Microchip Technology PIC32-BZ6 高集積な無線SoC

Microchip Technology PIC32-BZ6 高集積な無線SoC(システムオンチップ)は、高性能・低電力の統合型無線MCU(マイクロコントローラユニット)です。128MHz Arm® Cortex®-M4Fプロセッサで駆動します。Microchip PIC32-BZ6ファミリは、堅牢なセキュリティ機能とBLUETOOTH®およびIEEE 802.15.4プロトコル (Thread、Proprietary、MiWi) を含む多彩な無線接続のオプションを備えています。PIC32-BZ6ファミリには、AEC-Q100 Grade 1 (+125°C) 認定済みPIC32CX-BZ6、世界各国の監督官庁の認証を取得したRF対応モジュールPIC32WM-BZ6xが含まれます。

2MBフラッシュメモリと512KB RAMを搭載したPIC32-BZ6ファミリは、複雑なアプリケーションに対応するためのより大容量なメモリのみならず、Root of Trust(信頼の起点)を確立できるセキュアブート機能を内蔵しており信頼性が高く安全な動作が保証されます。PIC32-BZ6ファミリは、アナログ/デジタル信号処理、通信インターフェース、Quadrature Encoder Interface(QEI)、タッチセンシングなどの多彩な周辺機能を搭載し、幅広い
用途に対応します。

特徴

  • 動作条件
    • AEC-Q100 Grade 1認定済み(一部のパラメータを削減、1.9V~3.6V、-40°C~+125°C、DC~128MHz)
    • AEC-Q100 Grade 2認定済み(1.9V~3.6V、-40°C~+105°C、DC~128MHz)
  • 128MHz Arm Cortex-M4Fコア
    • 3.40 Coremark®/MHz(IARコンパイラ使用時)
    • 統合4KB(命令キャッシュ、データキャッシュ)
    • 8領域を保護するメモリ保護ユニット(MPU)
    • Thumb®-2 命令セット
    • デジタル信号処理 (DSP) ASE (Application-Specific Extension) リビジョン 2
    • NVIC(ネスト型ベクタ割り込みコントローラ)
    • 命令トレース・ストリームあり組み込みトレース・モジュール(ETM)
    • CoreSight™ ETB(内蔵トレースバッファ)
    • トレース・ポート・インターフェイス・ユニット(TPIU)
    • IEEE 754準拠の高精度な単精度浮動小数点ユニット (FPU)
  • メモリ
    • 64KB ROMを採用し、非対称鍵を使用したセキュアブートをサポート
    • セキュアブート用の鍵を格納できる3072ビットのeFuse、デバッグロック機能
    • 2MBの内蔵セルフプログラマブルフラッシュ:
      • エラー訂正コード(ECC)
      • フラッシュへ高速にアクセスできるプリフェッチモジュール
      • サイクル耐性 200,000回(100,000回の消去/書き込みサイクルオプション)、20年のデータ保持に対応
    • 72KBブートフラッシュメモリ(18ページ構成。うち17ページはセキュリティハッシュ有効)
      • 64KBユーザーのブートコード設定用
      • 8KB柔軟なデバイス構成用
    • 512KB マルチポート対応、プログラム可能QoS機能を持つメインメモリ
      • 256KBのECC RAMオプション
      • 有効化時にCoreSight™ ETBデバッグ用に32KBのRAM領域を使用
      • バックアップモード中に最大64KBのSRAMを保持可能
    • 最大4KBの密結合メモリ(TCM)
  • システム
    • パワーオンリセット (POR) およびブラウンアウトリセット (BOR)
    • 内部/外部クロックオプション
    • ±30ppmの安定性を持つ16MHzの内蔵水晶発振器。外部水晶振動子を使用した動作にも対応
    • 外部割込みコントローラ(EIC)
      • 最大4つの外部割込に対応
      • 1つのノンマスカブル割り込み (NMI) に対応
    • 多彩なデバッグ機能とトレース機能
      • 2線式SWD (Serial Wire Debug) プログラミング/デバッグインターフェース
      • ETMトレースインターフェースピン(シリアルワイヤトレース用)
  • 対応する接続規格
    • Bluetooth Core 6.0認証済みのBluetooth Low Energy用SDK
    • 独自プロトコルをサポートするIEEE 802.15.4規格MAC/PHY SDK
    • Zigbee® 3.0に対応
    • Thread1.4
  • 電源
    • 低ドロップアウト (LDO) SoC
    • 内蔵PMU
      • Buck(DC-DC/スイッチング)モードを搭載 - 高出力 (PWM) モードと低消費電力 (PSM) モードの両方をサポート
      • MLDO (Modular Linear Differential Operator) モード
    • eFuse用の1.5V LDOレギュレータをチップに内蔵
    • 1.2V LDOレギュレータをチップに内蔵
    • 3.3Vおよび1.2VレールにPORとBORを搭載
    • ラン、アイドル、スタンバイスリープ、ディープスリープ、超ディープスリープモード
    • SleepWalking周辺モジュール
  • 2.4GHz RFトランシーバ
    • Bluetooth LEとIEEE 802.15.4の両モデムおよびリンク (MAC) コントローラ間で共有される2.4GHz超低消費電力RFトランシーバを内蔵
    • 送信(TX)/受信(RX)用のシングルエンド無線周波数入力/出力 (RFIO) 1つを搭載したトランシーバ (TRX) スイッチとバランを内蔵
    • プログラム可能なQoSを持つハードウェア無線アービタ
      • パケットレベルの解像度まで対応
      • 共通のトランシーバとアンテナを使用
    • 高効率スイッチングパワーアンプ(PA)
    • -24dBm~+11dBmでプログラム可能な送信出力電力範囲、ステップサイズ1dB
    • サポートされているデータレート
      • Bluetooth Low Energy 6.0 - 2Mbps、1Mbps、500kbps、125kbps
      • IEEE 802.15.4 - 250kbps
      • 2.4GHz対応の独自 – 2Mbps、1Mbps、500kbps
  • Bluetooth
    • Bluetooth Core 6.0認定済み
    • 最大+11dBmまでプログラム可能な送信出力電力
    • 標準レシーバ電力感度
      • 2MbpsのBluetooth Low Energy通信で-95dBm
      • 1MbpsのBluetooth Low Energy通信で-98dBm
      • 125KbpsのBluetooth Low Energy通信で-108dBm
      • 500KbpsのBluetooth Low Energy通信で-102dBm
    • Bluetooth Low Energyでサポートされている機能
      • 暗号化されたアドバタイジングデータ
      • セキュリティレベル特性
      • コーディングスキーム選択
      • 接続サブレーティング
      • 定期的なアドバタイジング機能の強化
      • チャンネル分類強化
      • 低エネルギー電力制御
      • 2M無符号化PHY
      • 長距離(コード化PHY)
      • チャンネル選択アルゴリズム#2
      • アドバタイジング拡張、ハードウェアベースのスケジューラを用いたCPUのオフロード
      • 高デューティサイクルの接続不可能アドバタイジング機能
      • データ長拡張
      • 安定した接続
      • プライバシーのアップグレード
      • 広帯域幅のRSSI検出器によって干渉に対して堅牢
    • Bluetoothペアリングリンク鍵生成用ECDH P256ハードウェアエンジン
    • Bluetoothペイロードデータのリアルタイム暗号化用AES128ハードウェアモジュール
    • Bluetooth認証試験施設 (BQTF) 認定
    • SIG定義のプロファイルおよび独自Bluetooth Low Energyプロファイルとサービスをサポート
    • Bluetooth Low Energyプロファイル
      • Bluetooth Low Energyのペリフェラル(周辺機器)とセントラル(中央機器)の役割
      • 標準またはカスタマイズされたGATTベースのプロファイル/サービスを実装するための、アプリケーション層向けBluetooth Low Energy API
      • アラート通知サービス [Apple Notification Center Service (ANCS)]
      • 近接レポータ機能および時刻情報機能
      • マルチリンクとマルチロール
    • Bluetooth Low Energyサービス
      • プロビジョニング
      • OTAファームウェア更新 (OTA DFU)
      • アドバタイズメント/ビーコン
      • カスタマイズされた設定
      • アラート通知サービス
  • IEEE 802.15.4
    • ZigBee ® 3.0、Thread 1.4、ならびに独自802.15.4プロトコルスタック ― ファームウェア構成により選択可能
    • 250Kbps PLCP PSDU(サービスデータユニット)データレート、および500Kbps、1Mbps、2Mbpsの独自高速データレート
    • プログラム可能な受信モード
      • 連続モードで250kbps通信時の受信感度−103dBm
      • RPCモードの受信感度-100dBm
      • RPCモードは受信モードでの電力消費がさらに低く、カリフォルニア州グリーンエネルギー仕様をシステム全体でサポート
    • 送信出力電力 最大+11dBm
    • ハードウェア支援型MAC
      • 自動肯定応答 (ACK)
      • 自動再試行
      • チャンネルアクセス(制御モジュール)バックオフ(タイマ)
      • 自動フレームチェックシーケンス (FCS)
      • 自己アドレスフィルタリング
    • SFD検出、スペクトラム拡散、逆拡散、フレーミング、CRC-16計算
    • CPUオフロード改善のための独立した128バイト送信および128バイト受信フレームバッファ
  • 高性能な周辺モジュール
    • 16チャンネル・ダイレクト・メモリ・アクセス・コントローラ (DMAC) - メモリのCRC生成と監視をハードウェアでサポートする内蔵CRC(巡回冗長検査)機能
    • 1x QSPI
      • XIP (Execute in Place) 機能に対応
      • 専用AHBメモリゾーン
  • 低コストコントローラレス (LCC) グラフィックソリューション
    • 480x272 TFTディスプレイでRGB332 8ビットカラーをサポート
    • maxTouch制御用I2C
    • 8ビットピクセル(データ)送信・同期用DMAおよびGPIOピン
  • 暗号化
    • ハードウェアアクセラレータ搭載128ビット、192ビット、256ビット鍵サイズでの標準AES暗号化と復号化
    • SHA-256およびSHA-384を含む標準SHAハッシュアルゴリズムに対するハードウェアサポート
    • 1024ビットおよび2048ビット鍵サイズでのRSA暗号化と復号化
    • サポートされているすべてのNIST曲線を使用したECDSA(楕円曲線デジタル署名アルゴリズム)
    • NIST 800-90B準拠の真性乱数生成器 (TRNG)
    • スキャッタ・ギャザーDMAを内蔵
  • システムペリフェラル
    • 32チャンネル対応イベントシステム
      • すべてのチャンネルは、任意のイベント生成器に接続可能
      • すべてのチャンネルが純粋な非同期パスを提供
      • 12個のチャンネルが同期および再同期をサポート
    • 6系統のシリアル通信インターフェイス(SERCOM)。各SERCOM$は次のように構成可能:
      • 全二重および単線半二重構成のUSART (Universal Synchronous Asynchronous Receiver Transmitter)、ISO7816、LIN (Local Interconnect Network) コマンダ/レスポンダ RS485として動作
      • I2C最大1MHz対応
      • シリアル ペリフェラル インターフェイス (SPI) – SPIバイト間スペース
    • 1x SERCOM(I2C専用インターフェイスとして構成)
    • 10x 16ビットタイマ/カウンタ (TC)、それぞれ次のように構成可能:
      • 2つの比較/キャプチャチャンネル付き16ビットTC
      • 2つの比較/キャプチャチャンネル付き8ビットTC
      • 2つのTCを組み合わせて使用することで、2つの比較/キャプチャチャンネルを持つ32ビットTCとしての動作が可能
    • 2x 拡張機能を備えた24ビット制御用タイマ/カウンタ (TCC)
      • オプションの相補出力が備わった最大6個の比較チャンネル、およびオプションのコンプリメンタリ(相補)出力
      • ポートピン全体での同期パルス幅変調(PWM)パターンの生成
      • 決定的なフォルト保護、高速減衰、およびコンプリメンタリ(相補)出力間のデッドタイム設定
      • ディザリングにより分解能を最大5ビット向上させ、量子化誤差を低減
    • 1個の拡張機能搭載16ビットTCC - オプションのコンプリメンタリ(相補)出力付き最大2個の比較チャンネル
    • 34個のPWMチャンネル - 6個のチャンネル x 2(24ビットTCC)、2個のチャンネル(16ビットTCC)、10 x 2チャンネル(TC)
    • クロック/カレンダー機能付き32ビットのリアルタイムカウンタ (RTCC)、改ざん検知とデバウンスフィルタ機能付き最大4本のウェイクアップピン
    • ウィンドウモード付きウォッチドッグタイマ (WDT)
    • ウィンドウ・タイマ(DMT)
    • 周波数メータ (FREQM)
    • 2個のルックアップテーブル (LUT) を備えた、構成可能なカスタムロジック (CCL)
    • 1x 7ビット汎用デジタル・アナログ・コンバータ (DAC)
    • 2x 12ビット、最大1Mspsアナログ・デジタル・コンバータ (ADC) SARコア(最大19個のアナログチャンネル搭載)
      • 差動およびシングルエンド入力
      • 自動オフセットとゲインエラー補償
    • ウィンドウ比較機能付き、最大2個のアナログコンパレータ (AC)
    • タッチボタンサポート用最大18個の静電容量式分圧器 (CVD) チャンネル(共有ADC SARコア使用)
    • 1x 無線サブシステム内に構築された温度センサ(ダイ温度)
    • x2x CAN FD (Flexible Data-Rate) ポート搭載コントローラエリアネットワーク。専用ダイレクトメモリアクセス (DMA)、16個のバッファ、16個のフィルタ、3個のマスク付き
      • ISO11898-1:2015 および CAN FD 1.0準拠、最大64バイトのデータに対応
      • 最大1Mbpsアービトレーションビットレート
      • 最大10Mbpsデータビットレート
    • USBフルスピードおよびロースピードをサポート。最大8つの専用DMAチャンネルを備えたポート
    • Ethernet MAC (ETH)
      • IEEE規格802.3との互換性
      • 専用DMAを備えた10/100Mbps RMII (Reduced Media Independent Interface)
      • 802.1AS および IEEE 1588-2008 PTP (Precision Time Protocol) 準拠の正確なクロック同期とTSUサポート
      • IEEE802.3AZ/AF/PoE規格準拠の省エネルギー対応
      • Wake-On-LAN (WoL) 機能サポート
    • 1x 直交エンコーダ・インターフェイス (QEI)
  • オシレータ
    • 2.4GHz RFトランシーバ用の16MHz、±30PPM水晶/セラミック発振子または外部クロック (POSC)
    • RFサブシステム搭載の共有システム位相ロックループ (PLL)
    • 50MHz Ethernet位相ロックループ (EPLL)
    • 96MHz USB位相ロックループ (UPLL)
    • 32.768kHz超低消費電力内部発振器 (LPRC)
    • さらに高精度の32.768kHz、±250ppmクロックオプション
      • POSCから派生した32kHzクロック
      • 32.768kHz水晶振動子/副発振器 (SOSC)
      • 32.768kHz外部クロック源
    • 8MHz内蔵RC発振器 (FRC)
  • I/O
    • ペリフェラル ピンセレクト (PPS) サポート
    • 大電流シンク/ソース機能付き23個のI/O
    • デジタルI/Oピン上で構成が可能なオープンドレイン出力
    • 最大54本のプログラム可能I/Oピン
  • DC仕様
    • 静電放電保護(ESD)
      • の人体モデル(HBM)の最小耐性:2kV以上
      • 最小500VのCDM(デバイス帯電モデル)
    • ~ 7.1ms起動時間
  • 132ピンDQFNパッケージ、寸法10mm x 10mm x 0.9mm

アプリケーション

  • 家電製品
    • スマートリモート制御
    • ワイヤレススピーカ
    • ウェアラブル
    • スマート玩具
  • ホームオートメーション
    • スマート照明システム
    • サーモスタット
    • ドアロック
    • ガレージ ドア オープナー
    • ウィンドウおよびブラインドコントローラ
  • ビルオートメーション
    • 過熱、換気、空調 (HVAC) 制御システム
    • 占有センサ
    • アクセス制御システム
  • 産業/電力
    • 資産追跡
    • 予知保全
    • ワイヤレスセンサネットワーク
    • 工業用照明
  • 自動車
    • タイヤ空気圧モニタリングシステム(TPMS)
    • 車載インフォテイメントシステム
    • キーレスエントリーシステム
  • 医療機器
    • 患者モニタリングシステム
    • フィットネスおよびヘルストラッカ
    • 医療用無線センサ
  • モノのインターネット (IoT) およびスマートインフラストラクチャ
    • スマートメーター
    • 環境モニタリング
    • スマート農業
    • スマートシティインフラ
  • セキュリティシステム
    • モーション検出器
    • 監視システム
    • アラームシステム

ブロック図

ブロック図 - Microchip Technology PIC32-BZ6 高集積な無線SoC
公開: 2025-08-14 | 更新済み: 2025-11-18