Microchip Technology SAM9X70超低功耗嵌入式微处理器（MPU）是基于ARM926EJ-S CPU的MPU，运行频率高达800MHz。SAM9X70支持各种NVM接口，包括NAND闪存、Quad SPI和eMMC闪存。该设备提供10/100/1000Mbps以太网接口，支持TSN连接。它还包括最先进的安全功能，如具有片上安全密钥存储（OTP）的安全启动功能、高性能加密加速器（SHA、AES和TDES）、防篡改引脚和PUF。MIcrochip提供不同的供应配置，并经过全面测试的电源管理解决方案，遵守产品规范中引用的SAM9X70电源排序规范。

数据手册：*附件：Microchip Technology SAM9X70超低功耗微处理器（MPU）数据手册.pdf

特性

• 低系统成本和高价值集成
  • 800MHz ARM926EJ-S核心，266MHz系统/内存总线
  • 32kB数据缓存和32kB指令缓存
• 存储器
  • 16位DDR数据总线
  • 64kB内部SRAM
• 大量连接选项
  • LCD控制器，具有叠加、alpha混合、旋转、缩放和颜色转换功能；高达720p的分辨率
  • RGB、LVDS、MIPI-DSI接口
  • 2D图形控制器，支持填充BLT、复制BLT、透明BLT、混合/阿尔法BLT、ROP4 BLT（光栅操作）和命令环形缓冲器
  • 带有ITU-R BT的图像传感器控制器；601/656/1120视频接口，最高支持5M像素；支持原始拜耳12、YCbCr、单色和JPEG压缩传感器，最高达12位
  • 一个高速USB器件，三个带专用片上收发器的高速USB主机
  • 一个10/100/1000 Mbps以太网Mac控制器，支持IEEE®-1588和TSN，支持RGMII和RMII
  • 两个4位安全数字多媒体卡控制器
  • 两个带时间戳的CAN FD控制器
  • 一个四路/八路SPI控制器
  • 两个3通道32位定时器/计数器
  • 两个高分辨率（64位）周期间隔定时器
  • 一个同步串行控制器
  • 一个支持TDM的IC间声音多通道控制器
  • 一个音频D级别控制器，带有连接到功率级的单端或桥接负载
  • 一个4通道16位PWM控制器
  • 13个FlexCOM（USART、SPI和TWI/I^2^C）
  • 一个8通道、12位模数转换器，支持4/5线电阻式触摸屏
  • 支持显示器/摄像头
  • 单个10/100/1G以太网
• 增强的用户界面能力
  • 内置D级别放大器
• 最先进的安全
  • 硬件加密引擎（TDES、AES和SHA）和真随机生成器（TRNG）
  • 带片上安全密钥存储器（OTP）的安全启动
  • 物理防篡改保护，8个篡改检测引脚
  • 即时存储器加扰/解扰
• 丰富的开发生态系统
  • 免费主流Linux®发行版
  • MPLAB® X集成开发环境和MPLAB® Harmony v3
  • 多个第三方软件和硬件解决方案
  • 经优化可实现轻松的PCB设计和低EMI
  • TFBGA240，11mmx11mm，0.8mm间距
  • 放置和分配用于实现最佳去耦的功率/GND球
  • 小数系统pll、I/O转换速度和驱动控制、DDR I/O校准（用于低EMI）

框图

Microchip SAM9X7 系列：面向高性能嵌入式系统的超低功耗 Arm® MPU

引言

随着物联网、工业自动化和智能设备的快速发展，对高性能、低功耗且具备丰富连接性与安全功能的微处理器需求日益增长。Microchip 推出的 SAM9X7 系列 微处理器正是为满足这一市场需求而设计。该系列基于 Arm926EJ-S 内核，主频高达 800 MHz，集成了多种高速接口、图形处理能力与硬件加密模块，适用于工业控制、人机界面、网络通信等多种应用场景。

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核心特性概览

高性能处理器与存储系统

• Arm926EJ-S 处理器 ，支持 Arm/Thumb 指令集，最高运行频率 800 MHz
• 32 KB 指令缓存与 32 KB 数据缓存，配备内存管理单元（MMU）
• 内置 176 KB ROM（含安全启动程序）与 64 KB SRAM
• 支持 DDR3(L)/DDR2 外部存储器，最高 266 MHz
• 外部总线接口（EBI）支持 NAND Flash、静态存储器等

丰富的连接性与外设接口

• 显示接口 ：支持 LCD 控制器（最高 XGA 分辨率）、LVDS、MIPI DSI、RGB 接口
• 2D 图形加速器 ：支持填充、拷贝、透明、混合等操作
• 图像传感器接口（ISC） ：支持 MIPI CSI-2 与并行接口，最高 5 MP
• 网络与通信 ：
  • 千兆以太网 MAC，支持 TSN 和 IEEE-1588
  • 3 个高速 USB 主机 + 1 个高速 USB 设备
  • 2 个 CAN-FD 控制器
  • 13 个 FLEXCOM（支持 UART/SPI/I2C）
• 其他外设 ：SD/MMC 控制器、QSPI、PWM、ADC、音频接口等

高级安全功能

• 硬件加密引擎 ：AES（最高 256 位）、TDES、SHA（包括 HMAC）
• 真随机数发生器（TRNG） ，符合 NIST 与 FIPS 标准
• 物理不可克隆功能（PUF） ，用于安全密钥生成与管理
• 安全启动 、防篡改检测、安全密钥存储（OTP）
• 支持存储器加密（DDR、QSPI、SMC）

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系统架构与能效优化

多层总线矩阵（MATRIX）

SAM9X7 采用多层 AHB 总线矩阵，支持 14 个主机与 12 个从机之间的并发访问，显著提升系统带宽与实时性能。主机包括 DMA 控制器、CPU、图形引擎等，从机包括内存控制器、外设总线等。

低功耗设计

• 支持多种超低功耗模式：
  • ULP0 ：极慢时钟模式
  • ULP1 ：无时钟模式，支持快速唤醒
• 备份模式配合 RTC 与通用备份寄存器，实现系统状态的保持与快速恢复
• 时钟管理系统支持动态频率调整与电源门控

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安全与可靠性

SAM9X7 在设计之初就充分考虑了功能安全与系统可靠性，具备以下特性：

• 符合 IEC 60730 Class B 认证要求 ，适用于安全关键型控制系统
• 硬件看门狗、时钟监控、存储器 ECC 等机制
• 外设配置寄存器写保护，防止误操作
• 支持实时篡改检测与密钥清除

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开发支持与生态系统

• 支持 MPLAB® X IDE 与 Microchip Harmony 软件框架
• 可运行 Linux 及其他实时操作系统
• 提供 Ensemble Graphics Toolkit ，加速图形界面开发
• 推荐使用 MCP16502/16501 PMIC 以实现最佳电源管理

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典型应用场景

• 工业自动化 ：PLC、HMI、电机控制
• 智能家居 ：网关、显示控制中心
• 医疗设备 ：便携式监测设备、人机交互界面
• 网络通信 ：TSN 交换机、边缘计算节点
• 汽车电子 ：车载信息娱乐系统、车身控制模块（AEC-Q100 Grade 2）