Microchip Technology PIC32CX SG41/SG61高級安全微控制器 (MCU) 是一款高性能MCU，采用浮點運算單元 (FPU) 的32位Arm^?^ Cortex ^?^ -M4處理器。這些器件的運行頻率高達120MHz，設(shè)有1MB雙面板閃存（帶ECC）和256KB SRAM（帶ECC）。它還增加了一個10/100以太網(wǎng)MAC和2個CAN-FD端口，用于工業(yè)自動化、汽車應(yīng)用和需要有線連接的通用應(yīng)用。閃存的OTP區(qū)域用于開發(fā)不可改變的安全啟動。它還具有安全調(diào)試、芯片擦除保護、IP保護和啟動保護特性。

數(shù)據(jù)手冊：*附件：Microchip Technology PIC32CX SG41，SG61高級安全MCU數(shù)據(jù)手冊.pdf

Microchip Technology PIC32CX SG41/SG61系列MCU具有出色的特性，具有同類領(lǐng)先的功率性能和集成的硬件安全性。

特性

• 芯體
  • ARM Cortex-M4F CPU，運行頻率高達120MHz
  • 4KB組合指令緩存和數(shù)據(jù)緩存
  • 8區(qū)內(nèi)存保護單元 (MPU)
  • 浮點運算單元 (FPU)
• 存儲器
  • 1MB系統(tǒng)內(nèi)自編程閃存，帶糾錯碼（ECC）
  • 256KB靜態(tài)隨機存取存儲器主存儲器，帶糾錯碼（ECC）
  • 高達4KB的緊耦合內(nèi)存 (TCM)
  • 8KB額外備份靜態(tài)隨機存取存儲器
  • 低功耗和電源管理
  • 空閑、待機、休眠、備份和睡眠模式
  • SleepWalking外設(shè)
  • 電池備份支持
• 安全
  • 一個高級加密系統(tǒng)（AES），具有256位密鑰長度和高達2MB/s的數(shù)據(jù)速率
  • ECB、CBC、CFB、OFB、CTR運行模式
  • 真隨機數(shù)發(fā)生器 (TRNG)
  • 公鑰密碼控制器（PUKCC）
  • RSA、DSA
  • 橢圓曲線加密（ECC）ECC GF(2n)，ECCGF(p)
  • 基于安全散列算法（SHA1、SHA224、SHA256）、DMA輔助的完整性檢查模塊（ICM）
  • 針對芯片擦除、啟動部分編程和調(diào)試訪問的永久保護，允許不可變的啟動大小可配置的不可變啟動部分在閃存中具有啟動讀取保護，允許安全啟動支持
• 外設(shè)/定時器
  • 32通道事件系統(tǒng)
  • 最多八個可配置串行通信接口（SERCOM）
  • 八個16位定時器/計數(shù)器（TC），每個可配置為16位、8位和32位TC
  • 兩個具有擴展功能的24位控制定時器/計數(shù)器（TCC）
  • 三個16位控制定時器/計數(shù)器（TCC），帶擴展功能
  • 32位實時計數(shù)器 (RTC)，帶時鐘/日歷功能
  • 多達5個喚醒引腳，帶篡改檢測和去抖動濾波器
• 高級模擬
  • 雙12位，1個Msps模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC），每個最多16個通道
  • 雙12位，1個Msps模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC），每個最多16個通道
  • 兩個模擬比較器（AC），帶窗口比較功能
• 通信接口
  • 一個雙通道IC內(nèi)部聲音接口（I2S）
  • 并行捕獲控制器（PCC），最大14位寬
  • 外圍觸摸控制器（PTC），具有多達32個自電容和多達256個互電容通道
  • 兩個SD/MMC主機控制器（SDHC）
  • 32通道直接內(nèi)存訪問控制器 (DMAC)
  • 一個四路I/O串行外設(shè)接口（QSPI）
  • 一個10/100Mbps以太網(wǎng)MAC，帶專用DMA
  • 兩個控制器區(qū)域網(wǎng)（CAN），支持CAN 2.0A/CAN 2.0B和CAN-FD（ISO）
  • 一個全速（12 Mbps）通用串行總線（USB）2.0，具有嵌入式主機和設(shè)備功能
• 時鐘管理/系統(tǒng)
  • 32.768kHz晶振器（XOSC32K），帶時鐘故障檢測
  • 兩個具有時鐘故障檢測功能的8MHz至48MHz晶體振蕩器（XOSC）
  • 32.768kHz超低功率內(nèi)部振蕩器（OSCULP32K）
  • 上電復(fù)位 (POR) 和掉電檢測 (BOD)
• 支持調(diào)試器開發(fā)
  • 雙引腳串行電線調(diào)試（SWD）編程和調(diào)試接口
  • 六個硬件斷點和四個數(shù)據(jù)觀察點

框圖

PIC32CX SG41/SG60/SG61高級安全MCU關(guān)鍵技術(shù)解析與應(yīng)用指南

一、產(chǎn)品概述與硅版本識別

PIC32CX SG41/SG60/SG61是Microchip推出的高級安全MCU系列，專為需要高可靠性及安全性的應(yīng)用場景設(shè)計。該系列包含三個子系列：

• ?SG41系列?：設(shè)備ID 0x61870x01/0x61870x00，硅版本B1（Rev 0x5）
• ?SG60系列?：設(shè)備ID 0x61800x01/0x61800x00，硅版本A0/B1（Rev 0x3/0x5）
• ?SG61系列?：設(shè)備ID 0x61820x01/0x61820x00，硅版本B1（Rev 0x5）

?關(guān)鍵特性?：

• 支持藍牙低功耗(BLE)和Zigbee無線協(xié)議
• 集成硬件安全模塊
• 豐富的外設(shè)接口（CAN、I2C、USART等）
• 多種低功耗模式

二、關(guān)鍵硅版本問題與解決方案

2.1 電源管理相關(guān)注意事項

1. ?待機模式限制?：
   • 當(dāng)前硅版本不支持STANDBY低功耗模式
   • 替代方案：使用Idle低功耗模式，需配合外設(shè)事務(wù)完成檢測和低速時鐘切換
2. ?上電復(fù)位問題?：
   • 極少數(shù)情況下AHB0/AHB1緩存線可能復(fù)位不徹底
   • 解決方案：
     • 通過NVM USER ROW啟用看門狗（WDT Enable=0x1，WDT Period=0x0）
     • 上電后手動切換NVMCTRL.CTRLA.CACHEDIS1位（0→1）

2.2 通信接口關(guān)鍵問題

CAN控制器問題

1. ?邊緣過濾異常?（CCCR.EFBI=1時）：
   • 在集成階段結(jié)束時若Rx引腳出現(xiàn)下降沿，可能導(dǎo)致首比特接收錯誤
   • 解決方案：禁用邊緣過濾或接受重傳機制
2. ?DAR模式異常?：
   • 在前兩個標(biāo)識符比特丟失仲裁時，TXBRP.TRPn可能未被正確清除
   • 影響范圍：僅限CAN FD消息（>8字節(jié)數(shù)據(jù)）
3. ?消息順序問題?：
   • 相同Message ID的TX緩沖區(qū)可能出現(xiàn)傳輸順序反轉(zhuǎn)
   • 推薦方案：使用TX FIFO或單緩沖區(qū)順序請求

SERCOM I2C問題

1. ?保持時間偏差?：
   • 實際SDA保持時間僅為文檔聲明的40-50%
   • 需重新計算時序余量
2. ?重復(fù)起始條件異常?：
   • 高速模式下CTRLB.CMD=0x1會產(chǎn)生STOP而非Repeated Start
   • 替代方案：10位地址模式下重寫相同地址

2.3 存儲子系統(tǒng)注意事項

1. ?NVM讀取沖突?：
   • 頁緩沖寫入期間混合NVM讀取可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)損壞
   • 解決方案：寫入前禁用緩存（CTRLA.CACHEDIS0/1=1）
2. ?FDPLL穩(wěn)定性?：
   • 可能出現(xiàn)虛假解鎖狀態(tài)
   • 配置建議：
     • 啟用旁路模式（DPLLCTRLB.LBYPASS=1）
     • 設(shè)置快速喚醒（DPLLCTRLB.WUF=1）
     • CLKRDY置位后延遲10ms再啟用時鐘

三、典型應(yīng)用場景

1. ?工業(yè)控制系統(tǒng)?：
   • 利用CAN FD實現(xiàn)設(shè)備間可靠通信
   • 通過硬件安全模塊保障固件完整性
2. ?智能家居網(wǎng)關(guān)?：
   • 結(jié)合BLE/Zigbee實現(xiàn)無線組網(wǎng)
   • 使用TCC模塊進行功率控制
3. ?汽車電子?：
   • 多路CAN總線管理
   • 利用RTC模塊實現(xiàn)事件時間戳記錄