PIC32CX-BZ3和WBZ35x系列:面向物联网的多协议无线MCU解决方案

描述

Microchip Technology WBZ350射频就绪多协议MCU模块属于PIC32CX-BZ系列。 Microchip Technology WBZ350模块是安全的32位微控制器,内置BLUETOOTH® 和Zigbee® 无线功能。这些模块利用64MHz Arm® Cortex® M4F处理器,提供一系列先进功能,旨在简化开发流程,加快产品上市时间。这些带板载天线的射频就绪设计是需要可靠无线连接的应用的理想之选,可简化集成过程,而全球监管认证则确保其符合主要市场的要求。

数据手册:*附件:Microchip Technology WBZ350射频就绪多协议MCU模块数据手册.pdf

特性

  • MCU
    • 64MHz ARM Cortex M4F处理器
    • 带纠错码 (ECC) 的512kB闪存
    • 96kB多端口可编程服务质量 (QoS) SRAM
    • 备份保留SRAM:高达32kB
    • 用于安全启动的ROM:64kB
    • 32通道事件系统
    • 16通道直接内存访问控制器 (DMAC)
    • 内部和外部时钟选项
  • 外设
    • USART、 ^I2C^ 、SPI、RS485、LIN串行通信~~
    • 四路 SPI,支持就地执行 (XIP)
    • 12位、2Msps模数转换器 (ADC)
    • 多达4个用于触摸的电容分压器 (CVD) 通道
    • 7位通用数模转换器 (DAC)
    • 多达14个GPIO
    • 8个16位定时器/计数器 (TC)
    • 24位和16位定时器/控制计数器 (TCC)
  • 安全性
    • 利用不可变信任根进行安全启动
    • 高性能密码加速器
    • 128位、192位和256位AES
    • 安全散列算法(SHA1、SHA224、SHA256)
    • 公钥算法(ECC、ECDSA)
    • 真随机数发生器 (TRNG)
  • 无线电
    • BLUETOOTH LE 5.2认证
    • 2M无编码物理层
    • 远距离编码物理层
    • 多链路和多功能支持
    • Zigbee 3.0认证
    • 用于蓝牙和802.15.4共存的硬件无线电仲裁器
    • 安全的无线 (OTA) 更新
    • 传输输出功率高达+11dBm
    • 接收器功率灵敏度低至-108dBm

框图

射频

PIC32CX-BZ3和WBZ35x系列:面向物联网的多协议无线MCU解决方案

一、产品概述

Microchip Technology的PIC32CX-BZ3和WBZ35x系列是专为物联网应用设计的射频就绪多协议MCU解决方案。该系列基于ARM Cortex-M4F处理器内核,集成了蓝牙低功耗5.2和IEEE 802.15.4/Zigbee 3.0无线连接功能,适用于智能家居、智能工厂和汽车电子等应用场景。

二、关键特性

1. 处理器架构

  • 64MHz ARM Cortex-M4F处理器,支持Thumb-2指令集和DSP扩展
  • 浮点运算单元(FPU),支持IEEE 754标准
  • 4KB指令缓存和数据缓存
  • 8区内存保护单元(MPU)

2. 存储器配置

  • 512KB自编程闪存,支持ECC和预取模块
  • 96KB多端口SRAM,部分支持ECC
  • 64KB安全引导ROM
  • 32KB引导闪存
  • 3Kb eFuse存储器用于安全密钥存储

3. 无线连接能力

  • 集成2.4GHz超低功耗射频收发器
  • 蓝牙5.2认证,支持2Mbps、1Mbps、500kbps和125kbps数据速率
  • IEEE 802.15.4/Zigbee 3.0兼容,支持250kbps数据速率
  • 可编程发射功率:-24dBm至+11dBm(1dB步进)

4. 安全特性

  • 硬件加密加速器(AES、SHA、RSA、ECC)
  • 真随机数生成器(TRNG)
  • 安全引导功能,支持非对称验证
  • 集成Trust&Go安全元件(WBZ35x模块)

三、模块化设计

WBZ35x模块基于PIC32CX-BZ3 SoC,提供完整的射频认证解决方案:

1. 模块型号

  • WBZ351‌:基于PIC32CX5109BZ31048 SoC
    • WBZ351PE:PCB天线版本
    • WBZ351UE:U.FL连接器版本
  • WBZ350‌:基于PIC32CX5109BZ31032 SoC
    • WBZ350PE:PCB天线版本
    • WBZ350UE:U.FL连接器版本

2. 模块特性

  • 尺寸紧凑:WBZ350为13.4×18.7×2.8mm,WBZ351为15.5×20.7×2.8mm
  • 工作温度范围:-40°C至+85°C
  • 集成16MHz晶体和32.768kHz振荡器
  • 多种认证:FCC、ISED、CE、UKCA、MIC等

四、外设接口

1. 通信接口

  • 多达2个可配置SERCOM接口(支持USART、SPI、I2C)
  • 专用I2C SERCOM接口
  • 四线QSPI接口,支持XIP执行

2. 模拟外设

  • 12位ADC,最高2Msps,支持差分输入
  • 7位DAC
  • 模拟比较器
  • 电容式电压分压器(CVD)触摸感应,支持最多8通道

3. 定时器系统

  • 8个16位定时器/计数器(TC)
  • 3个24位定时器/计数器(TCC),支持PWM输出
  • 32位实时时钟计数器(RTCC)

五、电源管理

1. 电源架构

  • 单电源供电:1.9V至3.6V
  • 集成电源管理单元(PMU),支持MLDO和DC-DC模式
  • 核心电压:1.2V(由内部CLDO生成)
  • 多种低功耗模式:运行、空闲、睡眠、深度睡眠、极端深度睡眠

2. 典型应用电路

  • 建议在VDD引脚配置4.7μF和0.1μF去耦电容
  • AVDD需要单独滤波,推荐4.7μF电容
  • MLDO/DC-DC输出需要1μF去耦电容

六、开发支持

1. 调试接口

  • 2线SWD调试接口
  • 嵌入式跟踪模块(ETM)和跟踪缓冲区(ETB)

2. 设计考虑

  • 天线布局对性能影响显著,建议模块放置在PCB边缘
  • 避免金属结构靠近天线区域(保持≥31.75mm间距)
  • 未使用的I/O引脚应配置为上拉或下拉输入

七、应用领域

PIC32CX-BZ3和WBZ35x系列特别适合以下应用:

  • 智能家居设备(照明控制、安防系统)
  • 工业物联网(传感器节点、设备监控)
  • 智能农业(环境监测)
  • 医疗穿戴设备
  • 资产跟踪和管理系统
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