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TXW901 数据手册

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责任与版权

修订记录

日期 版本 描 述 修订人

2024-08-15

V1.4

更新引脚分配

TX

2024-05-22

V1.3

 更新产品特性

TX

2024-04-26

V1.2

 更新产品特性

TX

2024-04-01

V1.1

 校正RF功耗和性能参数

TX

2024-01-17

V1.0

 初始版本，未来有更新时恕不另行通知，请联系我司销售人员获取最新版本。

TX

1. 产品概述

1.1. 说明

TXW901是一款高性能高度集成的2.4GHz Wi-Fi+BLE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。

TXW901 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。

TXW901芯片集成高性能32bit微处理器；提供USB2.0 High Speed Device、SDIO Slave、SPI、UART、PWM、GPIO以及ADC/DAC等丰富的外设接口，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。

TXW901提供QFN24封装形式。

应用场合：

  • 无线网卡
  • IPC
  • 机顶盒
  • 行车记录

1.2. 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共存

  • MCU

  • 支持外部多种频率晶体振荡器
  • 3个定时器
  • 2个32bit定时器
  • 1个24bit系统滴答定时器
  • 内置温度传感器
  • 内置LVD检测
  • 内置看门狗
  • 48位的芯片唯一ID（UID）

  • 外设

  • 12路可编程GPIO，支持边沿或电平触发中断
  • 1路SDIO2.0 High Speed Device
  • 1路USB2.0 High Speed Device/Host
  • 1路SPI接口 Master
  • 1路UART接口

  • 启动接口

  • SDIO2.0 Device、USB2.0 Device、SPI/IIC Master

  • 封装

  • QFN24 4x4

  • 温度范围

  • -40°C to 85°C

1.3. 功能框图

1.4. 引脚分配

图1-4-1 TXW901 QFN24封装脚位图


1.5. 封装信息

TXW901系列的型号如下表格：

表1-5-1 封装信息

型号 封装 包装

TXW901-100

QFN24

1.6. 封装尺寸图

图1-6-1 QFN24封装POD图


1.7. 引脚说明

1.7.1. 引脚特定功能

表1-7-1-1 GPIO管脚特定功能表

引脚名字

I/O

功能描述

复位状态

复用功能

VCCPA

A

电源

-

无

VCCRF

A

电源

-

无

VCC

A

电源

-

无

VCCA

A

电源

-

无

VCCD

A

电源

-

无

VDD

A

电源

-

无

VDD15O

A

电源

-

无

VDD15L

A

电源

-

无

VDD15R

A

电源

-

无

XI

A

晶振输入

-

无

XO

A

晶振输出

-

无

HSDP

A

USB2.0 DP

-

可复用为GPIO PA1

HSDM

A

USB2.0 DM

-

可复用为GPIO PA0

ANT

A

射频天线

-

无

GND

A

ePAD地线

-

无

PA0

I/O

输入高阻

PA1

I/O

输入高阻

PA2

I/O

输入高阻

sdio_dat1\stmr0_cap_pin

PA3

I/O

输入高阻

sdio_dat0\stmr1_cap_pin

PA4

I/O

输入高阻

sdio_clk

PA5

I/O

输入高阻

sdio_cmd

PA6

I/O

输入高阻

sdio_dat3

PA7

I/O

输入高阻

sdio_dat2

PA8

I/O

输入高阻

sdio_clk\stmr1_cap_pin\ADC

PA9

I/O

输入上拉

sdio_dat0

PA10

I/O

输入上拉

sdio_dat1

PA11

I/O

输入高阻

stmr0_cap_pin

NOTE: 所有pin的其他数字功能都可以任意选择以下功能映射，灵活配置。

1.7.2. 引脚输出任意映射功能

表1-7-2-1 GPIO输出功能任意映射表

功能编号 功能名字 功能说明
antenna_sel 双天线选择信号
pa_en 外置PA使能信号
rf_ext_lna_en 外置RF LNA使能信号
rf_tx_en_fem 外置RF FEM 发送使能
rf_rx_en_fem 外置RF FEM 接收使能
stmr1_pwm_out Simple timer1 PWM输出
stmr0_pwm_out Simple timer0 PWM输出
SPI5_NSS_o SPI5 CS输出
spi5_sck_out spi5 CLK输出
spi5_io0_out spi5 IO0输出
spi5_io1_out spi5 IO1输出
uart5_tx UART5 TX输出
clk_to_io 时钟源IO输出

1.7.3. 引脚输入任意映射功能

表1-7-3-1 GPIO输入功能任意映射表

功能编号 功能名字 功能说明
UART5_IN UART5 RX输入
保留
PTA_REQ_IN PTA REQ输入
PTA_PRI_in PTA PRI输入
FREQ_IND_IN FREQ IND输入
保留
SPI5_IO0_IN SPI5 IO0输入
SPI5_IO1_IN SPI5 IO1输入

2. 功能描述

2.1. 处理器及存储器

2.1.1. CPU

TXW901系列芯片搭载32bit处理器，最高主频为160MHz。

2.1.2. 存储器

TXW901系列芯片片上存储器包括：

  • ROM ：BOOTLOADER及部分内核函数
  • SRAM：数据和指令空间
  • EFUSE：104bit用于密钥和客户自定义使用

2.2. 系统时钟

TXW901系列芯片时钟源有：

  • 128KHz LIRC
  • 24/40/48MHz高速晶体振荡器
  • 480MHz的小数分频USB2.0 PLL
  • 外部IO输入时钟源

2.3. 模拟外设

2.3.1. 模数转换器（SARADC）

TXW901系列芯片内部集成了1个12bit SARADC，可以工作在ADC/CMP两种功能模式，具体特性如下：

  • 支持高达1MHz的时钟输入
  • 高达62.5Ksps
  • 支持模拟迟滞比较功能
  • 支持12bit ADC/DAC转换精度，仅支持PA8
  • 支持simple timer0/1和软件触发ADC进行转换

2.3.2. 温度传感器

TXW901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。

2.3.3. USB2.0

TXW901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。

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。

2.3.4. XOSC

TXW901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24/40/48MHz的无源晶体振荡器。

2.4. 数字外设

2.4.1. GPIO

TXW901系列芯片内部集成了12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45KΩ(PA11除外，阻值4.7KΩ)；
  • 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；
  • 支持低功耗模式下断电后IO状态锁存功能；
  • 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；

2.4.2. SPI

TXW901系列芯片内部集成了1个SPI Master。主要特性：

  • 支持三线模式与四线模式；
  • 支持主机半双工收发；
  • 支持DMA收发；
  • 支持极性相位可编程的串行时钟；
  • 带MCU中断的传输结束标志；
  • 主模式支持高达8Mbps的通讯速率（Fosc=32MHz）；
  • 支持硬件片选CS线。

2.4.3. UART

TXW901系列芯片内部集成了1个UART。UART5具体特性如下：

  • 支持半双工
  • 支持发送9bit数据
  • 支持DMA收发

2.4.4. SDIO2.0 Device控制器

TXW901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。

2.5. 定时器资源

2.5.1. 简单定时器

TXW901系列芯片内部集成了2个32 bit simple timer0/1，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。

2.5.2. 看门狗定时器

TXW901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4ms~1024s。工作模式可以选择看门狗产生中断或者直接复位。

3. 电气参数

3.1. 绝对最大额定（1）

符号

参数

条件

最小值

最大值

单位

工作电压

-

-0.3

3.6

V

模拟部分工作电压

-

-0.3

3.6

V

射频部分工作电压

-

-0.3

3.6

V

存储温度

-

-40

150

℃

（1）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。

3.2. 建议工作条件

符号

参数

条件

最小值

典型值

最大值

单位

工作电压

-

3

3.3

3.6

V

模拟部分工作电压

-

 3

3.3

3.6

V

射频部分工作电压

-

 3

3.3

3.6

V

工作温度

-

-40

-

85

℃

3.3. 直流电气特性

符号

参数

最小值

典型值

最大值

单位
CIN 管脚电容 - 2 - pF
VIH 高电平输入电压 0.7*VCC - VCC+0.3 V
VIL 低电平输入电压 -0.3 - 0.3*VCC V
IIH 高电平输入电流 - - 50 nA
IIL 低电平输入电流 - - 50 nA
VOH 高电平输出电压 0.9*VCC - - V
VOL2 低电平输出电压 - - 0.1*VCC V
IOH 高电平拉电流 (VCC = 3.3 V, VOH >= 2.64 V,PAD_DRIVER = 15) - 28 - mA
IOL 低电平灌电流 (VDD1 = 3.3 V, VOL = 0.495 V,PAD_DRIVER = 15) - 28 - mA
RPU 上拉电阻 45/4.7 kΩ

说明：

  1. VOH 和 VOL 为负载是高阻条件下的测试值。

3.4. 交流电气特性

3.4.1. 外部时钟源特性

符号

参数

条件

最小值

典型值

最大值

单位

用户外部时钟频率

40

MHz

XOSCI/XOSCO偏置电平

-

-

550

-

mV

XOSCI输入引脚高电平电压

-

-

0.77

-

mV

XOSCO输入引脚低电平电压

-

-

0.33

-

mV

占空比

-

42

-

58

%

HSE精度

-

-

-

-

ppm

启动时间

-

-

5

ms

XOSCM振荡器功耗

平均功耗

-

0.7

-

mA


3.4.2. 内部时钟源特性

表3-4-2-1 RC128K振荡器特性

符号

参数

条件

最小值

典型值

最大值

单位

频率

TA=25℃

-

128

-

kHz

RC128K振荡器功耗

-

-

-

-

uA

3.5. 功耗特性

3.5.1. 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。

RF 功耗(100%占空比实测)
工作模式 描述 均值(mA)
Active（LDO Mode） TX 802.11g, 20 MHz, 54 Mbps, 15dBm

260
802.11n, 20 MHz, MCS7, 15dBm

260
802.11n, 20 MHz, MCS7, 6dBm

188
RX 802.11b/g/n, 20 MHz 76

下列功耗数据为推测数据：

RF 功耗(50%占空比推算)
工作模式 描述 均值(mA)
Active（LDO Mode） TX+RX 802.11g, 20 MHz, 54 Mbps, 15dBm

168
802.11n, 20 MHz, MCS7, 15dBm

168
802.11n, 20 MHz, MCS7, 6dBm

132

3.6. 可靠性

3.6.1. ESD电气特性

符号

参数

测试条件

最大值

单位

等级

ESD

静电放电

(人体放电模型HBM)

TA = + 25℃,

JEDEC EIA/JESD22-A114

2000

V

-

静电放电

(元件充电模型CDM)

TA = + 25℃,

JEDEC EIA/JESD22-C101-B

1000

V

-

3.6.2. Latch-Up电气特性

符号

参数

测试条件

测试类型

最小值

单位

LU

 Static latch-up class

JEDEC STANDARD NO.78D

NOVEMBER 2011

Class I

(TA = +25 ℃)

±200

mA

3.7. 射频性能

3.7.1. Wi-Fi发射器性能

参数

条件

典型值(dBm)

输出功率

802.11g, 20 MHz, 54 Mbps

15

802.11n, 20 MHz, MCS7

15

3.7.2. Wi-Fi接收器性能

参数

条件

典型值(dBm)

接收灵敏度

 HT20 MCS7 4k -72.5
NONHT 54M -74.5
NONHT 6M -90
CCK11M -85.5
CCK5.5M -88
DSSS2M -91.5
DSSS1M -95.5

3.7.3. BLE发射器性能

参数

条件

典型值(dBm)

输出功率

20

3.7.4. BLE接收器性能

参数

条件

典型值(dBm)

接收灵敏度

1Mbps

-94.5

4. 参考设计

5. 订购信息

TXW901-100 model naming

图5-1 型号命名

表5-1 订购信息

产品编号 封装 大小 描述
TXW901-100 QFN24 4x4 USB/SDIO无线网卡应用