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Nuvoton – Cortex-M4 Überblick

Nuvoton - Cortex-M4 ÜberblickNuvoton – Cortex-M4 Überblick: Nuvoton hat sich seit Firmengründung im Jahr 2008 (als Spin-Off von Winbond Electronics) auf die Entwicklung von Mikrocontrollern konzentriert. Ausgehend von den 8051 MCUs, die Ihre Wurzeln noch in Winbond Zeiten hatten (W77/W78), war die Cortex-M Architektur bereits früh bei Nuvoton im Einsatz. Heute deckt Nuvoton mit Cortex-M0, M23, M4 und M7 Mikrocontrollern das gesamte Leistungsspektrum ab.

Welche Cortex-M4 Mikrocontroller führt Nuvoton im Portfolio?

Nuvoton – Cortex-M4 Überblick

Nuvoton bietet sowohl 5V als auch 3V Typen an. Die Flash-Speicher Größen von 40kB bis 2.5MB und Taktraten von 72MHz bis 200MHz spannen hierbei einen weiten Bereich auf. Derzeit listet Nuvoton knapp 150 verschiedene Derivate mit Cortex-M4 Core auf.


M4xx & KM1M4 Series

5V – Industrial Control (M45x) & Home Appliance (M471 & KM1M4)

Die M45x bilden mit einem Takt bis zu 72MHz und Flash-Größen bis 256kB die Basis für Industrie-Anwendungen. PWM mit bis zu 144MHz, 1Msps 12-Bit DAC und ADC, USB2.0 Full Speed Device & Host sowie CAN 2.0B lassen sich hier finden. Alle MCUs dieser Sub-Familie unterstützen ein externes Quad-SPI Flash.

Nuvoton - Cortex-M4 Überblick - 5VDie neuere M471 Familie bietet Taktraten bis 120MHz, Flash-Größen bis 512kB, einen Einsatz im erweiterten Temperaturbereich von -40°C bis +105°C sowie 16-Bit PWM Auflösung, 12-Bit ADC @1.8Msps. USB High-Speed Host & Device ist bei den M/R1/S Typen vorhanden. Alle M471 werden durch die von IEC60730-1 Class B Software Text Library (STL) von Nuvoton unterstützt. Mit einer ESD Festigkeit von 8kV (HBM) und 4.4kV (EFT) sowie Derivaten mit weitem Pin Pitch (0.8mm) unterstützt Nuvoton die Entwicklung im Bereich der Weißen Ware und anderen Haushaltsgeräten.

KM1M4BF Serie: Hier fällt sofort die etwas andere Nomenklatur auf. Hintergrund für diese speziell für Motor-Control Anwendungen entwickelten Mikrocontroller ist der Ursprung bei NTCJ. NTCJ steht für Nuvoton Technologies Corporation Japan als ehemalige Panasonic Semiconductor Solutions Sparte – der Übergang erfolgte in 2020. Durch die langjährige Erfahrung in dem Bereich finden sich bei den mit bis zu 120MHz laufenden Mikrocontrollern z.B.:

  • bis zu 4 Komparatoren
  • 3 parallele ADC Einheiten bis zu 2Msps
  • ein 10-Bit DAC sowie sechs 8-Bit DACs
  • 8 komplexe PWM Einheiten für Motor-Control oder Power-Control

Darüber hinaus wurden eine Vielzahl von Möglichkeiten zur Selbstdiagnose & Fehlfunktionserkennung integriert (Flash-ECC, WDT, Clock Monitoring, A/D Fault Diagnostics, Power Supply Voltage Detect, IO-level Monitoring und mehr). Der erweiterte Betriebstemperaturbereich reicht von -40°C bis zu +110°C.


3V – M48x & M46x High-Performance Series

Für 3V Designs bietet Nuvoton die beiden High-Performance Serien M48x und M46x. Hier starten die Flash Größen bei 256kB und reichen hoch bis 2.5MB. Der Haupttakt erreicht hier 192MHz (M48x) beziehungsweise 200MHz (M46x). Beide Familien lassen sich anhand der Konnektivität unterscheiden:

Nuvoton - Cortex-M4 Überblick - 3V

  • Ethernet (10/100Mbit) / Crypto:
    • M467 (ETH/Crypto)
    • M485 (Crypto), M487 (ETH/Crypto)

  • CAN/ USB:
    • M463 (CAN FD/USB HS)
    • M482 (USB FS), M483 (CAN), M484 (USB HS)

Da wir Ihnen hier nur einen Überblick geben möchten seien im Folgenden ein paar Highlights erwähnt:

  • M460 Series: ICE60730-1 Class B STL verfügbar
  • M467: 4 analog Komparatoren, 4x CAN-FD, 16-Bit PWM sowie 3x 12-Bit ADC @ 5Msps
  • M463: 2 analog Komparatoren, 2x CAN-FD, 16-Bit PWM sowie 1x 12-Bit ADC @ 5Msps, 125°C Top Option
  • M481: 1x 12-Bit ADC @ 5Msps + 1x 12-Bit ADC @1Msps, dual 200MHz SDHC
  • M485: Crypto-Beschleuniger für ECC-571 (NIST P/B/K Curves), AES-256, SHA-512 & HMAC-512 in Hardware

Audio Anwendungen – NUC505 & ISD941xx

Neben Mikrocontrollern hat Nuvoton seit vielen Jahren das Thema Audio im Fokus. Im Nuvoton – Cortex-M4 Überblick ist hier der NUC505 und die ISD941xx Audio SoCs zu erwähnen. Details zu unterschiedlichen Produkten (nicht nur Cortex-M4 basiert) finden Sie in unserer News-Serie „Nuvoton Audio Solutions“:

Details zu den ISD941xx finden sie im Teil 5 unserer News-Serie. Die NUC505 laufen mit bis zu 100 MHz Haupttakt, integrieren 512kB/2MB Flash (int. SPI Flash) sowie einen 24-Bit Audio Codec mit:

  • Mono-Mikrofon oder Stereo Line-In Signal
  • Stereo Kopfhörer Ausgang
  • Stereo / Mono Mode Support
  • Sampling-Raten bis zu 96kHz

Der ADC des internen Codecs bietet -80dB (THD+N) sowie DR / SNR von 90dB (A gewichtet). Der DAC -60dB (THD+N) sowie DR / SNR 93dB (A gewichtet). Der interne I2S Controller lässt sich jedoch auch mit einem externen Audio-Codec verbinden, sollten zum Beispiel höhere Sampling-Raten gewünscht sein. Schauen Sie oben in den Teil 3 der Serie für weitere Informationen zu den Audio-Codecs von Nuvoton.


Zusammenfassung

Nuvoton bietet ein sehr breites Portfolio an Cortex-M4 basierten Mikrocontrollern an. Damit ist es möglich für die unterschiedlichsten Anwendungen aus den Bereichen

  • Industrial Control
  • Motor- & Power-Control
  • Haushaltsgeräte & Smart-Home
  • IoT Anwendungen

ein passendes Produkt auszuwählen. Mit der ständigen Erweiterung der MCU Familien beweist Nuvoton den selbst gesetzten Fokus auf innovative Mikrocontroller Produkte.

Unser Team berät sich gern zu weiteren Details aus diesem großen Angebot an Möglichkeiten des sowie weiteren Systemkomponenten aus den Bereichen Wireless, Power, Timing und Analog. Wir hoffen wir konnten Ihnen einen Nuvoton – Cortex-M4 Überblick geben. Sprechen Sie uns direkt an oder senden Sie uns hier Ihre Anfrage. Wir melden uns umgehend bei Ihnen!

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