产品手册 IoT WiFi SOC 版本 :1.8 日期 :2018-7-27 编号 :DS0099CN 摘 MOC108 /MOC108A 是高度集成的 IoT WiFi SoC 芯片, 包含 MCU RAM Flash WiFi 和多种 IO 接口 微处理器 (MCU) 存储设备 接口 WiFi 内核 :ARM 9 主频 :120MHz 256KB SRAM 2MB Flash 2x UART 1x SPI 1x SDIO 2x I2C 5x PWM ( 仅 MOC108A) 2x ADC 1x USB 15x GPIO (MOC108) / 23x GPIO (MOC108A) 1x JTAG 2.4GHz 单频段,IEEE 802.11 b/g/n 内置功率放大器 (PA) 收发转换开关和低噪声放大器 要 安全 WEP 采用 WEP64 位或者 128 位数据加密 WPA-PSK 采用 WPA-PSK 标准加密, 加密类型 TKIP WPA2-PSK[AES] 采用 WPA2-PSK 标准加密, 加密类型 AES 芯片封装 温度 应用 MOC108:32-pin QFN, 5 mm x 5mm MOC108A: 40-pin QFN, 5 mm x 5mm 工作温度 :-20 至 85 存储温度 :-40 至 150 智能家居 / 家电 冰箱 空调 洗衣机 微波炉 烤箱 烘干机 热水器 智能插座等 商业 / 工业自动化 照明 智能电表 POS 机 个人健康设备 体重秤 血压表 血糖仪 智能安防 安全门锁 个人穿戴 - 智慧手表
Datasheet [Page 1] 版权声明 未经许可, 禁止使用或复制本手册中的全部或任何一部分内容, 这尤其适用于商标 机型命名 零件号 和图
Datasheet [Page 2] 版本更新说明 日期版本更新内容 2017-08-29 1.0 初始文档 2017-10-12 1.1 更新 Flash 大小, 硬件框图等 2017-11-16 1.2 更新硬件框图 2017-12-08 1.3 完善信息 2018-1-13 1.4 增加 QFN40 封装 MOC108A, 主要增加 PWM 接口 2018-03-02 1.5 文档格式修改 2018-04-25 1.6 更新 PWM1 PWM2 说明 2018-05-18 1.7 更新 PWM1, PWM2 说明 增加 MOC108A 参考设计, 更新 RF 电路 2018-07-27 1.8 部分 IO 类型修正
Datasheet [Page 3] 目录 摘要... 1 版本更新说明... 2 1. 概述... 5 功能框图... 5 WIFI 标准支持... 5 2. 封装说明... 6 引脚分布... 6 引脚定义... 7 GPIO 复用功能... 8 封装结构图... 10 2.4.1 MOC108 (QFN32 5x5)... 10 2.4.2 MOC108A (QFN40 5x5)... 11 封装丝印信息... 12 3. Wi-Fi 射频特性... 13 WIFI 2.4 GHZ 发射性能规格... 13 WIFI 2.4 GHZ 接收性能规格... 13 4. 电气特性... 14 额定工作条件... 14 系统功耗... 14 5. 外围接口功能描述... 15 UART... 15 SPI... 15 I2C... 15 GPIO... 15 SDIO... 16 USB... 16 ADC... 16 PWM... 16 6. 参考原理图设计... 17 MOC108 参考原理图... 17 MOC108A 参考原理图... 18 7. 回流焊信息... 19 8. MOQ 与包装信息... 21 9. 销售与技术支持信息... 22 图表目录 图表 1 硬件框图... 5
Datasheet [Page 4] 图表 2 MOC108 引脚图... 6 图表 3 MOC108A 引脚图... 6 图表 4 MOC108 / MOC108A 引脚定义表... 7 图表 5 MOC108/ MOC108A I/O 复用表... 8 图表 6 MOC108 封装结构图... 10 图表 7 MOC108 封装尺寸表... 10 图表 8 MOC108A 封装结构图... 11 图表 9 MOC108 封装尺寸表... 11 图表 10 2.4GHz 射频发射特性... 13 图表 11 2.4GHz 射频接收特性... 13 图表 12 额定工作条件... 14 图表 13 MOC108/ MOC108A 系统功耗列表... 14 图表 14 MOC108 用户串口支持波特率列表... 15 图表 15 MOC108 参考原理图... 17 图表 16 分类回流焊曲线... 19
Datasheet [Page 5] 1. 概述 是一颗高度集成的高性能低功耗 IoT WiFi SOC, 包含 ARM 9 内核处理器和 2.4GHz 单频段 WiFi 子系统以及电源管理单元 处理器主频高达 120MHz, 同时 SoC 内部集成了 256KB SRAM,2MB Flash, 它还包含 UART I2C SPI 等丰富的外围接口, 仅需要提供 DC 3.3V 电压, 一个 26MHz 晶振即可工作 WiFi 子系统包含 802.11b/g/n 射频 基带 多媒体访问控制 (MAC) 设计, 满足低功耗高吞吐量的应用 功能框图 内部所包含的各物理模块以及与外部连接的各种接口, 如图表 1 Block Diagram UART x 2 I 2 C x 2 SOC 120MHz ARM9 MCU SPI x 1 SDIO x 1 JTAG GPIOs 256KB SRAM 2MB FLASH 802.11b/g/n MAC XTAL 2.4GHz RF Tx and Rx ADC x 2 PWM x 5 (MOC108A) Power Management USB x 1 3.3V Input 图表 1 硬件框图 3.3V 单电压输入, 芯片内部自带电压转换电路, 将外部供应的直流 3.3V 转换成 1.2V 供核心处理器使用 WiFi 标准支持 1x1 SISO IEEE 802.11n, 支持 20MHz 带宽, 向下兼容 IEEE802.11b/g 支持 WiFi WPS2.0 支持 WiFi Direct 支持 Easylink 一键配网 支持 WEP/WPA-PSK(TKIP)/WPA2-PSK(AES)/WAPI 安全协议
Datasheet [Page 6] 2. 封装说明 引脚分布 图表 2 MOC108 引脚图 图表 3 MOC108A 引脚图
Datasheet [Page 7] 引脚定义 图表 4 MOC108 / MOC108A 引脚定义表 32-Pin 序号 40-Pin 序号 Pin 名称类型描述 1 20 GPIO15 IO GPIO15 / SD_CMD / SPI_CSN 2 23 DIGTEST I 烧录引脚, 高电平有效 3 25 GPIO10 IO GPIO10 / UART1_RX 4 26 GPIO11 IO GPIO11 / UART1_TX 5 27 GPIO1 IO GPIO1 / UART2_RXD / I2C2_SDA 6 28 GPIO31 IO GPIO31 / UART2_TXD / I2C2_SCL 7 29 GPIO20 IO GPIO20 / I2C1_SCL / JTAG_TCK / FLASH_SCK 8 30 GPIO21 IO GPIO21 / I2C1_SDA / JTAG_TMS / FLASH_CSN 9 31 GPIO22 IO GPIO22 / XHOUT(high frequency clock output) / JTAG_TDI / FLASH_SI 10 32 GPIO23 IO GPIO23 / JTAG_TDO / FLASH_SO / ADC3 11 35 GPIO4 IO GPIO4 / ADC1 Chip operation mode 12 36 CMODE I 1: SDIO/USB controller mode, firmware is downloaded from Host through SDIO/USB 0: SoC mode, firmware is read from internal FLASH 13 37 CHIP_EN I 芯片复位, 低电平 0 有效 14 38 XTAL_O O 26/40 MHz XTAL output 15 39 XTAL_I I 26/40 MHz XTAL input 16 40 VCCPLL I PLL power supply 17 1 VCCRXFE I RX power supply 18 2 ANT IO 2.4 GHz RF input and output 19 3 NC Not connected 20 4 VCCPA I PA power supply 21 5 VCCTX I TX power supply 22 6 VCCIF I IF power supply 23 7 VSYS O System voltage output
Datasheet [Page 8] 32-Pin 序号 40-Pin 序号 Pin 名称类型描述 24 8 VDDDIG O Digital Voltage LDO output,connected with decoupling capacitor 25 9 VDDAON O Connect with de-coupling capacitor 26 10 VDD I Voltage input 27 11 USBDN IO USB data N / GPIO30 28 12 USBDP IO USB data P / GPIO29 29 13 VDDFLASH I External 3.3V for Programming Flash. 30 17 GPIO17 IO GPIO17 / SD_DATA1 / SPI_MISO 31 18 GPIO16 IO GPIO16 / SD_DATA0 / SPI_MOSI 32 19 GPIO14 IO GPIO14 / SD_CLK / SPI_SCK - 14 GPIO6 IO GPIO6 / XHDIV ( 晶体时钟的 1,2,4,8 分频输出 ) - 15 GPIO7 IO GPIO7 / WIFI_ACT (WIFI 共存的 WIFI_ACTIVE) / PWM1-16 GPIO8 IO GPIO8 / BT_ACT (WIFI 共存的 BT_ACTIVE) / PWM2-21 GPIO19 IO GPIO19 / SD_DATA3 / PWM5-22 GPIO18 IO GPIO18 / SD_DATA2 / PWM4-24 GPIO9 IO GPIO9 / BT_PRIO (WIFI 共存的 BT_PRIORITY) / PWM3-33 GPIO25 IO GPIO25 / TXEN( 射频发射时置高, 用于控制外部 PA/LNA 模块 ) - 34 GPIO28 IO GPIO28 / RXEN( 射频接收时置高, 用于控制外部 PA/LNA 模块 ) GPIO 复用功能 图表 5 MOC108/ MOC108A I/O 复用表 32-Pin 序号 40-Pin 序号 功能 1 功能 2 功能 3 功能 4 功能 5 功能 6 11 35 GPIO4 ADC1 9 31 FLASH_SI GPIO22 JTAG_TDI XHOUT 10 32 FLASH_SO GPIO23 JTAG_TDO ADC3 7 29 FLASH_SCK GPIO20 I2C1_SCL JTAG_TCK 8 30 FLASH_CSN GPIO21 I2C1_SDA JTAG_TMS 6 28 UART2_TXD GPIO31 I2C2_SCL
Datasheet [Page 9] 32-Pin 序号 40-Pin 序号 功能 1 功能 2 功能 3 功能 4 功能 5 功能 6 5 27 UART2_RXD GPIO1 I2C2_SDA 1 20 SPI_CSN GPIO15 SD_CMD 30 17 SPI_MISO GPIO17 SD_DATA1 31 18 SPI_MOSI GPIO16 SD_DATA0 32 19 SPI_SCK GPIO14 SD_CLK 27 11 USBDN GPIO30 4 26 UART1_TX GIOP11 3 25 UART1_RX GPIO10 28 12 USBDP GPIO29-14 GPIO6 XHDIV - 15 PWM1 GPIO7 WIFI_ACT - 16 PWM2 GPIO8 BT_ACT - 21 PWM5 GPIO19 SD_DATA3-22 PWM4 GPIO18 SD_DATA2-24 PWM3 GPIO9 BT_PRIO - 33 TXEN GPIO25-34 RXEN GPIO28
Datasheet [Page 10] 封装结构图 2.4.1 MOC108 (QFN32 5x5) 图表 6 MOC108 封装结构图 图表 7 MOC108 封装尺寸表
Datasheet [Page 11] 2.4.2 MOC108A (QFN40 5x5) 图表 8 MOC108A 封装结构图 图表 9 MOC108 封装尺寸表 注 :1. 控制尺寸 : 毫米 (mm) 2. 参考 JEDEC 文件 :JEDEC MO-220
Datasheet [Page 12] 封装丝印信息 封装标识 MOC108 / MOC108A VXYWWXXX V X Y W W XXX 版本内部代码年数周数内部代码
Datasheet [Page 13] 3. Wi-Fi 射频特性 WiFi 2.4 GHz 发射性能规格 图表 10 2.4GHz 射频发射特性 参数条件最小值典型值最大值单位 频率 - 2400 2483.5 MHz 11b@11Mbps - - 20 dbm POWER 11g@54Mbps - - 12.5 dbm 11n@HT20,MCS7 - - 11.5 dbm 11b@11Mbps - - -20 db EVM 11g@54Mbps - - -26 db 11n@HT20,MCS7 - - -28 db 频偏 - -10 +10 ppm 30MHz<f<1GHz - - -60 dbm/100khz 2.4-2.4835 - - -58 dbm/100khz 发射杂散 3.4-3.53GHz - - -60 dbm/1mhz 5.725-5.85GHz - - -58 dbm/1mhz 1-12.75GHz - - -55 dbm/1mhz 注 : 此规格书中的值是基于公版, 测试条件为常温 25, 无干扰屏蔽房内测试所得, 如果设备或设计 用 料有差异可能会带来一些变化 WiFi 2.4 GHz 接收性能规格 图表 11 2.4GHz 射频接收特性 参数条件最小值典型值最大值单位 频率 - 2400-2483.5 MHz 11b@11Mbps -89 dbm 接收灵敏度 11g@54Mbps -74 dbm 11n@HT20,MCS7-71 dbm
Datasheet [Page 14] 4. 电气特性 额定工作条件 图表 12 额定工作条件 参数 描述 最小值 典型值 最大 单位 VDD 芯片供电电压 3.0 3.3 3.6 V 工作温度范围 - -20 85 存储温度范围 - -40 150 系统功耗 图表 13 MOC108/ MOC108A 系统功耗列表 模式 平均 电流 最大 备注 WiFi 关闭状态 44.77 ma 45.3mA CPU 满负荷运行 保持连接至 AP 100.92 ma 340.1 ma 关闭 WiFi 低功耗 连接 AP 并 UDP 数据发送 92.42 ma 360.7 ma - EasyLink 配网模式 (Sniffer) 100.58 ma 193.2 ma 模块配网状态 Soft AP 模式 100.65 ma 129.1 ma Soft AP 联网状态 注 : 测试数据仅供供参考, 受具体固件 射频环境影响, 电流值会有差异
Datasheet [Page 15] 5. 外围接口功能描述 UART MOC108/ MOC108A 支持 2 组 UART 口, 最高波特率可以达到 6 Mbps, 支持 5 6 7 8 位数据, 支持奇 偶校验或者无校验模式, 支持 1 到 2 位停止位, 支持中断控制 图表 14 MOC108 用户串口支持波特率列表 用户串口支持的波特率 : 1200 9600 14400 19200 28800 38400 57600 76800 115200 128000 153600 230400 406800 500000 921600 1000000 1382400 1444400 1500000 1843200 2000000 2100000 2764800 3000000 3250000 3692300 3750000 4000000 6000000 SPI 支持一组高速 SPI 接口, 时钟频率最高可达 50 MHz 支持 SPI 主从模式, 接收数据沿可以配置为上升沿或者下降沿, 发送的数据位可以是低位先发, 也可以是高位先发 SPI 接口有独立的 DMA 引擎, 可以在 MCU 不参与的情况下, 实现高速吞吐 I2C 支持 2 组 I2C 总线, I2C 最高速率可以达到 400 khz GPIO MOC108 最大支持 15 个 GPIO, MOC108A 最大支持 23 个 GPIO
Datasheet [Page 16] GPIO 口支持功能复用, 具体见 2.3 节 每个 GPIO 都可以配置为中断源, 在睡眠状态下可以用于唤醒系统 SDIO SDIO 接口支持主从模式, 最高时钟频率可以达到 50 MHz SDIO 接口可以做主模式用于读取 SD 卡, 也可以做从模式用于外部主机通过 SDIO 和内部主控进行通信 SDIO 接口有独立的 DMA 引擎, 可以在 MCU 不参与的情况下, 实现高速吞吐 USB USB 支持全速 USB 2.0 协议 可以做 Host, 也可以做 Device USB 接口有独 立的 DMA 引擎, 可以在 MCU 不参与的情况下, 实现高速吞吐 ADC 内置多通道 ADC, 原始输出 10bit, 采样速度最高 32 khz( 即每 ~30 us 出一个 数据 ) ADC 支持单次模式, 连续模式, 以及软件模式 PWM MOC108A 支持 5 路 PWM,MOC108 不支持 PWM
Datasheet [Page 17] 6. 参考原理图设计 MOC108 参考原理图 图表 15 MOC108 参考原理图 具体原理图设计请参考 AN0103CN_MOC108_ 原理图参考设计
Datasheet [Page 18] MOC108A 参考原理图
Datasheet [Page 19] 7. 回流焊信息 曲线特性 规格 平均上升速率 ( 从 Tsmax 到 tp) 最大 3 C/ 秒 最小温度 (Tsmin) 150 C 预热 最大温度 (Tsmax) 200 C 时间 (ts) 60-180 秒 温度保持时间 温度 (TL) 217 C 时间 (tl) 60-150 秒 峰值温度 (Tp) 260 C 在实际峰值温度 5 C 范围之内的保持时间 (tp) 20-40 秒 下降速率 最大 6 C/ 秒 25 C 到峰值温度的时间 最大 8 分钟 图表 16 分类回流焊曲线 储存注意事项 1. 储存条件温度在 40 以下, 相对湿度 90% 以下, 在真空密封袋中的寿命为 12 个月 2. 封装片峰值温度 260 3. 当真空包装袋打开后, 器件进行回流焊或者其他更高温度的工序时必须满足以下条件 : a) 工厂条件为温度小于 40, 相对湿度小于 60%,168 小时内操作 b) 存储在相对湿度 10% 的条件下 符合 RoHS 标准 按照 2002/95/EC(RoHS) 标准, 该产品不含有铅 汞 镉 六价铬 PBB 和 PBDE 这些物质
Datasheet [Page 20] ESD 敏感度 集成电路都是 ESD 敏感的, 他们会被静电破坏 所以在接触这些器件时必须使用正确的 ESD 保护技术
Datasheet [Page 21] 8. MOQ 与包装信息 料号封装 MOQ(pcs) 出货包装方式 MOC108 QFN32_5X5 3000 卷带 MOC108A QFN40_5X5 3000 卷带
Datasheet [Page 22] 9. 销售与技术支持信息 如果需要咨询或购买本产品, 请在办公时间拨打电话咨询上海庆科信息技术有限公司 办公时间 : 星期一至星期五上午 :9:00~12:00, 下午 :13:00~18:00 联系电话 :+86-21-52655026 联系地址 : 上海市普陀区金沙江路 2145 弄 5 号 9 楼邮编 :200333 Email: sales@mxchip.com