PIC32CZ CA70/MC70:面向高性能嵌入式系统的多功能Arm Cortex-M7微控制器

描述

Microchip Technology PIC32CZ CA70/MC70微控制器基于高性能32位Arm^®^ Cortex ^®^ -M7处理器打造,具有双精度浮点单元(FPU)。该MCU的工作频率高达300MHz,可补充高达2048Kb的闪存和高达512Kb的多端口SRAM,它们是可配置的指令和数据紧密耦合存储器,利用内核的先进DSP功能。

数据手册:*附件:Microchip Technology PIC32CZ CA70,MC70微控制器数据手册.pdf

Microchip PIC32CZ CA70/MC70微控制器包含一个支持IEEE1588的10/100以太网MAC、一个带集成PHY的高速USB接口、双CAN-FD、QSPI、CMOS图像传感器接口、MediaLB、TDM/I^2^S(SSC)、多个串行接口以及板载硬件加密,包括TRNG、AES-256和SHA-256引擎。

特性

  • 工作条件
    • 2.5 V至3.6 V、-40 °C至+85 °C、DC至300 MHz
    • 2.5 V至3.6 V、-40 °C至+105 °C、DC至300 MHz
  • 符合AEC – Q100 2级(-40°C至+105°C)标准
  • 内核
    • Arm Cortex-M7,运行频率高达300 MHz
    • 16KB I-Cache和16KB D-Cache,带错误代码纠正 (ECC)
    • 单精度和双精度硬件浮点单元 (FPU)
    • 16区内存保护单元(MPU)
    • DSP指令、Thumb ^®^ -2指令集
    • 嵌入式跟踪模块 (ETM),带指令跟踪流,包括跟踪端口接口单元 (TPIU)
  • 存储器
    • 2048KB嵌入式闪存,具有唯一标识符和用户签名,用于用户定义的数据
    • 高达512KB嵌入式多端口SRAM
    • 高达256 KB紧耦合存储器 (TCM)
    • 16KB ROM,带应用内编程 (IAP) 例程
    • 一个外部总线接口 (EBI)(可选),包含一个16位静态存储器控制器 (SMC),支持SRAM、PSRAM、LCD模块、NOR和NAND闪存,具有即时扰码功能
  • 加密
    • 真随机数发生器 (TRNG)
    • AES:256位、192位、128位密钥算法,符合FIPS PUB-197规范
    • 完整性检查监控器(ICM)支持安全散列算法SHA1、SHA224和SHA256
  • 系统
    • 嵌入式稳压器,用于单电源工作
    • 上电复位 (POR)、掉电检测器 (BOD) 和双看门狗,确保安全运行
    • 具有格里高利历模式的实时时钟 (RTC),在低功耗模式下生成波形
    • RTC计数器校准电路可补偿32.768kHz晶体频率变化
    • 32位低功耗实时计时器 (RTT)
    • 温度传感器
    • 一个双端口24通道中央DMA控制器 (XDMAC)
  • 单电源或双电源功能的电源管理
  • 时钟管理
    • 石英或陶瓷谐振器振荡器,主振荡器为3MHz至20MHz,带故障检测功能,提供USB运行所需的12MHz或16MHz频率,用于RTC或设备时钟的可选低功耗32.768 kHz频率
    • 高精度主RC振荡器,默认频率为12MHz
    • 32.768kHz晶体振荡器或慢速RC振荡器,用作低功耗模式器件时钟 (SLOW_CLK) 的源
    • 一个500MHz锁相环 (PLL),用于系统时钟
    • 一个480MHz锁相环 (PLL),用于USB高速运行
  • 低功耗特性
    • 低功耗睡眠、等待和备份模式,在启用RTC、RTT和唤醒逻辑的备份模式下典型功耗低至1.1μA
    • 超低功耗实时时钟和实时计时器
    • 1KB备份RAM (BRAM),带专用稳压器
  • 通信接口
    • 一个(可选)以太网MAC (GMAC)
      • MII和RMII中的10/100Mbps,带专用DMA
      • 支持IEEE^®^ 1588 PTP帧
      • IEEE 802.1AS时间戳支持
      • IEEE 802.1Qav基于信用的流量整形硬件支持
      • 802.3az节能支持
      • 以太网AVB支持
    • USB 2.0设备/迷你主机高速 (USBHS)(480Mbps、4KB FIFO、多达10个双向端点、专用DMA)
    • 12位ITU-R BT。601/656图像传感器接口 (ISI)
    • 多达两个主机控制器局域网 (MCAN),具有灵活的数据速率 (CAN-FD),带基于SRAM的邮箱、时间触发和事件触发传输
    • MediaLB®器件(可选),具有3线模式,高达1024 x Fs速度,支持MOST25和MOST50网络
    • 多达三个USART,支持LIN、ISO7816、IrDA^®^ 、RS-485、SPI、Manchester、调制解调器和LON(仅限USART1)模式
    • 多达五个双线UART,支持SleepCover™
    • 多达三个两线接口(TWIHS,兼容I^2^C),支持SleepWalking
    • 四路I/O串行外设接口 (QSPI),可连接高达256MB闪存,并具有就地执行和即时扰码功能
    • 多达两个串行外设接口 (SPI)
    • 一个串行同步控制器(SSC),支持I^2^S和TDM
    • 多达两个IC间声音控制器(I^2^SC)
    • 一个高速多媒体卡接口 (HSMCI)(SDIO/SD卡/e.MMC)(可选)
  • 定时器/输出比较/输入捕获
    • 四个3通道16位定时器/计数器 (TC),具有捕获、波形、比较和PWM模式、恒定导通时间、正交解码器逻辑和用于步进电机的2位灰码上/下计数器
    • 两个4通道16位PWM,每个PWM具有互补输出、死区时间发生器和八个故障输入(用于电机控制)、两个用于管理功率因数校正 (PFC) 的外部触发器、直流-直流转换和照明控制)
  • 高级模拟与触控
    • 两个模拟前端控制器 (AFC),每个控制器均支持多达24个通道,具有差分输入模式和可编程增益级,支持高达1.7Msps的双采样保持 (S&H),具有失调和增益误差校正功能
    • 一个12位、高达2通道、每通道1Msps数模转换器 (DAC),具有差分和过采样模式
    • 一个模拟比较器控制器 (ACC),具有灵活输入选择和可选输入滞后
  • I/O
    • 多达114条I/O线路,具有外部中断功能(边缘或电平灵敏度)、去抖、毛刺滤波和片上串联电阻器端接
    • 五个并行输入/输出控制器 (PIO)

PIC32CZ MC70框图

微控制器

PIC32CZ CA70框图

微控制器

封装类型

微控制器

PIC32CZ CA70/MC70:面向高性能嵌入式系统的多功能Arm Cortex-M7微控制器

核心特性概览

高性能处理核心

  • Arm Cortex-M7 内核 ,支持双精度浮点单元(FPU)
  • 最高运行频率 300 MHz
  • 16 KB 指令缓存 + 16 KB 数据缓存,支持 ECC
  • 内存保护单元(MPU),支持 16 个区域

丰富的存储资源

  • 高达 2 MB 的嵌入式 Flash ,支持用户签名和唯一标识符
  • 最多 512 KB 多端口 SRAM
  • 最多 256 KB 紧耦合内存(TCM)
  • 外部总线接口(EBI)支持 NOR/NAND Flash、SRAM、LCD 等

强大的通信接口

  • 高速 USB 2.0 (480 Mbps),支持设备和迷你主机模式
  • 以太网 MAC (10/100 Mbps),支持 AVB、IEEE 1588 等
  • 多个 USARTUARTSPII²CCAN-FD 接口
  • QSPI 接口支持执行就地(XIP)和实时加扰
  • 图像传感器接口(ISI) 支持 ITU-R BT.601/656

高级模拟与电机控制

  • 两个 12 位模拟前端控制器(AFEC) ,共 24 通道,采样率高达 1.7 Msps
  • 12 位数模转换器(DAC) ,支持差分和过采样模式
  • 多个 16 位定时器/计数器PWM 控制器,支持电机控制和电源转换
  • 模拟比较器控制器(ACC)支持灵活输入选择

安全与加密

  • AES 加密引擎(128/192/256 位)
  • SHA-1/224/256 完整性检查模块(ICM)
  • 真随机数发生器(TRNG)
  • 安全启动与闪存保护机制

电源管理与低功耗特性

PIC32CZ CA70/MC70 支持多种电源模式,包括:

  • ActiveSleepWaitBackup 模式
  • 在 Backup 模式下(RTC、RTT 和唤醒逻辑使能),典型功耗低至 1.6 μA
  • 内置电压调节器,支持单电源或双电源配置

封装与引脚兼容性

该系列提供多种封装选项,包括:

  • 64-pin100-pin144-pin 的 TQFP 和 TFBGA 封装
  • 所有封装均提供丰富的 GPIO(最多 114 个)和多种功能复用

开发支持与调试

  • 支持 Serial Wire Debug(SWD)JTAG 调试接口
  • 嵌入式跟踪宏单元(ETM)支持实时指令跟踪
  • 提供完整的 MPLAB® Harmony v3 软件框架支持

目标应用领域

  • 工业自动化与控制系统
  • 电机驱动与伺服控制
  • 音频处理与多媒体设备
  • 网络通信与网关设备
  • 智能家居与物联网终端
  • 医疗设备与仪器仪表
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