Microchip Technology PIC16F175x低功耗8位微控制器 (MCU) 旨在為多種嵌入式應(yīng)用提供高性能和高能效。該系列Microchip PIC16F175x MCU配備集成運(yùn)算放大器、高速10位模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC)、10位脈寬調(diào)制器 (PWM) 和比較器。這些MCU能夠?qū)崿F(xiàn)精確的模擬信號(hào)調(diào)理、電機(jī)控制和電源轉(zhuǎn)換。憑借靈活的核心無(wú)關(guān)外設(shè)和低功耗模式，這些設(shè)備非常適合用于工業(yè)自動(dòng)化、傳感器接口、照明控制和便攜式設(shè)備。緊湊的占位面積和模擬集成減少了外部元器件的數(shù)量，簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)并降低了系統(tǒng)成本。

數(shù)據(jù)手冊(cè)：

特性

芯體
- 轉(zhuǎn)為C語(yǔ)言編譯器優(yōu)化的RISC架構(gòu)
- 運(yùn)行速度
  - 直流至32MHz時(shí)鐘輸入
  - 最小指令時(shí)間：125ns
- 16級(jí)深度硬件堆棧
- 小電流上電復(fù)位 (POR)
- 可配置上電延時(shí)定時(shí)器 (PWRT)
- 欠壓復(fù)位 (BOR)
- 低功耗掉電重置 (LPBOR)
- 窗口看門(mén)狗定時(shí)器 (WWDT)
存儲(chǔ)器
- 高達(dá)28KB程序閃存
- 高達(dá)2KB數(shù)據(jù)SRAM存儲(chǔ)器
- 高達(dá)256字節(jié)數(shù)據(jù)EEPROM存儲(chǔ)器
- 內(nèi)存訪問(wèn)分區(qū) (MAP)功能，程序閃存被分區(qū)為：
  - 應(yīng)用方框
  - 啟動(dòng)塊
  - 存儲(chǔ)區(qū)閃存 (SAF) 模塊
- 可編程代碼和寫(xiě)保護(hù)
- 設(shè)備信息區(qū)域 (DIA) 存儲(chǔ)器
  - 固定電壓基準(zhǔn) (FVR) 測(cè)量數(shù)據(jù)
  - Microchip唯一標(biāo)識(shí)符 (MUI)
- 設(shè)備特性信息 (DCI) 存儲(chǔ)器
  - 編程/擦除行尺寸
  - 引腳數(shù)詳情
- 直接、間接和相對(duì)尋址模式
工作
- 電壓范圍：1.8 V至5.5 V
- 溫度范圍
  - 工業(yè)級(jí)溫度范圍：-40°C至+85°C
  - -40 °C至+125 °C（擴(kuò)展范圍）
數(shù)字外設(shè)
- 2個(gè)捕獲/比較/PWM (CCP) 模塊
  - 用于捕獲/比較模式的16位分辨率
  - 用于PWM模式的10位分辨率
- 2個(gè)脈沖寬度調(diào)制器 (PWM)
  - 16位分辨率
  - 獨(dú)立脈沖輸出
  - ERS輸入
- 4個(gè)可配置邏輯單元 (CLC)，集成組合邏輯和順序邏輯
- 1個(gè)互補(bǔ)波形生成器 (CWG)
  - 上升和下降邊緣死區(qū)控制
  - 全橋、半橋、單通道驅(qū)動(dòng)
  - 多個(gè)信號(hào)源
  - 可編程死區(qū)
  - 故障關(guān)斷輸入
- 1個(gè)可配置8/16位定時(shí)器 (TMR0)
- 2個(gè)16位定時(shí)器 (TMR1/3)，帶柵極控制
- 多達(dá)3個(gè)8位定時(shí)器（TMR2/4/6），帶硬件極限定時(shí)器（HLT）
- 1個(gè)數(shù)字控制振蕩器
  - 可實(shí)現(xiàn)真正的線性頻率控制和更高的頻率分辨率
  - 輸入時(shí)鐘高達(dá)64MHz
- 帶存儲(chǔ)器掃描功能的可編程CRC
  - 用于故障安全運(yùn)行（如Class B）的可靠數(shù)據(jù)/程序存儲(chǔ)器監(jiān)控
  - 對(duì)程序閃存的任意部分計(jì)算32位CRC
- 2個(gè)增強(qiáng)型通用同步異步接收器發(fā)送器 (EUSART)
  - 與RS-232、RS-485和LIN兼容
  - 啟動(dòng)時(shí)自動(dòng)喚醒
- 2個(gè)主機(jī)同步串行端口 (MSSP)
  - 串行外設(shè)接口 (SPI) 模式，芯片選擇同步
  - 內(nèi)部集成電路（I^2^C）模式，7/10位尋址模式
- 外設(shè)引腳選擇 (PPS) 使能數(shù)字I/O引腳映射
- 設(shè)備I/O端口
  - 多達(dá)35個(gè)I/O引腳
  - 1個(gè)僅輸入引腳
  - 單獨(dú)I/O方向、開(kāi)漏、輸入閾值、轉(zhuǎn)換速度和弱上拉控制
  - 在多達(dá)25個(gè)引腳上實(shí)現(xiàn)變化中斷 (IOC)
  - 1個(gè)外部中斷引腳
封裝選項(xiàng)
- 14引腳PDIP、SOIC和TSSOP
- 20引腳PDIP、SOIC、SSOP和QFN
- 28引腳SPDIP、SSOP和VQFN
- 40引腳PDIP和QFN
- 44引腳TQFP
模擬外設(shè)
- 帶計(jì)算功能的差分模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADCC)
  - 采樣率高達(dá)300ksps
  - 12位分辨率
  - 最多可接入35個(gè)外部輸入通道
  - 7個(gè)內(nèi)部輸入通道
  - 內(nèi)部ADC振蕩器 (ADCRC)
  - 在睡眠模式下工作
  - 可選的自動(dòng)轉(zhuǎn)換觸發(fā)器源
- 2個(gè)10位數(shù)模轉(zhuǎn)換器 (DAC)
  - 在最多2個(gè)I/O引腳上提供緩沖輸出
  - 與ADC、運(yùn)算放大器和比較器內(nèi)部連接
- 1個(gè)高速比較器 (CMP1)
  - 可配置功率模式，以實(shí)現(xiàn)更快的響應(yīng)時(shí)間 (50ns) 或更低功耗的運(yùn)行
  - 多種遲滯選擇
  - 最多4個(gè)外部輸入
  - 可配置輸出極性
  - 通過(guò)外設(shè)引腳選擇外部輸出
- 1個(gè)低功耗比較器 (CMPLP1)
  - 可選擇輸入共模范圍，包括軌至軌
  - 工作電流低
  - 最多4個(gè)外部輸入
  - 可配置輸出極性
  - 通過(guò)外設(shè)引腳選擇外部輸出
- 最多4個(gè)運(yùn)算放大器
  - 利用內(nèi)部電阻器梯形網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)可編程增益
  - 自動(dòng)輸入失調(diào)電壓校準(zhǔn)
- 2個(gè)固定電壓基準(zhǔn) (FVR)
  - 可選擇1.024V、2.048V和4.096V輸出電平
  - FVR1內(nèi)部連接到ADC
  - FVR2內(nèi)部連接到比較器和DAC
- 低功耗電壓基準(zhǔn)（VREFLP，僅限 PIC16F17556/76）
  - 額定輸出為1.024V
  - 獨(dú)立6位DAC
節(jié)能功能
- 待機(jī)模式 - CPU和外設(shè)以不同的循環(huán)速率運(yùn)行（通常CPU的循環(huán)速率較低）
- 空閑模式 - CPU停止運(yùn)行，而外設(shè)保持運(yùn)行
- 睡眠模式
  - 最低功耗的模式
  - 在執(zhí)行模數(shù)轉(zhuǎn)換 (ADC) 時(shí)降低系統(tǒng)電氣噪聲
- 外設(shè)模塊禁用 (PMD) - 能夠選擇性地禁用硬件模塊，以最大限度地減少未使用外設(shè)的有效功耗
- 模擬外設(shè)管理器 - 用于使用模擬外設(shè)的應(yīng)用，可根據(jù)需要將
  模擬外設(shè)打開(kāi)和關(guān)閉，從而優(yōu)化功耗，此外，還可使用專用定時(shí)器資源來(lái)單獨(dú)優(yōu)化內(nèi)核。
- 低功率模式
  - 睡眠模式 - 在3V/+25°C下典型電流為<900na（啟用wdt），在3v><>
  - 工作電流 - 在32kHz、3V/+25°C下典型值為48μA，在4MHz、5V/+25°C下典型值為<>
時(shí)鐘結(jié)構(gòu)
- 高精度內(nèi)部振蕩器模塊 (HFINTOSC)
  - 可選擇頻率最高可達(dá)32MHz
  - 校準(zhǔn)時(shí)誤差為±2%
  - HFINTOSC可實(shí)現(xiàn)主動(dòng)時(shí)鐘調(diào)整以提高精度
- 內(nèi)部31kHz振蕩器 (LFINTOSC)
- 外部32kHz輔助振蕩器 (SOSC)
- 外部高頻時(shí)鐘輸入
  - 3個(gè)晶體/諧振器模式
  - 2個(gè)外部時(shí)鐘 (EC) 電源模式
  - 4個(gè)可用于外部源的PLL
- 故障安全時(shí)鐘監(jiān)控器可在外部時(shí)鐘源停止時(shí)實(shí)現(xiàn)運(yùn)行恢復(fù)
- 振蕩器啟動(dòng)定時(shí)器 (OST) 確保晶振源的穩(wěn)定性
編程/調(diào)試
- 通過(guò)2個(gè)引腳進(jìn)行電路內(nèi)串行編程? (ICSP?)
- 通過(guò)2個(gè)引腳進(jìn)行電路內(nèi)調(diào)試 (ICD)，支持3個(gè)斷點(diǎn)
- 集成芯片上調(diào)試

框圖

PIC16F17576：面向混合信號(hào)與傳感器應(yīng)用的高集成度微控制器

引言

隨著物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)控制和便攜式設(shè)備對(duì)高精度模擬功能與低功耗要求的不斷提升，Microchip推出的PIC16F17576系列微控制器憑借其豐富的模擬外設(shè)和高靈活性，成為實(shí)現(xiàn)混合信號(hào)處理和傳感器節(jié)點(diǎn)的理想選擇。該系列器件提供從14引腳到44引腳的多種封裝選項(xiàng)，適用于空間受限且功能需求復(fù)雜的應(yīng)用場(chǎng)景。

核心特性概覽

PIC16F17576系列具備以下突出特點(diǎn)：

高性能模擬外設(shè) ：
- 12位差分ADC帶計(jì)算功能（ADCC），最高300 ksps采樣率
- 兩個(gè)10位DAC，支持內(nèi)部連接至ADC、運(yùn)放和比較器
- 最多四個(gè)可編程增益運(yùn)算放大器（OPA）
- 兩個(gè)比較器（一個(gè)高速、一個(gè)低功耗）
數(shù)字外設(shè)與通信能力 ：
- 8位信號(hào)路由端口（SRP），實(shí)現(xiàn)數(shù)字外設(shè)間內(nèi)部互聯(lián)
- 兩個(gè)EUSART、兩個(gè)MSSP（支持I2C/SPI）
- 四個(gè)可配置邏輯單元（CLC）、互補(bǔ)波形發(fā)生器（CWG）
- 數(shù)控振蕩器（NCO）、硬件限制定時(shí)器（HLT）
低功耗與電源管理 ：
- 工作電壓范圍：1.8V至5.5V
- 支持多種省電模式（Doze、Idle、Sleep）
- Sleep模式下功耗可低至600 nA（WDT關(guān)閉）
存儲(chǔ)器配置 ：
- 最高28 KB Flash程序存儲(chǔ)器
- 2 KB RAM、256字節(jié)EEPROM
- 存儲(chǔ)器分區(qū)支持（應(yīng)用塊、引導(dǎo)塊、存儲(chǔ)區(qū)Flash）

模擬外設(shè)的集成優(yōu)勢(shì)

PIC16F17576的模擬外設(shè)集成為傳感器信號(hào)調(diào)理和實(shí)時(shí)控制提供了極大便利。例如：

ADC with Computation（ADCC） 可在轉(zhuǎn)換過(guò)程中執(zhí)行數(shù)學(xué)運(yùn)算（如求平均、閾值比較），減輕CPU負(fù)擔(dān)。
運(yùn)算放大器 可通過(guò)內(nèi)部電阻階梯實(shí)現(xiàn)可編程增益，支持差分信號(hào)放大。
模擬外設(shè)管理器（APM） 可獨(dú)立控制模擬模塊的啟停，優(yōu)化功耗。

靈活的數(shù)字功能與互聯(lián)

通過(guò)信號(hào)路由端口（SRP） 和 外設(shè)引腳選擇（PPS） ，用戶可在不占用外部引腳的情況下實(shí)現(xiàn)外設(shè)之間的內(nèi)部連接。這不僅減少了PCB布局復(fù)雜度，也提升了系統(tǒng)的抗干擾能力。

開(kāi)發(fā)與調(diào)試支持

支持在線串行編程（ICSP）和在線調(diào)試（ICD）
具備窗口看門(mén)狗定時(shí)器（WWDT）和故障安全時(shí)鐘監(jiān)視器（FSCM）
提供豐富的參考代碼和應(yīng)用筆記，加速開(kāi)發(fā)進(jìn)程

典型應(yīng)用場(chǎng)景

傳感器接口（溫度、壓力、光照等）
實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)（電機(jī)控制、電源管理）
便攜式醫(yī)療設(shè)備、智能儀表
物聯(lián)網(wǎng)終端節(jié)點(diǎn)

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