EFM32TG110F32-QFN24是Silicon Laboratories公司推出的一款基于ARM Cortex-M3内核的超低功耗微控制器(MCU),属于EFM32 Tiny Gecko系列。该器件专为需要高能效、紧凑封装和丰富外设集成的嵌入式应用而设计,广泛应用于电池供电设备、物联网节点、传感器系统以及便携式医疗设备等领域。该芯片采用QFN24小型化封装,尺寸紧凑,适合空间受限的应用场景。其主频最高可达48MHz,内置32KB闪存和8KB RAM,具备出色的处理能力与能效平衡。EFM32系列以其创新的低功耗技术著称,特别是LESENSE(低能量传感器接口)和自主式外设操作能力,可在CPU休眠状态下持续监控外部传感器,显著延长电池寿命。
该芯片支持多种低功耗模式,包括EM0至EM4,其中EM4模式下的电流消耗可低至500nA,且仍能保持实时时钟运行和GPIO唤醒功能,非常适合长期待机的应用。此外,它集成了高性能模拟外设,如12位ADC、比较器和内部基准电压源,增强了在传感和测量应用中的灵活性。数字外设方面,包含UART、I2C、SPI等通信接口,便于系统扩展与外设连接。开发支持方面,Silicon Labs提供了完整的软件开发工具包(SDK)、Simplicity Studio集成开发环境以及丰富的示例代码,极大简化了产品开发周期。
核心架构:ARM Cortex-M3
工作频率:最高48 MHz
闪存容量:32 KB
RAM容量:8 KB
封装类型:QFN24
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:16
ADC分辨率:12位
ADC通道数:12
定时器数量:3个(32位或16位)
低功耗模式:EM0至EM4
串行通信接口:2x UART, 2x I2C, 2x SPI
实时时钟(RTC):支持
LESENSE通道数:8
看门狗定时器:支持
调试接口:SWD
EFM32TG110F32-QFN24最突出的特性之一是其卓越的低功耗性能,这得益于Silicon Labs独有的低能耗技术平台。该芯片支持五种不同的能量模式(EM0至EM4),允许开发者根据应用需求灵活调整功耗与性能的平衡。在EM0(运行模式)下,芯片以全速运行,典型功耗约为150μA/MHz;而在EM4关机模式下,电流消耗仅约500nA,同时仍能通过外部中断或RTC唤醒系统,极大提升了电池驱动设备的续航能力。这种精细的电源管理机制使得系统大部分时间可处于深度睡眠状态,仅在需要时唤醒处理任务,从而实现“永远在线但极低功耗”的设计理念。
另一个关键特性是LESENSE(Low Energy Sensor Interface)低能量传感器接口,它能够在CPU完全关闭的情况下自主监测外部无源传感器(如电容式、电感式或电阻式传感器),无需消耗主处理器资源。LESENSE最多支持8个传感器通道,适用于触摸按钮、液位检测、接近感应等应用,特别适合人机交互界面设计。该功能由低频外设总线驱动,可在EM2模式下运行,进一步降低整体系统功耗。
片上集成的模拟外设有助于减少外部元件数量,提升系统可靠性。12位、1Msps ADC具备多路复用输入通道(最多12路),支持单端和差分输入,并可配置内部参考电压或外部参考,适应不同精度要求的信号采集场景。两个独立的模拟比较器可用于快速电平检测,常用于电池电压监控或过压保护。此外,芯片内置精确的内部振荡器和PLL锁相环,确保系统时钟稳定可靠,减少对外部晶振的依赖,从而节省成本和PCB空间。
在通信接口方面,EFM32TG110F32提供双路UART、I2C和SPI接口,支持全双工通信和DMA数据传输,有效减轻CPU负担。所有外设均可在低功耗模式下运行或触发唤醒,增强了系统的响应能力和能效表现。安全性方面,芯片支持写保护、读出保护(ROP)等功能,防止固件被非法访问或复制,保障知识产权安全。
EFM32TG110F32-QFN24因其小封装、低功耗和高集成度,广泛应用于对尺寸和能效要求严苛的嵌入式系统中。在物联网(IoT)领域,该芯片常用于无线传感器节点、智能家居终端和环境监测设备,能够长时间运行于电池供电模式下,结合无线模块(如Si443x或BLE芯片)实现远程数据采集与传输。其LESENSE功能特别适合用于触摸控制面板、水浸检测、工业液位传感等无需持续CPU干预的场景,实现高效节能的人机交互设计。
在便携式医疗设备中,如血糖仪、体温计、心率监测器等,该MCU凭借其低电压工作能力和高精度ADC,能够准确采集生物传感器信号并进行本地处理,同时最大限度延长电池使用时间。此外,其小巧的QFN24封装有助于缩小终端产品体积,提升佩戴舒适性。
在工业自动化和楼宇控制领域,该芯片可用于智能开关、远程继电器控制、温湿度采集模块等。其宽电压工作范围(1.8V–3.8V)使其兼容多种电源方案,包括电池、超级电容或工业电源轨。EM4模式下的极低漏电特性也使其适用于火灾报警器、烟雾探测器等需要长期待机的安全设备。
消费类电子产品中,如电子门锁、遥控器、可穿戴设备等,也能见到该芯片的身影。其丰富的外设组合和强大的低功耗管理能力,使开发者能够在不牺牲功能的前提下优化系统功耗。配合Simplicity Studio开发环境,工程师可以快速完成项目原型设计、能耗分析和性能调优,加快产品上市进程。
EFM32TG11B120F32-QFN24
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