LPC MCU為智慧聯網與感測應用開創新局
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NXP LPC微控制器持續新增成員，強化週邊連接性、LCD驅動與觸控支援，以深入各種在智慧家庭、IoT裝置閘道器、人機介面、感測網路、智能電網與無線VR虛擬實境頭盔產品概念的深化應用…
NXP Taiwan(台灣恩智浦半導體)技術行銷經理劉俊宏先生，針對「LPC MCU為智慧聯網與感測應用開創新局」之議題做演說。他提到40年皇家飛利浦(PHILIPS)(NXP半導體的前身)，發表第一個8位元微控制器；2006年持續推出雙高速匯流排ARM7 MCU；於2011年推出首款204MHz Cortex-M4以及低腳位數(low pin count)的LPC MCU(Cortex-M0)。同時於2014年購併應用於穿戴式裝置的低功耗藍牙SoC單晶片商Quintic，持續驅動MCU產業創新。
聯網性使LPC MCU聚焦智慧家庭與IoT
劉俊宏指出NXP LPC微控制器，區分為入門的LPC 800、LPC1100、LPC1200微控制器系列區段，內建4？256KB快閃記憶體，腳位數從8？100pins；以及高效能LPC1300/1500/1700、LPC4000/4300系列區段，內建16KB？1MB快閃記憶體，腳位數從32？256pins,同時在此系列最近新增LPC54100、LPC18S與LPC43S家族。
LPC系列MCU以三大特點：一切連接(Everything connected)—提供有線和無線連接解決方案；一切智能(Everything connected)—提供圖形和多段式LCD與觸控支援及低功耗恆時開機的感測與處理；一切安全(Everything Secure)—針對資料數據、程式碼與封包交易協定做編碼防護等特色，聚焦於工業自動化、智慧家庭、個人醫療、穿戴式裝置、遊戲與附屬配件等市場領域。
連接性是IoT物聯網、智能家庭、工業4.0、智慧能源的基礎骨幹。LPC MCU提供USB、Ethernet、Controller Area Network(CAN)等有線連接能力，以及802.15.4 (Zigbee)、藍牙、NFC、802.11(Wi-Fi)與Sub-GHz頻段的無線連接能力。
劉俊宏分享設計案例：如以LPC11uXX作為USB橋接應用，搭配NXP的USB PD驅動晶片，可設計符合USB Type-C連接頭的應用或是USB- Type-C連接頭(Plug)的傳輸線；此外，QN902X作為健身手錶、手環等低功耗穿戴式應用；可以LPC43S50做聯網空調應用，以及運用LPC1830 MCU做智慧家電顯示控制等應用。
Wi-Fi智能家庭、白色家電應用方面，劉經理則舉LPC4330 MCU為例，LPC4330內建204MHz雙核ARM Cortex-M4F與雙核ARM Cortex-M0、256KB Flash/264KB RAM以容納較大RTOS的運作空間設計，並提供SPI外接Flash介面、SD I/O介面，以連接外部低功耗藍牙(BLE)與Wi-Fi，並可藉由韌體升級USB連接埠功能。
劉俊宏指出MCU須提供圖形？多段LCD顯示器驅動能力以及投射式電容觸控的支援，以符合逐漸成長的感測網路需求。為能提供地域環境警示、觸控、手勢或其他動作辨識，如心跳、血壓等生理資訊擷取監測，語音或指紋辨識應用，驅使MCU須具備恒時感測？處理能力。
NXP的解決方案中目前有應用於白色家電的LPC4357、聯網智慧空調？控制的LPC43S50、血糖量測儀(Glucose meter)的LPC1850，以及應用於升降梯？電梯人機介面的LPC1850。
因應恆時開機的感測與安全防護需求
因應恆時開機的感測需求，NXP與個別開發商，運用LPC54102 MCU開發針對車隊管控、穿戴裝置無線虛擬頭盔(Wireless VR Headset)。此外，針對建築自動化的環境感測方面，NXP亦與個別開發商運用LPC82X MCU開發應用。
劉俊宏進一步介紹LPC MCU家族的新成員－LPC54100 MCU。內建高效能100 µA/MHz 的雙核ARM Cortex-M4F搭選配的55 µA/MHz單核Cortex-M0+核心，內建256KB Flash/104KB RAM設計，運作時脈達100MHz，提供12通道、12bit 4Msps取樣率的ADC，操作電壓從1.62？3.62V；最低感測功能開啟模式下僅3µA/Mhz功耗，採3.28x3.28mm WLCSP49晶圓尺寸級封裝或10x10mm LQFP封裝。可提供恆時開機的聯網與感測擷取作業，以及搭配專屬語音辨識軟體，以語音命令觸發的IoT感測節點的應用。
根據市場分析師估計，未來將有超過百億個裝置聯網，因應伴隨而來的資料竊取、資料複製、駭客攻擊的危險，NXP針對嵌入式應用、硬體編碼防護等打造不同MCU，從完整性的裝置安全接取、建立封包交易認證、以AES密鑰與硬體進行編碼加密的訊息安全機制。
以204MHz雙核Cortex-M4F與Cortex-M0核心的LPC43S00 MCU為例，另有選配OTP金鑰隱密除存區、真實亂數產生器(TRNG)與AES硬體編解碼引擎的特殊規格。
他也列舉出以LPC18S57開發的Wi-Fi無線閘道器？分享器、醫療診斷儀器、以LPC43S30 MPU開發的無線智慧電錶，以及以LPC43S57 MPU開發、在售後？改裝市場的汽車影音設備，皆具安全機制。
開箱即用的MCU解決方案與開發生態
劉俊宏指出，NXP的LPC MCU已經建立了完整的實際應用情境，涵蓋智慧聯網、人機介面、感測處理與建築自動化應用，簡化終端產品設計與縮短上市時間，降低開發風險。
而LPC MCU開發工具與產業生態鏈部份，透過NXP與第三方合作夥伴，在軟體開發工具(Software Development Tools)、追蹤除錯工具部份，有aatollic、IAR System、KEIL、Rowley Associates、Mentor Embedded、LAUTERBATH、NGX、hitex等廠商供應評估板與硬體開發套件。
RTOS與中介軟體、驅動程式與程式碼產生器部份，有WolfSSL、ToughGFX、cypherbridge Systems、BOSCH、KEIL、RTOS、SEGGER、ThreadX、Embedded Office、Micrium、HCC、FDI、XELTEK、ELNEC等眾多廠商供應。在產品技術支援部份，NXP官方網站提供技術支援、技術文獻、開發工具下載，並透過YouTube的LPC開發者區(LPCZone)頻道進行線上訓練。
劉俊宏最後總結，從能源效率、連網裝置、網際安全與醫療等四大重塑社會樣貌的力量中，NXP提供了互聯汽車、網際安全、可攜式與穿戴裝置及物聯網等應用領域更智能的安全連接解決方案；協助客戶對產品差異化、降低成本並快速上市。
