Microchip Technology PIC32-BZ6 Hochintegrierte drahtlose SoCs

Microchip Technology PIC32-BZ6 Hochintegrierte drahtlose System-on-Chips (SoCs) sind leistungsstarke, stromsparende, integrierte drahtlose Mikrocontroller-Einheiten (MCUs), die von einem ARM^® Cortex^®-M4F-128-MHz-Prozessor angetrieben werden. Die PIC32-BZ6-Produktfamilie von Microchip kombiniert robuste Sicherheitsfunktionen mit umfangreichen Optionen für die drahtlose Konnektivität, einschließlich der Protokolle BLUETOOTH^® und IEEE 802.15.4 (Thread, Proprietary, MiWi). Die Produktfamilie PIC32-BZ6 umfasst zwei Varianten: PIC32CX-BZ6 sind gemäß AEC-Q100 für Klasse 1 (+125 °C) zugelassen und PIC32WM-BZ6x sind weltweit zertifizierte, RF-fähige Module.

Mit Flash-Speicher mit 2 MB und RAM mit 512 KB bietet die Produktfamilie PIC32-BZ6 ausreichend Speicherplatz für komplexe Anwendungen, während die Secure-Boot-Funktion mit unveränderlichem Root-of-Trust einen zuverlässigen und sicheren Betrieb gewährleistet. Die PIC32-BZ6-Produktfamilie ist mit einer großen Auswahl von Peripheriefunktionen, einschließlich analoge/digitale Signalverarbeitung, Kommunikationsschnittstellen, eine Quadratur-Encoder-Schnittstelle (QEI) und Berührungserkennung ausgestattet und unterstützt eine große Auswahl von
Applikationen.

Merkmale

Betriebsbedingungen
- Gemäß AEC-Q100 für Klasse 1 zugelassen mit reduzierten Parametern bei 1,9 V bis 3,6 V, -40 °C bis +125 °C, DC bis 128 MHz
- Gemäß AEC-Q100 für Klasse 2 zugelassen bei 1,9 V bis 3,6 V, -40 °C bis +105 °C, DC bis 128 MHz
128 MHz ARM Cortex-M4F Core
- 3.40 Coremark^®/MHz (mit IAR-Compiler)
- Kombinierter Befehls- und Datencache mit 4 KB
- 8-Zonen-Speicherschutzmodul (MPU)
- Thumb^®-2 Befehlssatz
- Digitale Signalverarbeitung, Anwendungsspezifische Erweiterung (ASE) Rev. 2
- Verschachtelter Vektorunterbrechungscontroller (NVIC)
- Eingebettetes Trace-Modul (ETM) mit Befehls-Trace-Stream
- CoreSight™ Eingebetteter Trace-Puffer (ETB)
- Trace-Port-Schnittstelleneinheit (TPIU)
- Mit IEEE 754 konforme Fließkommaeinheit (FPU) mit einfacher Genauigkeit
Speicher
- ROM mit 64 KB für einen sicheren Bootvorgang – Unterstützung für asymmetrisches sicheres Booten
- 3072-Bit-eFuse mit sicherem Boot-Schlüsselspeicher und Debug-Sperre
- Selbstprogrammierbarer On-Chip-Flash-Speicher mit 2 MB
  - Fehlerkorrekturcode (ECC)
  - Prefetch-Modul zur Beschleunigung von Flash-Zugriffen
  - Lebensdauer von 20.000 Zyklen (100.000 Zyklen mit Option zum erneuten Löschen) und Unterstützung der Datenaufbewahrung für 20 Jahre
- Boot-Flash-Speicher mit 72 KB (18x Seiten, 17x Seiten bei aktiviertem Sicherheits-Hash)
  - 64 KB für die Konfiguration des Benutzer-Boot-Codes
  - 8 KB für flexible Gerätekonfiguration
- Programmierbarer QoS-SRAM-Hauptspeicher mit 512 KB mit mehreren Anschlüssen
  - 256 KB für ECC-RAM-Option
  - RAM-Speicher mit 32 KB für die Verwendung des ETB-Debugs CoreSight™, wenn aktiviert
  - Im Backup-Modus können bis zu 64 KB des SRAM beibehalten werden
- Bis zu 4 KB an eng gekoppeltem Speicher (TCM)
System
- Power-on-Reset (POR) und Brown-out-Reset (BOR)
- Optionen für interne und externe Taktgeber
- Integrierter 16-MHz-Quarzoszillator mit einer Stabilität von ±30 ppm und Unterstützung für externe Quarze
- Externer Unterbrechungscontroller (EIC)
  - Bis zu 4 externe Unterbrechungen
  - 1 nicht maskierbare Unterbrechung
- Umfangreiche Debug- und Trace-Fähigkeiten
  - 2-Draht-Programmier- und Debugschnittstelle (Serial Wire Debug, SWD)
  - ETM-Trace-Schnittstellenpins für Serial-Wire-Trace
Unterstützte Konnektivitätsstandards
- Bluetooth Low Energy SDK gemäß Bluetooth Core 6.0 zugelassen
- IEEE 802.15.4 MAC/PHY SDK zur Unterstützung benutzerdefinierter Protokolle
- Geeignet für Zigbee^® 3.0
- Thread 1,4
Netzteil
- System-on-Chip (SoC) verwendet Low-Dropout-Controller (LDO)
- Integrierte PMU mit
  - Buck-Modus (DC-DC/Schaltmodus) – unterstützt hohe Leistung (PWM) und niedrige Leistung (PSM)
  - Modularer linearer Differentialoperator (MLDO)-Modus
- Integrierter On-Chip-LDO-Regler mit 1,5 V für eFuse
- Integrierte On-Chip-LDO-Regler mit 1,5 V
- POR und BOR auf 3,3-V- und 1,2-V-Schienen
- Betriebsmodi: Betrieb, Leerlauf, Standby-Schlaf, Tiefschlaf und Extrem-Tiefschlaf
- SleepWalking-Peripherien
HF-Transceiver mit 2,4 GHz
- Integrierter HF-Transceiver mit 2,4 GHz und extrem niedrigem Stromverbrauch, der gemeinsam von durch die Modems Bluetooth LE und IEEE 802.15.4 und Link-Controller (MAC) genutzt wird
- Integrierter Transceiver (TRX)-Schalter und Balun mit asymmetrischem Hochfrequenz-Ein-/Ausgang (RFIO) für das Senden (TX)/Empfangen (RX)
- Hardware-Funk-Arbiter mit programmierbarer QoS
  - Auflösung bis auf Paketebene
  - Basierend auf gemeinsamem Transceiver und Antenne
- Hocheffizienter Schalt-Leistungsverstärker (PA)
- Programmierbarer Sendeleistungsbereich von -24 dBm bis +11 dBm mit 1-dB-Schritten
- Unterstützte Datenraten
  - Bluetooth Low Energy 6.0 – 2 MBit/s, 1 MBit/s, 500 KBit/s und 125 KBit/s
  - IEEE 802.15.4 – 250 KBit/s
  - Proprietäre 2,4 GHz – 2 MBit/s, 1 MBit/s und 500 KBit/s
Bluetooth
- Zugelassen gemäß Bluetooth Core 6.0
- Programmierbare Sendeleistung von bis zu +11 dBm
- Typische Empfängerleistungsempfindlichkeit
  - Bluetooth Low Energy mit -95 dBm bei 2 MBit/s
  - Bluetooth Low Energy mit -98 dBm 1 MBit/s bei
  - Bluetooth Low Energy mit -108 dBm bei 125 KBit/s
  - Bluetooth Low Energy mit -102 dBm bei 500 KBit/s
- Bluetooth Low Energy unterstützte Funktionen
  - Verschlüsselte Advertising-Daten
  - Charakteristik der Sicherheitsstufe
  - Auswahl des Kodierungsschemas
  - Verbindungssubrating
  - Periodische Advertising-Verbesserung
  - Verbesserung der Kanalklassifizierung
  - Energiesparende Leistungssteuerung
  - 2 M unverschlüsselter PHY
  - Für große Reichweiten kodierter PHY
  - Kanalauswahl-Algorithmus-Nr. 2
  - Advertising-Erweiterungen entlasten die CPU mit einem hardwarebasierten Zeitplaner
  - Nicht verbindbares Advertising mit hohem Lastzyklus
  - Datenlängenerweiterungen
  - Sichere Verbindungen
  - Datenschutz-Upgrades
  - Robust gegenüber Störungen mit einem Breitband-RSSI-Detektor
- ECDH P256-Hardware-Engine für Erzeugung von Verbindungsschlüsseln für Bluetooth-Pairing
- Hardwaremodul AES128 zur Echtzeit-Verschlüsselung von Bluetooth-Nutzdaten
- Zertifizierung über eine Bluetooth-Qualifizierungs-Testeinrichtung (Bluetooth Qualification Test Facility, BQTF)
- Unterstützt SIG-definierte/benutzerdefinierte Bluetooth Low Energy-Profile und -Dienste
- Bluetooth Low Energy-Profile
  - Bluetooth Low Energy-Peripherie- und Zentralfunktionen
  - Bluetooth Low Energy-APIs für die Applikation zur Implementierung von Standard- oder kundenspezifischen GATT-basierten Profilen/Diensten
  - Alarmbenachrichtigungsdienst [Apple Notification Center Service (ANCS)]
  - Näherungsmelder und Zeitinformationen
  - Multi-Link und Multi-Rollen
- Bluetooth Low Energy-Dienste
  - Bereitstellung
  - Firmware-Update über Funk (auch als OTA DFU bekannt)
  - Advertisement/Beacon
  - Personalisierte Konfiguration
  - Benachrichtigungsdienst
IEEE 802.15.4
- Möglichkeit zur Nutzung von Zigbee^® 3.0, Thread 1.4 und proprietären 802.15.4-Protokollstacks – optional durch Firmware-Konfiguration
- PLCP-Dienstdateneinheit (PSDU) mit 250 kBit/s, Datenrate mit proprietären Datenraten von 500 kBit/s, 1 MBit/s und 2 MBit/s
- Programmierbarer RX-Modus
  - Empfangsempfindlichkeit für 250 kbps im kontinuierlichen Modus: -103 dBm
  - Empfangsempfindlichkeit im RPC-Modus: -100 dBm
  - Der RPC-Modus sorgt für einen geringeren Stromverbrauch im Empfangsmodus zur Erfüllung der California Green Energy Specification auf Systemebene.
- Sendeleistung von bis zu +11 dBm
- Hardwareunterstützte MAC
  - Automatische Bestätigung
  - Automatische Wiederholung
  - Kanalzugriff-Verzögerung
  - Automatisierte Frame-Check-Sequenz (FCS)
  - Automatische Adressfilterung
- SFD-Erkennung, Spreizung, Entspreizung, Framing und CRC-16-Berechnung
- Unabhängige 128-Byte-TX- und 128-Byte-RX-Frame-Puffer für verbesserte CPU-Entlastung

Hochleistungsfähige Peripherie
- 16-Kanal-Direktspeicherzugriffs-Controller (DMAC) – integrierte zyklische Redundanzprüfung (CRC) mit Speicher-CRC-Generierung und Überwachung der Hardwareunterstützung
- 1 x QSPI
  - Support für Execute-In-Place (XIP)
  - Dedizierter AHB-Speicherbereich
Kostengünstige Controller-lose (LCC) Grafiklösungen
- Unterstützt RGB332 8-Bit-Farben mit einem 480 x 272 TFT-Display
- I²C für maxTouch-Steuerung
- DMA- und GPIO-Pins für 8-Bit-Pixelübertragung und -synchronisation
Kryptographie
- Standardmäßige AES-Verschlüsselung und -Entschlüsselung mit 128-Bit-, 192-Bit- und 256-Bit-Schlüssellängen mit Hardwarebeschleuniger
- SHA-Standardalgorithmen, einschließlich SHA-256 und SHA-384 mit Hardwareunterstützung
- RSA-Verschlüsselung und -Entschlüsselung mit 1024-Bit- und 2048-Bit-Schlüssellängen
- Elliptic Curve Digital Signature Algorithm (ECDSA) mithilfe aller unterstützten NIST-Kurven
- Echter Zufallsnummerngenerator (TRNG) gemäß NIST 800-90B
- Integrierte Scatter-Gather-DMA
System-Peripherien
- 32-Kanal-Event-System
  - Alle Kanäle können mit jedem Ereignisgenerator verbunden werden
  - Alle Kanäle bieten einen reinen asynchronen Pfad
  - 12 Kanäle unterstützen synchrones und resynchrones Verfahren
- 6x serielle Kommunikationsschnittstellen (SERCOM), jeweils konfigurierbar für den Betrieb als
  - Universeller synchroner/asynchroner Empfänger-Sender (USART) mit Vollduplex- und Ein-Draht-Halbduplex-Konfiguration, ISO7816, Local Interconnect Network (LIN) Commander/Responder RS485
  - I²C bis 1 MHz
  - Serielle Peripherieschnittstelle (SPI) – SPI-Interbyte-Speicherplatz
- 1x SERCOM, konfiguriert als reine I²C-Schnittstelle
- 10 x 16-Bit-Timer/Zähler (TC), jeweils konfigurierbar als
  - 16-Bit-TC mit zwei Vergleichs-/Erfassungskanälen
  - 8-Bit-TC mit zwei Vergleichs-/Erfassungskanälen
  - 32-Bit-TC mit zwei Vergleichs-/Erfassungskanälen durch das Verbinden von zwei TCs
- 2x 24-Bit-Timer/Zähler für die Steuerung (TCC) mit erweiterten Funktionen
  - Bis zu 6x Vergleichskanäle mit einem optionalen komplementären Ausgang
  - Erzeugung einer synchronisierten Pulsbreitenmodulation (PWM) an den Anschluss-Pins
  - Deterministischer Fehlerschutz, schneller Abfall und konfigurierbare Totzeit zwischen komplementären Ausgängen
  - Dithering zur Erhöhung der Auflösung auf bis zu 5 Bit und zur Reduzierung des Quantisierungsfehlers
- 1x 16-Bit-TCC mit erweiterten Funktionen – bis zu 2x Vergleichskanäle mit optionalem komplementären Ausgang
- 34 PWM-Kanäle – 6 Kanäle x 2 aus 24-Bit-TCC, 2 Kanäle aus 16-Bit-TCC und 10 x 2 Kanäle aus TC
- 32-Bit-Echtzeitzähler (RTCC) mit Uhr-/ Kalenderfunktion, bis zu 4 Pins mit Manipulationserkennung und Entprellfilter
- Watchdog-Timer (WDT) mit Fenster-Modus
- Deadman Timer (DMT)
- Frequenzmesser (FREQM)
- Konfigurierbare benutzerdefinierte Logik (CCL) mit 2x Look-up-Tabellen (LUTs)
- 1x 7-Bit-Allzweck-Digital-Analog-Wandler (DAC)
- 2x 12-Bit Analog-Digital-Wandler (ADC) mit SAR-Kern mit bis zu 1 MS/s und bis zu 19 analogen Kanälen
  - Differentieller und einendiger Eingang
  - Automatische Offset- und Gain-Fehlerkompensation
- Bis zu 2 Analogkomparatoren (AC) mit Fenstervergleichsfunktion
- Bis zu 18 kapazitive Spannungsteilerkanäle (CVD) für Touch-Button-Unterstützung (unter Verwendung eines gemeinsamen ADC-SAR-Kerns)
- 1x Temperatursensor (Chiptemperatur) im drahtlosen Subsystem integriert
- x2x Ports Controller-Area-Networks mit flexibler Datenrate (CAN-FD) mit dediziertem Direct Memory Access (DMA) und 16x Puffern, 16x Filtern und 3x Masken
  - ISO 11898-1:2015- und CAN FD 1.0-konform, unterstützt bis zu 64 Datenbytes
  - Arbitrierungsbitrate von bis zu 1 MBit/s
  - Datenbitrate von bis zu 10 MBit/s
- Unterstützt USB-Full-Speed und -Low-Speed-Konformität – ein Anschluss mit bis zu 8 dedizierten DMA-Kanälen
- Ethernet MAC (ETH)
  - Kompatibel mit dem Standard IEEE 802.3
  - 10/100 MBit/s Reduced Media Independent Interface (RMII) mit dediziertem DMA
  - 802.1AS- und IEEE 1588-2008-konformes Präzisionszeitprotokoll (PTP) für präzise Uhrensynchronisation und TSU-Unterstützung
  - IEEE802.3AZ/AF/PoE-konform für Energieeffizienz
  - Unterstützung für Wake on Local Area Network (LAN)
- 1x Quadratur-Encoder-Schnittstelle (QEI)
Oszillatoren
- 16 MHz, ±30 PPM Quarz-/Resonator-Oszillator oder externer Taktgeber (POSC) für HF-Transceiver mit 2,4 GHz
- Gemeinsames System mit Phasenregelschleife (PLL) und HF-Subsystem
- 50-MHz-Ethernet-Phasenregelschleife (EPLL)
- 96-MHz-USB-Phasenregelschleife (UPLL)
- Interner Oszillator mit extrem niedrigem Energieverbrauch (LPRC) mit 32,768 kHz
- Taktoptionen für höhere Genauigkeit: 32,768 kHz, ±250 ppm
  - 32-kHz-Takt abgeleitet von POSC
  - 32,768 kHz Quarz-/Resonator-Oszillator (SOSC)
  - Externe Taktquelle mit 32,768 kHz
- Interner RC-Oszillator (FRC) mit 8 MHz
I/O
- Unterstützung für Peripheral Pin Select (PPS)
- 23x Eingänge/Ausgänge mit hohem Ableit-/Quellenstrom
- Konfigurierbarer Open-Drain-Ausgang an digitalen I/O-Pins
- Bis zu 54 programmierbare I/O-Pins
DC-Spezifikationen
- Schutz gegen elektrostatische Entladung (ESD)
  - Mindestens 2 kV für Human Body Model (HBM)
  - Mindestens 500 V für Charged Device Model (CDM)
- Bootzeit von ~7,1 ms
132-poliges DQFN-Gehäuse, Größe 10 mm x 10 mm x 0,9 mm

Applikationen

Unterhaltungselektronik
- Smart-Fernbedienungen
- Drahtlose Lautsprecher
- Wearables
- Smart-Spielzeug
Heimautomatisierung
- Intelligente Beleuchtungssysteme
- Thermostate
- Türschlösser
- Garagentoröffner
- Fenster- und Jalousie-Controller
Gebäudeautomation
- Steuerungssysteme für Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagen (HVAC)
- Anwesenheitssensoren
- Zugangskontrollsysteme
Industrie
- Asset-Tracking
- Prädiktive Wartung
- Drahtlose Sensornetzwerke
- Industrielle Beleuchtung

Fahrzeugtechnik
- Reifendrucküberwachungssysteme (TPMS)
- Infotainmentsysteme im Fahrzeug
- Schlüssellose Zugangssysteme
Medizinische Geräte
- Patientenüberwachungssysteme
- Fitness- und Gesundheitstracker
- Drahtlose medizinische Sensoren
Internet der Dinge (IoT) und intelligente Infrastrukturen
- Smarte Stromzähler
- Umgebungsüberwachung
- Smart-Landwirtschaft
- Intelligente Stadtinfrastruktur
Sicherheitssysteme
- Bewegungsmelder
- Überwachungssysteme
- Alarmsysteme