高性能超尺寸數字信號控制器dsPIC33FJ16系列的功能特性及應用

Microchip公司的ds PIC 33FJ16GP101 / 102和dsPIC33FJ16MC101 / 102是高性能超尺寸數字信號控制器（DSC），包含DSP功能和高性能16位MCU架構，3.0V-3.6V的性能高達16 MIPS，可擴展的工作溫度-40℃到+ 125℃，主要用在家用電器如洗衣機，醫療設備如輸液泵，工業如AC馬達等。本文介紹dsPIC33FJ16系列主要特性，方框圖，CPU方框圖核應用狀語從句：電路以及馬達控制板系統框圖，電路圖狀語從句：材料清單（BOM）。

本文件包含對dsPIC33FJ16GP101 / 102和設備特定信息

dsPIC33FJ16MC101 / 102數字信號控制器（DSC）裝置。dsPIC33F器件包含具有高性能16位微控制器（MCU）架構的廣泛的數字信號處理器（DSP）功能。

dsPIC33FJ16系列的主要特性：

工作范圍：

?最高16 MIPS操作（3.0V-3.6V）：

-工業溫度范圍（-40℃至+ 85℃）

-擴展溫度范圍（-40℃至+ 125℃）

片上閃存和SRAM：

?閃存程序存儲器（16 KB）

?數據SRAM（1 KB）

?安全性用于程序閃存

系統管理：

?靈活的時鐘選項：

-外部，晶體，諧振器，內部FRC-

鎖相環（PLL）

?高精度內部FRC-

典型值±0.25％

?上電復位（POR）

?電源-向上定時器（PWRT）

?振蕩器起振定時器（OST）

?欠壓復位（BOR）

?具有自己的RC振蕩器的看門狗定時器

?故障保護時鐘監控器（FSCM）

電機控制PWM：

?6通道16位電機控制PWM：

-三個占空比發生器

-獨立或互補模式

-可編程死區時間和輸出極性

-邊緣對齊或居中對齊

-手動輸出倍率控制

-最多兩個故障輸入

-觸發ADC轉換

-邊緣對齊模式的16位分辨率（@ 16 MIPS）的PWM頻率= 488 Hz，中心對齊模式下的244 Hz-邊緣對齊模式

的11位分辨率（@ 16 MIPS）的PWM頻率= 15.63 kHz對齊模式，用于中心對齊模式，為7.81 kHz

電源管理：

?單電源片上穩壓器

?實時在時鐘源之間切換

?具有快速喚醒

模擬外設的空閑，睡眠和打ze模式：

?10位，1.1 Msps模數轉換器（ADC）：

-兩個和四個同時采樣

-多達六個具有自動掃描功能的輸入通道

-轉換開始可以手動或與四個觸發源之一同步

-低功耗應用的睡眠模式轉換

-±2 LSb最大積分非線性

-±1 LSb最大差分非線性

?三個具有可編程輸入/輸出配置的模擬比較器：

-高達每個比較器四個輸入

-消隱功能

-輸出數字濾波器

?充電時間測量單元（CTMU）：

-支持觸摸屏和電容式開關（mTouch?）的電容式觸摸感應

-為高級傳感器應用提供高分辨率的時間測量

-200 ps的分辨率用于時間測量和精確的溫度感應

-片上高分辨率溫度測量功能

定時器/捕捉/比較/ PWM：

?定時器/計數器，最多三個16位定時器：

-可以配對以組成一個32位定時器

-一個定時器作為實時時鐘運行，帶有外部32.768 kHz振蕩器

-可編程預分頻器

?輸入捕捉（最多三個通道）：

-在上，下或兩個邊緣上進行

捕獲-16位捕獲輸入功能

-每次捕獲具有4個深度的FIFO

?輸出比較（最多兩個通道）：

-單或雙16位比較模式

-16位無毛刺PWM模式

?硬件實時時鐘和日歷（RTCC）：

-提供時鐘，日歷和警報功能

數字I / O ：

?外圍引腳選擇功能

?多達21個可編程數字I / O引腳?多達21個引腳的

喚醒/電平變化中斷

?輸出引腳可在3.0V至3.6V的

電壓下驅動?高達5.5V的開路輸出5V耐壓引腳上的漏極配置

?所有數字輸入引腳均為5V耐壓

?指定引腳上的灌電流高達8 mA

通訊模塊：

?4線SPI：

-幀支持簡單編解碼器的I / O接口

-支持8位和16位數據

-支持所有串行時鐘格式和采樣模式

?I2C?：

-全面的多主從模式支持

-7位和10位尋址

-總線沖突檢測和仲裁

-集成信號調理

-從站地址屏蔽

?UART：

-地址位檢測

中斷-UART錯誤中斷

-休眠模式下啟動位喚醒

-4字符TX和RX FIFO緩沖器

-LIN 2.0總線支持

-硬件中的IrDA?編碼和解碼

-高速模式

-帶有CTS和RTS

中斷控制器的硬件流控制：

?5個周期的延遲

?多達23個可用中斷源

?多達3個外部中斷

?七個可編程優先級

?四個處理器異常

高性能MCU CPU特性：

?修改后的哈佛體系結構

?C編譯器優化的指令集

?16位寬的數據路徑

?24位寬指令

?線性程序存儲器可尋址多達4M個指令字

?線性數據存儲器可尋址多達64 KB

?73個基本指令：主要是一個字/一個周期

?靈活而強大的間接尋址模式

?軟件堆棧

?16 x 16整數乘法運算

?32/16和16/16整數除法運算

?最多±16位移位

附加的高性能DSC CPU功能：

?11條附加指令

?兩個帶有舍入和飽和選項的40位累加器

?附加的靈活而強大的尋址模式：

-模

-取反

?單周期乘法并累加：

-用于DSP操作的累加器回寫

-雙重數據獲取

?移位最多40位數據

?16 x 16分數乘法/除法操作

封裝：

?18引腳PDIP / SOIC

?20引腳PDIP / SOIC / SSOP

?28針SPDIP / SOIC / SSOP / QFN

?28針QFN：6x6毫米

?36針TLA：5x5毫米

圖1。dsPIC33FJ16系列附件圖

圖2。dsPIC33FJ16系列CPU核區段圖

圖3.dsPIC33FJ16推薦系列最少元件連接圖

馬達控制入門套件

在試劑盒中提供的板旨在介紹和展示的功能和

設備的成本低16位電機控制和mTouch?觸摸家庭的特征。此外，電機控制入門工具包還包括一個板上編程器/調試器，從而無需額外的編程器或硬件接口。

電機控制入門工具包包含以下內容：

?電機控制入門工具包板

?BLDC電機

?9V電源

? USB電纜

圖4。馬達控制板外形圖

圖5。馬達控制板系統預設

圖6。馬達控制板調試器硬件電路圖

應用示意圖

圖7。馬達控制板目標電源電路圖

圖8。馬達控制板馬達插座電路圖

圖9。dsPIC33FJ16MC102數字信號控制器

圖10。馬達控制邏輯電路圖

圖11。馬達控制板電容觸摸滑塊電路圖

圖12。馬達控制板按鍵電路圖（1）

圖12。馬達控制板按鍵電路圖（2）

圖13。馬達控制板CSP目標圖

圖14。馬達控制板用戶數量LED電路圖

馬達控制板材料清單（BOM）：

詳情請見：

http ：//ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/70652C.pdf

和

http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/MCSKUserGuide75015A.pdf

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