【经验】32位MCU EFM32ZG与5V系统连接的电平转换接口电路设计


SILICON LABS的EFM32ZG系列是超低功耗和低能耗的32位MCU。EFM32ZG具有强大的ARM®Cortex®-M0+内核,创新的低能耗技术,非常适合电池供电的应用和其他需要高性能和低能耗的系统。
EFM32ZG芯片的供电电压范围是1.98V~3.8V,GPIO的最大电压为Vdd+0.3V,在与5V系统连接时,EFM32ZG的GPIO无法直接接到5V的GPIO上,长期工作有引起芯片损坏的风险。因此,在与5V系统连接时需要依靠外部的电平转换电路保证芯片的可靠工作。当需要连接的端口较少时,可以使用一个MOS管实现3V与5V电平的转换工作,电路原理图如下:
这样使用的条件是EFM32ZG芯片与5V系统的GPIO都要设置为漏极开路方式。
当EFM32ZG输出高电平时,MOS管不导通,5V系统侧的输入电压被上拉电阻拉到5V,输入为高电平。
当EFM32ZG输出低电平时,MOS管导通,5V系统侧的输入电压被拉到低电平。
当5V系统输出高电平,MOS管不导通,3.3V侧被上拉电阻拉到高电平。
当5V系统输出低电平时,MOS管的体二极管导通,EFM32ZG的输入被拉低,输入为低电平。
使用MOS管做电平转换通信接口较少的应用。如果需要大量的GPIO都支持5V系统,要考虑使用专用的电平转换芯片来实现。
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SILICON LABS 32-bit Microcontroller选型表
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产品型号
|
品类
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系列
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Frequency(MHz)
|
Flash (kB)
|
RAM (kB)
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Vdd min(V)
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Vdd max(V)
|
Package Type
|
Package Size (mm)
|
Internal Osc.
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Debug Interface
|
Cryptography
|
Dig I/O Pins
|
ADC 1
|
DAC
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USB
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Cap Sense
|
LCD
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Temp Sensor
|
Timers (16-bit)
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UART
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USART
|
SPI
|
I2C
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I2S
|
EMIF
|
RTC
|
Comparators
|
EFM32GG290F512-BGA112
|
32位MCU
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EFM32 Giant Gecko
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48
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512
|
128
|
1.98
|
3.8
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BGA112
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10x10
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±2%
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ETM; SW
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AES-128 AES-256
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90
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12-bit, 8-ch., 1 Msps
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12-bit, 2 ch.
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-
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Cap Sense
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-
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Temp Sensor
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4
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7
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3
|
3
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2
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1
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0
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RTC
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2
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SILICON LABS EFM32 Zero Gecko 32-bit Microcontroller选型表
SILICON LABS 32位MCU选型,基于24MHz Frequency,4kB~32kB Flash,2kB或4kB RAM等参数进行选型。
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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AES-128
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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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EFM32ZG222F8-QFP48
|
Microcontroller
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24
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8
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2
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37
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12-bit, 4-ch., 1 Msps
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—
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Cap Sense
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Temp Sensor
|
2
|
AES-128
|
2
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1
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1
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1
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1
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0
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RTC
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1
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1.98
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3.8
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QFP48
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7x7
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±2%
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SW
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