物联网 MCU：小尺寸产生大影响

一些 MCU 制造商正通过提高引脚布局灵活性来消除这些限制。例如，NXP 为此增加了能够用于"交换"引脚位置的 IO 引脚阵列，以应对各种不同的片上外设信号。在 NXP 提供的 LPC82x 系列器件中（图 3），IO 切换阵列使 29 个引脚具有了交换功能。GPIO 信号、定时器、串行外设或者甚至是模拟输入都能任意切换至您希望连接的器件引脚。

图3：NXP LPC82x 系列器件上的 IO 引脚切换阵列

　　这种切换阵列具有全连接功能，可以把 29 个 IO 引脚中的任何一个连接至任何内部外设。 （不过也有少数例外，例如，当该器件处于边界扫描模式且 PIO_4 用于从深度省电状态唤醒时。JTAG 引脚始终分配给引脚 PIO_0 至 PIO_4。由于相关的功能针对性特别强，因此这些例外也是可以理解的。） 这种切换阵列如此灵活，您甚至可以把多个外设输入分配给相同的器件引脚，以更多地减少引脚数量。在 LPC82x MCU 上增加切换阵列可以极大地提高设计能力，让您从正确的引脚上获取正确的信号，从而在具体应用中采用最小化的封装和板空间。

　　外设自主运行

　　借助能够将输入引脚与外设连接的 MCU 引脚，即可高效地使用 MCU 引脚。 这样，我们就可构建引脚高效的自主运行外设，而且仅需 CPU 稍加介入或者根本不需要 CPU 介入。 我们来考虑 Renesas 的 RL78/G13 MCU 系列（以其中的 R5F1007DANA(＄1.4632)#U0 为例），该器件具有事件链路控制器 （ELC），可选取不同的事件（如外部输入中断、内部中断、定时器中断或者比较匹配结果），然后将其通过硬件与所需的外设输入连接。如图 4 所示，该器件采用外部中断来触发模数转换。无需 CPU 参与即可实现该功能，此时 CPU 甚至可以处于低功耗睡眠模式。这样就能高效使用 IO 资源，同时保持尽可能低的功率耗散，后者是大多数 IoT 应用的另一个关键要求。

图4：Renesas 的 RL78/G13 MCU 系列上事件链路控制器的使用

　　总结

　　小引脚数封装是许多 IoT 应用的理想选择，且使用这些小封装时您仍能获得强大的处理能力。通过 IO 切换阵列、事件链路控制器或片上可配置逻辑单元实现的高效率引脚映射，能提高引脚利用效率，确保您在大多数尺寸有限的 IoT 应用中使用最小的板空间。