MCX C系列简介：使用高能效、高性价比的MCU提升设计

作者：Will Wang

恩智浦推出MCX C系列，进一步丰富MCX微控制器产品组合。MCX C系列不仅为低成本应用设计，还具有高能效和可靠的性能，进一步丰富整个MCX产品组合。

基于Arm^® Cortex^®，高性价比、高能效

秉承在MCU领域深厚的技术积累，并着眼于未来，恩智浦自豪宣布推出MCX C系列——一款高性价比、高能效的Cortex-M0+MCU，承诺长达15年持续供货，旨在助力8位和16位传统设计的升级换代。MCX C系列专为满足入门级工业和物联网市场的需求而设计，为广泛的应用场景打开了大门。无论是中小家用电器、家庭安全监控系统，还是智能照明、智能电源插座和直流风扇等，MCX C系列都为客户提供了全面选择，从入门级解决方案到高级解决方案。MCX C系列搭载运行频率48MHz的32位Arm® Cortex® M0+处理器，提供最高256KB的flash、最高32KB的SRAM以及最高16KB的Boot ROM。此外，MCX C系列还配备了全速USB和SLCD接口，以及低功耗模式，确保外设在节能状态下仍能保持高效工作。

为何MCX C系列值得青睐？

• 可靠、实惠

目前，MCU解决方案的整体成本是应用开发的一项重要因素——高性价比并搭配开源开发工具的平台可为新产品开发人员提供竞争优势。MCX C系列正是这样一款入门级MCU，注重易用性，经济实惠且高度可靠。MCX C旨在满足各种入门级工业物联网应用的需求。

• 低功耗高速接口

当边缘设备在部署环境中无处不在时，能源变得尤为珍贵，然而，对于整体系统性能而言，高速处理能力同样不可或缺。MCX C系列支持低功耗节能外设和USB接口，USB2.0接口可实现12Mbit/s的全速操作。节能的外设能够减轻内核在节能和低功耗模式下的负载，当内核处于睡眠状态时保持外设的运行。段式LCD支持人机界面(HMI)，控制器能够生成相应的波形，驱动复用的数字、字母数字或自定义分段LCD面板。

• 安全性

MCX C系列基于从flash模块中所选模式实施外部访问安全策略。Flash模块向MCU提供安全信息，确认安全请求并限制对flash资源的访问权限。

在未加密状态下，所有flash命令均可通过调试端口或用户代码执行。一旦flash加密，仅允许批量擦除操作，且调试端口无法访问内存位置。如禁用批量擦除功能，亦可阻止通过调试器执行批量擦除操作。

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MCX C系列应用领域

MCX C系列适用于多个市场应用领域，覆盖中小家电、家庭安防监控、智能照明、智能电源插座、直流风扇等各类场景。

智能电源插座

MCX C：近距离深度解析

MCX C系列采用48MHz Arm Cortex-M0+，涵盖多个产品家族。MCX C04x是入门级器件，采用16或24引脚QFN封装，配备32KB Flash、2KB SRAM和8KB Boot ROM。运行功耗低至50μA/MHz。

MCX C04x框图

MCX C24x提供更丰富的功能与资源。Flash容量可达64KB、SRAM可达16KB， Boot ROM可达16KB。嵌入式ROM配备引导加载程序，支持使用内置USB FS2.0设备灵活进行程序升级。FlexIO可支持任何标准和自定义串行外设仿真。在超低功耗运行模式下，功耗仅为46μA/MHz，在停止模式下(保留RAM和RTC)更是降至1.68μA。该设备提供64引脚LQFP或32引脚QFN封装。

MCX C44x是性能最高的系列。Flash容量可达256KB、SRAM可达32KB、Boot ROM可达16KB。除了有MCX C24x的特性之外，还支持多达24x8或28x4段的段式LCD。在超低功耗运行模式下，功耗低至54uA/MHz，在深度睡眠模式下低至1.96uA(保留RAM+RTC)。封装选项更加丰富，包括32和48引脚QFN、64引脚LQFP以及64引脚BGA。

MCX C14x/24x/44x框图

低功耗

电源管理控制器(PMC)提供多种供电模式，用户可根据所需的功能级别优化功耗。支持多种运行/等待/停止模式。MCU能在低于50µA/MHz的低功耗下运行，在深度睡眠模式下仅消耗2µA电流，同时保持寄存器数据不丢失。即便在深度睡眠模式，微控制器也能在短短4us内唤醒。

大多数模块的时钟可以关闭以节省电力。PMC内置的低压检测(LVD)系统能够有效防止电压过低的情况。

通讯与HMI

MCX C系列具备丰富的通讯和HMI功能。USB以全速运行(USB2.0达到12Mbit/s)，并支持段式LCD接口。FlexIO功能提供了可定制化接口，能够支持包括UART、I2C、SPI、I2S、摄像头IF以及PWM/波形生成在内的多种协议。

MCX C系列配备了两个低功耗UART通道，以及SPI和I2C接口，用于设备间通信。同时，提供了一系列通用输入输出(GPIO)引脚，可以直接驱动LED灯或功率MOSFET。段码式LCD控制器能够生成相应的波形驱动复用的数字、字母数字或自定义段码式LCD面板。该控制器最多可连接8个背板和47个前板，如8X47或4X51，并支持分段故障检测。

通讯与HMI

高精度模拟

MCX C系列配备一个16位逐次接近高速ADC，最多支持16个通道，并提供12/16位输出模式(在MCX C04x芯片中为12位逐次接近ADC，最多支持8个通道)。此外，还内置了一个12位高速、低功耗的通用DAC。DAC的输出既可以通过外部引脚输出，也可以作为模拟比较器、运算放大器或ADC的输入之一。模拟比较器(CMP)模块提供一个电路，用于比较两个模拟输入电压，并配备一个6位数字-模拟转换器来提供一个信号。该模块还包括一个模拟多路复用器(Analog MUX)，可以从八个通道中选择一个模拟输入信号。电压参考模块提供一个缓冲参考电压，作为外部参考使用。缓冲参考电压也可用于内部ADC、DAC和模拟比较器。电压参考输出可以以0.5mV的分辨率进行微调，并通过专用引脚输出。

性能提升

MCX C系列具备多项先进的核心功能，显著提升整体性能。

DMA模块能够在系统内存和外围设备之间异步传输数据，几乎无需处理器干预，提升整体系统性能。

位操作引擎提供对外设地址空间进行原子读-改-写内存操作的硬件支持。这种实现方式为这类通用微控制器提供了强大而高效的读-改-写能力。

对称交叉开关的实现允许不同主设备同时访问不同的子设备，支持32位传输，在单个时钟周期内完成。交叉开关可以配置为固定优先级或轮询子设备端口仲裁。

时钟与定时

MCX C系列为MCU提供多种时钟源选项。它具有一个运行频率为48MHz的高频内部参考时钟和一个可以8MHz或2MHz运行的低频内部参考时钟。此外，还可以使用外部晶体振荡器作为时钟源。分频器/预分频器可以实现多种频率选项，包括1KHz、32KHz和4MHz。外部晶体振荡器的运行频率可以在32KHz到3-32MHz之间。

定时器/PWM模块提供了一个2到8通道的定时器，支持输入捕获、输出比较以及生成PWM信号，用于控制电机和电源管理应用。计数器、比较和捕获寄存器由一个异步时钟驱动，该时钟在低功耗模式下仍然可以保持启用状态。

低功耗定时器可以配置为16位分辨率的时间计数器或脉冲计数器。它在所有电源模式下都能工作，并且在大多数系统复位事件中可以继续运行，可以用作日时计数器。

实时时钟提供带溢出保护的32位秒计数器和32位警报。输入时钟源可以通过软件选择，并且具有可编程的16位预分频器。

可扩展封装

MCX C系列设计旨在提供成本与性能的卓越平衡，具有可扩展的内存和封装选项。这种灵活性确保了MCX C系列能够满足各种应用需求，同时保持成本效益和高质量标准。

MCX C系列提供以下几种行业标准封装：QFN16、QFN24、QFN32、QFN48、BGA64、LQFP64

MCUXpresso Developer Experience(MCUXpresso开发人员体验)

使用MCUXpresso软件和工具套件，可以快速高效地开发MCX C应用。我们为开发人员提供了多种软件开发方式选择。

MCUXpresso软件和工具套件提供核心软件开发工具包(SDK)、集成开发环境(IDE)和配置工具。

MCX C的SDK包含低层级外设驱动程序、配置实用程序和中间件，如USB设备协议栈。

SDK具有较高的灵活性，可以与多种IDE一起使用，例如：

• MCUXpresso for Visual Studio Code (VS Code)：VS Code扩展，可以实现快速、灵活的开发
• MCUXpresso IDE：基于Eclipse的自定义IDE，简单易用
• IAR Embedded Workbench：安全认证且高度优化的C/C++编译器和开发环境
• Arm Keil MDK：具有广泛中间件的高性能Arm编译器

开发板

有三款FRDM开发板可作为经济高效且易于使用的开发平台。开发板可通过USB-C接口进行编程，并通过与Arduino兼容的接头提供I/O引脚。额外的引脚行确保了对MCX C微控制器的所有外设都能完全访问。调试器接头则提供了串行接口功能。恩智浦Expansion Board Hub和合作伙伴提供一系列的扩展附加板，它们都配备了与MCUXpresso SDK兼容的驱动程序和示例。

FRDM-MCXC444开发板

FRDM系列开发板提供多种封装选项：

• FRDM-MCXC041: 48MHz Cortex-M0+, 32KB Flash, QFN-24
• FRDM-MCXC242: 48MHz Cortex-M0+, 64KB Flash, QFP-64, 全速USB
• FRDM-MCXC444: 48MHz Cortex-M0+, 256KB Flash, QFP-64, 全速USB和段式LCD

MCX C系列的优势

MCX C系列采用高性价比设计和节能的Arm Cortex-M0+处理器，以较低的成本提供高性能。它配备高达256KB Flash、32KB的SRAM、全速USB和段式LCD接口，非常适合边缘设备。MCX C系列得到MCUXpresso Developer Experience的全面支持，这意味着FRDM开发板可以轻松上手，并且能够支持MCUXpresso for VS Code等流行IDE。

探索MCX C系列，获取数据手册、参考手册以及其他相关资源，助您快速入门。

作者：



Marc Manninger
Marc Manninger是恩智浦产品及市场经理，在半导体行业拥有9年丰富经验。他毕业于格拉茨理工大学和圣保罗大学，获得软件工程及工商管理硕士学位。在他的职业生涯中，他致力于智能汽车门禁系统的各种软件项目和产品。他作为产品和市场经理，负责恩智浦的汽车UWB、NFC和安全芯片。



Bernhard Grosswindhager
Bernhard Grosswindhager是汽车UWB产品和市场经理，负责产品和营销策略的制定。他拥有格拉茨理工大学电气工程博士学位，研究方向是UWB定位和通信。除了学术生涯外，他还曾在医学工程和汽车行业担任过不同的职务。