基于PIC32MX3XX:32位MCU开发方案
原标题:PIC32MX3XX:32位MCU开发方案
Microchip公司的PIC32MX系列产品采用5级流水线MIPS32 M4K 32位内核,具有1.65DMIPS/MHz性能,集成了512kB闪存和128kB高速SRAM,100MHz内部总线和缓存, 工作温度-40℃~105℃,工作电压2.3V~3.6V,主要用在高性能图像/用户接口、以太网/USB/CAN连接、多任务嵌入控制和高性能音频等。
PIC32MX3XX/4XX系列主要特性
•高性能32位RISC CPU
- MIPS32 M4K 32-bit核与5级管道
- 80 MHz的最高频率
-1.56DMIPS/MHz(Dhrystone2.1)性能(在0等待状态闪存访问)
图1 PIC32MX3XX/4XX系列框图
图2 MIPS32 M4K处理器内核框图
-单周期乘法和高性能除法单元
- MIPS16e®模式,用于最多缩小40%的代码尺寸
-两组32核寄存器文件(32位),以减少中断延迟
-预取缓存模块,以加快闪存执行速度
•单片机特性
-工作温度范围-40ºC~+105ºC
- 2.3V~3.6V工作电压范围
- 32k~512k闪存(另加12kB的闪存启动)
- 8k到32k的SRAM存储器
-与大多数PIC24/dsPIC DSC器件引脚兼容
-多种电源管理模式
-有独立的可编程优先级的多个中断向量
-故障保护时钟监视器模式
-片上可编程看门狗定时器具
-低功耗RC振荡器以便可靠地工作
•外设特性
-原子集,选择外设寄存器CLEAR和反转操作
-多达4通道的DMA硬件具有自动数据量检测
- USB 2.0兼容全速设备和On-The-Go的(OTG)控制器
- USB有一个专用DMA通道
- 3MHz~25MHz晶体振荡器
-内部8MHz和32kHz的振荡器
-独立的PLL,用于CPU和USB时钟
-两个I2C模块
-两个UART模块
RS-232、RS-485和LIN支持IrDA与片上的硬件编码器和解码器
-最多两个SPI模块
-并行主,仆端口(PMP/PSP),具有8-bit和16-bit数据和多达16个地址线
-硬件实时时钟和日历(RTCC)
- 5个16位定时器/计数器(两个16位结合,以创建两个32位定时器)
- 5个捕捉输入
- 5个比较/PWM输出
- 5个外部中断引脚
-高速I/O引脚可以切换高达80MHz
-所有I/O引脚,高sink/source电流(18mA/18mA)
-数字I/O引脚可配置的漏极开路输出
•调试功能
-两个编程和调试接口:
-具有非侵入访问和实时数据交换的2线接口
- 4线MIPS标准增强型JTAG接口
-非侵入的基于硬件的指令跟踪
- IEEE标准1149.2兼容(JTAG)边界扫描
•模拟特性
-多达16通道的10位模拟至数字转 换器:
-1000ksps的转换速率;可在休眠、空闲模式转换
-两个模拟比较器
MIPS32 M4K处理器内核
MIPS32 M4K处理器核是PIC32MX3XX/4XX系列处理器的心脏。其CPU获取指令,译码每条指令,获取源操作数,执行每条指令,并将指令执行的结果写入到正确文件里。
MIPS32 M4K处理器内核主要特性
• 5级管道
• 32位地址和数据路径
•增强的MIPS32体系结构(第2版)
-乘加和乘减指令
-目标乘法指令
- 0/1检测说明
-等待指令
-条件传送指令(MOVN,MOVZ)
-向量中断
-可编程异常向量基
-原子中断开启/关闭
- GPR影子寄存器,以尽量减少中断延迟
-位域操作指令
• MIPS16e代码压缩
- 32位指令的16位编码,可提高代码密度
-地址和常数有效装载特殊PC相关指令
- SAVE&RESTORE宏指令,用于子程序中建立和拆除堆栈帧
-处理8位和16位数据类型的支持改进
•简单的固定映射转换(FMT)机制
•简单的双总线接口
-独立的32位地址总线和数据总线
-中止交易以缩短中断延时
•独立的乘法/除法单元
-每个时钟132×16乘法最大发行率
- 32×32乘法最大发行率(每隔一个时钟周期)
-早期迭代除法,最小11,最大34时钟延时(被除数(RS)符号相关扩展)
•电源控制
-最低频率:0MHz
-低功耗模式(由WAIT指令触发)
-使用大量本地门控时钟
• EJTAG调试和指令跟踪
-支持单步执行
-虚拟指令和数据地址/值
-断点
-电脑追踪与跟踪压缩
chipKIT uC32开源开发平台
chipKIT UC32是基于Arduino开源硬件原型平台,并增加了Microchip PIC32微控制器的性能。该UC32的外形尺寸与Arduino欧诺板相同,并与众多Arduino护罩兼容。它具有一个USB串行端口接口,用于连接到IDE,可以通过USB或外接电源供电。
UC32板采用功能强大的PIC32MX340F512微控制器。该微控制器具有32位MIPS处理器内核,在80MHz运行,512k的闪存程序存储器和SRAM 32k数据存储器。
UC32 可以使用多平台集成开发环境(MPIDE)进行编程,该环节基于原始的Arduino IDE,改良后以支持PIC32。它包括了开发嵌入式应用所需的一切。此外,UC32与Microchip先进的MPLAB IDE和PICKit3系统编程器/调试器完全兼容。UC32易于使用,适合初学者和高级用户电子和嵌入式控制系统的实验。UC32具有42的I/O引脚,可支持多项外设功能,如UART、SPI和I2C接口和脉冲宽度调制输出。12个I/O引脚可作为模拟输入或数字输入和输出。
chipKIT uC32开源开发平台主要特性
• Microchip PIC32MX340F512H微控制器(80MHz32位MIPS,512k闪存,32k SRAM)
•与许多现有的Arduino代码示例和其他资源的兼容
• Arduino Uno外形尺寸
•与众多的Arduino屏蔽兼容
• 42个可用I/O引脚
•两个用户LED灯
• PC连接(使用USB A> MiniB连接线)
• 12个模拟输入
• 3.3V工作电压
• 80MHz的工作频率
• 75mA典型工作电流
• 7V~15V的输入电压(推荐)
• 20V输入电压(最大值)
• 0V~3.3V的模拟输入电压范围
•每针+/-18mA直流电流
责任编辑:HanFeng
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