【经验】Silicon Labs EFM32系列32位MCU的GPIO应用快速上手指南
主要针对Silicon Labs EFM32系列32位MCU的GPIO配置，读取/写入，外设功能，外部中断功能以及GPIO引脚作为外设反射系统（PRS）等功能进行概要描述。与此相关的功能演示可以在Silicon Labs推出的EFM32入门套件主板上实现。与通用型MCU应用类似，EFM32系列每个端口最多容纳16个引脚，命名规则为Pxn，其中x表示端口（A，B，C ...），n表示引脚编号（0,1，...，15），其中每个端口都有独立的寄存器控制单元，用于功能的配置和数据读写等。
图1 GPIO端口结构示意图
GPIO配置输出端，通过写入DOUT寄存器中的相应位来驱动引脚，其输出可以配置为线或，开漏或者具有特定驱动属性的推挽式输出。输入配置，其输入的引脚状态反映在其对应的DIN寄存器中，可为每个输入引脚启用可编程的上拉或下拉功能，另外还有滤波器功能可选，可以抑制长达50 ns的毛刺。在实际的应用设计中，为避免意外影响GPIO的配置，可以按引脚锁定其GPIO配置。另外，针对部分外设线路有上、下拉电阻的配置需求，这就需要与MCU GPIO上、下拉功能的协调使用。EFM32系列的三个典型寄存器配置：GPIO_Px_MODEL（端口引脚0-7）或GPIO_Px_MODEH（端口引脚8-15），GPIO_Px_DOUT和GPIO_Px_CTRL。图2为将端口C中的引脚5配置为具有上拉和滤波器的输入功能代码。在实际的功能开发过程中，为提高代码的易读性与可移植性，可以自定义相关的高级集成化功能。
图2 上拉和滤波器的输入功能代码
外设配置方面，需要根据数据手册具体描述确定I / O口的多路复用和GPIO可用性，外设功能通常会复用到几个不同的引脚上。一般来说，MCU预设的功能外设都有一个专用的ROUTE寄存器来控制实现，其确定所有相关I / O的位置以及这些I / O的使能控制。另外，部分较新的产品具备更灵活的配置方案，如外设设有一ROUTEPEN寄存器，以及ROUTELOCn寄存器，可以在每个引脚上启用和禁用I / O，允许外设I / O的映射位置多达 32处。
图3 外设配置功能示意图
中断方面，EFM32系列具备两种不同的中断请求机制。 第一个（如下图4所示）将具有相同编号的所有引脚分组到一个外部中断请求中。第二个（如下图5所示）为EFM32 Gemstones提供的更为灵活的中断请求机制，其通过端口映射两位MSBs来匹配外部中断请求信号。
图4 EFM32、 EZR32中断请求结构示意
图5 EFM32 Gemstones系列中断请求结构示意
外设反射系统（PRS）允许外设在没有MCU干预的情况下进行数据通信，比较适合用于MCU处于低能耗运行模式下。图6为PRS功能结构示意图。通俗来说，PRS系统基于 “生产者—消费者” 的机制进行工作，其发送反射信号的为生产者， 接收反射信号的为消费者。PRS系统将生产方信号映射到对应消费者， 消费者会根据接收的信号实现对应的功能。在具体的项目开发中，PRS 系统的支持的操作模式有同步和异步两种，同步模式需要工作在 HFPERCLK 时钟下，可在 EM0 和 EM1 模式下使用；异步模式不需要 HFPERCLK 时钟的参与，可在 EM0~EM3 模式下工作（部分外设支持异步模式）。另外，PRS 系统运行涉及的寄存器主要为PRS_SWPULSE 和 PRS_SWLEVEL两类。
图6 EFM32 PRS结构示意
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SILICON LABS 32-bit Microcontroller选型表
SILICON LABS 32位MCU选型，频率24MHz~80MHz，Flash存储4kB~2048kB，RAM存储2kB~512kB。
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产品型号
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品类
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系列
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Frequency（MHz）
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Flash (kB)
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RAM (kB)
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Vdd min（V）
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Package Type
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Package Size (mm)
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Internal Osc.
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Debug Interface
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Cryptography
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Dig I/O Pins
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DAC
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Cap Sense
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LCD
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Temp Sensor
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Timers (16-bit)
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UART
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SPI
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I2C
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I2S
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EMIF
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Comparators
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EFM32GG290F512-BGA112
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32位MCU
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EFM32 Giant Gecko
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48
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512
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128
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1.98
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BGA112
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10x10
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ETM; SW
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AES-128 AES-256
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12-bit, 8-ch., 1 Msps
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Temp Sensor
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RTC
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选型表 - SILICON LABS 立即选型
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SILICON LABS EFM32PG23/EFM32PG22 32-bit Microcontrollers选型表
EFM32PG23 Series 2 and EFM32PG22 Series 2 MCUs
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产品型号
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品类
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Series
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Core
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Max GPIO
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Max LCD Segments
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Max Temperature（℃）
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Vdd Min (V)
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Vdd Max (V)
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Frequency（MHz）
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Flash (kB)
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RAM (kB)
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Dig I/O Pins
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Security
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ADC 1
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USB
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Temp Sensor
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UART
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RTC
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Package Type
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Package Size (mm)
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Internal Osc.
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Debug Interface
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Cryptography
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EFM32PG23B200F128IM40
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Microcontroller
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EFM32PG23 Series 2
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ARM Cortex-M33
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34
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4 x 20
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125
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1.71
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3.8
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80
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128
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64
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29
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Vault
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16-bit, 12-ch., 1 Msps
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×
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Temp Sensor
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3
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RTC
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QFN40
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5x5
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2%
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Secure; SW; ETM
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AES-1
AES-256
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选型表 - SILICON LABS 立即选型
【应用】32位MCU在中高端音频处理系统中的应用
音频信号处理涉及多方面，如采集、去除噪声等等，普通MCU很难用一颗芯片集成如此众多的功能。
【应用】功耗电流仅900nA的32位MCU在GPS定位器上的应用
相对于传统的8位、16位单片机实现的GPS追踪器，基于EFM32JG实现的本方案具有超低功耗、集成度高和扩展性良好的优势。
SILICON LABS EFM32 Wonder Gecko 32-bit Microcontroller选型表
SILICON LABS 32位MCU选型，基于48MHz Frequency,64kB~256kB Flash,32kB RAM等参数进行选型。
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产品型号
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品类
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Frequency（MHz）
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Flash (kB)
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RAM (kB)
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Dig I/O Pins
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ADC 1
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DAC
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Cap Sense
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Temp Sensor
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Timers (16-bit)
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UART
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USART
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SPI
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I2C
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I2S
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EMIF
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RTC
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Comparators
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Vdd min（V）
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Vdd max（V）
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Package Type
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Package Size (mm)
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Internal Osc.
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Debug Interface
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Cryptography
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ADC
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EFM32WG230F128-QFN64
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Microcontroller
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48
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128
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32
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12-bit, 8-ch., 1 Msps
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12-bit, 2 ch.
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Cap Sense
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Temp Sensor
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3
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RTC
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QFN64
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ETM; SW
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AES-128 AES-256
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8 x Ch 500 x MSPS 12 x bit
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选型表 - SILICON LABS 立即选型
【应用】高性能32位MCU EFM32为低功耗TFT控制器提供高端图形用户界面（GUI）
典型的现代显示器需要控制昂贵且功能强大的高端MCU，同时也消耗了相当大的功率。为解决MCU问题，Silicon Labs给出了更高效的解决方案，其设计的EFM32微控制器能够在片上直接驱动TFT外设，以提供低成本的高性能显示驱动功能，同时仍然消耗尽可能少的功耗。。Flash资源从16KB~128KB，RAM资源从8KB~16KB，同系列不同型号的芯片均为pin-pin兼容。
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本应用介绍了在Windows上安装、配置Eclipse的主要步骤，并通过简单的项目来演示EFM32的代码编译和调试等。
SILICON LABS EFM32 Leopard Gecko 32-bit Microcontroller选型表
SILICON LABS 32位MCU选型，基于48MHz Frequency,64kB~256kB Flash,32kB RAM等参数进行选型。
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产品型号
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品类
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Frequency（MHz）
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Flash (kB)
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RAM (kB)
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Dig I/O Pins
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ADC 1
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DAC
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Cap Sense
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Temp Sensor
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Timers (16-bit)
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EMIF
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Comparators
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Vdd max（V）
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Package Type
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Package Size (mm)
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Internal Osc.
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Debug Interface
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Cryptography
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EFM32LG230F128G-QFN64
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Microcontroller
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12-bit, 8-ch., 1 Msps
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12-bit, 2 ch.
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Cap Sense
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Temp Sensor
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RTC
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QFN64
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9x9
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ETM; SW
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AES-128 AES-256
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选型表 - SILICON LABS 立即选型
【应用】高集成度、小封装！32位MCU助力RFID智能标签
外部总线接口支持4x256MB外部存储器映射空间，封装最小可做到4.36mm x 4.28mm。
电子商城
现货市场
服务
可定制显示屏的尺寸0.96”~15.6”，分辨率80*160~3840*2160，TN/IPS视角，支持RGB、MCU、SPI、MIPI、LVDS、HDMI接口，配套定制玻璃、背光、FPCA/PCBA。
最小起订量： 1000 提交需求>
拥有IC烧录机20余款，100余台设备，可以烧录各种封装的IC；可烧录MCU、FLASH、EMMC、NAND FLASH、EPROM等各类型芯片，支持WIFI/BT模组PCBA烧录、测试。
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授权代理品牌：电子材料
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授权代理品牌：电工工具及材料
授权代理品牌：机械电子元件
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