Guia de projeto de hardware do SF32LB58-MOD¶

1. Visão geral¶

SF32LB58-MOD é um módulo Bluetooth de uso geral e baixo consumo com MCU, baseado no chip SF32LB586VDD36 da SiFli. O chip integra um processador Arm Cortex-M33 STAR-MC1 de três núcleos, com frequência de até 240 MHz. O módulo inclui um cristal de 48 MHz e oferece um cristal de 32,768 kHz como opção. Conforme o SKU, também integra memória HPI-PSRAM, Flash QSPI-NOR/NAND ou eMMC. O módulo de montagem em superfície tem 138 pinos e mede 24 × 24 × 3,1 mm.

Este guia aborda a integração de hardware no nível do módulo: definição de pinos, interfaces de periféricos, características elétricas, requisitos de alimentação, esquemáticos de referência, checklist do esquemático, dimensões mecânicas, footprint da PCB e requisitos de manuseio do produto. O conteúdo se baseia no datasheet da SiFli DS5802-SF32LB58-MOD V0.1.

Para obter mais detalhes sobre a arquitetura do chip subjacente (núcleos, gráficos, subsistema de memória e periféricos), consulte SF32LB58x e o Guia de projeto de hardware do SF32LB58x.

2. Resumo do projeto¶

2.1 Variantes do módulo¶

2.2 Especificações principais¶

3. Diagrama funcional de blocos¶

O módulo integra o chip SF32LB586VDD36, um cristal de 48 MHz e outro de 32,768 kHz, opcional. Conforme o SKU, também inclui HPI-PSRAM, Flash QSPI-NOR/NAND ou eMMC no encapsulamento, além da rede de casamento de RF e do ponto de alimentação da antena.

4. Definição dos pinos¶

4.1 Diagrama de pinagem¶

O módulo expõe 138 pinos ao longo de seu perímetro.

4.2 Tabela de definição dos pinos¶

A tabela a seguir descreve os 138 pinos do módulo.

Legenda: P = alimentação; I = entrada; O = saída; T = pode ser configurado em alta impedância; AO = saída de áudio; AI = entrada de áudio.

4.3 Descrição física dos pinos¶

Na figura de descrição física dos pinos do datasheet, eles são agrupados por família funcional — SDIO, SPI, I2C, UART, GPTIM, interface LCD (DPI/8080/SPI/JDI/DSI), GPADC, MPI, áudio analógico, modo de inicialização, alimentação, antena BT, CAN/USB e SWD/UART de depuração — no contorno do die SF32LB586VDD36. Consulte essa figura junto com a tabela de definição dos pinos ao posicionar os grupos de sinais na PCB hospedeira.

5. Periféricos¶

5.1 Interfaces de comunicação¶

Qualquer pino identificado como PAxx_I2C_UART ou PBxx_I2C_UART na tabela acima pode ser configurado para I2C ou UART. O chip oferece até sete interfaces I2C e seis interfaces UART.

UART — Comunicação full-duplex (bidirecional simultânea), com taxa de transmissão de até 6 Mbps, formato de dados configurável, controle de fluxo por hardware (CTS/RTS) e transmissão e recepção de vários pacotes via DMA. UART1–3 ficam em HPSYS; UART4–6, em LPSYS.

I2C — Opera como mestre ou escravo, com FIFO de 8 bytes e suporte a DMA. Oferece os modos Standard (100 kbps), Fast (400 kbps), Fast-mode Plus (1 Mbps) e High-speed (3,4 Mbps), endereçamento de 7 ou 10 bits no modo mestre, clock stretching e filtro digital configurável para rejeitar glitches. I2C1–4 ficam em HPSYS; I2C5–7, em LPSYS.

SPI — Suporta os formatos SSP/SPI (full-duplex, mestre ou escravo) e Microwire (half-duplex, bidirecional alternado, somente mestre), largura de dados de 4 a 32 bits, polaridade e fase de clock configuráveis, polaridade de chip-select configurável, FIFO com 16 entradas de 32 bits e DMA. SPI1/2 ficam em HPSYS (máx. 48 MHz); SPI3/4, em LPSYS (máx. 24 MHz).

USB 2.0 HS — Uma porta de alta velocidade compatível com USB 2.0, que pode operar como Host ou Device. Oferece endpoints configuráveis, suspensão e retomada, solicitação de sessão e suporte ao protocolo de negociação do Host, além dos modos high-speed e full-speed.

MPI (Memory Peripheral Interface) — Suporta Flash SPI NOR (1/2/4 linhas, modo DTR) e Flash SPI NAND (1/2/4 linhas), com acesso por registradores ou por mapeamento em memória (memory-mapped) e comutação automática por hardware. A interface MPI4 do módulo pode conectar Flash SPI NOR/NAND externa.

SD/SDIO/eMMC — Compatível com SD 3.0 e eMMC 4.5.1; funciona como controlador Host, com DMA encadeado e FIFO de 1 KB. Suporta cartões SDSC/SDHC/SDXC/SDHS, UHS-1 (SDR12/25/50/104/DDR50), modos SDR de 1/4/8 linhas e modos DDR de 4/8 linhas.

I2S — Opera somente como mestre, em full-duplex, e oferece os formatos left-justified, right-justified e standard, áudio mono/estéreo de 8 ou 16 bits e largura PCM de até 24 bits.

Interface LCD — Oferece o modo serial SPI DBI (3/4 linhas, barramento de dados dual/quad) e o modo paralelo 8080 (barramento de 8/16/24 bits). Conforme o modo, suporta os formatos de cor RGB332/RGB444/RGB565/RGB666/RGB888. Também disponibiliza nos pinos 47–52 um conjunto dedicado de lanes MIPI DSI (clock + 2 lanes de dados).

5.2 Processamento de sinais analógicos¶

GPADC de 12 bits — ADC SAR, taxa máxima de amostragem de 4 MS/s, faixa de entrada de 0 a 3,3 V em modo single-ended (não diferencial) ou ±2,1 V em modo diferencial, oito canais single-ended (ou quatro pares diferenciais), modos de medição única e contínua, quatro intervalos de tempo configuráveis por medição, disparo por software ou hardware e suporte a DMA.

Sensor de temperatura — resolução de 0,2 °C, faixa de -40 °C a 125 °C, precisão de ±3 °C e leitura por consulta periódica (polling) ou por interrupção.

DAC de áudio — dois canais integrados de 24 bits, taxas de amostragem de 8 a 48 kHz e saída diferencial.

PLL de áudio — Gera clock Fractional-N com resolução de 48 MHz/2^18 e atende a taxas de amostragem derivadas de 48 MHz, 32,768 kHz e 44,1 kHz.

ADC de áudio — dois canais integrados de 24 bits, taxas de amostragem de 8 a 48 kHz e controle de ganho independente por canal.

6. Características elétricas¶

6.1 Valores máximos absolutos¶

6.2 Condições de operação recomendadas¶

6.3 Características elétricas em corrente contínua¶

As tabelas completas (incluindo corrente de fuga de entrada, limiares de reset e capacitância dos pinos nas duas tensões de alimentação) estão na seção §5.3 do datasheet oficial.

6.4 Consumo de energia¶

6.5 Desempenho de RF do Bluetooth de modo duplo¶

Compatível com Bluetooth 5.3 e retrocompatível com 4.2/4.1/4.0, incluindo BLE e Bluetooth Classic. A frequência central dos canais de operação vai de 2402 a 2480 MHz.

Transmissor BLE (1 Mbps): potência máxima de 19 dBm; faixa de controle de potência de -20 a 19 dBm.

Receptor BLE: sensibilidade típica de -100 dBm (1 Mbps), -97 dBm (2 Mbps), -104,5 dBm (LR S2/500 kbps) e -107,5 dBm (LR S8/125 kbps), medida com pacotes de 37 bytes, PER de 30,8% e condição dirty-off (dirty transmitter desligado).

Bluetooth Classic (Basic Data Rate): potência máxima de transmissão de 19 dBm; sensibilidade do receptor de -96,3 dBm (dirty off) / -94 dBm (dirty on), com BER de 0,1%.

Bluetooth Classic (Enhanced Data Rate): potência máxima de transmissão de 13 dBm; sensibilidade do receptor de -95,5 dBm para π/4-DQPSK e de -88,5 dBm para 8DPSK.

As tabelas completas com valores mínimos/típicos/máximos do desempenho de transmissão e recepção BLE (1 Mbps/2 Mbps/LR) e Bluetooth Classic (BR/EDR) estão na seção §5.5 do datasheet oficial.

7. Alimentação do módulo¶

O módulo tem cinco entradas de alimentação: VDD_3V3, VDD_1V8, VDDIOA, VDDIOA2 e VDDIOB.

• VDD_3V3 alimenta as linhas de alimentação AVDD33_ANA, AVDD33_AUD e AVDD_USB do chip e a entrada VDD do eMMC integrado ao módulo, quando presente. Recomenda-se uma alimentação por LDO.
• VDD_1V8 alimenta as linhas de alimentação PVDD1, PVDD2, AVDD_BRF e AVDD18_DSI do chip, além da memória integrada ao encapsulamento.
• VDDIOA alimenta a linha de alimentação VDDIOA do chip, a entrada VIO do eMMC integrado ao módulo (quando presente) e a Flash externa.
• VDDIOA2 alimenta a linha de alimentação VDDIOA2 do chip, que atende PA00–PA11.
• VDDIOB alimenta a linha de alimentação VDDIOB do chip.

8. Esquemático de referência e atribuição dos pinos¶

O datasheet apresenta um esquemático de referência completo para uma placa de desenvolvimento baseada no SF32LB58-MOD, com circuitos de alimentação, reset, JTAG/SWD, UART, SDIO, LCD, MIPI DSI e áudio.

O datasheet também apresenta uma atribuição recomendada de pinos para essa placa, com o mapeamento dos conectores no estilo Raspberry Pi para as opções de display LCD_DPI_24, LCD_DSI, LCD_QSPI e LCD_8080.

Use esses materiais como ponto de partida para o esquemático de produção e adapte a seleção de pinos ao conjunto de periféricos do produto.

9. Checklist do esquemático¶

10. Dimensões do módulo e footprint da PCB¶

10.1 Dimensões do módulo¶

O módulo mede 24 × 24 × 3,1 mm.

10.2 Footprint recomendado para a PCB¶

10.3 Conector de antena externa¶

Nos SKUs compatíveis com antena externa, o módulo pode usar uma alimentação de RF em furo castelado (stamp hole) ou um conector compatível com IPEX, conforme o código do módulo.

10.4 Posicionamento do módulo no projeto da PCB¶

Reserve a zona da antena do módulo e impeça que componentes, cobre, trilhas, metal do chassi ou outras estruturas condutivas invadam a área de exclusão (keepout) de RF. Use o datasheet oficial do módulo e o invólucro final do produto como referências para o espaço livre ao redor da antena e sua validação.

• Sempre que possível, estenda a área da antena além da borda da placa hospedeira e mantenha o ponto de alimentação próximo à borda.
• Se não for possível estender a antena além da borda, reserve uma área de keepout ampla (sem plano de cobre, trilhas ou componentes) e, quando possível, remova o material da placa sob a antena.
• No projeto do produto final, avalie o efeito do invólucro sobre a antena e valide o desempenho de RF, incluindo um teste final de alcance de comunicação no produto montado.

11. Manuseio do produto¶

11.1 Condições de armazenamento¶

• Armazene os produtos selados em uma embalagem barreira contra umidade (MBB), a menos de 40 °C e com umidade relativa inferior a 90%, sem condensação.
• Após abrir a embalagem a vácuo, use o módulo dentro do período de exposição especificado para seu nível de sensibilidade à umidade (MSL); caso contrário, ele deve passar por secagem em estufa antes de uma segunda etapa de refusão.

11.2 Descarga eletrostática (ESD)¶

Durante a montagem e os testes, siga as precauções padrão da SiFli para manuseio de módulos com relação a ESD.

11.3 Perfil de refusão¶

Recomenda-se submeter o módulo ao processo de refusão uma única vez.

11.4 Vibração ultrassônica¶

Evite expor os módulos SiFli à vibração de equipamentos de soldagem ou limpeza ultrassônica. A vibração pode entrar em ressonância com os cristais osciladores internos e causar falhas ou funcionamento irregular, podendo inutilizar o módulo ou degradar seu desempenho.

12. Documentos relacionados¶

• Datasheet DS5802-SF32LB58-MOD (V0.1)
• Introdução ao chip SF32LB58x
• Guia de projeto de hardware do SF32LB58x
• SF32LB58-DevKit-LCD

13. Histórico de revisões¶

Este guia se baseia na versão inicial publicada DS5802-SF32LB58-MOD V0.1. Consulte o PDF oficial para obter a revisão vigente e definitiva.

Última atualização: 2026-10-19