【产品】芯科科技新推EFM8BB5x系列通用8位MCU，支持5V I/O，专为消费和工业设计定制

很多学习单片机和嵌入式系统开发的人，都是从基于Arm的32位微控制器（MCU）起步的，因此在不少人看来，8位MCU已经是“过去式”，正在逐渐淡出大家的视野。但事实并非如此——有数据显示，2020年全球MCU市场中，虽然32位MCU的占比达到了55%，稳居首位，但是8位MCU这位“老战士”依然十分“能打”，占据着43%的市场份额，且毫无“隐退江湖”的意思。

面向8位MCU持续的升级需求，SILICON LABS（亦称“芯科科技”）近期也针对旗下的EFM8 BB5通用8位MCU系列推出新产品，包括EFM8BB51和EFM8BB52，它们共同的特点就是采用主频50MHz的高效CIP-51内核，在小尺寸单片封装中集成了丰富的模拟和通信外设，支持5V I/O，具备精密模拟和增强型脉宽调制等特性，产品设计考虑相当周全，常适合用于嵌入式应用，例如要求省电且高效能的直流电机驱动等。以下摘要将详细介绍其产品特性与设计优势。

8051中的“小蜜蜂”

在用CIP-51内核替代标准8051内核的基础上，Silicon Labs对8位MCU产品进行了全方位的优化和升级，包括：将I/O口从固定方式改变成交叉开关配置方式（Crossbar），提高了I/O交互的灵活性。从系统时钟到时钟系统、从引脚复位到多源复位，以及低电压供电，为低功耗设计提供了极佳的支持。从传统的方针调试到基于Silicon Labs私有的两线制C2接口的系统调试等等。 

这些举措使得Silicon Labs的8位MCU产品焕然一新，最终形成了以“小蜜蜂”为标识的EFM8系列MCU。这个系列的8位MCU实际上就是以CIP-51内核为核心，集成不同的外设单元，以适应不同目标应用的产品组合，由此打造出了一个完整的8位MCU的产品平台，使得后面的产品推新速度大大加快。

图1：以“小蜜蜂”为标识的EFM8系列MCU

到目前为止，EFM8系列MCU已经推出了四个子系列的产品，包括：主打超低功耗的EFM8 SB（Sleepy Bee）系列，高精度模拟特性突出的EFM8 LB（Laser Bee）系列，作为小尺寸、低功耗USB微控制器的EFM8 UB（Universal Bee）系列，以及致力于成为用户价值之选的EFM8 BB（Busy Bee）通用MCU系列。

图2：EFM8系列MCU产品特性

从图2中可以看出，其中的EFM8 BB系列定位是通用、高性能的MCU，其具有灵活可扩展的外设单元，以及能够大幅提升系统PCB设计和布局灵活性的交叉开关设计，集低功耗、高集成、资源丰富等特点于一身，可以说是开发低成本嵌入式设备的理想之选，应用场景极为广泛。今天我们就来特别介绍一下EFM8 BB系列中，新来的一只“小蜜蜂”——EFM8 BB5系列。

表现不俗的EFM8 BB5

Silicon Labs的EFM8 BB5通用8位MCU系列，包括EFM8BB51和EFM8BB52，它们共同的特点就是采用主频50MHz的高效CIP-51内核，在小尺寸单片封装中集成了丰富的模拟和通信外设，支持5V I/O，具备精密模拟和增强型脉宽调制等特性，产品设计考虑相当周全，常适合用于嵌入式应用，例如直流电机驱动等。

其中，EFM8BB51采用20引脚TSSOP和QFN封装，额定工作电压为1.8V至5.5V；EFM8BB52采用20引脚和32引脚的QFN封装，或者20引脚和28引脚的TSSOP封装，额定工作电压为1.8V至5.5V。

图3：EFM8BB51 8位MCU系统框图

图4：EFM8BB52 8位MCU系统框图

仔细观察，我们会发现EFM8 BB5系列MCU身上更多表现不俗的闪光点。

1、丰富的外设和接口

EFM8 BB5集成有12位612ksps ADC、2个模拟比较器、可调节和灵活选择的参考电压，这些高精度的模拟功能使得该MCU即使在V_DD噪音下也能实现精确控制和响应。

在通信和数字外设方面，EFM8BB5包含2个高达3M波特率的UART，高达12Mbps的SPI，400kbps的SMBus/I²C接口，16位CRC硬件单元，支持256字节flash的CRC生成。 

在I/O接口上，EFM8 BB5提供了丰富的GPIO引脚，且所有引脚在偏置时均能提供5V电压，EFM8BB52的5mA拉电流、12.5mA灌电流特性可直接驱动LED。用“蜜蜂虽小，五脏俱全”来形容EFM8 BB5提供的丰富外设和接口资源，一点也不为过。

2、独特的定时器设计

在MCU的定时器（Timer）设计上，EFM8 BB5集成有16位通用定时器，可以比其他MCU中常用的8位定时器提供更强大的功能。另外，EFM8 BB5中还集成了可编程计数器阵列（PCA），提供增强的定时器和PWM功能，有利于减少CPU的占用，输出高精度的PWM信号。

3、优化的低功耗特性

在电源管理方面，EFM8 BB5配备有为CPU内核供电的内部LDO稳压器，上电复位电路和掉电检测器。该器件提供正常工作（Normal）、空闲（Idle）、休眠（Snooze）、关闭（Shutdown）四种电源模式——在图3和图4中明确标识出了不同电源模式下，MCU各个功能单元的工作状态——其中休眠模式下支持低频振荡器（LFO）运行，功耗仅为10μA。

4、方便的编程与调试

EFM8 BB5中的闪存支持对固件进行现场升级。片上调试接口 (C2) 支持MCU在最终应用量产时进行在线调试。该调试逻辑支持对内存和寄存器进行检查和修改、设置断点、单步调试以及运行和停止命令。调试时，所有模拟和数字外设均功能齐全。

5、加速你的8位MCU开发

通过上面的介绍，想必大家对于EFM8 BB5系列8位MCU的硬件特性已经有了很全面的了解。不过，想要快速完成一个8位MCU的应用开发，除了硬件产品组合，软件工具和配套的开发套件也是必不可少的。

作为Silicon Labs 8位MCU的软件“良伴”，Simplicity Studio可以为广泛的产品组合提供核心开发环境，其功能包括：对启动器中特定目标设备的Web和SDK资源的访问；软件和硬件配置工具。具有行业标准代码编辑器、编译器和调试器的IDE，以及用于网络分析和代码相关能耗分析器的高级增值工具。可以说，Simplicity Studio为开发者提供了从设计概念到设计实现所需的一切，让开发过程更简单、更快捷、更高效。 

在开发套件方面，分别与EFM8BB51与EFM8BB52配套的学习套件BB51-EK2700A和BB52-EK2701A也已经上架，套件包含MCU以及Qwiic和Click传感器，以及全功能板载调试器，帮助工程师快速上手EFM8 BB5，完成应用方案的原型设计。

图5：EFM8BB51与EFM8BB52配套的学习套件

毋庸置疑，在嵌入式应用市场中，32位和8位MCU并存、并重的格局，将是未来相当长一段时间内的主旋律，因此在8位MCU应用开发上的持续关注和投入，仍然会为我们带来持续的价值。EFM8 BB5系列8位MCU——这只飞入嵌入式市场的新来的“小蜜蜂”，一定会为你未来的8位MCU应用开发之旅，带来更多的“甜蜜”和乐趣——不信，你就来“尝”一下！