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NuMicro^® M55M1 系列是一款新世代 AI 微控制器，提供高达 110 GOPS 的 AI 运算性能，专为 终端 AI (Endpoint AI) 应用设计，例如数据识别与智能音频。
M55M1 采用 220 MHz Arm^® Cortex^®-M55 32 位核心，并集成 Arm Ethos™-U55 神经处理单元 (NPU) 作为协同处理器，加速神经网络运算。除了卓越的 AI 性能外，M55M1 还具备 DSP 扩展、Helium 向量扩展、双精度浮点运算单元 (FPU)、两组 16 通道 PDMA 控制器以及一组 2 通道 GDMA 控制器，非常适合需要高强度运算的嵌入式应用，例如音频处理、通信、数字信号处理、机器学习与传感器融合。

灵活的存储与扩展选项

M55M1 系列内建 最高 1.5 MB RAM 与 2 MB Flash，并支持 OctoSPI 与 HyperBus 接口，可扩展外部 RAM 与 Flash 容量。其支持 1.71V 至 3.6V 的供电电压范围，工作温度涵盖 -40°C 至 +105°C。

节能設計與強大安全性

在功耗与安全方面，M55M1 提供五种低功耗模式，并支持多种可在低功耗模式下仍能运行的外设，包括 CCAP、DMIC、I²C、SPI、Timer、UART、ADC 与 GPIO。
此外，M55M1 内建多层次安全机制，包括：安全启动 (Secure Boot)、TrustZone^®、真随机数发生器 (TRNG)、密钥存储、硬件加密加速器、篡改检测(Tamper Detection) 以及符合 PSA Level 2 规范，为 IoT 与嵌入式应用提供可靠防护。

丰富的高速通信接口

M55M1 系列提供完整的高速通信与外设接口，包括 1 组 10/100 Ethernet MAC (RMII)、1 组 USB 高速 OTG (具 PD 功能，支援 USB Type-C)、1 组 USB 全速 OTG、2 组 CAN FD、1 组 I3C、4 组 I²C、2 组 QSPI、4 组 SPI/I²S、2 组 I²S、10 组 UART、1 组 USCI、2 组 SDIO、3 组符合 ISO-7816-3 标准的智能卡接口、1 组 PSIO、8 位相机采集接口 (CCAP) 以及 1 组 4 通道 PDM 数字麦克风输入 (DMIC)。

完整的模拟与精准控制

在模拟与控制功能方面，M55M1 系列具备 2 组 12 位 5 Msps SAR ADC、2 组 12 位 1 Msps 缓冲 DAC、4 组模拟比较器 (ACMP)、最高 24 通道 200 MHz PWM 输出、4 组 QEI 以及 4 组输入捕捉单元。

灵活的 IDE 兼容性与调试工具

Nuvoton 提供 NuMaker-X-M55M1D 评估板 与 Nu-Link 调试工具。此外，M55M1 支持常用的开发环境，包括 Keil MDK、IAR EWARM、以及搭配 GNU GCC 的 Eclipse IDE。

表 1-1 NuMicro M55M1 系列主要功能支持表

M55M1 系列适用于多种应用市场，包括：

• 人体感测
• 机器人
• 智能玩具
• 传感器中枢 (Sensor Hub)
• 智能家电
• 个人电脑周边
• AIoT (人工智能物联网)

关键特性:

操作特性 (Operating Characteristics)

• 电压范围：1.71V ~ 3.6V
• 温度范围：-40°C ~ +105°C
• ESD HBM：±3 kV
• EFT：±4.4 kV
• Latch Up：±200 mA

核心 (Core)

• Arm Cortex-M55 核心，最高运行频率 220 MHz
• 支持 Arm M-profile 向量扩展 (Helium)
• 符合 IEEE 754 的浮点运算单元 (FPU)，可进行向量与纯量的半精度、单精度与双精度浮点运算
• Arm TrustZone 技术，内含 8 区安全内存保护单元与 8 区非安全内存保护单元
• Arm 自定义指令 (ACI)，加速特定数学运算
• L1 快取：16 KB 指令快取 (I-cache) 与 16 KB 资料快取 (D-cache)

微型神经处理单元 (Micro-NPU)

• Arm Ethos-U55 微型神经处理单元
• 运行频率高达 220 MHz
• 256 个 MACs (乘加运算单元)
• 110 GOPS (220 MHz x 256 MACs x2)

内存 (Memories)

• Secure Boot ROM (MaskROM)：24 KB
• APROM Flash：2 MB（双组，每组 1 MB）
• LDROM Flash：8 KB
• OTP Flash：3 KB
• XOM (仅可执行内存)：4 区
• SRAM0：512 KB
• SRAM1：512 KB
• SRAM2：320 KB
• SRAM3：8 KB
• LPSRAM：8 KB
• I-TCM：64 KB
• D-TCM：128 KB

外部内存接口

• SPIM（含 HyperBus 接口），支持 SPI Flash、QSPI、OSPI、HyperFlash，容量最高 32 MB，并具备 AES 实时解密功能
• 外部总线接口 (EBI)，支持 8/16 位数据宽度、i80 LCD 接口，以及最多 3 组 1 MB 内存

时钟 (Clocks)

• 4~32 MHz 高速外部晶振
• 32.768 kHz 低速外部晶振
• 48 MHz 高速内部 RC 振荡器
• 12 MHz 高速内部 RC 振荡器（2% 偏差）
• 1~8 MHz 高速内部 RC 振荡器
• 32 kHz 低速内部 RC 振荡器
• 2 组可程序化 APLL，最高 480 MHz

DMA (直接内存访问)

• 2 组 16 通道 PDMA 控制器
• 1 组 2 通道 GDMA 控制器 (DMA-350)
• 1 组 4 通道 LPPDMA 控制器

安全功能 (Security Functions)

• 安全开机 (Secure Boot)
• 密钥衍生函数 (KDF)
• 加解密加速器，支持 AES-256、ECC-571、SHA-512、HMAC-512、RSA-4096，以及伪随机数产生器 (PRNG)
• 真随机数产生器 (TRNG)
• 密钥储存模块 (Key Store)，含专用 SRAM 缓冲区
• 4 区 XOM 仅可执行内存，确保程序代码安全
• Flash 内存写入保护

电源管理 (Power Management)

• 动态功耗：94.5 μA/MHz（于 220 MHz 操作下）
• 正常待机模式 (NPD4)，64 KB SRAM 保持：23.26 μA （3.0V下操作）
• 低功耗待机模式 (SPD1)，64 KB SRAM 保持：6.1 μA （3.0V下操作）（可保持最高 512 KB SRAM）
• 深度待机模式（RTC 开启）：0.74 μA （3.0V下操作）
• RTC（V_BAT）：0.51 μA
• 支援 Power-on reset （POR）
• 支援 Brown-out reset（BOR）
• 支援 Low voltage reset（LVR）
• 内建 LDO

定时器与控制外围

• 4 组 32位 定时器，支持 PWM 功能
• 2 组 32位 低功耗定时器，支持 PWM 功能
• 2 组 tick 定时器
• 1 组 24位 倒数 SysTick 定时器
• 2 组 看门狗定时器
• 2 组 窗口看门狗定时器
• 最多 12 路增强型 PWM (EPWM) 输出，带有 12 个 16 位定时器
• 最多 12 路基本型 PWM (BPWM) 输出，带有 2 个 16 位定时器
• 最多 4 组增强型正交编码器接口 (EQEI)
• 最多 4 组增强型输入捕捉单元 (ECAP)

通讯接口 (Connectivity Interfaces)

• 最多 10 组 UART
• 最多 1 组 LPUART
• 最多 4 组 I²C，最高 1 Mbps
• 最多 1 组 LPI²C，最高 1 Mbps
• 最多 1 组 I3C，最高 25 Mbps
• 最多 4 组 SPI/I²S
• 最多 1 组 LPSPI
• 最多 2 组 Quad-SPI
• 最多 1 组 USCI（支援 UART/I²C/SPI）
• 最多 2 组 SDIO
• 最多 3 组 ISO-7816-3 智能卡界面
• 最多 2 组 I²S
• 最多 1 组 8 通道 PSIO
• DMIC（数字麦克风输入），支持 4 通道 PDM 接口与语音启动检测 (VAD)
• 6×8 按键矩阵 (KPI)

进阶通讯功能 (Advanced Connectivity)

• 最多 2 组 CAN FD
• USB 2.0 高速装置/主机/OTG 控制器（内建 DMA 与 PHY，支持 PD 功能）
• USB 2.0 全速装置/主机/OTG 控制器（内建 PHY，装置模式支持免晶振）
• 10/100 Ethernet MAC，支持 RMII 与 IEEE 1588 v2 精准时间协定

低功耗外围 (Low Power Peripherals)

• LPSRAM：8 KB
• 最多 1 组 LPUART
• 最多 1 组 LPI²C
• 最多 1 组 LPSPI
• 1 组 4 通道 LPPDMA
• 2 组低功耗定时器, 支持 PWM 功能
• 1 组 12位，最高 24 通道，2 Msps SAR LPADC

影像撷取控制器 (CCAP)

• 分辨率最高 640×480
• 低功耗模式下支持 320×240 动态影像侦测

模拟外围 (Analog Peripherals)

• 1 组 12 位，最高 24 通道，5 Msps SAR ADC
• 1 组 12 位，最高 24 通道，2 Msps SAR LPADC
• 最多 2 组 12位，1 Msps buffered DAC
• 最多 4 组模拟比较器 (ACMP)
• 内建参考电压源
• 内建温度传感器

CRC 循环冗余计算

实时时钟 (RTC)、防窜改与 VBAT 电源域

• 支持独立 V_BAT 电源脚位，用于 RTC 与防窜改侦测
• 支持行事历型 RTC
• 备份缓存器：80 字节
• 防窜改侦测：6 个脚位

I/O 功能

• 最多支持 142 个具备中断功能的 GPIO
• GPIO 内建上拉 / 下拉电阻

96位 唯一 ID (UID)

128位 唯一客户 ID (UCID)

封装 (Package)

• 无卤素，符合 RoHS 与 TSCA 规范

开发环境:

開發板:

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