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       型号：EFM32          品牌：Silicon Labs

　　EFM32™ 32-bit Microcontrollers (MCUs)

　　The energy-friendly EFM32 MCUs are ideal for ultra-low power applications. Based on ARM® Cortex® -M0+, Cortex-M3 and Cortex-M4 cores, EFM32 MCUs also include the most energy-friendly peripherals and energy modes to enable design of highly functional low power systems.

　　突出的低功耗，完美适用与电池供电

　　概述

　　数字万用表，一种多用途电子测量仪器，一般包含安培计、电压表、欧姆计等功能，有时也称为万用计、多用计、多用电表，或三用电表。

　　系统结构

　　EFM32是由Silicon Labs公司采用ARM Cortex-M0+M3M4内核设计而来的高性能低功耗32位微控制器。它具有突出的低功耗特性，适用于“三表”(电表、水/热表、气表)、工业控制、警报安全系统、健康与运动应用系统、手持式医疗设备以及智能家居控制等领域。

　　图1是数字万用表的结构框图，包括供电，测量模块，存储芯片，显示模块，主处理器，控制按键。

　　图1：数字万用表结构框图

　　• 供电

　　数字万用表一般为9V电池供电，EFM32的工作电压为1.8~3.8V，工作电压范围比较宽，有利于周围器件的选型。

　　• 测量模块

　　利用高精度的AD芯片测量不同量程的电阻、电压、电容或电流等。其中测量电路是将不同的被测量、不同的量程经过一系列的处理统一转变成一定量限的电压供AD采集。

　　• 存储IC

　　保存测量结果，可用于查询或波形显示。

　　• 显示模块

　　通过LCD或TFT显示测量结果及查寻之前测量结果或显示其他功能。

　　• 主控制器

　　根据数字万用表功能不同可选择不同型号的EFM32作为主控MCU。EFM32具有良好的兼容性，同编号芯片引脚为pin-pin兼容。在低端应用中可选择EFM32TG系列作为主控，其flash和RAM资源为4～32KB和2～4KB;在高端产品中可选择EFM32LG系列，其与EFM32TG系列 pin-pin兼容，flash和RAM资源为64～256KB和32KB，带有TFT驱动及USB。

　　• 控制按键

　　用于选择不同的测量量、量程及功能按键。

　　方案优势

　　相对于传统的8位、16位单片机实现的数字万用表，基于EFM32实现的本方案具有以下优势：

　　• 超低功耗

　　EFM32是全球最低功耗的32位微控制器，RTC、DMA可运行的EM2模式下，功耗电流仅为900nA，不运行RTC的模式下可低至600nA，而在不保存RAM数据时更是只有20nA。由于数字万用表为电池供电，对功耗有一定的要求，因此EFM32的低功耗具有明显的优势。

　　• 集成度高，性能高

　　EFM32内核的指令效率以及代码密度比传统的8位单片机高，尤其是在算法处理方面具有比较大的优势。在某些对AD精度要求不是太高的环境下可使用片上带有1M采样速率的12位ADC，配合PRS及DMA可以实现精准定时的采样和数据存储。除此外，EFM32片上集成高达8X36 的LCD驱动器，甚至支持16位RGB接口的TFT屏驱动，其支持emwin的GUI界面，可以实现界面管理及波形显示。EFM32带有3个运算放大器及2个16路比较器，可以省去电路上的一些外围器件，节省成本。丰富的集成外设为不同的系统应用提供多样性的选择。

　　• 扩展性良好

　　EFM32的TG、G、GG、LG系列之间具有良好的兼容性，同型号不同系列的芯片是pin-pin兼容，保证用户在统一的硬件平台上，可进行不同功能需求的裁剪。Flash资源从最低的4KB~1024KB，RAM资源从2KB~128KB。

　　EFM32具有优异的低功耗特性，非常适合于对于低功耗有一定要求的数字万用表的应用。EFM32内核采用目前流行的Cortex-M0+M3M4设计，极大地缩短了开发者的开发时间。EFM32具有丰富的外设，为系统扩展功能及降低成本提供了条件。

　　数字万用表，一种多用途电子测量仪器，一般包含安培计、电压表、欧姆计等功能，有时也称为万用计、多用计、多用电表，或三用电表。

　　数字万用表有用于基本故障诊断的便携式装置，也有放置在工作台的装置，有的分辨率可以达到七、八位。

　　数字多用表(DMM)就是在电气测量中要用到的电子仪器。它可以有很多特殊功能，但主要功能就是对电压、电阻和电流进行测量，数字多用表，作为现代化的多用途电子测量仪器，主要用于物理、电气、电子等测量领域。

　　分辨率是指一块表测量结果的好坏。了解一块表的分辨率，你就可以知道是否可以看到被测量信号的微小变化。例如，如果数字多用表在4V范围内的分辨率是1mV，那么在测量1V的信号时，你就可以看到1mV(1/1000伏特)的微小变化

　　如果你要测量小于1/4英寸(或1毫米)的长度，你肯定不会用最小单位为英寸(或厘米)的尺子。如果温度为98.6°F，那么用只有整数标记的温度计测量是没用的。你需要一块分辨率为0.1°F的温度表。

　　位数、字就是用来描述表的分辨率的。数字多用表是按它们可以显示的位数和字分类的。

　　一个3位半的表，可以显示三个从0到9的全数字位，和一个半位(只显示1或没有显示)。一块3位半的数字表可以达到1999字的分辨率。一块4位半的数字表可以达到19999字的分辨率。

　　用字来描述数字表的分辨率比用位描述好，3位半数字表的分辨率已经提高到3200或4000字。

　　3200字的数字表为某些测量提供了更好的分辨率。例如，一个1999字的表，在测量大于200V的电压时，你不可能显示到0.1V。而3200字的数字表在测320伏特的电压时，仍可显示到0.1V。当被测电压高于320V，而又要达到0.1V的分辨率时，就要用价格贵一些的20000字的数字表。

　　精度就是指在特定的使用环境下，出现的最大允许误差。换句话说，精度就是用来表明

　　数字多用表的测量值与被测信号的实际值的接近程度。

　　对于数字多用表来说，精度通常使用读数的百分数表示。例如，1%的读数精度的含义是：数字多用表的显示是100.0V时，实际的电压可能会在99.0V～101.0V之间。

　　在详细说明书中可能会有特定数值加到基本精度中。它的含义就是，对显示的最右端进行变换要加的字数。在前面的例子中，精度可能会标为±(1%+2)。因此，如果GMM的读数是100.0V，实际的电压会在98.8V～101.2V之间。

　　模拟表的精度是按全量程的误差来计算的，而不是按显示的读数来计算。模拟表的典型精度是全量程的±2%或±3%。数字多用表的典型基本精度在读数的±(0.7%+1)和±(0.1%+1)之间，甚至更高。

　　在电阻挡测量电阻。电阻值变化很大，从几毫欧(mΩ)的接触电阻几十亿欧姆的绝缘电阻。许多数字多用表测量电阻小至0.1欧姆，某些测量值可高至300兆欧(300，000，000ohms)。极大的电阻，福禄克多用表会显示“OL”，表示被测电阻大的超过了量程。测量开路时，会显示“OL”。

　　必须在关掉电路电源的情况下测量电阻，否则对表或电路板会有损坏。某些数字多用表提供了在电阻方式下误接入电压信号时进行保护的功能。不同型号的数字多用表有不同的保护能力。

　　在进行低电阻的精确测量时，必须从测量值中减去测量导线的电阻。典型的测试导线的阻值在0.2Ω到0.5Ω之间。如果测试导线的阻值大于1Ω，测试导线就要更换了。

　　如果数字多用表为测量电阻提供小于0.6V的直流电压，就可以测量电路板上由二极管或半导体隔离的电阻值。从而不用将电阻拆下来就可以测试。