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探索NXP恩智浦LPC860系列: 基于Arm Cortex-M0+的低成本32位MCU
NXP恩智浦LPC860是一款基于Arm Cortex-M0+的低成本32位MCU，專為工業(yè)和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用設(shè)計。LPC860工作頻率高達(dá)60MHz，提供64KB Flash存儲器和8KB SRAM。該系列配備功耗優(yōu)化的內(nèi)核，采用流行的小規(guī)格封裝，單獨(dú)的電源軌可支持電平移動。
LPC860的配套外設(shè)包括一個CRC引擎、I2C總線接口、I3C總線接口、多達(dá)三個USART、兩個SPI接口、一個多速率定時器、自喚醒定時器、兩個具有硬件死區(qū)時間插入和正交解碼的FlexTimer、一個12位ADC、一個模擬比較器、功能可通過開關(guān)矩陣配置的I/O端口、一個輸入模式匹配引擎和多達(dá)54個通用I/O引腳。
LPC860受到MCUXpresso生態(tài)系統(tǒng)的支持，其中包括SDK、IDE選項以及安全配置和配置工具，可幫助加快開發(fā)速度。
一、LPC86xMCU框圖
二、特性
三、應(yīng)用領(lǐng)域
汽車電子
電池管理系統(tǒng)(BMS)
網(wǎng)關(guān)
工業(yè)控制
智能照明
樓宇安全
電機(jī)驅(qū)動器
智能家居
智能音箱
游戲配件
玩具和棋盤游戲
推薦產(chǎn)品+
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意法半導(dǎo)體STM32G081RBT6單片機(jī)的優(yōu)缺點、應(yīng)用、中文參數(shù)和引腳封裝圖
ST(意法半導(dǎo)體)生產(chǎn)的型號STM32G081RBT6屬于32位MCU微控制器，采用高性能Arm?Cortex?-M0+32位RISC內(nèi)核，工作頻率高達(dá)64MHz。它們提供了高級別的集成，適用于消費(fèi)者、工業(yè)和家電領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，并為物聯(lián)網(wǎng)(IoT)解決方案做好了準(zhǔn)備。STM32G081RBT6包括存儲器保護(hù)單元(MPU)、高速嵌入式存儲器(36KB的SRAM和128 KB的閃存程序存儲器，具有讀保護(hù)、寫保護(hù)、專有代碼保護(hù)和安全區(qū)域)、DMA、廣泛的系統(tǒng)功能、增強(qiáng)的I/O和外圍設(shè)備。STM32G081RBT6提供標(biāo)準(zhǔn)通信接口(兩個I2C、兩個SPI/一個I2S、一個HDMI CEC和四個USART)、一個12位ADC(2.5MSps)，最多19個通道、一個帶兩個通道的12位DAC、兩個快速比較器、一個內(nèi)部電壓參考緩沖器、一個低功耗RTC、一個以兩倍CPU頻率運(yùn)行的高級控制PWM定時器、，五個通用16位定時器，其中一個運(yùn)行頻率為CPU頻率的兩倍，一個32位通用定時器，兩個基本定時器，兩兩個低功耗16位定時器、兩個看門狗定時器和一個SysTick定時器。意法半導(dǎo)體STM32G081RBT6的中文參數(shù)品牌：ST(意法半導(dǎo)體)產(chǎn)品分類：32位MCU封裝：64-LQFP(10x10)核心處理器：ARM Cortex-M0+內(nèi)核規(guī)格：32-位速度：64MHz連接能力：HDMI-CEC，I2C，IrDA，LINbus，SPI，UART/USART，USB外設(shè)：欠壓檢測/復(fù)位，DMA，I2S，POR，PWM，WDTI/O數(shù)：60程序存儲容量：128KB(128K x 8)程序存儲器類型：閃存EEPROM容量：-RAM大小：36K x 8電壓-供電(Vcc/Vdd)：1.7V ~ 3.6V數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器：A/D 19x12b; D/A 2x12b振蕩器類型：內(nèi)部工作溫度：-40°C ~ 85°C(TA)安裝類型：表面貼裝型基本產(chǎn)品編號：STM32G081HTSUS：8542.31.0001產(chǎn)品應(yīng)用：高性能MCU意法半導(dǎo)體STM32G081RBT6的功能特點1、高性能：STM32G081RBT6采用了ARM Cortex-M0+內(nèi)核，工作頻率高達(dá)64MHz，具有較強(qiáng)的計算能力和響應(yīng)速度。2、豐富的外設(shè)：該微控制器集成了豐富的外設(shè)，包括多個通用計時器、高精度時鐘、多路模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)、數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器(DAC)、通用串行接口(USART、SPI、I2C)等，能夠滿足不同應(yīng)用的需求。3、低功耗設(shè)計：STM32G081RBT6支持多種低功耗模式，包括低功耗運(yùn)行模式和待機(jī)模式，能夠有效降低系統(tǒng)功耗，延長電池壽命。4、安全性：該微控制器支持硬件加密和安全啟動功能，能夠保護(hù)系統(tǒng)的信息安全。5、靈活的擴(kuò)展性：該微控制器支持多種外部存儲器接口和通信接口，能夠方便地與外部設(shè)備進(jìn)行連接和通信。意法半導(dǎo)體STM32G081RBT6的應(yīng)用領(lǐng)域STM32G081RBT6是一款低功耗、高性能的32位ARM Cortex-M0+微控制器，其主要應(yīng)用領(lǐng)域如下：1、工業(yè)控制和自動化：STM32G081RBT6具有豐富的通信和控制接口，可用于工業(yè)自動化控制系統(tǒng)、智能電機(jī)控制、傳感器讀取和數(shù)據(jù)采集等應(yīng)用。2、消費(fèi)類電子產(chǎn)品：在智能家居、智能穿戴設(shè)備、智能健康監(jiān)測器等消費(fèi)類電子產(chǎn)品中，STM32G081RBT6能夠提供低功耗、高性能的解決方案。3、醫(yī)療設(shè)備：STM32G081RBT6適用于醫(yī)療設(shè)備，如便攜式醫(yī)療監(jiān)護(hù)設(shè)備、醫(yī)療傳感器等，能夠滿足醫(yī)療行業(yè)對高可靠性和低功耗的要求。意法半導(dǎo)體STM32G081RBT6的引腳封裝圖意法半導(dǎo)體STM32G081RBT6的原理圖意法半導(dǎo)體STM32G081RBT6的型號解釋圖
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中國科大在鈮酸鋰高頻聲波器件領(lǐng)域取得重要進(jìn)展
近日，中國科大微電子學(xué)院左成杰教授課題組兩篇論文入選2023年國際微波會議（IMS，全稱為：IEEE International Microwave Symposium）。IEEE IMS是國際微波領(lǐng)域的全球著名學(xué)術(shù)會議，IMS 2023于6月11日至16日在美國San Diego舉辦，今年在微波聲學(xué)方向總共只收錄了6篇Oral論文，其中包括中國科大的2篇。隨著無線通信從5G向Beyond 5G (B5G)和6G發(fā)展，有些國家已經(jīng)將6 GHz全頻段授權(quán)用于Wi-Fi 7，而更多的國家在考慮將此頻段部分用于蜂窩無線通信（5.5G或者6G）。因此，源于對不同制式和頻段間信號的隔離需求，工作在6 GHz的高品質(zhì)因數(shù)（Q值）聲波諧振器以及高性能濾波器將會成為下一階段無線通信發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)。另一方面，Sub-7 GHz頻段的大規(guī)模使用（包括6G、Wi-Fi 7、UWB等）將會導(dǎo)致頻帶越發(fā)地?fù)頂D，所以針對更高頻率（甚至毫米波頻段）的無線通信技術(shù)的布局與探索也顯得至關(guān)重要。因此，6 GHz及以上的高頻、高性能聲波諧振器和濾波器都是我國6G以及Wi-Fi產(chǎn)業(yè)發(fā)展必須要自主可控的基礎(chǔ)元器件和核心芯片技術(shù)。左成杰教授課題組針對上述戰(zhàn)略需求做了以下兩項工作：1、高滾降無雜散S1模態(tài)高頻聲波濾波器針對6 GHz頻段的濾波器，該課題組前期實現(xiàn)了一階對稱蘭姆波（簡稱S1模態(tài)）諧振器Q值的突破（Zhongbin Dai, et al., IEEE Electron Device Letters, vol. 43, no. 7, 2022），但由于這一模態(tài)的寄生振動復(fù)雜，在濾波器設(shè)計中使用S1模態(tài)諧振器仍然存在很大的挑戰(zhàn)。雜散振動不僅會導(dǎo)致濾波器帶內(nèi)紋波大，還會惡化插入損耗。因此，基于已有諧振器的高Q值特性，抑制S1模態(tài)的雜散振動，是實現(xiàn)高滾降濾波器的有效方案。該課題組研究了基于X切向的鈮酸鋰壓電薄膜中S1模態(tài)的傳播特性，分析了雜散模態(tài)產(chǎn)生的原因，研究了自由壓電區(qū)域和金屬覆蓋區(qū)域?qū)τ陔s散模態(tài)振動頻率和振動幅度的影響，選取了最佳的金屬間距和電極寬度，成功制備出了無雜散的S1模態(tài)高頻聲波諧振器。該研究采用一階T型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的濾波器電路，能夠最大化地利用S1模態(tài)的高Q值特性，從而獲得最陡峭的滾降。最終測試結(jié)果表明，濾波器中的串聯(lián)諧振器的工作頻率在6.4GHz附近，帶內(nèi)雜散模態(tài)被抑制，具有989的品質(zhì)因數(shù)（Q值）和3.3%的機(jī)電耦合系數(shù)（k2）。基于帶內(nèi)無雜散的S1模態(tài)諧振器，所制備的濾波器測試結(jié)果表明，中心頻率為6.4 GHz，插入損耗為2.6dB，帶內(nèi)紋波小于0.5 dB，帶外抑制點深度為40dB。在通帶右側(cè)，基于諧振器高達(dá)989的Qp，濾波器在55 MHz的過渡帶內(nèi)實現(xiàn)了從插入損耗2.6dB到40dB帶外抑制的陡峭滾降。這是國際上首次實現(xiàn)基于S1模態(tài)的6 GHz聲波濾波器，其性能證明了諧振器高Q值對于高頻濾波器設(shè)計的重要性。研究成果以“A 6.4-GHz Spurious-Free Acoustic Filter based on Lithium Niobate S1-Mode Resonator”為題發(fā)表在IMS 2023上，第一作者為中國科大微電子學(xué)院碩士生劉雪彥，微電子學(xué)院左成杰教授為論文的通訊作者。S1高頻無雜散聲波器件（a）諧振器截面示意圖，（b）諧振器SEM圖像，（c）諧振器測試導(dǎo)納曲線，（d）測試所得濾波器傳輸特性2、高機(jī)電耦合系數(shù)超高頻聲波諧振器當(dāng)前，提高超高頻（> 20GHz）聲波諧振器的性能仍然存在很大的挑戰(zhàn)，頻率提高帶來的更大損耗導(dǎo)致諧振器難以實現(xiàn)高Q值；同時，更高的諧振頻率要求壓電薄膜更薄，這會導(dǎo)致器件的魯棒性降低。因此，尋找新的振動模態(tài)，以及革新壓電薄膜的襯底結(jié)構(gòu)都是業(yè)界追逐的焦點。該課題組基于Y128°切向的鈮酸鋰壓電薄膜中第三階反對稱蘭姆波（簡稱A3模態(tài)）的傳播特性，選取了最佳的電極排布方向，并優(yōu)化了薄膜的刻蝕工藝，成功制備出高機(jī)電耦合系數(shù)（k2）的超高頻聲波諧振器。該研究采用了X方向的電極排布，能夠最大化地激發(fā)鈮酸鋰薄膜中的A3模態(tài)，從而獲得最大的機(jī)電耦合系數(shù)。刻蝕工藝的優(yōu)化能夠使諧振器的側(cè)邊具有更好的垂直度，從而能有效反射聲波能量回到諧振器體內(nèi)，進(jìn)而提升諧振器Q值。最終測試結(jié)果表明該器件的工作頻率在20.4GHz附近，具有461的品質(zhì)因數(shù)（Q值）和6.95%的機(jī)電耦合系數(shù)（k2），表現(xiàn)出良好的器件優(yōu)值（FoM =Q·k2= 32），這是當(dāng)前已報道的工作在該頻段的最大諧振器優(yōu)值。研究成果以“A 20.4-GHz Lithium Niobate A3-Mode Resonator with High Electromechanical Coupling of 6.95%”為題發(fā)表在IMS 2023上。第一作者為中國科大微電子學(xué)院博士生林福宏，微電子學(xué)院左成杰教授為論文的通訊作者。A3超高頻高耦合聲波諧振器 （a）諧振器SEM圖像，（b）諧振器測試導(dǎo)納曲線該兩項研究工作得到了國家重點研發(fā)計劃和國家自然科學(xué)基金的資助，也得到了中國科大微電子學(xué)院、中國科大信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院、中國科大微納研究與制造中心、中國科大先進(jìn)技術(shù)研究院、中國科學(xué)院無線光電通信重點實驗室的支持。
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