Toshiba開始量產搭載Arm® Cortex® M4核心、用於單馬達控制應用的緊湊型微控制器
2026年7月30日
東芝電子元件及儲存裝置株式會社
日本川崎--(東芝電子元件及儲存裝置株式會社 ("Toshiba")已開始量產TXZ+™ Family Entry Class M4L Group，這是一系列搭載具備浮點運算單元（FPU）的Arm® Cortex® M4核心之緊湊型微控制器，專為下一代家電、消費性產品及工業設備所設計。
家電、消費性產品及工業設備對於能源效率、緊湊型設計、IoT連接能力以及提升可維護性的需求日益增加。這需要馬達控制微控制器除了具備高精度控制能力外，也能加入提升開發效率與系統可靠性的功能。
Toshiba的新產品是專為單馬達控制應用所設計的緊湊型微控制器，能在單一晶片上整合專用馬達控制硬體[1]、安全功能及功能安全措施。透過將馬達控制處理作業交由專用硬體執行，可降低CPU負載，實現高效率且精確的馬達控制。
這些微控制器採用搭載FPU 的 Arm® Cortex® M4核心架構，運作頻率最高可達80MHz。其支援2.7V至5.5V的電源電壓範圍，可與現有的3V及5V系統相容，同時為新設計提供高度設計彈性。這些產品提供四種小型封裝類型，具備44至64個接腳，以及兩種不同的記憶體配置，可依據應用需求進行選擇。整合具備±1%精度[2]的高速振盪器，以及用於緊急馬達關閉的過電流偵測比較器，可減少外部元件數量，並有助於縮小電路板面積。此外，低功耗STOP2模式可支援電池供電應用。
256KB產品[3]採用具有兩個128KB區塊的雙組快閃記憶體，可在執行一個程式的同時重新寫入另一個區域。此功能可確保程式更新時無須停止系統運作，並有助於實現韌體無線更新。128KB產品[4]則內建64KB資料快閃記憶體，可支援記錄資料儲存以及組態資訊管理。
在安全性方面，這些微控制器整合晶片保護（CPRO）、安全存取記憶體（SAM）以及不可重新寫入的快閃記憶體保護（NRFP）功能。這些功能有助於防止未經授權的存取、控制記憶體存取權限，並保護關鍵區域，進而提升包括IoT裝置在內之廣泛應用的系統可靠性。
這些微控制器也整合通用通訊介面，例如通用非同步收發器（UART）、序列周邊介面（SPI）、內部積體電路[5]，以及用於外部記憶體連接的序列記憶體介面（SMIF）。功能安全措施包括針對快閃記憶體、RAM、類比數位轉換器及時脈系統的異常偵測功能。Toshiba亦提供符合UL 60730 Class B的認證軟體，該標準為家電產品的功能安全標準，可協助客戶簡化認證流程。
Toshiba透過提供產品文件、範例軟體以及用於周邊控制的驅動程式軟體，支援評估與開發工作。此外，公司也將與 Arm®生態系統合作夥伴共同推出評估板及各種開發環境，從初期導入到量產階段全程支援客戶。
Toshiba將持續擴充針對馬達控制應用最佳化的微控制器產品陣容，並強化開發支援，以協助加速客戶的產品開發。
註:
[1] 進階向量引擎2（AVE2）：以硬體高速執行向量控制運算。
進階可程式化馬達控制電路2（APMD2）：控制PWM輸出及馬達驅動運作。
Advanced Encoder Input Circuit 2（AENC2）：偵測編碼器訊號，並取得旋轉位置與速度。
[2] ±1%精度之條件：
供電電壓：2.7V至5.5V，溫度：−40至105°C。
[3] TMPM4L4FYAUG, TMPM4L2FYADUG, TMPM4L2FYAQG, TMPM4L1FYAUG
[4] TMPM4L4FWAUG, TMPM4L2FWADUG, TMPM4L2FWAQG, TMPM4L1FWAUG
[5] 內部積體電路（I²C）：一種用於積體電路之間短距離、低速通訊的序列通訊標準。
應用
- 下一代家電與消費性設備，包括智慧家電及具備IoT功能的裝置
- 工業設備與工廠自動化系統
- 辦公室及商用設備
特色
- 搭載FPU的Arm® Cortex® M4核心：運作頻率最高達80MHz
- 專用馬達控制硬體
- 安全功能
- 運作期間進行韌體更新（僅限256KB程式碼快閃記憶體產品，雙組快閃記憶體）
- 用於功能安全的自我診斷功能
- 電源電壓範圍：2.7V至5.5V
- 內部記憶體
程式碼快閃記憶體：128 KB、256 KB
資料快閃記憶體：64KB（僅限128KB程式碼快閃記憶體產品）
RAM：32 KB
VE RAM：4KB - 四種小型封裝類型，具備44至64個接腳（LQFP/VQFN）
主要規格
| 產品群組 | M4L Group | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| 型號[6] | TMPM4L4FYAUG TMPM4L4FWAUG |
TMPM4L2FYADUG TMPM4L2FWADUG |
TMPM4L2FYAQG TMPM4L2FWAQG |
TMPM4L1FYAUG TMPM4L1FWAUG |
|
| CPU 核心 | 搭載FPU 的Arm® Cortex ® -M4核心 - 記憶體保護單元（MPU） |
||||
| 最高運作頻率 | 80MHz | ||||
| 內部 振盪器 |
振盪 頻率 |
10MHz (±1%) | |||
| 內部 記憶體 |
快閃記憶體（程式碼）（程式寫入／抹除次數：最高 100,000 次） | 256KB/128KB | |||
| 快閃記憶體（資料） | 64KB[7] | ||||
| RAM | 32KB，具備同位元檢查功能 | ||||
| VE RAM | 4KB | ||||
| I/O 埠 | 51 個接腳 | 35 個接腳 | 31 個接腳 | ||
| 外部中斷 | 21個來源，21個接腳 | 13個來源，13個接腳 | 9個來源，9個接腳 | ||
| DMA 控制器 (DMAC) | 32 個通道 | 30 個通道 | 28 個通道 | ||
| 計時器 功能 |
32位元計時器事件 計數器 (T32A) |
5 個通道 (若作為16位元計時器使用，則為10個通道) |
|||
| 通訊 功能 |
UART | 6 個通道 | 5 個通道 | 4 個通道 | |
| I2C 介面版本 A （EI2C） |
2 個通道 | 1 個通道 | |||
| TSPI | 3 個通道 | 2 個通道 | |||
| SMIF | 1 個通道 | ||||
| 類比 功能 |
12位元 AD 轉換器 (ADC) |
2個單元，共14個輸入 | 2個單元，共9個輸入 | 2個單元，共8個輸入 | |
| 8位元 DA 轉換器 (DAC) |
2 個通道 | ||||
| 比較器 (COMP) |
6 個通道 | ||||
| 馬達控制 電路 |
進階 可程式化 馬達控制 電路 2 (A-PMD2) |
1 個通道 | |||
| 進階編碼器輸入電路 2 (A-ENC2) |
1 個通道 | ||||
| 進階向量引擎 2 (A-VE2) |
1 個通道 | ||||
| 其他 | CRC 運算電路 (CRC) |
1 個通道 (CRC32, CRC16) | |||
| 系統 功能 |
看門狗計時器 (SIWDT) |
1 個通道 | |||
| 電壓偵測電路 (LVD) |
1 個通道 | ||||
| 振盪頻率偵測器 (OFD) |
1 個通道 | ||||
| 安全功能 | 晶片保護（CPRO）、安全存取記憶體（SAM）、 不可覆寫快閃保護（NRFP） |
||||
| 除錯介面 | JTAG / SW TRACE(2位元) |
JTAG/SW | |||
| 運作電壓 | 2.7V至5.5V，單一電源供電 | ||||
| 封裝/接腳 | LQFP64 (10mm×10mm, 0.5mm 間距) |
LQFP48 (7mm×7mm, 0.5mm 間距) |
VQFN48 (7mm×7mm, 0.5mm 間距) |
LQFP44 (10mm×10mm, 0.8mm 間距) |
|
註:
[6] 產品型號中的「FY」表示具備256KB程式碼快閃記憶體，而「FW」表示128KB。
[7] 僅適用於128KB程式碼快閃記憶體產品[4]。
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電話: +81-44-548-2233
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