新唐科技M261 / M262 / M263 系列控制器介绍

新唐科技 NuMicro® M261 / M262 / M263 系列是新一代 32 位低功耗微控制器产品，基于 Arm® Cortex®-M23 内核，支持 Armv8-M 指令集架构。其工作频率达 64 MHz，内嵌可支持无线更新固件技术 ( OTA ) 的双区块 ( dual bank ) 512KB Flash, 96KB SRAM，可运作于 1.8 ~ 3.6 V 工作电压和 - 40 ~ + 105 ℃温度范围。

低功耗和高安全性是物联网（IoT）应用的两大主要需求。NuMicro® M261 / M262 / M263 系列提供多种低功耗操作模式以满足多样的运作场景，诸如掉电模式（PD）、快速唤醒掉电模式（FWPD）、低漏电掉电模式（LLPD）、超低漏电掉电模式（ULLPD）、待机掉电模式（SPD）和深度掉电模式（DPD）。 NuMicro® M261 / M262 / M263 系列亦整合了具有独立的 RTC 电源 V_BAT 引脚以实现主电源关闭而单独供电 V_BAT 的低功耗操作模式。NuMicro® M261 / M262 / M263 系列的耗电流，正常运行模式下约为 97 μA / MHz（LDO模式）和 45 μA / MHz（DC-DC模式），待机掉电模式下约为 2.8 μA，深度掉电模式下的耗电流则小于 2 μA。NuMicro® M261 / M262 / M263 系列因其低功耗、宽工作电压和待机模式下快速唤醒等特征，使其特别适合于电池供电的物联网应用。

NuMicro® M261/ M262 / M263 系列透过在微控制器中创建可信任的执行系统，进而为系统开发人员提供安全开机的功能。安全开机是一连串透过验证每一个软件身份及其完整性的流程。安全开机可以确保装置完全依照原始开发者所信任的软件所启动。当微控制器开机时，韧体会去检查开机程序代码的数字签名，若数字签名是正确的，则进入正常启动程序，由操作系统接续后续流程。反之，则系统会停止运行。

NuMicro® M261 / M262 / M263 系列内建 4 个区域可编程的 eXecute-Only-Memory ( XOM ) 以保护关键程序代码。其 AES 256 / 192 / 128 硬件加速器和随机数生成器 ( True Random Number Generator，TRNG ) 可用来实现数据加密功能。最多 6 个 Tamper 引脚则用来避免黑客的恶意破坏。佐以 96 位芯片唯一序号 ( Unique Identification, UID ) 及 128 位唯一客户序号 ( Unique Customer Identification, UCID ) 的采用，可以大幅提升产品的安全性。

NuMicro® M261 / M262 / M263 系列整合可变电压接口 ( Voltage Adjustable Interface，VAI )，最高可支持 6 个脚位，能够提供 1.8 ~ 3.6 V 的第二组通讯接口电压，与周边组件相连接时无需添加电压准位转换器。

NuMicro® M261 / M262 / M263 系列整合了一组符合 SD 2.0 储存卡标准规范的 SDHC 接口。其传输速率在 3.3 V 和 50 MHz 操作环境下可达 200 Mbps，并内建 Scatter-Gather 功能的 DMA 以加速在系统内存与 SD / SDHC / SDIO 储存卡之间的数据传输速率。

NuMicro® M261 / M262 / M263 系列支持丰富的周边接口，如看门狗定时器、RTC、PDMA、EBI ( 外扩接口 )、LPUART、USCI ( 通用串行接口 )、QSPI、SPI/I²S、I²C、ISO-7816-3、GPIOs 和最高 24 通道 PWM，可轻松连接更多的扩展模块与实现灯光控制功能。另NuMicro® M261 / M262 / M263 系列亦整合高性能模拟周边电路，包含最高 16 通道 12 位 3.76 MSPS 采样率 ADC、12 位 1 MSPS 采样率 DAC、模拟比较器 ( ACMP )、温度检测传感器、低电压重设 ( LVR ) 和欠压检测 ( BOD )，可提升产品性能、降低外部周边组件的采用并缩小终端产品尺寸。

NuMicro® M262 系列的微控制器均基于 NuMicro® M261 系列，其集成了符合 USB 2.0 全速 OTG 标准规范的传输接口，可以设定其角色为主机 ( Host ) 或设备 ( Device )，同时亦集成了 USB 1.1 主机和 USB 2.0 全速设备控制器。其能藉由内部产生 USB 通讯所需的精准频率时钟讯号，支持无需外挂晶振，能够节省材料成本与缩小产品尺寸。

NuMicro® M263 系列的微控制器均基于 NuMicro® M262 系列，其提供一组符合 CAN 2.0B 标准规范的通讯接口，其传输率最高可达 1 Mbit/s。可透过 PinConfig 来设定由特定的六组引脚中的任一组引脚为 CAN 传输接口。

NuMicro® M261 系列适用于物联网节点设备，NuMicro® M262 系列适用于连接 USB 主机 / 设备进行数据传输的应用，NuMicro® M263 系列适用于需要 CAN 总线进行数据通信的工业和汽车应用。

NuMicro® M261 / M262 / M263 系列总共提供 9 个型号，封装型式包括有 QFN33 ( 5 mm x 5 mm )、LQFP64 ( 7 mm x 7 mm ) 和 LQFP128 ( 14 mm x 14 mm )。同封装型式的脚位兼容让用户能够弹性地优化产品规格与效能。

新唐 M261 / M262 / M263 NuMaker-PFM 评估板 (NuMaker-M263KI ) 和 Nu-Link 除错器为产品评估与开发的利器。并且支持第三方提供的 IDE，如 Keil MDK、IAR EWARM 和带 GNU GCC 编译程序的 NuEclipse IDE

目标应用

• 智能家居 / 智能家电 / 智能门锁
• 工业控制 / 工业自动化
• 智能城市 / 安全报警系统
• 低功耗物联网装置 / 无线感测节点装置 / 通讯模块
• 电子支付
• 手持式无线资料收集器
• 手持式医疗量测装置

关键特性:

• 操作特性 - 工作电压 : 1.8 ~ 3.6 V - 工作温度 : - 40 ~ + 105 °C • 內核 - Arm® Cortex®-M23 微控制器，Armv8-M 指令集架构，工作频率 64 MHz - 32 位硬件乘法器 / 除法器 • 記憶體 - 512 KB Flash，双区块，支持 OTA 韧体更新 - 96 KB SRAM - 4 KB LDROM - 支持 4 个区域 eXecute-Only-Memory ( XOM ) - 支持安全开机 ( Trusted Boot ) • 时钟控制 - 外部高速晶振 4 ~ 24 MHz 或外部时钟讯号输入 ( HXT ) - 外部低速晶振 32.768 kHz 或外部时钟讯号输入 ( LXT ) - 内部 12 MHz 高精度高速 RC 振荡器 ( HIRC )，Auto-trim 后可达 ± 0.25 % 误差 - 内部 48 MHz 高精度高速 RC 振荡器 ( HIRC48 )，Auto-trim 后可达 ± 0.25 % 误差 - 内部 10 kHz 低速 RC 振荡器 ( LIRC ) - 内部 32 kHz 低速 RC 振荡器 ( LIRC32 ) • 电源管理 - 内建 LDO 和 DC-DC 转换器 - 支持 0.9 V / 1.2 V 核心电压 - 支持多种操作模式，诸如掉电模式（PD）、待机掉电模式（SPD）、低漏电掉电模式（LLPD）、超低漏电掉电模式（ULLPD）、快速唤醒掉电模式（FWPD）和深度掉电模式（DPD） - 支持独立的 RTC 电源 VBAT 脚位 • 低操作电流 - 运行模式 97 μA / MHz ( LDO ) 和 45 μA / MHz ( DC-DC ) - 待机掉电模式（SPD） 2.8 μA - 深度掉电模式低于 2 μA • 实时时钟 ( RTC ) - 内建可透过 Tamper 引脚清除的 80 字节寄存器 - 最多支持 6 个 Tamper 引脚 • 定时器 - 最多 4 组 32 位定时器 • 直接内存访问 (PDMA) - 支持最多 16 通道直接内存访问 ( PDMA )

• PWM - 最高支持 24 通道 PWM - 支持触发 ADC / DAC - 支持 PWM 输出 / 捕获输入通道的独立模式 - 最多支持 3 对互补式 PWM 输出 • 模拟 - 支持最多 16 通道 12 位 3.76 MSPS 采样率模拟转数字转换器 ( ADC ) - 支持最多 2 个比较器 ( ACMP ) - 支持最多 2 组高达 12 位 1 MSPS 电压式数字转模拟转换器 ( DAC ) - 支持内部参考电压或外部参考电压引脚: 1.6 V, 2.0 V, 2.5 V 和 3.0 V • 通讯接口 - 最多支持 6 组 LPUART 接口 - 最多支持 3 组 I²C 接口 - 最多支持 1 组 QSPI 接口 - 最多支持 4 组 SPI / I²S 接口 - 最多支持 3 组 ISO-7816-3 接口 - 最多支持 2 组 USCI ( 可配置为 UART, SPI 或 I²C ) 最多支持 1 组 SDHC2.0 接口 - 16 / 8-bits 外扩接口 ( EBI ) • 电压可调接口 ( Voltage Adjustable Interface ) - 透过输入电压至 VDDIO 管脚，可支持 1.8 ~ 3.6 V 第二组接口电压，最多支持 6 个引脚 • USB 2.0 全速 OTG (无需外挂晶振) - 支持 1 组 USB 2.0 全速 OTG 接口，支持无需外挂晶振设计 - 支持 1 组 USB 1.1 主机 - 支持 1 组 USB 2.0 全速设备 • CAN - 支持 1 组 CAN 2.0B 界面 - 支持掉电模式下唤醒功能 • 软硬件开发环境 - 支持 Arm® Keil MDK and IAR EWARM IDE 除错工具 - 支持具有 NuEclipse IDE 的免费 GNU 编译程序 - 透过 Nu-Link 调试器来支持 ICP 功能以更新程序代码 - 可藉由 PinView 工具实时监控所有引脚状态 - 可使用 PinConfigure 工具来分配引脚，初始生成程序代码，并产出 OrCAD / Protel 适用的部件 - 可透过 ClockConfigure 工具来生成系统时钟设定的初始程序代码 • 96 位唯一标识符 ( UID ) • 128 位唯一客户标识符 ( UCID ) • 封装 - QFN33 ( 5 mm x 5 mm )、LQFP64 ( 7 mm x 7 mm )、LQFP128 ( 14 mm x 14 mm )