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C8051F996-GMR 发布时间 时间:2025/12/27 6:14:13 查看 阅读:64

C8051F996-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,具备高性能、低功耗和小封装特性,专为电池供电和空间受限的嵌入式应用设计。该器件在极小的晶圆级芯片尺寸封装(WLCSP)中集成了丰富的模拟与数字外设,适用于便携式医疗设备、可穿戴电子产品、物联网传感器节点和智能标签等对尺寸和功耗极为敏感的应用场景。C8051F996-GMR采用先进的制造工艺,工作电压范围宽(通常为0.9V至3.6V),支持超低功耗运行模式,可在保持关键功能运行的同时显著延长电池寿命。其增强型8051内核支持流水线架构,指令执行速度可达传统8051的10倍以上,最高主频可达24.5 MHz,提供出色的处理能力。此外,该芯片内置高精度内部振荡器,无需外部晶振即可实现精确时序控制,进一步节省外围元件和PCB空间。C8051F996-GMR还集成了12位ADC、比较器、电压基准、可编程增益放大器(PGA)以及多种通信接口(如I2C、SPI/UART),为复杂传感和数据采集任务提供完整解决方案。

参数

核心架构:增强型8051 CIP-51
  工作频率:最高24.5 MHz
  工作电压:0.9V 至 3.6V
  封装类型:WLCSP-20 (2x2 mm)
  闪存容量:4 KB
  RAM容量:512 字节
  ADC分辨率:12位
  ADC通道数:4
  通信接口:I2C、SPI/UART
  定时器数量:2个16位定时器
  GPIO数量:17
  温度范围:-40°C 至 +85°C
  低功耗模式:休眠、停机、关断
  内部振荡器精度:±2%
  可编程增益放大器(PGA):支持
  看门狗定时器:支持
  上电复位(POR):支持
  欠压检测(BOD):支持

特性

C8051F996-GMR的核心特性之一是其卓越的低功耗性能,特别适合由纽扣电池或小型锂电池长期供电的应用。该芯片支持多种低功耗操作模式,包括活动模式、休眠模式、停机模式和关断模式,其中关断模式下的电流消耗可低至数十纳安级别,极大延长了设备的待机时间。在保持实时时钟(RTC)运行或监控外部事件的同时,系统仍能维持极低的能耗水平。此外,其宽电压工作范围(0.9V–3.6V)允许器件在电池电压逐渐下降的过程中持续稳定运行,避免因电压波动导致系统异常重启。
  另一个关键特性是高度集成的模拟前端。C8051F996-GMR内置一个12位逐次逼近型模数转换器(SAR ADC),配备多达四个外部输入通道,并可配合可编程增益放大器(PGA)使用,以适应微弱信号的采集需求,例如来自生物传感器或温度传感器的输出。ADC支持单端和差分输入模式,结合内部电压基准和灵活的采样速率配置,能够在噪声环境下实现高精度测量。此外,片上还集成了精密内部振荡器,典型精度为±2%,无需外部晶振即可满足大多数时序要求,从而降低系统成本和整体尺寸。
  在数字外设方面,C8051F996-GMR提供了I2C、SPI和UART三种串行通信接口,支持全双工或多设备通信,便于连接外部传感器、存储器或其他微控制器。其I2C接口支持标准和快速模式(最高400kHz),并具备从机地址可配置功能,适合构建多节点传感器网络。所有数字引脚均具有可配置的驱动强度和上拉/下拉电阻选项,增强了与其他器件的接口兼容性。同时,芯片内置看门狗定时器、上电复位(POR)和欠压检测(BOD)电路,确保系统在各种电源条件下可靠启动和运行,防止因电压不稳定导致的数据损坏或程序跑飞。

应用

C8051F996-GMR广泛应用于对尺寸和功耗有严格要求的嵌入式系统中。典型应用场景包括便携式医疗设备,如体温计、血糖仪、心率监测贴片和可穿戴健康追踪器,这些设备需要长时间连续工作且体积小巧,C8051F996-GMR的高度集成和低功耗特性使其成为理想选择。在物联网(IoT)领域,该芯片可用于环境监测传感器节点,如温湿度、气体或光照传感器,部署于智能家居、工业监控或农业传感系统中,凭借其低功耗和小封装优势,能够实现长时间无人值守运行。
  此外,C8051F996-GMR也适用于智能标签和电子货架标签(ESL),这类应用通常依赖能量采集或微型电池供电,要求MCU在极低功耗下维持显示更新和无线通信功能。其集成的模拟外设还可用于触摸感应界面设计,如电容式按钮或滑条,提升用户交互体验而不增加额外组件。在消费类电子产品中,如智能钥匙扣、运动传感器和迷你遥控器,该芯片同样表现出色,能够在有限空间内完成传感、处理与通信一体化功能。由于其支持工业级温度范围(-40°C 至 +85°C),也可用于恶劣环境下的嵌入式控制系统,如汽车电子中的低功耗模块或楼宇自动化中的远程终端单元。

替代型号

C8051F990-GM
  C8051F994-GMR
  C8051F980-GM
  EFM8SB10F2G

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C8051F996-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