Микроконтроллеры семейства dsPIC33fj32
Микроконтроллер МК dsPIC33fj32mc204 относится к семейству 16-ти разрядных Flash микроконтроллеров с поддержкой команд цифровой обработки сигналов. Высокое быстродействие (40 MIPS) и эффективная система команд позволяет использовать МК в сложных системах реального времени. Ключевые особенности:
- расширенная система команд, включающая специфические команды поддержки цифровой обработки сигналов (DSP);
- 24-разрядные инструкции выполняются за 2 периода тактовой частоты, за исключением команд деления, переходов, команд пересылки данных из регистра в регистр и табличных команд;
- разрядность программного счетчика позволяет адресовать до 4М слов программной памяти (4М*24бит);
- аппаратная поддержка циклов типа DO и REPEAT, выполнение которых не требует дополнительных издержек программной памяти и времени на анализ условий окончания, в то же время эти циклы могут быть прерваны событиями прерывания в любой момент;
- 16 рабочих регистров, каждый регистр массива может выступать как данные, адрес или смещение адреса;
- два класса команд: микроконтроллерные инструкции (MCU) и команды цифровой обработки сигналов (DSP). Оба этих класса равноправно интегрированы в архитектуру МК и обрабатываются одним ядром;
- различные типы адресации;
- система команд оптимизирована для получения максимальной эффективности при программировании на языке высокого уровня Си.
Микроконтроллер обладает обширным набором периферийных модулей:
- порты ввода-вывода общего назначения;
- таймеры;
- модули захвата и сравнения;
- модули генерации ШИМ сигналов;
- модуль интерфейса квадратурного энкодера;
- 10- и 12- битный аналого-цифровой преобразователь;
- коммуникационные интерфейсы (UART, SPI, I2C, DCI, CAN).
Структурная схема микроконтроллера dsPIC33fj32mc204 представлена на рисунке 6. Основные параметры приведены в таблице 1.
Таблица 1 – Основные параметры микроконтроллера
| ЦПУ: Ядро | dsPIC33 |
| ЦПУ: F,МГц | от 0.5 до 7.37 |
| Память: Flash,КБайт | |
| Память: RAM,КБайт | |
| I/O (макс.),шт. | |
| Таймеры: 16-бит,шт | |
| Таймеры: Каналов ШИМ,шт | |
| Таймеры: RTC | Нет |
| Интерфейсы: UART,шт | |
| Интерфейсы: SPI,шт | |
| Интерфейсы: I2C,шт | |
| Аналоговые входы: Разрядов АЦП,бит | |
| Аналоговые входы: Каналов АЦП,шт | |
| Аналоговые входы: Быстродействие АЦП,kSPS | |
| VCC,В | от 3 до 3.6 |
| ICC,мА | |
| TA,°C | от -40 до 125 |
| Корпус | TQFP-44 |
Основной средой разработки для всех семейств (и 8- и 16-битных) является MPLAB IDE, которую предоставляет компания Microchip. Среда имеет следующие встроенные средства и возможности:
- менеджер проекта и рабочей области.
- текстовый редактор с подсветкой кода для ассемблеров всех семейств и языка Си. Возможен парсинг кода и вывод списка элементов программы (функций, переменных, констант, структур, и т. п.). Текстовый редактор поддерживает запись и выполнение макросов.
- ассемблер для всех семейств Microchip. Для 16-битных контроллеров - ассемблер ASM30. В состав среды входят заголовочные файлы и скрипты линкера для всех контроллеров.
- программный симулятор для всех семейств Microchip, который обеспечивает симуляцию большинства периферийных модулей, трассировку выполняемого кода, произвольное число точек останова, пошаговое выполнение. Симулятор имеет счетчик времени выполнения, логический анализатор (графическое представление изменений логических уровней на выводах контроллера).
Симулятор позволяет имитировать работу внешних устройств: аналоговый сигнал на входе АЦП, RS-232 терминал, и т. п. Возможно изменение любого служебного регистра или ячейки ОЗУ в соответствии с заданной в текстовом файле последовательностью.
Для 16-битных семейств компания Microchip предлагает компилятор MPLAB C30, в состав которого входят: собственно компилятор исходных файлов в объектные; линкер; генератор библиотечных файлов.
Основные особенности компилятора C30:
- ANSI C совместимый, в комплекте поставляются стандартные библиотеки.
- поддержка типов 32-bit double и 64-bit double, 64-битного целого (long long).
- поддержка всех 16-битных семейств Microchip.
- поддержка смешанного кода Си + asm.
- поддержка расширенных настроек оптимизации кода.
- наличие встроенных (intrinsincs) функций для работы с DSP-ядром.
Рисунок 6 – Структурная схема МК