上海貝嶺新發(fā)布用于高速光模塊應(yīng)用的BL32F512x系列微控制器

01

光通訊技術(shù)的升級換代

近年來，隨著5G、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、智能電網(wǎng)等新一代信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，光通訊技術(shù)也進(jìn)入了升級換代階段。

AI大模型的推動使得數(shù)據(jù)中心結(jié)構(gòu)升級，數(shù)據(jù)存儲和傳輸需求成倍速增長，而數(shù)據(jù)流量的暴漲對通信網(wǎng)絡(luò)的帶寬、時延、傳輸速率、傳輸容量、傳輸距離等方面提出了更高的要求，推動了光通訊技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，光通訊產(chǎn)品不斷升級創(chuàng)新。

02

上海貝嶺在光通訊領(lǐng)域的布局

為更好服務(wù)和推動中國芯的應(yīng)用和創(chuàng)新，上海貝嶺圍繞光通訊領(lǐng)域全面布局低速、高速光模塊系列芯片，用以滿足不同應(yīng)用場景的光模塊產(chǎn)品需求。

貝嶺布局的系列SoC產(chǎn)品涵蓋了從接入、傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心不同速率、不同傳輸距離等光模塊的產(chǎn)品應(yīng)用。

繼貝嶺發(fā)布BL32F32x2系列芯片用于100G以下光模塊應(yīng)用后，貝嶺新發(fā)布BL32F512x系列產(chǎn)品，主要用于200G、400G、800G高速光模塊應(yīng)用。

03

產(chǎn)品簡介

BL32F512x 系列微控制器產(chǎn)品采用高性能 32 位 ARM Cortex-M4F 內(nèi)核，集成浮點運(yùn)算單元（FPU） 和數(shù)字信號處理（DSP），支持并行計算指令。最高工作主頻 144MHz，集成高達(dá) 512KB 加密存儲 Flash 并支持多用戶分區(qū)管理，最大144KB SRAM。片上集成了豐富的外設(shè)提供增強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力和信號鏈資源， BL32F512x 系列微控制器在模擬外設(shè)（ADC、DAC、OPA、CMP）、PWM定時器、通信外設(shè)（IIC、MDIO）等規(guī)格方面也做了專門的設(shè)計，并為小型化的光模塊設(shè)計度身定制了BGA64封裝。

主要特性

內(nèi)核CPU

32位ARM Cortex-M4 內(nèi)核+ FPU，單周期硬件乘除法指令，支持DSP指令和MPU

內(nèi)置8KB 指令Cache緩存，支持Flash加速單元執(zhí)行程序 0 等待

最高主頻144MHz，180DMIPS

加密存儲器

高達(dá)512KByte片內(nèi)Flash，支持加密存儲、多用戶分區(qū)管理及數(shù)據(jù)保護(hù)，支持硬件ECC校驗，10萬次擦寫次數(shù)，10年數(shù)據(jù)保持

144KByte片內(nèi)SRAM（包含16KByte Retention RAM），Retention RAM支持硬件奇偶校驗

時鐘

HSE：4MHz~32MHz外部高速晶體

LSE：32.768KHz外部低速晶體

HSI：內(nèi)部高速RC OSC 8MHz

LSI：內(nèi)部低速RC OSC 40KHz

內(nèi)置高速PLL

支持1路時鐘輸出，可配置為系統(tǒng)時鐘、HSE、HSI或PLL后分頻輸出

復(fù)位

支持上電/掉電/外部引腳復(fù)位

支持可編程的低電壓檢測及復(fù)位

支持看門狗復(fù)位

通信接口

7個LIN/U(S)ART接口，最高速率達(dá)4.5 Mbps，其中3個USART接口（支持1xISO7816，1xIrDA，SmartCard），4個UART接口

3個SPI接口，速度高達(dá)36 MHz

1個QSPI接口，速率高達(dá)144 Mbps

4個I2C接口，速率高達(dá)1 MHz，主從模式可配，從機(jī)模式下支持雙地址響應(yīng)

高性能模擬接口

4個12bit 4.7Msps高速ADC，可配置為12/10/8/6bit模式，6bit 模式下采樣率高達(dá)8.9Msps，多達(dá)38路外部單端輸入通道，支持差分模式

4個軌到軌運(yùn)算放大器，內(nèi)置最大32倍可編程增益放大

多達(dá)7個高速模擬比較器，內(nèi)置64級可調(diào)比較基準(zhǔn)

2個12bit DAC，采樣率1Msps

支持外部輸入獨立參考電壓源

所有模擬接口支持1.8~3.6V全電壓工作

大部分GPIO支持5V耐壓

2個高速DMA控制器，每個控制器支持8通道，通道源地址及目的地址任意可配

RTC實時時鐘，支持閏年萬年歷，鬧鐘事件，周期性喚醒,支持內(nèi)外部時鐘校準(zhǔn)

定時計數(shù)器

2 個16bit高級定時計數(shù)器，支持輸入捕獲、輸出比較、PWM輸出以及正交編碼輸入等功能，最高控制精度6.9nS。每個定時器有4個獨立的通道，其中3個通道支持6路互補(bǔ)PWM輸出

4個16bit通用定時計數(shù)器，每個定時器有4個獨立通道，支持輸入捕獲/輸出比較/PWM輸出

2個16bit基礎(chǔ)定時計數(shù)器

1x 24bit SysTick

1x 7bit 窗口看門狗(WWDG)

1x 12bit獨立看門狗( IWDG)

編程方式

支持SWD/JTAG在線調(diào)試接口

支持UART Bootloader

安全特性

內(nèi)置密碼算法硬件加速引擎

支持DES/3DES、AES、SHA1/SHA224/SHA256、SM1、SM3、SM4、SM7、MD5算法

Flash存儲加密

多用戶分區(qū)管理（MMU）

TRNG真隨機(jī)數(shù)發(fā)生器

CRC16/32運(yùn)算

支持寫保護(hù)（WRP），多種讀保護(hù)（RDP）等級（L0/L1/L2）

支持安全啟動，程序加密下載，安全更新

支持時鐘失效監(jiān)測，防拆監(jiān)測

96位UID及128位UCID

工作條件

工作電壓范圍：1.8V~3.6V

工作溫度范圍：-40℃～105℃

ESD：±4KV（HBM模型）, ±1KV（CDM模型）

封裝

BGA64

圖1BL32F512x系列產(chǎn)品框圖

04

BL32F512x系列產(chǎn)品資源分配

表1 BL32F512x系列產(chǎn)品資源分配表

05

開發(fā)生產(chǎn)系統(tǒng)

BL32F512x系列有DemoKit和完整的軟件開發(fā)工具，便于快速輕松地開發(fā)應(yīng)用程序。

DemoKit 有完整的I2C、SPI、QSPI、ADC、DAC、SWD輸入輸出引出，便于直接使用。

軟件工具包有大量的應(yīng)用示例提供參考，方便用戶快速理解和使用。

集成開發(fā)環(huán)境及編譯器支持 Keil、GCC、IAR。

調(diào)試可使用J-LINK、ST-LINK、DAP-LINK等通用工具。