Микроконтроллеры общего применения J-серии с напряжением питания 3V и низкой ценой
Семейство микроконтроллеров PIC18FxxJxx (имеет в своем обозначении букву «J»- см. таблицу) разработано и выпускается с применением техпроцесса 0.25 микрон, что потребовало снизить напряжение питания микроконтроллера (семейство работает в диапазоне напряжений 2.0…3.6 вольт). При этом само ядро питается от напряжения 2.5 вольт, для чего можно воспользоваться как встроенным в микроконтроллер стабилизатором, так и использовать свой собственный источник напряжения 1.8…2.75 вольт, отключив внутренний. При этом все порты ввода/вывода при работе в режиме входа совместимы со стандартными TTL уровнями (5.5 вольт) и не требуют дополнительных цепей согласования. В режиме выхода формируемое микроконтроллером напряжение равно напряжению питания, т.е. не превышает 3.6 вольт. При этом два 8-ми битных порта (PORTB и PORTC) обеспечивают втекающий/вытекающий ток 25 мА, позволяющий напрямую подключать светодиод или другую нагрузку. Микроконтроллеры построены по технологии «Standard FLASH», что позволяет перезаписывать программную память не менее 100 раз (типовое значение 1000 раз), и не имеют встроенной энергонезависимой памяти EEPROM (при необходимости можно подключить внешнюю серий 24LCxx или 25LCxx). Тем не менее, контроллеры в 80- и 100-выводных корпусах имеют возможность самопрограммирования для хранения и перезаписи программ и данных с помощью команд табличного чтения/записи.
Какие преимущества пользователю дает использование микросхем данной серии? Разумеется, снижение цены. Во-вторых, наличие встроенного стабилизатора напряжения питания ядра существенно увеличивает помехоустойчивость ядра. Следующее очень важное преимущество – максимальное быстродействие при снижении напряжения питания. В условиях современной конкурентной борьбы между производителями электронной аппаратуры выигрывают те, кто раньше других встраивают в свою продукцию новые функции и возможности, применяют методы цифрового кодирования и фильтрации для повышения дальности и помехозащищенности передаваемых данных, активно внедряют в алгоритмы управления все более сложную математику. При этом требуется снижения энергопотребления устройств. Разумеется, новые алгоритмы обработки значительно увеличивают размер программ, а так же резко возрастают требования к производительности микроконтроллера. Как известно, микроконтроллеры PIC18LFxxxx позволяли работать при напряжениях питания 2.0…5.5вольт. Но существует зависимость, по которой на максимальной частоте 40 МГц (10MIPS) микроконтроллеры могли работать только при напряжениях питания выше 4.2 вольт. При минимальном же напряжении питания 2 вольта контроллеры могли работать лишь на частоте 4 МГц (1MIPS). Новое же семейство работает на максимальной частоте 48 МГц в диапазоне питающих напряжений 2.15…3.6 вольт. Поскольку контроллеры построены по CMOS технологии, потребляемая ими мощность растет прямо пропорционально росту напряжению питания. Таким образом, понизив в два раза напряжение питания с 5 до 2.5 вольт, мы уменьшаем потребляемую мощность почти в два раза, при этом абсолютно без потери производительности!
В контроллерах PIC18FxxJxx вы найдете всю традиционную для Microchip периферию (таймеры, ШИМы, EUSART/SPI/Master I2C, 10бит АЦП, компараторы). Основные параметры контроллеров приведены в таблице.
Наличие модуля внутреннего генератора позволяет реализовать два интересных режима: быстрого старта (быстрый старт на внутреннем генераторе с одновременным запуском внешнего и автоматическим переходом на него после его готовности) и режим автоматического обнаружения пропажи тактового сигнала (при этом автоматически происходит переключение на внутренний генератор с выставлением битов на прерывание).
Тип |
Program memory Кбайт |
RAM байт |
Порты I/O |
Каналов 10-бит АЦП |
комп. |
Таймеры 8/16 |
Встр. генератор KГц |
Макс. частота МГц |
CCP/ |
Послед. интерфейсы |
Особенности |
Корпус |
16 |
1024 |
21 |
10 |
2 |
1/2 |
32 KГц |
40 |
2/0 |
EUSART/ MI2C/SPI |
nW |
24DIP, SOIC, QFN |
|
16 |
3800 |
21 |
10 |
2 |
2/3 |
8МГц |
48 |
0/2 |
2xEUSART/ 2xMI2C/SPI |
nW, PPS, CTMU, EMA |
28pin |
|
16 |
3800 |
34 |
13 |
2 |
2/3 |
8МГц |
48 |
0/2 |
2xEUSART/ 2xMI2C/SPI |
nW, PPS, CTMU, EMA |
40pin |
|
16 |
1024 |
32 |
13 |
2 |
1/2 |
32 KГц |
40 |
1/1 |
EUSART/ 2xMI2C/SPI |
nW, PSP |
40DIP, 44TQFP, QFN |
|
64 |
3900 |
51 |
12 |
2 |
1/3 |
8МГц |
48 |
0/2 |
2xA/EUSART/ 1xMI2C/SPI |
nW, CTMU, |
64TQFP |
|
32 |
3904 |
49 |
8 |
2 |
2/3 |
8МГц |
48 |
2/3 |
2*A/EUSART/2*MI2C/SPI |
nW, PMP/PSP, USB 2.0 (SSP) |
64TQFP |
|
8 |
1024 |
51 |
12 |
2 |
1/3 |
8МГц |
40 |
2/0 |
2xEUSART/ 1xMI2C/SPI |
nW, |
64TQFP |
|
32 |
2048 |
50 |
11 |
2 |
2/3 |
32 KГц |
40 |
2/3 |
2xEUSART/ 2xMI2C/SPI |
nW, PSP |
64TQFP |
|
96 |
3936 |
50 |
11 |
2 |
2/3 |
32 KГц |
40 |
2/3 |
2xEUSART/ 2xMI2C/SPI |
nW, PSP |
64TQFP |
|
64 |
3900 |
67 |
12 |
2 |
1/3 |
8МГц |
48 |
0/2 |
2xA/EUSART/ 1xMI2C/SPI |
nW, CTMU, |
64TQFP |
|
8 |
1024 |
67 |
12 |
2 |
1/3 |
8МГц |
40 |
2/0 |
2xA/EUSART/ 1xMI2C/SPI |
nW, |
80TQFP |
|
32 |
3904 |
65 |
12 |
2 |
2/3 |
8МГц |
48 |
2/3 |
2*EUSART/2*MI2C/SPI |
nW, PMP/PSP, EMA, |
80TQFP |
|
32 |
2048 |
66 |
15 |
2 |
2/3 |
32 KГц |
40 |
2/3 |
2xEUSART/ 2xMI2C/SPI |
nW, PSP, EMA |
80TQFP |
|
96 |
3936 |
66 |
15 |
2 |
2/3 |
32 KГц |
40 |
2/3 |
2xEUSART/ 2xMI2C/SPI |
nW, PSP, EMA |
80TQFP |
|
PIC18F63J11 |
8 |
1024 |
52 |
12 |
2 |
1/3 |
8 МГц |
40 |
2/0 |
AUSART/EUSART/MI2C/SPI |
nW, PSP, EMA |
64TQFP |
PIC18F83J11 |
8 |
1024 |
68 |
12 |
2 |
1/3 |
8 МГц |
40 |
2/0 |
AUSART/EUSART/MI2C/SPI |
nW, PSP, EMA |
80TQFP |
*в данную таблицу не внесены микроктонтроллеры семейства PIC18F97J60 - они в отдельном разделе PIC18+Ethernet
Примечания:
nW - технология микропотребления nanoWatt
CCP - модуль захвата, сравнения, ШИМ
ECCP – расширенный модуль захвата, сравнения, ШИМ
PBOR - программируемый генератор сброса
PLVD - программируемый детектор снижения напряжения
EUSART – расширенный интерфейс USART
PSP – параллельный Slave-порт
EGG – усовершенствованное ядро PIC18
Корпуса: 28SP - DIP-28, SO - SOIC-28 300mil, 40P – DIP-40, 44PT – TQFP-44, 44ML - QFN корпус (8*8mm), 64PT - TQFP-64, 80PT - TQFP-80