Microchip Technology Systèmes sur puce (SoC) sans fil hautement intégrés PIC32-BZ6

Les systèmes sur puce (SoC) sans fil hautement intégrés PIC32-BZ6 de Microchip Technology sont des unités de microcontrôleur (MCU) sans fil, intégrées, à hautes performances et faible consommation, équipées d'un processeur Arm^® Cortex^®-M4F cadencé à 128 MHz. La famille PIC32-BZ6 de Microchip combine des fonctionnalités de sécurité robustes avec de nombreuses options de connectivité sans fil, notamment les protocoles BLUETOOTH^® et IEEE 802.15.4 (Thread, propriétaires, MiWi). La famille PIC32-BZ6 comprend deux variantes : les PIC32CX-BZ6 sont certifiées AEC-Q100 de grade 1 (+125 °C), et les PIC32WM-BZ6x sont des modules certifiés et compatibles RF à l'échelle mondiale.

Avec 2 Mo de mémoire Flash et 512 ko de RAM, la famille PIC32-BZ6 offre une mémoire suffisante pour des applications complexes, tandis que la fonctionnalité Secure Boot avec une racine de confiance immuable garantit un fonctionnement fiable et sécurisé. Dotée d'un ensemble complet de périphériques, notamment un processeur de signaux analogiques/numériques, des interfaces de communication, une interface d'encodeur en quadrature (QEI) et de fonctionnalités tactiles, la famille PIC32-BZ6 est capable de prendre en charge un large éventail d'applications
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Caractéristiques

Conditions de fonctionnement
- Certifiés AEC-Q100 de grade 1 pour des paramètres réduits de 1,9 V à 3,6 V, -40 °C à +125 °C, du continu à 128 Mhz
- Certifiés AEC-Q100 de grade 2 pour 1,9 V à 3,6 V, -40 °C à +105 °C, du continu à 128 Mhz
Cœur Arm Cortex-M4F 128 MHz
- 3,40 Coremark^®/MHz (avec compilateur IAR)
- 4 ko de cache combiné pour les instructions et les données
- Unité de protection de la mémoire (MPU) à 8 régions
- Jeu d'instructions Thumb^®-2
- Traitement des signaux numérique Application-Specific Extension (ASE) Rev 2
- Contrôleur d'interruption vectorielle imbriquée (NVIC)
- Module de trace intégré (ETM) avec flux de trace d'instructions
- Tampon de trace intégré CoreSight™ (ETB)
- Unité d'interface de port de trace (TPIU)
- Unité à virgule flottante (FPU) à précision simple conforme à la norme IEEE 754
Mémoire
- 64 ko de ROM pour le démarrage sécurisé - prise en charge du démarrage sécurisé asymétrique
- Technologie eFuse 3072 bits avec stockage sécurisé de la clé de démarrage et verrouillage de débogage
- Mémoire flash auto-programmable de 2 Mo sur puce avec
  - code correcteur d'erreurs (ECC)
  - Module de pré-lecture pour accélérer les accès Flash
  - Durée de vie de 20 000 cycles (100 000 cycles avec option erase retry) et conservation des données pendant 20 ans
- Mémoire flash de démarrage de 72 ko (18 pages, 17 pages pour le hachage de sécurité activé)
  - 64 ko pour la configuration du code de démarrage utilisateur
  - 8 ko pour la configuration adaptable du dispositif
- Mémoire principale SRAM programmable QoS multi-ports de 512 ko
  - 256 ko de RAM ECC en option
  - 32 ko d'espace RAM pour le fonctionnement du débogage CoreSight™ ETB lorsqu'il est activé
  - Jusqu'à 64 ko de SRAM peuvent être conservés en mode sauvegarde
- Jusqu'à 4 ko de mémoire étroitement couplée (TCM)
Système
- Réinitialisation à la mise sous tension (POR) et réinitialisation en cas de baisse de tension (BOR)
- Options d'horloge interne et externe
- Oscillateur à quartz intégré 16 Mhz avec une stabilité de ±30 ppm et prise en charge des oscillateurs externes
- Contrôleur d'interruption externe (EIC)
  - Jusqu'à 4 interruptions externes
  - 1 interruption non masquable
- Fonctionnalités étendues de débogage et de traçage
  - Interface de programmation et de débogage Serial Wire Debug (SWD) à 2 fils
  - Broches d'interface de trace du module ETM pour le traçage série sur fil (Serial Wire Trace)
Normes de connectivité prises en charge
- SDK Bluetooth basse consommation (BLE) certifié conforme à la norme Bluetooth Core 6.0
- SDK MAC/PHY IEEE 802.15.4 pour la prise en charge de protocoles personnalisés
- Compatibles Zigbee^® 3.0
- Thread 1.4
Alimentation électrique
- Le système sur puce (SoC) utilise un régulateur à faible chute de tension (LDO)
- Unité de gestion de l'alimentation (PMU) intégrée avec
  - Mode Buck (CC-CC à découpage) compatible avec les modes haute puissance (PWM) et basse consommation (PSM)
  - Mode de régulation modulaire par opérateur différentiel linéaire (MLDO)
- Régulateur LDO 1,5 V intégré sur puce pour eFuse
- Régulateurs LDO 1,2 V intégrés sur puce
- POR et BOR sur les lignes d'alimentation 3,3 V et 1,2 V
- Modes de fonctionnement : actif (run), veille passive (idle), veille prolongée (standby sleep), sommeil profond (deep sleep) et sommeil ultra-profond (extreme deep sleep)
- Périphériques SleepWalking
Émetteur-récepteur RF 2,4 GHz
- Émetteur-récepteur RF 2,4 GHz intégré à ultra-faible consommation, partagé entre les modems et les contrôleurs de liaison (MAC) Bluetooth LE et IEEE 802.15.4
- Commutateur émetteur-récepteur intégré (TRX) et symétriseur avec entrée/sortie radiofréquence (RFIO) asymétrique pour l'émission (TX) et la réception (RX)
- Gestion matérielle de l'accès radio avec QoS programmable
  - Jusqu'à la résolution à l'échelle du paquet
  - Basée sur un émetteur-récepteur et une antenne partagés
- Amplificateur de puissance (PA) à découpage à haut rendement
- Plage de réglage de la puissance du signal émis de -24 dBm à +11 dBm, par pas de 1 dB
- Débits de données pris en charge
  - Bluetooth basse consommation (BLE) 6.0 - 2 Mbps, 1 Mbps, 500 kbps et 125 kbps
  - IEEE 802.15.4 - 250 kbps
  - Propriétaire 2,4 GHz - 2 Mbps, 1 Mbps et 500 kbps
Bluetooth
- Certifiés selon Bluetooth Core 6.0
- Puissance du signal émis réglable jusqu'à +11 dBm
- Sensibilité de puissance du récepteur standard
  - Bluetooth basse consommation (BLE) -95 dBm à 2 Mbps
  - Bluetooth basse consommation (BLE) -98 dBm à 1 Mbps
  - Bluetooth basse consommation (BLE) -108 dBm à 125 kbps
  - Bluetooth basse consommation (BLE) -102 dBm à 500 kbps
- Fonctionnalités prises en charge par le Bluetooth basse consommation (BLE)
  - Données d'annonce chiffrées
  - Caractéristique de niveau de sécurité
  - Sélection du schéma de codage
  - Réduction dynamique (subrating) du débit de connexion
  - Amélioration des annonces périodiques
  - Amélioration du classement des canaux
  - Gestion énergétique basse consommation
  - PHY 2M non codé
  - Longue portée (PHY codé)
  - Algorithme de sélection de canal #2
  - Extensions d'annonce Bluetooth, avec délestage du CPU grâce à un ordonnanceur matériel
  - Annonces non connectables à rapport cyclique élevé
  - Extension de la taille des paquets de données
  - Connexions sécurisées
  - Améliorations de la confidentialité
  - Résistants aux interférences avec un détecteur RSSI à large bande
- Génération matérielle de clés de liaison Bluetooth via ECDH P-256
- Module matériel AES-128 pour le chiffrement en temps réel des données Bluetooth
- Certification du Bluetooth Qualification Test Facility (BQTF)
- Prise en charge des profils et services Bluetooth basse consommation (BLE) définis par SIG ou personnalisés
- Profils Bluetooth basse consommation (BLE)
  - Rôles périphériques et centraux Bluetooth basse consommation (BLE)
  - API Bluetooth basse consommation (BLE) pour la couche applicative pour mettre en œuvre des profils/services basés sur le protocole GATT standard ou personnalisés
  - Service de notification d'alerte (ANCS – Apple Notification Center Service)
  - Service de rapport de proximité et d'information temporelle
  - Multi-liens et multi-rôles
- Services Bluetooth basse consommation (BLE)
  - Provisionnement
  - Mise à jour du micrologiciel à distance (également connue sous le nom d'OTA DFU)
  - Annonce/balise
  - Configuration personnalisée
  - Service de notification d'alerte
IEEE 802.15.4 :
- Compatibles avec les piles protocolaires Zigbee^®3.0, Thread 1.4 et propriétaire 802.15.4 (activables par configuration du micrologiciel)
- Débit de l'unité de données de service PLCP (PSDU) à 250 kbit/s, avec modes propriétaires à 500 kbit/s, 1 Mbit/s et 2 Mbit/s
- Mode RX programmable
  - Sensibilité RX de -103 dBm pour 250 kbps en mode continu
  - Sensibilité RX de -100 dBm en mode RPC
  - Le mode RPC réduit la consommation d'énergie en réception (RX) afin de répondre aux exigences de la norme énergétique verte de Californie au niveau système
- Puissance du signal émis TX jusqu'à +11 dBm
- Fonction MAC accélérée par le matériel
  - Acquittement automatique
  - Relance automatique
  - Temporisation d'accès au canal
  - Séquence de vérification de trame automatisée (FCS)
  - Filtrage automatique des adresses
- Détection du délimiteur de début de trame (SFD), traitement d'étalement/désétalement, encadrement des trames et vérification CRC-16
- Mémoires tampons indépendantes de 128 octets pour les trames TX et RX pour un délestage optimisé du processeur

Périphériques haute performance
- Contrôleur d'accès direct à la mémoire (DMAC) à 16 canaux avec contrôle de redondance cyclique (CRC) intégrée, prise en charge du calcul CRC en mémoire et surveillance matériel
- 1 QSPI
  - Prise en charge de l'exécution en place (XIP)
  - Zone mémoire réservée connectée au bus AHB
Solutions d'affichage à faible coût sans contrôleur graphique dédié (LCC)
- Prise en charge des couleurs RGB332 8 bits avec affichage TFT 480 x 272
- I²C pour le contrôle maxTouch
- DMA et broches GPIO pour la transmission de pixels 8 bits et la synchronisation
Cryptographie
- Chiffrement et déchiffrement AES standard avec des clés de 128, 192 et 256 bits, avec accélération matérielle
- Algorithmes de hachage SHA standard, dont SHA-256 et SHA-384 avec prise en charge matérielle
- Chiffrement et déchiffrement RSA avec des clés de 1024 bits et 2048 bits
- Algorithme de signature numérique par courbes elliptiques (ECDSA) utilisant toutes les courbes normalisées NIST
- Véritable générateur de nombres aléatoires (TRNG) conforme à la norme NIST 800-90B
- Contrôleur DMA intégré avec prise en charge scatter-gather
Périphériques de système
- Système d'événements à 32 canaux
  - Tous les canaux peuvent être connectés à n'importe quel générateur d'événements
  - Tous les canaux offrent un chemin purement asynchrone
  - 12 canaux prennent en charge les modes synchrone et resynchrone
- 6 interfaces de communication série (SERCOM), chacune pouvant être configurée pour fonctionner en tant que :
  - Interface USART (récepteur-transmetteur universel synchrone/asynchrone) avec configuration duplex intégral et demi-duplex sur fil unique, prise en charge ISO7816, RS485 maître/esclave LIN (réseau interconnecté local)
  - I²C jusqu'à 1 MHz
  - Interface périphérique série (SPI) - intervalle inter-octets SPI
- 1 SERCOM configurée en tant qu'interface I²C uniquement
- 10 minuteurs/compteurs (TC) 16 bits, chacun pouvant être configuré en tant que
  - TC 16 bits avec deux canaux de comparaison/capture
  - TC 8 bits avec deux canaux de comparaison/capture
  - TC 32 bits avec deux canaux de comparaison/capture en jumelant deux TC
- 2 minuteurs/compteurs pour le contrôle (TCC) 24 bits avec fonctions étendues
  - Jusqu'à 6 canaux de comparaison avec une sortie complémentaire en option
  - Génération de signaux à modulation de largeur d'impulsion (MLI/PWM) synchronisés sur plusieurs broches de port
  - Protection contre les défauts prévisibles, désactivation rapide du signal et temporisation configurable entre sorties complémentaires
  - Dithering permettant d'augmenter la résolution jusqu'à 5 bits et de réduire les erreurs de quantification
- 1 TCC 16 bits avec fonctions étendues - jusqu'à 2 canaux de comparaison avec sortie complémentaire en option
- 34 canaux MLI/PWM - 6 canaux x 2 issus des TCC 24 bits, 2 canaux issus des TCC 16 bits et 10 x 2 canaux issus des TC
- Compteur temps réel (RTCC) 32 bits avec fonction horloge/calendrier, jusqu'à 4 broches de réveil avec détection d'altération et filtre anti-rebond
- Minuteur watchdog (WDT) avec fonctionnement en mode fenêtre
- Minuteur deadman (DMT)
- Fréquencemètre (FREQM)
- Logique personnalisée configurable (CCL) avec 2 tables de correspondance (LUT)
- 1 convertisseur numérique-analogique (CNA) 7 bits à usage général
- 2 convertisseurs analogique-numérique (CAN) SAR 12 bits pouvant atteindre 1 Msps et prenant en charge jusqu'à 19 entrées analogiques
  - Entrée différentielle et asymétrique
  - Correction automatique des décalages et des erreurs de gain
- Jusqu'à 2 comparateurs analogiques (CA) avec mode de comparaison fenêtrée
- Jusqu'à 18 canaux de diviseur de tension capacitif (CVD) pour la gestion de boutons tactiles (utilisant un CAN SAR partagé)
- 1 capteur de température (température de la puce) intégré au sous-système sans fil
- 2 ports CAN-FD (Controller Area Network à débit flexible) avec accès direct à la mémoire (DMA) dédié, 16 tampons, 16 filtres et 3 masques
  - Conformes aux normes ISO11898-1:2015 et CAN FD 1.0, jusqu'à 64 octets de données pris en charge
  - Débit binaire d'arbitrage pouvant atteindre 1 Mbps
  - Débit binaire des données pouvant atteindre 10 Mbps
- Compatibles USB full-speed et low-speed, avec un port capable de prendre en charge jusqu'à 8 canaux DMA dédiés
- MAC Ethernet (ETH)
  - Compatibles avec la norme IEEE 802.3
  - Interface RMII (Reduced Media-Independent Interface) à 10/100 Mbps, dotée d'un accès direct à la mémoire (DMA) dédié
  - Conformes aux normes 802.1AS et IEEE 1588-2008 Precision Time Protocol (PTP) pour la synchronisation précise des horloges et prise en charge de la TSU
  - Conformes à la norme IEEE 802.3AZ/AF/PoE en matière d'efficacité énergétique
  - Prise en charge du réveil sur réseau local (Wake-on-LAN)
- 1 interface d'encodeur en quadrature (QEI)
Oscillateurs
- Oscillateur à quartz/résonateur 16 Mhz ±30 ppm ou horloge externe (POSC) pour émetteur-récepteur RF 2,4 GHz
- Boucle à verrouillage de phase (PLL) partagée entre le système principal et le sous-système RF
- Boucle à verrouillage de phase Ethernet (EPLL) 50 MHz
- Boucle à verrouillage de phase USB (UPLL) 96 MHz
- Oscillateur interne à très faible consommation d'énergie (LPRC) 32,768 kHz
- Horloge de précision supérieure (32,768 kHz, ±250 ppm) disponible en option
  - Horloge 32 kHz issue de l’oscillateur principal (POSC)
  - Oscillateur à quartz/résonateur secondaire (SOSC) 32,768 kHz
  - Source d'horloge externe 32,768 kHz
- Oscillateur RC rapide (FRC) interne 8 Mhz
E/S
- Fonction PPS pour l’assignation flexible des broches périphériques
- 23 E/S à fort courant en émission et absorption
- Sortie à drain ouvert configurable sur les broches E/S numériques
- Jusqu'à 54 broches E/S programmables
Caractéristiques techniques en CC
- Protection contre les décharges électrostatiques (DES)
  - Tenue minimale de 2 kV avec le modèle HBM (Human Body Model)
  - Tenue minimale de 500 V avec le modèle CDM (Charged Device Model)
- Temps de démarrage d'environ 7,1 ms
Boîtier DQFN à 132 broches, de taille 10 x 10 x 0,9 mm

Applications

Électronique grand public
- Télécommandes intelligentes
- Haut-parleurs sans fil
- Appareils portables
- Jouets intelligents
Domotique
- Systèmes d'éclairage intelligents
- Thermostats
- Verrouillages de portes
- Ouvertures de portes de garage
- Contrôleurs de fenêtres et de stores
Automatisation des bâtiments
- Systèmes de contrôle de la climatisation, de la ventilation et du chauffage (HVAC)
- Capteurs de présence
- Systèmes de contrôle d'accès
Industrie
- Suivi d'actifs
- Maintenance prédictive
- Réseaux de capteur sans fil
- Éclairage industriel

Automobile
- Systèmes de surveillance de la pression des pneus (TPMS)
- Systèmes d'infodivertissement embarqués
- Systèmes d'entrée sans clé
Dispositifs médicaux
- Systèmes de surveillance des patients
- Suivi de la condition physique et de l'état de santé
- Capteurs médicaux sans fil
Objets connectés (IoT) et infrastructures intelligentes
- Compteurs intelligents
- Surveillance environnementale
- agriculture intelligente
- Infrastructures de ville intelligente
Systèmes de sécurité
- Détecteurs de mouvements
- Systèmes de surveillance
- Systèmes d'alarmes