SF32LB56x¶
Обзор¶
Серия SF32LB56x — это семейство микроконтроллеров AIoT со сверхнизким энергопотреблением и расширенными графическими возможностями. Она предназначена для устройств, которым нужны двухрежимный Bluetooth, встроенное аудио, внешняя память и более широкий выбор дисплейных интерфейсов и накопителей, чем у младших моделей SF32LB.
В основе SF32LB56x лежит двухъядерная архитектура big.LITTLE. Производительное прикладное ядро Arm Cortex-M33 STAR-MC11 работает на частоте до 240 MHz, а энергоэффективное ядро Arm Cortex-M33 STAR-MC1 — до 96 MHz. Первое берёт на себя задачи пользовательского интерфейса, дисплея, памяти и прикладной логики; второе обслуживает постоянно работающие датчики, управляет режимом ожидания и Bluetooth при меньшем энергопотреблении.
В официальном описании продукта и технической документации SiFli SF32LB56x представлен как высокоинтегрированное решение для подключённых устройств с расширенными возможностями графики и аудио. Семейство объединяет двухрежимный Bluetooth 5.3 с поддержкой BLE Audio, графический движок ePicasso 2.0, встроенные аудиоблоки ADC/DAC, ускоритель для TinyML, варианты флеш-памяти, интегрированной в корпус, а также расширенную поддержку внешней памяти и дисплейных интерфейсов. SF32LB56x стоит рассматривать, если возможностей SF32LB55x уже недостаточно для задач беспроводной связи, дисплея или аудио, но важно сохранить энергопотребление и степень интеграции, характерные для MCU.
При выборе учитывайте и правила SiFli по обозначению моделей: набор доступных дисплейных интерфейсов SF32LB56x зависит от исполнения корпуса. Поэтому точный заказной код и корпус следует определить ещё при выборе архитектуры, а не откладывать это решение до проектирования PCB.
Применение¶
SF32LB56x подходит для устройств с двухрежимным Bluetooth, которым нужны более широкие возможности отображения, аудио, хранения данных или локальной обработки, например:
- Умные часы и фитнес-браслеты
- Носимые устройства с графическим интерфейсом
- Медицинские и оздоровительные устройства
- Подключённые HMI-устройства
- Промышленные портативные терминалы
- Умные замки и умная бытовая техника
- Маломощные сенсорные хабы
- Расширенные дисплейные системы электровелосипедов и электросамокатов
Рассмотрите SF32LB56x, если проекту требуется одна или несколько из следующих возможностей:
- Двухрежимный Bluetooth 5.3 с поддержкой BLE Audio
- Встроенные аудио ADC и DAC HiFi
- Высокие требования к дисплею и производительности графики
- Поддержка интерфейса дисплея DPI/RGB
- Внешний Wi-Fi через SDIO; внешняя память через SD/SDIO или eMMC
- Больше GPIO в варианте WBBGA175
- Запас вычислительных ресурсов для одновременной работы TinyML, аудио и пользовательского интерфейса
Ресурсы для разработки¶
- Описание продукта
- Даташит
- Руководство пользователя
- Руководство по проектированию аппаратной части (U, wiki.sifli.com)
- Руководство по проектированию аппаратной части (V, wiki.sifli.com)
- Источник аппаратной прикладной заметки (U)
- Источник аппаратной прикладной заметки (V)
- Руководство по проектированию аппаратной части (μForge)
- Документация SDK
- Справочник API
- Источник контрольного списка по проектированию аппаратуры
- SF32LB56-MOD
- Заказать образцы
- Купить отладочные платы
Характеристики и спецификации¶
Вычислительные ресурсы и память¶
- Высокопроизводительный прикладной процессор Arm Cortex-M33 STAR-MC1 (HCPU), частота до 240 MHz
- Процессор Arm Cortex-M33 STAR-MC1 сверхнизкого энергопотребления (LCPU), частота до 96 MHz
- До 370 DMIPS / 984 EEMBC CoreMark на HCPU
- До 148 DMIPS / 394 EEMBC CoreMark на LCPU
- Система памяти HCPU: 32 KB кэша инструкций + 16 KB кэша данных; 800 KB SRAM, включая 128 KB SRAM с сохранением данных
- Система памяти LCPU: 16 KB кэша инструкций + 8 KB кэша данных; 160 KB SRAM с сохранением данных
- Варианты QSPI-NOR Flash в корпусе: 512 KB или 1 MB
- Внешние интерфейсы памяти QSPI-NOR, SPI-NAND, QPI/OPI-PSRAM, SD/SDIO и eMMC
Графика, дисплей и ИИ¶
- Графическое ускорение ePicasso 2.0 для 2D/2.5D
- Альфа-смешивание для 4 слоёв плюс один фоновый слой
- Аппаратные поворот, масштабирование, зеркальное отображение и преобразование распространённых форматов
- Графический движок обрабатывает задачи размером до 1024 × 1024
- Аппаратная распаковка графики eZip 2.0 без потерь с нативной поддержкой анимации eZip-A
- В поддерживаемых вариантах LCD-контроллер поддерживает 8080, SPI, Dual-SPI, Quad-SPI, DPI/RGB и JDI; доступность зависит от корпуса и точного заказного номера
- TurboPixel: extDMA сжимает готовый кадровый буфер с потерями и фиксированным коэффициентом, а дисплейный контроллер распаковывает данные. Это снижает требования к пропускной способности и объёму PSRAM
- Матричный ускоритель нейронных сетей для задач TinyML: до 1,92 GOPS и свыше 10 TOPS/W
Аудио и беспроводная связь¶
- Двухрежимный Bluetooth 5.3 с поддержкой BLE Audio
- Чувствительность приёма: −100 dBm в режиме BLE 1 Mbps, −96,3 dBm в BR, −95,5 dBm в EDR2 и −88,5 dBm в EDR3
- Максимальная мощность передачи: 19 dBm для BR/BLE и 13 dBm для EDR2/EDR3
- Пиковый ток приёма в BR: 2,2 mA при 3,3 V
- 1 встроенный аудио DAC HiFi, 24 бита, SNR 108 dB
- 1 встроенный аудио ADC HiFi, 24 бита, SNR 99 dB
- 2 интерфейса PDM и 1 интерфейс I2S
Безопасность¶
- Аппаратные ускорители AES, HASH и CRC
- Генератор истинно случайных чисел (TRNG)
- PSA Certified Level 1
Периферия и ввод-вывод¶
- 6 UART
- 7 I2C
- 4 SPI
- 1 ISO7816
- 1 интерфейс USB 2.0 FS
- 4 MPI
- 2 интерфейса SD/SDIO/eMMC: один 4-разрядный и один 8-разрядный
- 1 универсальный 12-битный SAR ADC с 8 каналами
- Датчик температуры
- 2 низкопотребляющих компаратора напряжения
- Контроллер задач периферии (PTC)
- До 120 GPIO в зависимости от корпуса
Питание и корпус¶
- Диапазон напряжения питания: 1,71–3,63 V
- Рабочая температура: −40…+85 °C
- Встроенный высокоэффективный понижающий регулятор и малопотребляющий LDO
- Ток сна при пробуждении по RTC: 600 nA
- Ток сна при пробуждении по выводу: 300 nA
- Варианты корпуса: QFN68L и WBBGA175
Варианты семейства¶
Семейство SF32LB56x включает микросхемы в компактном корпусе QFN68L и варианты WBBGA175 с большим числом выводов ввода-вывода; для них доступны разные конфигурации памяти, интегрированной в корпус. Выберите точный заказной код заранее: варианты существенно различаются поддерживаемыми дисплейными интерфейсами, числом доступных GPIO, объёмом памяти, требованиями к изготовлению PCB и возможностью перейти на модуль.
Для указанных в таблице вариантов документированы диапазон питания 1,71–3,63 V и рабочая температура −40…+85 °C. Домены питания GPIO поддерживают 1,71–3,45 V; для линий ввода-вывода памяти, интегрированной в корпус, действуют отдельные ограничения. Прежде чем выбирать уровни сигналов, сверьтесь с руководством по проектированию аппаратной части для нужного варианта U или V.
Расхождение в данных по SF32LB566VCB36: руководство SiFli по моделям микросхем указывает 1 MB встроенной в корпус QSPI-NOR, тогда как в информации для заказа более ранней версии даташита DS5601 V1.9.2 указано 4 Mb (0,5 MB). В текущем индексе продуктов SiFli приведена ссылка на DS5601 V1.9.3, однако его данные для заказа в ходе этой проверки подтвердить не удалось. Поэтому нельзя утверждать, что прежнее расхождение сохраняется или уже устранено. В таблице приведены данные руководства по моделям. Перед утверждением BOM проверьте соответствующую строку V1.9.3 или уточните у SiFli точный заказной номер и фактически поставляемую конфигурацию памяти.
| Пример компонента | Корпус | GPIO HCPU / LCPU | Память в корпусе | Интерфейс дисплея | Типичный сценарий |
|---|---|---|---|---|---|
| SF32LB560UNN26 | QFN68L | 24 / 20 | 512 KB QSPI-NOR Flash | QSPI | Базовое носимое устройство серии 56, устройство с электронной бумагой или компактная HMI, которым нужны минимальный объём памяти и самая простая разводка выводов |
| SF32LB561UBN26 | QFN68L | 24 / 20 | 4 MB OPI-PSRAM + 512 KB QSPI-NOR Flash | QSPI | Компактная графическая система, которой нужен больший буфер кадра, чем в базовом варианте 560 |
| SF32LB563UCN26 | QFN68L | 24 / 20 | 8 MB OPI-PSRAM + 512 KB QSPI-NOR Flash | QSPI | Компактный интерфейс с более высоким разрешением при сохранении ценового преимущества корпуса QFN |
| SF32LB56WUND26 | QFN68L | 24 / 20 | 16 MB OPI-PSRAM + 512 KB QSPI-NOR Flash | QSPI | Компактное устройство с большим объёмом памяти, которому нужны крупные локальные ресурсы без перехода на BGA |
| SF32LB566VCB36 | WBBGA175 | 79 / 41 | 8 MB + 4 MB OPI-PSRAM + 1 MB QSPI-NOR Flash | DPI / QSPI / 8080 / JDI | Функционально насыщенное носимое устройство или HMI с расширенным выбором дисплеев, большим количеством I/O и тем же кристаллом, что и в SF32LB56-MOD |
| SF32LB567VND36 | WBBGA175 | 79 / 41 | 16 MB OPI-PSRAM + 1 MB QSPI-NOR Flash | DPI / QSPI / 8080 / JDI | Проект с большим числом I/O, которому важны единый пул PSRAM большего объёма и сложная разводка дисплея, но не нужен стандартный чип модуля |
Путь интеграции¶
Следуйте этой последовательности, чтобы превратить предварительный выбор SF32LB56x в проверенное решение:
- Проверьте программную платформу. Начните с руководства по началу работы с SiFli SDK, затем ознакомьтесь с процессом разработки на SiFli SDK и используйте примеры, чтобы проверить нужные сценарии работы дисплея, аудио, Bluetooth и памяти.
- Выберите способ интеграции. Рассмотрите SF32LB56-MOD, чтобы сократить объём работ по проектированию RF-тракта и интеграции высокоскоростной памяти, либо используйте SF32LB56-DevKit-LCD для проверки на уровне платы.
- Спроектируйте и проверьте аппаратную часть. До выпуска схемы или разводки изучите руководство μForge по проектированию аппаратной части и соответствующие контрольные списки проверки схемы и разводки PCB. Корпус U/V и дисплейный интерфейс должны соответствовать выбранной модели.
- Сверьтесь с первоисточниками. Проверьте точный заказной номер и корпус по документам SiFli: даташиту, руководству пользователя, соответствующему руководству по проектированию аппаратной части U или руководству V, а также по соответствующему источнику аппаратной прикладной заметки U или источнику V.
Часто задаваемые вопросы¶
Каковы основные характеристики SF32LB56x? SF32LB56x сочетает прикладной CPU (Cortex-M33 @240 MHz) и энергоэффективное ядро (Cortex-M33 @48/96 MHz, программируемое пользователем ядро), 960 KB внутренней SRAM и двухрежимный Bluetooth (классический + BLE). Графика: ePicasso 2.0. Корпус: QFN68 / BGA175 (7 × 7 mm (QFN), 6.5 × 6.1 mm (BGA)). USB 2.0 FS. Значения даны для семейства; проверяйте даташит конкретной модели.
Какие интерфейсы дисплея поддерживает SF32LB56x? SPI / DSPI / QSPI / 8080 / EPD / JDI / RGB. Набор зависит от модели и корпуса.
Сколько памяти в корпусе у SF32LB56x? До 16 MB PSRAM и до 1 MB NOR Flash в корпусе, в зависимости от модели.
Какое напряжение питания нужно SF32LB56x? 1.71–3.63 V, в зависимости от варианта. Точный диапазон уточняйте в даташите.
С чего начать аппаратную разработку на SF32LB56x? Начните с руководства по аппаратному проектированию SF32LB56x: схема, питание, тактирование/RF и разводка PCB, а перед выпуском платы используйте контрольные списки схемы и разводки.
Связанные продукты¶
Модуль¶
SF32LB56-MOD объединяет микросхему SF32LB566VCB36, память, радиочастотную часть и варианты антенны в готовый к интеграции модуль. Он подойдёт проектам, которым нужны возможности SF32LB56x, но важно снизить риски при разводке RF, согласовании антенны, размещении кварца и интеграции высокоскоростной памяти.
Отладочные платы¶
SF32LB56-DevKit-LCD — практичная отправная точка для запуска прошивки, проверки дисплея, аудио, хранения данных, RF и энергопотребления, прежде чем переходить к конструкции с отдельным чипом или модулем.
Примеры изделий¶
К типичным устройствам на базе SF32LB56x относятся функционально насыщенные умные часы, подключённые HMI-панели, медицинские устройства, промышленные портативные терминалы, переносные измерительные приборы и дисплейные системы электровелосипедов и электросамокатов.
-
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 прошивок, middleware, портов RTOS и инструментов для Cortex-M33; при этом всё равно требуется стандартная адаптация под конкретное устройство. Конфигурации CU, SP и SE различаются главным образом составом кэша, TCM, XIPU и поддержкой TrustZone. Пользовательские инструкции Arm/CDE и интерфейс сопроцессора — дополнительные возможности; их наличие нужно проверять для конкретной модели SF32. В документации SiFli встречаются обозначения Arm Cortex-M33 STAR-MC1 и Arm Cortex-M33 — выбор зависит от контекста. ↩
Последнее обновление: