Microchip Technology WINCS02 Wi-Fi^?^ 網絡控制器模塊是完全集成的模塊，基于WINCS02IC低功耗IC打造，內含2.4GHz IEEE^?^ 802.11b/g/n兼容無線電。WINCS02IC具有集成式大功率放大器（HPA）、低噪聲放大器（LNA）、用于TX/RX控制的射頻（RF）開關以及基于硬件的安全加速器。WINCS02IC設計用于執行可通過串行外設接口（SPI）訪問的Microchip Wi-Fi和網絡堆棧組件。WINCS02IC和WINCS02模塊在單電源電壓VDD 、 VDDIO （典型值為3.3V）下工作。

數據手冊：*附件：Microchip Technology WINCS02 Wi-Fi?網絡控制器IC，模塊數據手冊.pdf

WINCS02模塊包含所有必要的外部元件和天線，可簡化電路板設計。該模塊可與各大供應商的802.11 b/g/n接入點互操作，具有21.7mmx17.3mmx2.1mm的緊湊外形尺寸。Microchip Technologies WINCS02模塊配有板載印刷電路板（PCB）天線或用于外部天線的U.FL連接器，可以選擇是否集成Microchip Trust&Go CryptoAuthentication?器件。

特性

• 符合IEEE 802.11 b/g/n標準，支持單空間流和20MHz信道帶寬
• 基于傳輸控制協議/互聯網協議（TCP/IP）的連接協議，以及SSL和MQTT功能
• 在IEEE 802.11基礎設施模式和IBSS網絡中，支持STA模式和軟接入點（Soft AP）功能
• 在硬件中處理受保護的管理框架（PMF），支持WPA3
• 集成功率放大器（PA）、TX/RX開關和電源管理
• 內部閃存（高達2MB），用于存儲固件
• 不可變安全啟動，帶硬件信任根
• 支持主機輔助在線（OTA）固件更新
• 片上網絡協議棧，可減輕MCU負擔
  • 網絡功能：TCP、UDP、DHCP、ARP、HTTP、MQTT、IPv6、TLS 1.2和DNS
  • 用于Wi-Fi和TLS安全的硬件加速器，可縮短連接時間
• 基于硬件的IEEE 802.15.2兼容3線制數據包流量仲裁（PTA）接口，實現Wi-Fi/藍牙^?^ 共存
• SPI主機接口
• 安全的器件固件升級（DFU）
• WINCS02模塊，集成Microchip Trust&Go安全器件（可選）
• 版本
  • PCB天線（WINCS02PE）
  • U.FL連接器，用于外部天線（WINCS02UE）
• 封裝選項
  • 48引腳VQFN封裝，尺寸為7mmx7mmx0.9mm（WINCS02IC）
  • 28引腳SMD封裝，頂部設有射頻屏蔽罩，尺寸為21.7mmx14.7mmx2.1mm（WINCS02模塊）
• 安全性
  • 硬件加速安全模式（CryptoMaster），支持內置DMA
    • 加密引擎（AES和TDES，具備多種NIST運行模式）；電子密碼本（ECB）、密碼塊鏈接（CBC）、計數器模式（CTR）、密文反饋模式（CFB）以及輸出反饋模式（OFB）；支持128位、192位和256位AES密鑰長度
    • SHA-1/SHA-2、AES GCM（Galois/計數器模式）以及HMAC/AES CMAC認證引擎
    • 片上振蕩器，用于NDRNG生成
  • 多用途公鑰加密引擎，支持以下算法
    • ECC/ECDH/ECDSA，搭配高達521位的標準NIST素數曲線，Curve25519和Ed25519
    • RSA高達2048位密鑰
• 工作條件
  • WINCS02IC
    • 工作電壓VDD和VDDIO~ ：3.0V至~ 3.6V（典型值為3.3V）
    • 工作溫度范圍：-40°C至+105°C，符合AEC-Q100 2級標準
  • WINCS02模塊
    • 工作電壓VDD和VDDIO~ ：3.0V至~ 3.6V（典型值為3.3V）
    • 工作溫度范圍：-40 °C至+85 °C
• 認證
  • WINCS02模塊已通過FCC、ISED、UKCA和CE無線電法規認證
  • 符合RoHS指令和REACH標準

框圖

連接和接口圖

?Microchip WINCS02 Wi-Fi網絡控制器技術解析與應用指南?

?一、產品概述?

Microchip WINCS02系列是一款高度集成的Wi-Fi網絡控制器，包含?WINCS02IC芯片?和?WINCS02模塊?兩種形態，支持IEEE 802.11 b/g/n協議，適用于物聯網（IoT）、智能家居、工業控制等領域。其核心特性包括：

• ?低功耗設計?：集成PA/LNA和射頻開關，典型工作電壓3.3V（范圍3.0-3.6V）。
• ?硬件安全加速?：支持AES、SHA、ECC等加密算法，符合WPA3安全標準。
• ?豐富協議棧?：內置TCP/IP、TLS 1.2、MQTT等協議，減輕主機MCU負擔。
• ?模塊化設計?：提供PCB天線（WINCS02PE/PC）或U.FL外接天線（WINCS02UE/UC）版本，尺寸僅21.7×17.3×2.1 mm。

?二、硬件架構與關鍵特性?

?1. 核心功能模塊?

• ?射頻前端?：集成2.4 GHz射頻收發器，支持單空間流20 MHz帶寬，輸出功率達20 dBm（802.11b）。
• ?安全引擎?：硬件加速加密（AES-256、SHA-2）、安全啟動和OTA固件更新。
• ?主機接口?：SPI通信接口，最高時鐘頻率40 MHz，支持主/從模式。

?2. 電氣特性?

?三、應用設計要點?

?1. 硬件設計建議?

• ?電源管理?：推薦在VDD/VDDIO引腳附近放置4.7 μF和0.1 μF去耦電容。
• ?天線布局?：
  • PCB天線模塊需邊緣放置，周圍預留10 mm無銅區。
  • 外接天線需通過U.FL連接器安裝，保持與金屬結構距離>5 cm。
• ?SPI接口?：SCK信號線長度建議≤50 mm，并匹配終端阻抗。

?2. 固件開發?

• ?協議棧配置?：通過SPI指令集控制網絡連接（STA/AP模式）、TCP Socket等。
• ?安全功能?：啟用硬件加密引擎可降低TLS握手延遲（典型值<100 ms）。

?四、典型應用場景?

1. ?智能家居?：通過MQTT協議連接云平臺，支持遠程控制燈具、門鎖。
2. ?工業傳感器?：在-40°C環境下穩定傳輸數據，配合硬件加密保障隱私。
3. ?醫療穿戴設備?：低功耗模式延長電池壽命，支持OTA固件升級。

?五、認證與合規性?

WINCS02模塊已通過以下認證：

• ?FCC/ISED?：符合Part 15 Subpart C標準。
• ?CE/UKCA?：滿足RED 2014/53/EU指令。
• ?RoHS?：無鉛環保設計。

?注意?：終端產品需在外殼標注模塊FCC ID（如2ADHKWIXCS02）并保留安全距離以避免射頻干擾。