NuMicro M051 DN/DE 系列规格书
ARM Cortex®-M0
32位微控制器
NuMicro™ M051 DN/DE 系列
规格书
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系列规格书
NUMICRO M051 DN/DE
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NuMicro M051 DN/DE 系列规格书
目录
1
2
3
4
5
概述 ························································································································································· 7
特性 ························································································································································· 8
缩写 ······················································································································································· 12
方块图 ··················································································································································· 14
选型表和管脚图 ···································································································································· 15
5.1
NuMicro™ M051 系列 M05xxDN 选型指南 ················································································· 15
5.2
NuMicro™ M051 系列 M05xxDE 选型指南 ················································································· 15
5.3
管脚图 ··············································································································································· 17
QFN 33-pin ··································································································································· 17
5.3.1
5.3.2
LQFP 48-pin ································································································································· 18
5.4
6
管脚描述 ··········································································································································· 19
功能描述 ················································································································································ 22
6.1
ARM® Cortex®-M0内核 ················································································································· 22
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NUMICRO M051 DN/DE
6.2
系统管理器 ······································································································································· 24
概述 ··············································································································································· 24
6.2.1
6.2.2
系统复位 ······································································································································· 24
6.2.3
系统电源架构 ······························································································································· 25
6.2.4
系统存储器映射 ··························································································································· 26
6.2.5
系统存储器映射表 ······················································································································· 28
6.2.6
系统定时器(SysTick) ··················································································································· 29
6.2.7
嵌套向量中断控制器 (NVIC) ······································································································ 30
6.3
模拟比较器 (ACMP) ························································································································ 31
概述 ··············································································································································· 31
6.3.1
6.3.2
特性 ··············································································································································· 31
6.4
模拟数字转换(ADC) ························································································································ 32
概述 ··············································································································································· 32
6.4.1
6.4.2
特性 ··············································································································································· 32
6.5
时钟控制器 ······································································································································· 33
概述 ··············································································································································· 33
6.5.1
6.5.2
系统时钟 & SysTick 时钟············································································································ 36
6.5.3
掉电模式（深度睡眠模式） 时钟······························································································· 37
6.5.4
分频器输出 ··································································································································· 37
6.6
外部总线接口 (EBI) ························································································································· 39
概述 ··············································································································································· 39
6.6.1
6.6.2
特性 ··············································································································································· 39
6.7
Flash内存控制器(FMC) ·················································································································· 40
概述 ··············································································································································· 40
6.7.1
6.7.2
特性 ··············································································································································· 40
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6.8
通用 I/O (GPIO) ······························································································································· 41
概述 ··············································································································································· 41
6.8.1
6.8.2
特性 ··············································································································································· 41
6.9
硬件除法器(HDIV) ··························································································································· 42
概述 ··············································································································································· 42
6.9.1
6.9.2
特性 ··············································································································································· 42
6.10
I2C 总线控制器 (主机/从机) ··········································································································· 43
6.10.1 概述 ··············································································································································· 43
6.10.2 特性 ··············································································································································· 43
6.11
PWM发生器和捕捉定时器(PWM) ································································································· 44
6.11.1 概述 ··············································································································································· 44
6.11.2 特性 ··············································································································································· 44
6.12
串行外设接口(SPI)控制器 ·············································································································· 46
6.12.1 概述 ··············································································································································· 46
6.12.2 特性 ··············································································································································· 46
6.13
定时器控制器(TMR) ························································································································ 47
6.13.1 概述 ··············································································································································· 47
6.13.2 特性 ··············································································································································· 47
6.15
看门狗定时器 (WDT)······················································································································· 49
6.15.1 概述 ··············································································································································· 49
6.15.2 特性 ··············································································································································· 49
6.16
7
8
窗看门狗 (WWDT) ··························································································································· 50
6.16.1
预览 ··············································································································································· 50
6.16.2
特性 ··············································································································································· 50
典型应用电路 ········································································································································ 51
M05XXDE电气特性 ······························································································································ 52
8.1
绝对最大额定值 ······························································································································· 52
8.2
DC电气特性······································································································································ 53
8.3
AC 电气特性 ····································································································································· 56
外部高速晶振 ······························································································································· 56
8.3.1
8.3.2
外部振荡器 ··································································································································· 56
8.3.3
外部高速晶振的典型应用电路 ···································································································· 57
8.3.4
内部 22.1184 MHz RC振荡器 ···································································································· 57
8.3.5
内部 10kHz RC 振荡器 ··············································································································· 57
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NUMICRO M051 DN/DE
6.14
UART接口控制器(UART) ··············································································································· 48
6.14.1 概述 ··············································································································································· 48
6.14.2 特性 ··············································································································································· 48
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8.4
8.4.1
12-bit SARADC规格 ···················································································································· 58
8.4.2
LDO规格 & Power 管理 ·············································································································· 60
8.4.3
低压复位规格 ······························································································································· 60
8.4.4
欠压检测规格 ······························································································································· 60
8.4.5
8.4.6
上电复位规格 ······························································································································· 61
温度传感器规格 ··························································································································· 62
8.4.7
比较器规格 ··································································································································· 62
8.5
9
模拟量特性 ······································································································································· 58
Flash DC 电器特性························································································································· 63
M05XXDE电气特性 ······························································································································ 64
9.1
绝对最大额定值 ······························································································································· 64
9.2
DC电气特性······································································································································ 65
9.3
AC 电气特性 ····································································································································· 68
外部高速晶振 ······························································································································· 68
9.3.1
系列规格书
NUMICRO M051 DN/DE
9.3.2
外部振荡器 ··································································································································· 68
9.3.3
外部高速晶振的典型应用电路 ···································································································· 68
9.3.4
内部 22.1184 MHz RC振荡器 ···································································································· 69
9.3.5
内部 10kHz RC 振荡器 ··············································································································· 70
9.4
模拟量特性 ······································································································································· 71
9.4.1
12-bit SARADC规格 ···················································································································· 71
9.4.2
LDO规格 & Power 管理 ·············································································································· 73
9.4.3
低压复位规格 ······························································································································· 73
9.4.4
欠压检测规格 ······························································································································· 73
9.4.5
上电复位规格 ······························································································································· 74
9.4.6
温度传感器规格 ··························································································································· 75
9.4.7
比较器规格 ··································································································································· 75
9.5
Flash DC 电器特性························································································································· 76
10 封装尺寸 ················································································································································ 77
10.1
LQFP-48 (7x7x1.4mm2 Footprint 2.0mm)··················································································· 77
10.2
QFN-33 (5X5 mm2, Thickness 0.8mm, Pitch 0.5 mm) ······························································ 78
11 版本历史 ················································································································································ 79
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LIST OF FIGURES
图5-1 NuMicro 命名规则 .............................................................................................................. 16
图5-2 NuMicro M051 DN/DE 系列 QFN33 引脚图 ...................................................................... 17
图5-3 NuMicro™ M051 DN/DE 系列 LQFP-48 管脚图 .................................................................. 18
图6-1 功能框图 ............................................................................................................................... 22
™
图6-2 NuMicro M051 DN/DE系列电源架构图 .............................................................................. 25
图6-3 时钟发生器框图 .................................................................................................................... 33
图6-4 时钟源控制器(1/2) ................................................................................................................ 34
图6-5 时钟源控制器 (2/2) ............................................................................................................... 35
图6-6 系统时钟框图 ........................................................................................................................ 36
图6-7 SysTick时钟控制框图 ........................................................................................................... 36
图6-8 分频器的时钟源 .................................................................................................................... 37
图6-9 分频器框图............................................................................................................................ 38
图8-1 M05XXDN典型晶振应用电路................................................................................................ 57
图8-2 上电复位情况 ........................................................................................................................ 61
图9-1 M05xDE 典型晶振应用电路 .................................................................................................. 69
图9-2 HIRC准确性与温度比较图 .................................................................................................... 70
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NUMICRO M051 DN/DE
图9-3上电复位情况 ......................................................................................................................... 74
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LIST OF TABLES
表1-1 M05xxBN, M05xxDN 和 M05xxDE 比较表 ............................................................................. 7
表3-1 缩写 ...................................................................................................................................... 13
表5-1 NuMicro M051 系列引脚描述 ............................................................................................ 21
表6-1 片上模块的地址空间分配 ...................................................................................................... 27
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1
概述
™
®
®
NuMicro M051 DN/DE系列是以ARM Cortex -M0为内核的32位微控制器，应用于工业控制和需要丰
™
富通信接口的领域。NuMicro M051 DN/DE系列包括M052xDN/xDE, M054xDN/xDE, M058xDN/xDE
和 M0516/xDN/xDE.
™
NuMicro
M051 DN/DE系列运行频率最高可达50MHz，工作电压2.5V ~ 5.5V，工作温度-40 ℃ ~
85℃，M05xxDE更是高达105℃(-40℃ ~ 105℃)，因此M051系列可应用于各种各样的工业控制和需
™
要高性能CPU的领域. NuMicro M051 DN/DE系列内嵌有 8K/16K/32K/64K-字节的flash存储器, 4K字节
数据flash存储器，4K字节在系统编程（ISP）的flash存储器，及4K字节SRAM存储器.
许多系统级外设功能，如I/O端口，EBI (外部总线接口)、Timer、UART、SPI、I2C、PWM、ADC、看
™
门狗定时器、窗看门狗、模拟比较器和欠压检测，都已经被集成在NuMicro M051 DN/DE系列中，以
™
减少系统外围元器件数量，节省电路板空间和系统成本. 这些功能使NuMicro M051 DN/DE系列适用于
广泛应用。
™
此外，NuMicro M051 DN/DE系列带有ISP（在系统编程）和ICP（在电路编程）功能，以及IAP(在应
用中编程)允许用户无需取下芯片，直接在电路板上对程序存储器进行升级。
Item
M05xxDN
M05xxDE
-40℃ ~ 85℃
-40℃ ~ 85℃
-40℃ ~ 105℃
硬件除法器
-
●
●
IAP模式
-
●
●
窗 WDT
-
●
●
模拟比较器
2
4
4
POR以后I/O模式可配置
-
●
●
I2C
1
2
(支持唤醒)
2
(支持唤醒)
工作温度
SPI
PWM and ADC
SPI 时钟源只能选择 HCLK
没有 FIFO
PWM 不能触发 ADC
SPI 时钟源可以选择 HCLK 和
PLL
SPI 时钟源可以选择 HCLK 和
PLL
4-level FIFO
4-level FIFO
PWM 可以触发 ADC 转换
PWM 可以触发 ADC 转换
表1-1 M05xxBN, M05xxDN 和 M05xxDE 比较表
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M05xxBN
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2
特性
内核
®
®
ARM Cortex -M0内核运行频率可达50MHz.
一个 24位系统定时器。
支持低功耗睡眠模式.
单指令周期32位硬件乘法器.
嵌套向量中断控制器NVIC支持32个中断输入，每个中断有4个优先级。
支持串行调试（SWD）接口，2 个观察点/4 个断点。
提供硬件除法器，支持有符号32-bit 被除数和16-bit 除数
宽电压范围：2.5V~5.5V
存储器
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8KB/16KB/32KB/64KB Flash用于存储用户程序(APROM)
4KB Flash用于存储数据(DataFlash)
4KB Flash用于存储ISP引导代码 (LDROM)
4KB字节SRAM用作内部高速暂存存储器(SRAM)
时钟控制
可编程的系统时钟源
22.1184MHz内部高速振荡器
4~24 MHz外部高速晶振输入
低功耗10KHz 的低速振荡器用于看门狗及睡眠模式唤醒CPU
PLL支持CPU最高运行在50MHz
I/O 端口
在LQFP-48管脚封装中，最多支持40个通用I/O端口（GPIO）
4种I/O工作模式：
准双向模式
推挽输出模式
开漏输出模式
高阻抗输入模式
可选择TTL输入或施密特触发输入
I/O管脚可被配置为边沿/电平触发模式的中断源
较强的拉电流驱动能力和灌电流承受能力
定时器
4组32位定时器，每组定时器均带有24位上数计数器和8位预分频器
每个定时器有独立的时钟源
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24位定时器当前值可由定时器数据寄存器（TDR）读出
提供3种工作模式：单脉冲模式，周期模式，翻转模式。
支持事件计数功能
提供外部信号捕获/复位计数器功能
多了两个定时器时钟源选择：外部触发引脚输入和内部10 kHz
TIMER 唤醒功能
外部捕获输入源可以选择ACMP 或者 TxEX引脚
翻转模式输入引脚可以选择TxEX 或者 TMx引脚
Inter-Timer 触发模式
看门狗定时器
多路时钟源选择
支持在掉电模式和休眠模式下唤醒CPU的功能
看门狗定时器溢出时可选择产生中断/系统复位
超时复位延迟周期可以选择
窗看门狗
PWM
内建4个16位PWM发生器，提供8路PWM输出或4对互补的PWM输出
每个PWM发生器可以单独选择时钟源，时钟分频器，8位时钟预分频器，和死区发生器
PWM中断与PWM周期同步
16位捕捉定时器(与PWM定时器共享)支持捕获输入信号的上升沿/下降沿
支持捕捉中断
PWM可以选择内部 10 kHz 作为时钟源
极性翻转功能
中心对齐
使能定时器duty 中断功能
两种PWM 中断周期类型选择
两种PWM 中断duty 类型选择
周期/duty 触发ADC 功能
PWM 定时器同步启动功能
UART
最多两组UART设备
可编程波特率发生器
接收器和发送器支持缓冲，均带有15bytes的FIFO缓冲
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NUMICRO M051 DN/DE
6-bit 下数计数器，有 11-bit 预分频，可用于更大范围的窗选择
NuMicro M051 DN/DE 系列规格书
系列规格书
NUMICRO M051 DN/DE
流控功能供选择(CTS 和 RTS)
支持 IrDA(SIR) 功能
支持RS485功能
支持LIN功能
SPI
最高支持2组SPI设备
支持 SPI主机/从机模式
全双工同步串行数据传输
从模式下，支持3线模式
数据长度可改变（从1到32位）
可设置MSB或LSB优先的传输模式
接收可在串行时钟的上升/下降沿锁存数据
发送可在串行时钟的上升/下降沿发送数据
32位传输模式下支持字节挂起模式
选择PLL 作为时钟源
4-级 FIFO 缓冲，可以让SPI传输有更好的性能
I2C
最多有2组 I C 模组
支持主机/从机模式
主从机之间双向数据传输
多主机总线支持（无中心主机）
多主机同时发送数据时进行仲裁，总线上串行数据不会被损坏
串行时钟同步使得不同比特率的设备可以通过一条串行总线传输数据
串行时钟同步可用作握手机制来暂停和恢复串行传输
可编程配置的时钟可适应多样化的传输速率控制.
支持多地址识别 (4组从机地址带屏蔽选项)
2
ADC
12位逐次逼近式模数转换器ADC
最多8通道单端输入或者4通道差分输入
支持单次转换模式/突发模式/单周期扫描模式/连续扫描模式
差分模式下，支持2的补码/无符号格式的转换结果
每个通道有独立的存放转换结果的寄存器
支持转换结果监测（或比较），用于阙值电压检测
转换开始可由软件或外部引脚触发
6月5日, 2014
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版本 V1.00
NuMicro M051 DN/DE 系列规格书
A/D转换由PWM中心对齐触发或者边沿对齐触发
PWM 触发延迟功能
差分输入和Burst模式下，支持换结果为有符号格式
ACMP
最多4组模拟比较器模块
负端可以选择内部带隙电压或者外部输入电压
当比较结果发生改变时发生中断
支持掉电模式下唤醒CPU的功能
EBI (外部总线接口) ，用于外部存储器映射设备的访问
可访问的空间: 8位模式下为64KB，16位模式下为128KB
支持8bit或者16bit 数据宽度
16bit数据宽度下，支持字节写功能
ISP(在系统编程）和 ICP(在电路编程)
IAP(在应用编程)
内嵌温度传感器，1℃分辨率
欠压检测(BOD)
支持4级检测电压: 4.4V/3.7V/2.7V/2.2V
支持欠压中断和复位选择
96-bit唯一ID号
LVR （低电压复位）
系列规格书
NUMICRO M051 DN/DE
阙值电压: 2.0V
工作温度
M05xxDN: -40℃~85℃
M05xxDE: -40℃~105℃
封装:
无铅封装 (RoHS)
48-pin LQFP, 33-pin QFN
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版本 V1.00
NuMicro M051 DN/DE 系列规格书
3
缩写
系列规格书
NUMICRO M051 DN/DE
缩写
描述
ACMP
Analog Comparator Controller
ADC
Analog-to-Digital Converter
AES
Advanced Encryption Standard
APB
Advanced Peripheral Bus
AHB
Advanced High-Performance Bus
BOD
Brown-out Detection
CAN
Controller Area Network
DAP
Debug Access Port
DES
Data Encryption Standard
EBI
External Bus Interface
EPWM
Enhanced Pulse Width Modulation
FIFO
First In, First Out
FMC
Flash Memory Controller
FPU
Floating-point Unit
GPIO
General-Purpose Input/Output
HCLK
The Clock of Advanced High-Performance Bus
HIRC
22.1184 MHz Internal High Speed RC Oscillator
HXT
4~24 MHz External High Speed Crystal Oscillator
IAP
In Application Programming
ICP
In Circuit Programming
ISP
In System Programming
LDO
Low Dropout Regulator
LIN
Local Interconnect Network
LIRC
10 kHz internal low speed RC oscillator (LIRC)
MPU
Memory Protection Unit
NVIC
Nested Vectored Interrupt Controller
PCLK
The Clock of Advanced Peripheral Bus
PDMA
Peripheral Direct Memory Access
PLL
Phase-Locked Loop
PWM
Pulse Width Modulation
QEI
Quadrature Encoder Interface
SDIO
Secure Digital Input/Output
6月5日, 2014
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版本 V1.00
NuMicro M051 DN/DE 系列规格书
SPI
Serial Peripheral Interface
SPS
Samples per Second
TDES
Triple Data Encryption Standard
TMR
Timer Controller
UART
Universal Asynchronous Receiver/Transmitter
UCID
Unique Customer ID
USB
Universal Serial Bus
WDT
Watchdog Timer
WWDT
Window Watchdog Timer
表3-1 缩写
系列规格书
NUMICRO M051 DN/DE
6月5日, 2014
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版本 V1.00
NuMicro M051 DN/DE 系列规格书
4
方块图
系列规格书
NUMICRO M051 DN/DE
图 4-1 NuMicro M051 DN/DE 系列方块图
6月5日, 2014
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版本 V1.00
NuMicro M051 DN/DE 系列规格书
选型表和管脚图
LDROM
UART
SPI
I2C
COMP
PWM
ADC
EBI
4KB
4KB
4KB
40 4x32-bit
2
2
2
4
8
v
M052ZDN
8KB
4KB
4KB
4KB
24 4x32-bit
2
1
2
4
5
M054LDN
16KB
4KB
4KB
4KB
40 4x32-bit
2
2
2
4
8
M054ZDN
16KB
4KB
4KB
4KB
24 4x32-bit
2
1
2
4
5
M058LDN
32KB
4KB
4KB
4KB
40 4x32-bit
2
2
2
4
8
8X12bit
5X12bit
8X12bit
5X12bit
8x12-bit
M058ZDN
32KB
4KB
4KB
4KB
24 4x32-bit
2
1
2
4
5
5x12-bit
M0516LDN
64KB
4KB
4KB
4KB
40 4x32-bit
2
2
2
4
8
M0516ZDN
64KB
4KB
4KB
4KB
24 4x32-bit
2
1
2
4
5
8X12bit
5X12bit
v
v
v
IAP
Data
Flash
8KB
Timer
RAM
M052LDN
I/O
APROM
Connectivity
Package
NuMicro™ M051 系列 M05xxDN 选型指南
Part
Number
5.1
ISP
ICP
5
v
LQFP48
v
QFN33
v
LQFP48
v
QFN33
v
LQFP48
v
QFN33
v
LQFP48
v
QFN33
表 5-1 NuMicro™ M051 系列 M05xxDN 选型指南
LDROM
UART
SPI
I2C
COMP
PWM
ADC
EBI
4KB
4KB
40 4x32-bit
2
2
2
4
8
v
M052ZDE
8KB
4KB
4KB
4KB
24 4x32-bit
2
1
2
4
5
M054LDE
16KB
4KB
4KB
4KB
40 4x32-bit
2
2
2
4
8
M054ZDE
16KB
4KB
4KB
4KB
24 4x32-bit
2
1
2
4
5
M058LDE
32KB
4KB
4KB
4KB
40 4x32-bit
2
2
2
4
8
8X12bit
5X12bit
8X12bit
5X12bit
8x12-bit
M058ZDE
32KB
4KB
4KB
4KB
24 4x32-bit
2
1
2
4
5
5x12-bit
M0516LDE
64KB
4KB
4KB
4KB
40 4x32-bit
2
2
2
4
8
M0516ZDE
64KB
4KB
4KB
4KB
24 4x32-bit
2
1
2
4
5
8X12bit
5X12bit
v
v
v
IAP
Data
Flash
4KB
ISP
ICP
RAM
8KB
Timer
APROM
M052LDE
I/O
Part
Number
Connectivity
v
LQFP48
v
QFN33
v
LQFP48
v
QFN33
v
LQFP48
v
QFN33
v
LQFP48
v
QFN33
表 5-2 NuMicro™ M051 系列 M05xxDE 选型指南
6月5日, 2014
Page 15 of 80
Package
NuMicro™ M051 系列 M05xxDE 选型指南
版本 V1.00
系列规格书
NUMICRO M051 DN/DE
5.2
NuMicro M051 DN/DE 系列规格书
M0 5X - X X X
CPU core
ARM Cortex M0
Temperature
Part Number
N : - 40℃ ~ + 85 ℃
E : - 40℃ ~ +105 ℃
C : - 40℃ ~ +125 ℃
52 : 8K Flash ROM
54 : 16K Flash ROM
58 : 32K Flash ROM
516 : 64K Flash ROM
Reserved
Package
L : LQFP 48
Z : QFN 33
图5-1 NuMicro 命名规则
系列规格书
NUMICRO M051 DN/DE
6月5日, 2014
Page 16 of 80
版本 V1.00
NuMicro M051 DN/DE 系列规格书
5.3
5.3.1
管脚图
QFN 33-pin
ACMP3_N, RXD1, RTS1, P0.1
ACMP3_P, TXD1, CTS1, P0.0
VDD
AVDD
AIN0, T2, P1.0
RXD1, AIN2, P1.2
TXD1, AIN3, P1.3
ACMP0_N, AIN4, P1.4
32 31 30 29 28 27 26 25
ACMP0_P, AIN5, P1.5
1
24 P0.4, SPISS1
nRST
2
23 P0.5, MOSI_1
ACMP1_N, RXD, P3.0
3
22 P0.6, MISO_1
AVSS
4
ACMP1_P, TXD, P3.1
5
T0EX, STADC, nINT0, P3.2
6
SDA, T0, P3.4
7
20 P4.7, ICE_DAT
19 P4.6, ICE_CLK
18 P2.6, PWM6, ACMP1_O
33 VSS
8
9
17 P2.5, PWM5, SDA1
10 11 12 13 14 15 16
P2.4, PWM4, SCL1
P2.3, PWM3
P2.2, PWM2
LDO_CAP
VSS
XTAL1
XTAL2
P3.6, CKO, ACMP0_O
Top transparent view
图5-2 NuMicro M051 DN/DE 系列 QFN33 引脚图
6月5日, 2014
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版本 V1.00
系列规格书
NUMICRO M051 DN/DE
CKO, SCL, T1, P3.5
21 P0.7, SCLK1
QFN 33-Pin
NuMicro M051 DN/DE 系列规格书
5.3.2
LQFP 48-pin
PWM2, P4.2
ACMP0_N, SPISS0,AIN4,P1.4
TXD1,AIN3,P1.3
RXD1,AIN2, P1.2
nWRH, T3,AIN1,P1.1
nWRL, T2,AIN0,P1.0
AVDD
VDD
ACMP3_P, TXD1, CTS1, AD0, P0.0
ACMP3_N, RXD1, RTS1, AD1, P0.1
TXD, CTS0, AD2, P0.2
RXD, RTS0, AD3, P0.3
48
47
46
45
44
43
42
41
40
39
38
37
1
36
P4.1, PWM1, T3EX
ACMP2_N, MISO_0, AIN6, P1.6
2
35
P0.4, AD4, SPISS1
ACMP2_P, SPICLK0, AIN7, P1.7
3
34
P0.5, AD5, MOSI_1
nRST
4
33
P0.6, AD6, MISO_1
ACMP1_N, RXD, P3.0
5
32
P0.7, AD7, SPICLK1
AVSS
6
31
P4.7, ICE_DAT
ACMP1_P, TXD, P3.1
7
30
P4.6, ICE_CLK
T0EX, STADC, nINT0, P3.2
8
29
P4.5, ALE, SDA1
T1EX, MCLK, nINT1, P3.3
9
28
P4.4, nCS, SCL1
SDA0, T0, P3.4
10
27
P2.7, AD15, PWM7
CKO, SCL0, T1, P3.5
11
26
P2.6, AD14, PWM6, ACMP1_O
PWM3, P4.3
12
25
P2.5, AD13, PWM5, SDA1
48-pin LQFP
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
P3.6, nWR, CKO, ACMP0_O
P3.7, nRD
XTAL2
XTAL1
VSS
LDO_CAP
P2.0, AD8, PWM0
P2.1, AD9, PWM1
P2.2, AD10, PWM2
P2.3, AD11, PWM3
P2.4, AD12, PWM4, SCL1
P4.0, PWM0, T2EX
系列规格书
NUMICRO M051 DN/DE
ACMP0_P, MOSI_0, AIN5, P1.5
图5-3 NuMicro™ M051 DN/DE 系列 LQFP-48 管脚图
6月5日, 2014
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版本 V1.00
NuMicro M051 DN/DE 系列规格书
管脚描述
5.4
管脚号
复用功能
类型[1]
符号
QFN33 LQFP48
1
2
描述
3
I
外部4~24MHz高速晶振输入引脚
11
16
XTAL1
10
15
XTAL2
O
外部4~24MHz高速晶振输出引脚
27
41
VDD
P
电源输入脚：为内部PLL和数字电路以及I/O口和LDO供
电。
17
VSS
P
数字电源地
28
42
AVDD
P
模拟电路电源输入脚
4
6
AVSS
P
模拟 电源地
13
18
LDO_CA
P
P
(ST)
12
33
4
nRST
26
40
P0.0
I
(ST)
CTS1
AD0
TXD1[2],
ACMP3_P
RXD1[2],
注: 必须外接 1uF 电容。
复位脚: nRST管脚为施密特触发输入管脚，用于芯片复
位。当该管脚上接入“低”电位，并保持768个内部22 MHz
RC 高速晶振时钟周期后，芯片复位。nRST管脚具有内
部上拉电阻，对该管脚通过外部电容接地，就可以完成
上电复位。
I/O
P0.0 ~ P0.7管脚被称为Port0，Port0为通用I/O口，可以
被配置为输入、输出、准双向和开漏。
I/O
Port0为多功能复用引脚，包括CTS1, RTS1, CTS0,
RTS0, SPISS1, MOSI_1, MISO_1, SPICLK1, AD0 ~
AD7, TXD1, RXD1, TXD, RXD, ACMP3_P, 和
ACMP3_N.。
25
39
P0.1
RTS1
AD1
NC
38
P0.2
CTS0
AD2
TXD[2]
I/O
NC
37
P0.3
RTS0
AD3
RXD[2]
I/O
24
35
P0.4
SPISS1
AD4
I/O
23
34
P0.5
MOSI_1
AD5
I/O
22
33
P0.6
MISO_1
AD6
I/O
21
32
P0.7
SPISCLK1
AD7
I/O
29
43
P1.0
T2
AIN0
nWRL
I/O
P1.0~P1.7引脚被称为Port1，Port1为通用I/O口，可以被
配置为输入如、输出、准双向和开漏模式
NC
44
P1.1
T3
AIN1
nWRH
I/O
Port1为多功能复用引脚，包括T2, T3, RXD1, TXD1,
ACMP3_N
AD0~AD7用于EBI功能，连接外部存储器。
SPISS1, MOSI_1, MISO_1, 和SPICLK1引脚用于SPI功
能。
CTS0和CTS1引脚是UART0/1清除发送输入引脚
RTS0和RTS1是UART0/1请求发送输出引脚
RXD和TXD 用于 UART0 功能
6月5日, 2014
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RXD1/TXD1用于UART1功能.
ACMP3_N 和 ACMP3_P 引脚用于ACMP3 正端/负端输
入
版本 V1.00
系列规格书
NUMICRO M051 DN/DE
2
LDO 输出管脚
NuMicro M051 DN/DE 系列规格书
管脚号
复用功能
类型[1]
符号
QFN33 LQFP48
1
2
描述
3
30
45
P1.2
RXD1
AIN2
I/O
31
46
P1.3
TXD1
AIN3
I/O
32
47
P1.4
SPISS0
AIN4
ACMP0_N
I/O
1
1
P1.5
MOSI_0
AIN5
ACMP0_P
I/O
NC
2
P1.6
MISO_0
AIN6
ACMP2_N
I/O
SPISS0, MOSI_0, MISO_0, SPICLK0, AIN0 ~ AIN7,
nWRL, nWRH, ACMP0_N, ACMP0_P, ACMP2_N, 和
ACMP2_P.
SPISS0, MOSI_0, MISO_0, 和SPICLK0引脚用于SPI功
能。
AIN0~AIN7：用于12位ADC的模拟信号输入脚
RXD1/TXD1：供UART1使用
nWRL 和 nWRH：EBI模式下，16-bit数据宽度时，用于
输出低/高字节写使能信号.
ACMP0_N 和 ACMP0_P：用于比较器0的正/负端输入.
ACMP2_N 和 ACMP2_P：用于比较器2的正/负端输入.
NC
3
P1.7
SPICLK0
AIN7
ACMP2_P
I/O
T2：Timer2的外部事件计数器输入管脚和翻转输出管脚
T3：Timer3的外部事件计数器输入管脚和翻转输出管脚
NC
19
P2.0
PWM0[2]
AD8
I/O
P2.0~P2.7引脚被称为Port2，Port2为通用I/O口，可以被
配置为输入、输出、准双向和开漏模式
NC
20
P2.1
PWM1[2]
AD9
I/O
Port2为多功能复用引脚，包括PWM0 ~ PWM7, AD8 ~
AD15, SCL1, SDA1 和 ACMP1_O。
14
21
P2.2
PWM2[2]
AD10
I/O
PWM0~PWM7， LQFP48封装时用于PWM输出功能
I/O
当外部总线接口（EBI）被使能时，AD8 ~ AD15可复用
为EBI 的AD[15:8]。
系列规格书
NUMICRO M051 DN/DE
15
22
P2.3
PWM3[2]
AD11
16
23
P2.4
PWM4
AD12
SCL1[2]
[2]
I/O
SDA1 和 SCL1 引脚用于I2C1 ，都是开漏的.
ACMP1_O：比较器1的输出引脚
17
25
P2.5
PWM5
AD13
SDA1
18
26
P2.6
PWM6
AD14
NC
27
P2.7
PWM7
AD15
3
5
P3.0
RXD[2]
ACMP1_N
I/O
P3.0~P3.7引脚被称为Port3，Port3为通用I/O口，可以被
配置为输入如、输出、准双向和开漏模式
5
7
P3.1
TXD[2]
ACMP1_P
I/O
6
8
P3.2
nINT0
STADC
T0EX
I/O
Port3为多功能复用引脚，包括RXD, TXD, nINT0, nINT1,
T0, T1, nWR, nRD, STADC, MCLK, SDA, SCL, CKO,
ACMP1_N, ACMP1_P, T0EX, T1EX, ACMP0_O。
NC
9
P3.3
nINT1
MCLK
T1EX
I/O
7
10
P3.4
T0
SDA
8
11
P3.5
T1
SCL
CKO[2]
I/O
nWR, nRD 和 MCLK 用于 EBI 功能，MCLK 为EBI 时钟
输出脚
9
13
P3.6
nWR
CKO
ACMP0_O
I/O
STADC：ADC 外部触发信号输入脚
ACMP1_O
I/O
I/O
I/O
RXD/TXD：供UART0使用
INT0和INT1用于外部中断输入引脚
T0：Timer0的外部事件计数器输入管脚和翻转输出引脚
I/O
T1：Timer1的外部事件计数器输入管脚和翻转输出引脚
SDA/SCL：供I2C功能使用，都是开漏的
NC
14
6月5日, 2014
P3.7
nRD
I/O
Page 20 of 80
CKO：时钟监控功能 时钟输出引脚
ACMP1_N 和 ACMP1_P：比较器1的正/负端输入引脚.
版本 V1.00
NuMicro M051 DN/DE 系列规格书
管脚号
复用功能
类型[1]
符号
QFN33 LQFP48
1
2
描述
3
T0EX/T1EX：Timer0/1的外部捕获/复位功能输入引脚.
ACMP0_O：比较器0的输出引脚
NC
24
P4.0
PWM0[2]
T2EX
I/O
P4.0~P4.7引脚被称为Port4，Port4为通用I/O口，可以被
配置为输入如、输出、准双向和开漏模式
NC
36
P4.1
PWM1[2]
T3EX
I/O
Port4为多功能复用引脚，包括PWM0 ~ PWM3, nCS,
ALE, ICE_CLK, ICE_DAT, SCL1, SDA1, T2EX 和 T3EX
NC
48
P4.2
PWM2[2]
I/O
PWM0 ~ PWM3 引脚用于PWM 功能
NC
12
P4.3
PWM3[2]
I/O
NC
28
P4.4
nCS
SCL1
I/O
nCS 引脚为EBI 的片选信号脚。
ALE (地址锁存使能脚) ：用于使能地址锁存，在端口0和
端口2上把地址从数据中分离出来。
ICE_CLK/ICE_DAT：用于JTAG仿真。
NC
29
P4.5
ALE
SDA1
I/O
19
30
P4.6
ICE_CLK
I/O
20
31
P4.7
ICE_DAT
I/O
SDA1 和 SCL1 引脚 用于 I2C1 功能，都是开漏的.
T2EX/T3EX：Timer2/3的外部捕获/复位功能输入引脚.
表5-1 NuMicro M051 系列引脚描述
注1： I/O类型描述。 I： 输入，O：输出，I/O：准双向，D：开漏， P：电源管脚，ST：Schmitt 触发器。
刻只有一个引脚可以配置为该功能，例如： 软件不能同时分配 RXD 到 P0.3 和 P3.0.
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注2：PWM0 ~ PWM3, RXD, TXD, RXD1, TXD1, SCL1, SDA1 and CKO 可以被配置为不同的引脚，然而某一时
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6
6.1
功能描述
ARM® Cortex®-M0 内核
®
Cortex -M0处理器是32位多级可配置的RISC处理器。它有AMBA AHB-Lite接口和嵌套向量中断控制器
（NVIC），具有可选的硬件调试功能，可以执行Thumb指令，并与其它Cortex-M系列兼容。该系列处
理器支持两种操作模式Thread模式和Handler模式。当有异常发生时，处理器进入Handler模式。异常返
回只能在Handler模式下发生。当复位时，处理器会进入Thread模式，处理器也可在异常返回时进入到
Thread模式。下图显示了处理器内核的各个功能模块.
Cortex-M0 Components
Cortex-M0 Processor
Nested
Vectored
Interrupt
Controller
(NVIC)
Interrupts
Wakeup
Interrupt
Controller
(WIC)
Debug
Cortex-M0
Processor
Core
Breakpoint
and
Watchpoint
Unit
Bus matrix
Debugger
interface
AHB-Lite interface
Debug
Access Port
(DAP)
Serial Wire or
JTAG debug port
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图6-1 功能框图
设备提供:
低门数处理器，特性如下:
®
ARMv6-M Thumb 指令集
Thumb-2 技术
ARMv6-M 兼容24-bit SysTick定时器
32-bit 硬件乘法器
系统接口支持小端（little-endian）数据访问
具有确定性，固定延迟的中断处理能力
可以丢弃和重新开始多次加载/存储和多周期乘法指令以保证快速中断处理
与C应用程序二进制接口兼容的异常模式（C-ABI）
ARMv6-M（C-ABI）兼容异常模式允许用户使用纯C函数实现中断处理
使用等待中断（WFI），等待事件（WFE）指令，或者从中断返回时直接进入睡眠的sleepon-exit特性可以进入低功耗的休眠模式
NVIC 特性:
32 个外部中断输入，每个中断具有4级优先级
不可屏蔽中断输入（NMI）
支持电平和脉冲触发中断
中断唤醒控制器(WIC)，支持极低功耗休眠模式
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调试
四个硬件断点
两个观察点
用于非侵入式代码的程序计数采样寄存器（PCSR）
单步和向量捕获能力
总线接口:
单一 32 位的 AMBA-3 AHB-Lite 系统接口，为所有的系统外设和存储器提供方便的集成。
支持 DAP(Debug Access Port)的单一 32 位的从机端口。
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系统管理器
6.2
概述
6.2.1
系统管理包括如下章节
系统复位
系统电源架构
系统存储器映射
用于产品ID，芯片复位及片上模块复位，多功能管脚控制的系统管理寄存器
系统定时器 (SysTick)
嵌套向量中断控制器(NVIC)
系统控制寄存器
6.2.2
系统复位
系统复位可以由如下事件发起，，这些复位事件标志可以由寄存器RSTRC读出.
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硬件复位
上电复位(POR)
复位脚（nRST）上有低电平
看门狗定时溢出复位(WDT)
低电压复位(LVR)
欠压检测复位(BOD)
软件复位
MCU复位 - SYSRESETREQ(AIRCR[2])
CPU复位 - CPU_RST(IPRSTC1[1])
芯片复位 - CHIP_RST(IPRSTC1[0])
注: MCU 复位和CPU复位之后，ISPCON.BS 的值不会从CONFIG0重新加载，保持不变。.
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6.2.3
系统电源架构
该芯片的电源架构分为2个部分：
来自AVDD 和 AVSS的模拟电源，为模拟部分提供工作电压。AVDD 必须等于VDD 以避免漏电
来自VDD 和 VSS的数字电源，为内部稳压器和I/O引脚提供电压，内部稳压器向数字操作提供
固定的1.8V电压。
内部稳压器（LDO_CAP）的输出，需要在相应管脚附近接一颗电容。模拟电源 (AVDD) 应该和数字电源
(VDD)电压相同 .下图显示了M051系列的电源分布：
Analog Comparator
AVDD
12-bit
SAR-ADC
Low
Voltage
Reset
AVSS
Temperature
Sensor
FLASH
Digital Logic
Brown
Out
Detector
Internal
22.1184 MHz and
10 kHz Oscillator
LDO_CAP
1.8V
1uF
5V to 1.8V
LDO
IO cell
GPIO Pins
POR50
PVSS
VDD VSS
M051 Series Power Distribution
™
图6-2 NuMicro M051 DN/DE系列电源架构图
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POR18
PLL
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6.2.4 系统存储器映射
™
NuMicro M051 DN/DE系列提供4G字节的寻址空间。每个片上模块存储器地址分配情况如下表所示。
™
详细的寄存器定义和寻址空间以及编程细节将在后续的各个片上外设描述章节里描述。NuMicro M051
DN/DE系列仅支持小端数据格式。
地址空间
标志
模块
0x0000_0000 – 0x0000_FFFF
FLASH_BA
FLASH内存空间(64KB)
0x2000_0000 – 0x2000_0FFF
SRAM_BA
SRAM内存空间(4KB)
Flash & SRAM 内存空间
EBI 空间 (0x6000_0000 ~ 0x6001_FFFF)
0x6000_0000 – 0x6001_FFFF
EBI 空间(128 KB)
EBI_BA
AHB模块空间(0x5000_0000 – 0x501F_FFFF)
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0x5000_0000 – 0x5000_01FF
GCR_BA
系统全局控制寄存器
0x5000_0200 – 0x5000_02FF
CLK_BA
时钟控制寄存器
0x5000_0300 – 0x5000_03FF
INT_BA
多路中断控制寄存器
0x5000_4000 – 0x5000_7FFF
GPIO_BA
GPIO (P0~P4) 控制寄存器
0x5000_C000 – 0x5000_FFFF
FMC_BA
Flash 存储器控制寄存器
0x5001_0000 – 0x5001_3FFF
EBI_CTL_BA
EBI 控制寄存器
0x5001_4000 – 0x5001_7FFF
HDIV_BA
硬件除法器
APB模块空间(0x4000_0000 ~ 0x400F_FFFF)
0x4000_4000 – 0x4000_7FFF
WDT_BA
看门狗控制寄存器
0x4001_0000 – 0x4001_3FFF
TMR01_BA
Timer0/Timer1 控制寄存器
0x4002_0000 – 0x4002_3FFF
I2C_BA
I2C接口控制寄存器
0x4003_0000 – 0x4003_3FFF
SPI0_BA
带主/从功能的SPI0控制寄存器
0x4003_4000 – 0x4003_7FFF
SPI1_BA
带主/从功能的SPI1 控制寄存器
0x4004_0000 – 0x4004_3FFF
PWMA_BA
PWM0/1/2/3 控制寄存器
0x4005_0000 – 0x4005_3FFF
UART0_BA
UART0控制寄存器
0x400D_0000– 0x400D_3FFF
ACMP01_BA
模拟比较器0/1控制寄存器
0x400E_0000 – 0x400E_FFFF
ADC_BA
模数转换器(ADC)控制寄存器
0x4011_0000 – 0x4011_3FFF
TMR23_BA
Timer2/Timer3控制寄存器
0x4012_0000 – 0x4012_3FFF
I2C1_BA
I2C1接口控制寄存器
0x4014_0000 – 0x4014_3FFF
PWMB_BA
PWM4/5/6/7控制寄存器
0x4015_0000 – 0x4015_3FFF
UART1_BA
UART1 控制寄存器
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0x401D_0000 – 0x401D_3FFF
ACMP23_BA
模拟比较器2/3控制寄存器
系统控制空间 (0xE000_E000 ~ 0xE000_EFFF)
0xE000_E010 – 0xE000_E0FF
SCS_BA
系统 定时器控制寄存器
0xE000_E100 – 0xE000_ECFF
SCS_BA
外部中断控制器控制寄存器
0xE000_ED00 – 0xE000_ED8F
SCS_BA
系统控制块寄存器
表6-1 片上模块的地址空间分配
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6.2.5
系统存储器映射表
M052/54/58/516
4 GB
0xFFFF_FFFF
Reserved
System Control
Reserved
|
System Control
0xE000_F000
System Control Block
0xE000_ED00
SCB_BA
0xE000_EFFF
External Interrupt Controller
0xE000_E100
NVIC_BA
0xE000_E000
System Timer Control
0xE000_E010
SYST_BA
0xE000_DFFF
System Control Space
0xE000_E000
SCS_BA
|
0x6002_0000
EBI
0x6001_FFFF
0x6000_0000
0x5FFF_FFFF
Reserved
|
0x5020_0000
AHB peripherals
0x501F_FFFF
Hardw are Divider Control
0x5001_4000
HDIV_BA
0x5000_0000
EBI Control
0x5001_0000
EBI_CTL_BA
0x4FFF_FFFF
FMC
0x5000_C000
FLASH_BA
GPIO Control
0x5000_4000
GPIO_BA
Interrupt Multiplexer Control
0x5000_0300
INT_BA
0x4020_0000
Clock Control
0x5000_0200
CLK_BA
0x401F_FFFF
System Global Control
0x5000_0000
GCR_BA
ACMPB Control
0x401D_0000
ACMP23_BA
0x2000_1000
UART1 Control
0x4015_0000
UART1_BA
0x2000_0FFF
PWM4/5/6/7 Control
0x4014_0000
PWMB_BA
I2C1 Control
0x4012_0000
I2C1_BA
Timer2/Timer3 Control
0x4011_0000
TMR23_BA
ADC Control
0x400E_0000
ADC_BA
0x2000_0000
ACMPA Control
0x400D_0000
ACMP01_BA
0x1FFF_FFFF
UART0 Control
0x4005_0000
UART0_BA
PWM0/1/2/3 Control
0x4004_0000
PWMA_BA
SPI1 Control
0x4003_4000
SPI1_BA
0x0001_0000
SPI0 Control
0x4003_0000
SPI0_BA
64 KB on-chip Flash (M0516)
0x0000_FFFF
I2C Control
0x4002_0000
I2C0_BA
32 KB on-chip Flash (M058)
0x0000_7FFF
Timer0/Timer1 Control
0x4001_0000
TMR01_BA
16 KB on-chip Flash (M054)
0x0000_3FFF
WDT Control
0x4000_4000
WDT_BA
0x0000_1FFF
WWDT Control
0x4000_4100
WWDT_BA
AHB
Reserved
APB
1 GB
|
|
0x4000_0000
0x3FFF_FFFF
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Reserved
4 KB SRAM
(M052/M054/M058/M0516)
0.5 GB
Reserved
8 KB on-chip Flash (M052)
0 GB
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APB peripherals
|
|
|
0x0000_0000
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6.2.6
系统定时器(SysTick)
Cortex-M0 包含一个集成的系统定时器, SysTick. SysTick 提供一种简单的，24位写清零，下数计数，
计数至0后自装载的计数器，有一个灵活的控制机制。计数器可作为实时操作系统的节拍定时器或者作
为一个简单的计数器。
使能后，系统定时器从SysTick 当前值寄存器(SYST_CVR)的值向下计数到0，并在下一个时钟边沿，重
新加载SysTick重装载值寄存器(SYST_RVR)的值到SysTick当前值寄存器(SYST_CVR) ，然后随接下来
的时钟递减。当计数器减到0时，标志位COUNTFLAG置位，标志位COUNTFLAG是读清0的。
复位后，SYST_CVR 的值未知。使能前，软件应该写该寄存器使其清0。这样确保定时器在使能后以
SYST_RVR中的值计数，而非任意值。
若SYST_RVR 是0 ，在重新加载后，定时器将保持当前值0，这种机制可以用来在不使用系统定时器的
使能位的情形下禁用系统定时器。
®
®
®
详情请参考“ARM Cortex -M0 Technical Reference Manual” 与 “ARM v6-M Architecture Reference
Manual”.
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6.2.7
嵌套向量中断控制器 (NVIC)
Cortex-M0提供中断控制器，作为异常模式的组成部分，称之为“嵌套向量中断控制器(NVIC)”。 它与处
理器内核紧密联系，并具有以下特性：
支持嵌套和向量中断
自动保存和恢复上下文
可动态改变优先级
简化的精确的中断延迟
NVIC对所有支持的异常按优先级排序并处理，所有异常在“处理模式“处理. NVIC结构支持具有四级优先
级的32个(IRQ[31:0])离散中断。 所有的中断和大多数系统异常可以配置为不同的优先级。当中断发生
时，NVIC将比较新中断与当前中断的优先级，如果新中断优先级高于当前中断，则新中断将代替当前
中断被处理。
当任何中断被响应时，中断服务程序（ISR）的起始地址从内存的向量表中取得。不需要由软件确定响
应哪个中断，也不要软件跳转到相应ISP的起始地址。当取得起始地址时，NVIC将自动保存处理器状
态，包括以下寄存器“PC, PSR, LR, R0~R3, R12” 的值到栈中。 在ISR结束时, NVIC 将从栈中恢复相关
寄存器的值，恢复正常操作， 因此处理器将花费更少的并且确定的时间去处理中断请求。
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NVIC支持末尾连锁“Tail Chaining” ，有效处理尾对尾中断“back-to-back interrupts”， 即无需重复保存和
恢复当前状态从而减少从当前ISR结束切换到等待处理的ISR的延迟时间。NVIC还支持晚到“Late
Arrival”，可以提升同时发生的ISR的效率。在当前ISR开始执行（保存处理器状态并获取起始地址阶
段）之前如果较高优先级中断请求发生，NVIC将立即选择处理更高优先级的中断，从而提高了实时
性。
®
®
®
详情请参考“ARM Cortex -M0 Technical Reference Manual” 与 “ARM v6-M Architecture Reference
Manual”.
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模拟比较器 (ACMP)
6.3
6.3.1
概述
NuMicro M05xxDN/DE最多有4个比较器，可以在不同的配置下使用。当正端输入大于负端输入
时，比较器输出逻辑”1”，否则输出”0”。 当比较器输出值改变，每个比较器可以配置发生中断。
6.3.2
特性
模拟输入电压范围: 0~AVDD
支持迟滞功能
每个模拟比较器负端可以选择输入内部参考电压
4/2个比较器共享2/1个中断向量
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6.4
模拟数字转换(ADC)
概述
6.4.1
™
NuMicro M05xxDN/DE系列包含 一个8通道12位的SAR型模拟 – 数字转换器 (SAR A/D转换器). A/D 转
换器支持 四种工作模式: 单次转换模式、突发转换模式、单周期扫描模式和连续扫描模式. A/D 转换可以
通过软件，外部STADC/P3.2引脚启动或者PWM触发。
特性
6.4.2
模拟输入电压范围: 0～AVDD .
12位分辨率和10位精度保证.
最多 8 路单端模拟输入通道或4路差分模拟输入通道.
最大 ADC 时钟频率 16MHz.
高达760k SPS 采样速率.
四种操作模式
单次转换模式：A/D在指定通道完成一次转换.
突发模式：A/D转换在指定单个通道连续进行，并将结果顺序地存入FIFO.
单周期扫描模式：A/D 转换在所有指定通道完成一次转换（从低序号通道到高序号通
道）.
连续扫描模式：A/D 转换连续执行单周期扫描模式直到软件停止A/D转换.
A/D转换开始条件
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软件向ADST 位写1
外部引脚STADC触发
PWM触发，启动延迟可以配置
每个通道的转换结果存储在相应数据寄存器内，并带有有效和溢出标志.
转换结果可以和指定的值相比较， 当转换结果和比较寄存器的设定值相匹配时，用户可设定
是否产生中断请求.
通道 7 支持 3种输入源：外部模拟电压, 内部带隙电压和内部温度传感器的输出.
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6.5
时钟控制器
概述
6.5.1
时钟控制器为整个芯片提供时钟，包括系统时钟和所有外设时钟。时钟控制器还利用独立的时钟
ON/OFF 控 制 、 时 钟 源 选 择 和 时 钟 分 频 器 ， 实 现 电 源 控 制 功 能 。 在 CPU 置 位 掉 电 使 能 位
PWR_DOWN_EN (PWRCON[7])和PD_WAIT_CPU (PWRCON[8])且Cortex-M0执行WFI指令之后，芯
片会进入掉电模式，在那之后，芯片等待唤醒中断源被触发以离开掉电模式。在掉电模式下，时钟控制
器关闭外部4~24 MHz高速晶振(HXT)和内部22.1184MHz高速振荡器(HIRC)，以降低整个系统的功耗。
下图显示时钟发生器和时钟源控制。
时钟发生器由如下4个时钟源组成:
一个外部 4~24 MHz 高速晶振(HXT)
一个内部 22.1184 MHz RC高速振荡器(HIRC)
一 个 可 编 程 的 PLL FOUT(PLL 时 钟 源 可 以 选 择 外 部 4~24MHz 高 速 晶 振 (HXT) 或 者 内 部
22.1184MHz (HIRC)高速振荡器) (PLL FOUT)
一个内部 10KHz 低速振荡器(LIRC)
XTL12M_EN (PWRCON[0])
HXT
XTAL1
PLL_SRC (PLLCON[19])
4~24 MHz HXT
XTAL2
OSC22M_EN (PWRCON[2])
PLL
PLL FOUT
1
22.1184 MHz
HIRC
HIRC
OSC10K_EN(PWRCON[3])
LIRC
10 kHz
LIRC
Legend:
HXT = 4~24 MHz external high speed crystal oscillator
HIRC = 22.1184 MHz internal high speed RC oscillator
LIRC = 10 kHz internal low speed RC oscillator
图 6-3 时钟发生器框图
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0
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HIRC
111
LIRC
CPUCLK
011
PLL FOUT
010
Reserved
HDIV*
HCLK
1/(HCLK_N+1)
001
HXT
CPU
PCLK
000
CLKSEL0[2:0]
EBI
ACMP0
ACMP1
ACMP2*
ACMP3*
I2C0
I2C1*
HIRC
FMC
HCLK
1
PLL FOUT
SPI0
SPI1
0
CLKSEL1[4:5]*
HIRC
11
HCLK
10
PLL FOUT
HXT
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1/(ADC_N+1)
ADC
1/(UART_N+1)
UART 0-2
01
00
CLKSEL1[3:2]
HIRC
11
PLL FOUT
HXT
01
00
CLKSEL1[25:24]
LIRC
BOD
Legend:
HXT = 4~24 MHz external high speed crystal oscillator
HIRC = 22.1184 MHz internal high speed RC oscillator
LIRC = 10 kHz internal low speed RC oscillator
图6-4 时钟源控制器(1/2)
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HIRC
111
Reserved
101
T0~T3*
011
HCLK
010
HXT
TMR 0
TMR 1
TMR 2
TMR 3
000
CLKSEL1[22:20]
CLKSEL1[18:16]
CLKSEL1[14:12]
CLKSEL1[10:8]
HIRC
1/2
111
HCLK
1/2
011
HXT
1/2
010
CPUCLK
1
SysTick
Reserved
001
HXT
000
0
SYST_CSR[2]
CLKSEL0[5:3]
11
HCLK
10
Reserved
01
HXT
00
FDIV
PWM 6-7
PWM 4-5
PWM 2-3
PWM 0-1
CLKSEL2[7:2]
CLKSEL1[31:28]
LIRC
HCLK/2048
LIRC
HCLK
1/2048
Reserved
11
WWDT
10
CLKSEL2[17:16]
11
WDT
10
01
CLKSEL1[1:0]
Legend:
HXT = 4~24 MHz external high speed crystal oscillator
HIRC = 22.1184 MHz internal high speed RC oscillator
LIRC = 10 kHz internal low speed RC oscillator
Note: T0 is for TMR0, T1 is for TMR1, T2 is for TMR2 and T3 is for TMR3.
图 6-5 时钟源控制器 (2/2)
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HIRC
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6.5.2
系统时钟 & SysTick 时钟
系统时钟有4个时钟源，由时钟发生器模块产生。使用寄存器HCLK_S(CLKSEL0[2:0])可以切换不同的
时钟，系统时钟框图如下所示。
HCLK_S (CLKSEL0[2:0])
22.1184 MHz
HIRC
10 kHz LIRC
PLL FOUT
Reserved
4~24 MHz HXT
111
011
CPUCLK
010
1/(HCLK_N+1)
001
HCLK_N (CLKDIV[3:0])
HCLK
PCLK
CPU
AHB
APB
000
CPU in Power Down Mode
Legend:
HXT = 4~24 MHz external high speed crystal oscillator
HIRC = 22.1184 MHz internal high speed RC oscillator
LIRC = 10 kHz internal low speed RC oscillator
图6-6 系统时钟框图
在Cortex-M0核中的SysTick的时钟源可以使用CPU时钟或者外部时钟(SYST_CSR[2])。如果使用外部时
钟，SysTick 时钟(STCLK)有4个时钟源。时钟源切换使用寄存器 STCLK_S(CLKSEL0[5:3]的设置。
SysTick时钟框图如下所示。
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STCLK_S (CLKSEL0[5:3])
22.1184 MHz
HIRC
HCLK
4~24 MHz HXT
Reserved
4~24 MHz HXT
1/2
111
1/2
011
1/2
010
STCLK
001
000
Legend:
HXT = 4~24 MHz external high speed crystal oscillator
HIRC = 22.1184 MHz internal high speed RC oscillator
LIRC = 10 kHz internal low speed RC oscillator
图6-7 SysTick时钟控制框图
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掉电模式（深度睡眠模式） 时钟
6.5.3
当芯片进入掉电模式后，大部分时钟源、外设时钟和系统时钟将会被禁用，如果在CPU进入掉电模式之
前没有关闭内部10K，它将保持有效，一些选择10K做时钟源的外设仍可以处于激活状态。
如下外设仍然可以保持激活(当这些IP采用内部10KHz低速振荡器作时钟源时)
6.5.4
看门狗时钟
Timer 0/1/2/3 时钟
PWM 时钟
分频器输出
该设备包含一个由16级2分频移位寄存器组成的分频器。其中哪一级的值被输出由一个16选1的多路转换
1
器选择，并被映射到CKO引脚P3.6输出。所以有16种以2为幂的时钟分频选择，频率从 Fin/2 到
16
Fin/2 ，其中 Fin 为输入到时钟分频器的时钟频率。
(N+1)
, 其中Fin 为输入时钟频率, Fout 为时钟分频输出频率, N 为FSEL
输出公式： Fout = Fin/2
(FRQDIV[3:0]) 中的4位值
当写1到DIVIDER_EN(FRQDIV[4])时，链计数器开始计数，当写0到DIVIDER_EN(FRQDIV[4])时，链计
数器持续计数直到分频时钟达到低状态并停留在低状态。
M05xxDN/DE中, 如果 DIVIDER1(FRQDIV[5]) = 1, 时钟分频器 (FRQDIV_CLK) 将绕过2的倍数频率分
频器。频率分配器的时钟将由CKO引脚直接输出.
22.1184 MHz
HIRC
HCLK
10 kHz LIRC
4~24 MHz HXT
FDIV_EN (APBCLK[6])
11
FRQDIV_CLK
10
01
00
Legend:
HXT = 4~24 MHz external high speed crystal oscillator
HIRC = 22.1184 MHz internal high speed RC oscillator
LIRC = 10 kHz internal low speed RC oscillator
图6-8 分频器的时钟源
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FRQDIV_S (CLKSEL2[3:2])
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DIVIDER_EN
(FRQDIV[4])
Enable
divide-by-2 counter
FRQDIV_CLK
1/2
1/22
FSEL
(FRQDIV[3:0])
16 chained
divide-by-2 counter
1/23
…...
1/215
DIVIDER1
(FRQDIV[5])
1/216
0000
0001
:
:
1110
1111
16 to 1
MUX
0
CKO
1
图 6-9 分频器框图
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6.6
6.6.1
外部总线接口 (EBI)
概述
NuMicro M05xxDN/DE 系列配备一个外部总线接口 (EBI) , 用来访问外部设备.
为节省外部设备与芯片的连接引脚数，EBI支持地址总线与数据总线复用模式. 且地址锁存使能 (ALE)信
号支持区分地址与数据周期.
6.6.2
特性
外部总线接口有下列功能:
支持外部设备最大64K字节 (8位数据宽度)/128K字节(16位数据宽度)
外部总线基本时钟频率可调 (MCLK)
支持8位或 16 位数据宽度
数据访问时间 (tACC), 地址锁存使能时间(tALE) 和地址保持时间(tAHD) 可调
支持地址总线和数据总线复用以节省地址管脚
空闲周期可配置用于不同的访问条件：写命令结束(W2X), 连续读(R2R)
读/写操作支持0访问保持时间，写操作有写缓冲以增强读/写效率(M051xxDN/DE)
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6.7
6.7.1
Flash内存控制器(FMC)
概述
M05xxDN/DE系列具有64K/32K/16K/8K字节的片上FLASH (APROM)，用于存储应用程，可以通过ISP
寄存器更新。在系统编程 (ISP) 和在应用编程(IAP)允许用户更新焊接在PCB板上的芯片中的程序。上电
后，通过设置CONFIG0的启动选择位（CBS）决定Cortex-M0 CPU从APROM还是LDROM读取代码.
此外，M05xxDN/DE为用户提供额外的4k字节的数据FLASH，以供用户在系统掉电之前存储数据。
M05xxDN/DE在CONFIG0中提供更多设置，以支持高级功能，包括上电时I/O的状态，启动时使能
WDT，睡眠时使能WDT和IAP功能。
6.7.2
特性
高达50MHz的零等待连续地址读访问
64/32/16/8KB 应用程序存储空间(APROM)
4KB 在系统编程 (ISP) 空间(LDROM)
固定的4kB数据FLASH
所有内部Flash页擦除单位为512字节
在系统编程(ISP)/在应用编程(IAP)用于更新片上Flash EPROM
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6.8
6.8.1
通用 I/O (GPIO)
概述
NuMicro M05xxDN/DE最多有40个通用I/O引脚，这些引脚和其它功能共享。40个引脚分为5个端口，
分别命名为P0, P1, P2, P3 和 P4，每个端口最多有8个引脚。每个引脚都是独立的，都有相应的寄存器
来控制引脚工作模式与数据。
每个引脚的I/O类型可由软件独立地配置为输入，输出，开漏或准双向模式。复位后，M05xxDN/DE默
认I/O引脚的模式由CONFIG0的CIOINI位决定(准双向或者输入模式)，端口数据寄存器Px_DOUT[7:0]的
值为0x000_00FF。每个I/O引脚配有一个非常弱的独立的上拉电阻，VDD从5.0V 到 2.5V时，内部弱上
拉电阻阻值大约为110KΩ~300KΩ。
6.8.2
特性
4种 I/O 模式:
输入模式带高阻
推挽输出
开漏输出
准双向
准双向TTL/Schmitt 触发输入模式由Px_MFP[23:16]选择
每个I/O 引脚都可以作为中断源，支持边沿/电平触发
准双向模式下，I/O引脚内部上拉电阻被使能
引脚中断功能使能后，引脚的唤醒功能也将被使能
复位后，所有I/O引脚默认模式由CIOINI(CONFIG[10])决定
CIOINI = 0, 复位后所有GPIO引脚为输入三态模式
CIOINI = 1, 复位后所有GPIO引脚为准双向模式
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硬件除法器(HDIV)
6.9
6.9.1
概述
硬件除法器 (HDIV) 用来提高应用程序的效率。硬件除法器是一个有符号，整数除法器，提供商和
余数输出。
6.9.2
特性
有符号 (2的补码) 整数计算
32-bit 被除数，16位除数计算能力
32-bit 商和 32-bit 余数输出 (16-bit 余数带符号扩展到32位)
除0警告标志
每次计算花6 个HCLK 时钟周期
写除数触发计算
当读商和余数的时候自动等待计算完成
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6.10 I2C 总线控制器 (主机/从机)
6.10.1 概述
2
I2C为2线，双向串行总线，为设备之间的数据通讯提供了简单有效的方法。I C标准是多主机总线，包
括冲突检测和仲裁机制以防止在两个或多个主机试图同时控制总线时发生数据冲突。
2
M05xxDN/DE系列有2组I C提供睡眠唤醒功能。
6.10.2 特性
2
I C总线通过两根线(SDA和SCL)在连接在总线上的设备间传输数据，总线的主要特征包括：
最多支持2组I2C端口
支持主机和从机模式
主从机之间双向数据传输
多主机总线 (无中心主机)
多主机同时发送数据仲裁，总线上串行数据不会被损坏
串行时钟同步使得不同比特率的器件可以通过一条串行总线传输数据
串行时钟同步可用作握手方式来暂停和恢复串行传输
内建一个14位超时计数器，当I2C总线挂起并且计数器溢出时，该计数器将请求I2C中断
可编程的时钟适用于不同速率控制
支持7位寻址模式
I2C总线控制器支持多地址识别 (4组从机地址带屏蔽选项)
支持睡眠唤醒功能
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6.11 PWM发生器和捕捉定时器(PWM)
6.11.1 概述
™
NuMicro M051 DN/DE系列有2个PWM组，共有4组PWM发生器，可配置成8个独立的PWM输出,
PWM0~PWM7, 或 者 4 个 互 补 的 PWM 对 , (PWM0, PWM1), (PWM2, PWM3), (PWM4, PWM5) 和
(PWM6, PWM7) ，带4个可编程的死区发生器.
每组PWM发生器带有8位预分频器，一个时钟分频器提供5种分频(1, 1/2, 1/4, 1/8, 1/16), 两个PWM定时
器包括2个时钟选择器，两个16位PWM计数器用于PWM周期控制，两个16位比较器用于PWM占空比控
制以及一个死区发生器。4组PWM发生器提供8个独立的PWM中断标志，当相应的PWM周期向下计数
器达到零时这些中断标志由硬件置位。每个PWM中断源和它相应的中断使能位可以导致PWM发生中
断。PWM发生器可以配置为单触发模式产生仅仅一个PWM周期或自动重载模式连续输出PWM波形。
当DZEN01(PC[4].)置位, PWM0 与 PWM1实现互补的PWM对功能，这一对PWM的周期，占空比和死区
时间由PWM0定时器和死区发生器0决定。同样，PWM互补对(PWM2, PWM3)，(PWM4, PWM5) 与
(PWM6, PWM7) 分别由 PWM2，PWM4 与 PWM6 的定时器和死区发生器2，4，6控制，PWM定时器
架构请参考下图。
为防止PWM输出不稳定波形，16位向下计数器和16位比较器采用双缓存。当用户向计数器/比较器寄存
器写入值的时候，只有当向下计数器的值达到0时，被更新的值才会被装载到16位计数器/比较器。该双
缓冲特性避免PWM输出波形上产生毛刺。
当16位向下计数器达到0时，中断请求产生。如果PWM定时器被配置为自动重装载模式，当向下计数器
达到0时，会自动重新装载PWM计数器寄存器(CNRx)的值，并开始递减计数，如此连续重复。如果定时
器设为单触发模式，当向下计数器达到0时，向下计数器停止计数，并产生一个中断请求。
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PWM计数器比较器的值(CMRx)用于高电平脉冲宽度调制，当向下计数器的值与比较寄存器的值相同
时，计数器控制逻辑反转输出为高电平。
PWM定时器可复用为数字输入捕捉功能。如果捕捉功能使能，PWM的输出引脚将被切换至捕捉输入模
式。捕捉器0和PWM0使用同一个定时器，捕捉器1和PWM1使用另一组定时器，以此类推。因此在使用
捕捉功能之前，用户必须预先配置PMW定时器。捕捉功能使能后，捕捉器在输入通道有上升沿跳变
时，将PWM计数器的值锁存至捕捉上升沿锁存寄存器(CRLR)，在输入通道有下降沿跳变时将PWM计数
器值锁存至捕捉下降沿锁存寄存器(CFLR)。捕捉通道0的中断是可编程的，通过设定.CRL_IE0 (CCR0
[1]) (上升沿锁存中断使能)和CFL_IE0(CCR0[2]) (下降沿锁存中断使能) 来决定中断发生的条件。 通过设
置.CRL_IE1(CCR0 [17])和.CRL_IE1(CCR0[18])，捕捉通道1有同样的特性。通过设置CCR2中的相应
的控制位，每组的通道2到通道3有同样的特性。 对于每一组，不管捕捉何时产生中断0/1/2/3，PWM计
数器0/1/2/3都将在该时刻重载。
最大的捕捉频率受捕捉中断延迟限制。捕捉中断发生时，软件至少要执行三个步骤：读PIIRx 以得到中
断源，读CRLRx/CFLRx(x=0~3) 以得到捕捉值，最后写1清PIIRx为0。 如果中断延迟要花时间T0完成，
在这段时间内(T0)，捕捉信号一定不能翻转。在这种情况下，最大的捕捉频率将是1/T0。例如：
HCLK = 50 MHz, PWM_CLK = 25 MHz, 中断延迟时间 900 ns
因此最大的捕捉频率将是1/900ns ≈ 1000 kHz
6.11.2 特性
6.11.2.1 PWM功能特性:
每组PWM 有两个PWM发生器。每个PWM发生器支持一个8位的预分频器，一个时钟分频器，两个
PWM定时器（向下计数），一个死区发生器和两路PWM输出。
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2个PWM组 (PWMA/PWMB)，支持8个PWM通道或者4个互补的PWM通道
每组PWM有2个PWM发生器，每个PWM发生器支持一个8位的预分频器，一个时钟分频器，两个
PWM定时器（向下计数），一个死区发生器和两路PWM输出
最高16位分辨率
单触发模式或自动重载模式
支持边沿对齐或者中心对齐
PWM触发ADC启动转换
6.11.2.2 捕捉功能模块特性:
与PWM发生器共享时序控制逻辑
8 路捕捉输入通道与8个PWM输出通道复用
每个通道支持一个上升沿锁存寄存器(CRLRx)，一个下降沿锁存寄存器(CFLRx)和捕捉中断标志
(CAPIFx)
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6.12 串行外设接口(SPI)控制器
6.12.1 概述
串行外设接口(SPI)是一个工作于全双工模式下的同步串行数据通讯协议。设备通过4线双向接口工作于
™
主机/从机模式进行通讯。NuMicro M051 DN/DE系列包括最多2组SPI控制器，将从外设接收到的数据
进行串并转换, 或将要发送到外设的数据进行并串转换。每组SPI控制器都可被设置成主机；也可设置为
被片外主机设备控制的从机。
6.12.2 特性
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最多两组SPI控制器
支持主/从机模式
传输比特长度可配置
支持burst操作模式，在一次传输过程中，发送/接收最多一次可以传输两笔
提供FIFO缓存
支持MSB 或 LSB 优先传输
字节重排序功能
字节或字休眠模式
主机模式下支持两种可编程的串行时钟频率
从机模式下支持3线模式，没有从设备片选
SPI时钟频率可以配置等于系统时钟频率
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6.13 定时器控制器(TMR)
6.13.1 概述
定时器控制器包括4组32位的定时器，TIMER0~TIMER3，方便用户实现定时控制应用。定时器模块可
支持例如频率测量，时间延迟，时钟产生，时间计数和间隔测量等功能。
6.13.2 特性
4 组 32-位定时器，带24位上数计数器和一个8位的预分频计数器
每个定时器都有独立的时钟源
4种工作模式：单脉冲模式(one-shot), 周期模式(periodic)，反转输出模式(toggle)和连续计数
(continuous counting)模式
超时周期= (定时器时钟源的周期) * (8-bit 预分频 + 1) * (24-bit TCMP)
最大计数周期 = (1 / T MHz) * (2 ) * (2 ), T 是定时器时钟源的周期
24位上数计数器的值，可通过TDR（定时器数据寄存器）读取
支持事件计数功能，可以数外部输入信号的事件个数(T0~T3)
24位捕获值可以通过TCAP(定时器捕获数据寄存器)读取
支持外部捕获引脚(T0EX~T3EX)用于间隔测量
支持外部捕获引脚(T0EX~T3EX)用于复位24位上数计数器
定时器中断支持将芯片从空闲/睡眠模式唤醒
当ACMP输出信号发生反转时可以触发定时器内部捕获
支持Inter-Timer触发模式
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6.14 UART接口控制器(UART)
6.14.1 概述
NuMicro M05xxDN/DE提供2个通用异步收/发器（UART）通道，UART支持普通速度UART，并支持流
控制。UART控制器对从外设收到的数据执行串到并的转换，对来自CPU的数据执行并到串的转换。
UART控制器同时支持IrDA SIR 功能、LIN主/从功能和RS-485功能。 每个UART控制器支持7种类型的
中断。
6.14.2 特性
全双工，异步通信
独立的接收/发送16字节FIFO用户装载数据
支持硬件自动流控/流控制功能(CTS, RTS)和可编程的RTS流控制触发电平
可编程的接收缓冲触发级别
每个通道都支持独立的可编程的波特率发生器
支持CTS 唤醒功能
支持8位接收缓冲超时功能
通过设置DLY (UA_TOR [15:8]) 寄存器可以编程在上一个停止与下一个开始位之间数据发送的延迟
时间
支持break错误，帧错误，奇偶校验错误和接收/发送缓冲溢出检测功能
完全可编程的串行接口特性
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可编程的数据位, 5, 6, 7, 8位
可编程的奇偶校验位, 偶校验、奇校验、无校验位或stick校验位 发生和检测
可编程停止位, 1, 1.5, 或 2 停止位 产生
支持IrDA SIR 功能
普通模式下支持 3/16位持续时间
支持LIN功能
支持LIN主/从模式
支持发送端可编程的break产生功能
支持接收端break检测功能
支持RS-485 模式.
支持 RS-485 9位模式
支持硬件或软件编程RTS引脚控制收发器的传输方向
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6.15 看门狗定时器 (WDT)
6.15.1 概述
看门狗定时器用于在软件运行至未知状态时执行系统复位功能。可以防止系统无限制地挂机，除此之
外，看门狗定时器还可将CPU由空闲/掉电模式唤醒。
6.15.2 特性
18-位自由运行的计数器用于看门狗超时间隔。
超时间隔可选(2 ~ 2 ) WDT_CLK周期，超时时间范围在104 ms ~ 26.3168 s (如果WDT_CLK =
10 KHz) 。
系统维持在复位状态时间 = (1 / WDT_CLK) * 63。
支持看门狗复位延迟时间可选 3/18/130/1026 * WDT_CLK。
当CWDTEN (CONFIG[31] 看门狗使能位) 位等于0时，支持上电使能看门狗。
如果看门狗时钟源选择10 kHz，支持看门狗超时唤醒功能。
4
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6.16 窗看门狗 (WWDT)
6.16.1 预览
窗看门狗定时器用来在一个指定的窗周期中实现系统复位，避免软件无限期进入不可控状态 。
6.16.2 特性
6-bit 下数计数器当前值 (WWDTCVAL) 和 6-bit 比较窗口值 (WINCMP) 使 WWDT 超时窗周
期更有弹性
支持 4-bit 值，编程WWDT计数器最大11-bit 预分频计数器周期
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7
典型应用电路
DVCC
[1]
AVCC
SPISS0
SPICLK0
MISO_0
AVDD
DVCC
Power
FB
VDD
CS
CLK
MISO
MOSI
MOSI_0
VDD
SPI Device
VSS
0.1uF
0.1uF
VSS
DVCC
FB
DVCC
AVSS
4.7K
4.7K
CLK
SCL0
VDD
ICE_CLK
ICE_DAT
nRST
VSS
SWD
Interface
20p
XTAL1
Crystal
20p
4~24 MHz
crystal
M05xxDN/DE
LQFP48
LATCH
D
ALE
XTAL2
AD[15:0]
DVCC
Q
I2C Device
VSS
64K x 16-bit
SRAM
Addr[15:0]
En
nCE
nOE
nWE
nLB
nUB
nCS
nRD
nWR
nWRL
nWRH
EBI
Data[15:0]
AD[15:0]
10K
nRST
RS232 Transceiver
TXD
10uF/25V
RXD
ROUT
TXD
TIN
RIN
TOUT
PC COM Port
UART
LDO_CAP
1uF
Note: For the SPI device, the M05xx chip supply
voltage must be equal to SPI device working
voltage. For example, when the SPI Flash
working voltage is 3.3 V, the M05xx chip supply
voltage must also be 3.3V.
LDO
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Reset
Circuit
VDD
DIO
SDA0
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8
8.1
M05XXDE电气特性
绝对最大额定值
符号
VDD − VSS
参数
直流电源电压
最小值
最大值
单位
-0.3
+7.0
V
VIN
输入电压
VSS - 0.3
VDD + 0.3
V
1/tCLCL
晶振频率
4
24
MHz
TA
工作温度
-40
+85
℃
TST
贮存温度
-55
+150
℃
IDD
VDD最大流入电流
-
120
mA
ISS
VSS最大流出电流
-
120
mA
单一管脚最大灌电流
-
35
mA
单一管脚最大流出电流
-
35
mA
所有管脚最大灌电流总和
-
100
mA
所有管脚最大输出电流总和
-
100
mA
IIO
注: 上表所列的条件中，其极限值可能对设备的稳定有反作用
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8.2
DC电气特性
(VDD - VSS = 2.5 ~ 5.5 V, TA = 25°C)
符号
参数
最小值 典型值 最大值
单
位
测试条件
工作电压
2.5
-
5.5
V
VSS /
AVSS
电源地
-0.3
-
-
V
VLDO
LDO 输出电压
1.62
1.8
1.98
V
VDD ≥ 2.5 V
1.16
1.20
1.24
V
VDD = 2.5 V ~ 5.5 V, TA = 25°C
VBG
带隙电压
1.14
1.20
1.26
V
-0.3
0
0.3
V
-
21
-
mA
VDD
VDDAVDD
允许的工作电压和模
拟工作电压差
IDD1
IDD2
正常运行模式下的工
作电流@ 50Mhz
VDD = 2.5 V ~ 5.5 V up to 50 MHz
VDD = 2.5 V ~ 5.5 V,
TA = -40°C~85°C
VDD
HXT
HIRC
PLL
所有IP
5.5V
12 MHz
X
V
V
15
-
mA
5.5V
12 MHz
X
V
X
IDD3
-
20
-
mA
3.3V
12 MHz
X
V
V
IDD4
-
13
-
mA
3.3V
12 MHz
X
V
X
VDD
HXT
HIRC
PLL
所有IP
IDD5
-
6.6
-
mA
5.5V
X
V
X
V
IDD6
正常运行模式下的工
作电流@ 22Mhz
-
3.7
-
mA
5.5V
X
V
X
X
IDD7
-
6.4
-
mA
3.3V
X
V
X
V
IDD8
-
3.6
-
mA
3.3V
X
V
X
X
VDD
HXT
HIRC
PLL
所有IP
IDD9
-
5.4
-
mA
5.5V
12 MHz
X
X
V
5.5V
12 MHz
X
X
X
3.3V
12 MHz
X
X
V
3.3V
12 MHz
X
X
X
VDD
HXT
HIRC
PLL
所有IP
5.5V
4 MHz
X
X
V
IDD10
正常运行模式下的工
作电流@ 12Mhz
-
3.6
-
IDD11
-
4.0
-
IDD12
-
2.3
-
mA
IDD13
-
3.3
-
mA
IDD14
正常运行模式下的工
作电流@ 4Mhz
mA
mA
-
2.5
-
mA
5.5V
4 MHz
X
X
X
IDD15
-
2.0
-
mA
3.3V
4 MHz
X
X
V
IDD16
-
1.3
-
mA
3.3V
4 MHz
X
X
X
-
110
-
μA
IDD17
正常运行模式下的工
作电流@10Khz
6月5日, 2014
Page 53 of 80
VDD
HXT
HIRC
LIRC
PLL
所有IP
5.5V
X
X
V
X
V[4]
版本 V1.00
系列规格书
NUMICRO M051 DN/DE
-
NuMicro M051 DN/DE 系列规格书
IDD18
-
105
-
μA
5.5V
X
X
V
X
X
IDD19
-
92
-
μA
3.3V
X
X
V
X
V[4]
IDD20
-
90
-
μA
3.3V
X
X
V
X
X
IIDLE1
-
17
-
mA
IIDLE2
空闲模式下的工作电
流@50Mhz
VDD
HXT
HIRC
PLL
所有IP
5.5V
12 MHz
X
V
V
-
10
-
mA
5.5V
12 MHz
X
V
X
IIDLE3
-
15
-
mA
3.3V
12 MHz
X
V
V
IIDLE4
-
8
-
mA
3.3V
12 MHz
X
V
X
VDD
HXT
HIRC
PLL
所有IP
IIDLE5
-
4.5
-
mA
5.5V
X
V
X
V
IIDLE6
空闲模式下的工作电
流@22Mhz
-
1.6
-
mA
5.5V
X
V
X
X
IIDLE7
-
4.4
-
mA
3.3V
X
V
X
V
IIDLE8
-
1.6
-
mA
3.3V
X
V
X
X
VDD
HXT
HIRC
PLL
所有IP
IIDLE9
-
4.1
-
mA
5.5V
12 MHz
X
X
V
IIDLE10
空闲模式下的工作电
流@12Mhz
系列规格书
NUMICRO M051 DN/DE
-
2.4
-
mA
5.5V
12 MHz
X
X
X
IIDLE11
-
2.8
-
mA
3.3V
12 MHz
X
X
V
IIDLE12
-
1.2
-
mA
3.3V
12 MHz
X
X
X
VDD
HXT
HIRC
PLL
所有IP
IIDLE13
-
2.9
-
mA
5.5V
4 MHz
X
X
V
IIDLE14
空闲模式下的工作电
流@4Mhz
-
2.1
-
mA
5.5V
4 MHz
X
X
X
IIDLE15
-
1.6
-
mA
3.3V
4 MHz
X
X
V
IIDLE16
-
0.9
-
mA
3.3V
4 MHz
X
X
X
IIDLE17
-
106
-
μA
空闲模式下的工作电
流@10Khz
VDD
HXT
HIRC
LIRC
PLL
所有IP
5.5V
X
X
V
X
V[4]
-
104
-
μA
5.5V
X
X
V
X
X
IIDLE19
-
90
-
μA
3.3V
X
X
V
X
V[4]
IIDLE20
-
89
-
μA
3.3V
X
X
V
X
X
-
10
-
µA
VDD = 5.5 V, All oscillators and analog blocks turned
off.
-
8
-
µA
VDD = 3.3 V, All oscillators and analog blocks turned
off.
-
-65
-75
µA
VDD = 5.5 V, VIN = 0V
IIDLE18
IPWD1
IPWD2
掉电模式下待机电流
（深度睡眠模式）
逻 辑 0 P0/1/2/3/4 输
IIL
入电流（准双向模
式）
6月5日, 2014
Page 54 of 80
版本 V1.00
NuMicro M051 DN/DE 系列规格书
ITL
逻辑1到0 P0/1/2/3/4
输出电流（准双向模
式） [*3]
-
-690
-750
µA
VDD = 5.5 V, VIN = 2.0V
ILK
P0/1/2/3/4 输 入 漏 电
流
-1
-
+1
µA
VDD = 5.5 V, 0 < VIN < VDD
Open-drain or input only mode
VIL1
P0/1/2/3/4 输 入 低 电
压 (TTL 输入)
-0.3
-
0.8
-0.3
-
0.6
-
VDD +
0.3
P0/1/2/3/4 输 入 高 电
压 (TTL 输入)
VIH1
输入低电压XT1 [*2]
VIL3
2.0
1.5
-
VDD +
0.3
0
-
0.8
0
-
0.4
3.5
-
VDD +
0.3
2.4
-
VDD +
0.3
输入高电压XT1 [*2]
VIH3
V
VDD = 4.5 V
VDD = 2.5 V
VDD = 5.5 V
V
VDD = 3.0 V
V
VDD = 4.5 V
VDD = 2.5 V
V
VDD = 5.5 V
VDD = 3.0 V
/RESET脚 负向门槛
电
压
(Schmitt输入)
-0.3
-
0.2
VDD
V
-
VIHS
RESET脚 正向门槛
电
压
(Schmitt输入)
0.7
VDD
-
VDD +
0.3
V
-
RRST
/RST 脚内部上拉电
阻
40
150
kΩ
-
VILS
P0/1/2/3/4 负 向 门 槛
电
压
(Schmitt输入)
-0.3
-
0.3
VDD
V
-
VIHS
P0/1/2/3/4 正 向 门 槛
电
压
(Schmitt输入)
0.7
VDD
-
VDD +
0.3
V
-
-300
-420
-
µA
VDD = 4.5 V, VS = 2.4 V
-50
-75
-
µA
VDD = 2.7 V, VS = 2.2 V
ISR13
-40
-67
-
µA
VDD = 2.5 V, VS = 2.0 V
ISR21
-20
-26
-
mA VDD = 4.5 V, VS = 2.4 V
-3
-5
-
mA VDD = 2.7 V, VS = 2.2 V
-2.5
-4.2
-
mA VDD = 2.5 V, VS = 2.0 V
10
16
-
mA VDD = 4.5 V, VS = 0.45 V
6
9
-
mA VDD = 2.7 V, VS = 0.45 V
5
8
-
mA VDD = 2.5 V, VS = 0.45 V
ISR11
P0/1/2/3/4 源 电 流
(准双向模式)
ISR12
P0/1/2/3/4源电流(推
挽模式)
ISR22
ISR23
ISK11
P0/1/2/3/4灌电流(准
双向模式和推挽模
式)
ISK12
ISK13
系列规格书
NUMICRO M051 DN/DE
VILS
注:
1. nRST脚为史密特触发输入.
2. XTAL1为CMOS输入.
3. P0, P1, P2, P3 和 P4管脚被外部由1驱动到0时， 可作来输出电流的源端，在VDD=5.5V时, 当Vin 接近2V时，输出电流达
到最大值
4. 只致能支持10 kHz LIRC 时钟源的IP.
6月5日, 2014
Page 55 of 80
版本 V1.00
NuMicro M051 DN/DE 系列规格书
8.3
8.3.1
AC 电气特性
外部高速晶振
tCLCL
tCLCH
0.7 VDD
90%
tCLCX
10%
0.3 VDD
tCHCL
tCHCX
注: 占空比为 50%.
8.3.2
符号
参数
最小值 典型值 最大值
系列规格书
NUMICRO M051 DN/DE
单位
条件
tCHCX
时钟高电平时间
10
-
-
ns
-
tCLCX
时钟低电平时间
10
-
-
ns
-
tCLCH
时钟上升沿时间
2
-
15
ns
-
tCHCL
时钟下降沿时间
2
-
15
ns
-
符号
参数
最小值
单位
条件
VHXT
输入时钟频率
2.5
-
5.5
V
-
TA
温度
-40
-
85
℃
-
-
2
-
mA
12 MHz, VDD = 5.5V
IHXT
工作电流
-
0.8
-
mA
12 MHz, VDD = 3.3V
4
-
24
MHz
-
外部振荡器
fHXT
6月5日, 2014
输入时钟频率
Page 56 of 80
典型值 最大值
版本 V1.00
NuMicro M051 DN/DE 系列规格书
8.3.3
外部高速晶振的典型应用电路
晶振
C1
C2
4 MHz ~ 24 MHz
10~20 pF
10~20 pF
XTAL2
XTAL1
4~24 MHz
Crystal
C1
Vss
C2
Vss
图 8-1 M05XXDN 典型晶振应用电路
8.3.4
内部 22.1184 MHz RC振荡器
参数
条件
最小值
典型值
最大值
单位
VHRC
电压
1.62
1.8
1.98
V
-
中心频率
-
22.1184
-
MHz
-
-1
-
+1
%
-3
-
+3
%
-
800
-
μA
fHRC
IHRC
8.3.5
校准之后
工作电流
TA = 25 ℃
VDD = 5 V
TA = -40 ℃ ~ 85 ℃
VDD = 2.5 V ~ 5.5 V
TA = 25 ℃,VDD = 5 V
内部 10kHz RC 振荡器
符号
参数
条件
最小值
典型值
最大值
单位
VLRC
电压
2.5
-
5.5
V
-
中心频率
-
10
-
kHz
-
-10
-
+10
%
VDD = 2.5 V ~ 5.5 V
TA = 25℃
-40
-
+40
%
VDD = 2.5 V ~ 5.5 V
TA = -40℃ ~ +85℃
fLRC
6月5日, 2014
校准之后
Page 57 of 80
版本 V1.00
系列规格书
NUMICRO M051 DN/DE
符号
NuMicro M051 DN/DE 系列规格书
8.4
8.4.1
模拟量特性
12-bit SARADC规格
符号
参数
条件
-
分辨率
-
-
12
Bit
-
DNL
非线性差分误差
-
±1
-1~+4
LSB
-
INL
非线性整型误差
-
±2
±4
LSB
-
EO
偏移误差
-
2
4
LSB
-
EG
增益误差 (传输增益)
-
-2
-4
LSB
-
EA
绝对误差
-
3
4
LSB
-
-
一致性
-
-
FADC
ADC 时钟频率
保证
-
FS
最小值 典型值 最大值
-
16
单位
AVDD = 4.5~5.5 V
MHz
-
-
8
AVDD = 2.5~5.5 V
-
-
800
kSPS
AVDD = 4.5~5.5 V
-
-
400
kSPS
AVDD = 2.5~5.5 V
采样率
系列规格书
NUMICRO M051 DN/DE
TACQ
采集时间
7
1/FADC
-
TCONV
总转换时间
20
1/FADC
-
AVDD
工作电压
2.5
-
5.5
V
-
IDDA
工作电流(平均)
-
2.9
-
mA
AVDD = 5 V
VIN
输入电压范围
0
-
AVDD
V
-
CIN
电容
-
3.2
-
pF
-
RIN
输入负载
-
6
-
kΩ
-
6月5日, 2014
Page 58 of 80
版本 V1.00
NuMicro M051 DN/DE 系列规格书
EF (Full scale error) = EO + EG
Gain Error
EG
Offset Error
EO
4095
4094
4093
4092
Ideal transfer curve
7
6
ADC
output
code
5
Actual transfer curve
4
3
2
DNL
1
1 LSB
Analog input voltage
(LSB)
4095
Note: The INL is the peak difference between the transition point of the steps of the calibrated
transfer curve and the ideal transfer curve. A calibrated transfer curve means it has calibrated the
offset and gain error from the actual transfer curve.
6月5日, 2014
Page 59 of 80
版本 V1.00
系列规格书
NUMICRO M051 DN/DE
Offset Error
EO
NuMicro M051 DN/DE 系列规格书
LDO规格 & Power 管理
8.4.2
符号
参数
条件
最小值
典型值
最大值
单位
VDD
输入电压
2.5
-
5.5
V
-
VLDO
输出电压
1.62
1.8
1.98
V
-
TA
温度
-40
25
85
℃
-
CLDO
C
-
1
-
μF
RESR = 1Ω
注:
1.
2.
8.4.3
建议接一颗 100nF 旁路电容在 VDD 引脚与最近的 VSS 引脚之间.
为保证电源稳定，要在 LDO 与最近的 VSS 之间接一颗 1uF 或更大的电容.
低压复位规格
系列规格书
NUMICRO M051 DN/DE
符号
参数
条件
最小值
典型值
最大值
单位
AVDD
操作电压
0
-
5.5
V
-
TA
温度
-40
25
85
℃
-
ILVR
静态电流
-
1
5
μA
AVDD = 5.5 V
1.90
2.00
2.20
V
TA = 25 ℃
2.00
2.10
2.40
V
TA = -40 ℃
1.70
1.90
2.10
V
TA = 85 ℃
VLVR
8.4.4
极限电压
欠压检测规格
符号
参数
条件
最小值
典型值
最大值
单位
AVDD
操作电压
0
-
5.5
V
-
TA
温度
-40
25
85
℃
-
IBOD
静态电流
-
-
140
μA
AVDD = 5.5 V
4.2
4.38
4.55
V
BOV_VL [1:0] = 11
欠压电压
3.5
3.68
3.85
V
BOV_VL [1:0] = 10
(下降沿)
2.5
2.68
2.85
V
BOV_VL [1:0] = 01
2.0
2.18
2.35
V
BOV_VL [1:0] = 00
4.3
4.52
4.75
V
BOV_VL [1:0] = 11
3.5
3.8
4.05
V
BOV_VL [1:0] = 10
2.5
2.77
3.05
V
BOV_VL [1:0] = 01
VBOD
欠压电压
VBOD
(上升沿)
6月5日, 2014
Page 60 of 80
版本 V1.00
NuMicro M051 DN/DE 系列规格书
8.4.5
2.0
2.25
2.55
V
BOV_VL [1:0] = 00
上电复位规格
符号
参数
条件
最小值
典型值
最大值
单位
TA
温度
-40
25
85
℃
-
VPOR
复位电压
-
2
-
V
V+
VPOR
确定上电复位的启动电压
-
-
100
mV
-
RRVDD
确定上电复位的电压上升率
0.025
-
-
V/ms
-
tPOR
确定上电复位需要电压保持
在VPOR的最短时间
0.5
-
-
ms
-
VDD
tPOR
VPOR
Time
图 8-2 上电复位情况
6月5日, 2014
Page 61 of 80
版本 V1.00
系列规格书
NUMICRO M051 DN/DE
RRVDD
NuMicro M051 DN/DE 系列规格书
8.4.6
温度传感器规格
符号
参数
条件
最小值
典型值
最大值
VTEMP
工作电压
1.62
1.8
1.98
V
TA
温度
-40
-
85
℃
ITEMP
电流消耗
-
16
-
μA
-
增益
-1.65
-1.75
-1.85
mV/℃
-
偏移
714
724
734
mV
典型值
最大值
5.5
V
单位
TA = 0 ℃
注:
温度传感器的输出电压(Vtemp)公式如下:
Vtemp (mV) = Gain (mV/℃) x Temperature (℃) + Offset (mV)
8.4.7
比较器规格
系列规格书
NUMICRO M051 DN/DE
符号
参数
条件
VCMP
工作电压
2.5
TA
温度
-40
25
85
℃
-
ICMP
工作电流
-
50
100
μA
AVDD = 5 V
VOFF
输入偏移电压
10
20
mV
-
VSW
输出摆幅
0.1
-
AVDD - 0.1
V
-
VCOM
输入范围
0.1
-
AVDD – 0.1
V
-
-
DC 增益
40
70
-
dB
-
TPGD
传播延迟
-
200
-
ns
VCM = 1.2 V,
VDIFF = 0.1 V
VHYS
迟滞
-
±20
±30
mV
TSTB
稳定时间
-
-
1
μs
6月5日, 2014
Page 62 of 80
最小值
单位
版本 V1.00
NuMicro M051 DN/DE 系列规格书
8.5
Flash DC 电器特性
符号
参数
条件
最小值
典型值
最大值
工作电压
1.62
1.8
1.98
V
TRET
数据保留
10
-
-
year
TERASE
页擦除时间
-
3
-
ms
TPROG
编程时间
-
40
-
us
IDD1
读电流
-
0.25
-
mA
IDD2
编程/擦除电流
-
7
-
mA
IDD3
掉电模式电流
-
20
-
mA
[1]
VFLA
单位
TA = 85℃
注:
1.
2.
VFLA 是芯片 LDO 的输出电压源.
Guaranteed by design, and not tested in production.
系列规格书
NUMICRO M051 DN/DE
6月5日, 2014
Page 63 of 80
版本 V1.00
NuMicro M051 DN/DE 系列规格书
9
9.1
M05XXDE电气特性
绝对最大额定值
符号
VDD − VSS
参数
直流电源电压
最小值
最大值
单位
-0.3
+7.0
V
VIN
输入电压
VSS - 0.3
VDD + 0.3
V
1/tCLCL
晶振频率
4
24
MHz
TA
工作温度
-40
+105
℃
TST
贮存温度
-55
+150
℃
IDD
VDD最大流入电流
-
120
mA
ISS
VSS最大流出电流
-
120
mA
单一管脚最大灌电流
-
35
mA
单一管脚最大流出电流
-
35
mA
所有管脚最大灌电流总和
-
100
mA
所有管脚最大输出电流总和
-
100
mA
IIO
注: 上表所列的条件中，其极限值可能对设备的稳定有反作用
系列规格书
NUMICRO M051 DN/DE
6月5日, 2014
Page 64 of 80
版本 V1.00
NuMicro M051 DN/DE 系列规格书
9.2
DC电气特性
(VDD - VSS = 2.5 ~ 5.5 V, TA = 25°C)
符号
参数
最小值 典型值 最大值
单
位
测试条件
工作电压
2.5
-
5.5
V
VSS /
AVSS
电源地
-0.3
0
0.3
V
VLDO
LDO 输出电压
1.62
1.8
1.98
V
VDD ≥ 2.5 V
1.22
1.25
1.28
V
VDD = 2.5 V ~ 5.5 V, TA = 25°C
VBG
带隙电压
1.18
1.25
1.32
V
-0.3
0
0.3
V
-
21
-
mA
VDD
VDDAVDD
允许的工作电压和模
拟工作电压差
IDD1
IDD2
正常运行模式下的工
作电流@ 50Mhz
VDD = 2.5 V ~ 5.5 V up to 50 MHz
VDD = 2.5 V ~ 5.5 V,
TA = -40°C~105°C
VDD
HXT
HIRC
PLL
所有IP
5.5V
12 MHz
X
V
V
15
-
mA
5.5V
12 MHz
X
V
X
IDD3
-
20
-
mA
3.3V
12 MHz
X
V
V
IDD4
-
13
-
mA
3.3V
12 MHz
X
V
X
VDD
HXT
HIRC
PLL
所有IP
IDD5
-
6.6
-
mA
5.5V
X
V
X
V
IDD6
正常运行模式下的工
作电流@ 22Mhz
-
3.7
-
mA
5.5V
X
V
X
X
IDD7
-
6.4
-
mA
3.3V
X
V
X
V
IDD8
-
3.6
-
mA
3.3V
X
V
X
X
VDD
HXT
HIRC
PLL
所有IP
IDD9
-
5.4
-
mA
5.5V
12 MHz
X
X
V
IDD10
正常运行模式下的工
作电流@ 12Mhz
-
3.6
-
mA
5.5V
12 MHz
X
X
X
IDD11
-
4
-
mA
3.3V
12 MHz
X
X
V
IDD12
-
2.3
-
mA
3.3V
12 MHz
X
X
X
VDD
HXT
HIRC
PLL
所有IP
IDD13
-
3.3
-
mA
5.5V
4 MHz
X
X
V
IDD14
正常运行模式下的工
作电流@ 4Mhz
-
2.5
-
mA
5.5V
4 MHz
X
X
X
IDD15
-
2.0
-
mA
3.3V
4 MHz
X
X
V
IDD16
-
1.3
-
mA
3.3V
4 MHz
X
X
X
-
110
-
μA
IDD17
正常运行模式下的工
作电流@10Khz
6月5日, 2014
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VDD
HXT
HIRC
LIRC
PLL
所有IP
5.5V
X
X
V
X
V[4]
版本 V1.00
系列规格书
NUMICRO M051 DN/DE
-
NuMicro M051 DN/DE 系列规格书
IDD18
-
105
-
μA
5.5V
X
X
V
X
X
IDD19
-
92
-
μA
3.3V
X
X
V
X
V[4]
IDD20
-
90
-
μA
3.3V
X
X
V
X
X
IIDLE1
-
17
-
mA
IIDLE2
空闲模式下的工作电
流@50Mhz
VDD
HXT
HIRC
PLL
所有IP
5.5V
12 MHz
X
V
V
-
10
-
mA
5.5V
12 MHz
X
V
X
IIDLE3
-
14
-
mA
3.3V
12 MHz
X
V
V
IIDLE4
-
6
-
mA
3.3V
12 MHz
X
V
X
IIDLE5
-
5.2
-
mA
-
2
-
IIDLE7
-
5
IIDLE8
-
IIDLE9
-
IIDLE6
IIDLE10
空闲模式下的工作电
流@22Mhz
空闲模式下的工作电
流@12Mhz
VDD
HXT
HIRC
PLL
所有IP
5.5V
X
V
X
V
mA
5.5V
X
V
X
X
-
mA
3.3V
X
V
X
V
1.8
-
mA
3.3V
X
V
X
X
4.3
-
mA
VDD
HXT
HIRC
PLL
所有IP
5.5V
12 MHz
X
X
V
mA
5.5V
12 MHz
X
X
X
2.4
系列规格书
NUMICRO M051 DN/DE
IIDLE11
-
3.2
-
mA
3.3V
12 MHz
X
X
V
IIDLE12
-
1.3
-
mA
3.3V
12 MHz
X
X
X
IIDLE13
-
2.9
-
mA
VDD
HXT
HIRC
PLL
所有IP
5.5V
4 MHz
X
X
V
-
2.1
-
mA
5.5V
4 MHz
X
X
X
IIDLE15
-
1.8
-
mA
3.3V
4 MHz
X
X
V
IIDLE16
-
1
-
mA
3.3V
4 MHz
X
X
X
IIDLE17
-
106
-
μA
-
104
-
IIDLE19
-
90
IIDLE20
-
IIDLE14
IIDLE18
IPWD1
IPWD2
IIL
空闲模式下的工作电
流@4Mhz
空闲模式下的工作电
流@10Khz
掉电模式下待机电流
（深度睡眠模式）
逻 辑 0 P0/1/2/3/4 输
入电流（准双向模
式）
VDD
HXT
HIRC
LIRC
PLL
所有IP
5.5V
X
X
V
X
V[4]
μA
5.5V
X
X
V
X
X
-
μA
3.3V
X
X
V
X
V[4]
89
-
μA
3.3V
X
X
V
X
X
-
10
-
µA
VDD = 5.5 V, All oscillators and analog blocks turned
off.
-
8
-
µA
VDD = 3.3 V, All oscillators and analog blocks turned
off.
-
-65
-75
µA
VDD = 5.5 V, VIN = 0V
-
-510
-650
µA
VDD = 5.5 V, VIN = 2.0V
逻辑1到0 P0/1/2/3/4
ITL
输出电流（准双向模
式） [*3]
6月5日, 2014
Page 66 of 80
版本 V1.00
NuMicro M051 DN/DE 系列规格书
ILK
P0/1/2/3/4 输 入 漏 电
流
VIL1
P0/1/2/3/4 输 入 低 电
压 (TTL 输入)
VIH1
P0/1/2/3/4 输 入 高 电
压 (TTL 输入)
输入低电压XT1 [*2]
VIL3
-1
-
-0.3
-
0.8
-0.3
-
0.6
2.0
-
VDD +
0.3
1.5
-
VDD +
0.3
0
-
0.8
0
-
0.4
3.5
-
VDD +
0.3
2.4
-
VDD +
0.3
输入高电压XT1 [*2]
VIH3
+1
µA
V
VDD = 5.5 V, 0 < VIN < VDD
Open-drain or input only mode
VDD = 4.5 V
VDD = 2.5 V
VDD = 5.5 V
V
VDD = 3.0 V
V
VDD = 4.5 V
VDD = 2.5 V
V
VDD = 5.5 V
VDD = 3.0 V
/RESET脚 负向门槛
电
压
(Schmitt输入)
-0.3
-
0.2
VDD
V
VIHS
RESET脚 正向门槛
电
压
(Schmitt输入)
0.7
VDD
-
VDD +
0.3
V
RRST
/RST 脚内部上拉电
阻
40
150
kΩ
VILS
P0/1/2/3/4 负 向 门 槛
电
压
(Schmitt输入)
-0.3
-
0.3
VDD
V
VIHS
P0/1/2/3/4 正 向 门 槛
电
压
(Schmitt输入)
0.7
VDD
-
VDD +
0.3
V
-300
-370
-
µA
VDD = 4.5 V, VS = 2.4 V
-50
-70
-
µA
VDD = 2.7 V, VS = 2.2 V
-40
-60
-
µA
VDD = 2.5 V, VS = 2.0 V
-20
-25
-
mA VDD = 4.5 V, VS = 2.4 V
-3
-5
-
mA VDD = 2.7 V, VS = 2.2 V
-2.5
-4.5
-
mA VDD = 2.5 V, VS = 2.0 V
10
15
-
mA VDD = 4.5 V, VS = 0.45 V
6
9
-
mA VDD = 2.7 V, VS = 0.45 V
5
8
-
mA VDD = 2.5 V, VS = 0.45 V
ISR11
P0/1/2/3/4 源 电 流
(准双向模式)
ISR12
ISR13
ISR21
P0/1/2/3/4源电流(推
挽模式)
ISR22
ISR23
ISK11
P0/1/2/3/4灌电流(准
双向模式和推挽模
式)
ISK12
ISK13
系列规格书
NUMICRO M051 DN/DE
VILS
注:
1. nRST脚为史密特触发输入.
2. XTAL1为CMOS输入.
3. P0, P1, P2, P3 和 P4管脚被外部由1驱动到0时， 可作来输出电流的源端，在VDD=5.5V时, 当Vin 接近2V时，输出电流达
到最大值
4. 只致能支持10 kHz LIRC 时钟源的IP.
6月5日, 2014
Page 67 of 80
版本 V1.00
NuMicro M051 DN/DE 系列规格书
9.3
9.3.1
AC 电气特性
外部高速晶振
tCLCL
tCLCH
0.7 VDD
90%
tCLCX
10%
0.3 VDD
tCHCX
tCHCL
注: 占空比为 50%..
9.3.2
系列规格书
NUMICRO M051 DN/DE
符号
符号
符号
符号
符号
符号
符号
tCHCX
时钟高电平时间
10
-
-
ns
-
tCLCX
时钟低电平时间
10
-
-
ns
-
tCLCH
时钟上升沿时间
2
-
15
ns
-
tCHCL
时钟下降沿时间
2
-
15
ns
-
符号
符号
符号
符号
符号
符号
符号
VHXT
输入时钟频率
2.5
-
5.5
V
-
TA
温度
-40
-
105
℃
-
-
2
-
mA
12 MHz, VDD = 5.5V
IHXT
工作电流
-
0.8
-
mA
12 MHz, VDD = 3.3V
4
-
24
MHz
-
外部振荡器
fHXT
9.3.3
输入时钟频率
外部高速晶振的典型应用电路
晶振
C1
C2
4 MHz ~ 24 MHz
10~20 pF
10~20 pF
6月5日, 2014
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版本 V1.00
NuMicro M051 DN/DE 系列规格书
XTAL1
XTAL2
4~24 MHz
Crystal
C1
Vss
C2
Vss
图 9-1 M05xDE 典型晶振应用电路
9.3.4
内部 22.1184 MHz RC振荡器
符号
参数
条件
最小值
典型值
最大值
单位
VHRC
电压
1.62
1.8
1.98
V
-
中心频率
-
22.1184
MHz
-
-1
-
+1
%
-2
-
+2
%
-
800
-
μA
fHRC
6月5日, 2014
工作电流
Page 69 of 80
VDD = 5 V
TA = -40 ℃ ~ 105 ℃
VDD = 2.5 V ~ 5.5 V
TA = 25 ℃,VDD = 5 V
版本 V1.00
系列规格书
NUMICRO M051 DN/DE
IHRC
校准之后
TA = 25 ℃
NuMicro M051 DN/DE 系列规格书
HIRC oscillator accuracy vs. temperature
1.00
0.80
Deviation Percentage %
0.60
0.40
0.20
0.00
Max
-0.20
Min
-0.40
-0.60
-0.80
-1.00
-40 -30 -20 -10 0 10 20 25 30 40 50 60 70 80 85 90 100 110
TA ℃
系列规格书
NUMICRO M051 DN/DE
图 9-2 HIRC 准确性与温度比较图
9.3.5
内部 10kHz RC 振荡器
Symbol
Parameter
Min
Typ
Max
Unit
Test Conditions
VLRC
电压
2.5
-
5.5
V
-
中心频率
-
10
-
kHz
-
-10
-
+10
%
VDD = 2.5 V ~ 5.5 V
TA = 25℃
-40
-
+40
%
VDD = 2.5 V ~ 5.5 V
TA = -40℃ ~ +105℃
fLRC
6月5日, 2014
校准之后
Page 70 of 80
版本 V1.00
NuMicro M051 DN/DE 系列规格书
9.4
9.4.1
模拟量特性
12-bit SARADC规格
符号
参数
最小值 最大值
单位
符号
参数
-
分辨率
-
-
12
Bit
-
DNL
非线性差分误差
-
±1
-1~+4
LSB
-
INL
非线性整型误差
-
±2
±4
LSB
-
EO
偏移误差
-
2
4
LSB
-
EG
增益误差 (传输增益)
-
-2
-4
LSB
-
EA
绝对误差
-
3
4
LSB
-
-
一致性
-
-
FADC
ADC 时钟频率
Guaranteed
-
FS
-
20
AVDD = 4.5~5.5 V
MHz
-
-
8
AVDD = 2.5~5.5 V
-
-
1000
kSPS
AVDD = 4.5~5.5 V
-
-
400
kSPS
AVDD = 2.5~5.5 V
采样率
采集时间
7
1/FADC
-
TCONV
总转换时间
20
1/FADC
-
AVDD
工作电压
2.5
-
5.5
V
-
IDDA
工作电流(平均)
-
2.5
-
mA
AVDD = 5 V
VIN
输入电压范围
0
-
AVDD
V
-
CIN
电容
-
3.2
-
pF
-
RIN
输入负载
-
6
-
kΩ
-
6月5日, 2014
Page 71 of 80
版本 V1.00
系列规格书
NUMICRO M051 DN/DE
TACQ
NuMicro M051 DN/DE 系列规格书
EF (Full scale error) = EO + EG
Gain Error
EG
Offset Error
EO
4095
4094
4093
4092
Ideal transfer curve
7
6
ADC
output
code
5
Actual transfer curve
4
3
2
DNL
1
1 LSB
系列规格书
NUMICRO M051 DN/DE
Offset Error
EO
6月5日, 2014
Analog input voltage
(LSB)
Page 72 of 80
4095
版本 V1.00
NuMicro M051 DN/DE 系列规格书
LDO规格 & Power 管理
9.4.2
符号
参数
条件
最小值
典型值
最大值
单位
VDD
输入电压
2.5
-
5.5
V
-
VLDO
输出电压
1.62
1.8
1.98
V
-
TA
温度
-40
25
105
℃
CLDO
C
-
1
-
μF
RESR = 1Ω
注:
1.
2.
9.4.3
建议接一颗 100nF 旁路电容在 VDD 引脚与最近的 VSS 引脚之间.
为保证电源稳定，要在 LDO 与最近的 VSS 之间接一颗 1uF 或更大的电容.
低压复位规格
参数
条件
最小值
典型值
最大值
单位
AVDD
操作电压
0
-
5.5
V
-
TA
温度
-40
25
105
℃
-
ILVR
静态电流
-
1
5
μA
AVDD = 5.5 V
1.90
2.00
2.10
V
TA = 25 ℃
1.70
1.90
2.05
V
TA = -40 ℃
2.00
2.20
2.45
V
TA = 105 ℃
VLVR
9.4.4
极限电压
欠压检测规格
符号
参数
条件
最小值
典型值
最大值
单位
AVDD
操作电压
0
-
5.5
V
-
TA
温度
-40
25
105
℃
-
IBOD
静态电流
-
-
140
μA
AVDD = 5.5 V
4.2
4.38
4.55
V
BOV_VL [1:0] = 11
欠压电压
3.5
3.68
3.85
V
BOV_VL [1:0] = 10
(下降沿)
2.5
2.68
2.85
V
BOV_VL [1:0] = 01
2.0
2.18
2.35
V
BOV_VL [1:0] = 00
4.3
4.52
4.75
V
BOV_VL [1:0] = 11
3.5
3.8
4.05
V
BOV_VL [1:0] = 10
2.5
2.77
3.05
V
BOV_VL [1:0] = 01
VBOD
欠压电压
VBOD
(上升沿)
6月5日, 2014
Page 73 of 80
版本 V1.00
系列规格书
NUMICRO M051 DN/DE
符号
NuMicro M051 DN/DE 系列规格书
9.4.5
2.0
2.25
2.55
V
BOV_VL [1:0] = 00
上电复位规格
符号
参数
条件
最小值
典型值
最大值
单位
TA
温度
-40
25
105
℃
-
VPOR
复位电压
1.6
2
2.4
V
-
VPOR
确定上电复位的启动电压
-
-
100
mV
RRVDD
确定上电复位的电压上升率
0.025
-
-
V/ms
tPOR
确定上电复位需要电压保持
在VPOR的最短时间
0.5
-
-
ms
VDD
tPOR
系列规格书
NUMICRO M051 DN/DE
RRVDD
VPOR
Time
图 9-3 上电复位情况
6月5日, 2014
Page 74 of 80
版本 V1.00
NuMicro M051 DN/DE 系列规格书
9.4.6
温度传感器规格
符号
参数
条件
最小值
典型值
最大值
TA
工作电压
-40
-
105
℃
ITEMP
温度
-
16
-
μA
-
电流消耗
-1.55
-1.65
-1.75
mV/℃
-
增益
735
745
755
mV
单位
TA = 0 ℃
注:
温度传感器的输出电压(Vtemp)公式如下:
Vtemp (mV) = Gain (mV/℃) x Temperature (℃) + Offset (mV)
9.4.7
比较器规格
参数
条件
最小值
典型值
最大值
VCMP
工作电压
2.5
-
5.5
V
TA
温度
-40
25
105
℃
-
ICMP
工作电流
-
35
70
μA
AVDD = 5 V
VOFF
输入偏移电压
10
20
mV
-
VSW
输出摆幅
0.1
-
AVDD - 0.1
V
-
VCOM
输入范围
0.1
-
AVDD – 0.1
V
-
-
DC 增益
40
70
-
dB
-
TPGD
传播延迟
-
200
-
ns
VCM = 1.2 V,
VDIFF = 0.1 V
VHYS
迟滞
-
±40
±60
mV
TSTB
稳定时间
-
-
1
μs
6月5日, 2014
Page 75 of 80
单位
版本 V1.00
系列规格书
NUMICRO M051 DN/DE
符号
NuMicro M051 DN/DE 系列规格书
9.5
Flash DC 电器特性
符号
参数
条件
最小值
典型值
最大值
VFLA
工作电压
1.62
1.8
1.98
V
NENDUR
数据保留
20,000
-
-
cycles
TRET
页擦除时间
10
-
-
year
TERASE
编程时间
-
20
-
ms
TPROG
读电流
-
40
-
us
IDD1
编程/擦除电流
-
6
-
mA
IDD2
掉电模式电流
-
8
-
mA
IDD3
工作电压
-
12
-
mA
[2]
单位
[1]
TA = 85℃
注:
1.
2.
VFLA 是芯片 LDO 的输出电压源.
Guaranteed by design, and not tested in production.
系列规格书
NUMICRO M051 DN/DE
6月5日, 2014
Page 76 of 80
版本 V1.00
NuMicro M051 DN/DE 系列规格书
10 封装尺寸
10.1 LQFP-48 (7x7x1.4mm2 Footprint 2.0mm)
HD
D
A
36
A2
25
37
24
48
13
A1
HE E
1
12
b
e
c
SEATING PLANE
θ
L1
Controlling dimension : Millimeters
Symbol
A
A1
A2
b
c
D
E
e
HD
HE
L
L1
Y
0
6月5日, 2014
Dimension in inch
Dimension in mm
Min Nom Max
Min Nom Max
0.002 0.004
0.006
0.05
0.055
0.057
1.35
1.40
1.45
0.006 0.008
0.010
0.15
0.20
0.25
0.004 0.006
0.008
0.10
0.15
0.20
0.272 0.276
0.280
6.90
7.00
7.10
0.272 0.276
0.280
6.90
7.00
7.10
0.020 0.026
0.35
0.50
0.65
0.053
0.014
0.10
0.15
0.350
0.354
0.358
8.90
9.00
9.10
0.350
0.354
0.358
8.90
9.00
9.10
0.018
0.024
0.030
0.45
0.60
0.75
1.00
0.039
0.004
0
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7
0.10
0
7
版本 V1.00
系列规格书
NUMICRO M051 DN/DE
L
Y
NuMicro M051 DN/DE 系列规格书
10.2 QFN-33 (5X5 mm2, Thickness 0.8mm, Pitch 0.5 mm)
系列规格书
NUMICRO M051 DN/DE
6月5日, 2014
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版本 V1.00
NuMicro M051 DN/DE 系列规格书
11 版本历史
版本
日期
页
V1.00
2014年6月5日,
-
描述
初次发行中文版本
系列规格书
NUMICRO M051 DN/DE
6月5日, 2014
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版本 V1.00
NuMicro M051 DN/DE 系列规格书
Important Notice
Nuvoton Products are neither intended nor warranted for usage in systems or equipment, any
malfunction or failure of which may cause loss of human life, bodily injury or severe property
damage. Such applications are deemed, “Insecure Usage”.
Insecure usage includes, but is not limited to: equipment for surgical implementation, atomic
energy control instruments, airplane or spaceship instruments, the control or operation of
dynamic, brake or safety systems designed for vehicular use, traffic signal instruments, all
types of safety devices, and other applications intended to support or sustain life.
All Insecure Usage shall be made at customer’s risk, and in the event that third parties lay
claims to Nuvoton as a result of customer’s Insecure Usage, customer shall indemnify the
damages and liabilities thus incurred by Nuvoton.
系列规格书
NUMICRO M051 DN/DE
6月5日, 2014
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版本 V1.00
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