Microchip Technology WINCS02 Wi-Fi^®^ 网络控制器模块是完全集成的模块，基于WINCS02IC低功耗IC打造，内含2.4GHz IEEE^®^ 802.11b/g/n兼容无线电。WINCS02IC具有集成式大功率放大器（HPA）、低噪声放大器（LNA）、用于TX/RX控制的射频（RF）开关以及基于硬件的安全加速器。WINCS02IC设计用于执行可通过串行外设接口（SPI）访问的Microchip Wi-Fi和网络堆栈组件。WINCS02IC和WINCS02模块在单电源电压VDD 、 VDDIO （典型值为3.3V）下工作。

数据手册：*附件：Microchip Technology WINCS02 Wi-Fi®网络控制器IC，模块数据手册.pdf

WINCS02模块包含所有必要的外部元件和天线，可简化电路板设计。该模块可与各大供应商的802.11 b/g/n接入点互操作，具有21.7mmx17.3mmx2.1mm的紧凑外形尺寸。Microchip Technologies WINCS02模块配有板载印刷电路板（PCB）天线或用于外部天线的U.FL连接器，可以选择是否集成Microchip Trust&Go CryptoAuthentication™器件。

特性

• 符合IEEE 802.11 b/g/n标准，支持单空间流和20MHz信道带宽
• 基于传输控制协议/互联网协议（TCP/IP）的连接协议，以及SSL和MQTT功能
• 在IEEE 802.11基础设施模式和IBSS网络中，支持STA模式和软接入点（Soft AP）功能
• 在硬件中处理受保护的管理框架（PMF），支持WPA3
• 集成功率放大器（PA）、TX/RX开关和电源管理
• 内部闪存（高达2MB），用于存储固件
• 不可变安全启动，带硬件信任根
• 支持主机辅助在线（OTA）固件更新
• 片上网络协议栈，可减轻MCU负担
  • 网络功能：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，可缩短连接时间
• 基于硬件的IEEE 802.15.2兼容3线制数据包流量仲裁（PTA）接口，实现Wi-Fi/蓝牙^®^ 共存
• SPI主机接口
• 安全的器件固件升级（DFU）
• WINCS02模块，集成Microchip Trust&Go安全器件（可选）
• 版本
  • PCB天线（WINCS02PE）
  • U.FL连接器，用于外部天线（WINCS02UE）
• 封装选项
  • 48引脚VQFN封装，尺寸为7mmx7mmx0.9mm（WINCS02IC）
  • 28引脚SMD封装，顶部设有射频屏蔽罩，尺寸为21.7mmx14.7mmx2.1mm（WINCS02模块）
• 安全性
  • 硬件加速安全模式（CryptoMaster），支持内置DMA
    • 加密引擎（AES和TDES，具备多种NIST运行模式）；电子密码本（ECB）、密码块链接（CBC）、计数器模式（CTR）、密文反馈模式（CFB）以及输出反馈模式（OFB）；支持128位、192位和256位AES密钥长度
    • SHA-1/SHA-2、AES GCM（Galois/计数器模式）以及HMAC/AES CMAC认证引擎
    • 片上振荡器，用于NDRNG生成
  • 多用途公钥加密引擎，支持以下算法
    • ECC/ECDH/ECDSA，搭配高达521位的标准NIST素数曲线，Curve25519和Ed25519
    • RSA高达2048位密钥
• 工作条件
  • WINCS02IC
    • 工作电压VDD和VDDIO~ ：3.0V至~ 3.6V（典型值为3.3V）
    • 工作温度范围：-40°C至+105°C，符合AEC-Q100 2级标准
  • WINCS02模块
    • 工作电压VDD和VDDIO~ ：3.0V至~ 3.6V（典型值为3.3V）
    • 工作温度范围：-40 °C至+85 °C
• 认证
  • WINCS02模块已通过FCC、ISED、UKCA和CE无线电法规认证
  • 符合RoHS指令和REACH标准

框图

连接和接口图

‌Microchip WINCS02 Wi-Fi网络控制器技术解析与应用指南‌

‌一、产品概述‌

Microchip WINCS02系列是一款高度集成的Wi-Fi网络控制器，包含‌WINCS02IC芯片‌和‌WINCS02模块‌两种形态，支持IEEE 802.11 b/g/n协议，适用于物联网（IoT）、智能家居、工业控制等领域。其核心特性包括：

• ‌低功耗设计‌：集成PA/LNA和射频开关，典型工作电压3.3V（范围3.0-3.6V）。
• ‌硬件安全加速‌：支持AES、SHA、ECC等加密算法，符合WPA3安全标准。
• ‌丰富协议栈‌：内置TCP/IP、TLS 1.2、MQTT等协议，减轻主机MCU负担。
• ‌模块化设计‌：提供PCB天线（WINCS02PE/PC）或U.FL外接天线（WINCS02UE/UC）版本，尺寸仅21.7×17.3×2.1 mm。

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‌二、硬件架构与关键特性‌

‌1. 核心功能模块‌

• ‌射频前端‌：集成2.4 GHz射频收发器，支持单空间流20 MHz带宽，输出功率达20 dBm（802.11b）。
• ‌安全引擎‌：硬件加速加密（AES-256、SHA-2）、安全启动和OTA固件更新。
• ‌主机接口‌：SPI通信接口，最高时钟频率40 MHz，支持主/从模式。

‌2. 电气特性‌

参数	条件	值
工作电压	VDD/VDDIO	3.0-3.6V (3.3V典型)
工作温度	工业级	-40°C至+85°C
接收灵敏度	802.11n MCS7	-70 dBm
峰值电流（TX模式）	802.11b 11 Mbps	311 mA

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‌三、应用设计要点‌

‌1. 硬件设计建议‌

• ‌电源管理‌：推荐在VDD/VDDIO引脚附近放置4.7 μF和0.1 μF去耦电容。
• ‌天线布局‌：
  • PCB天线模块需边缘放置，周围预留10 mm无铜区。
  • 外接天线需通过U.FL连接器安装，保持与金属结构距离>5 cm。
• ‌SPI接口‌：SCK信号线长度建议≤50 mm，并匹配终端阻抗。

‌2. 固件开发‌

• ‌协议栈配置‌：通过SPI指令集控制网络连接（STA/AP模式）、TCP Socket等。
• ‌安全功能‌：启用硬件加密引擎可降低TLS握手延迟（典型值<100 ms）。

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‌四、典型应用场景‌

1. ‌智能家居‌：通过MQTT协议连接云平台，支持远程控制灯具、门锁。
2. ‌工业传感器‌：在-40°C环境下稳定传输数据，配合硬件加密保障隐私。
3. ‌医疗穿戴设备‌：低功耗模式延长电池寿命，支持OTA固件升级。

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‌五、认证与合规性‌

WINCS02模块已通过以下认证：

• ‌FCC/ISED‌：符合Part 15 Subpart C标准。
• ‌CE/UKCA‌：满足RED 2014/53/EU指令。
• ‌RoHS‌：无铅环保设计。

‌注意‌：终端产品需在外壳标注模块FCC ID（如2ADHKWIXCS02）并保留安全距离以避免射频干扰。