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C8051F990-GM 发布时间 时间:2025/12/27 5:20:56 查看 阅读:60

C8051F990-GM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CIP-51内核,兼容标准8051指令集。该器件专为低功耗、高精度传感和嵌入式控制应用设计,广泛应用于便携式设备、工业传感器、医疗仪器和物联网终端等场景。C8051F990-GM在单个芯片上集成了丰富的模拟和数字外设,包括高精度模数转换器(ADC)、数模转换器(DAC)、可编程增益放大器(PGA)、温度传感器、电压基准、比较器以及多种通信接口,如I2C、SPI和UART,极大简化了系统设计复杂度并减小了整体电路板面积。该芯片采用先进的CMOS工艺制造,工作电压范围宽(1.8V至3.6V),支持多种电源管理模式,包括休眠模式和停机模式,能够在保持极低待机电流的同时实现快速唤醒,适用于电池供电或能量采集系统。此外,C8051F990-GM内置高达4KB的闪存程序存储器和256字节的RAM,配合片上调试接口(Silicon Labs 2线调试接口),开发者可以方便地进行在线仿真和程序烧录,显著提升开发效率。其小型封装形式(如QFN-20)使其非常适合空间受限的应用场合。整体而言,C8051F990-GM是一款功能强大、能效优异且易于开发的微控制器解决方案,特别适合对尺寸、功耗和精度有严格要求的嵌入式应用。
  

参数

核心架构:CIP-51 兼容 8051
  工作电压:1.8V 至 3.6V
  工作温度:-40°C 至 +85°C
  闪存容量:4 kB
  RAM 容量:256 B
  ADC 分辨率:12 位
  ADC 通道数:8
  ADC 采样率:500 ksps
  DAC 分辨率:12 位
  DAC 通道数:2
  接口类型:I2C, SPI, UART
  定时器数量:4
  看门狗定时器:支持
  PWM 通道:支持
  封装类型:QFN-20

特性

C8051F990-GM具备卓越的模拟集成能力,其片上集成了一个12位、500ksps的逐次逼近寄存器型模数转换器(SAR ADC),支持多达8个外部输入通道,并可通过多路复用器灵活选择信号源。该ADC还集成了可编程增益放大器(PGA),增益可配置为0.5x、1x、2x、4x、8x或16x,使得微控制器能够直接处理来自微弱信号源(如热电偶、应变计或MEMS传感器)的输出,无需额外的信号调理电路。同时,ADC前端包含可编程的输入多路复用器和内部电压基准(通常为2.4V),确保测量的一致性和稳定性。此外,该芯片配备两个12位电压输出型DAC,可用于生成精确的模拟控制信号,例如驱动执行机构或作为参考电压源。所有模拟模块均经过工厂校准,保证在整个工作温度范围内具有良好的线性度和低偏移误差。为了进一步提升系统精度,芯片还集成了一个片上温度传感器,可用于环境监测或补偿其他传感器的温漂效应。整个模拟子系统在设计上优化了噪声抑制和电源抑制比(PSRR),即使在低电源电压下也能维持高信噪比性能,确保在恶劣电磁环境下仍能提供可靠的测量结果。
  在数字外设方面,C8051F990-GM提供了丰富的资源配置以满足复杂嵌入式应用的需求。它配备了四个通用16位定时器,支持多种操作模式,包括捕捉/比较、PWM输出和波特率发生器功能,可用于精确的时间控制、电机驱动或串行通信同步。此外,芯片支持硬件看门狗定时器,可在程序跑飞或系统死锁时自动复位,显著提高系统的可靠性和鲁棒性。通信接口方面,集成的I2C、SPI和UART模块允许与外部传感器、存储器或其他微控制器无缝连接,其中I2C接口支持标准和快速模式(最高400kHz),SPI支持主/从模式及多种时钟极性和相位配置,增强了系统的互操作性。所有外设均可通过灵活的数字交叉开关(Crossbar)映射到指定的GPIO引脚,避免引脚冲突并优化PCB布局。该器件还支持多达17个可配置通用输入输出引脚,每个引脚均可设置为推挽、开漏或高阻态,并支持独立的上下拉电阻配置,适应多种外围电路需求。

应用

C8051F990-GM广泛应用于需要高集成度、低功耗和精准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,其高精度ADC和内置温度传感器可确保生理参数测量的准确性;在工业自动化领域,该芯片可用于智能传感器节点,实现压力、湿度、气体浓度等物理量的本地采集与预处理,并通过串行接口上传至主控系统;由于其宽电压工作范围和多种低功耗模式,C8051F990-GM也非常适合用于能量采集系统,例如由太阳能或振动能量供电的无线传感器网络节点,在此类应用中,芯片可在大部分时间处于纳安级待机状态,仅在触发事件发生时迅速唤醒并完成数据采集与传输;此外,该器件还可用于消费类电子产品中的环境监测模块,如空气质量检测仪、智能手环或智能家居传感器,利用其小尺寸封装和低功耗特性延长电池寿命并减小产品体积;在汽车电子中,可用于轮胎压力监测系统(TPMS)或车载环境监控单元,其良好的温度稳定性和抗干扰能力确保在复杂车载环境中稳定运行;教育和开发领域也常将其作为教学实验平台的核心控制器,帮助学生理解8051架构与混合信号系统的设计方法。

替代型号

C8051F980-GM
  C8051F800-G2
  EFM8SB10F4G-A-QFN20R

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C8051F990-GM参数

  • 产品培训模块C8051F9xx Lower Power MCUsSerial Communication Overview
  • 视频文件Designing for Low Power Operation
  • 特色产品C8051F91x/0x MCU Series Development KitC8051F98x and C8051F99x Low-Power MCU’s
  • 标准包装91
  • 类别集成电路 (IC)
  • 家庭嵌入式 - 微控制器,
  • 系列C8051F9xx
  • 核心处理器8051
  • 芯体尺寸8-位
  • 速度25MHz
  • 连通性SMBus(2 线/I²C),SPI,UART/USART
  • 外围设备断电检测/复位,电容感应,POR,PWM,温度传感器,WDT
  • 输入/输出数16
  • 程序存储器容量8KB(8K x 8)
  • 程序存储器类型闪存
  • EEPROM 大小-
  • RAM 容量512 x 8
  • 电压 - 电源 (Vcc/Vdd)1.8 V ~ 3.6 V
  • 数据转换器A/D 9x12b
  • 振荡器型内部
  • 工作温度-40°C ~ 85°C
  • 封装/外壳20-UFQFN 裸露焊盘
  • 包装管件
  • 其它名称336-1941-5