Перейти к содержанию

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


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.

Примеры вариантов семейства SF32LB56x
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:

  1. 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.
  2. 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.
  3. 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.
  4. 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.

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.


  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 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: