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M471 系列

NuMicro® M471 Series MCU M471MD6AE M471SE6AE M471R1E6AE M471VI8AE M471KI8AE

NuMicro® M471 系列为基于 Arm Cortex-M4F 核心的 32 位微控制器,内建 DSP 指令集和单精度浮点运算单元 (FPU),是专为智能家电设计的微控制器产品系列。针对家电市场日益增长的安全功能需求,为满足 IEC60730-1 Class B Annex H 安全规范,M471 系列提供经认证的软件测试库 STL(Software Test Library) 及相关应用操作手册,可以大幅减少开发难度及 IEC60730 认证所需之时间。M471 系列运行频率高达 72/120 MHz,提供 2.5V 至 5.5V 的宽工作电压,-40°C 至 105°C 的宽工作温度,支持多种宽引脚间距的封装,以及出色的高抗干扰特性 ESD HBM 8 kV 和 EFT 4.4 kV,满足家电市场高稳定性、高可靠性和高安全性等刚性要求。

为满足智能家电功能需求之增长,M471 系列内建了高达 512 KB 的双区块 Flash 内存用于程序储存,64 KB 的 SRAM 供代码运行使用,以及 32 KB 的独立 Data Flash 作为参数储存空间。其中,512 KB Flash 内存的双区块设计可支持 FOTA (Firmware update through the Over-The-Air) 无线在线更新。代码安全方面,512 KB Flash 内存支持 XOM (eXecute-Only-Memory) 仅可执行内存功能以保护机密程序代码在运行时不被窃取。此外,32 KB 的独立 data Flash 拥有 256 Bytes 的最小擦除单元,可提升参数更新及内存存取之速度。最后,为了降低内核用于 MCU 内部数据搬运的负担,M471 系列还提供了 PDMA(peripheral direct memory access) 直接内存访问功能,以提升整体系统之效能。

M471 系列支持丰富的周边, 包含红外线接收器 (Customize IR receiver),高达 24 通道的 16 位 PWM, 6 组 UART, 2 组 SPI/I²S, 2 组 I²C,和一个实时时钟 RTC(real-time clock)。M471 系列同时整合了许多模拟组件,包含高达 24 通道的 12 位 SAR ADC,1 通道的 8 位 DAC 以及 2 组模拟比较器。M471 系列还提供了随机数生成器 PRNG (pseudo random number generator) 支持智能家电产品之加解密需求。

NuMicro® M471 系列支持多种封装选择,以符合家电系统的 PCB 需求。

  • LQFP44: 10 mm x 10 mm, 管脚间距 0.8 mm
  • LQFP64: 7 mm x 7 mm, 管脚间距 0.4 mm
  • LQFP64: 14 mm x 14 mm, 管脚间距 0.8 mm
  • WLCSP100: 4.5 mm x 4.5 mm, 管脚间距4 mm
  • LQFP100: 14 mm x 14 mm, 管脚间距 0.5 mm
  • LQFP128: 14 mm x 14 mm, 管脚间距 0.4 mm

目标应用:

  • 400G/800G光模塊
  • 洗衣机
  • 冰箱
  • 空调
  • PM2.5 侦测器
  • 其他家电产品

M471 系列包含两个子系列,M471V/ M471K/ M471C 系列与 M471M/ M471R1/ M471S 系列,其关键特色分别详述如下。

M471V/ M471K/ M471C 系列关键特色:

运作特性 (Operating Characteristics)
  - 工作电压: 2.5V 至 5.5V
  - 工作温度: -40°C 至 105°C
  - ESD HBM 8 kV
  - EFT 4.4 kV
     
内核 (Core)
  - ARM Cortex-M4F,工作频率可达 120 MHz
  - DSP 指令集
  - 浮点运算单元 (FPU)
  - 最高支持 8 组 MPU (Memory Protection Unit)
   
内存 (Memory)
  - 支持高达 512 KB Flash
  - 512 KB Flash之双区块 (dual bank) 设计可支持 FOTA (Firmware Over-The-Air) 无线在线更新
  - 512 KB Flash 支持高达 4 区间之 XOM (eXecute-Only-Memory) 仅可执行内存功能
  - 32 KB 独立 Data Flash,支持 256 Bytes 最小擦除单元
  - 4 KB LDROM (user-defined loader ROM)
  - 支持高达 64 KB SRAM
   
时钟控制 (Clocks)
  - 外部 4 至 24 MHz 高速晶振
  - 外部 32.768 kHz 低速晶振,支持实时时钟RTC(Real Time Clock)
  - 内部 48 MHz 高速振荡器 (HIRC48),-20°C ~85°C 温度误差± 1%,-40°C ~ 105°C温度误差 ± 2%
  - 内部 38.4 kHz 低速晶振 (LIRC)
  - 内部 PLL 可达 120 MHz
   
电源管理 (Power management)
  - 支持三种电源模式: 运行模式、空闲模式及休眠模式
  - 运行模式功耗: 353 μA/MHz 在 25°C/5V
  - 休眠模式功耗: 27 μA
  - 休眠模式唤醒方式: RTC, WDT, I²C, Timer, UART, GPIO, EINT, ACMP, CIR0 和 BOD
   
定时器和脉波宽度调变 (Timer & PWM)
  - 4 组 32 位定时器
  - 高达 12 路增强型 PWM,带有 12 个 16 位定时器
  - 高达 12 路基本型 PWM,带有 2 个 16 位定时器
  - 1 个 24 位倒数 SysTick 定时器
  - 1 个看门狗定时器
  - 1 个窗口看门狗定时器
     
直接内存访问 (PDMA)
  - 支持高达 6 通道直接内存访问 (PDMA)
  - 信道开启方式: software trigger, UART, SPI, EPWM, TIMER, ADC, DAC, ACMP 和 I²C
     
模拟周边 (Analog Peripheral)
  - 支持 1 组高达 24 路之 12 位,1.8 MSPS, SAR ADC
  - 支持 1 组 8 位, 200 kSPS, DAC
  - 支持 2 个模拟比较器
  - 内建参考电压源
   
通讯接口 (Connectivity)
  - 支持 1 组红外线接收器接口 (Customize IR receiver)
  - 支持 6 组 UART 接口,带 IrDA 功能 (其中 2 组支持 LIN)
  - 支持 2 组 I²C 接口,带 SMBus/PMBus 功能 (最高 1 Mbps)
  - 支持 2 组 SPI/I²S 接口 (在 SPI Master 模式下可高达 24 MHz)
   
随机数生成器 (PRNG)
   
循环冗余校验 (CRC)
   
实时时钟 (RTC)
   
支持高达119 根具中断能力的I/O脚位
     
IEC60730-1 Class B
  - 提供经认证的软件测试库STL(Software Test Library)
     
开发平台支持
  - 支持 Arm Keil RVMDK及IAR EWARM IDE 开发环境
  - 支持免费 Eclipse IDE 开发环境带 GNU 编译程序
  - 在线电路更新 ICP (In Circuit Programmer),透过 Nu-Link debugger 工具进行韧体更新
  - 在线系统更新 ISP (In System Programmer),透过 UART, SPI, I²C, RS-485 等周边接口进行韧体更新
  - Pin Viewer 软件工具提供实时的 I/O 引脚状况
  - PinConfigure 软件工具支持引脚分配,初始程序产生以及 OrCAD/Protel 组件产生
     
96 位唯一标识符 (UID)
     
128 位唯一客户标识符 (UCID)

M471M/ M471R1/ M471S 系列关键特色:

运作特性 (Operating Characteristics)
  - 工作电压: 2.5V 至 5.5V
  - 工作温度: -40°C 至 105°C
  - ESD HBM 8 kV
  - EFT 4.4 kV
     
内核 (Core)
  - ARM Cortex-M4F,工作频率可达 72 MHz
  - DSP 指令集
  - 浮点运算单元 (FPU)
  - 最高支持 8 组 MPU (Memory Protection Unit)
   
内存 (Memory)
  - 支持高达 128 KB Flash
  - 4 KB LDROM (user-defined loader ROM)
  - 支持高达 32 KB SRAM
   
时钟控制 (Clocks)
  - 外部 4 至 20 MHz 高速晶振
  - 外部 32.768 kHz 低速晶振,支持实时时钟 RTC (Real Time Clock)
  - 内部 22.1184 MHz 高速振荡器,-40°C ~ 105°C温度误差 ± 2%
  - 内部 10 kHz 低速晶振 (LIRC)
  - 内部 PLL 可达 72 MHz
   
电源管理 (Power management)
  - 支持三种电源模式: 运行模式、空闲模式及休眠模式
  - 运行模式功耗: 347 μA/MHz 在 25°C/5V
  - 休眠模式功耗: 21 μA
  - 休眠模式唤醒方式: RTC, WDT, I²C, Timer, UART, BOD, GPIO, USBD
   
定时器和脉波宽度调变 (Timer & PWM)
  - 4 组 32 位定时器
  - 高达 12 路增强型 PWM,带有 12 个 16 位定时器
  - 1 个 24 位倒数 SysTick 定时器
  - 1 个看门狗定时器
  - 1 个窗口看门狗定时器
     
直接内存访问 (PDMA)
  - 支持高达 8 通道直接内存访问 (PDMA)
  - 信道开启方式: software trigger, UART, SPI, EPWM, ADC
     
模拟周边 (Analog Peripheral)
  - 支持 1 组高达 16 路之 12 位, 1 MSPS, SAR ADC
  - 内建参考电压源
   
通讯接口 (Connectivity)
  - 支持 4 组 UART 接口,带 IrDA 功能
  - 支持 1 组 ISO-7816 接口,带全双工 UART 功能
  - 支持 2 组 I²C 接口,带 SMBus/PMBus 功能 (最高 1 Mbps)
  - 支持 1 组 SPI/I²S 接口 (在 Master 模式下可高达 36 MHz)
  - 支持 1 组 Quad-SPI 接口 (在 Master 模式下可高达 32 MHz)
  - 支持 1 组 USB 2.0 全速 Device/Host 接口,内建 PHY (Device 模式下支持无晶振)
   
循环冗余校验 (CRC)
   
实时时钟 (RTC)
   
支持高达 49 根具中断能力的 I/O 脚位
     
IEC60730-1 Class B
  - 提供经认证的软件测试库 STL(Software Test Library)
     
开发平台支持
  - 支持 Arm Keil RVMDK 及 IAR EWARM IDE 开发环境
  - 支持免费 Eclipse IDE 开发环境带 GNU 编译程序
  - 在线电路更新 ICP (In Circuit Programmer),透过 Nu-Link debugger 工具进行韧体更新
  - 在线系统更新 ISP (In System Programmer),透过 UART, SPI, I²C, RS-485 等周边接口进行韧体更新
  - Pin Viewer 软件工具提供实时的 I/O 引脚状况
  - PinConfigure 软件工具支持引脚分配,初始程序产生以及 OrCAD/Protel 组件产生
     
96 位唯一标识符 (UID)
     
128 位唯一客户标识符 (UCID)
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