Tổng quan về KIT nutiny SDK nano130 của nuvoton

A. Kit NuTiny-SDK-Nano130:
Đây là board mạch do hãng thiết kế,giúp người dùng nhanh chóng tiếp cận và
nắm bắt dòng những tính năng của dòng Nano100 Series. Board đã tích hợp
sẵn khối mạch nạp ICE, sử dụng chíp NANO130KE3BN

Hình 1.1NuTiny-SDK-Nano130Board
Trên kit gồm có 2 phần chính phần mạch nạp (ICE) và chíp NANO130KE3BN.
Kit có 128 connector tương ứng với 128 chân chíp NANO130KE3BN,
Segments LCD, 2 phím bấm và 2 cổng USB một công giao tiếp với chíp
NANO130KE3BN một cổng giao tiếp với mạch nạp. Kít sử dụng nguồn qua
cổng USB.

Hình 1.2 NuTiny-SDK-Nano130PCB
Sơ đồ nguyên lý:

Hình 1.3: phần mạch nạp (IDE)

Hình 1.3: phần chíp NANO130KE3BN

Hình 1.3: phần Segments LCD
Bảng 128 chân kết nối


B. Nano130:
2.1: Giới thiệu dòng Nano100Series
2.1.1: Các đặc điểm dòng Nano100 Series
Dòng Nano130 là mang đầy đủ tính năng của dòng Nano100 Series:
· Dải điện áp hoạt động thấp: 1.8 ~ 3.6VDC
· Tần số CPU lên tới 42Mhz
· Hỗ trợ nạpICP/ISP
· 32/64/128K Bytes bộ nhớ Flash

· 8/16K Bytes bộnhớ SRAM
· Nhiều chân vào ra số
· 8 kênh ADC 12 bits
· 2 kênh DAC 12 bits
· Cáckhối giao tiếp: 2xUART, 2xSPI, 2xI2C,I2S,USB…
· Khối điều khiển động cơ8xPWM
· RTC
· Hỗ trợ giao tiếpLCD 4x40 hoặc6x38
· Hỗ trợ giao tiếpcảm ứng điện dung(Touch key)
· Hỗ trợ giao tiếp Smart Card : 3xISO-7816-3
2.1.2: Nano100 Series family
Nano100 Seriesgồm 4 dòng:
- Nano100 BaseLine : Dòngcơ bản
- Nano110LCDLine : Ngoài tính năng cơ bản, có hỗ trợ giao tiếp LCD
- Nano120 USBConnectivityLine: Hỗ trợ giao tiếp USB
- Nano130 AdvancedLine : Hỗ trợ đầy đủ các tính năng dòng Nano100 Series

Bảng so sánh ngoại vi giữa các dòng Nano100 Series
Các dòng Nano100 chỉ khác nhau về ngoại vi nhưng đều sử dụng MCU 32 bit
kiến trúc RISC năng lượng cực thấp với lõi là ARM® Cortex™-M0 hoạt động ở
diện áp từ 1.8V đến 3.6V, tần số hoạt động đén 42 MHz. Bộ nhớ Flash
32K/64K/128K byte và 8K/16K-byte SRAM, Tích hợp màn hình LCD 4x40
hoặc 6x38 (COM / Segment), USB 2.0 tốc độ đầy đủ chức năng, RTC, 12-bit
SAR ADC, DAC 12-bit, dung Touch-Key và cung cấp kết nối hiệu suất cao
giao diện ngoại vi như UART, SPI, I2C, I2S, GPIO, EBI cho các thiết bị bộ nhớ
ánh xạ bên ngoài tiếp cận và tiêu chuẩn ISO-7816-3 cho thẻ thông minh, dòng
Nano100 hỗ trợ Brown-out, chế độ Power-down giữ RAM và nhanh chóng
đánh thức thông qua nhiều giao diện ngoại vi.
Loạt Nano100 năng lượng thấp, tiêu thụ điện năng thấp, chế độ chờ thấp hiện
nay, thiết bị ngoại vi tích hợp cao, hoạt động hiệu quả cao, nhanh chóng đánh

thức chức năng và chi phí thấp nhất .
Dòng Nano100 Base, năng lượng cực thấp vi điều khiển 32-bit với ARM®
Cortex ™-M0, hoạt động ở dải điện áp rộng từ 1.8V đến 3.6V và chạy đến tần
số 42 MHz. Bộ nhớ flash 32K/64K/128K byte và 8K/16K byte SRAM. Nó tích
hợp RTC, 12 - kênh 12-bit SAR ADC, 2 kênh 12-bit DAC, 16-kênh điện dung
cảm ứng-Key và cung cấp kết nối hiệu suất cao giao diện ngoại vi như
2xUART, 3xSPI, 2xI2C, I2S, GPIO, EBI. Dòng Nano100 cơ sở hỗ trợ Brown-
out, chế độ Power-down giữ RAM và nhanh chóng đánh thức thông qua nhiều
giao diện ngoại vi.
Nano110 dòng màn hình LCD, năng lượng cực thấp vi điều khiển 32-bit với
ARM® Cortex ™-M0, hoạt động ở dải điện áp rộng từ 1.8V đến 3.6V và chạy
đến tần số 42 MHz với 32K/64K/128K byte flash và 8K/16K byte SRAM. Nó
tích hợp màn hình LCD 4x40 hoặc 6x38 (COM / Segment). RTC, 12-kênh 12-
bit SAR ADC, 2 kênh 12-bit DAC, 16-kênh điện dung cảm ứng-Key và cung
cấp kết nối hiệu suất cao giao diện ngoại vi như 2xUART, 2xSPI, 2xI2C, I2S,
GPIO, EBI. Dòng LCD Nano110 hỗ trợ Brown-out chế độ Power-down giữ
RAMvà nhanh chóng đánh thức thông qua nhiều giao diện ngoại vi.
USB Nano120, năng lượng cực thấp vi điều khiển 32-bit với ARM Cortex ™
®-M0, hoạt động ở dải điện áp rộng từ 1.8V đến 3.6V và chạy lên đến Tần số
42 MHz với 32K/64K/128K byte flash và 8K/16K byte SRAM. Nó tích hợp chức
năng USB 2.0 đầy đủ, RTC, 12-channels12-bit SAR ADC, 2-kênh 12 - bit
DAC, 16-kênh điện dung cảm ứng-Key và cung cấp kết nối hiệu suất cao giao
diện ngoại vi như 2xUART, 3xSPI, 2xI2C, I2S, GPIO, EBI. USB Nano120 hỗ
trợ Brown-out , chế độ Power-down giữ RAM và nhanh chóng đánh thức
thông qua nhiều giao diện ngoại vi.
Nano130, một sức mạnh vi điều khiển32-bit năng lượng cực thấp với ARM ®
Cortex M0, hoạt động ở dải điện áp rộng từ 1.8V đến 3.6V và chạy đến tần 42
MHz với 32K/64K/128K byte flash và 8K/16K byte SRAM. Nó tích hợp màn
hình LCD 4x40 hoặc 6x38 (COM / Segment), chức năng USB 2.0 đầy đủ,
RTC, 8 - kênh 12-bit SAR ADC, 2 kênh 12-bit DAC, điện dung cảm ứng-Key

và cung cấp cao kết nối thực hiện các giao diện ngoại vi như 2xUART, 2xSPI,
2xI2C, I2S, GPIO, EBI. Các Nano130 dòng hỗ trợ nâng cao Brown-out, chế độ
Power-down giữ RAM và nhanh chóng đánh thức thông qua nhiều giao diện
ngoại vi.
2.2: Chíp NANO130KE3BN

Hình 2.1: Nano130 Block Diagram
υ
Lõi: ARM Cortex ™ ® - M0 lõi chạy lên đến 42 MHz
υ
Nguồn 2.5V/2.0V/1.7V HĐQT cho hoạt động phạm vi điện áp hoạt động
rộng
λ
bộ nhớ Flash EPROM 64K/32K/123K byte bộ nhớ chương trình ứng dụng
( APROM ) 4KB trong lập trình hệ thống (ISP) nạp bộ nhớ chương trình
( LDROM ) và kích thước bộ nhớ với các đơn vị 512 byte
λ
bộ nhớ SRAM 16K/8K byte Hỗ trợ chế độ DMA: 8 kênh , một kênh VDMA , 6
kênh PDMA , và một CRC
υ
ClockControl Lựa chọn linh hoạt cho các ứng dụng khác nha.
- 12MHz OSC, 0,25% độ lệch ( hệ thống phải có đầu vào bên ngoài tinh thể
32,768 kHz ) nếu không 12 MHz OSC có 1% độ lệch.
- 10 kHz OSC điện năng thấp cho cơ quan giám sát và vận hành hệ thống
điện năng thấp
- Hỗ trợ một PLL, lên đến 120 MHz, cho hệ thống hoạt động hiệu suất cao và
Ứng dụng USB (48 MHz).
- 4 ~ 24MHz OSC.(dao động ngoài) sử dụng tinh thể cho hoạt động thời gian
chính xác
- 32,768 kHz đầu vào tinh thể cho RTC chức năng và vận hành hệ thống điện

năng thấp
λ
GPIO Ba chế độ:
- đầu ra Push- Pull
- đầu ra mở cửa -Drain
- đầu vào chỉ với impendence cao
λ
Timer
- Hỗ trợ 4 Timer 32-bit với 24-bit up Timer và một 8-bit pre-scale counter
- độc lập Nguồn đồng hồ cho mỗi giờ
- Hỗ trợ kích hoạt sự kiện nội bộ để ADC, DAC, PDMA , và mô-đun TK
- Wake hệ thống từ chế độ Power-down
λ
Watchdog Timer
- Nguồn đồng hồ là từ LIRC . ( Nội 10 kHz tốc độ thấp)
- khoảng thời gian chờ lựa chọn từ 1.6ms ~ 26sec ( phụ thuộc vào nguồn
đồng hồ )
- Gián đoạn hoặc thiết lập lại lựa chọn trên cơ quan giám sát thời gian ra
- WDT có thể đánh thức hệ thống từ chế độ Power-down
λ
RTC
- Hỗ trợ phần mềm bằng cách thiết lập tần số (FCR)
- RTC Hỗ trợ ( thứ hai , phút, giờ ) và lịch ( ngày, tháng, năm )
- lựa chọn 12 giờ hoặc chế độ 24 giờ
λ
PWM / Capture
- Hỗ trợ 2 mô-đun PWM 16-bit
- Cung cấp 8 đầu ra PWM
- Mỗi máy phát điện PWM được trang bị với một chia đồng hồ ,
- Hỗ trợ Capture gián đoạn

λ
UART
- 16-byte điều khiển FIFO UART
- cổng UART ( TX, RX , CTSn và RTSn )
- Hỗ trợ hồng ngoại (SIR )
- Hỗ trợ chức năng LIN
- Hỗ trợ chế độ RS-485 9 bit
- lập trình tạo tốc độ baud
- Hỗ trợ chế độ PDMA
λ
SPI
- 3 bộ điều khiển SPI
- Master lên đến 32 MHz, và Slave lên đến 16 MHz
- Hỗ trợ SPI / Microwire Master / Slave
- chiều dài biến của truyền dữ liệu 4-32 bit
- truyền dữ liệu MSB hoặc LSB trước
- Hỗ trợ hai yêu cầu kênh PDMA , một cho truyền và một cho nhận
λ
I2C
- 2 bộ thiết bị I2C
- Master / Slave lên đến 1Mbit / s
- truyền dữ liệu hai hướng giữa chủ và nô lệ
- đồng hồ lập trình cho phép điều khiển tốc độ linh hoạt
λ
I2S
- giao diện với CODEC âm thanh bên ngoài
- Có khả năng xử lý các kích cỡ từ 8 , 16, 24 và 32 bit
- Hỗ trợ dữ liệu âm thanh stereo và Mono
- Hỗ trợ I2S và MSB lý định dạng dữ liệu
- Cung cấp hai 8 từ FIFO dữ liệu bộ đệm : một cho truyền và một cho nhận

- Tạo ra yêu cầu ngắt khi độ đệm vượt qua một ranh giới lập trình
- Hỗ trợ hai yêu cầu PDMA : một cho truyền và một cho nhận
λ
ADC
- 12-bit ADC tỷ lệ chuyển đổi 2Msps
- đến 12 kenh đơn đầu vào từ chân ( PA.0 ~ PA.7 và PD.0 ~ PD.3 )
- Sáu kênh nội bộ từ DAC0 , DAC1 , điện áp tham khảo nội bộ ( Int_VREF ) ,
- Cảm biến nhiệt độ , AVDD , và AVSS .
- Hỗ trợ ba nguồn điện áp tham chiếu từ VREF pin , điện áp tham khảo nội bộ
( Int_VREF ) , và AVDD
- đơn quét / chu kỳ quét đơn / liên tục quét
- phát hiện điện áp mức ( so sánh chức năng )
- Hỗ trợ chế độ PDMA
- Hỗ trợ lên đến bốn sự kiện thời gian ( TMR0 , TMR1 , TMR2 và TMR3 ) để
cho phép ADC
λ
DAC
- 12-bit đầu ra đơn điệu với 400K tỷ lệ chuyển đổi
- Hỗ trợ ba nguồn điện áp tham chiếu từ VREF pin , điện áp tham khảo nội bộ
( Int_VREF ) , và AVDD .
- đồng bộ khả năng cập nhật cho hai DACs ( nhóm chức năng )
- Hỗ trợ lên đến bốn giờ các sự kiện thời gian ra ( TMR0 , TMR1 , TMR2 và
TMR3 ) , phần mềm PDMA để kích hoạt DAC để chuyển đổi
λ
cảm ứng (TK)
- Hỗ trợ lập trình (16-bit , 14-bit , 12-bit và 10-bit ) độ nhậy
- Hỗ trợ lập trình để điều chỉnh độ nhậy
- Hỗ trợ lập trình tần số Nguồn đồng hồ để điều chỉnh độ nhậy
- Hỗ trợ lên đến 16 phím cảm ứng quét
- Hỗ trợ tụ bên ngoài để điều chỉnh môi trường cảm biến khác nhau

λ
LCD
- trình điều khiển LCD 4 COM x 40 SEG hoặc 6 COM x 38 SEG
- Hỗ trợ tĩnh , 1/2 và 1/3 bias điện áp
- Bốn chế độ hiển thị tĩnh , 1/2, 1/3, 1/4, 1/5 và 1/6 duty.
- tần số màn hình LCD có thể lựa chọn bằng cách chia tần số
- điều chỉnh độ tương phản
- Hỗ trợ phương pháp R-type/C-type
λ
USB 2.0
- USB 2.0 FS 12 Mbps
- On-chip thu phát USB
- Cung cấp 1 nguồn ngắt với 4 gián đoạn sự kiện
- Hỗ trợ kiểm soát , số lượng lớn vào / ra , ngắt và chuyển Isochronous
- 512 Bytes SRAM nội bộ đệm USB
λ
EBI
- Accessible không gian : 64 KB ở chế độ 8-bit hoặc 128 KB ở chế độ 16-bit
- Hỗ trợ 8bit/16bit chiều rộng dữ liệu
- Hỗ trợ byte viết ở chế độ chiều rộng dữ liệu 16-bit
- Một cảm biến nhiệt độ tích hợp với độ phân giải 1 ℃
- 96 -bit ID duy nhất
- 128-bit ID khách hàng duy nhất
λ
SmartCard (SC)
λ
Nhiệt độ hoạt động : -40 ℃ ~ 85 ℃
υ
Đóng gói LQFP 128 -pin ( 14x14 )

Sơ đồ chân nano130
C.Nhận Xét:
Nano130: là một con chíp ARM đầy đủ sức mạnh với nhiều ngoại vi trên một
con chíp, tính năng như đầu vào điện áp có dải rộng, khả năng chống nhiễu
cao, có thiết kế chống được tiếng ồn cao, đặc biệt phù hợp cho điều khiển hệ
thống công nghiệp giống như vi điều khiển 8 bit. Thị trường mục tiêu của nó
gồm có điện tử y tế, động cơ DC không chổi than, màn hình cảm ứng, USB và
v.v… Có 2 điểm đáng lưu ý về chip của hãng là cho phép người dùng sử dụng
các chip MCU 32-bit lõi ARM Cortex-M0với giá chỉ bằng MCU 8-bit truyền
thống và có dòng chip ARM Cortex-M0 tích hợp lõi phát nhạc Voice IC bên
trong với cấu hình mạnh mà giá thành hạ chỉ tương đương một chip phát nhạc
(voice IC) độc lập. với giá thành rẻ hỗ trơ thư viện va các công cụ lập trình
mạnh thích hợp với các ứng dụng di đông tiết kiệm năng lượng gía thành rẻ và
đăc biêt thích hợp cho sinh viên nghiên cứu phát triển ứng dụng.
Một số ứng dụng
- Màn hình xách tay y tế
- RFID Reader