TXW812 数据手册

责任与版权

责任限制

本文档内容仅供参考。珠海泰芯半导体有限公司（以下简称“泰芯”）未对本文档信息的准确性或完整性作出任何明示或暗示的陈述或保证，且不对使用本文件信息所产生的后果承担任何责任。

泰芯保留在不另行通知对本文件进行修改、改进或其他变更的权利。

泰芯没有为客户产品的应用、设计验证提供协助的义务。客户应自行对其应用的设计、验证和测试负责，并确保其应用符合所有法律、法规及安全相关的要求。

如因客户未遵守本协议导致任何损害、费用、损失及/或责任，泰芯不承担任何责任；同时，客户应全额赔偿因客户未遵守本协议而给泰芯造成的任何损害、费用、损失及/或责任。

版权声明

未经泰芯书面同意，任何一方不得为商业目的修改、改编、变更、翻译或基于本文件创建衍生作品。

未经泰芯书面同意，任何一方不得向第三方披露或分发本文件中提及的任何部分或全部源代码、SDK、二进制文件和目标代码。

任何一方不得修改、反向工程、反汇编、反编译或以其他方式试图发掘任何非源代码部分的SDK，包括但不限于预编译的二进制文件和目标代码。

此外，任何可能侵犯泰芯或其他知识产权所有者权利的行为也均被严格禁止。

对于实施上述侵权行为的主体，泰芯有权依据中华人民共和国法律或其他可能适用的法律、国际条约采取必要的法律措施，包括但不限于对侵权人提起诉讼或仲裁，或申请法律强制措施。

珠海泰芯半导体有限公司

2024年09月24日

修订记录

1. 产品概述
   1. 说明

TXW812是一款低功耗高性能高度集成的 2.4GHz Wi-Fi+小无线多模物联网SOC芯片，集成 IEEE 802.11 b/g/n基带 和 RF （Radio Frequency）电路，包括功率放大器 PA（Power Amplifier）、低噪声放大器 LNA （Low Noise Amplifier）、RF balun、天线开关以及电源管理模块等。

TXW812 Wi-Fi 基带实现正交频分复用（OFDM）技术，并向下兼容直接序列扩频（DSSS）、补码键控（CCK）技术，支持 IEEE 802.11 b/g/n 协议。支持 20MHz 标准带宽 和 5MHz/10MHz 窄带宽，提供最大 72.2Mbit/s 物理层速率。

TXW812芯片集成高性能 32bit 微处理器，提供 USB2.0 High Speed Host/Device、SDMMC Host、RMII MAC、SPI Master & Device、UART、IIC、IIS、PDM、IR Send/Recieve、PWM、GPIO以及 ADC/DAC等丰富的外设接口，同时支持 SDIO2.0 Slave接口，时钟最高支持50MHz，支持在SPI Flash上运行程序。支持RTOS和第三方组件，并配套提供开放、易用的开发和调试环境。

TXW812系列提供QFN32主流封装形式；

应用场合：

• 低功耗Wi-Fi智能产品
• 低功耗电池摄像机
  1. 特性
• Wi-Fi MAC & PHY
• 支持 IEEE 802.11 b/g/n 规范
• 支持 1T1R 模式，数据速率高达72.2Mbps
• 优秀的发射功率和接收灵敏度
• 内置 PA、LNA 和射频开关
• 支持 STA、AP、AP+STA(中继)、STA+STA功能
• 帧聚合 (TX/RX A-MPDU、RX A-MSDU)
• 支持RX STBC(Space Time Block Coding)
• 支持WPA/WPA2/WPA3
• BLE
• 支持蓝牙快速配网
• 支持Wi-Fi/BLE PTA共存
• MCU
• CK803 CPU, 最高主频240Mhz
• 272KB SRAM
• 支持外部多种频率晶体振荡器，支持与系统主控芯片共享晶振输入
• 支持RTC
• 支持32KHz晶振
• 17个定时器
• 1个常电域32bit定时器
• 4个低功耗模式16bit定时器，支持硬件低功耗呼吸灯功能
• 8个32bit定时器
• 2个16bit定时器，支持红外收发、LED灯带驱动
• 1个24bit系统滴答定时器
• 1个RTCC定时器
• 支持 ULP、LP低功耗模式，ULP模式电流<28uA@25℃，同时支持多路IO 唤醒
• 内置温度传感器
• 内置LVD检测
• 内置看门狗
• 内置DC-DC电源管理模块
• 48位的芯片唯一 ID（UID）
• 外设
• 17路可编程GPIO，支持边沿或电平触发中断
• 1路12bit ADC, 可复用为DAC
• 1路12bit模拟比较器
• 1路QSPI，支持外挂SPI FLASH和PSRAM
• 2路I2S/PCM
• 1路PDM
• 1路SDIO2.0 High Speed Device
• 1路SD Host Controller
• 1路USB2.0 High Speed Device/Host
• 3路SPI接口 Master/Slave（其中2路可配置为IIC Master/Slave）
• 3路UART接口（其中1路支持流控和RS485）
• 2路红外发送（其中一路支持IrDA）和多路接收
• 18路PWM输出(复用timer)，其中4路独立16-bit PWM，支持低功耗模式PWM；
• 启动接口
• SDIO2.0 Device、USB2.0 Device、SPI Slave、UART
• SPI FLASH
• 数据安全性
• 支持 AES 128/192/256 ECB/CBC/CTR加解密
• 支持SHA256
• 支持 5/7/8/16/32 bit CRC 效验
• 支持 SPI Flash 固件加密保护
• TRNG真随机数发生器
• 封装
• QFN32 4x4封装
• 温度范围
• -40°C to 85°C
  1. 功能框图

• 1. 引脚分配

图1-4-1 TXW812-3xx QFN32封装脚位图

• 1. 封装信息

TXW812系列的型号如下表格：

表1-5-1 封装信息

• 1. 封装尺寸图

图1-6-1 QFN32封装POD图

• 1. 引脚说明
     1. 模拟引脚特定功能

表1-7-1-1 模拟管脚功能表

注意：

1. 不要使用同一通路内的两个GPIO同时作为模拟ADC。
2. 比较器P/N端比较，需要配对使用。

表1-7-1-2 管脚特定模拟功能表

• • 1. 数字引脚特定功能

表1-7-2-1 GPIO管脚特定数字功能表

• • 1. 数字引脚输出任意映射功能

表1-7-3-1 GPIO输出功能任意映射表

• • 1. 数字引脚输入任意映射功能

表1-7-4-1 GPIO输入功能任意映射表

1. 功能描述
   1. 处理器及存储器
      1. CPU

TXW812系列芯片搭载CK803处理器，最高主频为240MHz，具有以下特性：

• 精简指令集处理器架构（RISC）
• 32 位数据，16 位/32 位混合编码指令
• 3 级流水线
• 32KByte高速缓存
• 单周期快速硬件乘法器
• 矢量中断控制器与滴答计时器
• 中断响应延时仅为 13 个处理器周期
  • 1. 存储器

TXW812系列芯片片上存储器包括：

• ROM ：BOOTLOADER及部分内核函数
• 272KB SRAM：数据和指令空间
• 54Bit EFUSE：用于密钥和客户自定义使用
  • 1. 存储器扩展

TXW812系列芯片支持存储器扩展，支持扩展SPI接口的SPI Flash和PSRAM（部分芯片已经内置）。通过片上QSPI控制器支持外部QSPI Flash和PSRAM（最多支持扩展两个存储器），支持XIP功能。QSPI支持外扩最大32MByte的Flash和PSRAM的访存空间映射。

• 1. 系统时钟

TXW812系列芯片时钟源有：

• 128KHz LIRC
• 10MHz HIRC
• 32.768KHz低速晶体振荡器
• 24~50MHz高速晶体振荡器
• 480MHz的小数分频USB2.0 PLL
• 外部IO输入时钟源
  1. 模拟外设
     1. 模数转换器（SARADC）

TXW812系列芯片内部集成了1个12bit比较器； 1个12bit SARADC，可以工作在ADC/DAC模式，具体特性如下：

• 支持高达1MHz的时钟输入
• 高达62.5Ksps
• 支持12bit ADC/DAC转换精度
• 支持基本定时器0/1/2/3，简单定时器0/1/2/3/4/5和软件触发ADC进行转换
  • 1. 温度传感器

TXW812系列芯片内部集成了1个温度传感器，通过ADC的一个内部通道将温度传感器的电压采样，通过计算得到芯片内部的温度值。

• • 1. USB2.0

TXW812系列芯片内置USB2.0 Controller 和 USB2.0 PHY，兼容标准USB2.0 High/Full Speed Host & Device协议。

TXW812系列芯片高性能USB2.0高速PHY，自研创新架构的CDR专利技术，可以保障在恶劣的环境下也能正常工作。无需外挂独立的USB2.0 PHY就可以支持高速模式，理论速率可达480Mbps。支持无晶振USB。当应用方案中不需要用USB2.0的功能时，可以作为两个GPIO来用。

• • 1. XOSC

TXW812系列芯片内部集成了1个高速晶体振荡器电路模块，需要外挂24~50MHz的无源晶体振荡器。

• • 1. PLL

TXW812系列芯片内部集成了高性能480MHz的小数分频USB2.0 PLL。

• 1. 数字外设
     1. GPIO

TXW812系列芯片内部集成了最多17个通用GPIO，具体特性如下：

• 上拉电阻可变成配置，配置电阻值有4.7KΩ、100KΩ；
• 下拉电阻值有100KΩ；
• 支持4档IO输出驱动可配置，配置范围为4/12/20/28mA,每档位8mA；
• 支持开漏输出高的功能；
• 支持低功耗模式下断电后IO状态锁存功能；
• 支持ADC模拟输入功能；
• 支持独立的数字IO 输入和输出方向使能，关闭数字IO的输入输出功能；
  • 1. SPI/IIC

TXW812系列芯片内部集成了3个SPI。SPI0/1/2都支持SPI主从模式， SPI1/2支持SPI或IIC功能（二选一）。其特性如下：

SPI功能特点如下：

• 支持主机模式和从机模式
• 支持Motorola SPI
• 支持主从半双工收发
• 极性相位可编程的串行时钟
• 支持4种模式
• 标准模式：SCLK、CS、IO0（MOSI）、IO1（MISO），一个SCLK传送1bit
• 3线模式：SCLK、CS、IO0，一个SCLK传送1bit
• DUAL模式：SCLK、CS、IO0、IO1，一个SCLK传送2bit
• QUAL模式：SCLK、CS、IO0、IO1、IO2、IO3，一个SCLK传送4bit
• 带MCU中断的传输结束标志
• 支持主模式波特率高达1/2的系统时钟
• 支持1~32位数据宽度可选
• 支持DMA(direct memory access)
• 支持高位先发或低位先发

IIC模块的功能特点如下：

• 支持主机模式和从机模式
• 支持主机时钟同步和仲裁
• 支持从机在发送数据没有准备好或者接收buffer满的时候拉低SCL
• 支持从机7bit地址或者10bit地址
• 支持DMA
  • 1. UART

TXW812系列芯片内部集成了3个UART，其中有2个简单功能UART(UART4/5)，1个复杂功能的UART0。

UART0的功能特性如下：

• 支持8bit数据和9bit数据模式
• 支持奇偶校验
• 具有4帧数据的接收缓存,一帧数据的发送缓存
• 支持接收和发送DMA
• 支持硬件流控制，RTS_N和CTS_N分别有使能信号，可以配置接收缓存有N（N=0，1，2，3）个数据后RTS_N有效
• 硬件检测接收time out，time out配置范围：1~65536比特率时间
• 支持rs485模式

UART4/5具体特性如下：

• 支持半双工
• 支持发送9bit数据
• 支持软件奇偶校验
  • 1. IIS_PCM

TXW812系列芯片内部集成了2个IIS_PCM功能模块，用于应用扩展音频功能，具体特性如下：

• 支持IIS/左对齐/右对齐/PCM格式的发送
• 支持左声道/右声道/立体声模式
• 支持主/从模式
• 支持2-32bit的工作位宽
• 支持输出MCLK模式，同时支持使用输入的MCLK作为主从机的时钟
• 支持左右声道互换
• 支持双地址自动切换
  • 1. PDM

TXW812系列芯片内部集成了1个PDM功能模块，用于应用扩展音频功能。

PDM模块是处理数字MEMS麦克风的音频接口，可以提供配置高精度的输出时钟，同时支持左/右声道，立体声的使用，该芯片集成了一个PDM接口具体功能如下：

• 支持数字MEMS麦克风输入的PDM数据转换为16bit PCM数据
• 支持左声道/右声道/立体声模式
• 提供50/100两种PDM/PCM模式的抽取比
• 支持左右声道互换
• 支持DMA双地址自动切换
  • 1. SDIO2.0 Device控制器

TXW812系列芯片内部集成了1个SDIO2.0 Device控制器功能模块，支持SD 1/4bit模式， 支持SDIO SPI模式；时钟最高支持 50MHz。用于主机SDIO host接口可以通过其方便连接扩展Wi-Fi应用。

• • 1. SD HOST控制器

TXW812系列芯片内部集成了1个SD host控制器功能模块，支持SD 1/4bit模式， 时钟最高支持 50MHz。用于扩展外部SD存储卡或者SDIO device接口设备。

• • 1. M2M DMA模块

TXW812系列芯片内部集成了2个memory to memory DMA控制器功能模块。用于芯片内部SRAM到SRAM数据流的DMA数据搬运。具体特性如下：

• 支持byte对齐
• 支持一次最多64KB传输
• 支持memcpy，memset模式
• 支持4个word缓存buffer
• 支持传输完成标志和中断
  1. 定时器资源
     1. 基本定时器

TXW812系列芯片内部集成了4个Normal timer,其中timer0/3为32位timer，timer1/2为带DMA和红外功能的16位timer。

下面仅以16位计数器timer1进行说明，timer0/3对应的把各种位宽定义为32位。

定时器timer1由一个16位的自动装载计数器组成，可测量输入信号的脉冲宽度（输入捕获），或者产生输出波形（输出比较、PWM等）。主要特性：

• 16位递增计数器
• 可编程（可以实时修改）预分频器，最高支持128倍分频
• 支持选择GPIO作为计数时钟源
• 支持不同计数时钟源
• 允许在每次计数器周期之后更新定时周期寄存器
• 支持输入捕获功能：
• 最多支持同时保存1个捕获事件指针
• 每个捕获事件极性独立可配置
• 每次捕获事件发生可配置是否复位计数值
• PWM输出
• 支持周期和占空比auto-reload
• 使用外部信号控制定时器和定时器互联的同步电路
• 支持红外功能
  • 1. 简单定时器

TXW812系列芯片内部集成了1个simple timer，simple timer 模块是由stimer0、stimer1、stimer2、stimer3、stimer4、stimer5，共有6个32 bit的基础功能定时器组成，支持多种计数时钟源选择，支持定时器模式、计数器模式、捕获模式和PWM模式等多种工作模式。

• • 1. 看门狗定时器

TXW812系列芯片内部集成一个独立于系统运行的看门狗模块，用于保护系统异常发生之后的复位重启系统。看门狗模块工作时钟是常开的64KHz的低速RC的2分频时钟，即工作在32KHz的独立于系统时钟的时钟。默认配置是2秒钟复位一次系统。所以在用户程序中需要在看门狗复位之前要喂狗，使其重新计时。用户可以配置看门狗复位时间间隔范围从8ms~256s。工作模式可以选择看门狗产生中断或者直接复位。

• 1. 安全硬件加速器
     1. CRC模块

TXW812系列芯片内部集成了1个CRC功能模块，用于数据校验。具体特性如下：

• 支持5/7/8/16/32等不同长度的多项式
• 支持自定义的多项式
• 支持多个分断数据CRC校验
  • 1. AES模块

TXW812系列芯片内部集成了1个系统AES功能模块，用于数据加解密。具体特性如下：

• 支持AES-128/192/256 ECB/CBC/CTR加解密
• 支持DMA模式，DMA数据长度最大支持到 1MBytes
  • 1. SHA模块

TXW812系列芯片内部集成了1个SHA功能模块，用于数据校验。具体特性如下：

• 支持 SHA2-256
• 支持DMA模式，DMA数据长度最大支持到 65536 Bytes
• 支持多个分段数据SHA运算
• 最大数据率为：700Mbps @ 240MHz(system clock)
  • 1. TRNG模块

TXW812系列芯片内部集成了1个真随机数功能模块，用户数据安全的随机种子生成。

1. 电气参数
   1. 绝对最大额定

在绝对最大额定值条件之外的操作可能会导致永久芯片损坏。芯片在建议的工作条件之外绝对最大额定值规定内使用，可能会影响芯片的可靠性、功能和性能，并缩短芯片寿命。

• 1. 建议工作条件

• 1. 直流电气特性

• 1. 交流电气特性
     1. 外部时钟源特性

• • 1. 内部时钟源特性

表3-4-2-1 RC10M振荡器特性

表3-4-2-2 RC128K振荡器特性

• 1. 功耗特性
     1. RF功耗

下列功耗数据是基于 3.3V 电源、25℃环境温度、CPU跑120MHz的测试结果。 所有发射数据均基于 100%的占空比测得。

下列功耗数据为推测数据：

• • 1. CPU功耗

1. 只支持IO和内部RC唤醒
   • 1. 系统休眠保活功耗

说明：

以下功耗数据是基于内置Buck DCDC Mode、 3.6V 电源、25℃环境温度、STA RX Beacon窗口为1ms，屏蔽环境下测试。

注意:

1. 使用内部32K晶振时，休眠时间越长会带来越大的误差，所以会导致功耗有所上升。
2. Wi-Fi PS Mode在干扰环境下测试功耗会增加，不同干扰环境功耗数据会有差异。
   1. 可靠性
      1. ESD电气特性

• • 1. Latch-Up电气特性

• 1. Wi-Fi射频性能和功耗
     1. Wi-Fi发射器性能

• • 1. Wi-Fi接收器性能

• • 1. BLE发射器性能

• • 1. BLE接收器性能

1. 参考设计
2. 订购信息

图5-1 型号命名

表5-1 订购信息