BB52這顆MCU怎么樣? 還在找芯片的你看過來

今天給大家?guī)硪粋€新的8位MCU，由Silicon Labs生產(chǎn)的高性價比的MCU——BB5系列。

關(guān)于8位的MCU，常見的有宏晶半導(dǎo)體的STC系列、意法半導(dǎo)體的STM8系列，還有新塘科技的8位MCU和一些其他國產(chǎn)品牌。大家可能對SiliconLabs的8位MCU了解得比較少，下面就來詳細(xì)介紹一下BB5系列。

本文分為三部分：

● 一是BB5系列的架構(gòu)和特性；

● 二是BB5系列的市場應(yīng)用，及與主流8位MCU的對比；

● 三是BB5系列的開發(fā)套件介紹，方便大家快速入手這顆芯片。

一、BB5系列的架構(gòu)和特性

圖|BB5系列架構(gòu)

首先，看左上角的內(nèi)核和內(nèi)存，BB5系列依然采用經(jīng)典的8051內(nèi)核，但它的系統(tǒng)時鐘可以達到50MHz，在業(yè)界8位的MCU里是比較高的一個頻率。BB5系列的flash和RAM空間都相對較大，flash最多可達32kB，RAM的空間將近2kB。它提供了一個雙線的debug接口，方便對芯片進行程序的下載、調(diào)試、仿真。

接下來是時鐘管理，這個時鐘我們要重點看一下。BB5系列有一個50MHz的內(nèi)部時鐘晶振，晶振誤差可以做到±2%，是很高的一個精度了。

在電源和能耗這方面，我們可以看到，BB5系列支持1.8-5.5V的寬電壓范圍。雖然有很高的主頻，但在低功耗方面BB5系列也有不錯的表現(xiàn)，可以做到10μA的功耗。低功耗模式下，喚醒速度也很快，30μs喚醒。

BB5系列的加密，是6bit的一個CRC通過8bit的SFR總線實現(xiàn)。

來看下BB5系列的外接設(shè)備。2個UART串口、1個SPI、最多支持2個I2C，GPIO口最多支持29個。定時器方面，BB5系列有看門狗的專用定時器，支持輸出6路PWM波，此外還有16bit的定時器。

最后，看一下模擬模塊。這里就比較厲害了。BB5系列支持12bit的ADC，在8位的MCU里一般都是10bit的ADC，很少有12bit的。另一個是，多數(shù)8位MCU里都沒有DAC，但BB5系列有。它支持10bit的DAC，可以模擬輸出。

BB5特性小結(jié)：

● BB5系列是在上一代BB3的180nm的工藝上，進行了一個90nm的封裝。

● 它有一個優(yōu)化的8051內(nèi)核，速度可以做50MHz，比同類產(chǎn)品都要快。

● Flash 4-32kB，RAM 0.5-2kB。

● GPIO數(shù)量，根據(jù)不同的封裝規(guī)格，可以有8-29個通用I/O。

● 出色的模擬能力。極為精確的12位ADC、精確電壓基準(zhǔn)、快速選擇10位DAC。

● 低功耗模式下，電流低至10μA，30μs喚醒的速度。

● 支持1.8-5.5V的寬電壓范圍。

● 提供了相應(yīng)的開發(fā)套件、免費軟件工具，只需用一根電源線和底線就可以完成開發(fā)。

BB5系列芯片主打低成本、高性價比。售價方面，根據(jù)在元器件商城找到的數(shù)據(jù)，BB5系列的單顆芯片價格平均在4-5元左右。不同的分裝型號和配置，價格會略有出入。

*BB5系列的查價鏈接：https://cn.silabs.com/mcu/8-bit/efm8-bb5

圖|EFM8BB52F16G-QFN32的售價

二、BB5系列的市場應(yīng)用，及與主流MCU的對比

2.1 BB5系列的市場應(yīng)用

BB5系列芯片是專為消費電子和工業(yè)嵌入式應(yīng)用而優(yōu)化的。

2.1.1 消費電子

在消費市場，BB5系列可以用于電子煙、電動牙刷等小設(shè)備，電熨斗等小家電，手電鉆、打釘?shù)碾姌尩裙ぞ?，小車等電動玩具。如果你正在尋找便宜?位MCU解決方案，SiliconLabs的BB5系列芯片或許是個不錯的選擇。

圖|BB5系列在消費電子的應(yīng)用

選擇BB5系列有兩個優(yōu)點：

● 一是可以減少BOM成本。使用BB5系列芯片，可以減少不必要的組件安裝。比如電壓調(diào)節(jié)器，因為它內(nèi)部集成了一個基準(zhǔn)的穩(wěn)壓源，所以不需要再在外面裝一個電壓調(diào)節(jié)器。當(dāng)然也不需要去擴展晶振、功率監(jiān)視器等等，這些在芯片內(nèi)部已經(jīng)集成了。

● 二是可以節(jié)約電路板的空間。BB5系列特有的“Crossbar”功能，提供無與倫比的引腳靈活性，形成一個整體更小的電路板。

2.1.2 LED與電機

BB5系列的另一個應(yīng)用是LED燈飾以及家電等大型應(yīng)用中的普通LED。BB5系列共有6個獨立通道和3個互補通道，所產(chǎn)生的PWM 對LED的電池進行控制。BB5系列的低功耗使它擅長用于線路供電或系統(tǒng)中有其他設(shè)備的應(yīng)用。我們可以用它來控制開光頻率和電機。

圖|BB5系列在LED的應(yīng)用

2.1.3 工業(yè)組網(wǎng)

BB5系列也可用在工業(yè)組網(wǎng)方面。比如說我們需要一個MCU來采集外界的溫度、壓力、電流等等，然后通過一個小的從節(jié)點采集的信息向主節(jié)點報告。我們選擇BB5系列就比較合適，它可以做小基層到傳感器那一步，或者和傳感器做成一體化的，這種方式就比較合理，可以替換當(dāng)前使用MCU的這種方式。

圖|BB5系列在工業(yè)組網(wǎng)的應(yīng)用

2.2 與主流8位MCU的對比

讓我們來看下BB5系列與主流8位MCU的對比。筆者主要列舉了一下比較常用的MCU，如N761003、MS51、STM8等。STC51是一個比較老的芯片了，這里就不列舉了。

圖|BB5系列與N761003、MS51、STM8的對比

電壓范圍方面，BB5是1.71-5.5V，其他三個是二點多伏到5.5V。

內(nèi)核的話，STM8比較特殊，用的是ST的STM8架構(gòu)，其他三個都是8051內(nèi)核。

重點看一下主頻。BB5是50MHz，其他三個里最高的是24MHz。

Flash空間，BB5可達32kB，比其他三個要高。

晶振誤差方面，BB5是50MHz晶振誤差±2%，MS51是24MHz晶振誤差±4%，STM8是16MHz晶振誤差±5%。

ADC和DAC。BB5是12bit ADC，轉(zhuǎn)換速度600ksps；MS51是12bit ADC，轉(zhuǎn)換速度500ksps；STM8是10bit ADC，轉(zhuǎn)換速度420ksps。BB5支持10bit DAC，其他三個沒有。

低功耗模式。BB5是50MHz，30μs喚醒；MS51是24MHz，30μs喚醒；STM8是55μs喚醒。

2.3 與16位、32位MCU的對比

為了體現(xiàn)BB5的特性，筆者將其與用過的16位、32位MCU也進行了對比?？偟膩砜?，BB5在內(nèi)核時鐘頻率上面略有領(lǐng)先。但是flash、RAM遠(yuǎn)低于16位和32位的。在ADC方面，BB5的性能大致接近于16位和32位。

圖|BB5系列與16位、32位MCU的對比

三、BB5系列的開發(fā)套件介紹

Silicon Labs提供了相應(yīng)的BB5系列開發(fā)套件。筆者選擇其中一款進行介紹——BB52-EK2701A。這塊開發(fā)板，EEPW正在征集試用者，感興趣的朋友可以去報名，在12月2日前都可以提交申請。

↑ 微信掃碼報名，申請試用 ↑

讓我們來詳細(xì)的看一下BB52-EK2701A這塊開發(fā)板。

圖|開發(fā)板BB52-EK2701A

它上面集成了一個BB5系列中的BB52芯片，50MHz的工作頻率，32kB flash，2kB RAM，還有一個用戶LED和一個按鈕。在上半部分，提供了一個J-Link的調(diào)試端口，用來調(diào)試BB52芯片。兩邊有一些外擴引腳，可以連接外擴設(shè)備。還提供了用于連接QwiicConnect系統(tǒng)硬件的Qwiic?連接器等硬件設(shè)備。

圖|開發(fā)板BB52-EK2701A的框圖

然后，我們來看這個開發(fā)板的框架，主要包括電源、板載的debug、用戶LED和按鈕。

電源?？偩€上的5伏電源使用LDO（低壓差調(diào)節(jié)器）調(diào)節(jié)至3.3伏，是一種自動隔離電路，未插入USB電纜時隔離LDO。如果卸下USB電纜且套件上沒有其他電源，則電源可以從外部注入VMCU網(wǎng)絡(luò)。

圖|BB52-EK2701A的供電

板載的debug。如果燒錄程序的話，可以使用板載的J-Link debug或者外部的J-Link debug。這里筆者不確定是不是標(biāo)準(zhǔn)的J-Link，若是支持標(biāo)準(zhǔn)的J-Link debug的話，不需要去再買一個調(diào)試器，直接用J-Link就可以來調(diào)試。

此外，開發(fā)板還支持帶硬件流控制功能的虛擬COM，與BB52芯片的一個物理串口進行連接。通過使用虛擬COM口，板載debug可以對BB52芯片進行程序下載、仿真更新和串口數(shù)據(jù)傳輸。