Im Vergleich zu ähnlichen stromsparenden Mikrocontrollern (MCUs) bietet die neue Serie umfangreichere und flexiblere Peripherieressourcen für verschiedene Anwendungen und ermöglicht so die kontinuierliche Optimierung des Stromverbrauchs auf Systemebene. Die Serie eignet sich für ein breites Anwendungsspektrum, von Industriemessgeräten und kleinen Unterhaltungselektronikgeräten bis hin zu tragbaren medizinischen Geräten, Batteriemanagementsystemen sowie Datenerfassung und -übertragung. Die GD32L233-Serie ist in zehn Varianten mit den Gehäuseoptionen QFN32, LQFP32, LQFP48 und LQFP64 erhältlich.
Das Konzept des extrem niedrigen Stromverbrauchs durchdringt den gesamten Chip-Designprozess auf mehreren Ebenen, von der Weiterentwicklung der Fertigungsprozesse über die Entwicklung von Designkonzepten bis hin zur Innovation der Chiparchitektur. Die neue GD32L233-Serie stromsparender Mikrocontroller optimiert den Systemstromverbrauch effektiv durch:
- Fertigung im Ultra-Low-Power-Verfahren. Die GD32L233-Serie nutzt die 40-nm-Ultra-Low-Power-(ULP)-Fertigungstechnologie mit geringen Leckströmen, wodurch der Stromverbrauch auf Hardwareebene reduziert wird.
Die Serie verfügt über speziell optimierte, stromsparende analoge Peripherieschnittstellen (IPs). Energiesparprodukte arbeiten häufig im statischen Standby-Modus, der jederzeit aktiviert werden kann, um den aktiven Teil der analogen und peripheren Schaltung des Chips zu bestimmen. Die GD32L233-Serie integriert speziell optimierte, stromsparende analoge IPs, um den Stromverbrauch effektiv zu reduzieren.
Sie verwendet zudem eine besonders stromsparende digitale Designmethodik. Der neue Chip folgt verschiedenen Konzepten für stromsparendes digitales Design, darunter auch Multi-Voltage-Domain-Design. In verschiedenen Betriebsmodi kann der Chip die Ein-/Aus-Zustände von Ressourcen steuern, um unnötige Leistungsverluste zu vermeiden und so seine Energieeffizienz weiter zu verbessern.
Die Mikrocontroller der GD32L233-Serie unterstützen eine Systemfrequenz von bis zu 64 MHz, integrierten eFlash-Speicher von 64 KB bis 256 KB, SRAM von 16 KB bis 32 KB sowie diverse erweiterte Peripherie- und I/O-Ressourcen, die an zwei APB-Busse angebunden sind. Die Serie nutzt weiterhin den branchenführenden Arm® Cortex®-M23-Kern und bietet dank des reduzierten, aber leistungsstarken Armv8-M-Befehlssatzes hocheffiziente Verarbeitungsleistung. Das vollständig optimierte Busdesign mit unabhängigen Multiplizierern und Dividern trägt zu einem sehr geringen Stromverbrauch und hohen Energieeinsparungen in eingebetteten Anwendungen bei.
Die GD32L233-Serie erzielt eine exzellente Energieeffizienz. Der Stromverbrauch im Tiefschlafmodus beträgt nur 2 µA, die Aufwachzeit weniger als 10 µs und der Standby-Strom lediglich 0,4 µA. Mehrere Systemtakte können den Tiefschlafmodus auslösen, und die Peripherieschnittstellen unterstützen verschiedene Weckquellen, darunter ein stromsparender Timer, stromsparende UART, RTC, LCD, Standard-I2C, USART usw. Der Mikrocontroller arbeitet mit einer Spannung von 1,7 V bis 3,6 V und unterstützt eine Batterieversorgung (Vbat). Die neu entwickelte Energiemanagementeinheit bietet bis zu sechs Energiesparmodi, darunter Teilschlaf, Tiefschlaf und externes Wecken. Im Modus mit maximaler Frequenz und voller Geschwindigkeit beträgt der Stromverbrauch nur 66 µA/MHz, was eine hervorragende Energieeffizienz beweist. Flexible Stromversorgungsmodi ermöglichen einen geringeren durchschnittlichen Stromverbrauch und eine längere Akkulaufzeit.
Erweiterte Peripherieschnittstellen bieten innovative Lösungen.
Der neue Mikrocontroller ist mit einer Vielzahl von Peripherieschnittstellen ausgestattet, um die Konnektivität und die GPIO-Multiplexrate zu verbessern. Im Vergleich zu anderen Ultra-Low-Power-Mikrocontrollern auf dem Markt bietet die GD32L233-Serie mehr I/O-Ressourcen im gleichen Gehäuse. Abgesehen vom Netzteil können die übrigen I/O-Schnittstellen zur Konfiguration weiterer Funktionen genutzt werden, was die Benutzerfreundlichkeit deutlich verbessert.
Die GD32L233-Serie bietet bis zu vier universelle 16-Bit-Timer, zwei Basistimer und einen 32-Bit-Low-Power-Timer. Standardmäßige und erweiterte Kommunikationsschnittstellen werden ebenfalls unterstützt: bis zu zwei USARTs, zwei UARTs, ein Low-Power-LPUART, drei I²C-Ports, zwei SPI-Ports, ein I²S-Port und ein USB-2.0-FS-Controller. Der 32-Bit-Low-Power-Timer und der Low-Power-UART können zudem im Teilschlafmodus betrieben werden und den Mikrocontroller (MCU) aufwecken. Für analoge Peripheriegeräte sind ein 12-Bit-ADC mit einer Abtastrate von bis zu 1 MSPS, ein 12-Bit-DAC und zwei Komparatoren integriert.
Der GD32L233-Mikrocontroller verfügt über ein neues Mehrkanal-DMA-Selektormodul (DMAMUX), das die Routing-Flexibilität zwischen Peripheriegeräten und DMA erhöht. Durch Selbstkonfiguration lässt sich die DMA-Funktionalität für nahezu jedes Peripheriegerät bereitstellen. Der Mikrocontroller (MCU) integriert eine vollwertige Echtzeituhr (RTC) mit Kalenderfunktion, einen programmierbaren Spannungsdetektor (PVD) und einen programmierbaren Spannungsabfall-Reset (BOR), der die Batterieleistung und Spannungsanomalien überwacht und den Mikrocontroller entsprechend aktiviert. Er unterstützt zudem einen LCD-Segmentcontroller mit 8x28- und 4x32-Segment-Anzeigen in zwei Formaten. Darüber hinaus ist ein hochpräziser Temperatursensor mit einer Genauigkeit von ±0,5 °C integriert, wodurch er sich besonders für die Entwicklung tragbarer Geräte zur persönlichen Gesundheitsüberwachung eignet, beispielsweise für Blutdruck- und Sauerstoffsättigungsmessgeräte sowie Umweltsensoren.
Muster und Entwicklungsboards sind ab November 2021 erhältlich.
– GD32L233R-EVAL: Evaluierungsboard mit vollem Funktionsumfang.
– GD32L233C-START und GD32L233K-START: Einsteiger-Lernboards.
