M251KE3AE数据手册Nuvoton中文资料规格书

描述 Description

新唐科技 NuMicro® M251KE3AE 是新一代 32 位低功耗微控制器产品，内建 Arm® Cortex®-M23 内核，支持 Armv8-M 指令集架构。 其工作频率达 48 MHz ，内嵌 128 KB Flash，16 KB SRAM ，4 KB LDROM，支持 1.8 ~ 5.5 V 宽工作电压和 - 40 ~ 105 ℃ 工作温度范围。

NuMicro® M251KE3AE 具有低功耗表现，运行模式下工作电流约 138 μA / MHz ( @ 48 MHz ) ，闲置模式下工作电流约 60 μA / MHz ，掉电模式 2.5 μA ( RTC 开启，RAM 数据保持 ) ，掉电模式 1.5 μA ( RTC 关闭，RAM 数据保持 ) 和深度掉电模式。NuMicro® M251KE3AE 具有独立的 RTC 电源 VBAT 以实现主电源关闭而单独供电 VBAT 的低功耗操作模式。NuMicro® M251KE3AE 因其低功耗、宽工作电压和待机模式下快速唤醒等特征，使其特别适合于电池供电的物联网应用。

NuMicro® M251KE3AE 提供 8 通道新唐自有专利的可程序化串行接口 ( Programmable Serial I / O，PSIO ) ，能够藉由此 PSIO 硬件产生任意且多样的串行通讯格式与外部接口沟通。PSIO 可以仿真常见的串行通讯接口 ( UART、SPI …等 ) 、特定应用的串行通讯接口 ( 使用在 EEPROM, 读卡机…等应用的特定通讯协议 ) 和私有协议的串行通讯接口 ( 用来做 LED 灯控的类 SPI 协议…等 )。PSIO 硬件能仿真多样的串行通信协议，同时具有低运算负载、低控制复杂度和高时序精度等优点。高度弹性的通讯周边通讯能力使得 PSIO 成为一个出色且强大的通讯接口工具。

NuMicro® M251KE3AE 整合可变电压接口 ( Voltage Adjustable Interface，VAI ) ，可支持 6 个脚位，能够提供 1.65 ~ 5.5 V 的第二组通讯接口电压，与周边组件相连接时无需增加电压准位转换器。

NuMicro® M251KE3AE 内建可编程的 eXecute-Only-Memory ( XOM ) ，以保护关键程序代码并防止韧体逆向工程。Tamper 引脚则用来避免黑客的恶意破坏。佐以 96 位元晶片唯一序號 ( Unique Identification, UID ) 及 128 位元唯一客戶序號 ( Unique Customer Identification, UCID ) 的採用，可以大幅提升產品的安全性。

NuMicro® M251KE3AE 支持丰富的周边接口，如看门狗定时器、RTC、EBI (外扩接口)、GPIOs x85、24 通道 PWM、USCI (通用串行接口) x3、UART x3、QSPI x1、SPI/I²S x1、I²C x2、ISO-7816-3 x1、PDMA x8，可轻松连接更多的扩展模块与实现灯光控制功能。另 NuMicro® M251KE3AE 整合高性能模拟周边电路，包含 16 通道 12 位 840 kSPS 采样率 ADC、模拟比较器 ( ACMP )、温度检测传感器、低電壓重設 ( LVR ) 和欠壓檢測 ( BOD )，可提升产品性能、降低外部周边组件的采用并缩小终端产品尺寸。

NuMicro® M251KE3AE 的封装型式为 LQFP128 ( 14 mm x 14 mm ) 。同封装型式的脚位兼容让用户能够弹性地优化产品规格与效能。

特性 Features

• 操作特性
- 工作电压 : 1.8 ~ 5.5 V
- 工作温度 : - 40 ℃ ~ 105 ℃

• 內核
- Arm® Cortex®-M23 微控制器，Armv8-M 指令集架构，工作频率 48 MHz
- 32 位硬件乘法器 / 除法器

• 内存
- 128 KB Flash
- 16 KB SRAM
- 4 KB LDROM
- 支持 eXecute-Only-Memory ( XOM )
- 支持 ISP ( 在线系统更新 ) / ICP ( 在线电路更新 ) / 支援 IAP ( 在线应用程序更新 )

• 时钟控制
- 外部高速晶振 4 MHz ~ 32 MHz 或外部时钟讯号输入
- 外部低速晶振 32.768 kHz 或外部时钟讯号输入
- 内部 48 MHz 高精度 RC 振荡器 ( HIRC ) ，全温度范围 ± 2 % 误差
- 内部 4.032 MHz 高精度 RC 振荡器 ( MIRC )
- 内部 38.4 kHz 高精度 RC 振荡器 ( LIRC )

• 电源管理
- 内建上电复位、欠压复位和低电压复位
- 内建 LDO
- 支持独立的RTC电源VBAT管脚

• 低操作电流
- 运行模式 138 μA / MHz
- 闲置模式 60 μA / MHz
- 掉电模式 2.5 μA ( RTC 开启，RAM 数据保持 )
- 掉電模式 1.5 μA ( RTC 关闭，RAM 数据保持 )
- 深度掉电模式 1.3 μA

• 实时时钟 (RTC)
- RTC 具备独立电源 VBAT管脚

• 定时器
- 最多 4 组 32 位定时器


• 直接内存访问 ( PDMA )
- 支持最多 8 通道直接内存访问 ( PDMA )

•PWM
- 最高支持 24 通道 PWM
- 支持触发 ADC
- 频率最高可达 96 MHz
- 支持 PWM 输出 / 捕获输入通道的独立模式
- 最多支持 3 对互补式 PWM 输出

• 模拟
- 支持最多 16 通道 12 位 840 kSPS 采样率模拟转数字转换器 ( ADC )
- 支持最多 2 个比较器

• 通讯接口
- 支持 3 组 USCI ( 可配置为 UART, SPI 或 I²C )
- 支持 3 组 UART 接口
- 支持 1 组 QSPI 接口
- 支持 1 组 SPI / I²S 接口
- 支持 2 组 I²C 接口
- 支持 1 组 ISO-7816-3 接口
- 16 / 8-bits 外扩接口 ( EBI )

• 电压可调接口 ( Voltage Adjustable Interface )
- 透过输入电压至 VDDIO 管脚，可支持 1.65 ~ 5.5 V 第二组接口电压，最多支持 6 个引脚

• 可程式化串列介面 ( PSIO )
- 能够藉由 PSIO 硬件产生任意且多样的串行通讯格式与外部接口沟通
- 最多支持 8 个引脚

• 96 位唯一标识符 ( UID )

• 128 位唯一客户标识符 ( UCID )

• 封装
- LQFP128 ( 14 mm x 14 mm )

应用 Application

• 智能家居 / 智能家电
• 工业控制 / 工业自动化
• 智能城市
• 低功耗物联网装置
• 安全报警系统
• 电子支付
• 通讯模块
• 手持式无线资料收集器
• 智能门锁
• 手持式医疗量测装置
• 卫星定位追踪器
• 墨水屏电子卷标