系统资源开发介绍_Rev1.0
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|---|---|---|---|---|
1.0 |
2026-04-17 |
sxx |
zlc |
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1 简介
本文档统计了 Lierda EC71X 系列 Cat.1 模组 OpenCPU 开发中，各个系统功能以及资源使用情况给开发者一个了解规划自己开发 OPEN SDK 工程的指导。
2 芯片资源说明
Lierda Cat.1 模组采用移芯芯片架构，针对不同应用场景，搭配不同的外设，以节省成本和资源。
| 底包型号 | F6C_A | F6D_A | F6D_GL | K2B_A | K2E_A | K2F_A |
| 支持模组型号 | NT26F6C0 | NT26F6D0, NT26F6D0_EU, NT26F6D0_LA, NT26F6D0_NA | NT26F6D0_GL | NT26K2B1, NT26K2B3 | NT26K2E0 | NT26KCNF20NNA |
| 芯片型号 | EC718pm | EC716e | ||||
| CPU | 32 位 Arm Cortex-M3@306MHz | 32 位 Arm Cortex-M3@204MHz | ||||
| 系统 | FreeRTOS CMSIS-OS2 | |||||
| FLASH 总量 | 4 MB | 4 MB | ||||
| FLASH 可用 | 812 KB | 844 KB | ||||
| RAM 总量 | 4 MB | 1 MB | ||||
| RAM 可用 | 1 MB | 512 KB | ||||
| 文件系统 | 780KB | 840KB | ||||
| 外扩 FLASH | 支持 | |||||
| 外扩 RAM | 不支持 | |||||
| PSRAM | 支持 | 不支持 | ||||
| 通信特性 | 支持3GPP Rel.13/14 Cat.1无线电通信接口和协议 | |||||
| 关机功耗 | ≤ 1uA | |||||
| 数据传输特性 | LTE-FDD：最大下行速率 10 Mbps，最大上行速率 5 Mbps。 LTE-TDD：最大下行速率 8.96 Mbps，最大上行速率 3.1 Mbps。 |
|||||
| USIM | 双卡单待，ClassB（3.0V）和ClassC（1.8V） | |||||
| UART 数量 | 4路 | 3路 | ||||
| UART 说明 | UART 0 默认系统 LOG 输出。仅 UART1 支持硬件流控和低功耗串口。 | |||||
| GPIO | 39路 | 21路 | ||||
| GPIO 说明 | 9 路 AGPIO，独立 AON 电源域，休眠下可用。 刷新速率 200 us。 电平 1.65V ~ 3.30V 可调节，默认 1.8V。 中断触发方式：低电平、高电平、上升沿、下降沿。 部分 IO 支持内部上下拉。 |
|||||
| PWM | 5路（0-4，PWM5不可用） | |||||
| PWM 说明 | 支持正向 PWM 和反向 PWM 调节。最高 26MHz 时钟分频。 | |||||
| I2C | 2路 | 2路 | ||||
| I2C 说明 | 支持主、从模式，速率 100 KHz- 1MHz。 | |||||
| SPI | 2路 | 1路 | ||||
| SPI 说明 | 支持主、从模式，速率最高 25.6MHz | |||||
| USP | 3路 | 1路 | ||||
| USP 说明 | 类型：3 种（I2S/CSPI/LSPI），可用于外接音频、摄像头、屏幕。 模式：支持主、从模式。 支持 8~96k、16 或 24 位，8~48k，32 位。 支持标准 I2S/LJ/RJ 模式、PCM 模式 A/B。 I2S/PCM 支持 TXRX/TX/RX。 CSPI 支持从机接收。 USP0/USP1 底层有硬件加速。 新增支持 QSPI 与 8080 接口（仅 718(P_M/P_VM) 系列模组支持） |
|||||
| USB | 1路 | |||||
| USB 说明 | 高速 USB Device 2.0，支持 480Mbps（HS），12Mbps（FS）数据传输。 USB VBus 功能可屏蔽。支持 USB 挂起、远程唤醒 |
|||||
| ADC | 4路 | 2路 | ||||
| ADC 说明 | 模拟通道：4 路，输入范围：0V ~ 3.4V。 温度传感器：1 路，输入范围：-40°C ~ 85°C。 VBAT 电压：1 路，输入范围：2.7V ~ 4.5V。 精度：12-bit AUXADC。 |
|||||
| 硬件 Timer | 6路 | |||||
| Timer 说明 | 不具备唤醒功能，仅在系统 active 时有效 | |||||
| 低功耗定时器 | 10 路（两路内部使用） | |||||
| 低功耗定时器说明 | TIMER_ID0–TIMER_ID1：AON 定时器，最大超时值为 2.5 小时。 TIMER_ID2–TIMER_ID6：Flash 定时器，最大超时值为 740 小时。 TIMER_ID7–TIMER_ID9：仅保留供内部使用。 启动或删除 Flash 定时器会引发 Flash 写操作，因此应尽量避免频繁使用。 |
|||||
| Wakeup | 支持 6 路低功耗外部中断唤醒源 | |||||
| CAN | 1 路 | 不支持 | ||||
3 IO 电源说明
电源 |
说明 |
|---|---|
VBAT |
供电电源输入，推荐使用 3.8V/1.2A 电源供电。Vmax=4.5V，Vmin=3.3V，Vnorm=3.8V |
VDD_EXT |
默认 1.8V。睡眠模式下，VDD_EXT 掉电版本，驱动能力 120mA；睡眠模式下，VDD_EXT 不掉电版本，驱动能力 3mA。VILmax=0.2×VDD_EXT，VIHmin=0.7×VDD_EXT，VOLmax=0.15×VDD_EXT，VOHmin=0.8×VDD_EXT |
VO_LDOIO |
VOLmax=0.2×VO_LDOIO，VOHmin=0.7×VO_LDOIO，VILmax=0.15×VO_LDOIO，VIHmin=0.8×VO_LDOIO |
VDD18AON |
VILmax=0.2×VDD18AON，VIHmin=0.7×VDD18AON，VOLmax=0.15×VDD18AON，VOHmin=0.8×VDD18AON |
LDO_AONIO |
VILmax=0.2×LDO_AONIO，VIHmin=0.7×LDO_AONIO，VOLmax=0.15×LDO_AONIO，VOHmin=0.8×LDO_AONIO |
VO_LDOSIM |
Vnorm=1.8/3.0V，VOLmax=0.15×VO_LDOSIM，VOHmin=0.8×VO_LDOSIM，VILmax=0.2×VO_LDOSIM，VIHmin=0.7×VO_LDOSIM |
4 功能模块内存占用说明
统计环境： F6D_A 底包（NT26F6D0），SDK 默认配置，GCC 编译，优化等级 -Os，单功能独立开启编译。
以下数据展示每个功能模块独立占用的资源（以空工程为基准的增量值）：
功能模块 |
FLASH 占用 |
RAM 占用 |
|---|---|---|
空工程(APP) |
24,316 B (FLASH 使用率: 2.92%) |
492 B (RAM 使用率: 0.05%) |
GPIO |
1,764 B |
192 B |
ADC |
392 B |
0 B |
UART |
992 B |
200 B |
I2C |
808 B |
0 B |
SPI |
648 B |
260 B |
RTC |
3,548 B |
120 B |
SIM |
1,984 B |
0 B |
文件系统 |
5,968 B |
0 B |
Flash |
800 B |
0 B |
USB |
424 B |
0 B |
Socket |
5,048 B |
36 B |
SSL |
9,552 B |
44 B |
HTTP_FOTA |
132,292 B |
476 B |
Sound |
104,120 B |
100,612 B |
PWMAUD |
100,588 B |
100,316 B |
摄像头 |
125,800 B |
20,536 B |
WS2812B |
1,380 B |
192 B |
VOLTE 通话 |
2,648 B |
12 B |
MOTOR |
624 B |
0 B |
TTS |
227,088 B |
408 B |
注意：
独立 FLASH/RAM = 该功能 API 代码本身占用的资源（相对于空工程 24,316 B FLASH / 492 B RAM 的增量）。
各模块增量不可简单相加。 多个模块同时开启时，由于链接器会进行未引用代码消除和公共库复用，实际总占用通常小于各模块增量之和。建议多功能组合场景下额外预留 10%~20% 余量，并以实际编译结果为准。
TTS 功能需要同时配置
EXDEMO_TTS_EN=y和BUILD_COMP_TTS_EN=y。编译命令中
EXDEMO_*_EN=y为示意写法，实际使用时需将*替换为具体功能宏名称（如EXDEMO_GPIO_EN=y、EXDEMO_SOUND_EN=y）。
5 FLASH 内存使用说明
Flash 大小为 4MB，用户可以操作的分区大小只有 app 和 lfs。base pack 空间跟随不同的底包型号占用空间大小不同，如果需要更大的 app 空间可联系研发定制。
app 的空间就是 SDK 保留给客户可用的代码空间，app 空间和 lfs 空间总大小不变。app 空间和 lfs 空间的大小是此消彼长的，扩大 app 空间，就是划分一部分 lfs 空间给 app 用，反之亦然。
lfs 调整时，请确保 lfs 的可用空间可以完全放置下，app 的 bin 文件，否则会导致全量升级不可用。
+-------------------------------+
| header1 4KB | ← 启动检查信息
+-------------------------------+
| header2 4+4KB | ← 启动检查信息
| [Secboot Head] |
+-------------------------------+
| bootloader | ← Bootloader 分区
+-------------------------------+
| factory back (4+16KB) | ← 工厂备份分区，存储 IMEI/SN 和 RF 的校准压缩备份
| [Secboot Head] |
+-------------------------------+
| base pack | ← 底包空间，为客户提供 API 和功能（根据底包可调整）
| [Secboot Head] |
+-------------------------------+
| hib backup 96KB | ← 休眠备份空间，休眠下保存变量
+-------------------------------+
| app | ← 用户代码空间，可以自己调整（SDK 可调整）
| [Secboot Head] |
+-------------------------------+
| lfs | ← 用户文件系统空间，可以自己调整（SDK 可调整）
+-------------------------------+
| fotaRsvd 48KB | ← 存放 FOTA 时临时存储数据
+-------------------------------+
| factory 4+48KB | ← 工厂分区，存储 IMEI/SN 和 RF 校准
+-------------------------------+
| plat config 8KB | ← 保存系统默认的参数
+-------------------------------+
6 低功耗资源使用说明
模组内部功耗控制分为两部分：
PMU 功耗模式：管理模组运行本身的系统功耗。
Modem 功耗模式：符合 3GPP 标准，用于射频与基带功耗管理，可以简单理解为注网与非注网状态。
注意： 模组功耗需要同时确认 PMU 模式与 Modem 模式，两者组合才是模组在不同状态下的功耗。
功耗模式 |
LIOT_SLEEP_MODE_NORMAL |
LIOT_SLEEP_MODE_LOW |
LIOT_SLEEP_MODE_DEEP_LOW |
|
|---|---|---|---|---|
说明 |
正常工作模式，毫安级功耗，适用于功耗要求不高的场景 |
微安级功耗，可快速唤醒，适用于高频次休眠/唤醒场景 |
更低功耗模式，适用于长时间休眠，并保持必要网络连接 |
|
CPU主频 |
正常 |
降频 |
休眠 |
|
RAM状态 |
保持 |
保持 |
掉电 |
|
外设 |
普通GPIO |
可用 |
不可用 |
不可用 |
AON GPIO |
可用 |
可用 |
可用 |
|
APWM |
可用 |
可用 |
可用 |
|
外设状态（I2C/SPI/I2S/PWM/ADC/UART/CAN） |
可用 |
不可用 |
不可用 |
|
VDD_EXT |
保持输出 |
部分型号支持输出 |
部分型号支持输出 |
|
唤醒方式 |
wakeup/pwrkey |
可用 |
可用 |
可用 |
软件定时器 |
支持 |
支持 |
不支持 |
|
低功耗定时器 |
支持 |
支持 |
支持 |
|
低功耗UART |
支持 |
支持 |
支持 |
|
数据、短信 |
支持 |
支持 |
支持 |
|
数据通信 |
应用协议 |
FTP(S)/MQTT(S)/HTTP(S)/WebSocket/TCP/TCP(S)/UDP(S) |
FTP(S)/MQTT(S)/HTTP(S)/WebSocket/TCP/TCP(S)/UDP(S) |
TCP/UDP |
下行寻呼 |
支持 |
支持 |
支持 |
不同功耗模式下的电流大致范围为：
功耗模式 |
不可寻呼电流 |
|---|---|
LIOT_SLEEP_MODE_NORMAL |
~4mA |
LIOT_SLEEP_MODE_LOW |
~60uA |
LIOT_SLEEP_MODE_DEEP_LOW |
~9.5uA |
7 操作系统资源说明
SDK 采用 FreeRTOS 实时操作系统，使用 ARM CMSIS OS2 标准接口作为适配层，使用 CMSIS OS2 封装后的 API。FreeRTOS 是实时的可抢占式内核，高优先级任务实时调度，同优先级任务采用时间片轮询调度，时间片粒度为 1ms。
关于 OS 提供的基础功能，如互斥锁，信号量，队列，CMSIS-OS2 标准 API 接口等，官网有详细说明。
项目 |
说明 |
|---|---|
Version |
CMSIS-OS2 V2.1.1 |
Ticks |
~1ms |
Watch Dog |
AON-WDG: 默认超时时间 16S，在深度休眠下仍保持运行。NORMAL-WDG：默认超时时间 20S，只在系统 Active 时运行。 |
Soft Timer |
OS timer 的机制由 FreeRTOS 提供，粒度为 1 个 systick，目前为 1ms。Timer 处理 task 的优先级为 40，相对较高，SDK 用户的任务不能超过这个优先级。 |
内存管理 |
SDK 支持 Heap4 和 TLSF 算法，SDK 默认使用 TLSF 算法 |
最大线程数 |
无具体限制，由系统消耗 RAM 内存总量决定 |
最大 Timer 数 |
无具体限制，由系统消耗 RAM 内存总量决定 |
最大 Queue 数 |
无具体限制，由系统消耗 RAM 内存总量决定 |
最大 Sem 数 |
无具体限制，由系统消耗 RAM 内存总量决定 |
Malloc 最大字节 |
512KB |
8 注网使用说明
9 文件系统接口资源使用说明
项目 |
说明 |
|---|---|
数据存储最小块 |
4KB |
可用空间 |
默认 780KB，用户可调整 |
小文件内联阈值 |
512 字节。文件 ≤512B = 内联存储；>512B = 跳表存储 |
源数据对大小 |
2 个块 = 8KB |
超级块占用 |
块 0 + 块 1（共 8KB） |
路径长度限制 |
255 字节，路径如 |
目录名称最大长度 |
255 字节 |
文件名称长度 |
255 字节 |
文件数量 |
无具体限制，受 FLASH 大小影响 |
文件内容长度 |
无具体限制，受 FLASH 大小影响 |
掉电保持 |
支持 |
目录存储规则 |
1 个目录 = 1 组元数据对（8KB），目录满了自动用 TAIL 链下一个元数据对 |
文件存储规则（小文件） |
小文件（≤512 字节）：直接存在父目录的元数据对里，不占用独立数据块。读写最快，无碎片，采用双块原子提交机制降低掉电损坏风险。 |
文件存储规则（大文件） |
大文件（>512 字节）：必须使用 CTZ 反向跳表，最小占用 1 个数据块（4KB） |
注意： 请保留最小文件系统空间 32KB，用于保存系统基本配置信息。
写入 / 更新规则：
写 ≤512B：直接改目录元数据 → 双块原子提交 → 完成
写 >512B：分配新 4KB 块 → 写数据 → 更新跳表 → 原子提交
修改文件：绝不覆盖旧块 → COW 写新 4KB 块 → 切换指针 → 旧块回收
删除：打删除标记 → 空间延迟回收（磨损均衡）
磨损均衡规则：
所有 4KB 块统一进入全局块池
优先使用擦写次数最少的块
坏块自动标记，跳过不用
无碎片整理，天然抗碎片
10 TTS 资源
TTS 除过独立的 API 占用资源外，还有音频资源包，根据不同语言不同采样率占用资源大小不同。
TTS 资源存放在 app 分区与 lfs 分区之间的一块独立区域，不占用 lfs 文件系统空间，也不计入 app 代码区。资源包大小按 4KB 对齐（即实际占用 = ⌈文件大小 / 4KB⌉ × 4KB）。
例如 ttsRes_16k_zh.bin 实际 617,142 字节，对齐后占用 618,496 字节（151 × 4KB）。
lierda@Ubuntu:~/LSDK/components/tts$ ll
total 2340
drwxrwxr-x 2 root root 4096 Apr 17 08:40 ./
drwxrwxr-x 10 root root 4096 Apr 8 11:37 ../
-rw-rw-r-- 1 root root 781 Apr 8 11:43 Makefile
-rw-rw-r-- 1 root root 604068 Apr 17 08:40 ttsRes_16k_en.bin
-rw-rw-r-- 1 root root 617142 Apr 17 08:40 ttsRes_16k_zh.bin
-rw-rw-r-- 1 root root 617470 Apr 17 08:40 ttsRes_8k_en.bin
-rw-rw-r-- 1 root root 539640 Apr 17 08:40 ttsRes_8k_zh.bin
TTS 资源在 Flash 中的布局位置如下：
┌──────────────┬──────────────┬──────────────┐
│ app │ TTS Resource│ lfs │
│ │ (4KB 对齐) │ │
└──────────────┴──────────────┴──────────────┘