W806 MCU 芯片规格书 V2.0 北京联盛德微电子有限责任公司 (Winner Micro) 地址 : 北京市海淀区阜成路 67 号银都大厦 18 层 电话 :+86-10-62161900 网址 :www.winnermicro.com
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目录 文档修改记录... 5 1 概述... 4 2 特征... 4 3 芯片结构... 6 4 功能描述... 6 4.1 SDIO HOST 控制器... 6 4.2 SDIO Device 控制器... 7 4.3 高速 SPI 设备控制器... 7 4.4 DMA 控制器... 8 4.5 时钟与复位... 8 4.6 内存管理器... 8 4.7 FLASH 控制器... 8 4.8 RSA 加密模块... 9 4.9 通用硬件加密模块... 9 4.10 I 2 C 控制器... 9 4.11 主 / 从 SPI 控制器... 9 4.12 UART 控制器... 10 4.13 GPIO 控制器... 10
4.14 定时器... 10 4.15 看门狗控制器... 11 4.16 PWM 控制器... 11 4.17 I²S 控制器... 11 4.18 7816/UART 控制器... 11 4.19 PSRAM 接口控制器... 12 4.20 ADC... 13 4.21 触摸按键控制器... 13 5 管脚定义... 14 6 电气特性... 17 6.1 极限参数... 17 7 封装信息... 18
1 概述 W806 芯片是一款安全 MCU 芯片 芯片集成 32 位 CPU 处理器, 内置 UART GPIO SPI SDIO I 2 C I 2 S 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 适用于小家电 玩具 工业 控制 医疗监护等领域 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 2 C 控制器 4
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 2 S 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 5
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 6
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 7
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 8
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 2 C 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); 9
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 10
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 11
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 12
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 13
5 管脚定义 图 6-1 管脚布局图 (QFN56) 14
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 15
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 16
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 V IL -0.3 0.8 V 输入逻辑电平高 V IH 2.0 VDD+0.3 V 输入引脚电容 C pad 2 pf 输出逻辑电平低 V OL 0.4 V 输出逻辑电平高 V OH 2.4 V 输出最大驱动能力 I MAX 24 ma 存储温度范围 T STR -40 +125 工作温度范围 T OPR -40 +85 17
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 18
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 19