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BB52這顆MCU怎么樣? 還在找芯片的你看過來

作者:一路向北lm時間:2021-11-18來源:EEPW論壇收藏
編者按:BB52系列開發板,試用征集中!

今天給大家帶來一個新的8位,由Silicon Labs生產的高性價比的——BB5系列。

本文引用地址:http://www.recipesarchive.com/article/202111/429732.htm

關于8位的,常見的有宏晶半導體的STC系列、意法半導體的STM8系列,還有新塘科技的8位MCU和一些其他國產品牌。大家可能對SiliconLabs的8位MCU了解得比較少,下面就來詳細介紹一下BB5系列。

本文分為三部分:

● 一是BB5系列的架構和特性;

● 二是BB5系列的市場應用,及與主流8位MCU的對比;

● 三是BB5系列的開發套件介紹,方便大家快速入手這顆芯片。

一、BB5系列的架構和特性

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圖|BB5系列架構

首先,看左上角的內核和內存,BB5系列依然采用經典的8051內核,但它的系統時鐘可以達到50MHz,在業界8位的MCU里是比較高的一個頻率。BB5系列的flash和RAM空間都相對較大,flash最多可達32kB,RAM的空間將近2kB。它提供了一個雙線的debug接口,方便對芯片進行程序的下載、調試、仿真。

接下來是時鐘管理,這個時鐘我們要重點看一下。BB5系列有一個50MHz的內部時鐘晶振,晶振誤差可以做到±2%,是很高的一個精度了。

在電源和能耗這方面,我們可以看到,BB5系列支持1.8-5.5V的寬電壓范圍。雖然有很高的主頻,但在低功耗方面BB5系列也有不錯的表現,可以做到10μA的功耗。低功耗模式下,喚醒速度也很快,30μs喚醒。

BB5系列的加密,是6bit的一個CRC通過8bit的SFR總線實現。

來看下BB5系列的外接設備。2個UART串口、1個SPI、最多支持2個I2C,GPIO口最多支持29個。定時器方面,BB5系列有看門狗的專用定時器,支持輸出6路PWM波,此外還有16bit的定時器。

最后,看一下模擬模塊。這里就比較厲害了。BB5系列支持12bit的ADC,在8位的MCU里一般都是10bit的ADC,很少有12bit的。另一個是,多數8位MCU里都沒有DAC,但BB5系列有。它支持10bit的DAC,可以模擬輸出。

BB5特性小結:

● BB5系列是在上一代BB3的180nm的工藝上,進行了一個90nm的封裝。

● 它有一個優化的8051內核,速度可以做50MHz,比同類產品都要快。

● Flash 4-32kB,RAM 0.5-2kB。

● GPIO數量,根據不同的封裝規格,可以有8-29個通用I/O。

● 出色的模擬能力。極為精確的12位ADC、精確電壓基準、快速選擇10位DAC。

● 低功耗模式下,電流低至10μA,30μs喚醒的速度。

● 支持1.8-5.5V的寬電壓范圍。

● 提供了相應的開發套件、免費軟件工具,只需用一根電源線和底線就可以完成開發。

BB5系列芯片主打低成本、高性價比。售價方面,根據在元器件商城找到的數據,BB5系列的單顆芯片價格平均在4-5元左右。不同的分裝型號和配置,價格會略有出入。

*BB5系列的查價鏈接:https://cn.silabs.com/mcu/8-bit/efm8-bb5

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圖|F16G-QFN32的售價

二、BB5系列的市場應用,及與主流MCU的對比

2.1 BB5系列的市場應用

BB5系列芯片是專為消費電子和工業嵌入式應用而優化的。

2.1.1 消費電子

在消費市場,BB5系列可以用于電子煙、電動牙刷等小設備,電熨斗等小家電,手電鉆、打釘的電槍等工具,小車等電動玩具。如果你正在尋找便宜的8位MCU解決方案,SiliconLabs的BB5系列芯片或許是個不錯的選擇。

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圖|BB5系列在消費電子的應用

選擇BB5系列有兩個優點:

● 一是可以減少BOM成本。使用BB5系列芯片,可以減少不必要的組件安裝。比如電壓調節器,因為它內部集成了一個基準的穩壓源,所以不需要再在外面裝一個電壓調節器。當然也不需要去擴展晶振、功率監視器等等,這些在芯片內部已經集成了。

● 二是可以節約電路板的空間。BB5系列特有的“Crossbar”功能,提供無與倫比的引腳靈活性,形成一個整體更小的電路板。

2.1.2 LED與電機

BB5系列的另一個應用是LED燈飾以及家電等大型應用中的普通LED。BB5系列共有6個獨立通道和3個互補通道,所產生的PWM 對LED的電池進行控制。BB5系列的低功耗使它擅長用于線路供電或系統中有其他設備的應用。我們可以用它來控制開光頻率和電機。

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圖|BB5系列在LED的應用

2.1.3 工業組網

BB5系列也可用在工業組網方面。比如說我們需要一個MCU來采集外界的溫度、壓力、電流等等,然后通過一個小的從節點采集的信息向主節點報告。我們選擇BB5系列就比較合適,它可以做小基層到傳感器那一步,或者和傳感器做成一體化的,這種方式就比較合理,可以替換當前使用MCU的這種方式。

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圖|BB5系列在工業組網的應用

2.2 與主流8位MCU的對比

讓我們來看下BB5系列與主流8位MCU的對比。筆者主要列舉了一下比較常用的MCU,如N761003、MS51、STM8等。STC51是一個比較老的芯片了,這里就不列舉了。

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圖|BB5系列與N761003、MS51、STM8的對比

電壓范圍方面,BB5是1.71-5.5V,其他三個是二點多伏到5.5V。

內核的話,STM8比較特殊,用的是ST的STM8架構,其他三個都是8051內核。

重點看一下主頻。BB5是50MHz,其他三個里最高的是24MHz。

Flash空間,BB5可達32kB,比其他三個要高。

晶振誤差方面,BB5是50MHz晶振誤差±2%,MS51是24MHz晶振誤差±4%,STM8是16MHz晶振誤差±5%。

ADC和DAC。BB5是12bit ADC,轉換速度600ksps;MS51是12bit ADC,轉換速度500ksps;STM8是10bit ADC,轉換速度420ksps。BB5支持10bit DAC,其他三個沒有。

低功耗模式。BB5是50MHz,30μs喚醒;MS51是24MHz,30μs喚醒;STM8是55μs喚醒。

2.3 與16位、32位MCU的對比

為了體現BB5的特性,筆者將其與用過的16位、32位MCU也進行了對比。總的來看,BB5在內核時鐘頻率上面略有領先。但是flash、RAM遠低于16位和32位的。在ADC方面,BB5的性能大致接近于16位和32位。

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圖|BB5系列與16位、32位MCU的對比

三、BB5系列的開發套件介紹

Silicon Labs提供了相應的BB5系列開發套件。筆者選擇其中一款進行介紹——BB52-EK2701A。這塊開發板,EEPW正在征集試用者,感興趣的朋友可以去報名,在12月2日前都可以提交申請。

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↑ 微信掃碼報名,申請試用 

讓我們來詳細的看一下BB52-EK2701A這塊開發板。

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圖|開發板BB52-EK2701A

它上面集成了一個BB5系列中的BB52芯片,50MHz的工作頻率,32kB flash,2kB RAM,還有一個用戶LED和一個按鈕。在上半部分,提供了一個J-Link的調試端口,用來調試BB52芯片。兩邊有一些外擴引腳,可以連接外擴設備。還提供了用于連接QwiicConnect系統硬件的Qwiic?連接器等硬件設備。

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圖|開發板BB52-EK2701A的框圖

然后,我們來看這個開發板的框架,主要包括電源、板載的debug、用戶LED和按鈕。

電源。總線上的5伏電源使用LDO(低壓差調節器)調節至3.3伏,是一種自動隔離電路,未插入USB電纜時隔離LDO。如果卸下USB電纜且套件上沒有其他電源,則電源可以從外部注入VMCU網絡。

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圖|BB52-EK2701A的供電

板載的debug。如果燒錄程序的話,可以使用板載的J-Link debug或者外部的J-Link debug。這里筆者不確定是不是標準的J-Link,若是支持標準的J-Link debug的話,不需要去再買一個調試器,直接用J-Link就可以來調試。

此外,開發板還支持帶硬件流控制功能的虛擬COM,與BB52芯片的一個物理串口進行連接。通過使用虛擬COM口,板載debug可以對BB52芯片進行程序下載、仿真更新和串口數據傳輸。



關鍵詞: MCU 單片機 EFM8BB52

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