无所不在、无所不能的M051

新唐科技微控制器产品行销企划部经理 黄日安。

在成本相近的情况下，厂商提出以32位元MCU，取代以往8位元的8051单芯片为诉求，以较高运算效能、内存需求与多样化的应用，加速使32位元MCU成为市场应用主流…

新唐科技(Nuvoton)微控制器行销企划部经理黄日安，先以IC Insights与DIGITIMES统计与预测数据指出，8、16与32位元MCU在2009年、2010年市场产值分别为41亿/34亿/41亿美元与43亿/36亿/46亿美元，看得出32位元MCU早已超越8/16位元MCU而成为市场主流，预估2011年将进一步成长到44亿/39亿/52亿美元。他也提到，新唐于2009年推出32位元MCU，并将价格压低到接近8/16位元MCU，使业界能享有低价位、高效能的32位元MCU产品。

黄经理表示，在1992年，新唐就具备了8bit 8051 MCU的设计技术与经验，2002年取得ARM公司ARM7、ARM9架构的IP授权，开发ARM7、ARM9的SoC系统单芯片；在2009年取得ARM公司的Cortex-M0 IP授权之后，进一步开发NuMicro Cortex-M0 MCU微控制器系列。

新唐的MCU产品线规划与定位

具备20年MCU研发经验的新唐科技，其8位元微控制器产品有低脚位数LPC系列的N79E855、N79E845、N79E825、W79E8213/2051/4051，采16~28pins脚位设计，提供I2C、SPI、UART、PWM电源管理、NVM、10bit ADC转换电路&内建RC OSC，内嵌快闪存储器从2K~16KB；中端W78E052/54/58/516/365、W77/W79等标准8051 MCU，提供I2C、SPI、UART、PWM电源管理功能，脚位设计40~48pins；N78E055/059/517/366、N78S052/054等高端8051 MCU，脚位数同样为40~48pins，则提供I2C、SPI、UART、PWM电源管理、内建RC OSC & NVM，强化低功耗表现与抗噪讯。

随时代的演进，8bit MCU不足以因应当前需要高效能的嵌入式应用，故新唐于2002年取得ARM公司ARM7、ARM9架构的IP授权，开发ARM7、ARM9的SoC系统单芯片NUC500、NUC700以及NUC900。NUC500根基于低成本80MHz ARM7TDMI微核心，内建SPI Flash与OTP编码界面、USB 2.0高速汇流排控制器、ADC、Audio DAC与周边界面，无需外挂SDRAM即可独立运作；NUC700则根基于80MHz ARM7TDMI微核心，具备指令╱数据快取与SDRAM存储器界面控制器，提供USB 2.0高速汇流排主控器、Ethernet以太网络控制器、LCD屏幕驱动线路、SD记忆卡读卡机线路与周边支持。

高端的NUC900则根基于200MHz的ARM926EJ-S核心，同样具备指令╱数据快取与SDRAM存储器界面控制架构，有多种开机模式，并提供USB 2.0快速汇流排主控器、LCD屏幕驱动线路、支持ECC4等级的NAND flash界面和SD记忆卡/读卡机线路、ATAPI界面与周边支持。

黄日安指出，在以往低端入门有8bit 8051 MCU产品线，新唐在这一个领域拥有20年经验，在高端高端市场则有2002年取得授权的ARM7/ARM9产品线，这部分新唐也有10年经验，当2009年新唐推出Cortex-M0微核心架构的MCU产品线，适时的填补并满足市场介于ARM7/9和8051的性价需求。

新唐Cortex-M0架构的产品线

黄日安进一步介绍采用Cortex-M0架构的MCU产品线。NuMicro NUC122系列是继2010年NUC120 USB系列Cortex-M0微控制器的小封装与省电版，可作为USB HID/UAC/Mass Storage装置、USB桥接器、无线USB Dongle、USB游戏控制器与USB读卡器(机)等USB周边应用；NuMicro NUC130/140运作时脉达50MHz，核心提供单周期32位元硬件乘法器、支持32个外部中断/4级优先顺序的NVIC巢状化矢量可中断控制器，最大16KB SRAM与128KB Flash存储器设计，并提供最大4KB容量的Flash 空间作为韧体在线更新ISP功能；提供8通道12-bit ADC，支持USB 2.0、LIN Bus与CAN Bus工控╱车用电子控制汇流排，提供丰富的内建资源如IrDA、PWM、RTC、Comparators、Brown-out Detect、GPIO、DMA与4组32bit计时器，以及提供UART、SPI、I2C等高速界面。

NuMicro NUC130/140操作电压采2.5~5.5V宽电压设计，工作温度符合工业规格-40~85℃，内建RC振荡器，提供室温下正负误差1%的精度，强静电防护(ESD)与抗电磁干扰；每1颗芯片唯一内码，避免应用产品被仿冒，同时它内嵌可记录参数的Data-flash、低电压重置和欠压检测电路。NUC130/140/4适用于车身网络控制系统、汽车电子诊断系统、嵌入式网络应用、电梯网络控制系统以及工业及自动化控制的应用。

被列为2011年销售重点的NuMicro Mini51系列，将以0.42美元起为单价震撼市场。Mini51乃最具性价比、低脚位数的Cortex-M0 MCU，运作时脉24MHz，核心提供单周期32位元硬件乘法器、支持32个外部中断/4级优先顺序的NVIC巢状化矢量可中断控制器，最大2KB SRAM与16KB Flash存储器设计，并提供最大2KB容量的Flash 空间作为韧体在线更新ISP功能；提供8通道10-bit ADC、2组电压比较器、6通道PWM支持中央对齐、死区控制及故障侦测停止功能 ，30个GP I/O、1组24bit系统计时器与2组32bit计时器，可作为工业控制、直流无刷电机控制、自动化系统控制、一般通用控制等应用。

黄日安进一步指出，NuMicro Mini51关键特性在于快、稳、准、省、好。24MHz(21.6 DMIPS)高运算量，带32位元单周期乘法器，以及高速通讯外设：SPI (12MHz)、I2C (1M)、UART (16-FIFO, 1M)提供快速运算与界面运用；内置POR/BOD重置电路，以及内建10K RC驱动高可靠度看门狗计时器，提供高抗干扰能力；高精度22MHz RC振荡器，可由外部32.768 KHz自动校正精准度，小封装高整合度、提供丰富外设界面的高性价比32位元MCU，提供低功耗和10KHz/32.768KHz唤醒模式；再加上好上手的低价开发工具(NuTiny-Mini51)，提供完整的驱动函式库；在升级韧体、数据Flash规划与在线除错方面，都相当容易规划与维护，其采取与M051兼容的QFN33脚位设计，可方便客户做脚位兼容升级的设计。

NuMicro Nano100系列则定位在超低功耗消费电子类电池应用产品上，例如液晶电视或智能家庭遥控器、3D空鼠/体感控制器、GPS运动手表、记录器，智能读卡机等。Nano100采取多重功能模块设计，除了主核心如Cortex-M0、系统周边UART、SPI、I2C、I2S、PWM、SmartCard、12bit ADC、12bit DAC、32bit Timers、Watchdog、12MHz RC OSC、RTC、PDMA与GP I/O等15个模块之外，Nano100系列提供64KB Flash/16KB SRAM与触控模块(Touch Key)、Nano1100系列提供LCD驱动模块、Nano120 USB应用系列则加入USB模块；Nano130则提供64KB Flash/16KB SRAM模块、触控模块(Touch Key)、LCD驱动与USB模块，预计下一代Nano系列将提升到256KB Flash、32KB SRAM，并加入16/24bit ADC以及OPMAP模块。

黄日安表示，Nano100系列功能为32MHz工作时脉，提供单周期32位元硬件乘法器、32个外部中断/4级优先顺序的NVIC巢状矢量中断控制器，最大16KB SRAM与64KB Flash存储器设计，提供最大4KB容量的Flash 空间作为韧体在线更新ISP功能；具备1.8~3.6V低操作电压、标准╱睡眠╱待机功耗为200μA/100μA/3μA@MHz，提供16通道电容触控按钮，LCD驱动最多达160点；提供8通道12-bit ADC&DAC、89个GP I/O、1组24bit系统计时器与看门狗计时器、512 Bytes USB缓冲区与PDMA/VDMA支持。

简易与多样的开发工具与环境

黄日安指出，NuMicro Family家族提供简易与多样的开发工具与环境，像是NuMicro-SDK、NuTiny-SDK、NuLink-Pro与NuGang，另外有Nu-LB-M051、Nu-LB-NUC140、Nu-LB-Mini51与Nu-LB-Nano100等简易的学习板。至于硬件开发与除错系统，藉由NuTiny-EVB评估板连接NuTiny-Me除错模块并外接USB埠界面与IAR System、KEIL或CooCox等开发与侦错环境连接做除错。

软件支持部分，有Keil RVMDK评估软件、IAR EWARM评估软件、NuTiny-SDK快速学习步骤，以及新唐提供的软件支持整合包：包含驱动/软件库/RTOS、USB HID/UAC/Mass Storage、CMSIS compliant、范例程序，以及技术参考手册与在线训练课程。另外在烧录器也有协力厂商的支持。

黄日安总结指出，新唐科技于2008年从华邦电子逻辑IC事业群分割出来，已累积达20年MCU事业基础、10年ARM软硬件丰富经验，目前拥有100多位专业工程师的强大R&D资源，32位元Cortex-M0 MCU产品开发从导入到第1颗量产不到6个月，提供从33 pins到100 pins、低功耗到高性能的各阶段最优性价比的MCU产品，协助业界获得从8位元8051到中高端32位元MCU开发应用的最佳支持。