PIC32MX1XX/2XX/5XX 64/100 - PIN 32位微控制器：功能特性與引腳詳解

一、引言

在電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域，選擇一款合適的微控制器對(duì)于項(xiàng)目的成功至關(guān)重要。PIC32MX1XX/2XX/5XX 64/100 - PIN 32位微控制器憑借其豐富的功能和出色的性能，成為眾多工程師的首選。本文將詳細(xì)介紹該系列微控制器的各項(xiàng)特性、引腳信息以及相關(guān)的使用指南。

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二、設(shè)備概述

2.1 基本參數(shù)

PIC32MX1XX/2XX/5XX系列微控制器支持64/100引腳封裝，具備高達(dá)512 KB的閃存和64 KB的SRAM。其工作電壓范圍為2.3V至3.6V，工作溫度范圍根據(jù)頻率不同有所差異，在DC至40 MHz時(shí)為 - 40oC至 + 105oC，在DC至50 MHz時(shí)為 - 40oC至 + 85oC。

2.2 核心性能

• 高性能內(nèi)核：采用50 MHz/83 DMIPS的MIPS32? M4K?內(nèi)核，支持MIPS16e?模式，可使代碼體積縮小達(dá)40%，具有高效的代碼架構(gòu)，支持單周期（MAC）32x16和雙周期32x32乘法運(yùn)算。
• 時(shí)鐘管理：具備0.9%的內(nèi)部振蕩器，可編程的PLL和振蕩器時(shí)鐘源，還有故障安全時(shí)鐘監(jiān)視器（FSCM）和獨(dú)立看門狗定時(shí)器，支持快速喚醒和啟動(dòng)。
• 電源管理：擁有低功耗管理模式（睡眠和空閑），集成了上電復(fù)位、欠壓復(fù)位和高壓檢測(cè)功能，典型動(dòng)態(tài)電流為0.5 mA/MHz，典型IPD電流為44 μA。

三、功能特性

3.1 音頻/圖形/觸摸人機(jī)界面（HMI）特性

• 外部圖形接口：提供多達(dá)34個(gè)PMP引腳的外部圖形接口。
• 音頻數(shù)據(jù)通信：支持I2S、LJ、RJ、USB等音頻數(shù)據(jù)通信方式。
• 音頻數(shù)據(jù)控制接口：具備SPI和I2C音頻數(shù)據(jù)控制接口。
• 音頻數(shù)據(jù)主時(shí)鐘：可生成分?jǐn)?shù)時(shí)鐘頻率，能與USB時(shí)鐘同步，且可在運(yùn)行時(shí)進(jìn)行調(diào)整。
• 電荷時(shí)間測(cè)量單元（CTMU）：支持mTouch?電容式觸摸感應(yīng)，提供高分辨率的時(shí)間測(cè)量（1 ns）。

3.2 高級(jí)模擬特性

• ADC模塊：10位1 Msps速率，帶有一個(gè)采樣保持（S&H）電路，最多支持48個(gè)模擬輸入，可在睡眠模式下工作。
• 靈活的觸發(fā)源：具備靈活且獨(dú)立的ADC觸發(fā)源。
• 溫度測(cè)量：具備片上溫度測(cè)量能力。
• 比較器：擁有三個(gè)雙輸入比較器模塊，可編程參考電壓有32個(gè)電壓點(diǎn)。

3.3 定時(shí)器/輸出比較/輸入捕獲

• 通用定時(shí)器：五個(gè)通用定時(shí)器，包括五個(gè)16位和最多兩個(gè)32位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器。
• 輸出比較和輸入捕獲模塊：各有五個(gè)輸出比較（OC）模塊和五個(gè)輸入捕獲（IC）模塊。
• 外設(shè)引腳選擇（PPS）：允許功能重映射。
• 實(shí)時(shí)時(shí)鐘和日歷（RTCC）模塊：提供實(shí)時(shí)時(shí)鐘和日歷功能。

3.4 通信接口

• USB接口：支持USB 2.0全速OTG控制器。
• UART模塊：最多五個(gè)UART模塊，速率可達(dá)12.5 Mbps，支持LIN 2.1協(xié)議和IrDA?。
• SPI模塊：四個(gè)4線SPI模塊，速率可達(dá)25 Mbps。
• I2C模塊：兩個(gè)I2C模塊，速率可達(dá)1 Mbaud，支持SMBus。
• CAN接口：符合CAN 2.0B標(biāo)準(zhǔn)，支持DeviceNet?尋址。

3.5 直接內(nèi)存訪問(wèn)（DMA）

具備四個(gè)硬件DMA通道，可自動(dòng)檢測(cè)數(shù)據(jù)大小，還有32位可編程循環(huán)冗余校驗(yàn)（CRC），另外有兩個(gè)通道專門用于USB，兩個(gè)通道專門用于CAN。

3.6 輸入/輸出

• 驅(qū)動(dòng)能力：標(biāo)準(zhǔn)VOH/VOL下源/灌電流為10 mA或15 mA，非標(biāo)準(zhǔn)VOH1下可達(dá)22 mA。
• 引腳特性：具備5V容忍引腳，可選擇開(kāi)漏、上拉和下拉電阻，所有I/O引腳都支持外部中斷。

3.7 其他特性

• Class B支持：支持Class B安全庫(kù)，符合IEC 60730標(biāo)準(zhǔn)。
• 調(diào)試開(kāi)發(fā)支持：支持在線和應(yīng)用內(nèi)編程，具備4線MIPS?增強(qiáng)JTAG接口，有無(wú)限程序和六個(gè)復(fù)雜數(shù)據(jù)斷點(diǎn)，符合IEEE 1149.2（JTAG）邊界掃描標(biāo)準(zhǔn)。

四、封裝信息

該系列微控制器提供多種封裝形式，包括64 QFN、TQFP和100 TFBGA等，不同封裝的引腳數(shù)量、引腳間距和尺寸各不相同。例如，64 QFN封裝的引腳間距為0.50 mm，尺寸為9x9x0.9 mm；100 TFBGA封裝的引腳間距為0.65 mm，尺寸為7x7x1.2 mm。

五、引腳信息

文檔中詳細(xì)列出了不同封裝和不同類型設(shè)備（通用設(shè)備和USB設(shè)備）的引腳名稱。例如，64引腳通用設(shè)備（如PIC32MX120F064H等）和64引腳USB設(shè)備（如PIC32MX230F128H等）的引腳名稱有所不同，但都包含了多種功能引腳，如模擬輸入引腳、通信接口引腳、時(shí)鐘引腳等。同時(shí)，需要注意的是，RPn引腳可用于可重映射外設(shè)，每個(gè)I/O端口引腳（RBx - RGx等）可作為變化通知引腳（CNBx - CNGx等），部分引腳為5V容忍引腳。

六、總結(jié)

PIC32MX1XX/2XX/5XX 64/100 - PIN 32位微控制器以其豐富的功能和多樣的特性，能滿足各種不同的應(yīng)用需求。無(wú)論是音頻處理、圖形顯示、觸摸感應(yīng)，還是通信接口和模擬信號(hào)處理，該系列微控制器都能提供出色的解決方案。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，工程師可以根據(jù)項(xiàng)目的具體要求，合理選擇封裝形式和引腳配置，充分發(fā)揮該微控制器的性能優(yōu)勢(shì)。你在使用這款微控制器的過(guò)程中，有沒(méi)有遇到過(guò)一些特別的挑戰(zhàn)呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)。