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C8051F983-GMR 发布时间 时间:2025/12/27 6:41:30 查看 阅读:13

C8051F983-GMR是Silicon Labs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内核架构。该器件专为低功耗、高精度传感器接口和嵌入式控制应用而设计,广泛应用于便携式设备、工业传感、医疗仪器和物联网终端等场景。C8051F983-GMR集成了高性能模拟外设、数字通信接口和先进的电源管理功能,能够在极低功耗下实现精确的数据采集与处理能力。其核心采用流水线结构的CIP-51处理器,运行速度远高于传统8051架构,可在最高24.5 MHz的系统时钟下工作,支持单周期指令执行,显著提升了指令吞吐率。该芯片还内置了64 KB的Flash程序存储器和4 KB的RAM,支持在系统编程(ISP)和在应用编程(IAP),便于固件更新和现场维护。此外,C8051F983-GMR具备丰富的外设资源,包括高精度ADC、DAC、温度传感器、电压基准、比较器以及多种定时器/计数器模块。通信接口方面,集成有SMBus/I2C、SPI和UART,可轻松实现与其他外围设备或主控单元的数据交互。器件采用小型化QFN封装,适用于空间受限的应用环境。得益于Silicon Labs成熟的开发工具链支持,包括IDE、调试器和配置向导软件,开发者可以快速完成硬件初始化代码生成和系统调试,缩短产品开发周期。

参数

核心架构:CIP-51 流水线兼容 8051
  工作电压:1.8V 至 3.6V
  最大系统时钟频率:24.5 MHz
  Flash 程序存储器:64 KB
  RAM 数据存储器:4 KB
  ADC 分辨率:12 位
  ADC 通道数:16 路(单端或差分输入)
  ADC 采样速率:500 ksps
  DAC 分辨率:12 位
  DAC 输出通道:2 路
  GPIO 数量:32 个
  定时器数量:4 个 16 位定时器
  串行接口:SMBus/I2C、SPI、UART
  实时时钟(RTC):支持带电池备份
  温度传感器精度:±2°C 典型值
  封装类型:48 引脚 QFN(7x7 mm)
  工作温度范围:-40°C 至 +85°C
  休眠模式电流:<50 nA
  主动模式电流:约 150 μA/MHz

特性

C8051F983-GMR具备多项先进特性,使其成为低功耗高精度嵌入式系统的理想选择。首先,其CIP-51内核采用了流水线架构,打破了传统8051每12个时钟周期执行一条指令的限制,实现了每个机器周期仅需一个系统时钟周期的高效执行模式,从而在相同频率下性能提升达10倍以上。这一特性使得该MCU能够胜任复杂的实时控制任务,同时保持良好的代码兼容性,便于从传统8051平台迁移。
  其次,该芯片集成了高度优化的模拟前端,包含一个12位、500 ksps的逐次逼近寄存器型ADC(SAR ADC),支持多达16路可配置输入通道,既可作为单端输入也可配置为差分输入模式,并配有可编程增益放大器(PGA)和内部电压基准,确保在不同传感器信号条件下均能实现高信噪比和测量精度。两个12位电压输出型DAC可用于波形生成或闭环控制中的模拟驱动。
  再者,C8051F983-GMR具有卓越的低功耗管理能力,支持多种电源管理模式,包括睡眠、暂停和深度关断模式。在深度关断模式下,电流消耗低于50 nA,同时仍可保留RAM内容并由外部中断或RTC唤醒,非常适合电池供电的长期运行设备。
  此外,该器件集成了实时时钟(RTC)模块,支持使用外部32.768 kHz晶振进行时间keeping,并可通过备用电池引脚维持时钟运行,即使主电源断开也能持续计时,广泛用于数据记录器和定时唤醒系统。
  最后,丰富的通信接口和高达32个通用I/O引脚提供了强大的连接性和灵活性,所有数字I/O均支持5V耐压,可直接连接工业电平信号。配合Silicon Labs的配置工具,用户可通过图形化界面快速完成外设初始化设置,极大简化了开发流程。

应用

C8051F983-GMR广泛应用于对功耗敏感且需要高精度模拟测量的嵌入式系统中。典型应用场景包括便携式医疗设备,如血糖仪、体温计和心率监测器,利用其内置的高精度ADC和低功耗特性,可在长时间运行中保持稳定可靠的生理信号采集能力。在工业自动化领域,该芯片常用于智能传感器节点,例如压力、温湿度或气体传感器模块,通过其多通道ADC和PGA实现微弱信号的精确调理与数字化处理,并借助I2C或SPI接口将数据上传至主控系统。
  在消费类电子产品中,C8051F983-GMR可用于智能穿戴设备、电子标签和无线传感终端,其小尺寸QFN封装和超低待机电流有助于延长电池寿命并减小产品体积。此外,在楼宇自动化和环境监控系统中,该器件凭借集成的RTC和温度传感器,可构建独立的时间戳数据记录装置,实现无人值守的环境参数采集。
  由于其支持在应用编程(IAP)和具备较强的抗干扰能力,该芯片也适用于需要远程固件升级和可靠运行的户外或恶劣环境下的嵌入式控制系统。结合Silicon Labs的无线解决方案,还可扩展为Zigbee或Sub-GHz无线传感节点,进一步拓展其在物联网领域的应用潜力。

替代型号

C8051F990-GM
  C8051F984-GMR
  EFM8SB10F8G

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C8051F983-GMR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