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[原创] Microchip PIC24FJ1024GB61016位MCU开发方案

关键词:PIC24 MCU DSP

时间:2016-10-31 16:38:02       来源:中电网

PIC24FJ1024GA610/GB610系列为低功耗的Microchip器件引入了许多新的模拟功能。这是一个16位微控制器系列,具有广泛的外设功能集和增强的计算性能。这个系列还提供一个新的迁移选项,用于那些可能超出其8位平台,但不需要数字信号处理器(DSP)的数字处理能力的高性能应用程序。

PIC24FJ1024GB610主要特性

高性能CPU
改进的哈佛架构
用于PIC24(1024 KB),针对最复杂的应用的最大程序存储器
用于所有器件型号的32KB SRAM
在32MHz时,操作最高可达16MIPS
8MHz快速RC内部振荡器
96MHz PLL选项
多个时钟分频选项
运行时自校准功能,保持精度高于±0.20%
快速启动
17位×17位单周期硬件小数/整数乘数
32位×16位硬件分频器
16位×16位工作寄存器数组
C编译器优化指令集架构
两个地址生成单元,用于数据存储器的独立读取和写入寻址
通用串行总线特性
符合USB v2.0 On-The-Go(OTG)标准
双重角色能力,可以作为主机或外围设备
主机模式下的低速(1.5Mb/s)和全速(12Mb/s)USB操作
在设备模式下进行全速USB操作
用于USB的高精度PLL
USB器件模式从FRC振荡器操作,无需晶振
支持多达32个端点(16个双向)
USB模块可以使用设备上的任何RAM位置作为USB端点缓冲区
片上USB收发器,带有片外USB收发器接口
支持控制,中断,同步和批量传输
片上上拉和下拉电阻
模拟功能
10/12位,高达24通道模数(A/D)转换器:
12位转换速率为200ksps
自动扫描和阈值比较功能
睡眠期间可进行转换
三个轨到轨增强型模拟比较器,具有可编程输入/输出配置
充电时间测量单元(CTMU)
用于电容式触摸传感,最多24个通道
时间测量低至100ps分辨率
低功耗特性
休眠和空闲模式选择性关闭外设和/或内核以实现功耗显著降低和快速唤醒功能
打盹模式允许CPU以低于外设的时钟速度运行
交替时钟模式允许实时切换到较低的时钟速度,以通过选择实现功耗降低
宽范围数字控制振荡器(DCO),用于快速启动和低功耗工作
特殊微控制器特性
大型,双分区闪存程序阵列
能够持有两个独立的软件应用程序,包括bootloader
允许同时从一个分区进行编程,而从另一个分区执行应用程序代码
允许在活动分区之间运行时切换
10,000擦除/写周期耐受性,典型值
数据保留:最少20年
在软件控制下可自行编程
电源电压范围为2.0V~3.6V
工作环境温度范围为-40℃~+85℃
片上稳压器(1.8V),用于低功耗工作
可编程参考时钟输出
通过2引脚的在线串行编程(ICSP)和在线仿真(ICE)
JTAG边界扫描支持
故障保护时钟监视器操作
检测时钟故障,并切换到片上,低功耗RC振荡器
上电复位(POR)、欠压复位(BOR)、上电延时定时器(PWRT)和振荡器起振定时器(OST)
可编程高/低压检测(HLVD)
灵活的看门狗定时器(WDT)及其自己的RC振荡器,可靠运行
外设
外设引脚选择(PPS),允许多个外设的独立I/O映射
最多5个外部中断源
可配置的所有I/O引脚上的电平变化中断:
每个引脚可独立配置,用于上升沿或下降沿变化检测
8通道DMA支持所有外设模块:
最小化CPU占用率,增加数据吞吐量
五个带预分频器的16位定时器/计数器
可配置为32位定时器/计数器
六个输入捕捉模块,每个具有专用的16位定时器
六个输出比较/ PWM模块,每个具有专用的16位定时器
四个单输出CCP(SCCP)和三个多输出CCP(MCCP):
每个模块独立的16/32位时基
内部时基和周期寄存器
传统PIC24F捕捉和比较模式(16和32位)
特殊变频脉冲和无刷直流电机输出模式
增强型并行主/从端口(EPMP/EPSP)
带时间戳的硬件实时时钟/日历(RTCC)
三个3线/4线SPI模块
支持4帧模式
8级FIFO缓冲器
支持I2S操作
三个I2C模块支持多主器件/从器件模式和7位/10位寻址
六个UART模块
支持RS-485、RS-232和LIN/J2602
用于IrDA的片上硬件编码器/解码器
自动波特率检测(ABD)时自动唤醒
4级深FIFO缓冲区
可编程32位循环冗余校验(CRC)发生器
四个可配置逻辑单元(CLC)
两个输入和一个输出,全部可映射到外设或I/O引脚
AND/OR/XOR逻辑和D/JK触发器功能
所有I/O引脚上的大电流灌电流/电流源(18mA/18mA)
数字I/O引脚上的可配置开漏输出
多个I/O引脚上的5.5V容差输入

图1 PIC24FJ1024GA610/GB610系列框图

图2 PIC24F CPU核框图

开发板Explorer 16/32

Explorer 16/32开发套件是面向Microchip Technology的16位PIC24 MCU,dsPIC DSC和32位PIC32 MCU的一款灵活方便,随时可用的开发、演示及测试平台。它具有开发和调试完整嵌入式应用程序所需的所有必要硬件。该板接受为Explorer 16或Explorer 16/32开发板设计的处理器插件模块(PIM),便于设备交换。除了电路板提供的硬件特性外,还可以通过使用PICtail Plus子卡和mikroBUS附件板进行硬件扩展。与集成的PICkit-On-Board(PKOB),MPLAB ICD3在线调试器或MPLAB REAL ICE实时仿真和调试工具相结合,可以更快地评估和应用原型。

开发套件包含Explorer 16/32主开发板,PIC24FJ1024GB610 PIM(MA240023),USBA至微型B电缆和USBA至C型电缆。对于开箱即用的体验,Explorer 16/32开发套件是所有必要组件的正确选择,以立即开始评估和原型开发。

开发板Explorer 16/32主要特性

100引脚插入式模块(PIM)插座,支持各种16位和32位PIC MCU和dsPIC DSC电源
USB电源,通过PICkit板上(PKOB),USB Type-C或USB串行转换器
9V~15V直流电源
板载USB到UART/I2C适配器,用于与基于PC/Mac/Linux的主机进行数据交换
USB Type-C(主机/设备)和类型A(主机)支持使用USB微控制器的应用
通过附加附件板实现硬件功能扩展
PICtail Plus接口
2个MikroElektronikamikroBUS接口
2个DigilentPmod封装
字母数字16×2 LCD显示屏,8个用户LED,4个按钮,10k电位器
Microchip的TC1047A高精度,模拟输出温度传感器
程序员/调试器
集成USB编程器/调试器,PICkit-on-Board(PKOB)
连接MPLAB ICD 3,MPLAB REAL ICE,PICkit3的接口
支持所有现有的和新的PICtail Plus子卡
接口PICtail Plus子卡直接通过侧PICtail Plus连接器连接
接口PICtail Plus子卡通过垂直PICtail Plus连接器通过附加附件(PICtail Plus扩展板)连接
Explorer 16/32开发板的硬件特性突出显示并概述如图3

图3 开发板Explorer 16/32外形图

100引脚插入式模块(PIM)插座(U1A),支持各种16位和32位微控制器系列。注:位于PIM区域中心的TQFP微控制器(U14)是PICkit™板载电路(以下#7)的一部分,不适用于运行应用代码。为了开发Explorer 16/32开发板的应用代码,必须始终在U1A上安装PIM
直流电源输入插孔(J12,中心针正极),接收8V~15V DC,用于为Explorer 16/32板和任何mikroBUS或PICtail Plus附件板供电。该板还可以由三个USB电源中的任一个供电
电源开关(S7):去抖动开关电源按钮,可用于对PIM微控制器和5V和3.3V Explorer 16/32电源轨上的所有其他电路供电
电源转换电路:提供5V/3.3V电源网,具有短路和USB过流限制功能
绿色电源状态LED(D1):指示何时接通5V和3.3V电源轨
MCLR复位按钮(S1),用于手动复位PIM微控制器
PICkit板载(PKOB)编程器/调试器和micro-B USB连接器:对于用作Explorer 16/32开发板的PIM的选定微控制器器件的基本编程或调试操作非常有用
RJ11 ICSP编程/调试接口:与MPLAB ICD/REAL ICE和其他基于RJ11的Microchip编程/调试工具兼容
PICkit编程器的6引脚接口(当与6引脚100mil公头-公头连接使用时)
8个通用绿色指示灯(D3-D10):可由PIM微控制器固件控制。
4个通用按钮:PIM微控制器固件可读的状态
MCP2221A USB到UART(高达460,800波特)+I2C串行适配器芯片:用于向/从PIM微控制器或连接的附件板和USB主机传输数据
USB Type-C™连接器:当与具有USB能力的微控制器/PIM结合使用时,可用于嵌入式主机和基于器件的低/全/高速USB应用的开发
USB Type-A连接器:与Type-C连接器共享USB信号,当与具有USB能力的微控制器/PIM结合使用时,可用于开发专用USB嵌入式主机应用程序
2个mikroBUS接口:用于连接各种硬件扩展板,用于扩展平台的功能
PICtail Plus接口:用于连接广泛的现有PICtail Plus扩展板,扩展了平台的硬件功能
100 mil间距I/O引脚访问接头:用于访问几乎所有PIM微控制器网络,用于调试,示波器监控或在网络和/或外部硬件之间建立附加连接。母头可以容纳标准的100密耳阳头,或22 AWG实芯焊丝
用于精密微控制器时钟(8MHz)和时间保持操作(32.768kHz)的独立晶振,还实现了固定振荡器的规定
10kΩ电位器:用作ADC演示或用户接口用途的模拟信号源
TC1047A模拟输出温度传感器:用于监视环境温度和/或演示ADC操作
串行SPI EEPROM(25LC256)
2线16字符LCD模块:真正的TSB1G7000-E 4/8位并行接口LCD模块,用于显示用户应用程序字符串/文本
表1 开发板Explorer 16/32材料清单(BOM)


详情:
http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/30010074c.pdf
http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/Explorer_16_32_Schematics_R6_3.pdfhttp://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/Explorer_16_32_BillOfMaterials_R6_3.pdf

 

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