EFM32G840F128是Silicon Labs推出的一款基于ARM Cortex-M3内核的32位微控制器(MCU),属于其EFM32 Gecko系列。该器件以超低功耗性能著称,特别适用于对能效要求严苛的嵌入式应用,如电池供电设备、物联网节点、智能传感器和便携式医疗设备等。EFM32G840F128集成了128KB闪存和32KB RAM,采用QFP64或BGA封装形式,具备丰富的外设接口与多种低功耗模式,能够在运行和休眠状态下实现极低的电流消耗。该MCU支持多种通信接口,包括UART、SPI、I2C、USB以及12位ADC等模拟外设,具备高度集成性和灵活性。此外,其内置的外设反射系统(PRS)允许外设在无需CPU干预的情况下相互通信,从而进一步降低功耗并提升系统响应速度。EFM32系列还配备了LESENSE技术,可在深度睡眠模式下持续监控电感、电容式传感器,非常适合用于触摸感应和低功耗人机交互设计。整体而言,EFM32G840F128是一款兼顾高性能与低功耗的微控制器,广泛应用于工业控制、消费电子和智能家居等领域。
核心架构:ARM Cortex-M3
工作频率:最高48MHz
闪存容量:128KB
RAM容量:32KB
封装类型:LQFP64 / BGA64
工作电压范围:1.8V 至 3.8V
工作温度范围:-40°C 至 +85°C
GPIO数量:最多52个
定时器:3个16位定时器,1个32位定时器
通信接口:2x UART,2x SPI,2x I2C,1x USB
模拟外设:12位ADC(16通道,最大1MSPS),2x 比较器
加密硬件:AES,SHA/MD5,真随机数发生器(TRNG)
调试接口:JTAG/SWD
低功耗模式:EM0至EM4,EM4模式下电流低至200nA
唤醒时间:从EM2唤醒小于2μs
EFM32G840F128最显著的特性之一是其卓越的低功耗设计,采用了Silicon Labs独有的低能耗技术(Low Energy Technology),支持五种不同的能耗模式(EM0到EM4),使开发者能够根据应用场景精确控制功耗。在EM0模式(全运行模式)下,典型运行电流仅为150μA/MHz;而在EM4关断模式下,电流可低至200nA,同时仍能保持引脚状态和RTC运行。这种灵活的功耗管理能力使其非常适合长时间运行的电池供电设备。
另一个关键特性是其外设反射系统(Peripheral Reflex System, PRS),这是一个事件驱动的硬件互连网络,允许外设之间直接通信而无需CPU介入。例如,定时器可以自动触发ADC采样,或比较器输出可直接控制DMA传输,从而在不唤醒CPU的情况下完成数据采集与处理,极大提升了系统的能效与实时性。
该MCU还集成了LESENSE(Low Energy Sensor Interface)模块,能够在EM2深度睡眠模式下持续监控多达16个电容或电感式传感器,常用于实现低功耗触摸按钮、滑条或接近感应功能,显著延长设备待机时间。
在安全性方面,EFM32G840F128内置了完整的加密引擎,支持AES-128/256加密、SHA-1/SHA-256哈希算法及MD5,配合真随机数发生器(TRNG),为安全启动、固件保护和安全通信提供了硬件级保障。此外,它支持多种调试安全机制,防止未经授权的代码读取和修改。
该芯片还具备快速唤醒能力,从EM2睡眠模式唤醒至全速运行仅需不到2μs,确保系统能够迅速响应外部事件,同时最大限度地减少活跃时间,优化整体能耗。其片上高精度振荡器和PLL支持稳定的时钟管理,减少了对外部晶振的依赖,简化了外围电路设计。
EFM32G840F128广泛应用于对功耗极为敏感的嵌入式系统中。在物联网(IoT)领域,它常被用于无线传感器节点、智能抄表(如水表、气表、电表)和环境监测设备,凭借其超低功耗特性,可在单节电池下运行数年。在便携式医疗设备中,如血糖仪、体温计和心率监测器,该MCU能够有效延长电池寿命,同时保证数据采集的准确性和系统响应的及时性。
在消费电子方面,EFM32G840F128适用于智能遥控器、可穿戴设备和低功耗HMI(人机界面)设计,特别是结合LESENSE技术实现的电容触摸功能,使其成为替代传统机械按键的理想选择。在工业自动化领域,该芯片可用于远程监控终端、PLC模块和无线通信网关,支持多种通信协议栈,具备良好的抗干扰能力和稳定性。
此外,由于其内置USB接口和加密引擎,该MCU也适合用于需要安全认证和数据加密的USB设备,如安全密钥、固件升级工具和工业认证模块。其丰富的模拟外设资源使其能够胜任多通道数据采集任务,适用于工业传感器信号调理和智能变送器设计。
在智能家居系统中,EFM32G840F128可用于温控器、门窗传感器、智能照明控制面板等设备,通过低功耗运行和快速唤醒机制,实现始终在线的感知能力而不牺牲续航。总体而言,该芯片凭借其平衡的性能、丰富的外设和出色的能效比,在各类低功耗嵌入式应用中具有广泛的适用性和高度的设计灵活性。
EFM32GG990F1024
EFM32PG12B500F1024
EFR32MG13P732F512GL1