功能復雜的系統對微控器（MCU）的運算能力和外部接口管理提出更高要求。恩智浦半導體（NXP Semiconductors）推出LPC4000系列微控制器產品，其采用獨特的ARM Cortex-M4和Cortex-M0雙核非對稱架構，為DSP和MCU應用開發(fā)提供了單一的架構和環(huán)境。

　　創(chuàng)新性的LPC4000系列利用Cortex-M0分擔Cortex-M4處理器大量數據移動和I/O處理任務，減小Cortex-M4帶寬占用，使得后者可以全力處理數字信號控制應用中的數字計算。非對稱雙核架構降低了功耗、成本和系統復雜性，為開發(fā)人員提供了單一芯片解決方案，讓軟件分配變得更簡單。

　　恩智浦副總裁暨全球微控制器產品線總經理Geoff Lees介紹說，在LPC4000的M4 + M0非對稱架構中，M0核心起到協處理器（CP）的作用，相當于帶有特殊職能I/O和事件處理的子系統，主要負責外圍器件的管理，因此工程師不需要再開發(fā)處理外部設備的特殊程序。

　　利用雙核架構和恩智浦特有的可配置外設，LPC4000可以幫助客戶實現多種開發(fā)應用，比如：馬達控制、電源管理、工業(yè)自動化、機器人、醫(yī)療、汽車配件和嵌入式音頻。Geoff Lees談到，音頻處理是LPC4000比較常見的應用。音頻系統需要同時處理CODEC和I/O，當然用一顆Cortex-M4也可以完成這兩部分工作，但內核會負擔過重。而LPC4000可以將數據處理分配給M4核心，而其它外圍任務交給M0，使設計人員有更大靈活的空間。當然這種架構需要考慮的因素是兩個核心之間的同步問題。另一個常用領域是馬達控制。因為DSP一般缺少以太網和CAN總線控制功能，集成M0之后就可以將這些接口任務由其完成，即微控器接收指令后，由M4內核處理PWM等工作，M0負責CAN，最后輸出到馬達一端。

　　LPC4000系列配備有許多獨特的功能或功能模塊。大容量264kB的SRAM可滿足DSP處理的需要；在某些場景下可省去ASIC或FPGA的成本；同步的雙512kB閃存既可作為一個1MB閃存單元存儲，也可以分開使用，作為系統升級的系統備份空間，保證系統可靠性。

　　Geoff Lees對此還舉例說，值得指出的是，SPI閃存接口（SPI Flash Interface）是恩智浦特有的技術，其可將外部低成本的閃存空間映射到內部存儲系統，并實現四通道高達40MB/s的傳輸速率，節(jié)省昂貴的內部閃存成本。串行GPIO（SGPIO）使對外圍器件的控制更加輕松，其相當于GPIO + 時鐘寄存器，可用來捕捉或生成多個實時串行數據流，因此不需要為GPIO的實時操控編寫循環(huán)代碼。除了開發(fā)簡便外，還可將處理能力發(fā)揮到最優(yōu)化。SCT（State Configurable Timer）是一個與高靈活性時間驅動狀態(tài)機模塊相耦合的時鐘單元，具備8通道輸入和16通道輸出、16個寄存器，允許16個事件和32個狀態(tài)的狀態(tài)機配置，可以實現多種時序、計數、輸出調制，和輸入捕捉等操作。SCT使用方便，中斷方式無需CPU或軟件的參與，還可用來監(jiān)控其它計時器。SCT的配置流程也十分簡便，首先定義所需的狀態(tài)機，然后設定寄存器和計時器，最后這些定義就可以交給SCT進行處理。

　　Geoff Lees最后表示，M4 + M0的架構不是為了替代FGPA等產品，而是為通常的MCU產品增加一些前所未有的功能，并在某些場合省去對ASIC或FPGA的需求。另外，輕松的I/O管理可以讓開發(fā)人員將更多精力從硬件轉移到軟件，在應用層面產生更多的創(chuàng)意。