M2U51 / M2U54 系列

FLASH
(KB)
SRAM
(KB)
 
256 32       M2U54YG6AE M2U54SG6AE M2U54AG6AE M2U54KG6AE
128 24       M2U54YE4AE M2U54SE4AE M2U54AE4AE M2U54KE4AE
64 16       M2U51YD3AE      
32 6 M2U51FC2AE M2U51EC2AE M2U51TC2AE M2U51YC2AE      
Package TSSOP20 TSSOP28 QFN33 QFN48 LQFP64 QFN88* LQFP128
Package size
mm x mm
4.4x6.5 4.4x9.7 4x4 5x5 7x7 10x10 14x14

NuMicro® M2U51 / M2U54 系列采用 Arm® Cortex®-M23 核心(Armv8-M 架构),内建单周期硬件乘除法器,最高工作频率达 40 MHz。产品提供 32 KB 至 256 KB Flash 及 6 KB 至 32 KB SRAM,支持 1.75V 至 5.5V 宽电压操作范围,以及 -40°C 至 +105°C 工业级工作温度。

M2U51 / M2U54 系列专为对功耗要求严格的电池供电及无电池应用而设计,提供多种灵活的电源模式,可因应主动运行、感测及长时间待机等不同工作情境,在系统效能与功耗之间取得最佳平衡。在正常运行模式下,采用 LDO 时功耗仅为 67.5 μA/MHz,使用 DC-DC 转换器时更可降低至 36 μA/MHz。在低功耗运行方面,正常掉电模式下,即使 LCD Charge Pump 维持完整运作,功耗仍低于 4 μA;待机掉电模式下,在保留 SRAM 数据的情况下,功耗更低至 0.4 μA,有助于延长电池使用寿命,同时维持系统所需的关键功能。

此外,Auto Operation Mode 可让低功耗周边与 PDMA 控制器在减少 CPU 介入的情况下,自动撷取并储存传感器数据,进一步降低整体系统功耗。凭借灵活的电源管理、超低待机功耗及自动运行模式,M2U51 / M2U54 系列展现出优异的功耗效能,并在 ULPMark™-PP 基准检验中取得优异成绩。

M2U51 / M2U54 系列适合应用于消防安全系统、工业及智能建筑设备、医疗装置、智能电表、能源采集系统、智能家庭产品,以及各类物联网装置。

超低功耗技术

除了在多种电源模式下提供极低电流消耗外,M2U51 / M2U54 系列在正常运行模式下功耗为:

  • LDO 模式:67 μA/MHz
  • DC-DC 模式:36 μA/MHz

并具备超低功耗模式,包括:

  • Normal Power-down mode
  • Standby Power-down mode

在 Normal Power-down 模式下,当 LCD charge pump 全开时电流低于 4 μA;在 Standby Power-down 模式下(保留 RAM),仅消耗 0.4 μA。M2U51 / M2U54 系列同时支持 Auto-operation 机制,可透过低功耗串行接口与低功耗 DMA 处理感测数据,而不需唤醒 CPU。

强化模拟功能

M2U51 / M2U54 系列整合 8 x 42 段 LCD、16 通道、1 Msps、12-bit 低功耗 SAR ADC。多阶内部参考电压、两组 rail-to-rail 低功耗比较器、高精度温度传感器、低电压重置(LVR)与 Brown-out detector(BOD),可提升系统效能,同时减少外部组件与系统尺寸。

丰富周边

M2U51 / M2U54 系列整合完整低功耗周边,支持 Auto Operation Mode,可在不持续使用 CPU 的情况下完成感测资料的撷取与处理。透过内部 bus matrix 与 PDMA,引脚如 ADC、SPI、I²C、UART 与 GPIO 可自动将数据传输至 SRAM,而 CPU 可维持低功耗睡眠模式,并仅在需要时透过事件(如数据计数匹配、Timer / RTC 触发或 PDMA 中断)唤醒,有效降低系统功耗。

支持封装包括:TSSOP 20-pin、TSSOP 28-pin、QFN 33-pin、QFN 48-pin、LQFP 64-pin、QFN 88-pin 以及 LQFP 128-pin。所有封装皆为无卤、符合 RoHS 与 TSCA 规范。

在开发方面,新唐提供 NuMaker-M2U54KG 与 NuMaker-M2U51YC 开发板与 Nu-Link-pro 除错器。同时支持第三方 IDE,如 Keil MDK、IAR EWARM、VS Code。

 

Product Line Core
(MHz)
Flash
(KB)
SRAM
(KB)
PWM USCI* UART I²C SPI Timer PDMA ADC ACMP
M2U51 / M2U54 40 256 32 12* 1 3 3 3 4 8 16 2

Table 1-1 NuMicro® M2U51 / M2U54 系列关键特性支持表

目标应用

  • 消防安全系统
  • 工业与智能建筑设备
  • 医疗设备
  • 智能电表
  • 能源采集
  • 智能家电
  • 物联网

主要特色

• 操作特性
  - ESD HBM:4 kV
  - 电压范围:1.75V ~ 5.5V
  - 温度范围:-40°C ~ +105°C
  - EFT:4.4 kV
  - Latch-up:200 mA
 
• 核心
  - Arm® Cortex®-M23(Armv8-M 架构),最高 40 MHz
  - 32-bit 硬件乘除法器
 
• 内存
  - 256 / 128 / 64 / 32 KB APROM
  - 32 / 24 / 16 / 6 KB SRAM
  - FMC 支持 1024B 单向 cache
  - 4 KB LDROM
  - 支持 2 个 XOM(eXecute-Only-Memory)区域
 
• 时钟控制
  - 内建 1~40 MHz MIRC 振荡器(±1% @25°C;±5% @-40°C~105°C)
  - 内建 16 MHz HIRC 振荡器(±2%)
  - 内建 38.4 kHz RC 振荡器 1(±2%)
  - 内建 38.4 kHz RC 振荡器 2(±5%)
  - 32.768 kHz RTC 晶振
 
• 电源管理
  - 内建 POR、BOD 和 LVR
  - 内建 LDO
 
• 低功耗
  - 上电电流:300 μA(Flash 初始化前)
  - 运行模式 (Normal run):67 μA/MHz(LDO);36 μA/MHz(DC-DC)
  - Idle mode:13 μA/MHz(LDO);8 μA/MHz(DC-DC)
  - Low Power Run:400 μA @4MHz;110 μA @1MHz
  - 正常掉电模式 (NPD,含 LXT、UART 9600):3 μA
  - 正常掉电模式 (NPD,LCD、RTC、LVR 开启):3 μA
  - 待机掉电模式 (SPD,8KB SRAM 保留):0.8 μA
 
• 定时器
  - 4 组 32-bit timers
  - 6 组基础型 PWM (BPWM) 通道(12 x 16-bit counters)
  - 6 组 PWM(12 x 16-bit counters)
  - 1 组看门狗定时器 (WDT)
  - 1 组窗口看门狗定时器 (WWDT)
  - 支持实时时钟 (RTC) 控制器
  - 1 组 24-bit SysTick
 
• PDMA
  - 最多支持 8 通道
 
• COM/SEG LCD Driver
  - 8 x42, 6 x 44 & 4 x 46 COM/SEG LCD Driver
  - 内建 charge-pump
  - 支持 3V to 5V LCD 面板
  - 支持 1/2, 1/3 and 1/4 bias 电压
  - 支持 1, 1/2, 1/3, 1/4, 1/5, 1/6, 1/7, and 1/8 duty
 
• 模拟
  - 内建参考电压
  - 内建温度传感器
  - 一个 12 位 SAR ADC,高达 16 通道且具备 1 Msps 采样率
  - 2 组 rail-to-rail 比较器(含 6-bit DAC)
 
• 通讯接口
  - 最多 3 组 UART
  - 1 组 USCI(UART / SPI / I²C)
  - 最多 3 组 I²C(支持 SMBus / PMBus 1 Mbps)
  - 最多 3 组 SPI / I²S
 
• 安全
  - 循环冗余校验 (CRC)
  - AES encryption with 128/192/256-bit key
 
• 工具支持
  - Keil MDK、IAR EWARM 除错支持;免费 VS Code IDE
  - 支持透过 Nu-Link 除错器更新内部程序代码的 ICP (In Circuit Programmer)
  - 支持透过 UART、SPI、I²C、RS-485 周边接口更新程序代码的 ISP (In System Programmer)
  - 用于实时監控所有 I/O 脚位状态的 NuTool-PinView
  - 用于脚位分配、初始程序代码生成及 OrCAD/Protel 组件生成的 NuTool-PinConfigure 工具
  - NuTool-ClockConfigure(频率设定)
  - NuTool-LCDView:TN-LCD 图形软件开发利器
 

•   96 位唯一标识符 (UID)

•   128 位唯一客户标识符 (UCID)

•   IEC60730 Class B 安全函式库支持

开发环境:

Programming IDE Keil MDK, IAR, , VS Code
Software Package Board Support Package (BSP), Sample Code
Development IDE NuTool-PinView, NuTool-PinConfigure, NuTool-ClockConfigure, NuConsole

开发板

EVB NuMaker Part Number Feature
NuMaker-M2U54KG M2U54SE4AE M2U54SG6AE M2U51YD3AE M2U54YE4AE M2U54YG6AE M2U54AE4AE M2U54AG6AE M2U54KE4AE M2U54KG6AE Support LCD, Expand Connector, and Arduino Uno Interface
NuMaker-M2U51YC M2U51FC2AE M2U51EC2AE M2U51TC2AE M2U51YC2AE Support Expand Connector, and Arduino Uno Interface