MAX32670高可靠性、超低功耗微控制器技术手册

概述
在Darwin家族中，MAX32670是一款超低功耗、高性价比、高可靠性的32位微控制器，在实现复杂的传感器处理设计的同时不会影响电池寿命。器件集成了高度灵活性的多功能电源管理单元与功能强大的Arm® Cortex-M4 (带浮点运算单元，FPU)。MAX32670也为传统设计从8或16位微控制器升级提供了简便、成本优化的途径。

器件集成高达384KB闪存和160KB SRAM承载应用程序和传感器代码。在整个闪存、RAM和缓存全领域内支持纠错码(ECC)，支持单比特纠错和双比特检测(SEC-DED)，确保超高可靠性的代码执行支持一些要求苛刻的应用。另外集成了一些附加功能，例如集成了两个窗型看门狗定时器，具有极高的灵活性和独立时钟，进一步增强了方案的可靠性。掉电检测功能确保掉电、上电以及意外电源瞬变期间系统的正确工作。

器件集成了多种高速外设，例如3.4MHz I²C、50MHz SPI和4MBAUD UARTs，最大程度提高通信带宽。此外，提供一个低功耗UART可在最低功耗休眠模式下运行，促进唤醒而避免丢失任何数据。提供总共6个具有I/O功能的定时器，包括2个低功耗定时器，即使在最低功耗休眠模式下也可以进行脉冲计数、捕获/比较和PWM。该器件将全部这些功能集成到微小尺寸封装中：5mm x 5mm、40引脚TQFN-EP封装和1.7mm x 2.2mm、24焊球WLP封装。
数据表：*附件：MAX32670高可靠性、超低功耗微控制器技术手册.pdf

应用

• 算法协处理器
• 电池供电医疗设备
• 工业传感器
• 光通信模块
• 安全无线电调制解调器控制器
• 智能传感器控制器
• 系统辅助功能控制器

特性

• 高成效微控制器，适用于低功耗、高可靠性设备
  • Arm Cortex-M4 FPU处理器，高达100MHz
  • 384KB闪存，带纠错
  • 160KB SRAM (128KB支持ECC)，可选择在最低功耗模式下保持数据
  • 16KB统一缓存，带ECC
  • UART引导装载程序
  • 双或单电源操作
    • 0.9–1.1V VCORE超低电源电压
    • 内部LDO利用1.7V至3.6V单电源工作
  • 宽工作温度范围：-40°C至+105°C
• 灵活的时钟方案
  • 内部高速100MHz振荡器
  • 内部低功耗7.3728MHz和超低功耗80kHz振荡器
  • 14MHz至32MHz振荡器(要求外部晶振)
  • 32.768kHz振荡器(要求外部晶振)
  • 用于内核的外部时钟输入
  • 用于LPUART和LPTMR的外部时钟输入
• 电源管理最大程度延长电池应用的工作时间
  • 44µA/MHz工作功耗 @ 0.9V，高达12MHz
  • 50µA/MHz工作功耗 @ 1.1V，高达100MHz
  • 备份模式下全存储空间保持功耗为2.6µA @ VDD = 1.8V
  • 超低功耗RTC：350nA @ Vsub>DD = 1.8V
  • 从LPUART或LPTMR唤醒
• 最优外设组合，提高平台扩展性
  • 31个通用I/O引脚
  • 3个SPI主机/从机(高达50MHz)
  • 3个4-Wire UART (高达4MBAUD)
  • 1个低功耗UART (LPUART)
  • 3个I²C主机/从机，3.4Mbps高速
  • 八通道标准DMA控制器
  • 3个32位定时器(TMR)
  • 2个低功耗32位定时器(LPTMR)
  • 2个窗型看门狗定时器
  • 1通道用于数字音频接口的I²S从机
• 安全性和完整性
  • 提供安全引导
  • AES 128/192/256硬件加速引擎
  • TRNG符合SP800-90B标准
  • 32位CRC加速引擎

框图

电特性

引脚配置描述

应用信息

旁路电容建议

正确使用旁路电容可减少集成电路（IC）产生并传入接地层的噪声。“引脚说明”表会指出哪些引脚应连接旁路电容，以及对应的接地层。
建议在IC封装的每个引脚/焊球处都连接一个旁路电容。例如，若“引脚说明”表显示与电源A相关的器件引脚有四个，那么应分别将四个电容连接到这四个引脚上，总共需要四个电容。
电容应尽可能靠近对应的器件引脚放置。若某引脚推荐使用多个电容值，这些电容应以并联方式放置，且最低值的电容最先放置，并且最靠近引脚。

实时时钟（RTC）晶体指南

内部低功耗RTC振荡器可将功耗降至最低，并最大限度延长电池使用寿命。RTC晶体的设计负载电容必须为6pF（在“电气特性”表中称为CL 或CL_XTAL ），以达到其标称频率。不支持设计负载电容CL_XTAL值大于6pF的晶体。需注意，晶体负载电容是指晶体两端串联的总电容，因此对于“6pF晶体”而言，每个引脚的焊盘和走线总电容应为12pF。该器件的RTC集成了负载电容，RTC运行无需外部负载电容。
与外部参考时钟相比，数字微调功能可补偿RTC高达±127ppm的误差。详情请参考《MAX32655用户指南》。
虽然无需外部负载电容来启动或维持时钟，但用户也可使用外部负载电容来调整时钟。最终的电容值必须在PCB布局完成后确定。不过，RTC振荡器的低功耗设计要求每个引脚的总电容（CPAD + CSTRY + CL_XTAL）最大为12pF。
如果RTC未使用，建议将32KOUT引脚通过1kΩ电阻连接到VSYS。对于成本或空间受限的设计，可将32KIN引脚直接连接到VSYS。

ROM引导加载程序激活

在表9所示的任何引导加载程序事件期间，引导加载程序会对激励引脚进行采样。如果在引导加载程序激活事件期间，任何激励引脚未处于其活动状态，则引导加载程序将被绕过，器件开始执行应用代码。
如果在引导加载程序激活事件期间，所有激励引脚均处于其活动状态，则应用程序软件不会执行，而是ROM引导加载程序接管对器件的控制。器件会输出状态提示并开始与主机系统进行引导加载程序会话，以进行控制或编程。当ROM引导加载程序处于控制状态时，激励引脚将被忽略，并且可以驱动为任何值以用于通信（如适用）。
在激励引脚处于其非活动状态时，通过执行上电复位（POR）或置位RSTN，可随时终止引导加载程序会话。