Microchip dsPIC33F主要特性及PLM解决方案

Microchip公司的dsPIC33FJ06GS101 / X02和dsPIC33FJ16GSX02 / X04包括了DSP功能和高性能16位MCU架构，在3.0-3.6V时可达40MIPS，大约有35个可编数字I / O，闪存容量16KB，集成了dsPIC33F系列产品的主要特性，其中图是集成了高速PWM模块，中断控制器，高速比较器和10位ADC以及各种外设，主要用在动力线通信，包括电表，家庭能量监控和智能电网。 动力线通信调制解调器（PLM）PICtail +子板指示器，电路图材料清单和PCB元件布局图。

dsPIC33FJ06GS101 / X02和dsPIC33FJ16GSX02 / X04器件包含广泛的数字信号处理器（DSP）功能，以及高性能的16位微控制器（MCU）架构。

dsPIC33F主要特性：

工作范围：

•最高40 MIPS工作（在3.0-3.6V时）：

-工业温度范围（-40℃至+ 85℃）

-扩展温度范围（-40℃至+ 125℃）

高性能DSC CPU：

•改进的哈佛体系结构

•C编译器优化的指令集

•16 位宽的数据路径

•24

位宽的指令•线性程序存储器的地址高达4M指令字

•线性数据存储器的地址高达64 KB

•83条基本指令：主要为1个字/ 1个周期

•两个40位累加器取整和饱和选项

•灵活而强大的寻址模式：

-间接

-模

-位反转

•软件堆栈

•16 x 16小数/整数乘法运算

•32 /16 和16/16除法运算

•单周期乘法和累加：

-用于DSP操作的累加器回写

-双重数据获取

•多达40位数据的±16位移位

数字I / O：

•外围引脚选择功能

•多达35个可编程数字I / O引脚

•多达30个引脚的唤醒/电平变化中断

•输出引脚可将电压从3.0V驱动至3.6V

•高达具有漏极开路配置的5V输出

•5V耐压数字输入引脚（RB5除外）

•所有PWM引脚上的16 mA源/吸收片上

闪存和SRAM：

•闪存程序存储器（最大16 KB）

•数据SRAM（最大2 KB）

•程序闪存

外围功能的启动和一般安全性：

•计时器/计数器，最多三个16位计时器：

-可以配对以组成一个32位计时器

•输入捕获（最多两个通道）：

-在上，下或两个边缘上进行

捕获-16位捕获输入功能

-每个捕获上具有4深FIFO

•输出比较（最多两个通道）：

-单或双16位比较模式

-16位无毛刺PWM模式

•4线SPI：

-帧支持简单编解码器的I / O接口

-1深度FIFO缓冲器。

-支持8位和16位数据

-支持所有串行时钟格式和采样模式

•I2C™：

-支持完全多主从模式

-7位和10位寻址

-总线冲突检测和仲裁

-集成信号调理

-从站地址屏蔽

•UART：

-地址位检测

中断-UART错误中断

-从睡眠模式唤醒启动位

-4个字符的TX和RX FIFO缓冲器

-LIN总线支持

-硬件中的IrDA®编码和解码

-高速波特率模式

-硬件使用CTS和RTS

中断控制器的流控制：

•5个周期的延迟

•多达35个可用中断源

•多达3个外部中断

•七个可编程优先级

•四个处理器例外

高速PWM模块功能：

•多达4个PWM发生器，具有4至8个输出

•8个PWM输出中的每一个都有各自的时基和占空比

•上升沿和下降沿的死区时间

•占空比分辨率为1.04 ns

•死区时间分辨率为1.04 ns

•相移分辨率为1.04 ns

•频率分辨率为1.04 ns

•支持的PWM模式：

-标准边缘对齐

-真正独立的输出

-互补

-居中对齐

-推挽

-多相

-可变相位

-固定关断时间

-电流复位

-电流限制

•8路PWM输出的独立故障/电流限制输入

•输出超驰控制

•特殊事件触发

• PWM捕获功能

•输入时钟的预分频器

•从PWM到ADC的双触发

•PWMxL，PWMxH输出引脚交换

•PWM4H，PWM4L引脚可重映射

•动态PWM频率，占空比和相移变化

•禁止单个PWM发生器

•前沿消隐（LEB）功能

高速模拟比较器

•多达四个模拟比较器：

-20 ns响应时间

-每个模拟比较器10位DAC-

提供DAC输出的DACOUT引脚

-可编程输出极性

-可选输入源

-ADC采样和转换能力

•PWM模块接口：

-PWM占空比控制

-PWM周期控制

-PWM故障检测

高速10位ADC

•10位分辨率

•多达12个输入通道分为6个转换对

•2个内部基准电压监控输入成对

•逐次逼近寄存器（SAR）转换器，用于模拟对的并行转换：

-4具有两个SAR

的设备的Msps-具有一个SAR的设备的2 Msps

•每个模拟通道的专用结果缓冲器

•每个模拟输入转换对的独立触发源部分

电源管理：

•片内2.5V稳压器

•在以下时钟源之间切换实时

•具有快速唤醒

CMOS闪存技术的空闲，睡眠和打ze模式：

•低功耗，高速闪存技术

•全静态设计

•3.3V（±10％）工作电压

•工业和扩展温度

•低功耗

系统管理：

•灵活的时钟选项：

-外部，晶体，谐振器，内部RC-

具有120 MHz VCO的锁相环（PLL）

-3 MHz至40 MHz范围内的主晶体振荡器（OSC）

-内部低功耗RC（LPRC）振荡器的频率为32 kHz-

内部快速RC（ FRC）振荡器，频率为7.37 MHz

•上电复位（POR）

•欠压复位（BOR）

•上电延时定时器（PWRT）

•振荡器起振定时器（OST）

•带RC振荡器的看门狗定时器

•故障安全时钟监视器（FSCM）

•由多个源复位

•在线串行编程™（ICSP™）

•参考振荡器输出

dsPIC33F应用：

•交流至直流转换器

•汽车HID

•电池充电器

•DC-DC转换器

•数字照明

•感应烹饪

•LED镇流器

•可再生电源/纯正弦波逆变器

•不间断电源（UPS）

封装：

•18引脚SOIC

•28引脚SPDIP / SOIC / QFN- S

•44引脚TQFP / QFN

图1。dsPIC33F侧面图

图2。dsPIC33F推荐的最少连接图

PLM，也称为电力线通信（PLC）调制解调器，使用现有的电力线来提供具有成本效益的通信介质。这项技术可用于广泛的应用，包括但不限于自动抄表（AMR），单个设备的能耗监控以及照明，供暖和太阳能应用。电力线通信链路的数据速率和鲁棒性是决定其应用范围的主要参数。

实用频带BPSK 6.0 kbps PLM PICtail™Plus子板集成了模拟

使用Explorer 16开发板上的dsPIC33F数字信号控制器（DSC）器件来实现基于软件的调制解调器所需的前端（AFE）电路。子板可插入Explorer 16开发板上的扩展插槽。HV适配器电缆（包含在包装中）将子板连接到电源线。HV适配器电缆包含所需的电路，以提供噪声过滤和与电源线的隔离。子板和HV适配器电缆的设计工作频率为72 kHz（CENELEC-A频段）。

子板未实现任何特定的调制技术。dsPIC33F DSC器件上的软件生成4通道PWM输出，当将其汇总并通过子板电路进行适当滤波后，可形成近似正弦波。该近似正弦波在软件中使用BPSK调制技术通过控制PWM通道进行调制。在接收路径上，电源线上的调制信号在被馈送到dsPIC33F DSC器件的ADC输入之前，会通过子板进行滤波和放大。dsPIC33F DSC器件上的ADC模块将接收到的信号转换为数字域，然后在软件中执行进一步的滤波和解调以恢复数据。

图3。双相电源应用案例

图4。dsPIC33FPLM子板和开发板外形图

图5。dsPIC33FBPSK 6.0 kbps PLM PICtail +子板

框图图6。dsPIC33FPLM子板电路图（1）

图7。dsPIC33FPLM子板电路图（2）

图8。dsPIC33FHV适配器电路图

子板材料清单：

HV适配器材料清单（BOM）：

图9。dsPIC33FPLM子板元件布局图

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