Перейти к содержанию

SF32LB52x

Обзор

SF32LB52x — экономичное семейство MCU от SiFli для умных носимых устройств начального уровня, компактных графических HMI, периферийных устройств Bluetooth и других AIoT-изделий с ограниченным местом на плате. При этом таким устройствам нужны встроенные функции работы с дисплеем, аудио, памятью и беспроводной связью.

В основе платформы — прикладное ядро Arm Cortex-M33 STAR-MC11 с частотой 240 MHz и отдельное маломощное ядро контроллера Bluetooth с частотой 24 MHz. Такое разделение позволяет оставить ресурсоёмкий интерфейс и прикладное ПО на основном ядре, а задачи Bluetooth и постоянно работающие процессы выполнять отдельно.

При планировании изделия основные варианты, перечисленные в руководстве SiFli по моделям микросхем, удобно разделить на две группы по типу питания:

  • SF32LB520/3/5/7: варианты с питанием от литий-ионного аккумулятора и встроенной цепью зарядки
  • 52B/D/E/G/J: варианты с внешним питанием; 52B/E/G/J рассчитаны на стандартные системы 3,3 V, а 52D — на специальные линии питания 1,8 V для устройств с особо низким энергопотреблением

Эти группы нельзя напрямую заменять друг другом на плате. Варианты с питанием от аккумулятора и внешним питанием имеют разную распиновку. Кроме того, 52D с питанием 1,8 V электрически отличается от группы 52B/E/G/J на 3,3 V, даже если расположение выводов корпуса кажется похожим.

Применение

SF32LB52x подходит для устройств, в которых Bluetooth, низкая стоимость, высокая степень интеграции и длительная автономная работа имеют первостепенное значение. Примеры изделий:

  • умные часы и фитнес-браслеты начального уровня
  • Bluetooth-модули и беспроводные адаптеры
  • Bluetooth-аудиоаксессуары
  • умные датчики и носимые устройства
  • электронные ценники и умные бейджи
  • портативные принтеры этикеток
  • дисплеи для электровелосипедов и электросамокатов
  • простые HMI-устройства на базе LVGL

Ресурсы для разработки

Характеристики

Вычислительные возможности и память

  • Прикладное ядро Arm Cortex-M33 STAR-MC1 с частотой до 240 MHz, DSP и MPU
  • Отдельное ядро контроллера Bluetooth Arm Cortex-M33 STAR-MC1 с частотой 24 MHz
  • Кэш инструкций 32 KB и кэш данных 16 KB
  • SRAM для приложения объёмом 512 KB и SRAM для контроллера Bluetooth объёмом 64 KB
  • Встроенная в корпус память зависит от варианта: от 1 MB QSPI-NOR до 16 MB OPI-PSRAM

Графика и аудио

  • Графический ускоритель 2D/2.5D ePicasso 2.0
  • Аппаратный декодер eZip 2.0 для сжатия графики без потерь
  • Отдельный LCD-контроллер с поддержкой SPI/DSPI/QSPI, включая SPI для электронной бумаги, а также 8-битного интерфейса 8080
  • 1 аудио-АЦП (ADC) с разрядностью 24 бит и SNR 99 dB
  • 1 аудио-ЦАП (DAC) с разрядностью 24 бит и SNR 109 dB

Беспроводная связь

  • Двухрежимный Bluetooth 5.3 (Bluetooth Classic и BLE)
  • Максимальная мощность передачи:
    • 19 dBm для BLE/BR
    • 13 dBm для BT/EDR2 и BT/EDR3
  • Чувствительность: -100 dBm при BLE/1 Mbps
  • Отдельное ядро контроллера Bluetooth Arm Cortex-M33 STAR-MC1 с SRAM 64 KB и частотой 24 MHz
  • В описании продукта указан ток в режиме сна 2 µA; ток покоя всей системы зависит от режима работы и утечек на плате

Безопасность

  • Аппаратные ускорители AES/HASH/CRC
  • TRNG
  • PSA Certified Level 1

Периферия и ввод-вывод

  • 3 UART
  • 4 I2C
  • 2 SPI
  • 1 USB 2.0 FS
  • 1 I2S
  • 1 интерфейс PDM (поддерживает подключение до двух цифровых микрофонов)
  • 1 SD3.0/SDIO3.0/eMMC
  • 1 универсальный 12-битный ADC
  • Датчик температуры
  • RTC и таймеры watchdog
  • 44 или 45 GPIO в зависимости от семейства вариантов

Питание

  • Группа с питанием от аккумулятора: SF32LB520/3/5/7 — прямое питание от одноэлементного аккумулятора Li-ion/Li-Po; предназначена для устройств со встроенной архитектурой питания и зарядки.

  • Группа с внешним питанием 3,3 V: 52B/E/G/J — рассчитана на системы со стабилизированным внешним питанием; варианты внутри группы совместимы по выводам.

  • Группа с внешним питанием 1,8 V: SF32LB52D — рассчитана на специальные устройства с особо низким энергопотреблением при 1,8 V; электрически не взаимозаменяема с вариантами на 3,3 V.

Группы с питанием от аккумулятора и внешним питанием построены на разных конфигурациях кристалла и не совместимы по выводам между собой.

Варианты семейства

Для основных вариантов из руководства SiFli по моделям микросхем ориентируйтесь на такое разделение:

  • SF32LB520/3/5/7: группа с питанием от литий-ионного аккумулятора; варианты совместимы по распиновке внутри группы
  • 52B/E/G/J: стандартная группа с внешним питанием 3,3 V; варианты совместимы по распиновке внутри группы
  • SF32LB52D: специальный вариант с внешним питанием 1,8 V для устройств с особо низким энергопотреблением

При переходе между вариантами с разным объёмом памяти ближайшее соответствие по конфигурации такое:

  • 520 ↔ 52B
  • 523 ↔ 52E; 52D — аналог с питанием 1,8 V
  • 525 ↔ 52G
  • 527 ↔ 52J
Основные варианты SF32LB52x
SF32LB 520U36 523UB6 525UC6 527UD6 52BU36 52BU56 52DUB6 52EUB6 52GUC6 52JUD6
Корпус QFN68L QFN68L QFN68L QFN68L QFN68L QFN68L QFN68L QFN68L QFN68L QFN68L
Размеры 7 × 7 × 0,85 mm 7 × 7 × 0,85 mm 7 × 7 × 0,85 mm 7 × 7 × 0,85 mm 7 × 7 × 0,85 mm 7 × 7 × 0,85 mm 7 × 7 × 0,85 mm 7 × 7 × 0,85 mm 7 × 7 × 0,85 mm 7 × 7 × 0,85 mm
Шаг выводов 0,35 mm 0,35 mm 0,35 mm 0,35 mm 0,35 mm 0,35 mm 0,35 mm 0,35 mm 0,35 mm 0,35 mm
GPIO 44 44 44 44 45 45 45 45 45 45
Память в корпусе 1 MB QSPI-NOR 4 MB OPI-PSRAM 8 MB OPI-PSRAM 16 MB OPI-PSRAM 1 MB QSPI-NOR 4 MB QSPI-NOR 4 MB OPI-PSRAM 4 MB OPI-PSRAM 8 MB OPI-PSRAM 16 MB OPI-PSRAM
Диапазон питания 3,2–4,7 V 3,2–4,7 V 3,2–4,7 V 3,2–4,7 V 2,97–3,63 V 2,97–3,63 V 1,71–1,98 V 2,97–3,63 V 2,97–3,63 V 2,97–3,63 V
Напряжение ввода-вывода 3,3 V 3,3 V 3,3 V 3,3 V 3,3 V / 1,8 V 3,3 V / 1,8 V 3,3 V / 1,8 V 3,3 V / 1,8 V 3,3 V / 1,8 V 3,3 V / 1,8 V
Температура −40…+85 °C −40…+85 °C −40…+85 °C −40…+85 °C −40…+85 °C −40…+85 °C −40…+85 °C −40…+85 °C −40…+85 °C −40…+85 °C

В таблице приведены основные варианты из руководства SiFli по моделям микросхем; это не полный каталог заказных номеров. В связанном даташите для семейства с внешним питанием также указан SF32LB52HUD6 (1,8 V, QFN68L, PSRAM 128 Mb), а в руководстве по проектированию аппаратной части используются дополнительные шаблоны суффиксов 52AUx6 и 52D/F/HUx6. В этих источниках нет единой согласованной таблицы вариантов. Перед выпуском проекта проверьте по актуальному даташиту статус заказа, пределы питания, интерфейс памяти и параметры I/O каждого такого SKU.

Путь интеграции

Двигайтесь по этому плану, чтобы превратить предварительный выбор SF32LB52x в проверенное решение:

  1. Проверьте программную поддержку. Начните с руководства по началу работы с SiFli SDK, затем используйте процесс разработки с SiFli SDK и примеры, чтобы проверить работу необходимых периферийных устройств и Bluetooth.
  2. Выберите способ интеграции. Если готовый RF-модуль подходит изделию, рассмотрите SF32LB52-MOD-1; в противном случае выберите наиболее близкую отладочную плату SF32LB52 для ранней проверки прошивки и периферии.
  3. Спроектируйте и проверьте аппаратную часть. До выпуска схемы или разводки используйте руководство по проектированию аппаратной части и его чек-листы для схемы и разводки PCB. Убедитесь, что выбрана нужная группа питания: 520/3/5/7, 52B/E/G/J или 52D.
  4. Сверьтесь с первичными источниками. Сопоставьте подходящий даташит и руководство SiFli по проектированию аппаратной части для 520/3/5/7 либо для 52B/D/E/G/J с точным заказным номером и корпусом компонента.

Часто задаваемые вопросы

Каковы основные характеристики SF32LB52x? SF32LB52x сочетает прикладной CPU (Cortex-M33 @240 MHz) и энергоэффективное ядро (Cortex-M33 @24/48 MHz, выделенный Bluetooth-контроллер), 576 KB внутренней SRAM и двухрежимный Bluetooth (классический + BLE). Графика: ePicasso 2.0 Lite. Корпус: QFN68 (7 × 7 mm). USB 2.0 FS. Значения даны для семейства; проверяйте даташит конкретной модели.

Какие интерфейсы дисплея поддерживает SF32LB52x? SPI / DSPI / QSPI / 8080 / EPD / JDI. Набор зависит от модели и корпуса.

Сколько памяти в корпусе у SF32LB52x? До 16 MB PSRAM и до 4 MB NOR Flash в корпусе, в зависимости от модели.

Какое напряжение питания нужно SF32LB52x? 3.2–4.7 V (520/3/5/7), 2.97–3.63 V (52B/E/G/J), 1.8 V (52D), в зависимости от варианта. Точный диапазон уточняйте в даташите.

С чего начать аппаратную разработку на SF32LB52x? Начните с руководства по аппаратному проектированию SF32LB52x: схема, питание, тактирование/RF и разводка PCB, а перед выпуском платы используйте контрольные списки схемы и разводки.

Модуль

SF32LB52-MOD-1 объединяет микросхему SF32LB525UC6, которая в стандартной конфигурации содержит 8 MB OPI-PSRAM в том же корпусе, с RF-согласующей цепью. Размер модуля — 27,9 × 18,0 × 3,1 mm. Он подходит проектам, которым нужны возможности SF32LB52 без самостоятельной разработки и проверки RF-тракта на уровне микросхемы.

Отладочные платы

  • SF32LB52-DevKit-LCD — основная плата для первоначального запуска дисплейных решений в экосистеме модулей SF32LB52; поддерживает QSPI и подключение LCD по MCU/8080.
  • SF32LB52-DevKit-Core-3p3 — компактная плата с внешним питанием для быстрой проверки прошивки, GPIO и энергопотребления вариантов класса 52B/52J.
  • SF32LB52-DevKit-Nano — самая компактная отладочная плата серии 52, подходящая для разработки устройств с ограниченным пространством.
  • SF32LB52-DevKit-ULP — плата, ориентированная на низкое энергопотребление, для оценки устройств с питанием от аккумулятора и экспериментов с компактными изделиями.

Примеры изделий

Типичные изделия на базе SF32LB52 — умные часы и фитнес-браслеты начального уровня, Bluetooth-аксессуары, компактные графические панели управления, электронные ценники, умные бейджи, портативные принтеры этикеток, а также дисплеи для электровелосипедов и электросамокатов, где важна низкая стоимость.

  1. STAR-MC1 — конфигурируемый процессорный IP-блок Armv8-M Mainline для встроенных систем от Arm China. Для совместимых устройств SF32 компания SiFli описывает его как прикладной процессор Arm Cortex-M33 STAR-MC1. Программная модель класса Cortex-M33 упрощает повторное использование существующих прошивок, middleware, портов RTOS и инструментов для Cortex-M33, но для каждого устройства по-прежнему требуется обычная специализированная интеграция. Конфигурации CU, SP и SE различаются главным образом кэшем, TCM, XIPU и поддержкой TrustZone; пользовательские инструкции Arm/CDE и интерфейс сопроцессора являются опциональными возможностями, которые нужно проверять для конкретного компонента SF32. В зависимости от контекста в документации SiFli используются обозначения Arm Cortex-M33 STAR-MC1 или Arm Cortex-M33. ↩

Последнее обновление: