Microchip Technology PIC32MZ W1片上系統(tǒng) (SoC) 是高性能Wi-Fi MCU SoC，具有MIPS M級內(nèi)核、穩(wěn)健連接和用于軟件開發(fā)的2MB內(nèi)存。除了強(qiáng)大的內(nèi)核外，PIC32MZ2051-W1還提供業(yè)界領(lǐng)先的連接，支持2.4GHz 802.11 b/g/n無線電模式。這些器件具有豐富的外設(shè)集，包括以太網(wǎng)、USB、ADC、CVD觸摸按鈕和CAN。

數(shù)據(jù)手冊：*附件：Microchip Technology PIC32MZ W1片上系統(tǒng) (SoC)數(shù)據(jù)手冊.pdf

特性

無線接口
- PHY
  - IEEE? 802.11 b/g/n WLAN鏈路
  - 20MHz通道帶寬的單空間流
  - 外部FEM支持功率放大器 (PA)、低噪聲放大器 (LNA) 和發(fā)射器/接收器 (TX/RX) 開關(guān)
  - 2.4GHz（2400MHz至2483.5MHz）ISM頻段
- MAC
  - 基礎(chǔ)設(shè)施BSS STA模式
  - 軟AP模式功能
  - 有源和無源掃描
  - 在整個(gè)溫度和電壓范圍內(nèi)支持發(fā)射功率控制
- 安全性
  - WPA3個(gè)人版（SAE和PMF-802.11w）
  - WPA2個(gè)人版，具有WPA兼容性和PMF選項(xiàng)
  - WEP
- Harmony網(wǎng)絡(luò)
  - 開箱即用支持MPLAB? Harmony v3 TCP/IP堆棧
  - TLS v1.2，具有對稱/非對稱加密加速功能
- Wi-Fi省電模式
  - 無線休眠模式 (WSM)
  - 無線深度睡眠模式 (WDS)
- Wi-Fi時(shí)間戳支持
200MHz、MIPS32? M級微處理器內(nèi)核
- 16 KB I緩存、16 KB D緩存
- 基于固定映射轉(zhuǎn)換 (FMT) 的MMU，可實(shí)現(xiàn)最佳嵌入式操作系統(tǒng)執(zhí)行
- microMIPS?模式可實(shí)現(xiàn)高達(dá)35%的代碼壓縮
- DSP增強(qiáng)型內(nèi)核
  - 4個(gè)64位累加器
  - 單周期 MAC，飽和與分?jǐn)?shù)數(shù)學(xué)
- 高代碼效率（C和匯編語言）架構(gòu)
片上閃存和SRAM
- PIC32MZ1025W104
  - 1MB閃存程序存儲器
  - 64KB啟動(dòng)程序閃存
  - 256KB SRAM（程序和數(shù)據(jù)）
  - 64KB數(shù)據(jù)緩沖器 (DBF)
  - 用于外設(shè)的專用緩沖器
- PIC32MZ2051W104
  - 2MB閃存程序存儲器
  - 128KB啟動(dòng)程序閃存
  - 512KB SRAM（程序和數(shù)據(jù)）
  - 128KB數(shù)據(jù)緩沖器 (DBF)
電源管理和系統(tǒng)恢復(fù)
- 低功耗模式（做夢、睡眠、深度睡眠和極深度睡眠）
- 8KB上下文SRAM，用于低功耗模式下的上下文存儲
- 深度睡眠模式
  - 32個(gè)信號量寄存器（32位寬），用于上下文存儲
  - 電流消耗：1.9μA（典型值）
- PIC32MZ W1 SoC使用32位信號量寄存器進(jìn)行上下文存儲，在極深度睡眠模式下具有以下電流消耗值
  - PIC32MZ1025W104132：0.71μA（典型值）
  - PIC32MZ2051W104132：1.06μA（典型值）
- 集成上電復(fù)位 (POR)、掉電復(fù)位(BOR)、零功耗BOR (ZPBOR) 和可編程低電壓檢測 (PLVD)
- 輔助振蕩器和故障安全時(shí)鐘
- 快速上電和掉電恢復(fù)
安全性
- 硬件加速安全模式（帶內(nèi)置DMA支持）
- 帶真隨機(jī)數(shù)發(fā)生器 (TRNG) 的加密引擎，用于數(shù)據(jù)加密/解密和身份驗(yàn)證（AES、3DES、SHA、MD5和HMAC）
- AES模式
  - 電子密碼本 (ECB)
  - 密碼塊鏈接 (CBC)
  - 計(jì)數(shù)器模式 (CTR)
  - 密碼反饋模式 (CFB)
  - 輸出反饋模式 (OFB)
  - Galois/計(jì)數(shù)器模式 (GCM)
- 硬件加速公鑰加密，支持：
  - 16-DSP乘法器配置
  - 256位ECC/ECDH/ECDSA/Curve25519
  - 256位Ed25519
  - 512位ECC/ECDH/ECDSA生成
時(shí)鐘管理
- 40MHz主振蕩器 (POSC)
- 32.768kHz輔助振蕩器 (SOSC)
- 上電定時(shí)器 (PWRT) 和振蕩器啟動(dòng)定時(shí)器 (OST)
- 故障安全時(shí)鐘監(jiān)控器 (FSCM)
- 片上時(shí)鐘源
  - 8MHz快速RC (FRC) 振蕩器
  - 32.768kHz低功耗RC (LPRC) 振蕩器
- 可編程PLL和振蕩器時(shí)鐘源
- 獨(dú)立看門狗定時(shí)器 (WDT)、deadman定時(shí)器 (DMT) 和獨(dú)立深度睡眠看門狗定時(shí)器
- 快速喚醒和啟動(dòng)
- 支持外部器件的精確基準(zhǔn)時(shí)鐘
直接內(nèi)存訪問 (DMA)
- 具有自動(dòng)數(shù)據(jù)大小檢測功能的8個(gè)通道
- 可編程32位循環(huán)冗余校驗(yàn) (CRC)
高級模擬12位ADC模塊
- 2個(gè)MSPS，具有2個(gè)采樣和保持 (S&H) 電路（1個(gè)專用電路和1個(gè)共享電路）
- 多達(dá)20個(gè)模擬輸入通道
- 睡眠和空閑模式運(yùn)行
- 多種觸發(fā)源
- 2個(gè)數(shù)字比較器和2個(gè)數(shù)字濾波器
- 支持自電容觸摸界面，最多18個(gè)觸摸按鈕和1個(gè)驅(qū)動(dòng)擴(kuò)展板
通信接口
- 多達(dá)2個(gè)CAN模塊（CAN和CAN-FD），2.0B有源，支持DeviceNet?尋址
- 多達(dá)3個(gè)UART模塊（速度高達(dá)10Mbps），支持RS-232、RS-485、LIN 2.1和IrDA協(xié)議
- 1個(gè)以太網(wǎng)MAC模塊 (10/100Mbps)，帶RMII接口和專用DMA
  - IEEE 1588精密時(shí)間協(xié)議 (PTP)
  - Wi-Fi和以太網(wǎng)之間的時(shí)間同步支持
- 多達(dá)2個(gè)SPI（4線）模塊，速度高達(dá)40MHz
- SQI可配置為額外的SPI模塊 (60MHz)
- 1個(gè)全速USB 2.0 OTG接口，帶專用DMA
- 2個(gè)I^2^C（高達(dá)1M波特率），支持SMBus
定時(shí)器/輸出比較/輸入捕捉
- 7個(gè)16位或多達(dá)3個(gè)32位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器
- 4個(gè)輸出比較 (OC) 模塊
- 4個(gè)輸入捕獲 (IC) 模塊
- 低功耗精密實(shí)時(shí)時(shí)鐘和日歷 (RTCC)
輸入/輸出
- 所有I/O引腳上均具有高拉電流/灌電流（高達(dá)25mA）
- 可配置開漏、上拉、下拉和壓擺率控制
- 所有I/O引腳上均具有外部中斷功能
- 外設(shè)引腳選擇 (PPS) 功能，支持函數(shù)重映射
- 多達(dá)62個(gè)GPIO引腳
外設(shè)觸發(fā)發(fā)生器 (PTG)，帶8位用戶命令，用于對復(fù)雜序列進(jìn)行調(diào)度
支持B類安全庫，IEC 60730
調(diào)試器開發(fā)支持
- 在線和在應(yīng)用編程
- 4線MIPS?增強(qiáng)型JTAG接口
- 無限軟件：8個(gè)指令和4個(gè)數(shù)據(jù)復(fù)雜硬件斷點(diǎn)
- IEEE 1149.2兼容 (JTAG) 邊界掃描
- iFlowtrace功能支持：iFlowTrace消息的片外緩沖
軟件和工具支持
- C/C++編譯器，具有本機(jī)DSP/分?jǐn)?shù)
- Mplab?Harmony集成軟件框架
  - TCP/IP、USB、圖形和mTouch?中間件
  - MFi和Android?
  - RTOS內(nèi)核：Express Logic ThreadX、FreeRTOS?、OPENRTOS?、Micriμm?μC/OS?和SEGGER embOS?
- 支持無線 (OTA) 和通過主機(jī) (OTH) 固件更新模式
雙排132引腳DQFN封裝，10mm x 10mm x 0.9mm
工作電壓范圍：2.97 V至3.63 V
工作頻率范圍：直流至200MHz
工作溫度范圍：-40 °C至+85 °C

框圖

PIC32MZ W1系列Wi-Fi SoC技術(shù)解析與應(yīng)用指南

Microchip Technology的PIC32MZ W1片上系統(tǒng)(SoC)是一款集成了Wi-Fi連接和硬件安全加速器的32位微控制器，專為物聯(lián)網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)連接應(yīng)用設(shè)計(jì)。本文將深入分析該系列芯片的關(guān)鍵特性和技術(shù)優(yōu)勢，幫助開發(fā)者更好地理解和應(yīng)用這一平臺。

一、PIC32MZ W1系列概述

PIC32MZ W1系列是通用型低成本32位微控制器，具有以下核心特性：

集成Wi-Fi和網(wǎng)絡(luò)連接功能
硬件安全加速器
支持外部前端模塊(FEM)接口
200MHz MIPS32 M-Class微處理器核心
豐富的標(biāo)準(zhǔn)PIC32外設(shè)集

該系列包含兩種主要型號：

?PIC32MZ1025W104?：1MB Flash程序存儲器，256KB SRAM
?PIC32MZ2051W104?：2MB Flash程序存儲器，512KB SRAM

二、關(guān)鍵特性詳解

1. 無線連接能力

PIC32MZ W1提供完整的Wi-Fi解決方案：

支持IEEE 802.11 b/g/n標(biāo)準(zhǔn)
2.4GHz ISM頻段(2400-2483.5MHz)
單空間流20MHz信道帶寬
支持WPA3個(gè)人、WPA2個(gè)人和WEP安全協(xié)議
集成TCP/IP協(xié)議棧和TLS v1.2支持

2. 處理器核心

采用200MHz MIPS32 M-Class微處理器：

16KB指令緩存和16KB數(shù)據(jù)緩存
固定映射轉(zhuǎn)換(FMT)MMU
支持microMIPS模式，代碼尺寸減少35%
DSP增強(qiáng)核心，支持單周期MAC操作

3. 存儲器架構(gòu)

?程序存儲器?：1MB/2MB Flash，帶64KB/128KB引導(dǎo)程序Flash
?SRAM?：256KB/512KB（程序和數(shù)據(jù)）
? 數(shù)據(jù)緩沖區(qū)(DBF) ?：64KB/128KB，專用于外設(shè)
支持現(xiàn)場固件更新(OTA和OTH模式)

4. 電源管理

提供多種低功耗模式：

常規(guī)模式：全功能運(yùn)行
睡眠模式：部分外設(shè)關(guān)閉
深度睡眠模式：僅保持關(guān)鍵功能
極端深度睡眠模式：最低僅0.71μA電流

5. 安全特性

硬件加速安全功能包括：

AES、3DES、SHA、MD5和HMAC加密算法
真隨機(jī)數(shù)生成器(TRNG)
支持256位ECC/ECDH/ECDSA/Curve25519
可選Trust&Go安全元件集成

三、外設(shè)接口

PIC32MZ W1提供豐富的外設(shè)選擇：

?通信接口?：

2個(gè)CAN模塊(CAN和CAN-FD)
3個(gè)UART模塊(最高10Mbps)
1個(gè)以太網(wǎng)MAC(10/100Mbps)
2個(gè)SPI接口(最高40MHz)
2個(gè)I2C接口(最高1Mbps)
1個(gè)USB 2.0 OTG全速接口

?模擬功能?：

12位ADC，2MSPS采樣率，最多20個(gè)模擬輸入通道
增強(qiáng)型電容式電壓分壓器(CVD)觸摸控制器，支持最多18個(gè)觸摸按鈕

?定時(shí)與控制?：

7個(gè)16/32位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器
4個(gè)輸入捕捉模塊
4個(gè)輸出比較模塊
實(shí)時(shí)時(shí)鐘和日歷(RTCC)

四、WFI32模塊解決方案

Microchip提供基于PIC32MZ W1的WFI32模塊，特點(diǎn)包括：

完全射頻認(rèn)證(FCC、CE等)
集成前端模塊(FEM)和天線選項(xiàng)(PCB或U.FL連接器)
簡化設(shè)計(jì)的完整Wi-Fi解決方案
多種型號選擇，滿足不同內(nèi)存和功能需求

模塊型號包括：

WFI32E01：基礎(chǔ)Wi-Fi連接
WFI32E02：增加引腳數(shù)量
WFI32E03：大內(nèi)存版本

五、開發(fā)支持

Microchip提供全面的開發(fā)工具鏈：

MPLAB X集成開發(fā)環(huán)境
MPLAB Harmony軟件框架
支持多種RTOS：FreeRTOS、ThreadX等
豐富的參考設(shè)計(jì)和應(yīng)用筆記
硬件調(diào)試工具(MPLAB ICD 5等)

六、典型應(yīng)用場景

PIC32MZ W1系列適用于：

智能家居設(shè)備
工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)
消費(fèi)類電子產(chǎn)品
醫(yī)療監(jiān)測設(shè)備
安防系統(tǒng)

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