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SF32LB55x

Visão geral

A série SF32LB55x é uma família de microcontroladores AIoT de categoria intermediária e consumo ultrabaixo, voltada a produtos conectados por BLE que precisam de melhores recursos de exibição, mais memória disponível e maior flexibilidade de encapsulamento que os MCUs Bluetooth de entrada.

A arquitetura big.LITTLE de dois núcleos reúne dois processadores Arm Cortex-M33 STAR-MC11: um núcleo de aplicação de alto desempenho, com frequência de até 240 MHz, e um núcleo que opera com consumo ultrabaixo, de até 48 MHz. Essa divisão permite executar as tarefas de interface do usuário mais exigentes no núcleo de aplicação, enquanto o núcleo de baixo consumo cuida do processamento dos sensores, do controle em modo de espera e das tarefas BLE que precisam permanecer ativas.

Segundo o resumo de produto e o datasheet oficiais da SiFli, a família combina BLE 5.2, o mecanismo gráfico ePicasso 2.5D, dois controladores LCD e um acelerador matricial de redes neurais voltado a TinyML. A SRAM no chip totaliza 1.312 KB (1.088 KB no HCPU + 224 KB no LCPU), e há suporte a memórias externas NOR, NAND, eMMC e PSRAM. Essa combinação torna o SF32LB55x uma opção prática para dispositivos vestíveis, produtos com muitos sensores e HMIs compactas que precisam de mais recursos que o SF32LB52x, sem precisar recorrer às categorias superiores 56/58.

O guia de modelos de chips da SiFli também informa que o SF32LB55x foi definido antes das famílias 52/56/58 mais recentes; por isso, a nomenclatura dos sufixos não segue integralmente a convenção posterior. Use o código completo do componente e as tabelas de recursos específicas de cada encapsulamento ao selecionar um dispositivo, sem tentar deduzir todas as características apenas pelo sufixo.

Aplicações

O SF32LB55x é indicado para produtos centrados em BLE que precisam de uma interface mais avançada, mais memória de trabalho ou maior flexibilidade de encapsulamento que os MCUs vestíveis de entrada, incluindo:

  • Smartwatches e pulseiras fitness
  • Dispositivos vestíveis para monitoramento da saúde
  • Fechaduras inteligentes e controladores de casa inteligente
  • Acessórios conectados com muitos sensores
  • Produtos HMI gráficos compactos
  • Canetas digitais e acessórios para dispositivos com entrada por caneta
  • Terminais portáteis e controladores de mão

Considere o SF32LB55x quando o projeto precisar de um ou mais dos seguintes recursos:

  • Conectividade BLE 5.2 com corrente de recepção muito baixa
  • Suporte a displays MIPI DSI em modo de comando
  • Mais SRAM para LVGL, recursos gráficos, processamento de sensores ou cargas de trabalho TinyML
  • Um processador de baixo consumo programável pelo usuário
  • Mais GPIOs ou opções de encapsulamento com maior densidade de E/S que o SF32LB52x
  • Flexibilidade para usar memória externa NOR, NAND, eMMC, QSPI-PSRAM ou OPI-PSRAM

Recursos de desenvolvimento


Características e especificações

Processamento e memória

  • Processador de aplicação Arm Cortex-M33 STAR-MC1 de alto desempenho, até 240 MHz
  • Processador Arm Cortex-M33 STAR-MC1 de consumo ultrabaixo, até 48 MHz
  • Até 360 DMIPS / 965 EEMBC CoreMark no processador de aplicação
  • Até 72 DMIPS / 193 EEMBC CoreMark no processador de baixo consumo
  • 1.088 KB de SRAM de aplicação, incluindo 64 KB de SRAM de retenção
  • 224 KB de SRAM de baixo consumo, toda ela de retenção
  • Interfaces de memória externa para NOR, NAND, eMMC, QSPI-PSRAM e OPI-PSRAM

Gráficos, display e IA

  • Mecanismo gráfico ePicasso 2.5D com rotação, redimensionamento, espelhamento e mesclagem alfa acelerados por hardware
  • O eZip descomprime gráficos sem perdas e pode ser encadeado ao ePicasso
  • A camada de transformação do ePicasso oferece resolução de até 640 × 640; as camadas genéricas e a saída de display chegam a 1024 × 1024, e a saída de display alcança taxa de quadros de até 60 fps
  • O controlador LCD oferece suporte a 8080, SPI, Dual-SPI, Quad-SPI, DPI, MIPI DSI e interfaces JDI para displays refletivos nas variantes compatíveis; confirme a disponibilidade no modelo escolhido
  • A compressão de framebuffer TurboPixel permite que o controlador LCD leia os quadros comprimidos e os descomprima para exibição, reduzindo o espaço ocupado pelo framebuffer e a largura de banda de leitura necessária
  • Dois controladores LCD; as interfaces para display sempre ativo e o uso de dois displays dependem do modelo e do encapsulamento
  • Acelerador matricial de redes neurais para cargas TinyML, de até 1,92 GOPS e 5,73 TOPS/W

Conectividade sem fio

  • Bluetooth Low Energy 5.2
  • Modos BLE de 125 kbps, 500 kbps, 1 Mbps e 2 Mbps
  • Sensibilidade de até −100 dBm no modo de 1 Mbps
  • Potência máxima de transmissão: 10 dBm
  • Corrente de pico na recepção: 2,0 mA a 3,3 V

Segurança

  • Aceleradores de hardware AES e CRC
  • Gerador de números aleatórios verdadeiros (TRNG)
  • PSA Certified Level 1

Periféricos e E/S

  • Até 5 interfaces UART, 6 I2C e 4 SPI na família; a quantidade varia conforme o modelo, como mostra a tabela
  • A quantidade de interfaces I2S e PDM também varia conforme o modelo (veja a tabela). Cada interface PDM pode conectar até dois microfones digitais; portanto, a quantidade de interfaces não corresponde à quantidade de microfones. Confira também a disponibilidade de pinos do modelo escolhido.
Contagens publicadas de periféricos e ADC por modelo (SS6600A8 não especificado)
Modelo UART I2C SPI I2S PDM ADC Sigma-Delta de 16 bits
SS6600A8 Não especificado Não especificado Não especificado Não especificado Não especificado Não especificado
SF32LB551U4O5 2 3 2 1 1 Não disponível
SF32LB555V4O6 / SF32LB555V436 5 5 4 1 1 5 canais
SF32LB557VD3A6 5 6 4 2 2 5 canais

Nota sobre SS6600A8: O guia atual de modelos de chips da SiFli informa o encapsulamento, a memória integrada, os GPIOs e a interface de display desse componente, mas não apresenta as quantidades por modelo de UART, I2C, SPI, I2S, PDM ou ADC Sigma-Delta. A tabela 0-1 do datasheet DS5501 V1.7.2 também não tem uma linha própria para SS6600A8. Por isso, essas quantidades aparecem como “Não especificado”. Não as deduza a partir do SF32LB551U4O5 apenas porque ambos usam o encapsulamento QFN68L. Confirme a configuração exata com a SiFli antes de definir a pinagem.

  • 1 interface USB 2.0 FS host/dispositivo
  • 1 GPADC (ADC SAR) de 10 bits: o datasheet especifica até 8 entradas single-ended ou 4 pares diferenciais, com faixa de 0–1,1 V para as entradas single-ended
  • Divergência entre as fontes sobre o ADC: o datasheet DS5501 V1.7.2 especifica até 8 entradas single-ended ou 4 pares diferenciais e faixa de 0–1,1 V para as entradas single-ended. A nota de aplicação de hardware do SF32LB55x informa 5 canais e faixa de entrada de 0–0,9 V. Antes de projetar o circuito analógico, confirme o mapeamento dos canais e os limites para o componente exato e a versão do SDK.
  • ADC Sigma-Delta de 16 bits e 5 canais nos modelos BGA145 e BGA169 da tabela; não está disponível nos modelos QFN68L
  • Sensor de temperatura
  • 2 comparadores de tensão de baixo consumo
  • Controlador de tarefas periféricas (PTC)
  • A quantidade de GPIOs varia conforme o encapsulamento; consulte a tabela de encapsulamentos e a nota sobre divergências entre fontes

Alimentação e encapsulamento

  • A faixa de alimentação depende da variante: 2,97–3,63 V para SS6600A8; 1,71–3,63 V para 551U4O5 e as variantes BGA selecionadas
  • A temperatura de operação depende da variante: −20 °C a +70 °C para as variantes QFN documentadas; −40 °C a +85 °C para as variantes BGA selecionadas
  • Gerenciamento de energia integrado, com dois reguladores buck de alta eficiência e um LDO de baixo consumo
  • Corrente em modo de suspensão com despertar pelo RTC: 600 nA
  • Corrente em modo de suspensão com despertar por pino: 280 nA
  • Opções de encapsulamento: QFN68L, BGA145 e BGA169

Variantes da família

O SF32LB55x está disponível em encapsulamentos QFN e BGA. Defina o encapsulamento desde o início, pois a quantidade de GPIOs, a memória integrada, as interfaces de display e os requisitos de fabricação da PCB variam significativamente entre eles.

Neste caso, escolher o encapsulamento não é apenas uma decisão de layout. O guia de modelos de chips da SiFli especifica que cada encapsulamento da família 55x oferece o conjunto completo ou apenas parte das interfaces de display. Portanto, fixe o encapsulamento antes de fechar o planejamento do display, da memória e da alocação de pinos. Componentes no mesmo encapsulamento são compatíveis pino a pino; antes de selecionar um substituto compatível, confirme a configuração exata de memória e os requisitos de display.

Opções de E/S do SF32LB55x por encapsulamento
Encapsulamento GPIOs HCPU / LCPU Total de GPIOs Aplicação típica
QFN68L 28 / 21 49 Dispositivo vestível compacto ou sensor BLE, com menor custo de fabricação da PCB
BGA145 55 / 40 95 Projeto com display, memória e sensores, com mais margem para roteamento
BGA169 71 / 42 113 Projetos SF32LB55x com mais GPIOs e a maior variedade de memória integrada e opções de display

Os modelos atuais representativos listados no guia de modelos de chips da SiFli deixam claras as diferenças de encapsulamento e memória. Como os sufixos desta família mais antiga não seguem de modo consistente a convenção mais recente da SiFli, use o código completo do componente em vez de tentar decodificá-los por uma regra fixa.

Variantes representativas do SF32LB55x
Código do componente Encapsulamento Memória no encapsulamento Interfaces de display listadas no guia de modelos Observações para seleção
SS6600A8 QFN68L Dois dispositivos QSPI NOR de 4 MB configurados como um único dispositivo OSPI NOR de 8 MB; sem PSRAM integrada no encapsulamento QSPI, 8080 49 GPIOs; 2,97–3,63 V; −20 °C a +70 °C; opção compacta sem PSRAM integrada no encapsulamento
SF32LB551U4O5 QFN68L Flash de boot QSPI NOR de 4 MB + OPI-PSRAM de 4 MB QSPI, 8080 49 GPIOs; 1,71–3,63 V; −20 °C a +70 °C; opção compacta com PSRAM integrada
SF32LB555V4O6 BGA145 Flash de boot QSPI NOR de 4 MB + OPI-PSRAM de 4 MB MIPI DSI em modo de comando, QSPI, 8080 95 GPIOs; −40 °C a +85 °C; opção BGA145 equilibrada para produtos com display que precisam de 4 MB de PSRAM
SF32LB555V436 BGA145 Flash de boot QSPI NOR de 4 MB + OPI-PSRAM de 8 MB MIPI DSI em modo de comando, QSPI, 8080 95 GPIOs; −40 °C a +85 °C; opção BGA145 para projetos que precisam do dobro da PSRAM no encapsulamento do SF32LB555V4O6
SF32LB557VD3A6 BGA169 Flash de boot QSPI NOR de 1 MB + OPI-PSRAM de 16 MB + QPI-PSRAM de 2 MB MIPI DSI em modo de comando, QSPI, 8080, JDI/Sharp MIP 113 GPIOs; −40 °C a +85 °C; suporta dois displays por MIPI DSI e SPI/DSPI, cada um com conteúdo independente

Para o SF32LB557VD3A6, o guia atual de modelos de chips da SiFli e a tabela 0-1 do datasheet DS5501 V1.7.2 indicam 113 GPIOs (71 HCPU + 42 LCPU). Já o resumo de características e o resumo de encapsulamentos desse mesmo datasheet, assim como o resumo de produto PB0001 V1.3, indicam 119 GPIOs para o BGA169 (71 HCPU + 48 LCPU). Portanto, as fontes oficiais divergem, inclusive dentro da própria DS5501. Esta página segue a linha específica do modelo e o guia atual (113). Antes de alocar pinos ou fechar o projeto, confira os GPIOs disponíveis no mapa de esferas do encapsulamento escolhido e confirme com a SiFli o código realmente comercializado. Confira também a alimentação, a faixa de temperatura, o código completo e a memória integrada no datasheet DS5501 V1.7.2, no resumo do produto PB0001 V1.3 e no guia de modelos de chips da SiFli. Os encapsulamentos BGA145 e BGA169 medem 7 × 7 × 0,94 mm, com passo de 0,5 mm.

Caminho de integração

Siga esta sequência para passar de uma pré-seleção de componentes SF32LB55x a um projeto validado:

  1. Valide o caminho de firmware. Comece pelo guia de introdução ao SiFli SDK. Em seguida, use o fluxo de trabalho do SiFli SDK e os exemplos para validar o display, o Bluetooth e os recursos de baixo consumo necessários.
  2. Planeje o hardware de avaliação. Atualmente, a μForge não cataloga um módulo ou uma placa de desenvolvimento específicos para o SF32LB55. Use o Seletor de produtos SF32 para escolher a plataforma de avaliação disponível mais próxima e confirme a compatibilidade de encapsulamento e interfaces antes de transferir os resultados para um projeto baseado na SF32LB55x.
  3. Projete e revise o hardware. Antes de liberar o esquemático ou o layout, consulte o guia de projeto de hardware da μForge, incluindo os checklists de esquemático e de layout da PCB.
  4. Confirme as fontes oficiais. Verifique o código completo do componente e o encapsulamento no datasheet, no manual do usuário, no guia de projeto original (wiki.sifli.com) e na fonte da nota de aplicação de hardware (GitHub).

Perguntas frequentes

Quais são as principais especificações do SF32LB55x? O SF32LB55x combina uma CPU de aplicação (Cortex-M33 @240 MHz) com um núcleo de baixo consumo (Cortex-M33 @48 MHz, com um núcleo programável pelo usuário), 1,312 KB de SRAM interna e apenas Bluetooth Low Energy (BLE). Gráficos: ePicasso 1.0. Encapsulamento: QFN68 / BGA145 / BGA169 (7 × 7 mm (QFN68)). USB 2.0 FS. Valores da família; confira o datasheet do código exato.

Quais interfaces de display o SF32LB55x suporta? SPI / DSPI / QSPI / 8080 / JDI / RGB / MIPI. A disponibilidade varia conforme o código e o encapsulamento.

Quanta memória no encapsulamento o SF32LB55x oferece? Até 16 MB + 2 MB de PSRAM e até 8 MB de Flash NOR no encapsulamento, conforme o código.

Qual tensão de alimentação o SF32LB55x precisa? 1.71–3.63 V, conforme a variante. Confirme a faixa exata no datasheet.

Por onde começar um projeto de hardware com o SF32LB55x? Comece pelo guia de projeto de hardware do SF32LB55x para esquemático, alimentação, clock/RF e layout de PCB, e use os checklists de esquemático e layout antes de liberar a placa.

Kits de desenvolvimento

Use a nota oficial de aplicação de hardware, os esquemáticos de referência e o checklist como ponto de partida para selecionar o encapsulamento, definir a arquitetura de alimentação, escolher a interface de display, planejar a memória e o layout de RF e preparar os testes de produção.

Produtos de referência

Entre os produtos finais típicos com SF32LB55x estão smartwatches, pulseiras fitness, dispositivos vestíveis de monitoramento da saúde, fechaduras inteligentes, acessórios conectados, controladores para casa inteligente e HMIs gráficas compactas.


  1. STAR-MC1 é um IP configurável de CPU embarcada Armv8-M Mainline da Arm China. Em dispositivos SF32 compatíveis, a SiFli o documenta como um processador de aplicação Arm Cortex-M33 STAR-MC1. Seu modelo de software da classe Cortex-M33 facilita reaproveitar firmware, middleware, adaptações de RTOS e ferramentas já existentes para Cortex-M33; ainda assim, cada componente exige o trabalho habitual de integração específico do dispositivo. As configurações CU, SP e SE diferem principalmente em cache, TCM, XIPU e TrustZone; as instruções personalizadas Arm/CDE e a interface de coprocessador são recursos opcionais que devem ser verificados para o componente SF32 exato. A documentação da SiFli pode usar Arm Cortex-M33 STAR-MC1 ou Arm Cortex-M33, conforme o contexto. ↩

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