NXP 推出的 MCX 系列微控制器是一款專爲多種應用設計的高效能産品，特別注重低功耗和卓越性能。該系列主要針對物聯網（IoT）、工業自動化和智慧家庭等領域，提供靈活且强大的解决方案。
爲了支持開發人員，NXP 提供了一個完整且靈活的開發環境，涵蓋從設計、測試到部署的全過程。開發環境不僅包括豐富的軟硬體工具，還有詳細的技術文件和範例程式碼，幫助開發人員快速上手幷高效完成項目。
本文件旨在介紹 MCX 開發環境的各個組成部分，透過這些資源，開發人員可以更充分利用這些資源，輕鬆地設計出實現更高效、更智能的技術解决方案。
二、MCX 開發環境介紹
1. MCUXresso IDE
MCUXpresso IDE 是一個功能強大且靈活的開發環境，為 NXP 的 Arm Cortex-M 微控制器系列提供了全面的支持。
此工具有一體化的開發環境、良好的圖形界面，通過集成編譯器、調試器、配置工具和多種可視化功能，使得開發者能够更高效地開發嵌入式應用程序。
開發者可在 NXP 官網 (https://www.nxp.com/) 的 DESIGN CENTER 中取得 MCUXpresso IDE 軟體。
MCUXpresso IDE 功能介紹 :
(1) 工具欄和選單：有各種工具和功能選單，用於檔案管理、構建操作和調試控制。
(2) 配置工具：用於配置 MCU 的設置，如腳位分配、時鐘配置、外設配置等。
(3) 專案資源管理：顯示與專案相關的所有文件和資料夾。
(4) 快速啟動：提供常用功能的鏈接，包括新建項目、SDK 導入、構建、調試、導出等。
(5) 調適 (Debug)：用來監控系統執行的狀態和性能。
(6) 程式碼編輯區域：在這裡編寫和編輯程式碼，支援語法高亮顯示，讓程式碼易於閱讀。
(7) 調試控制台：顯示應用程序的輸出、調試訊息以及任何錯誤或警告。
(8) Outline / Global Variables：Outline可以在編輯器中快速找到符號、宣告和函數。 Global Variables可以查看和編輯全域變數的值。
(9) Memory / Heap and Stack Usage：用於查看目前記憶體、Heap與 Stack 使用率。
2. MCUXpresso SDK
MCUXpresso SDK 是 NXP 為其基於 Arm Cortex-M 系列的微控制器設計的軟件開發工具包。
它提供了廣泛的軟體組件和工具，以幫助開發者加快嵌入式應用程序的開發。
開發者可透過 MCUXpresso SDK Builder 網站 (https://mcuxpresso.nxp.com/en)，下載 MCUXpresso SDK。
以下是 MCUXpresso SDK 的主要內容和特點：
(1) 豐富的驅動程序：提供了 MCU 內置外設的驅動程序，如 GPIO、UART、SPI、I2C、ADC 等，這些驅動程序經過優化，支持快速開發應用程序。
(2) 範例工程：包含許多範例工程，從簡單的 "Hello World" 到複雜的應用程序如 USB 通信、網絡堆棧和圖形界面。這些範例幫助開發者快速入門，並提供實際應用的參考。
(3) 中間件 (Middleware)：包含各種中間件組件，如 USB 堆棧、TCP/IP 堆棧、文件系統、圖形庫等。這些中間件有助於開發網絡通信、存儲管理和圖形界面的嵌入式應用。
(4) 實時操作系統 (RTOS)：支持多種 RTOS，如 FreeRTOS、Zephyr 等。這些 RTOS 集成了 MCU 的低功耗功能和內存管理，適合開發需要多任務調度的應用。
(5) 靈活的構建系統：SDK 支持多種構建系統，包括 Makefiles 和 CMake，允許開發者根據需求選擇最適合的構建工具。此外，SDK 也可以與 NXP 的 MCUXpresso IDE、IAR Embedded Workbench 和 Keil MDK 等開發環境兼容。
(6) 定期更新與支持：NXP 定期更新 MCUXpresso SDK，為新產品和新功能提供支持，並修復已知問題。開發者可以通過 NXP 的網站 ( https://mcuxpresso.nxp.com/en ) 下載最新版本的 SDK。
3. MCUXpresso Config Tools
MCUXpresso Config Tools 是 NXP 提供的一套圖形化配置工具，專為 NXP 微控制器設計，目的在簡化 MCU 的配置和初始化過程。
這些工具與 MCUXpresso IDE 無縫集成，也可以作為獨立工具使用，幫助開發者更快捷地設置 MCU 的各種參數。
開發者可在 NXP 官網 (https://www.nxp.com/) 的 DESIGN CENTER 中取得 MCUXpresso Config Tools 軟體。
MCUXpresso Config Tools 的主要組件如下 :
(1) Pins Tool (引腳配置工具)：Pins Tool 能幫助開發者在圖形界面中直接配置 MCU 每個引腳的用途（如 GPIO、UART、SPI 等）。Pins Tool 亦會根據 MCU 的功能和開發者的需求，自動檢查引腳分配的合法性，減少手動編碼的錯誤機會，並且可以快速生成相關的初始化代碼。
(2) Clocks Tool (時鐘配置工具)：Clocks Tool 能幫助開發者設計和配置 MCU 的時鐘系統，包括主系統、外設和低功耗模式下的時鐘設置。開發者可以在圖形界面中調整時鐘源和倍頻器參數，並即時查看時鐘樹結構和計算出的時鐘頻率。Clocks Tool 能自動處理時鐘配置中的複雜計算，確保時鐘設置的穩定性和有效性，並生成相應的代碼。
(3) Peripherals Tool (外設配置工具)：Peripherals Tool 允許開發者設定 MCU 的各種外設參數（如 UART、SPI、ADC 等），並生成初始化代碼。
Peripherals Tool 提供了一個可視化界面，開發者可以在其中配置各種外設的細節參數，如波特率、數據長度等，簡化外設的配置過程，並確保配置的準確性和一致性。
4. MCUXpresso Secure Provisioning Tool
MCUXpresso Secure Provisioning Tool 是 NXP 提供的一款專業工具，旨在為嵌入式系統中的微控制器和微處理器進行安全編程和配置。該工具專注於幫助開發者實現產品的安全啟動、安全更新和保護關鍵資產，以防止未授權的訪問和篡改。
開發者可在 NXP 官網 (https://www.nxp.com/) 的 DESIGN CENTER 中取得 MCUXpresso Secure Provisioning Tool 軟體。
以下是 MCUXpresso Secure Provisioning Tool 的主要功能：
(1) 安全啟動配置：支持配置和管理安全啟動流程，確保 MCU 在啟動時只能運行經過簽名和驗證的軟件，防止未經授權的固件運行。
(2) 加密和密鑰管理：支持生成、導入和管理加密密鑰，密鑰用於加密 MCU 中的敏感數據和固件映像。開發者可以使用工具來加密應用程序固件，並確保密鑰的安全存儲。(3) 安全編程和燒錄：支持將加密的固件映像安全地燒錄到目標 MCU。這確保了在製造過程中，固件不會被攔截、逆向工程或篡改。該工具還支持批量編程，以滿足生產需求。
(4) 安全更新：提供了安全的固件更新機制，允許開發者在產品部署後安全地推送固件更新。這包括使用加密和數字簽名來確保更新包的完整性和真實性。
(5) 客製化安全策略：開發者可以使用工具設置客製化的安全策略，例如防止讀取 MCU 的內存內容、設置調試接口的保護等，從而增強整體系統的安全性。
5. Application Code Hub
NXP 的 Application Code Hub 是一個專為開發者設計的在線資源平台，提供各種即時可用的軟件範例和應用代碼，這些代碼主要針對 NXP 的微控制器和處理器。旨在幫助開發者快速啟動項目，加快產品上市時間，並為複雜的應用程序提供範例和參考設計。
開發者可在 NXP 官網 (https://www.nxp.com/) 的 DESIGN CENTER 中取得 Application Code Hub 的資源。
也可以在 MCUXpresso IDE 中的快捷鍵載入 Application Code Hub。
以下是 Application Code Hub 的主要特點 :
(1) 豐富的代碼庫：平台上有大量的範例代碼和應用程序模板，涵蓋了各種應用領域，這些代碼範例經過測試和優化，能夠快速集成到開發者的項目中。
(2) 分類清晰：代碼根據應用類型、元件與功能模塊等進行分類，開發者可以根據需求輕鬆查找所需的代碼範例。
(3) 直接下載和使用：開發者可以直接從 Application Code Hub 下載代碼範例，這些代碼通常與 NXP 的 MCUXpresso SDK 兼容，並且可以在 MCUXpresso IDE 或其他支持的開發環境中直接導入和使用。
(4) 開源和文檔支持：大部分代碼範例都是開源的，並附有詳細的文檔說明，文檔通常包括代碼的使用指南、配置步驟以及示例應用程序的運行結果，幫助開發者理解和修改代碼以適應具體需求。
總的來說，NXP 為其 MCX 系列微控制器建構了完整且先進的開發環境，涵蓋了從代碼編寫、系統配置、調試到最終應用部署的每一個環節。不僅提供了強大的工具和資源，還具備高度的靈活性，能夠滿足開發者在不同開發階段的需求。無論是初期的原型設計，還是最終的產品部署，NXP 的開發環境都能夠輕鬆應對，為開發者提供全方位的支持，確保開發過程高效且順利。
三、參考資料
1. MCUXpresso IDE User Guide
2. MCUXpresso Config Tools User's Guide
3. MCUXpresso Secure Provisioning Tool User Guide
4. 筆者曾經介紹過 i.MX RT 的環境建置，亦適用於 MCX 系列，如有興趣也可參考 :
【NXP i.MX RT1170 技術手冊】MCUXpresso IDE 介紹 (1) - 環境建置
【NXP i.MX RT1170 技術手冊】MCUXpresso IDE 介紹 (2) - Debug 操作
【NXP i.MX RT1170 技術手冊】MCUXpresso IDE 介紹 (3) - 使用 Config tools 定義外設
【NXP i.MX RT1170 技術手冊】MCUXpresso IDE 介紹 (4) - 使用 Config tools 定義 Clock