfaccia di debug e programmazione
Ripristinare il sistema
- Il ripristino dell'MCU consente di avviare l'elaborazione a partire da un insieme noto di condizioni iniziali. Quando inizia un ripristino del sistema:
- Il regolatore on-chip ottiene il controllo completo sugli alimentatori
- L'orologio di sistema viene generato da un orologio di riferimento interno
Pin di reset esterno (RESET_B)
Il pin RESET_B è un pin open-drain bidirezionale con un resistore pull-up interno. L'asserzione di RESET_B riattiva l'MCU da qualsiasi modalità. In MCXA14x/15x, la funzione RESET_B è multiplexata sul pin GPIO P1_29, e questa funzione è la funzione predefinita del pin.
Il pin RESET_B funziona nei due modi seguenti:
- Durante le modalità attiva e a basso consumo, il pin RESET_B può essere attivato esternamente per forzare il chip in condizione di reset del pin.
- Durante il reset, il pin RESET_B passa a basso finché il chip non ha completato l'inizializzazione hardware. A questo punto, il pin RESET_B viene rilasciato. Se il pin viene asserito esternamente, la MCU rimane in reset finché l'input RESET_B non viene portato alto.
- Il pin RESET_B implementa un filtro digitale per filtrare i glitch dal pin. È possibile configurare il filtro tramite software per filtrare i glitch che sono inferiori a 1–32 cicli del clock del Core Mode Controller (CMC). Il filtro viene bypassato nelle modalità a basso consumo se il clock CMC è disabilitato.
JTAG/Interfaccia SWD
L'MCU MCXA14x/15x supporta un JTAG / interfaccia di debug seriale (SWD) che utilizza un connettore economico, a 10 pin, da 0.05". Poiché il connettore supporta sia JTAG e segnali SWD; pertanto, è possibile configurare un debugger esterno in JTAG o modalità SWD per eseguire il debug di un MCU MCXA14x/15x. Il JTAGIl connettore /SWD offre informazioni di traccia Instruction Trace Macrocell (ITM) e Data Watchpoint and Trace (DWT).
In modalità SWD, i due pin seguenti vengono utilizzati per il debug:
- Pin SWDIO bidirezionale, utilizzato per il trasferimento dei dati
- Pin SWDCLK, che viene utilizzato per il clock dei dati
- Un terzo pin SWO fornisce i dati di traccia a un costo di sistema basso. Il JTAG e i pin SWD sono condivisi.
Tabella 12 mostra le assegnazioni dei pin di debug MCXA14x/15x.
Tabella 12. Assegnazioni dei pin di debug MCXA14x/15x
| Nome del segnale | Descrizione | Porta MCU | Resistenza di trazione interna | |
| JTAG modalità | Modalità SWD | |||
| TCK | SWDCLK | Orologio nel nucleo | P0_1 | Tirare giù |
| TDI | – | JTAG immissione dati di prova | P0_3 | Trazione |
| TDO | SWO | JTAG dati di test in uscita / dati di traccia di debug del cavo seriale in uscita | P0_2 | – |
| Stimolazione magnetica | STUDIO | JTAG modalità di test seleziona / cavo seriale per eseguire il debug dei dati I/O | P0_0 | Trazione |
| RESET | RESET | Ripristina l'MCU | P1_29 | Trazione |
| Terra | Terra | Terra | VSS | – |
Come mostrato nella Tabella 12, i pin di debug MCXA14x/15x hanno resistori pull-up/down interni, per impostazione predefinita. Per rendere più robusta la connessione del debugger, è possibile aggiungere resistori pull-up/down esterni per JTAG/Segnali SWD. NXP consiglia inoltre di aggiungere diodi anti-scarica elettrostatica (ESD) per i collegamenti dei pin critici.
Figura 10 mostra un exampschema del circuito dell'interfaccia di debug.
MCXA14x/15x consente anche l'utilizzo di JTAG e boundary scan per eseguire test di connettività del dispositivo senza sonda. Per i dettagli, fare riferimento a How To Perform Boundary Scan On MCXA Series Using μTrace And Trace32 (AN14209).
Programmazione ISP
Oltre a un J esternoTAG/SWD debugger, puoi anche usare la programmazione in-system (ISP) per programmare l'MCU MCXA14x/15x. Durante il reset dell'MCU, lo stato del pin ISP dell'MCU (ISPMODE_N) determina se entrare nel normale flusso di avvio o entrare in modalità ISP. In modalità ISP, puoi programmare l'MCU tramite le periferiche di avvio ISP. A seconda della parte del dispositivo, il pin ISP predefinito è P0_6 o P3_29. Per maggiori dettagli sull'assegnazione del pin ISP, vedi la Tabella 11.
Tabella 13 mostra le periferiche di avvio ISP predefinite e le corrispondenti assegnazioni dei pin.
Tabella 13. Periferiche di avvio ISP MCXA14x/15x
| Periferica di avvio ISP | Nome del segnale | Perno dell'MCU |
| LPUART0 | LPUART0_RXD | P0_2 |
| LPUART0_TXD | P0_3 | |
| USB0 | USB0_DM | USB0_DM |
| USB0_DP | USB0_DP |
Figura 11 mostra un exampschema elettrico per l'MCXA156 MCU con un pulsante ISP SW3 per entrare in modalità ISP. Premendo il pulsante ISP si attiva il pin P156_0 (ISPMODE_N) dell'MCXA6 MCU, che forza l'esecuzione del bootloader esteso dell'MCU in modalità ISP.
Spilli inutilizzati
Tabella 14 fornisce consigli per la terminazione dei pin inutilizzati dell'MCU MCXA14x/15x.
Tabella 14. Raccomandazioni per la terminazione dei pin non utilizzati
| Spilli | Stato predefinito | Metodo consigliato per terminare i pin inutilizzati |
| Pin digitali/analogici | Disabilitato | Lasciare scollegato. Configurare la modalità multiplexing di un pin come disabilitata o analogica (PCRn[MUX] = 0) disabilita il buffer di input del pin. Ciò comporta un consumo energetico ridotto. |
| P1_29/RESET_B | Ingresso con resistenza pull-up interna predefinita | Se il pin RESET_B non viene utilizzato, può essere lasciato scollegato e:
• Configurato come GPIO impostando PCR9[MUX] = 0 • Disabilitato impostando PCR9[IBE] = 0 |
| P3_29/MODALITÀ ISP_N, P0_6/MODALITÀ ISP_N | Ingresso con resistenza pull-up interna predefinita | Lasciare scollegato. Configurare la modalità multiplexing di un pin come disabilitata o analogica (PCRn[MUX] = 0) disabilita il buffer di input del pin. Ciò comporta un consumo energetico ridotto. |
| P1_30/XTAL48M, P1_ 31/EXTAL48M | Disabilitato | Lascia scollegato |
| VDD_USB | Collegare il pin VDD_USB inutilizzato a terra tramite una resistenza da 10 kΩ. | |
| USB_DP | Lascia scollegato | |
| USB_DM | Lascia scollegato |
Raccomandazioni EMC
Per trovare raccomandazioni sulla compatibilità elettromagnetica (EMC) per i dispositivi della famiglia MCXA14x/15x, fare riferimento alle linee guida EMC per la progettazione di MCU MCXA14x/15x (AN14395).
Riferimenti
Di seguito sono riportati alcuni documenti aggiuntivi a cui è possibile fare riferimento per ulteriori informazioni sui dispositivi della famiglia MCXA14x/15x:
- Scheda tecnica MCXA156, A155, A154, A146, A145, A144 (MCXAP100M96FS6)
- Manuale di riferimento MCXA156, A155, A154, A146, A145, A144 (MCXAP100M96FS6RM)
- Scheda tecnica MCXA153, A152, A143, A142 (MCXAP64M96FS3)
- Manuale di riferimento MCX A153, A152, A143, A142 (MCXAP64M96FS3RM)
- Manuale utente della scheda FRDM-MCXA156 (UM12121)
- Manuale utente della scheda FRDM-MCXA153 (UM12012)
- Linee guida EMC per progetti MCU MCXA14x/15x (AN14395)
- Guida alla progettazione hardware MCXNx4x (UG10092)
- Strumento di calcolo e utilizzo dell'ADC MCXA14x/15x (AN14390)
- Linee guida di progettazione hardware per microcontrollori LPC55(S)xx (AN13033)
- Come eseguire la scansione dei confini sulla serie MCXA utilizzando μTrace e Trace32 (AN14209)
- Serie MCX A: MCU multiuso per l'innovazione integrata White Paper
Nota: Alcuni di questi documenti potrebbero essere disponibili solo in base a un accordo di non divulgazione (NDA). Per accedere a tale documento, contattare un NXP field applications engineer (FAE) o un rappresentante commerciale locale.
Acronimi
Tabella 15 elenca gli acronimi utilizzati in questo documento.
Tabella 15. Acronimi
| Acronimo | Descrizione |
| ADC | Convertitore analogico-digitale |
| AOI | E/O/INVERTI |
| BGA | Griglia a sfere |
| POTERE | Rete di controllo dell'area |
| CMC | Controller della modalità Core |
| DAC | Convertitore digitale-analogico |
| DMA | Accesso diretto alla memoria |
| DVFS | volume dinamicotage e scala di frequenza |
| Peso netto | Punto di osservazione e tracciamento dei dati |
| ECC | Codice di correzione degli errori |
| Tempo | Modulo di iniezione di errore |
| Compatibilità elettromagnetica | Compatibilità elettromagnetica |
| ERM | Modulo di registrazione degli errori |
| FINE | Scarica elettrostatica |
| FD | Velocità dati flessibile |
| FlexCAN | Controller area di rete flessibile per velocità di trasmissione dati |
| Flessibilità | Input/output flessibile |
| FlexPWM | Modulatore di larghezza di impulso flessibile |
| FMC | Controllore di memoria flash |
| FMU | Modulo di memoria flash |
| FS | Piena velocità |
| Acronimo | Descrizione |
| GPIO | Input/output per uso generico |
| Alta tensione | Alto volumetage Rileva |
| Alto livello di qualità | Dissipatore di calore, molto sottile, pacchetto quad-flat, senza piombo |
| Entrata/uscita | Ingresso/uscita |
| I2C | Circuito inter-integrato |
| I3C | Circuito interintegrato migliorato |
| Fornitore di servizi Internet | Programmazione in-system |
| ITM | Macrocella di traccia delle istruzioni |
| JTAG | Gruppo di azione di test congiunto |
| LCD | Schermo a cristalli liquidi |
| LFBGA | a basso profilofile, passo fine, griglia di sfere |
| LPCAC | Controller di cache a basso consumo |
| LPI2C | Circuito interintegrato a basso consumo |
| LPSPI | Interfaccia periferica seriale a basso consumo |
| LPUART | Ricevitore/trasmettitore asincrono universale a basso consumo |
| Livello di qualità | a basso profilofile, pacchetto quadruplo piatto |
| Bassa tensione | Basso volumetage Rileva |
| MBC | Controllore dei blocchi di memoria |
| MCU | Unità microcontrollore |
| OpAmp | Operativo amppiù vivace |
| OS | Sistema operativo |
| Controllo di qualità | Decodificatore di quadratura |
| QFN | Pacchetto quadruplo piatto, senza piombo |
| QFP | Pacchetto quadruplo |
| Memoria RAM | Memoria ad accesso casuale |
| SOSC | Oscillatore di sistema |
| Codice di Comportamento | Controllo dell'alimentazione del sistema |
| SRAM | Memoria statica ad accesso casuale |
| SWD | Debug del cavo seriale |
| SWO | Dati di traccia di debug del cavo seriale in uscita |
| Medicina Tradizionale Cinese | Memoria strettamente accoppiata |
| TDI | Provare l'immissione dei dati |
| TDO | Output dei dati di prova |
| Stimolazione magnetica | Selezione modalità test |
| UART | Ricevitore/trasmettitore asincrono universale |
| USB | Bus seriale universale |
| Acronimo | Descrizione |
| VFBGA | Griglia a sfere molto sottile e a passo fine |
| WUU | Unità di risveglio |
Cronologia delle revisioni
Tabella 16 riassume le revisioni di questo documento.
Tabella 16. Cronologia delle revisioni
| ID documento | Data di rilascio | Descrizione |
| UG10151 v.1.0 | 22 agosto 2024 | Rilascio pubblico iniziale |
Informazioni legali
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- Data di rilascio: 22 agosto 2024
- Identificatore del documento: UG10151
Documenti / Risorse
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Scheda di sviluppo NXP MCXA156 [pdf] Guida utente MCXA156, Scheda di sviluppo MCXA156, Scheda di sviluppo, Scheda |
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Scheda di sviluppo NXP MCXA156 [pdf] Guida utente MCXA156, Scheda di sviluppo MCXA156, Scheda di sviluppo, Scheda |
