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C8051F504-IMR 发布时间 时间:2025/12/27 5:43:01 查看 阅读:11

C8051F504-IMR是Silicon Laboratories公司推出的一款高度集成的混合信号片上系统(SoC)微控制器,基于增强型8051内核。该器件在单芯片上集成了丰富的模拟和数字外设,适用于需要高精度模拟测量、实时控制和通信功能的嵌入式应用。C8051F504采用先进的CMOS工艺制造,具备低功耗特性,适合电池供电或对功耗敏感的应用场景。该芯片支持工业级温度范围(-40°C至+85°C),封装形式为32引脚QFN(Quad Flat No-leads),具有较高的引脚密度和良好的散热性能,适合紧凑型设计。
  C8051F504-IMR的内核兼容标准8051指令集,同时进行了显著优化,能够在单个或少数几个时钟周期内执行大多数指令,从而大幅提升处理效率。其最大工作频率可达25MHz,在相同晶振条件下性能远超传统8051架构。此外,该芯片内置可编程内部振荡器,无需外部晶振即可实现精确时序控制,进一步简化了外围电路设计。通过JTAG/调试接口,开发者可以在目标系统中进行非侵入式在线调试,极大提高了开发效率和故障排查能力。

参数

核心:增强型8051
  工作电压:2.7V 至 5.25V
  最高主频:25MHz
  Flash程序存储器:8KB
  RAM数据存储器:512B
  GPIO数量:23
  ADC分辨率:10位
  ADC通道数:16(单端)或8(差分)
  ADC采样率:200ksps
  DAC分辨率:10位
  DAC通道数:2
  定时器数量:5
  UART接口:2
  SPI接口:1
  I2C接口:1
  看门狗定时器:支持
  调试接口:JTAG
  封装类型:32-QFN
  工作温度范围:-40°C 至 +85°C

特性

C8051F504-IMR具备强大的模拟外设集成能力,内置一个10位200ksps的逐次逼近型ADC(SAR ADC),支持多达16个单端或8个差分输入通道,允许用户灵活配置多路传感器信号采集。ADC模块还集成了可编程增益放大器(PGA)、可选参考电压和内置温度传感器,可在不增加外部元件的情况下实现高精度测量。两个10位电压模式DAC可用于生成模拟波形或设定偏置电压,广泛应用于自动测试设备或过程控制系统中。
  该芯片配备丰富的数字通信接口,包括两个UART串口、一个SPI总线和一个I2C接口,支持全双工异步通信、同步串行通信以及多主/从模式下的I2C通信,满足多种外设连接需求。特别是双UART设计,使得设备能够同时与PC主机和另一个外设进行独立通信,非常适合网关、协议转换器等应用场景。
  在系统可靠性方面,C8051F504-IMR集成了硬件看门狗定时器、上电复位(POR)、电压监视器(VDD监控)和强制软件复位功能,确保系统在异常情况下能自动恢复运行。其时钟系统支持内部高精度振荡器(±2%精度)和外部晶振/时钟源输入,并可通过时钟分频器灵活调节系统频率以平衡性能与功耗。
  低功耗设计是该芯片的重要特点之一,支持多种电源管理模式,包括空闲模式和停机模式。在停机模式下,典型电流消耗可低至几微安,同时仍能保持RAM内容和部分外设状态,适合需要长时间待机的便携式设备。此外,所有I/O引脚在复位期间和上电过程中均处于高阻态,有效防止意外驱动负载造成系统不稳定。

应用

C8051F504-IMR广泛应用于工业自动化、消费电子、医疗设备、传感器接口和智能仪表等领域。在工业控制中,常用于PLC模块、远程I/O节点、电机控制单元等需要实时响应和多通道模拟采集的场合。由于其高集成度和小尺寸封装,也适用于空间受限的便携式设备,如手持式测量仪器、电池供电的数据记录仪等。
  在传感器信号调理方面,该芯片可直接连接各类压力、温度、湿度或光学传感器,利用其内置ADC和PGA完成信号采集与预处理,并通过UART或I2C将数据上传至上位机或无线模块。其双DAC输出可用于校准或驱动执行机构,例如控制变送器输出电流或电压。
  在消费类电子产品中,C8051F504-IMR可用于家电主控、触摸面板控制器、小型显示驱动等应用。其快速启动能力和低功耗特性使其适合频繁唤醒的智能感应设备,如智能家居中的环境监测节点。
  此外,该芯片也被用于医疗健康类设备,如便携式血氧仪、体温计或心率检测装置,凭借其高精度模拟前端和稳定的运行表现,确保测量结果的准确性和可靠性。结合Silicon Labs提供的完整开发工具链(如Simplicity Studio集成开发环境),工程师可以快速完成原型设计和产品化部署。

替代型号

C8051F500-IMR
  C8051F501-IMR
  C8051F502-IMR
  C8051F503-IMR
  C8051F505-IMR

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C8051F504-IMR参数

  • 制造商Silicon Laboratories
  • 核心8051
  • 处理器系列C8051
  • 数据总线宽度8 bit
  • 封装Reel