数据手册
RJMU401
大容量增强型，基于 ARM 安全智能卡内核的国密安全芯片
内嵌 SM1、SM2、SM3、SM4 国密加密算法
功能
内核：高性能 32 位 ARM SC100 CPU
— 双总线架构，DMA 加速，快速中
断响应
— 支持 ARM 和 Thumb 指令集
— 三级流水线
— 采用软内核技术，防止外部对其进
行扫描
— 采用小端存储格式
— 主频为 32MHz，可进行 3、4 分频，
系统默认工作频率 8M
存储器
Rev2.1
2018.5.17
— 8KB ROM
— 18K RAM
— 128～550KB 的 FLASH 存储器
时钟、复位和电源管理
— 1.6V~5.5V 供电
— CPU 时钟可由软件配置为内部时
钟
— 内置 32 MHz 高速 RC 振荡器，支
持 3/4 分频
— 内置多功能时钟发生电路
— 内置 32 KHz 低功耗 RC 振荡器
多达 6 个定时器
— 3 个 16 位通用定时器、
— 1 个 ETU 定时器
— 1 个 Wake-up 定时器
— 1 个 32 位看门狗定时器
多种密码算法
— 对称算法：DES、T-DES、AES、
SM1、SM4
— 非对称算法：RSA、SM2
— 摘要算法：SM3、SHA-256
安全特性
— 存储保护单元（MPU）
— 频率检测功能
封装
VSOP8L
SSOP20L
— 存储总线检测功能，防 FIA 攻击
— 抗 EMA/DEMA 攻击
— 硬件 CRC16/32 电路校验
— 硬件真随机发生器
— 防篡改检测电路
外围接口
— 1 路智能卡接口，符合 ISO7816 标
准，支持 T=0/T=1 协议
— 1 路 SWP 接口，速率高达 1.2Mbps
— 1 路 SPI 主从接口
— 1 路 UART 接口
— 高达 15 路 GPIO，支持多种中断方
式，多达 12 路 GPIO 可复用
应用市场
— 城市一卡通 PBOC 终端、一卡通、
银行 POS 机、移动无线支付等金融
支付
— SIM 卡、JAVA 卡、ESIM 卡等领域
— 嵌入式软件安全保护
— 手机、通信模块、路由器、对讲机
等数据加密
— 监控设备、自动化控制
www.runjetic.com
RJMU401 数据手册
1、简介 ............................................................................................................................................. 3
1.1 概述......................................................................................................................................... 3
1.2 系统架构 ................................................................................................................................. 4
2、性能参数...................................................................................................................................... 6
2.1 处理器系统 ............................................................................................................................. 6
2.2 存储单元 ................................................................................................................................. 6
2.3 中断控制器 ............................................................................................................................. 7
2.4 时钟与定时器 ......................................................................................................................... 7
2.5 安全性及物理防护 .................................................................................................................. 8
2.6 对外接口 ............................................................................................................................... 10
2.7 算法性能................................................................................................................................ 11
2.8 模块功耗性能 ....................................................................................................................... 12
2.9 其他模块................................................................................................................................ 14
2.10 模拟模块.............................................................................................................................. 14
3、引脚定义.................................................................................................................................... 15
3.1 引脚定义图：SSOP_20L......................................................................................................... 15
3.2 引脚定义图：VSOP_8L .......................................................................................................... 16
4、接口电气特性 ............................................................................................................................ 17
4.1 测试条件 ............................................................................................................................... 17
4.1.1 最小和最大数值 ............................................................................................................ 17
4.1.2 典型数值........................................................................................................................ 17
4.2 7816 接口电气特性................................................................................................................ 17
4.2.1 绝对最大额定值 ............................................................................................................. 18
4.3 SPI 接口电气参数................................................................................................................... 18
4.3.1 绝对最大额定值 ............................................................................................................. 19
5、
电源模块设计及工作条件................................................................................................... 21
5.1 电源电路模块设计 ................................................................................................................ 21
5.2 推荐工作参数 ........................................................................................................................ 22
6 、SPI 功能描述 ............................................................................................................................ 23
6.1 概述....................................................................................................................................... 23
6.2 时钟信号的相位和极性 ........................................................................................................ 23
7、应用电路图................................................................................................................................ 25
7.1 RJMU401FHO 与 STM32F103 的 7816 参考电路 .................................................................... 25
7.2 RJMU401FHO 的 SPI 参考电路 ............................................................................................... 25
7.3 RJMU401EHV 与 STM32F103 的 7816 参考电路..................................................................... 26
8、电气特性.................................................................................................................................... 27
9、芯片封装信息 ............................................................................................................................ 28
10、订货信息.................................................................................................................................. 30
Rev2.1
2018.5.17
2 / 32
www.runjetic.com
RJMU401 数据手册
11、修订历史.................................................................................................................................. 31
附录一：简称及缩略语 .................................................................................................................. 32
1、简介
1.1 概述
RJMU401 安全芯片是一个基于 32 位 RISC 处理器的 SOC 芯片，具备高处理能力、高安全
性、低功耗、低成本等特点。该芯片可用于 SIM 卡芯片，支持无线支付应用，也可以用于金
融卡。
该芯片采用ARM SC100核，使用AHB+APB总线结构的SOC，内置定时器、终端控制器、系
统控制器等完备的安全机制，同时内置多种加密算法，支持对称加密算法DES/3DES、AES、
国密SM1、国密SM4;非对称加密算法RSA、国密SM2;摘要算法国密SM3、SHA-256，除此之外芯
片内设计有频率安全探测器，以保证芯片在非正常工作条件下的操作安全。芯片内置大容量
ROM、SRAM 以及Flash存储器，能够满足复杂操作系统以及应用程序开发的需求。芯片支持
多种对外通讯接口，包括ISO7816-3、SWP接口、UART、SPI。SWP接口支持NFC近距离通信，
能实现小额移动支付。
Rev2.1
2018.5.17
3 / 32
www.runjetic.com
RJMU401 数据手册
1.2 系统架构
DMA
CONTROL
SPI
Freq_det
32Bit ARM
CPU
( SC100 )
SWP
VIC
7816M/S
AHB_BUS
H2P_Bridge
Memery Access Control
eFlash(128k)
ROM(8K)
RAM(18K)
GPIO
SM1
REMAP
SM2/RSA
OSC(32K)
ROSC(32M)
VR(LDO)
VD/FD
POR
Memory
UART
CRC16
CRC32
SM3/SHA
APB_BUS
Timer0-2
SM4/AES
DES/3DES
CRG
WDG
Timer
WUT
RNG(D)
图 1 系统结构图
模块
描述
ARM 32位安全处理器核SC100
AHB+APB 总线（含 Bus Arbitor 以及总线桥接器）
2 channel DMA 控制器
MCU
VIC，中断矢量控制器，可设置中断优先级
Memory：128～548KB FLASH；8KB ROM；18KB RAM；
MCtrl，memory 存储器访问控制模块
3个通用定时/计数器，1个ETU 定时器∕计数器，
Timers，WDT
1个Wake-Up 定时器，1个32位看门狗定时器
ISO7816
符合ISO/IEC 7816-3 标准的IO从接口，支持T=0和T=1 通信协议
SWP
符合单线连接协议的接口
SPI
同步串行外设主/从接口
15个GPIO，每一管脚都能配置成高电平、低电平、上升沿、下降
GPIO
沿、上升下降沿中断方式
UART
Rev2.1
2018.5.17
通用异步串行口
4 / 32
www.runjetic.com
RJMU401 数据手册
分组加密协处理器：DES/3DES、AES；
公钥加密运算协处理器：RSA；
国密SM1；
国密SM2；
安全加密模块
国密SM3；
国密SM4；
SHA256；
TRNG：2个真随机数发生器；
CRC16，CRC32
Internal Clock
内部时钟产生32MHz、32KHz；
POR
上电复位
FD
外部时钟频率检测
Rev2.1
2018.5.17
5 / 32
www.runjetic.com
RJMU401 数据手册
2、性能参数
2.1 处理器系统
基于 ARM 结构设计而成的处理器核，采用小端对齐，支持 ARM 和 Thumb 指令集，均
为 RISC 结构的指令；
双总线架构，支持 ARM-Thumb 技术，DMA 加速；
采用三级流水结构，取指、译码、执行可形成流水操作；
指令和数据共用 32 位总线，装载存储和交换指令可以对存储器中的数据进行访问；
具有 CP15 系统控制协处理器；
单指令乘法器和硬件除法；
支持存储器保护单元(MPU)，可以分别对存储器的不同部分进行权限设置，实现安
全访问控制管理；
处理器支持七种操作模式，两种安全模式:用户或特权模式；
采用软内核技术，防止外部对其进行扫描探测；
可集成用户自己的安全特性和其他协处理器；
Sleep 模式，支持唤醒模式；
扩展 IO 电平变化唤醒；
UART 唤醒；
SPI 唤醒；
ISO7816；
SWP；
2.2 存储单元
片上集成 ROM 8KB；
片上集成 128～550KB 嵌入式 eFLASH( 548KB FLASH+ 2KB OTP )：
Rev2.1
2018.5.17
支持页擦除、页写；
1.
擦除和编程都必须按页进行；
2.
编程之前必须先执行擦除操作；
6 / 32
www.runjetic.com
3.
RJMU401 数据手册
擦除后比特值为 0，编程后比特值为 1，支持芯片擦除；
页面大小 256Byte/页；
最小擦写次数 10 万次@25°C；
最短数据保持时间 100 年@室温；
可灵活用作代码区和数据区；
提供 2KB 的一次性可编程空间，可防止重要数据被篡改；
片上集成最大 18KB RAM；
支持存储保护单元(MPU)，FLASH 和 RAM 访问受 MPU 权限控制，实现安全访问控制
和用户分区管理：
保护 RAM 数据不被非法访问；
保护 BOOT 数据不被非法访问；
实现不同用户权限安全访问控制；
2.3 中断控制器
支持向量中断；
支持中断查询；
支持可配置优先级，32 路中断请求输入；
32 个通道分为 8 个不同的优先级，通道 0—3 具有最高的优先级，通道 4—7
具有次高的优先级；
相同优先级的 4 个通道之间不能相互打断；
各功能模块均能产生对应独立中断，支持 32 个外设中断源；
2.4 时钟与定时器
CPU 时钟源可由软件配置为内部时钟：
主频为 32MHz，可进行 3、4 分频，系统默认工作频率 8M；
内嵌 32 位看门狗计数器 WDT，其时钟源与系统时钟相同；
支持 Wake_up 定时器，以 OSC32k 时钟 12 分频或系统时钟 12 分频为时钟源，定时
产生时钟唤醒和中断，用于唤醒系统；
时钟单元：
Rev2.1
2018.5.17
7 / 32
www.runjetic.com
RJMU401 数据手册
内置 32 MHz 高速 RC 振荡器，支持 3/4 分频；
内置多功能时钟发生电路；
内置 32 KHz 低功耗 RC 振荡器；
内置 3 个通用定时器、ETU 定时器和看门狗定时器；
2.5 安全性及物理防护
提供芯片级 ESD 防护水平和高可靠性安全防护算法，有效防止抄板，以及代码反向分析。
芯片级 ESD 防护
MIL‐STD‐883H Method 3015.8
所有的接口：4KV；
GB/T 17626.2‐1998(IEC/EN 61000‐4‐2)
1、 4KV(在芯片未出现物理损坏之前，达到标准 B 类等级，没有借助外部控制，
芯片自动进入复位状态，继而可重新恢复到安全的工作状态)；
安全算法
真随机数发生器
1、 符合国家密码安全管理局《随机性检测规范》的相关要求；
2、 通过随机数测试国际标准 FIPS 140‐2 和 NIST SP800‐22 标准测试；
DES 算法单元
1、 支持 DES、3DES 算法加密、解密运算；
2、 执行一次单 DES 操作，需要 17 个时钟周期；
3、 执行一次 TDES 操作，需要 51 个时钟周期；
4、 支持 ECB 模式
AES 算法单元
1、 内嵌 AES 协处理器支持 128bit(加密 10 轮)、192bit(加密 12 轮)和 256bit(加密 14
轮)密钥长度；
2、 支持 CBC、ECB 模式；
Rev2.1
2018.5.17
8 / 32
www.runjetic.com
RJMU401 数据手册
SM1/SM4 算法单元
1、 支持 SM4 算法，实现加密、解密功能；
2、 内嵌 SM1 协处理器，支持 SM1-128、SM1-192、SM1-256 算法；
SM3/SHA256 算法单元
1、 SM3 密码杂凑算法，用于商用密码应用中的数字签名和验证，消息认证码的生成
与验证以及随机数的生成；
2、 芯片内嵌 SHA-256 硬件电路，自动产生一个 256 位的消息摘要；
3、 SHA-256 反向解密的时，一个位的错误即发生雪崩效应，芯片将自毁；
4、 通过配置寄存器 SM3_SHA_SEL 选择 SM3 或者 SHA；
RSA/SM2 算法单元
1、 RSA 是目前最有影响力的公钥加密算法，已被 ISO 推荐为公钥数据加密标准；
2、 支持 1024-2048 位自定义位数的 RSA 加解密；
3、 SM2 加解密和签名验签运算；
CRC 校验单元
1、 芯片内置了 16 位和 32 位 CRC 循环冗余校验码的计算电路；
2、 CRC16 采用 CRC-CCITT 算法，生成多项式为 G(x)=x^16+x^12+x^5+1；
3、 CRC32 采用 CRC-MPEG-2 算法；
4、 支持待校验数据生成循环冗余校验码方向配置；
5、 循环冗余计算初始值可配置(手动输入任意值或使用上次计算结果)；
6、 支持 CPU 模式；
7、 校验速度不小于 50Mbps；
芯片级安全系统级防护策略
1、 存储总线检测功能，防 FIA 攻击；
2、 抗 EMA/DEMA 攻击；
3、 主动防护层攻击；
4、 被动防护层攻击；
5、 片内 FLASH、RAM 等存储单元数据高强度加密及串扰防护；
6、 硬件提供频率检测模块（FD），以对抗频率攻击：
1) 当频率超出正常范围后，卡片的频率检测模块将会报警，自动将芯片置于复位
状态；
Rev2.1
2018.5.17
9 / 32
www.runjetic.com
RJMU401 数据手册
2) 只有外部复位才可以使芯片重新开始工作；
2.6 对外接口
SPI 主、从接口
1、
一路硬件 SPI 接口，可以使用一般方式与 DMA 方式进行 SPI 的通信；
2、
符合 SPI 接口协议规范；
3、
同步串行、全双工通信总线接口；
4、
支持四种模式(SPIS MODE 0~4)：时钟极性 CPOL、时钟相位 CPHA 可配置；
5、
可配置的传输速率，支持系统时钟的 1、2、4、8、16、32、64、128 分频；
6、
主机模式支持 DMA，但仅支持 DMAC 为流程控制单元；
7、
DMA 传输时，支持只发送，只接收 2 种工作模式；
8、
内部自带发送和接收 fifo，大小均为 16 字节；
UART 接口
1、
1 路独立 UART 接口；
2、
以字节为单位收发数据；
3、
符合 UART 串口通信协议规范；
4、
异步串行、全双工通信总线接口；
5、
两根总线信号：TX 数据发送，RX 数据接收；
6、
数据位：8 bits；
7、
最高波特率支持 115200bps；
ISO7816 接口（7816 主从）
1、
1 路独立 ISO7816 接口；
2、
符合 ISO/IEC7816‐3 标准，支持 PBOC3.0 卡规范；
3、
支持 T=0/T=1 协议，即异步半双工字符传输协议；
4、
数据宽度 8bits；
5、
奇偶校验方式可配置；
6、
奇偶校验位自动生成及奇偶校验错误检测；
7、
自动错误检测并报告；
Rev2.1
2018.5.17
10 / 32
www.runjetic.com
RJMU401 数据手册
8、
传输自动切换模式可配置；
9、
奇偶校验错误自动重传；
10、 支持 11 种波特率: FD = 11, 91, 92, 93, 94, 95, 96；
11、 Flash 编程过程和数据接收过程可同时进行；
12、 专用的 ETU 计数器用于自动发送过程字符（0x60）；
SWP 接口
1、
芯片含有硬件 SWP 接口，可作为 SWP Slave 设备进行数据收发；
2、
支持一般方式和 DMA 方式；
3、
内部自带发送和接收 fifo，大小均为 32 字节；
4、
主机信号是经过数字调制的电压信号，从机信号是经过数字调制的电流信号，
当主机发送的电压信号为高时，从机可以发送低电流或高电流来传送从机信
号，从而实现了半双工通信；
5、
发送超时检测；
6、
硬件错误检测；
7、
硬件 CRC 校验；
8、
传输速率最大为 2Mb/s；
GPIO 接口
1、
总共有 15 个 GPIO；
2、
12 个 GPIO 可配置为第二功能，或者第三功能，第二、三功能的复用；
3、
支持高电平、低电平、上升沿、下降沿、上升下降沿有效的中断；
4、
当系统处于休眠模式下，GPIO 外部中断可以作为唤醒源；
2.7 算法性能
模块
内容
性能（系统 8MHz，算法 8MHz）
1024 位 RSA 加密
3.81 ms/次
1024 位 RSA 解密
132.6 ms/次
SM2 加密
171 ms/次
SM2 解密
56 ms/次
非对称算法性能
Rev2.1
2018.5.17
11 / 32
www.runjetic.com
RJMU401 数据手册
DES 加密/解密（ECB）
55.17 KB/S
DES 加密/解密（CBC）
41.88 KB/S
3DES 加密/解密（ECB）
34.78 KB/S
3DES 加密/解密（CBC）
28.78 KB/S
128 位 AES 加密/解密
51.61 KB/S
192 位 AES 加密/解密
45.45 KB/S
256 位 AES 加密/解密
39.41 KB/S
128-8
188.24 KB/S
128-10
181.82 KB/S
128-12
183.91 KB/S
128-14
179.78 KB/S
192-8
190.48 KB/S
SM1 加密/解密
192-10
181.82 KB/S
（长度，轮数）
192-12
177.78 KB/S
192-14
175.83 KB/S
256-8
190.48 KB/S
256-10
183.91 KB/S
256-12
181.82 KB/S
256-14
177.78 KB/S
对称算法性能
SM4
45.98 KB/S
SHA256
169.31 KB/S
SM3
164.1 KB/S
杂凑算法
2.8 模块功耗性能
模块
功耗
7816
4mA
SPI
3mA
Rev2.1
2018.5.17
备注
12 / 32
www.runjetic.com
RJMU401 数据手册
2.5mA
发送功耗
2.8mA
接收功耗
UART
SWP
5mA
GPIO
2.6mA
CRC32/16
2.7mA
VTC
2.8mA
WDT
3.2mA
WUT
2.7mA
公钥加解密
RSA
5.5mA
私钥加解密
SHA256
3.2mA
SM1
3.5mA
192/256 位私钥长度，8-14 轮加解密时间
加密时间
解密时间
SM2
5mA
点乘模块
数字签名
验签时间
SM3
3.6mA
SM4
2.4mA
128 位计算时间
128 位加解密时间
AES
3.7mA
192 位加解密时间
256 位加解密时间
ECB 加解密时间
ECB-3DES 加解密时间
DES/3DES
3.8mA
CBC-DES 加解密时间
CBC-3EDS 加解密时间
Sleep
52uA
Reset
1.4mA
Rev2.1
2018.5.17
13 / 32
www.runjetic.com
ROM
RJMU401 数据手册
2.4mA
2.9 其他模块
MPU 采用四种保护机制：
1、 对齐检查；
2、 溢出检查；
3、 区域访问权限检查；
4、 未定义存储空间检查（外部中止）；
RNG 真随机数发生器
1、 内嵌两组 32 位随机数发生器，以满足某些应用中的安全交易流程需要；
2、 随机数发生器是数字振荡环方式真随机数发生器（DTRNG）；
2.10 模拟模块
。
集成 32MHz OSC，精度范围+/‐5%
@‐25~85 C；
集成 32KHz OSC，精度范围+/‐5%
@‐25~85 C；
输出电压精度+/‐10%；
支持软件控制开关输出或断开输出电源功能；
Rev2.1
2018.5.17
。
14 / 32
www.runjetic.com
RJMU401 数据手册
3、引脚定义
3.1 引脚定义图：SSOP_20L
NC
NC
20
2
VSS
VCC
19
3
RESET
RST
18
4
SIO
CLK
17
5
SPI_IN
SPI_CLK
16
6
SPI_CS
SPI_OUT
15
7
TEST_ 1
TEST_0
14
8
RX
TX
13
9
NC
NC
12
10
NC
NC
11
RJMU401
1
SSOP20L
PIN
信号名称
信号说明
1
NC
2
VSS
地或是电源负极
3
RESET
芯片复位信号（高有效）
4
SIO
7816 输入输出（I/O）
5
SPI_IN
SPI Slave 输入
6
SPI_CS
SPI Slave 片选
7
TEST_1
测试引脚；不使用，请悬空，
禁止接地。
Rev2.1
2018.5.17
8
RX
9
NC
10
NC
11
NC
12
NC
UART 输入
15 / 32
www.runjetic.com
RJMU401 数据手册
13
TX
UART 输出
14
TEST_0
测试引脚；不使用，请悬空，
禁止接地。
15
SPI_OUT
SPI Slave 输出
16
SPI_CLK
SPI Slave 时钟
17
CLK
7816 时钟
18
RST
7816 复位
19
VCC
电源电压
20
NC
1
VSS
2
RESET
3
SIO
4
RX
RJMU401
3.2 引脚定义图：VSOP_8L
VCC
8
RST
7
CLK
6
TX
5
VSOP8
Rev2.1
2018.5.17
PIN
信号名称
信号说明
1
VSS
地或是电源负极
2
RESET
芯片复位信号（高有效）
3
SIO
7816 输入输出（I/O）
4
RX
UART 输入
5
TX
UART 输出
6
CLK
7816 时钟
7
RST
7816 复位
8
VCC
电源电压
16 / 32
www.runjetic.com
RJMU401 数据手册
4、接口电气特性
4.1 测试条件
除非特别说明，所有电压的都以 VSS 为基准。
4.1.1 最小和最大数值
除非特别说明，在生产线上通过对 100%的产品在环境温度 TA=25°C 和 TA=TAmax 下
执行的测试(TAmax 与选定的温度范围匹配)，所有最小和最大值将在最坏的环境温度、供电
电压和时钟频率条件下得到保证。
在每个表格下方的注解中说明为通过综合评估、设计模拟和/或工艺特性得到的数据，
不会在生产线上进行测试；在综合评估的基础上，最小和最大数值是通过样本测试后，取其
平均值再加减三倍的标准分布(平均±3Σ)得到。
4.1.2 典型数值
除非特别说明，典型数据是基于 TA=25°C 和 VCC=3.3V(2V ≤ VCC ≤ 3.3V 电压范
围)。这些数据仅用于设计指导而未经测试。
4.2 7816 接口电气特性
参数
符号
最小值
典型值
最大值
单位
电源电压
VCC
1.6
3.3
5.5
V
电源电流
Icc
-
-
10
mA
-
-
50
mA
Vih
0.7xVcc
-
Vcc
V
Iih
-300
20
uA
Vil
0
0.15x Vcc
V
Iil
-1000
20
uA
电源峰值电
流
I/O
Rev2.1
2018.5.17
17 / 32
www.runjetic.com
RST
CLK
RJMU401 数据手册
Voh
0.7xVcc
Vcc
V
Ioh
-
20
uA
Vol
0
0.15x Vcc
V
Iol
-20
-
uA
Vih
0.8xVcc
Vcc
V
Iih
-20
150
uA
Vil
0
0.12x Vcc
V
Iil
-200
20
uA
Vih
0.7xVcc
Vcc
V
Iih
-20
100
uA
Vil
0
0.5
V
Iil
-100
20
uA
-
-
4.2.1 绝对最大额定值
参数
符号
最小值
典型值
最大值
单位
电源电压
Vcc
1.6
-
5.5
V
输入电压
VIN
1.6
-
5.5
V
工作温度
TA
-40
-
85
℃
存储温度
TS
-40
25
125
℃
抗瞬变脉冲
VESD
4000
-
-
V
焊接温度
-
-
-
260
℃
焊接时间
-
-
-
9
S
群电压
4.3 SPI 接口电气参数
参数
符号
最小值
典型值
最大值
单位
电源电压
VCC
1.6
3.3
5.5
V
Rev2.1
2018.5.17
18 / 32
www.runjetic.com
电源电流
Icc
电源峰值电
RJMU401 数据手册
-
-
10
mA
-
-
50
mA
流
MOSI
RST
SCK
SSN
Voh
0.7xVcc
Vcc
V
Ioh
-
20
uA
Vol
0
0.15x Vcc
V
Iol
-20
-
uA
Vih
0.8xVcc
Vcc
V
IIH
-20
150
uA
Vil
0
0.12x Vcc
V
Iil
-200
20
uA
Vih
0.7xVcc
Vcc
V
IIH
-20
100
uA
Vil
0
0.5
V
Iil
-100
20
uA
Vih
0.7xVcc
Vcc
V
IIH
-20
150
uA
Vil
0
0.12x Vcc
V
Iil
-200
20
uA
-
-
-
4.3.1 绝对最大额定值
参数
符号
最小值
典型值
最大值
单位
电源电压
Vcc
1.6
-
5.5
V
输入电压
VIN
1.6
-
5.5
V
工作温度
TA
-40
-
85
℃
存储温度
TS
-40
25
125
℃
抗瞬变脉冲
VESD
4000
-
-
V
群电压
Rev2.1
2018.5.17
19 / 32
www.runjetic.com
RJMU401 数据手册
焊接温度
-
-
-
260
℃
焊接时间
-
-
-
9
S
Rev2.1
2018.5.17
20 / 32
www.runjetic.com
RJMU401 数据手册
5、 电源模块设计及工作条件
5.1 电源电路模块设计
片内系统外接电源电压包含三种规格：5V、3.3V 和 1.8V。其中主要应用为 1.8V 和 3.3V，
5V 电压作为测试使用。系统要求在三种电源电压下都能完成对片内数字电路和模拟电路
1.8V 电源电压供电。其中数字电路最大供电电流为 10mA，模拟电路最大供电电流为 20mA。
系统整体方案如图 5-1 所示，其中包括 5V/3.3V/1.8V 检测电路、帯隙基准电压电路、
第一级 LDO 调制电路与第二级 LDO 调制电路。5V/3.3V/1.8V 检测电路：完成 5V、3.3V 和
1.8V 电压检测。帯隙基准电压电路，提供两级 LDO 参考电压 Vref。第一级 LDO 调制电路：
当电源电压为 5V 时，控制电路关断，第一级 LDO 输出调制后 3.3V；当电源电压为 3.3V 时，
控制电路强拉调整管栅极为低电平，调整管进入深度线性区，输出电压跟随电源电压，当输
出电流越小，调整管电阻越小，输出越接近 3.3V。第二级 LDO 调制电路：完成 3.3V 到 1.8V
转换，当电压为 1.8V 时，电压直接旁路输入。模拟电路和数字部分最大输出电流不同，需
要设计不同调整管尺寸。
5V/3.3V/1.8V
电压检测
帯隙基准 Vref
电压
第一级
LDO
1.8V 模拟
第二级
LDO
1.8V 数字
第一级
LDO
图 5-1 电源电路整体方案
5V/3.3V 检测电路检测电源电压 5V 时输出低电平，3.3V 时输出高电平，电路图如图 8-13
所示。基准电流源产生电流通过亚阈值 NMOS 来产生，这样可以避免利用带隙电路产生面
积过大和普通电流源电路电压漂移过大。
电源分压用 MOS 分压，可以减少使用电阻的面积，
并且温度特性一定，由阈值确定的电压可以减少电源产生的影响。比较结果通过一级反相器
整形输出。1.8V 检测电路被设计为当检测到 1.8V 电压时，输出高电平。此时控制信号让电
压直通的方式经过电源电路，从而完成芯片对 1.8V，3.3V，5V 的兼容设计。
Rev2.1
2018.5.17
21 / 32
www.runjetic.com
RJMU401 数据手册
VD
COM
VR
C
VD
C
图 5-2
5V/3.3V 检测电路
5.2 推荐工作参数
推荐工作参数如表 11-2 所示。
参数
最小值
最大值
单位
工作电压
1.6
5.5
V
工作温度
-40
85
℃
Rev2.1
2018.5.17
22 / 32
www.runjetic.com
RJMU401 数据手册
6 、SPI 功能描述
6.1 概述
通常 SPI 通过 4 个引脚与外部器件相连：
SPI_OUT：从设备输出引脚，引脚在从模式下发送数据。
SPI_IN：从设备输入引脚，在从模式下接收数据。
SPI_CLK：从设备串口时钟，从设备的输入。
SPI_CS：从设备选择。这是一个可选的引脚，用来选择从设备。它的功能是用来作为“片
选引脚”，让主设备可以单独地与特定从设备通讯，避免数据线上的冲突。从设备的 SPI_CS
引脚可以由主设备的一个标准 I/O 引脚来驱动。
注意：RJMU401 只有 SSOP20L 的封装具有 SPI 通信接口，该通信接口为从接口。
6.2 时钟信号的相位和极性
SPI_CR 寄存器的 CPOL 和 CPHA 位，能够组合成四种可能的时序关系。CPOL(时钟极
性)位控制在没有数据传输时时钟的空闲状态电平，此位对主模式和从模式下的设备都有效。
如果 CPOL 被清’0’，SCK 引脚在空闲状态保持低电平；如果 CPOL 被置’1’，SCK 引脚在空
闲状态保持高电平。
如果 CPHA(时钟相位)位被置’1’，SCK 时钟的第二个边沿(CPOL 位为 0 时就是下降沿，
CPOL 位为’1’时就是上升沿)进行数据位的采样，数据在第二个时钟边沿被锁存。如果 CPHA
位被清’0’，SCK 时钟的第一边沿(CPOL 位为’0’时就是下降沿，CPOL 位为’1’时就是上升沿)
进行数据位采样，数据在第一个时钟边沿被锁存。 SPI 接口 STM32F10xxx 参考手册 CPOL
时钟极性和 CPHA 时钟相位的组合选择数据捕捉的时钟边沿。
图 6-1 显示了 SPI 传输的 4 种 CPHA 和 CPOL 位组合。此图可以解释为主设备和从设备
的 SCK 脚、MISO 脚、MOSI 脚直接连接的主或从时序图。
注意： 1. 在改变 CPOL/CPHA 位之前，必须清除 SPE 位将 SPI 禁止。
2. 主和从必须配置成相同的时序模式。
3. SCK 的空闲状态必须和 SPI_CR1 寄存器指定的极性一致(CPOL 为’1’时，空闲时应上拉
SCK 为高电平；CPOL 为’0’时，空闲时应下拉 SCK 为低电平)。
Rev2.1
2018.5.17
23 / 32
www.runjetic.com
RJMU401 数据手册
4. 数据帧格式(8 位或 16 位)由 SPI_CR1 寄存器的 DFF 位选择，并且决定发送/接收的数据
长度。
CPHA =1
CPHA =0
图 6-1 数据时钟时序图
Rev2.1
2018.5.17
24 / 32
www.runjetic.com
RJMU401 数据手册
7、应用电路图
7.1 RJMU401FHO 与 STM32F103 的 7816 参考电路
VCC_3V3
0R 401_CLK
USARTx_CK R10
R11
0R 401_RST
GPIOx
0R 401_I/O
R12
USARTx_TX
VCC_3V3
RESET
GPIOx
VSS_1
VDD_1
GND
RESET
401_I/O
C15
0.1uF
C14
1uF
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
STM32F103
NC
VSS
RESET
SIO
SPI_IN
SPI_CS
RX
NC
NC
NC
NC
VCC
RST
CLK
SPI_CLK
SPI_OUT
TX
NC
NC
NC
20
19
18
17
16
15
14
13
12
11
C16
401_RST
401_CLK
0.1uF
GND
RJMU401FHO
GND
图 7-1 应用电路图
注意： RST: 为 7816 通信接口的复位管脚。
RESET:为芯片复位管脚，不需要可悬空。
7.2 RJMU401FHO 的 SPI 参考电路
注意： SIO: 作为 IO 管脚输出功能，该管脚主要是作为中断引脚。可选其他 I/O 引脚
作为中断引脚。
RESET；为芯片的复位管脚,高电平有效。
Rev2.1
2018.5.17
25 / 32
www.runjetic.com
RJMU401 数据手册
7.3 RJMU401EHV 与 STM32F103 的 7816 参考电路
0R 401_CLK
USARTx_CK R10
R11
0R 401_RST
GPIOx
0R 401_I/O
R12
USARTx_TX
RESET VCC_3V3
GPIOx
VSS_1
C14
1uF
GND
RESET
401_I/O
1
2
3
4
VSS
RESET
SIO
RX
VCC
RST
CLK
TX
RJMU401EHV
8
7
6
5
401_RST
NC
R9
0R
R8
401_CLK
STM32F103
Rev2.1
2018.5.17
GND
C15
0.1uF
0R R7
C17
0.1uF
VCC_3V3
VDD_1
C16
1uF
26 / 32
www.runjetic.com
RJMU401 数据手册
8、电气特性
Sleep 模式功耗：
很抱歉，暂时无法提供与“RJMU401FHO”相匹配的价格&库存，您可以联系我们找货
免费人工找货
工商网监
湘ICP备2023018690号
