SF32LB55x¶

Обзор¶

SF32LB55x — семейство микроконтроллеров AIoT среднего класса со сверхнизким энергопотреблением. Оно предназначено для BLE-устройств, которым нужны расширенные возможности отображения, больший объём памяти и более широкий выбор корпусов, чем у Bluetooth MCU начального уровня.

В основе платформы — двухъядерная архитектура big.LITTLE с двумя процессорами Arm Cortex-M33 STAR-MC1¹: высокопроизводительным прикладным ядром с частотой до 240 MHz и ядром сверхнизкого энергопотребления с частотой до 48 MHz. Основное ядро может выполнять ресурсоёмкие задачи интерфейса, а энергоэффективное — обрабатывать данные датчиков, управлять режимом ожидания и выполнять задачи BLE, которые должны оставаться активными.

В официальном описании продукта и даташите SiFli для этого семейства указаны BLE 5.2, графический движок ePicasso 2.5D, два LCD-контроллера, матричный ускоритель нейронных сетей для TinyML и 1 312 KB встроенной SRAM (1 088 KB HCPU + 224 KB LCPU). Также поддерживаются внешние NOR, NAND, eMMC и PSRAM. Поэтому SF32LB55x подходит для носимых устройств, изделий с множеством датчиков и компактных HMI, которым нужно больше ресурсов, чем у SF32LB52x, но не требуются возможности более высокого класса семейств 56/58.

В руководстве SiFli по обозначениям микросхем отмечено, что семейство SF32LB55x было определено раньше семейств 52/56/58, поэтому его суффиксы не полностью соответствуют более новой системе нумерации. При выборе компонента ориентируйтесь на полный заказной номер и таблицы характеристик для конкретного корпуса; не определяйте все его возможности только по суффиксу.

Применение¶

SF32LB55x рекомендуется для устройств с приоритетом BLE, которым нужны более развитый пользовательский интерфейс, больший объём рабочей памяти или более гибкий выбор корпуса, чем у начальных MCU для носимой электроники. Например:

• Умные часы и фитнес-браслеты
• Носимые устройства для мониторинга здоровья
• Умные замки и контроллеры умного дома
• Подключённые аксессуары с множеством датчиков
• Компактные графические HMI
• Умные стилусы и аксессуары для устройств с перьевым вводом
• Переносные терминалы и ручные контроллеры

Выбирайте SF32LB55x, если проекту требуется одна или несколько из следующих возможностей:

• BLE 5.2 с очень низким током приёма
• Поддержка дисплеев MIPI DSI в командном режиме
• Увеличенный объём SRAM для LVGL, графических ресурсов, обработки данных датчиков или TinyML
• Программируемый пользователем процессор низкого энергопотребления
• Больше GPIO или корпуса с более высокой плотностью выводов, чем у SF32LB52x
• Выбор внешней памяти NOR, NAND, eMMC, QSPI-PSRAM или OPI-PSRAM

Ресурсы для разработки¶

Характеристики¶

Вычислительные ресурсы и память¶

• Высокопроизводительный прикладной процессор Arm Cortex-M33 STAR-MC1, частота до 240 MHz
• Процессор Arm Cortex-M33 STAR-MC1 сверхнизкого энергопотребления, частота до 48 MHz
• До 360 DMIPS / 965 EEMBC CoreMark на прикладном процессоре
• До 72 DMIPS / 193 EEMBC CoreMark на процессоре сверхнизкого энергопотребления
• 1 088 KB SRAM приложения, включая 64 KB SRAM с сохранением данных (retention SRAM)
• 224 KB SRAM ядра с низким энергопотреблением; вся эта память сохраняет данные (retention SRAM)
• Внешние интерфейсы памяти NOR, NAND, eMMC, QSPI-PSRAM и OPI-PSRAM

Графика, дисплей и ИИ¶

• Графический движок ePicasso 2.5D с аппаратным поворотом, масштабированием, зеркальным отображением и альфа-смешиванием
• eZip распаковывает графику без потерь и может использоваться в цепочке обработки с ePicasso
• Слой преобразования ePicasso поддерживает разрешение до 640 × 640; универсальные слои и вывод изображения — до 1024 × 1024, частота вывода — до 60 fps
• LCD-контроллер поддерживает 8080, SPI, Dual-SPI, Quad-SPI, DPI, MIPI DSI и интерфейсы JDI для отражающих дисплеев на совместимых вариантах; наличие интерфейса нужно проверить для выбранной модели
• Сжатие кадров TurboPixel позволяет LCD-контроллеру считывать сжатые данные и распаковывать их для вывода. Это сокращает объём памяти под буфер кадров и необходимую пропускную способность при чтении.
• Два LCD-контроллера; интерфейсы для постоянно включённого дисплея и возможность работы с двумя экранами зависят от модели и корпуса
• Матричный ускоритель нейронных сетей для задач TinyML: до 1,92 GOPS и 5,73 TOPS/W

Беспроводная связь¶

• Bluetooth Low Energy 5.2
• Режимы BLE: 125 kbps, 500 kbps, 1 Mbps и 2 Mbps
• Чувствительность приёма до −100 dBm в режиме 1 Mbps
• Максимальная мощность передачи: 10 dBm
• Пиковый ток приёма: 2,0 mA при 3,3 V

Безопасность¶

• Аппаратные ускорители AES и CRC
• Генератор истинно случайных чисел (TRNG)
• PSA Certified Level 1

Периферия и ввод-вывод¶

• В семействе доступно до 5 интерфейсов UART, 6 I2C и 4 SPI; их число зависит от модели (см. таблицу ниже)
• Число интерфейсов I2S и PDM также зависит от модели (см. таблицу). К каждому интерфейсу PDM можно подключить до двух цифровых микрофонов, поэтому число интерфейсов не равно числу микрофонов. Также проверьте доступность выводов у выбранной модели.

Примечание о SS6600A8: в актуальном руководстве SiFli по моделям микросхем указаны корпус, встроенная память, GPIO и интерфейс дисплея этого компонента, но не количество UART, I2C, SPI, I2S, PDM или Sigma-Delta ADC для данной модели. В таблице 0-1 даташита DS5501 V1.7.2 также нет отдельной строки SS6600A8. Поэтому в таблице указано «Не указано». Не переносите на него количества для SF32LB551U4O5 только потому, что оба компонента выпускаются в корпусе QFN68L. Перед назначением выводов уточните конфигурацию у SiFli.

• 1 интерфейс USB 2.0 FS в режиме хоста/устройства
• 1 GPADC (SAR-АЦП) с разрядностью 10 бит: в даташите указано до 8 несимметричных входов или 4 дифференциальных пар; диапазон входного напряжения для несимметричных входов — 0–1,1 V
• Расхождение в источниках по АЦП: в даташите DS5501 V1.7.2 указано до 8 несимметричных входов или 4 дифференциальных пар и диапазон 0–1,1 V для несимметричных входов. В руководстве по применению аппаратной части SF32LB55x указаны 5 каналов и диапазон входного напряжения 0–0,9 V. До проектирования аналогового входного каскада проверьте распределение каналов и предельные значения для конкретного компонента и версии SDK.
• 16-битный Sigma-Delta ADC на 5 каналов есть у указанных выше моделей BGA145 и BGA169; в моделях QFN68L он отсутствует
• Датчик температуры
• 2 компаратора напряжения с низким энергопотреблением
• Контроллер задач периферии (PTC)
• Число GPIO зависит от корпуса; см. таблицу корпусов и примечание о расхождениях между источниками ниже

Питание и корпус¶

• Диапазон питания зависит от варианта: 2,97–3,63 V для SS6600A8; 1,71–3,63 V для 551U4O5 и выбранных вариантов BGA
• Рабочая температура зависит от варианта: −20…+70 °C для документированных вариантов QFN; −40…+85 °C для выбранных вариантов BGA
• Встроенная система управления питанием с двумя высокоэффективными понижающими регуляторами и LDO с низким энергопотреблением
• Ток сна при пробуждении по RTC: 600 nA
• Ток сна при пробуждении по выводу: 280 nA
• Варианты корпуса: QFN68L, BGA145 и BGA169

Варианты семейства¶

Устройства SF32LB55x выпускаются в корпусах QFN и BGA. Выберите корпус на раннем этапе, поскольку количество GPIO, память в корпусе, доступные интерфейсы дисплея и требования к производству PCB существенно зависят от корпуса.

Выбор корпуса здесь влияет не только на разводку платы. В руководстве SiFli по обозначениям микросхем прямо указано, что для разных корпусов семейства 55x доступен либо весь набор интерфейсов дисплея, либо только его часть. Поэтому определитесь с корпусом до завершения планирования дисплея, памяти и распределения выводов. Компоненты в одном корпусе совместимы по выводам; перед выбором совместимой замены проверьте точную конфигурацию памяти и требования к дисплею.

Следующие актуальные характерные модели из руководства SiFli по обозначениям микросхем наглядно показывают компромисс между корпусом и памятью. Суффиксы этой более ранней серии не всегда соответствуют новой номенклатуре SiFli, поэтому ориентируйтесь на полный заказной номер, а не расшифровывайте суффикс по единому правилу.

Для SF32LB557VD3A6 в актуальном руководстве SiFli по обозначениям микросхем и таблице 0-1 даташита DS5501 V1.7.2 указано 113 GPIO (71 HCPU + 42 LCPU). В сводке характеристик и сводке корпусов того же даташита, а также в описании продукта PB0001 V1.3, для BGA169 указано 119 GPIO (71 HCPU + 48 LCPU). Таким образом, официальные источники расходятся, причём противоречие есть и внутри DS5501. В этой статье используется строка для конкретной модели и данные актуального руководства (113). Перед назначением выводов или утверждением проекта проверьте доступные GPIO по карте шариков выбранного корпуса и уточните у SiFli фактически заказываемый номер детали. Также сверьте питание, температурный диапазон, полный номер детали и конфигурацию встроенной памяти по даташиту DS5501 V1.7.2, описанию продукта PB0001 V1.3 и руководству SiFli по обозначениям микросхем. Корпуса BGA145 и BGA169 имеют размеры 7 × 7 × 0,94 mm и шаг 0,5 mm.

Путь интеграции¶

Выполните следующие шаги, чтобы перейти от предварительного выбора SF32LB55x к проверенному проекту:

1. Проверьте программную платформу. Начните с руководства по началу работы с SiFli SDK, затем используйте процесс разработки в SiFli SDK и примеры, чтобы проверить дисплей, Bluetooth и необходимые режимы низкого энергопотребления.
2. Спланируйте оценочное оборудование. В μForge пока нет отдельного модуля или отладочной платы для SF32LB55. Выберите наиболее подходящую доступную платформу оценки с помощью инструмента «Подбор компонентов SF32» и до переноса результатов в проект на базе SF32LB55x проверьте поддержку нужного корпуса и интерфейсов.
3. Спроектируйте и проверьте аппаратную часть. До выпуска схемы или разводки изучите руководство μForge по проектированию аппаратной части, включая контрольные списки для схемы и разводки PCB.
4. Сверьтесь с первоисточниками. Проверьте точный заказной номер и корпус по документам SiFli: даташиту, руководству пользователя, оригинальному руководству по проектированию (wiki.sifli.com) и руководству по применению аппаратной части (источник на GitHub).

Часто задаваемые вопросы¶

Каковы основные характеристики SF32LB55x? SF32LB55x сочетает прикладной CPU (Cortex-M33 @240 MHz) и энергоэффективное ядро (Cortex-M33 @48 MHz, программируемое пользователем ядро), 1,312 KB внутренней SRAM и только Bluetooth Low Energy (BLE). Графика: ePicasso 1.0. Корпус: QFN68 / BGA145 / BGA169 (7 × 7 mm (QFN68)). USB 2.0 FS. Значения даны для семейства; проверяйте даташит конкретной модели.

Какие интерфейсы дисплея поддерживает SF32LB55x? SPI / DSPI / QSPI / 8080 / JDI / RGB / MIPI. Набор зависит от модели и корпуса.

Сколько памяти в корпусе у SF32LB55x? До 16 MB + 2 MB PSRAM и до 8 MB NOR Flash в корпусе, в зависимости от модели.

Какое напряжение питания нужно SF32LB55x? 1.71–3.63 V, в зависимости от варианта. Точный диапазон уточняйте в даташите.

С чего начать аппаратную разработку на SF32LB55x? Начните с руководства по аппаратному проектированию SF32LB55x: схема, питание, тактирование/RF и разводка PCB, а перед выпуском платы используйте контрольные списки схемы и разводки.

Связанные продукты¶

Отладочные платы¶

Используйте официальное руководство по применению аппаратной части, типовые схемы и контрольный список как основу для выбора корпуса, проектирования системы питания, выбора интерфейса дисплея, планирования памяти, разводки RF и подготовки производственных испытаний.

Примеры изделий¶

Типичные конечные устройства на базе SF32LB55x — умные часы, фитнес-браслеты, носимые устройства для мониторинга здоровья, умные замки, подключаемые аксессуары, контроллеры умного дома и компактные графические HMI.

Последнее обновление: 2026-10-21