Microchip Technology PIC16F13145 CLB微控制器為具有一組專用外設(shè)、基于硬件的設(shè)計(jì)提供了高效的解決方案。 Microchip Technology PIC16F13145微控制器采用可配置邏輯塊（CLB），其中包含32個(gè)獨(dú)立邏輯單元，并帶有可自定義的查找表（LUT），用于基于硬件的自定義邏輯。 如此可以實(shí)現(xiàn)獨(dú)立于CPU的運(yùn)行，從而縮短響應(yīng)時(shí)間并降低功耗。此系列微控制器采用8、14和20引腳封裝，提供高達(dá)14KB的程序閃存和高達(dá)1KB的RAM。其他外設(shè)包括一個(gè)高達(dá)100ksps帶計(jì)算功能的10位模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADCC）、一個(gè)8位數(shù)模轉(zhuǎn)換器、兩個(gè)響應(yīng)時(shí)間為50ns的快速比較器，以及各種與SMBus兼容的定時(shí)和串行通信外設(shè)。

數(shù)據(jù)手冊(cè)：*附件：Microchip Technology PIC16F13145 CLB微控制器數(shù)據(jù)手冊(cè).pdf

特性

• 工作電壓范圍：1.8 V至5.5 V
• 可調(diào)內(nèi)部振蕩器（高達(dá)32MHz）
• 可配置邏輯塊，帶32個(gè)基本邏輯單元（BLE）
• 4個(gè)可配置邏輯單元
• 帶計(jì)算功能的10位ADC（ADCC），速率高達(dá)300ksps
• 8位數(shù)模轉(zhuǎn)換器 (DAC)
• 2個(gè)快速比較器（響應(yīng)時(shí)間為50ns）
• 2個(gè)10位PWM、2個(gè)捕獲比較PWM（CCP）
• 1個(gè)8位定時(shí)器和1個(gè)16位定時(shí)器
• 1個(gè)EUSART和1個(gè)MSSP
• 窗口化看門(mén)狗定時(shí)器（WWDT）
• 外設(shè)引腳選擇 (PPS)

內(nèi)核數(shù)據(jù)路徑圖

PIC16F13145微控制器技術(shù)解析：CLB架構(gòu)與低功耗設(shè)計(jì)

引言

Microchip Technology的PIC16F13145系列是8/14/20引腳封裝的全功能微控制器，專為需要硬件自定義邏輯和低功耗的嵌入式應(yīng)用而設(shè)計(jì)。該系列引入的創(chuàng)新性? 可配置邏輯塊(CLB) ?外設(shè)，使其在實(shí)時(shí)控制、數(shù)字傳感器節(jié)點(diǎn)以及工業(yè)和汽車(chē)市場(chǎng)中表現(xiàn)出色。

核心特性與架構(gòu)

可配置邏輯塊(CLB)

PIC16F13145家族最突出的特點(diǎn)是其可配置邏輯塊(CLB)外設(shè)，它由32個(gè)基本邏輯元素(BLE)組成：

• 每個(gè)BLE包含一個(gè)4輸入查找表(LUT)和一個(gè)觸發(fā)器
• 可通過(guò)MPLAB代碼配置器進(jìn)行原理圖編程
• 包含專用的3位硬件計(jì)數(shù)器
• CPU獨(dú)立操作，提高響應(yīng)速度并降低功耗

CLB允許設(shè)計(jì)者在微控制器中實(shí)現(xiàn)硬件定制的組合和時(shí)序邏輯，為傳統(tǒng)基于軟件的解決方案提供硬件加速。

處理器核心

• 采用增強(qiáng)型中檔8位RISC架構(gòu)，50條指令
• 16級(jí)深度硬件堆棧，支持自動(dòng)中斷上下文保存
• 直接、間接和相對(duì)尋址模式
• 兩個(gè)16位文件選擇寄存器(FSR)，可訪問(wèn)所有文件寄存器和程序存儲(chǔ)器

內(nèi)存組織

? 程序存儲(chǔ)器： ?

• 最大14KB閃存程序存儲(chǔ)器(不同型號(hào)3.5K-14K)
• 1KB數(shù)據(jù)SRAM
• 存儲(chǔ)器訪問(wèn)分區(qū)(MAP)功能，可將閃存分為：
  • 應(yīng)用區(qū)塊
  • 引導(dǎo)區(qū)塊
  • 存儲(chǔ)區(qū)閃存(SAF)區(qū)塊

? 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器： ?

• 分區(qū)為最多64個(gè)存儲(chǔ)區(qū)，每區(qū)128字節(jié)
• 包含核心寄存器、特殊功能寄存器(SFR)、通用RAM(GPR)和公共RAM

豐富的外設(shè)集

PIC16F13145系列集成了多種外設(shè)，滿足復(fù)雜應(yīng)用需求：

模擬外設(shè)

• 10位模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADCC)：最高100ksps，22個(gè)外部/5個(gè)內(nèi)部輸入通道
• 8位數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)：緩沖輸出可在兩個(gè)I/O引腳上使用
• 兩個(gè)快速比較器(CMP)：50ns響應(yīng)時(shí)間
• 固定電壓參考(FVR)：1.024V/2.048V/4.096V可選輸出

數(shù)字外設(shè)

• 兩個(gè)捕捉/比較/PWM(CCP)模塊
• 兩個(gè)10位PWM模塊
• 四個(gè)可配置邏輯單元(CLC)
• 增強(qiáng)型通用同步異步收發(fā)器(EUSART)
• 主機(jī)同步串行端口(MSSP)，支持SPI和I2C模式

定時(shí)器資源

• 一個(gè)可配置8/16位定時(shí)器(TMR0)
• 一個(gè)帶門(mén)控的16位定時(shí)器(TMR1)
• 一個(gè)帶硬件限制定時(shí)器(HLT)的8位定時(shí)器(TMR2)

低功耗特性

PIC16F13145系列提供了多種低功耗模式，特別適合電池供電應(yīng)用：

工作模式

• ?Doze模式?：CPU和外圍設(shè)備以不同周期率運(yùn)行(通常CPU較低)
• ?Idle模式?：CPU暫停而外設(shè)繼續(xù)運(yùn)行
• ?Sleep模式?：最低功耗模式，典型值：
  • WDT使能時(shí)<900nA @3V/25°C
  • WDT禁用時(shí)<600nA @3V/25°C

工作電流

• 32kHz時(shí)48μA典型值@3V/25°C
• 4MHz時(shí)<1mA典型值@5V/25°C
• 工作電壓范圍：1.8V至5.5V

時(shí)鐘系統(tǒng)

PIC16F13145提供靈活的時(shí)鐘選項(xiàng)：

時(shí)鐘源

• 高精度內(nèi)部振蕩器塊(HFINTOSC)：最高32MHz，±2%校準(zhǔn)精度
• 內(nèi)部31kHz振蕩器(LFINTOSC)
• 外部高頻時(shí)鐘輸入，支持：
  • 三種晶體/諧振器模式
  • 兩種外部時(shí)鐘(EC)電源模式
  • 4xPLL(用于外部源)

時(shí)鐘特性

• 故障安全時(shí)鐘監(jiān)視器(FSCM)
• 振蕩器啟動(dòng)定時(shí)器(OST)確保晶體振蕩器源的穩(wěn)定性
• 運(yùn)行時(shí)時(shí)鐘切換功能

開(kāi)發(fā)支持特性

• 通過(guò)兩個(gè)引腳實(shí)現(xiàn)在線串行編程(ICSP)
• 通過(guò)兩個(gè)引腳實(shí)現(xiàn)在線調(diào)試(ICD)，帶三個(gè)斷點(diǎn)
• 片上調(diào)試集成
• 可編程代碼保護(hù)
• 32位CRC存儲(chǔ)器掃描功能，用于可靠的數(shù)據(jù)/程序內(nèi)存監(jiān)控

應(yīng)用領(lǐng)域

憑借其小型封裝、CLB和其他核心獨(dú)立外設(shè)，PIC16F13145系列非常適合：

• 實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)
• 數(shù)字傳感器節(jié)點(diǎn)
• 工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備
• 汽車(chē)電子系統(tǒng)
• 低功耗物聯(lián)網(wǎng)終端