Nuvoton의 새로운 저전력형 초고속 8051 MCU - ML51시리즈
Nuvoton의 새로운 저전력형 초고속 8051 MCU, ML51시리즈
점점 더 스마트 해지고 있는 세상에서 우리 주변에는 우리를 위해서 기다려 주고 있는 많은 기기들을 쉽게 볼 수 있습니다.
출처: 게티이미지 코리아
예를 들면 자동검침을 위한 디지털 밸브나 유량계, 리모컨이나 최근 각광을 받고 있는 IoT 기기들 그리고 기타 많은 디바이스 들이 소비전력이 현저하게 낮은 저전력 MCU를 사용하고 있습니다.
출처 : 그린플로우 홈페이지의 전자식 유량계
쟁쟁한 업체들인 Microchip이나 ST, Maxim, Renesas등의 업체에서는 이미 성능좋은 저전력 제품들이 많이 출시 되고 있습니다. 그리고 아예 저전력 제품만 만들기를 표방하는 분위기 있는 북유럽인 노르웨이 업체인 Energy Micro라는 회사에서도 경쟁적으로 만들어져서 판매되고 있습니다.
우리의 Nuvoton에서도 전기를 조금밖에 안 쓴다고 해서 Nano series로 불리는 Cortex-M0 계열이 있습니다.
이후에 저가형 제품들이 많이 출시되긴 했지만 기본적으로 MCU자체 가격이 상대적으로 비싸고 스펙이 좀 높은 제품들이라 간단하게 사용할 만한 마땅한 제품이 없었습니다.
또한 이러한 제품군의 지표가 되는 소비전력 부문의 경쟁력도 어딘가 좀 부족한 듯 했습니다.
그러나 Nuvoton에서도 최근 새로운 저전력형 초고속 8051 MCU ML51시리즈 제품이 나와서 그 허전함을 달래주고 있습니다.
L이라는 글자로 저전력 형이라는 것을 느낄 수 있습니다.
저전력 기술의 Nuvoton ML51 시리즈는 1uA 미만의 power-down current를 지원하는 1T 8051 코어 마이크로 컨트롤러를 기반으로 하며, 전력 소비는 정상 작동 모드에서 80μA / MHz이다. 동작 주파수는 최대 24MHz, 동작 전압은 1.8V ~ 5.5V, 동작 온도는 -40 ° C ~ 105 ° C입니다.
ML51 시리즈는 12 비트 ADC, 비교기, 내부 전압 기준 및 직접 메모리 액세스 (DMA) 컨트롤러와 같은 몇 가지 강력한 기능을 갖춘 8 비트 마이크로 컨트롤러 이상의 제품입니다.
ML51은 또한 2 세트의 UART, 스마트 카드 인터페이스 2 세트; 2 세트의 I²C 및 2 세트의 SPI 와 같은 풍부한 주변 장치를 제공합니다.
ML51 시리즈는 16KB ~ 64KB의 플래시 크기(64KB 제품은 2019년 후반 출시예정), 1KB ~ 4KB의 SRAM 크기를 갖춘 완벽한 MCU 애플리케이션 플랫폼입니다.
패키지는 소형 폼 팩터 MSOP10, TSSOP14, QFN 20, TSSOP20, LQFP32, QFN33에서 LQFP 48 핀 및 LQFP64에 이르기까지 다양하다. 동일한 패키지의 Nuvoton사의 Cortex-M0/4까지 이르는 일부 자사의 다른 MCU와 pin to pin호환을 지원하므로 사용자가 다른 플래시 메모리 크기 칩을 선택하고 쉽게 변경할 수 있습니다.
Target Application:
- Wearable, 배터리 구동 장치
- 가전 제품
- IoT장치
- 자동경보 시스템 : 연기 감지기
- 배터리 관리 시스템
- 리모콘
- WPC 무선 충전기
Nuvoton사에서 제공하고 있는 ML51시리즈의 소개 영상
링크를 누르면 Jenny양이 소개하는 ML51 소개영상을 볼 수 있습니다.
https://www.youtube.com/watch?v=Rnjrrcr_CrA&feature=youtu.be
ML51시리즈의 주요 특징은 다음과 같습니다.
작동 특성
- 전압 범위 : 1.8 V ~ 5.5 V
- 온도 범위 : -40 ° C ~ + 105 ° C
Core
- 최대 24MHz로 실행되는 1T 8051 기반 CMOS 마이크로 컨트롤러
Memory
- 최대 64KB 플래시
- 최대 4KB SRAM
- ARPOM과 함께 사용자 프로그램 로더 (LDROM) 공유를위한 최대 4KB 플래시
- 크기 조정이 가능한 데이터 플래시, APROM과 공유
- ISP / ICP / IAP 프로그래밍
Clocks
- 4 ~ 24 MHz HXT 수정 발진기 또는 외부 입력 클럭
- 저전력 시스템 작동을위한 32.768 kHz LXT 수정 발진기 또는 외부 입력 클럭
- 모든 온도 및 전체 전압 범위에서 ± 24 % 미만의 내부 24 MHz HIRC 발진기 변동
- 편차가 ± 2 % 미만인 내부 38.4kHz LIRC
Power management
- 일반 실행 모드 : 80uA / MHz
- 저전력 실행 모드 (LIRC로 실행) : 최저 전류 15uA
- 유휴 모드 : 최저 전류 : 13uA
- 파워 다운 전류 : 최저 전류 <1 uA
- 10us만에 전원 끄기에서 깨우기 (HIRC로 실행)
Timers
- 4 개의 16 비트 타이머 (Timer0 ~ 3)
- 각각 최대 6 채널 PWM 출력으로 최대 2 개의 16 비트 타이머
- LIRC의 독립적 인 워치 독 시계 기반
- LIRC 또는 LXT에서 하나의 웨이크 업 타이머베이스 선택 가능
Communication interfaces
- 표준 UART가있는 2 개의 UART (UART0 / 1) 인터페이스
(38.4kHz 저전력 작동 모드에서 최대 1.5MHz 및 9600baud rate )
- 최대 2 개의 스마트 카드 인터페이스 지원 ISO7816-3은 UART 기능도 지원합니다.
- 2개의 I2C 인터페이스 (최대 400KHz)
- 최대 2 개의 SPI 인터페이스 (최대 12MHz)
PDMA controller
- 최대 4 채널 PDMA 컨트롤러
- 스마트 카드와 SRAM 간 전송 지원
- SPI와 SRAM 간 전송 지원
- SRAM 간 전송 지원
Analog
- 내부 온도 센서 및 밴드갭(band-gap)을 위한 2개의 내부 채널이 있는 12 비트, 500 kSPS SAR ADC (최대 8 채널 입력)
- ADC는 SRAM의 연속 스캔 모드 및 데이터 저장을 지원합니다.
- 4 레벨 내부 전압 선택 : ADC, ACMP를위한 1.5 / 2.0 / 2.5 / 3.0V 기준 전압 ? 최대 2채널의 아날로그 비교기
Up to 43 I/O with interrupt capability
- 4 개의 I / O 모드 :
(준 양방향 모드, 풀업/풀다운이 달린 입력전용모드, 푸시 풀 출력, 오픈 드레인 출력)
- TTL 레벨 입력 또는 슈미트 트리거 지원
보안을 위한
6-bit Unique ID (UID)
128-bit Unique Customer ID (UCID)
2-Byte (16-bit) PDID
Development Tools (기존 Nuvoton사의 제품들과 같은 개발도구를 사용합니다.)
- Nuvoton Nu-Link with KEIL and IAR development environment.
- Nuvoton Nu-Link In-Circuit-Programmer
- Nuvoton In-System-Programming (ISP)
