NXP, 설계 단순성을 획기적으로 높인 LPC800 출시

LPC800 마이크로컨트롤러, 모든 임베디드 툴 박스를 위한 기본 구성 요소 제공

급격한 기술 발전으로 8비트 아키텍처가 시대에 뒤떨어진 기술이 됨에 따라, NXP 반도체는 지난 11월 15일 8비트(bit) 시장을 위해 특별 설계된 32비트 마이크로컨트롤러인 LPC800을 발표했다.

LPC(Low-Pin-Count) 패키지로 출시된 LPC800은 8비트 애플리케이션 요구 사항을 충족하는 사용이 쉬운 주변 장치를 제공할 뿐만 아니라, ARM® Cortex™-M0+ 프로세서의 32비트 성능과 탁월한 전력 효율성을 발휘한다.

복잡성을 가중시키지 않고도 다양성을 증가한 LPC800은 설계자가 구성 툴에서 단 한 줄의 코드 라인이나 단 한 번의 클릭만으로 핀에 온칩(on-chip) 주변 장치를 할당할 수 있는 스위치 매트릭스 등과 같은 시장 판도를 변화시킬 기능들을 포함하고 있다.

NXP 반도체의 마이크로컨트롤러 제품 담당 부사장이자 본부장인 짐 트렌트(Jim Trent)는 “8비트 MCU는 지난 수십 년 동안 안정적이고 한정된 성능을 제공하는 단순 작업에서 매우 우수한 성능을 발휘했다”며, “NXP 반도체는 8비트와 동일한 단순성과 실시간 성능을 제공할 수 있으며, 매우 다양한 설계가 가능한 32비트 마이크로컨트롤러인 LPC800를 설계했다. 또한, 파격적인 가격대의 LPC800 제품군은 물량이 큰 저가 8비트 시장을 장악해 가고 있다”고 밝혔다.

8비트의 단순성: 확장성, 효율성, 용이성
NXP는 최대한 간결한 설계를 위해 LPC800 직렬 주변장치를 재설계함으로써 응답 속도와 효율성을 향상시켰다. 예를 들어, 새로운 SPI는 프로세서 클록과는 독립적인 주파수에서 슬레이브(slave)로 운영될 수 있기 때문에, 데이터 수신에만 SPI의 4배 이상을 과잉 샘플링을 해야 하는 불편을 해결했다.

이처럼 SPI와 프로세서 클록 속도가 분리되어 있기 때문에 전력 소모를 줄이고 시스템 설계를 단순화할 수 있다. 또한, I2C를 재설계해 시스템 클록이 없는 경우에도 LPC800을 전력 소비가 거의 없는 운휴 및 대기 상태를 유지하고, 주소가 일치하면 절전 모드가 해제되도록 했다.

하드웨어 혁신에 발맞춰 LPC800은 드라이버 없는 간편한 작동 방식을 지원한다. I2C 및 UART를 위한 저 수준 드라이버는 더 이상 플래시 공간을 차지하지 않으며 간단한 API만으로 이들 주변장치들을 작동할 수 있다.

마찬가지로, 전력 관리도 단 한 번의 API 호출로 단순화되었다. LPC800은 64바이트(byte) 페이지 플래시를 사용해 코드 관리를 단순화하며, 데이터 스토리지에서 EEPROM을 에뮬레이션하는 데 사용될 수 있다.

LPC800은 SO20, TSSOP20, TSSOP16, DIP8를 포함해 다양한 LPC 패키지로 출시되었다. 8비트 개발자들에게 인기가 높은 이 패키지들은 프로토타이핑을 간소화하고 쉽게 조립하며 저가 대량 생산을 간소화했다. 뿐만 아니라, LPC800 TSSOP 패키지는 전력, 접지 및 아날로그 기능을 동일한 위치에 대응시킴으로써 확장성을 염두에 두고 설계되었기 때문에 설계자들은 최소한의 작업으로 TSSOP16에서 TSSOP20 패키지로 마이그레이션할 수 있다.

32비트의 유연성: Cortex-M0+, 업계에서 가장 에너지 효율적인 ARM 프로세서
초저전력(Ultra-Low-Power) 30MHz ARM Cortex-M0+ 프로세서를 기반으로 하는 LPC800은 Cortex-M 아키텍처 및 명령어 세트와 완벽하게 호환되며, 8비트/16비트 아키텍처에 탁월한 코드 밀도를 제공한다.

Cortex-M0+는 전력 소비를 줄이는 동시에 성능을 높일 수 있도록 2단 파이프라인을 채용하고 있다. 뿐만 아니라, LPC800은 Cortex-M0+ 주변장치 버스를 활용하기 때문에 GPIO에 대한 단일 사이클 액세스가 가능하다. 이들 기능으로 LPC800은 8비트 개발자를 위한 중요한 요구 사항인 한정된 성능을 실시간으로 제공할 수 있다.

시장 판도를 바꾸는 주변장치: 유연한 스위치 매트릭스 및 SCT(State Configurable Timer)
LPC800에는 GUI 기반의 구성 툴을 통해 8비트 개발자에게 낮은 수준의 유연성과 제어 기능을 제공하는 2개의 혁신 기능이 포함되어 있다. 유연한 스위치 매트릭스를 통해 설계자는 온칩 주변장치 I/O를 거의 모든 핀에 할당할 수 있다. 저가 PCB에서는 PCB 라우팅 혼잡을 줄일 수 있도록 핀을 할당할 수 있다.

LPC800의 또 다른 주요 주변 장치인 SCT(State Configurable Timer)는 사용자 고유의 애플리케이션 요구 사항에 맞게 지정할 수 있다. 기본 SCT는 4개의 캡처(capture) 입력과 4개의 매치(match) 출력을 가진 2개의 16비트 PWM으로 구성되어 있으며, 각각의 일치 레지스터는 쉐도우(shadow) 레지스터다.

LPC800은 널리 사용되는 8비트 MCU에서 볼 수 있는 거의 모든 타이밍 또는 PWM 기능을 제공할 수 있다. 유연성을 높이기 위해 LPC800의 SCT는 상태 및 이벤트 개념을 통합함으로써 사용자가 고정 기능의 제약을 받지 않고 조명, 전력 및 기타 사용자 정의된 애플리케이션에서 정교한 카운팅, 출력, 입력 및 제어 기능을 생성할 수 있도록 지원한다.

다른 LPC800 주변장치에는 정확한 측정을 위해 외부 기준 전압에서 사용이 가능한 아날로그 비교기, 4채널 다중 속도 타이머, 절전 모드 해제 타이머, 최고 18개의 GPIO 등이 포함되어 있다. LPC800은 최고 16 KB의 플래시와 최고 4 KB의 SRAM에 장착이 가능하며, 3.3VDD 전력 공급(1.8V ~ 3.6V)에서 사용할 수 있다.

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아이씨엔 매거진 2012년 12월호