原标题：Microchip PIC24FJ128GC010低功率血压计解决方案

　　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

　　Features:

　　16-bit Sigma-Delta ADC (2 diff. ch) and 12-bit 10MSPS Pipeline ADC (50 ch)

　　2x10-bit 1MSPS DAC

　　2 Operational Amplifiers

　　VBAT allows for lowest power consumption on backup battery (with or without RTCC)

　　USB with Device/Host/OTG support with Active Clock Tuning (no crystal required)

　　Segmented LCD driver with charge-pump, 59 seg. x 8 comm.

　　【PIC24FJ128GC010】

　　Summary

　　PIC24F 16-bit Flash Microcontroller with low noise, high throughput, integrated Intelligent Analog ideal for portable & industrial applications. Segmented LCD, USB, and eXtreme Low Power consumption enable small footprint and long battery life.

　　Additional Features

　　Integrated Analog Features

　　16-bit Sigma-Delta ADC (2 diff. ch) and 12-bit 10MSPS Pipeline ADC (50 ch)

　　2x10-bit 1MSPS DAC

　　2 Operational Amplifiers

　　3 Comparators

　　3 Voltage References

　　Charge Time Measurement Unit (CTMU)

　　eXtreme Low Power features

　　VBAT allows for lowest power consumption on backup battery (with or without RTCC)

　　18 nA Deep Sleep mode

　　350 nA RTCC in Vbat mode

　　380 nA Low Voltage Sleep mode (RAM retention)

　　400 nA Real Time Clock & Calendar operation in Sleep modes

　　240 nA Watch Dog Timer operation in Deep Sleep modes

　　180 µA/MHz Run mode

　　Power Modes: Run, Doze, Idle, Sleep, Low Voltage Sleep, Deep Sleep, Vbat

　　Multiple, flexible clock modes for optimum performance and power management

　　Deep Sleep Wake Sources: DSBOR, DSWDT, INT0 and RTCC

　　CPU

　　Up to 16 MIPS performance

　　Single Cycle Instruction Execution

　　16 x 16 Hardware Multiply, & 32-bit x 16-bit Hardware Divider

　　C Compiler Optimized Instruction Set Architecture

　　6 Channel DMA

　　Select Peripherals

　　USB with Device/Host/OTG support with Active Clock Tuning (no crystal required)

　　Segmented LCD driver with charge-pump, 59 seg. x 8 comm.

　　Peripheral Pin Select allows I/O remapping of many peripherals in real time

　　Hardware RTCC, Real-Time Clock Calendar with alarm system

　　Internal oscillators support - 31 kHz to 8 MHz, up to 32 MHz with 96 MHz PLL

　　Fail-Safe Clock Monitor - allows safe shutdown if clock fails

　　Watchdog Timer with separate RC oscillator

　　System Supervisors: Low Power BOR, WDT, INT0 and RTCC

　　JTAG Boundary Scan