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W806 MCU 芯片规格书 V2.0

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发表于 2021-11-5 10:50:56 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 mina 于 2021-11-5 11:03 编辑

1 概述
W806 芯片是一款安全 IoT MCU 芯片。芯片集成 32 位 CPU 处理器,内置 UART、GPIO、SPI、SDIO、I2C、I2S、PSRAM、7816、ADC、LCD、TouchSensor 等数字接口;支持 TEE 安全引擎,支持多种硬件加解密算法,内置 DSP、浮点运算单元与安全引擎,支持代码安全权限设置,内置 1MB Flash 存储器,支持固件加密存储、固件签名、安全调试、安全升级等多项安全措施,保证产品安全特性。适用用于小家电、智能家居、智能玩具、工业控制、医疗监护等广泛的物联网领域。
2 特征
◼ 芯片外观
✓ QFN56 封装,6mm x 6mm
◼ MCU 特性
✓ 集成 32 位 XT804 处理器,工作频率 240MHz,内置 DSP、浮点运算单元与安全引擎
✓ 内置 1MB Flash,288KB RAM
✓ 集成 PSRAM 接口,支持最高 64MB 外置 PSRAM 存储器
✓ 集成 6 路 UART 高速接口
✓ 集成 4 路 16 比特 ADC,最高采样率 1KHz
✓ 集成 1 个高速 SPI 接口(从接口),支持最高 50MHz
✓ 集成一个主/从 SPI 接口
✓ 集成 1 个 SDIO_HOST 接口,支持 SDIO2.0、SDHC、MMC4.2
✓ 集成 1 个 SDIO_DEVICE,支持 SDIO2.0,最高吞吐率 200Mbps
✓ 集成 1 个 I
2C 控制器
MCU 芯片—W806
5
✓ 集成 GPIO 控制器,最多支持 44 个 GPIO
✓ 集成 5 路 PWM 接口
✓ 集成 1 路 Duplex I
2S 控制器
✓ 集成 LCD 控制器,支持 4x32 接口
✓ 集成 1 个 7816 接口
✓ 集成 15 个 Touch Sensor
◼ 安全特性
✓ MCU 内置 Tee 安全引擎,代码可区分安全世界/非安全世界
✓ 集成 SASC/TIPC,内存及内部模块/接口可配置安全属性,防止非安全代码访问
✓ 启用固件签名机制,实现安全 Boot/升级
✓ 具备固件加密功能,增强代码安全
✓ 固件加密密钥使用非对称算法分发,增强密钥安全性
✓ 硬件加密模块:RC4256、AES128、DES/3DES、SHA1/MD5、CRC32、2048 RSA,真随机数发
生器
◼ 低功耗模式
✓ 3.3V 单电源供电
✓ 支持工作、睡眠、待机、关机工作模式
✓ 待机功耗小于 10uA
MCU 芯片—W806
6
3 芯片结构
图 3-1 W806 芯片框图
4 功能描述
4.1 SDIO HOST 控制器
SDIO HOST 设备控制器提供了一个能够访问安全数字输入输出卡(SDIO)以及 MMC 卡的数字接口。能够
访问兼容 SDIO 2.0 协议的 SDIO 设备和 SD 卡设备。主要接口有 CK,CMD 以及 4 根数据线。
⚫ 兼容 SD 卡规范 1.0/1.1/2.0(SDHC)
⚫ 兼容 SDIO 内存卡规范 1.1.0
⚫ 兼容 MMC 规范 2.0~4.2
MCU 芯片—W806
7
⚫ 可配置接口时钟速率,支持主机速率 0~50MHz
⚫ 支持标准 MMC 接口
⚫ 支持最大 1024 字节的 Block
⚫ 支持软复位功能
⚫ 自动 Command/Response CRC 生成/校验
⚫ 自动数据 CRC 生成/校验
⚫ 可配置 timeout 检测
⚫ 支持 SPI、1 比特 SD 和 4 比特 SD 模式
⚫ 支持 DMA 数据传输
4.2 SDIO Device 控制器
SDIO2.0 设备端接口,完成与主机数据的交互。内部集成 1024Byte 的异步 FIFO,完成主机与芯片的数据
交互。
⚫ 兼容 SDIO 卡规范 2.0
⚫ 支持主机速率 0~50MHz
⚫ 支持最大 1024 字节的 Block
⚫ 支持软复位功能
⚫ 支持 SPI、1 比特 SD 和 4 比特 SD 模式
4.3 高速 SPI 设备控制器
兼容通用 SPI 物理层协议,通过约定与主机交互的数据格式,主机对设备的高速访问,最高支持工作频率为
50Mbps。
⚫ 兼容通用 SPI 协议
MCU 芯片—W806
8
⚫ 可选择的电平中断信号
⚫ 最高支持 50Mbps 速率
⚫ 简单的帧格式,全硬件解析与 DMA
4.4 DMA 控制器
最多支持 8 通道,16 个 DMA 请求源,支持链表结构与寄存器控制。
⚫ Amba2.0 标准总线接口,8 路 DMA 通道
⚫ 支持基于存储器链表结构的 DMA 操作
⚫ 软件配置 16 个硬件请求源
⚫ 支持 1,4-burst 操作模式
⚫ 支持 byte、half-word,word 操作
⚫ 源、目的地址不变或顺序递增可配置或在预定义地址范围内循环操作
⚫ 同步 DMA 请求和 DMA 响应硬件接口时序
4.5 时钟与复位
支持芯片时钟和复位系统的控制,时钟控制包括时钟变频,时钟关断以及自适应门控;复位控制包括系统以
及子模块的软复位控制。
4.6 内存管理器
支持发送接收缓存大小的配置,以及 MAC 访问缓存的基址,缓存个数,帧聚合上限等控制信息。
4.7 FLASH 控制器
⚫ 提供总线访问 FLASH 接口
⚫ 提供系统总线和数据总线访问仲裁
⚫ 实现 CACHE 缓存系统提高 FLASH 接口访问速度
⚫ 提供对不同 QFlash 的兼容性
MCU 芯片—W806
9
4.8 RSA 加密模块
RSA 运算硬件协处理器,提供 Montgomery(FIOS 算法)模乘运算功能。配合 RSA 软件库实现 RSA 算法。
支持 128 位到 2048 位模乘。
4.9 通用硬件加密模块
加密模块自动完成指定长度的源地址空间数据的加密,完成后自动将加密数据回写到指定的目的地址空间;
支持 SHA1/MD5/RC4/DES/3DES/AES/CRC/TRNG。
⚫ 支持 SHA1/MD5/RC4/DES/3DES/AES/CRC/TRNG 加密算法
⚫ DES/3DES 支持 ECB 和 CBC 两种模式
⚫ AES 支持 ECB、CBC 和 CTR 三种模式
⚫ CRC 支持 CRC8、CRC16_MODBUS、CRC16_CCITT 和 CRC32 四种模式
⚫ CRC 支持输入/输出反向
⚫ SHA1/MD5/CRC 支持连续多包加密
⚫ 内置真随机数发生器,也支持 seed 种子产生伪随机数
4.10 I
2C 控制器
APB 总线协议标准接口,只支持主设备控制器,I²C 工作频率支持可配,100K—400K。
4.11 主/从 SPI 控制器
支持同步的 SPI 主从功能。其工作时钟为系统内部总线时钟。其特点如下:
⚫ 发送和接收通路各有 8 个字深度的 FIFO
⚫ master 支持 Motorola SPI 的 4 种格式(CPOL,CPHA),TI 时序,macrowire 时
⚫ slave 支持支持 Motorola SPI 的 4 种格式(CPOL,CPHA);
MCU 芯片—W806
10
⚫ 支持全双工和半双工
⚫ 主设备支持 bit 传输,最大支持 65535bit 传输
⚫ 从设备支持各种长度 byte 的传输模式
⚫ 从设备输入的 SPI_Clk 最大时钟频率为系统时钟的 1/6
4.12 UART 控制器
⚫ 设备端符合 APB 总线接口协议
⚫ 支持中断或轮询工作方式
⚫ 支持 DMA 传输模式,发送接收各存在 32-byte FIFO
⚫ 波特率可编程
⚫ 5-8bit 数据长度,以及 parity 极性可配置
⚫ 1 或 2 个 stop 位可配置
⚫ 支持 RTS/CTS 流控
⚫ 支持 Break 帧发送与接收
⚫ Overrun,parity error,frame error,rx break frame 中断指示
⚫ 最大 16-burst byte DMA 操作
4.13 GPIO 控制器
可配置的 GPIO、软件控制的输入输出、硬件控制的输入输出、可配置中断方式。
GPIOA 和 GPIOB 寄存器起始地址不同,但是功能一致。
4.14 定时器
微秒与毫秒计时(据时钟频率配置计数个数),实现六个可配置的 32 位计数器,当相应计算器配置的计数完
成时,产生相应中断。
MCU 芯片—W806
11
4.15 看门狗控制器
支持“看门狗”功能。观察软件形为的正确性及允许系统崩溃后进行全局复位。“看门狗”产生一个周期性
的中断,系统软件必须响应这个中断,并清除中断标志;若由于系统崩溃中断标志很长时间没有被清除,则
产生一个硬复位进行系统的全局复位。
4.16 PWM 控制器
⚫ 5 通道 PWM 信号生成功能
⚫ 2 通道输入信号捕获功能(PWM0 和 PWM4 两个通路)
⚫ 频率范围:3Hz~160KHz
⚫ 占空比最大精度:1/256,插入死区的计数器宽度:8bit
4.17 I²S 控制器
⚫ 支持 AMBA APB 总线接口,32bit single 读写操作
⚫ 支持主,从模式,可以双工工作
⚫ 支持 8/16/24/32 位宽,最高采样频率为 128KHz
⚫ 支持单声道和立体声模式
⚫ 兼容 I²S 和 MSB justified 数据格式,兼容 PCM A/B 格式
⚫ 支持 DMA 请求读写操作。只支持按字操作
4.18 7816/UART 控制器
⚫ 设备端符合 APB 总线接口协议
⚫ 支持中断或轮询工作方式
⚫ 支持 DMA 传输模式,发送接收各存在 32-byte FIFO
⚫ DMA 只能按字节进行操作,最大 16-burst byte DMA 操作
MCU 芯片—W806
12
兼容 UART 以及 7816 接口功能:
串口功能:
⚫ 波特率可编程
⚫ 5-8bit 数据长度,以及 parity 极性可配置
⚫ 1 或 2 个 stop 位可配置
⚫ 支持 RTS/CTS 流控
⚫ 支持 Break 帧发送与接收
⚫ Overrun,parity error,frame error,rx break frame 中断指示
7816 接口功能:
⚫ 兼容 ISO-7816-3 T=0.T=1 模式
⚫ 兼容 EVM2000 协议
⚫ 可配置 guard time(11 ETU-267 ETU)
⚫ 正向/反向约定可软件配置
⚫ 支持发送/接收奇偶校验及重传功能
⚫ 支持 0.5 和 1.5 停止位配置
4.19 PSRAM 接口控制器
W806 内置 SPI/QSPI 接口的 PSRAM 控制器,支持外置 PSRAM 设备访问,提供总线方式的 PSRAM 读写擦
操作。最高读写速度 80MHz。
⚫ 支持对外置 PSRAM 的读写访问
⚫ 可配置为 SPI 和 QSPI
⚫ SPI/QSPI 时钟频率可配置
⚫ 支持 BURST INC 模式访问
MCU 芯片—W806
13
⚫ 支持 PSRAM 的半休眠模式
4.20 ADC
基于 Sigma-Delta ADC 的采集模块,完成最多 4 路模拟信号的采集,采样率通过外部输入时钟控制,可采
集输入电压,也可采集芯片温度,支持输入校准和温度补偿校准。
4.21 触摸按键控制器
模块基本功能如下:
⚫ 支持最多 15 路 Touch Sensor 扫描
⚫ 记录每路 Touch Sensor 扫描结果
⚫ 通过中断上报扫描结果
MCU 芯片—W806
14
5 管脚定义
图 6-1 管脚布局图(QFN32)
MCU 芯片—W806
15
表 6-1 管脚分配定义(QFN56)
编号 名称 类型 复位后管脚功能 复用功能 上下拉能力
1 PB_18 I/O GPIO,输入,高阻 UART5_TX/LCD_SEG30 UP/DOWN
2 PB_26 I/O GPIO,输入,高阻 LSPI_MOSI/PWM4/LCD_SEG1 UP/DOWN
3 PB_25 I/O GPIO,输入,高阻 LSPI_MISO/PWM3/LCD_COM0 UP/DOWN
4 PB_24 I/O GPIO,输入,高阻 LSPI_CK/PWM2/LCD_SEG2 UP/DOWN
5 PB_22 I/O GPIO,输入,高阻 UART0_CTS/PCM_CK/LCD_COM2 UP/DOWN
6 PB_21 I/O GPIO,输入,高阻 UART0_RTS/PCM_SYNC/LCD_COM1 UP/DOWN
7 PB_20 I/O UART_RX UART0_RX/PWM1/UART1_CTS/I2C_SCL UP/DOWN
8 PB_19 I/O UART_TX UART0_TX/PWM0/UART1_RTS/I2C_SDA UP/DOWN
9 WAKEUP I WAKEUP 唤醒功能 DOWN
10 RESET I RESET 复位 UP
11 XTAL_OUT O 外部晶振输出
12 XTAL_IN I 外部晶振输入
13 VDD33 P 芯片电源,3.3V
14 NC
15 VDD33 P 芯片电源,3.3V
16 VDD33 P 芯片电源,3.3V
17 VDD33 P 芯片电源,3.3V
18 BOOTMODE I/O BOOTMODE I2S_MCLK/LSPI_CS/PWM2/I2S_DO UP/DOWN
19 PA_1 I/O JTAG_CK JTAG_CK/I2C_SCL/PWM3/I2S_LRCK/ADC_1 UP/DOWN
20 PA_2 I/O GPIO,输入,高阻 UART1_RTS/UART2_TX/PWM0/UART3_RTS/ADC_4 UP/DOWN
21 PA_3 I/O GPIO,输入,高阻 UART1_CTS/UART2_RX/PWM1/UART3_CTS/ADC_3 UP/DOWN
22 PA_4 I/O JTAG_SWO JTAG_SWO/I2C_SDA/PWM4/I2S_BCK/ADC_2 UP/DOWN
23 PA_5 I/O GPIO,输入,高阻 UART3_TX/UART2_RTS/PWM_BREAK/UART4_RTS UP/DOWN
24 PA_6 I/O GPIO,输入,高阻 UART3_RX/UART2_CTS/NULL/UART4_CTS/LCD_SEG31 UP/DOWN
25 PA_7 I/O GPIO,输入,高阻 PWM4/LSPI_MOSI/I2S_MCK/I2S_DI/LCD_SEG3/Touch_1 UP/DOWN
26 PA_8 I/O GPIO,输入,高阻 PWM_BREAK/UART4_TX/UART5_TX/I2S_BCLK/LCD_SEG4 UP/DOWN
27 PA_9 I/O GPIO,输入,高阻 MMC_CLK/UART4_RX/UART5_RX/I2S_LRCLK/LCD_SEG5/TOUCH_2 UP/DOWN
28 PA_10 I/O GPIO,输入,高阻 MMC_CMD/UART4_RTS/PWM0/I2S_DO/LCD_SEG6/TOUCH_3 UP/DOWN
29 VDD33 P 芯片电源,3.3V
30 PA_11 I/O GPIO,输入,高阻 MMC_DAT0/UART4_CTS/PWM1/I2S_DI/LCD_SEG7 UP/DOWN
31 PA_12 I/O GPIO,输入,高阻 MMC_DAT1/UART5_TX/PWM2/LCD_SEG8/TOUCH_14 UP/DOWN
32 PA_13 I/O GPIO,输入,高阻 MMC_DAT2/UART5_RX/PWM3/LCD_SEG9 UP/DOWN
MCU 芯片—W806
16
33 PA_14 I/O GPIO,输入,高阻 MMC_DAT3/UART5_CTS/PWM4/LCD_SEG10/TOUCH_15 UP/DOWN
34 PA_15 I/O GPIO,输入,高阻 PSRAM_CK/UART5_RTS/PWM_BREAK/LCD_SEG11 UP/DOWN
35 PB_0 I/O GPIO,输入,高阻 PWM0/LSPI_MISO/UART3_TX/PSRAM_CK/LCD_SEG12/Touch_4 UP/DOWN
36 PB_1 I/O GPIO,输入,高阻 PWM1/LSPI_CK/UART3_RX/PSRAM_CS/LCD_SEG13/Touch_5 UP/DOWN
37 PB_2 I/O GPIO,输入,高阻 PWM2/LSPI_CK/UART2_TX/PSRAM_D0/LCD_SEG14/Touch_6 UP/DOWN
38 PB_3 I/O GPIO,输入,高阻 PWM3/LSPI_MISO/UART2_RX/PSRAM_D1/LCD_SEG15/Touch_7 UP/DOWN
39 PB_27 I/O GPIO,输入,高阻 PSRAM_CS/UART0_TX/LCD_COM3 UP/DOWN
40 PB_4 I/O GPIO,输入,高阻 LSPI_CS/UART2_RTS/UART4_TX/PSRAM_D2/LCD_SEG16/Touch_8 UP/DOWN
41
PB_5
I/O GPIO,输入,高阻
LSPI_MOSI/UART2_CTS/UART4_RX/PSARM_D3/LCD_SEG17/Touch_
9
UP/DOWN
42 VDD33 P 芯片电源,3.3V
43 CAP I 外接电容,1µF -
44 PB_6 I/O GPIO,输入,高阻 UART1_TX/MMC_CLK/HSPI_CK/SDIO_CK/LCD_SEG18/Touch_10 UP/DOWN
45 PB_7 I/O GPIO,输入,高阻 UART1_RX/MMC_CMD/HSPI_INT/SDIO_CMD/LCD_SEG19/Touch_11 UP/DOWN
46 PB_8 I/O GPIO,输入,高阻 I2S_BCK/MMC_D0/PWM_BREAK/SDIO_D0/LCD_SEG20/Touch_12 UP/DOWN
47 PB_9 I/O GPIO,输入,高阻 I2S_LRCK/MMC_D1/HSPI_CS/SDIO_D1/LCD_SEG21/Touch_13 UP/DOWN
48 PB_12 I/O GPIO,输入,高阻 HSPI_CK/PWM0/UART5_CTS/I2S_BCLK/LCD_SEG24 UP/DOWN
49 PB_13 I/O GPIO,输入,高阻 HSPI_INT/PWM1/UART5_RTS/I2S_LRCLK/LCD_SEG25 UP/DOWN
50 PB_14 I/O GPIO,输入,高阻 HSPI_CS/PWM2/LSPI_CS/I2S_DO/LCD_SEG26 UP/DOWN
51 PB_15 I/O GPIO,输入,高阻 HSPI_DI/PWM3/LSPI_CK/I2S_DI/LCD_SEG27 UP/DOWN
52 PB_10 I/O GPIO,输入,高阻 I2S_DI/MMC_D2/HSPI_DI/SDIO_D2/LCD_SEG22 UP/DOWN
53 VDD33 P 芯片电源,3.3V
54 PB_11 I/O GPIO,输入,高阻 I2S_DO/MMC_D3/HSPI_DO/SDIO_D3/LCD_SEG23 UP/DOWN
55 PB_16 I/O GPIO,输入,高阻 HSPI_DO/PWM4/LSPI_MISO/UART1_RX/LCD_SEG28 UP/DOWN
56 PB_17 I/O GPIO,输入,高阻 UART5_RX/PWM_BREAK/LSPI_MOSI/I2S_MCLK/LCD_SEG29 UP/DOWN
注:1. I = 输入,O = 输出,P = 电源
MCU 芯片—W806
17
6 电气特性
6.1 极限参数
表 7-1 极限参数
参数 名称 最小值 典型值 最大值 单位
供电电压 VDD 3.0 3.3 3.6 V
输入逻辑电平低 VIL -0.3 0.8 V
输入逻辑电平高 VIH 2.0 VDD+0.3 V
输入引脚电容 Cpad 2 pF
输出逻辑电平低 VOL 0.4 V
输出逻辑电平高 VOH 2.4 V
输出最大驱动能力 IMAX 24 mA
存储温度范围 TSTR -40℃ +125℃ ℃
工作温度范围 TOPR -40℃ +85℃ ℃
MCU 芯片—W806
7 封装信息
图 8-1 W806 封装参数
表 8-1 W806 封装参数表
SYMBOL
MILLIMETER
MIN NOM MAX
A
0.70 0.75 0.80
0.80 0.85 0.90
A1 0.00 0.02 0.05
b 0.13 0.18 0.23
b1 0.12REF
MCU 芯片—W806
19
c 0.18 0.20 0.25
D 5.90 6.00 6.10
D2 4.60 4.70 4.80
e 0.35BSC
Ne 4.55BSC
Nd 4.55BSC
E 5.90 6.00 6.10
E2 4.60 4.70 4.70
L 0.35 0.40 0.45
h 0.30 0.35 0.40
L/F 载体尺寸
193x193

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