microchip为现有的数字特性增添了全面的高级模拟外设选择,PIC24FJ128GC010系列扩展了PIC24F系列的功能。连同其超低功耗特性、外设的直接存储器存取(DMA)、USB OTG和内置式LCD控制器与驱动器,该组合让该系列产品成为采用节约功率的经济型封装的混合信号PIC微控制器的新标准。
PIC24FJ128GC010模拟特性
12位、50通道、高速、流水线模数转换器(A/D) 转换速率高达10Msps 兼容性特性,实现了低转换速率 灵活的操作模式,能够利用样品列表实现自动累加、阈值检测和通道扫描 可在睡眠和空闲状态下转换 16位Sigma-Delta模数转换器(A/D) 可编程数据速率,具有抖动选项和可调过采样率 2条差分通道 可配置输入增益级 2个10位数模转换器(DAC) 快速建立时间支持1Msps更新速率 2个轨到轨、输入/输出、通用运算放大器 增益带宽乘积:2.5MHz(典型值) 灵活的输入多路复用选项 可选比较器模式 3个轨到轨、增强型模拟比较器,具有可编程输入/输出配置 3个片上可编程电压参考 充电时间测量单元(CTMU) 用于电容式触摸感应,通道多达50条 时间测量,低至100ps的分辨率 睡眠模式下的操作
PIC24FJ128GC010极低功耗特性
多种电源管理选项,实现了功率降低最大化 由备用电池供电时,VBAT实现了最低功耗(有或无RTCC) 深度睡眠,具有通过内部或外部触发器唤醒的能力 所选深度睡眠和VBAT模式下的全RAM和状态保持 睡眠和空闲模式可以选择性地关闭外设和/或内核,以便大幅降低功耗和快速唤醒 睡眠模式允许CPU以低于外设的时钟速度运行 备用时钟模式允许On-the-Fly切换至较低的时钟速度,从而选择性地降低功耗 深度睡眠模式下的超低电流消耗: WDT:270nA@3.3V,典型值 RTCC:350nA@32kHz、3.3V,典型值 深度睡眠电流,75nA,3.3V,典型值
PIC24FJ128GC010通用1串行总线特性
USB v2.0 On-The-Go(OTG)兼容 从FRC振荡器开始USB Device模式操作,无需晶体振荡器 具有双重作用,可以充当主机或外设 Host模式下的低速(1.5Mb/s)和全速(12Mb/s)USB操作 Device模式下的全速USB操作 USB的低抖动PLL 支持32个端点(16个双向) USB模块可以将器件上的任何RAM地址用作USB端点缓冲器 片上USB收发器,具有连接片外USB收发器的接口 支持控制、中断、同步和批量传输 片上上拉和下拉电阻
PIC24FJ128GC010外设特性
LCD显示器控制器 内部电荷泵和低功耗内部电阻器偏置 睡眠模式下的操作 5个外部中断源 外设引脚选择(PPS);实现了很多外设的独立I/O映射 5个具有预定标器的16位定时器/计数器 可以配对成32位定时器/计数器 6通道DMA支持所有外设模块 将CPU开销降至最低,提高数据吞吐量,降低功耗 9个输入采集模块,每个都具有1个专用16位定时器 9个输出比较/PWM模块,每个都具有1个专用16位定时器 增强型并行主/从端口(EPMP/EPSP) 硬件实时时钟与日历(RTCC) 运行、睡眠、深度睡眠和VBAT模式 2个三线式/四线式SPI模块(支持4种帧模式),具有8级FIFO缓冲器 2个I2C模块,支持多主/从模式和7位/10位寻址 4个UART模块 支持RS485、RS232和LIN/J2602 IrDA的片上硬件编码器/解码器 在自动波特检测(ABD)时自动唤醒 4级深FIFO缓冲器 可编程32位循环冗余校验(CRC)发生器 数字信号调制器(DSM)为数字信号流提供了片上FSK和PSK调制 所有I/O引脚上的大电流宿/源(18mA/18mA) 数字I/O引脚上的可配置开漏输出 选择引脚上耐压5.5V的输入 PIC24FJ128GC010高性能CPU特性 改良哈佛架构 16MIPS操作@32MHz C编译器优化指令集架构(ISA) 8MHz内部振荡器 用于实现USB同步的96MHz PLL选项 多个时钟划分选项 运行时间自校准功能,能够保持优于±0.20%的准确性 快速启动 17位×17位单周期硬件分数/整数乘法器 32位×16位硬件除法器 16位×16位寄存器阵列 2个用于实现数据存储器单独读取和写入寻址的地址生成单元(AGU) PIC24FJ128GC010微控制器特性 电源电压范围:2.0V~3.6V 2个用于实现正常和超低功耗操作的片上稳压器(1.8V和1.2V) 20,000擦除/写入周期(典型值)程序闪存 闪存数据保持:20年(最小值) 在软件控制下可自编程 可编程参考时钟输出 通过2个引脚进行在线串行编程(ICSP)和在线仿真(ICE) JTAG边界扫描支持 故障安全时钟监控器操作 检测时钟故障,切换至片上低功耗RC振荡器 加电复位(POR)、上电定时器(PWRT)和振荡器启动定时器(OST) 独立掉电复位(BOR)和深度睡眠掉电复位(DSBOR)电路 可编程高/低压检测(HLVD) 灵活的看门狗定时器(WDT),带有它自己的RC振荡器,实现了可靠运行 标准和超低功耗看门狗定时器,能够在标准和深度睡眠模式下实现可靠操作
图1 PIC24FJ128GC010框图
血压计(BPM)
血压计(BPM)是一种非侵入式血压测量器件,是一种用于测量血压的器件。血压计与用于限制血流的充气臂带和给臂带充气的泵一起使用。数字血压计通常利用压电式压力传感器,通过示波检测法测量收缩压和舒张压。数字血压计让我们能够在家、医生办公室或医院里轻松监测血压。
当今的血压计必须满足测量、存储和发送血压、脉搏与其它医疗数据的需求。为了满足这些需求,Microchip提供了广泛的高集成度微控制器、半导体、软件和开发解决方案组合。这些包括集成有低噪声模拟信号调节功能、触摸技术、LCD控制、有线/无线连接功能、电机控制、多种低功耗模式和高速存储器的产品。
图2 血压计(BPM)板外形图
Microchip血压计利用片上系统PIC24FJ128GC010 MCU设计而成。该MCU的特性包括:
超低功耗(XLP)技术 18nA深度睡眠模式 深度睡眠模式下的240 nA看门狗定时器操作 180µA/MHz运行模式 16位Delta-Sigma模数转换器(ADC):2条差分通道 12位10Msps流水线ADC:50通道 2个10位1Msps数模转换器(DAC) 2个运算放大器 3个比较器 3个电压参考 充电时间测量单元(CTMU) USB,支持Device/Host/OTG模式,具有主动时钟调谐功能(无需晶体) 带有电荷泵的段式LCD驱动器 本方案有助于开发带有用户接口的低成本、低功耗、手持式或便携式血压计。
图3 血压计(BPM)板框图
血压计(BPM)主要亮点
测量收缩压和舒张压 测量心率 由于集成度高,所以总BOM成本较低 超低功耗(XLP)操作 边充边测(MWI)算法可以降低病患不适 利用PIC24FJ128GC010的集成式脉宽调制(PWM)模块来在快速或慢速模式下驱动空气泵的电机 集成式LCD控制器生成直接驱动静态或多路复用LCD面板所需的数据和时序控制 利用PIC24FJ128GC010 MCU的其中一个集成式运算放大器实现高通滤波器 MCP1802 LDO将5V或6V主输入电压转变成3.3V VDD
图4 血压计(BPM)框图 详情请见: http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/30009312c.pdf http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/Blood_Pressure_Meter_Schematic_RevB.pdf 及http://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/00001556B.pdf
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