Microchip Technology PIC32A微控制器 (MCU) 具有一個(gè)200MHz 32位CPU和一個(gè)用于數(shù)學(xué)密集型應(yīng)用的64位雙精度浮點(diǎn)單元 (DP-FPU)。 這些高性能解決方案設(shè)計(jì)用于顯著降低對(duì)外部元件的需求。PIC32A系列具有集成的高速模擬外設(shè)、高達(dá)40Msps 12位ADC、高速5ns比較器以及100MHz增益帶寬積 (GBWP) 運(yùn)算放大器。此外，還包括集成的硬件安全和安保特性，例如閃存和RAM上的錯(cuò)誤代碼校正 (ECC)、內(nèi)存內(nèi)置自檢(MBIST)、I/O完整性監(jiān)控器、時(shí)鐘監(jiān)控以及不可改變的安全啟動(dòng)和閃存訪問控制。Microchip Technology PIC32A MCU可幫助開發(fā)人員加速推出需要在傳感器接口和數(shù)據(jù)處理方面具有先進(jìn)性能的計(jì)算密集型應(yīng)用。

數(shù)據(jù)手冊(cè)：*附件：Microchip Technology PIC32A高性能32位微控制器數(shù)據(jù)手冊(cè).pdf

特性

• 外設(shè)
  • 三個(gè)4線SPI模塊
    • 4比特FIFO
    • 可變數(shù)據(jù)寬度
    • ^I2S^模式
  • 兩個(gè)^I2C^模塊
    • 獨(dú)立主機(jī)和客戶端邏輯
    • 支持100kHz、400kHz和1MHz總線規(guī)范
    • 2位和10位器件地址
    • 支持IPMI標(biāo)準(zhǔn)、SMBus和PMBus
  • 三個(gè)協(xié)議UART，帶8字符RX/TX FIFO
  • 自動(dòng)UART處理支持
    • LIN 2.2
    • 數(shù)字多路復(fù)用512 (DMX)
    • 智能卡 (ISO 7816)
    • IrDA
• 模擬
  • 三個(gè)5ns模擬比較器，帶12位脈沖密度調(diào)制DAC
    • 輸入多路復(fù)用
    • 斜坡補(bǔ)償
    • 一個(gè)DAC輸出緩沖器
  • 三個(gè)軌到軌100MHz運(yùn)算放大器
    • 轉(zhuǎn)換率：100V/μS
    • 失調(diào)：1mV
    • 用戶校準(zhǔn)輸入失調(diào)電壓
  • 四個(gè)10μA恒定源+四個(gè)可編程源
• 安全模塊
  • 安全啟動(dòng)
  • 安全調(diào)試
  • 不可變信任根 (IRT)
  • 代碼保護(hù)
  • ICSP編程/擦除禁用
  • 固件IP保護(hù)
  • 閃存寫保護(hù)
• 安全性
  • 窗口看門狗定時(shí)器 (WDT)
  • Deadman定時(shí)器 (DMT)
  • 四個(gè)I/O完整性監(jiān)視器 (IOIM)
  • 閃存ECC (NVM ECC)
  • RAM ECC
  • RAM MBIST
  • 溫度傳感器二極管

框圖

PIC32AK1216GC41064：高性能32位MCU，集成FPU與高速ADC，面向電機(jī)控制與實(shí)時(shí)處理

核心架構(gòu)與性能優(yōu)勢(shì)

PIC32AK1216GC41064基于高性能32位CPU內(nèi)核，支持單精度與雙精度浮點(diǎn)運(yùn)算單元（FPU），最高運(yùn)行頻率達(dá)200 MHz。其核心特性包括：

• 32位DSP引擎 ：支持雙72位累加器，適用于高精度數(shù)學(xué)運(yùn)算與數(shù)字信號(hào)處理。
• 8級(jí)工作寄存器上下文 ：支持快速中斷響應(yīng)與低延遲上下文切換。
• 指令預(yù)取緩存（PBU） ：提升代碼執(zhí)行效率，減少Flash訪問延遲。
• 內(nèi)存保護(hù)單元（SPLIM） ：防止堆棧溢出，增強(qiáng)系統(tǒng)可靠性。

存儲(chǔ)與內(nèi)存配置

該系列提供高達(dá)128 KB的Flash程序存儲(chǔ)器和16 KB的RAM，均支持ECC錯(cuò)誤校正，確保數(shù)據(jù)完整性。此外，F(xiàn)lash具備自編程能力，支持OTA更新與代碼保護(hù)機(jī)制。

高性能模擬子系統(tǒng)

PIC32AK1216GC41064集成兩個(gè)12位高速ADC，采樣率高達(dá)40 Msps，支持最多22個(gè)外部模擬輸入通道。每個(gè)ADC通道可獨(dú)立配置為單端或差分輸入，支持過采樣、積分和窗口采樣等多種模式，適用于高精度傳感器采集與電機(jī)電流檢測。

此外，器件還集成：

• 3個(gè)5 ns高速模擬比較器 ，內(nèi)置12位DAC用于斜率補(bǔ)償；
• 3個(gè)100 MHz軌到軌運(yùn)算放大器 ，支持用戶校準(zhǔn)；
• 4個(gè)可編程電流源 ，適用于外部傳感器激勵(lì)。

電機(jī)控制與功率外設(shè)

為滿足電機(jī)控制需求，該MCU提供四組高分辨率PWM發(fā)生器，支持高達(dá)2.5 ns的PWM分辨率，具備死區(qū)時(shí)間控制與故障保護(hù)輸入。PWM模塊支持BLDC、PMSM、ACIM、SRM和步進(jìn)電機(jī)等多種電機(jī)類型。

其他關(guān)鍵外設(shè)包括：

• QEI接口 ：用于位置反饋；
• SCCP模塊 ：支持輸入捕獲、輸出比較與定時(shí)器功能；
• CLC可配置邏輯單元 ：實(shí)現(xiàn)硬件邏輯組合，減少CPU干預(yù)。

通信與連接能力

PIC32AK1216GC41064提供豐富的通信接口：

• 3個(gè)SPI模塊，支持4字節(jié)FIFO；
• 2個(gè)I2C模塊，支持SMBus和PMBus；
• 3個(gè)UART，支持LIN、DMX、IrDA等協(xié)議；
• BISS、SENT等工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)接口。

安全與功能安全特性

該系列具備完善的安全與功能安全機(jī)制：

• 安全啟動(dòng)與調(diào)試 ：防止未授權(quán)訪問；
• 代碼保護(hù)與Flash寫保護(hù) ；
• 支持ISO 26262/IEC 61508/IEC 60730功能安全標(biāo)準(zhǔn)；
• 硬件CRC模塊 、看門狗定時(shí)器、死狗定時(shí)器等安全監(jiān)控機(jī)制。

開發(fā)支持與生態(tài)系統(tǒng)

Microchip提供完整的開發(fā)工具鏈，包括：

• MPLAB? X IDE與XC32編譯器；
• 支持實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交換的ICSP?調(diào)試接口；
• 豐富的應(yīng)用筆記與參考設(shè)計(jì)，涵蓋電機(jī)控制、電源轉(zhuǎn)換等場景。

應(yīng)用領(lǐng)域

• 無刷直流電機(jī)（BLDC）與永磁同步電機(jī)（PMSM）控制
• 數(shù)字電源與逆變器
• 工業(yè)自動(dòng)化與機(jī)器人
• 汽車電子與功能安全系統(tǒng)
• 高精度數(shù)據(jù)采集與信號(hào)處理