基于Cortex®-M4F核的高性能MCU UM324xF芯片

2022年11月，广芯微发布面向工业控制及物联网应用领域开发的高性能MCU芯片UM324xF，该芯片是一款基于ARM Cortex -M4F核的高性能低功耗的MCU，具有大容量、宽温幅、低功耗、高稳定性、高可靠性和高集成度等特点，可广泛应用于工业控制、服务器系统控制、高级电机控制、逆变器、微型打印机、传感器智能家居、物联网网关等应用领域。

UM324xF系列是高性能低功耗的ARM Cortex -M4F核的工业级处理器芯片。其中，M4处理器核支持DSP指令集、单精度浮点运算单元(FPU)、内存保护单元（MPU）。M4核工作频率最高可达到204MHz。内置FLASH最大容量为512KB，可通过带加速单元的高速QSPI接口外扩FLASH（最大容量到4MB），SRAM最大容量为160KB。支持1.8V– 3.6V宽电压供电，适宜在-40℃至105℃（工业级）的温度下工作。

UM324xF系列带有丰富外设资源，包含USB FS Device，SDIO、CAN、QSPI、SPI、USART、UART、I2C、I2S等通用外围通信接口，ADC、DAC、OPA、ACMP等模拟接口，以及LPUART、LPTIMER等超低功耗模块接口。同时支持数字摄像头接口（DCMI）和I8080 LCD显示接口。内置19个定时器（2个32位高级定时器，10个32位通用定时器，2个32位基本定时器，2个32位低功耗定时器，1个32位IWDT，1个WWDT，1个SYSTICK定时器）和1个RTC。内置全温±2% 精度的RC高频和低频振荡器，集成硬件Cordic模块（支持sin、cos、arctan、平方根、乘除法等运算），内建加解密引擎（包含AES、SHA等）。

UM324xF系列芯片特点如下：

1、高性能

UM324xF系列基于ARM Cortex -M4F核，支持DSP指令集、单精度浮点运算单元(FPU)、内存保护单元（MPU）。工作频率最高可达到204MHz。采用I/D Cache架构设计，支持FLASH加速单元执行程序0等待，Dhrystone跑分达1.39DMIPS/MHz，芯片整体性能达到283 DMIPS。

内置硬件运算协处理器Cordic运算单元

ADC支持单端和差分，采样率可达6.375Msps (204MHz) ，内置高精度基准电源VREF电路

PWM精度最高2.45ns，达408MHz

I2C最高速率支持1Mbps

SPI接口最高速率超过40MHz

QSPI接口最高速率超过102MHz,最高带宽支持51Mbyte

2、高安全性

UM324xF系列内建加解密引擎AES(128/256）和SHA256、1个可产生随机Key的随机数产生器（RNG），有效保证用户产品信息的安全性。

3、高可靠性

宽范围工作电压1.8V~3.6V，搭载上电复位 (POR)、掉电复位 (PDR)、可编程电压监测器 (LVD) 和欠压复位 (BOR)，增强芯片电源管理可靠性

所有IO支持fail-safe功能，所有纯数字IO支持5V tolerance

扩频功能的PLL，更强的EMC抗干扰能力

内置全温±2% 精度的RC高频和低频振荡器

工业级温度范围：-40~105℃

4、低功耗

动态功耗：100uA/MHz。可以动态调整CORE工作电压（0.9V/1.1V），降低功耗到80uA/MHz

待机电流：最小1.15uA(VBAT供电），1.59uA(主电源供电）

支持睡眠（Sleep）、停机(Stop)、待机(Standby)模式和深度待机(Deep standby)模式，用户可以根据实际应用需求选择适合的低功耗模式，以满足不同低功耗场景应用需求

支持1.8V供电，可用于智能穿戴等高算力、低功耗场景

5、丰富的外设资源

UM324xF系列内置高性能模拟资源和丰富数字接口

数字接口包含：SDIO/CAN/QSPI/SPI/USART/UART/I2C/I2S等外设接口，多达50路PWM输出（支持系统时钟2倍频的PWM精度：2.45ns），支持DCMI摄像头采集接口等

2个eQCT多功能定时器，支持输入捕获、可编程死区插入的三相PWM互补输出、正交编码器和霍尔采集接口的32位高级定时器可用于矢量控制，生成各类电机的控制信号

模拟接口包含：

2个12bit ADC，总共16个模拟通道，支持单端和差分

2个12bit 1Msps的DAC

2个OPA，3个ACMP（模拟比较器）

1个USB FS Device接口

6、多种封装

UM324xF系列支持LQFP48/64/80/100, QFN48/64多种封装，提供用户更多选择，以满足不同设计上的需求。

7、多种评估系统

Start Kit

UM324xFStart Kit是基于ARM Cortex -M4F内核架构处理器芯片的入门级开发最小系统评估板，适合基于UM324xF系列高性能、低功耗等应用场景进行快速应用原型验证和评估。Start Kit硬件上有处理器工作所需最小系统和IO扩展口，广芯微提供全部板载外设例程及详尽的技术文档资料助力快速验证和评估。

Evaluation Board

UM324xFEvaluation Board是基于ARM Cortex -M4F内核架构的处理器芯片的全功能系统评估板，适合基于UM324xF系列高性能、低功耗等应用场景进行全功能应用原型验证和评估。Evaluation Board硬件上有JTAG/SWD、UART Debug调试接口，DCMI、I80、I2S音视频显示人接交互接口，集成多路GPIO/UART/I2C/LIN /SPI/QSPI/ CAN /SDIO常用外设，SRAM/XRAM/NOR FLASH灵活内外部存储。软件上广芯微提供全部板载外设驱动程序，样列工程等开发套件，以及详尽的用户手册，数据手册，应用笔记等文档资料，满足高性能系统的开发需求。

Evaluation Board Plus

UM324xFEvaluation Board Plus 是基于ARM Cortex -M4F内核架构的高性能、低功耗系列芯片发布的全功能系统评估板。为客户提供更全面的开发评估体验,包括GPIO/UART/I2C/LIN /SPI /QSPI/I2S/ADC/DAC/I80/DCMI/CAN/SDIO等常用接口，并且板载带有评估用的常用外围器件，如支持RJ45接口、USB2.0 FS Device、TF卡、并口SRAM和NOR FLASH、QSPI FLASH、音频MIC、TFTLCD彩屏、摄像头、电位器、扬声器、LED灯、用户按键等。广芯微提供全部板载外设驱动程序、样例工程等开发套件，以及详尽的用户手册、数据手册、应用笔记等文档资料，满足高性能系统的开发需求。

编辑：黄飞