Epson Shipping Samples of a 32-Bit Microcontroller with Dedicated Sound Hardware

S1C31D50 MCU with ARM® Cortex®-M0+ processor* the ideal sound solution for home appliances and electronics


► Zur deutschen Pressemitteilung

Munich, August 10, 2018 – Seiko Epson Corporation (TSE: 6724, "Epson") has begun shipping samples of the S1C31D50, a 32-bit microcontroller with dedicated sound hardware for 2-channel sound. Epson plans to produce 200,000 units per month of each model.

Sound is becoming an increasingly popular feature in home electronics, remote controllers for home appliances, industrial devices, health and fitness equipment with guidance systems, and alarms in office buildings, shopping complexes, and factories. This MCU is ideal for all these applications. An ARM® Cortex®-M0+ processor integrated with a dedicated HW Processor provides 2-channel sound on a single MCU chip. The use of two channels enables music and voice to be played simultaneously, lending audio guidance greater elegance and warmth. Voice speed can also be flexibly adjusted.

The MCU’s dedicated HW Processor sound hardware boasts a pair of special features. First, the HW Processor plays sound without requiring CPU resources, so CPU resources can be allocated to other processes even during sound playback. The use of a high-compression algorithm (16 kbps @ 16 kHz) shrinks the size of sound data memory, making it possible to provide a large amount of sound data and sound data in multiple languages. Epson also offers a PC tool that provides a development environment for easily creating sound data in Japanese, English, Chinese, and Korean without studio recording. 
Second, the MPU also has a self-memory check function that can detect failures in built-in RAM, built-in Flash, and external SPI-Flash memories without using CPU resources.

Epson is committed to helping its customers improve the performance of their products with solutions that leverage Epson's efficient, compact, and precision technologies.

* A processor designed by U.K-based ARM Limited, the ARM® Cortex®-M0+ is ARM’s most energy-efficient processor and by far the most widely used processor in the market.
ARM and Cortex are registered trademarks of ARM Limited (or its subsidiaries) in the EU and other countries. All rights reserved.

Key Product Features

  1. Dedicated hardware block for independently executing functions. The HW Processor executes the following functions without using CPU resources:
Sound play processing
  • 2-channel mixing sound (for playing background music + voice)
  • Voice speed conversion (playback speed adjustable in 5% increments between 75% and 125%)
  • The sampling rate of 15.625 kHz is high enough for background music as well as voice.
  • High-compression voice decoding algorithm with high sound quality (16/24/32/40 kbps)
Self-memory check function
  • Built-in RAM (R/W check, MARCH-C START)
  • Built-in Flash checksum, CRC
  • External QSPI-Flash checksum, CRC
Simple HW Processor interface
  • Just set functions and commands in the special register and then start
  1. Easily add voice later
  • Sound data is easily added simply by writing the sound data and sentence information (sound data number and joining information)
  1. Development environment
Epson sound creation PC tool
  • Studio recording is not needed. Simply use the PC tool to create all the sound data you need (languages supported: Japanese, English, Mandarin Chinese, Korean)
  • Sound data, which is assigned a number in the PC tool, can be played back by specifying the assigned number in the HW processor register, so there is no need to create and evaluate codes for linking sound data, etc.
  • Your WAV format sound data is easily imported into the PC tool

Product Specifications

Product number S1C31D50
CPU core ARM® Cortex®-M0+ 32-bit RISC processor
Flash memory 192 kB (for both program and sound data)
RAM 8 kB (22 kB when not playing audio)
HW Processor Sound decoding (original Epson format, 15.625 kHz sampling rate, 2-channel mixing, voice speed conversion
Self-memory check function (built-in Flash & RAM, external QSPI-Flash)
Sound DAC Sampling rate: 15.625 kHz, mono
Serial interfaces UART, SPI, and I2C: 3 channels each. QSPI: 1 channel
Analog-digital converter 8 inputs, max. (12-bit successive-approximation ADC)
Supply voltage detector 32 level (1.7 V – 4.3 V)
DMA 4 channels (memory ⇔ memory, memory ⇔ peripheral)
Radio-frequency converter (RFC) 1-channel, low-resistance sensor A-D conversion, CR oscillation with 24-bit counters
Infrared remote controller 1 channel (can be used to generate EL lamp driving waveforms)
Timers 16-bit timer (8 channels), 16-bit PWM (2 channels), watchdog timer (WDT), real-time clock (RTC)
Power supply voltage 1.8 V - 5.5 V
SPI-Flash interface voltage 3.3 V (3.0 V – 3.6 V)
Operating frequency 16 MHz (VD1 voltage mode: mode 0)
2 MHz (VD1 voltage mode: mode 1)
Power consumption* RUN: 250 uA/MHz (VD1 voltage mode: mode 0) 
RUN: 155 uA @ 1 MHz (VD1 voltage mode: mode 1) 
SLEEP: 0.43 uA, RTC mode: 0.9 uA
I/O ports Max. 91 
Of which up to 32 may be Universal Port Multiplexers (UPMUX)
Packages TQFP12-48 (size: 7 mm x 7 mm. Pin pitch: 0.5 mm)
TQFP13-64 (size: 10 mm x 10 mm. Pin pitch: 0.5 mm)
TQFP14-80 (size: 12 mm x 12 mm. Pin pitch: 0.5 mm)
QFP15-100 (size: 14 mm x 14 mm. Pin pitch: 0.5 mm)

*At typical environmental values, SLEEP mode, RTCA = On, 25 degrees Celsius

Notes

  1. Please see the website below for further details about the S1C31D50 and the rest of the products in the S1C31 series (the S1C31D50, S1C31D01, and S1C31W74).
    global.epson.com/products_and_drivers/semicon/products/micro_controller/armcore/index.html
  2. Further details about the 16-bit S1C17 series are available on the following website:
    global.epson.com/products_and_drivers/semicon/products/micro_controller/16bit/

 

About Epson
Epson is a global technology leader dedicated to connecting people, things and information with its original efficient, compact and precision technologies. With a lineup that ranges from inkjet printers and digital printing systems to 3LCD projectors, watches and industrial robots, the company is focused on driving innovations and exceeding customer expectations in inkjet, visual communications, wearables and robotics.
Led by the Japan-based Seiko Epson Corporation, the Epson Group comprises more than 76,000 employees in 87 companies around the world, and is proud of its contributions to the communities in which it operates and its ongoing efforts to reduce environmental impacts.
global.epson.com/

About Epson Europe Electronics GmbH

Epson Europe Electronics GmbH is a marketing, engineering and sales company and the European Headquarters for electronic devices of the Seiko Epson Corporation, Japan. Since 1989 headquartered in Munich/Germany with 50 employees, Epson Europe Electronics GmbH has several European sales representatives and has a European-wide network of distributors. Epson Europe Electronics provides value added services for Semiconductors, Sensors, Sensing Systems and Timing Devices targeted to all markets like industrial, automotive, medical and communication. Epson products are recognized for energy saving, low power, small form factors and rapid time to market. Information about Epson Europe Electronics GmbH is available in the Internet under www.epson-electronics.de

 

 

Neuer sehr stromsparender 32-bit ARM® Cortex®- M0+ Flash-Mikrocontroller mit eigenem Hardware Prozessor für Sprach- und Audioausgabe

Der S1C31D50 ist durch die Unterstützung von Sprach- und Audioausgabe ideal geeignet für Haushaltsgeräte könnte aber auch in einer Vielzahl anderer elektronischer Produkte eingesetzt werden

München, 10. August, 2018 – Die Seiko Epson Corporation (TSE: 6724, „Epson“) hat einen neuen 32-bit Flash-Mikrocontroller aus der S1C31 Familie entwickelt, den S1C31D50, einen sehr stromsparenden 32-bit Mikrocontroller mit eingebautem Hardware Prozessor für 2-Kanal Tonmischung. Es ist für jedes Model eine Serienproduktion von 200.000 Bausteinen pro Monat geplant.

Dem Klangbild einer Anwendung wird eine immer wichtiger werdende Bedeutung zugemessen wie z.B. bei elektronischen Geräten im häuslichen Umfeld, Fernbedienungen für Haushaltsgeräte, Geräten im Industriebereich, Gesundheits-und Fitness Equipment mit Zielsuchfunktion sowie Alarmfunktionen für Bürogebäude, Einkaufszentren und Fabriken. Der S1C31D50 ist ein Single Chip Mikrocontroller basierend auf dem ARM® Cortex®- M0+ Prozessor mit eingebautem Hardware Prozessor, mit dem Klangfunktionen auf 2 Kanälen unterstützt werden, und der damit ideal für solche Anwendungen ist. Durch die Möglichkeit mit 2 Kanälen zu arbeiten wird es möglich Musik und Sprache gleichzeitig auszugeben, wobei die Sprachgeschwindigkeit flexibel eingestellt werden kann. 

Der im Hardware Prozessor zuständige Schaltkreis zur Umsetzung der Klangfunktionen besitzt eine Reihe von speziellen Merkmalen. Zum einen spielt der Hardware Prozessor Sprach-und Audiosignale ab ohne dabei die Unterstützung der CPU zu beanspruchen, sodaß sich der Mikrocontroller während dem Abspielen von Klangbildern anderen Aufgaben widmen kann.
Mit Hilfe eines sehr effektiv arbeitenden Algorithmus (16 kbps @ 16 kHz) kann die Menge der Sprach-und Audiodaten deutlich verringert werden um eine große Anzahl von Klangdaten mit unterschiedlichster Sprachunterstützung abzulegen. 

Epson bietet ein rechnergestütztes Softwaretool als Entwicklungsumgebung mit dem man sehr einfach Sounddaten in japanischer, englischer, chinesischer und koreanischer Sprache generieren kann, ohne ein Ton-Studio zu benötigen.
Zum anderen besitzt der Mikrocontroller eine Eigenüberwachungsfunktion für den Speicher mit deren Hilfe Fehler sowohl im eingebauten RAM und Flash als auch im externen SPI-Flashspeicher erkannt werden können, ohne weitere Unterstützung der CPU zu beanspruchen. 


Epson ist stets bestrebt seinen Kunden zu helfen die Leistung ihrer Produkte mit Lösungen zu verbessern, die Epson Kerntechnologien wirksam und bestmöglich nutzen um kompaktere, energieeffizientere Produkte mit herausragender Präzision anzubieten.


Ein Prozessortyp entwickelt von der britischen Firma ARM Limited, der ARM® Cortex®-M0+ ist der energie- effizienteste ARM Prozessor und der am weitesten verbreitete Prozessor im Markt.

ARM und Cortex sind eingetragene Warenzeichen von ARM Limited (oder deren Tochterfirmen) innerhalb der EU und anderen Ländern. Alle Rechte vorbehalten.

Besondere Merkmale des S1C31D50

  1. Dedizierte Hardware, mit der Funktion selbständig ausgeführt werden können. Der Hardware Prozessor kann folgende Funktionen eigenständig ausführen ohne daß dabei die Unterstützung der CPU benötigt wird.  

Durchführung der Sprach-und Audioausgabe

  • ­ 2 Kanal Tonmischung (um Hintergrundmusik und Sprache abzuspielen)
  • ­ Umsetzung der Sprachgeschwindigkeit (Geschwindigkeit der Wiedergabe einstellbar in 5% Abstufungen zwischen 75% und 125%)
  • ­ Eine Abtastrate von 15,625 kHz ist schnell genug sowohl für Hintergrundmusik als auch für Sprachausgabe
  • ­ Ein sehr effektiv arbeitender Decodier-Algorithmus für Sprache mit sehr hoher Klangqualität (16/24/32/40 kbps)  
Überwachungsfunktion des Speichers
  • ­ Eingebautes RAM (Schreib/Lese Prüfung, MARCH-C START)
  • ­ CRC Prüfsumme für eingebauten Flashspeicher
  • ­ CRC Prüfsumme für externen QSPI Flashspeicher  
Einfache Hardware Prozessor Schnittstelle
  • ­ Definition von Funktionen und Kommandos mittels eines speziellen Register vor dem Start 
  1. Sprache kann später leicht hinzugefügt werden  
Klangdaten können jederzeit durch einfaches Schreiben zusammen mit Textinformationen hinzugefügt werden
 
  1. Entwicklungsumgebung

Ein rechnergestütztes Softwaretool um Klang zu generieren

  • Um eine Aufnahme zu machen wird kein Studio benötigt. Es wird einfach nur ein rechnergestütztes Softwaretool benutzt um alle benötigten Klangdaten zu erzeugen (Sprachunterstützung besteht für: Japanisch, Englisch, Mandarin und Koreanisch).
  • Klangdaten denen mit diesem rechnergestützten Softwaretool eine Nummer zugewiesen werden, können später einfach widergegeben werden nachdem einem Register im Hardware Prozessor dieselbe Nummer zugewiesen worden ist, sodass es nicht notwendig ist zusätzliche Software für das Einbinden der Klangdaten zu erzeugen und zu evaluieren.  
  • Eine WAV Datei mit den Klangdaten kann relativ einfach in das rechnergestützte Softwaretool eingelesen werden.

Spezifikationen

Produktname S1C31D50
Kern CPU ARM® Cortex®-M0+ 32-bit RISC Prozessor
Eingebauter Flashspeicher 192 kB (für Programm und Klangdaten)
Eingebautes RAM 8 kB (22kB wenn kein Audio abgespielt wird)
Hardware Prozessor Klang Entschlüsselung (original Epson Format, 15,625 kHz Abtastrate, 2 Kanal Tonmischung, Umsetzung der Sprachgeschwindigkeit
Eigenüberwachungsfunktion des Speichers (für eingebautes Flash & RAM, externes QSPI-Flash)
Klang DAC Abtastrate: 15.625kHz, mono 
Analog Digital Wandler 12-bit sukzessive Approximation max. 8 Kanäle
Serielle Schnittstellen SPI 3 Kanäle
PC 3 Kanäle
UART 3 Kanäle
QSPI 1 Kanal
DMA 4 Kanäle (Speicher ⇔ Speicher, Speicher ⇔ Peripherie)
Versorgungsspannungserkennung (SVD) 32 programmierbare Stufen (1,7 V bis 4,3 V) 
Versorgungsspannung 1,8 V - 5,5 V 
Spannung Schnittstelle 
Serielles Flash 
3,3 V (3,0 V – 3,6 V)
Stromaufnahme* SLEEP Modus (RTC Inaktiv) 0,43 µA (typisch)
SLEEP Modus (RTC Aktiv) 0,9 µA (typisch)
RUN Modus (1 MHz, VD1 Spannungsmode 1) 155 µA (typisch)
RUN Modus (VD1 Spannungsmode 0) 255 µA/MHz (typisch)
RFC Wandler 1 Eingangskanal (CR Oszillator mit 24-Bit Zähler)
Infrarot Fernbedienungsfunktion 1 Kanal (damit könnte auch das Ansteuersignal einer EL Lampe generiert werden)
I/O Ports Max. 91
Von denen 32 Ports als Universal Port Multiplexer (UPMUX) genutzt werden
Timer 2 Kanäle 16-bit PWM Timer
8 Kanäle 16-bit Timer
Watchdog Timer
Echtzeituhr
Versandform TQFP12-48 Gehäuse (7 mm x 7 mm, Pin Pitch: 0,5 mm) 
TQFP13-64 Gehäuse (10 mm x 10 mm, Pin Pitch: 0,5 mm)
TQFP14-80 Gehäuse (12 mm x 12 mm, Pin Pitch: 0,5 mm)
QFP15-100 Gehäuse (14 mm x 14 mm, Pin Pitch: 0,5 mm)

* Gemessen bei typischen Umgebungsparametern, Schlaf Modus, RTCA=ON, 25°C 

 

Weitere Informationen wie Spezifikation des S1C31D50 und der kompletten S1C31 Familie findet man auf unserer Webseite:
http://global.epson.com/products/semicon/products/mcu/armcore_index.html

 

Über die Epson Gruppe
Als eines der weltweit innovativsten Unternehmen ist es Ziel von Epson, mit vielfältigen Lösungen für das Büro, das Zuhause sowie für Industrie und Handel Kundenerwartungen immer wieder zu übertreffen. Das Produktangebot basiert auf kompakten, stromsparenden und mit höchster Präzision arbeitenden Epson Technologien und reicht von Tintenstrahldruckern, Drucksystemen und 3LCD-Projektoren bis hin zu Uhren und Industrierobotern. Die Epson Gruppe gehört zu der japanischen Seiko Epson Corporation und beschäftigt weltweit mehr als 76.000 Mitarbeiter in 87 Unternehmen. Epson ist stolz auf seinen globalen Beitrag zum Umweltschutz und auf das soziale Engagement an den Standorten seiner Niederlassungen. global.epson.com/

Über Epson Europe Electronics GmbH
Epson Europe Electronics GmbH ist eine Marketing-, Engineering- und Vertriebsgesellschaft der Seiko Epson Corporation, Japan. Seit der Firmengründung 1989 ist der Hauptsitz in München. Epson Europe Electronics GmbH hat ca. 50 Mitarbeiter, die den Vertrieb von Epson- Produkten unterstützen. Epson Europe Electronics GmbH vertreibt Produkte in Europa, Mittlerer Osten und Afrika und bietet "value added” Service für Halbleiter, Sensoren, Sensor Systeme und Taktgeber in allen Märkten wie Industrie, Automotive, Medizintechnik und Kommunikationstechnik. Epson Produkte sind bekannt für ”energy saving”, ”low power”, kleinste Baugrößen und einer kurzen Entwicklungs- und Produktionszeit. Informationen zu Epson Europe Electronics GmbH können im Internet unter www.epson-electronics.de abgerufen werden.

 

S1C31D50 (Package Type: TQFP12-48pin, QFP15-100pin)
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