恩智浦近期正式发布MCX A14x和A15x系列通用微控制器。MCX A隶属於MCX产品组合，基於Arm Cortex-M33内核平台。MCX的理念是结合主流恩智浦元件的卓越特色与创新功能，打造下一代智慧边缘设备。

图一 : MCX A系列为新的通用MCU和资源丰富的FRDM开发平台

可扩展性是MCX产品组合的一个重要优势。MCX A系列在该产品组合中发挥着重要作用，是各类应用的基础。它适合於多个市场的广泛应用，包括：工业通讯、智能计量、自动化与控制、感测器、低功耗/电池供电设备。

MCX A14x的工作频率为48MHz，MCX A15x的工作频率为96MHz。器件的封装选项包括32引脚QFN、48引脚QFN和64引脚LQFP。MCX A器件的所有封装类型在IO和引脚方面都相容，能够轻松进行迁移和升级。外设也是通用的，简化了软体发展工作。多达8个引脚能够提供20mA大电流驱动，其中一些引脚可以耐受5V的电压。

图二 : MCX A14/A15系列结构框图

MCX A使用一种无电容LDO电源子系统，它可以在1.7V到3.6V的范围内工作。MCX A电源架构的一个重要特性是卓越的效能：

* 在内部快闪记忆体运行Coremark的工作模式下为59μA/MHz（3V@25。C）。

* 深度睡眠时为6.5uA，唤醒时间为10μs，SRAM完全保留，3V@25。C

* 深度断电模式下＜400nA，唤醒时间为2.78ms

具有IO的通用外设

MCX A等通用器件包含所有外设。UART、SPI、I2C及若干计时器子系统是传统应用的基础。然而，MCX A也包含一些使其与众不同的附加组件。

MIPI I3C：全新I²C

恩智浦积极在其微控制器系列中实现MIPI I3C汇流排。I3C由MIPI联盟开发，目的是为更高速的双线应用提供I²C升级。I3C可以替代SPI，同时在PCB上的设备之间保持简单的双线介面。

恩智浦的通用MCU、i.MX RT跨界MCU和高端i.MX应用处理器均支援MIPI I3C。低引脚数MCX A器件中的I3C外设为新应用开辟了可能性，如I3C协议桥接和具有高速双线介面的智慧外设。

全速USB设备控制器和灵活的Boot ROM

MCX A器件整合一个带PHY的全速USB设备控制器。增加USB能够进一步提高MCX A的通用性，实现与PC和其他智慧设备的连接。MCX A中USB子系统的一个显着特点是通过boot ROM进行系统内程式设计（ISP）。产品可以通过USB介面进行现场更新。

MCX A boot ROM内置了ISP功能。韧体更新失败将成为过去式。boot ROM确保有一个後备程式设计选项，无论快闪记忆体中储存什麽内容，该选项都能正常运行。

需要注意的是，ISP功能可通过UART、I²C和SPI介面使用。通过MCUXpresso SEC工具简化boot ROM功能的使用，允许使用者使用直观的图形介面开发自己的生产程式设计和现场更新工作流程，并能够输出用於脚本编写的命令列操作。开源安全配置SDK（SPSDK）使高级使用者能够根据需要进一步自订命令列操作。

用於工业感测和控制的耐用储存子系统

MCX A记忆体架构有两个显着的特性：

一是低功耗缓存控制器（LPCAC）。LPCAC是一个小但高效的4KB缓存控制器，连接到Arm Cortex-M33代码汇流排。使用LPCAC能够以低延迟获得资料和指令。其他外设（如DMA）的汇流排可用性得到了改善，因为处理器性能不再与系统记忆体性能挂钩。

该特性对於为感测和控制应用实现卓越的IO和处理性能至关重要。如果不需要缓存机制，则4KB LPCAC记忆体可重新用作指令记忆体。关键代码和中断向量可以放置在该区域中，用於紧凑的定时和控制??圈。

MCX A上的部分RAM具有ECC功能，可与错误报告模组（ERM）一起用於需要更高可靠性的应用。

马达控制和模拟子系统

MCX A包含一个高速4MSPS ADC，以及具有8位叁考DAC的高速比较器。模拟子系统可以与包括FlexPWM外设的马达控制子系统耦合。

高级模拟外设和马达控制子系统的结合，使得MCX A适用於以下应用：

*无刷直流马达、永磁同步马达和磁场定向控制

*精密伺服系统和定位

*分散式电池管理系统（BMS）

核心功能支援，简单易用

我们努力让开发人员能够自由选择如何开发软体。MCX A的核心是MCUXpresso Developer Experience。MCUXpresso软体和工具套件提供核心软体开发套件（SDK）、整合式开发环境（IDE）和配置工具。

MCX A的SDK包含低层级外设驱动程式、配置实用程式和中介软体，如USB设备协定栈。

SDK具有较高的灵活性，可以与多种IDE一起使用，包括：

凱 MCUXpresso for Visual Studio Code（VS Code）：VS Code扩展，可以实现快速、灵活的开发

* MCUXpresso IDE：基於Eclipse的自订IDE，简单易用

* IAR Embedded Workbench：安全认证、高度优化的C/C++编译器和开发环境

* Arm Keil MDK：具有广泛中介软体的高性能Arm编译器

MCX A适合裸机应用，但同样支持RTOS。MCX A的SDK中提供FreeRTOS示例。2024年晚些时候也将实现对Zephyr RTOS支持。

MCX A USB中介软体支持

USB可能比较复杂，恩智浦提供了所有常见用例的示例。MCUXpresso IDE还包含用於生成自订USB设备代码的复杂配置工具，该工具使开发人员能够快速构建USB设备，同时管理所有样板初始化代码和描述符。

MCX A MCUXpresso SDK

SDK也可以直接从MCUXpresso IDE中或MCUXpresso for VS Code中获取。除了为特定设备生成独立的SDK外，开发人员还可以直接从恩智浦的GitHub库获得相应版本。

我们支援自由地以喜欢的工作流程进行开发。

支援现代化CI/CD开发工作流程

更多的嵌入式专案需要连续整合和连续部署工作流程。基於IDE的专案在微控制器开发中比较常见，但MCX A工具也支援命令列构建，以便在「开箱即用」的CI/CD工作流程中使用。SDK内部有CMake脚本，可以与喜欢的构建工具（如Make）或快速的Ninja构建系统一起使用。

SDK中有CMakeLists.txt脚本及shell脚本，用於演示如何启动构建。需要指出的是，VS Code外挂程式在幕後使用此架构，通过快速Ninja构建系统编译代码。使用者可以在各种IDE、开源GitHub交付选项和专业CI/CD工作流程架构之间进行选择，执行软体发展。

使用开发板快速进行原型制作

随着MCX A系列的发布，还带来增强的FRDM开发平台。

图三 : FRDM-MCXA153开发板

FRDM平台提供通过Arduino相容的引脚接头轻松造访IO的功能。提供额外的引脚用於完全造访MCX A外设。包含用於mikro的??槽，还包含用於汇流排以及Digilent PMOD的??槽。扩展板中心（EBH）提供相容的扩展板和Shield板。

您可以找到有助於开发的板和软体示例。如果找不到满足需求的扩展板，我们可以帮助进行构建。恩智浦MCX技术论坛上提供MCX A FRDM shield扩展板范本。该范本让工程师能够快速构建自己的Shield扩展板，以支持他们的自订用例。

另一个与SDK和扩展板中心相配合的开发资源是应用代码中心（ACH）。ACH储存库中有高级软体例示、代码片段和演示。

MCX A是MCX产品组合的重要组成部分，因应马达控制、感测和相关工业应用，同时具有MIPI I3C等独特的外设。MCX A14x和A15x只是开始。MCX A系列将在2024年以後扩展。

（本文作者Eli Hughes为恩智浦半导体专业支援工程师）