高性能超尺寸数字信号控制器dsPIC33FJ16系列的功能特性及应用

Microchip公司的ds PIC 33FJ16GP101 / 102和dsPIC33FJ16MC101 / 102是高性能超尺寸数字信号控制器（DSC），包含DSP功能和高性能16位MCU架构，3.0V-3.6V的性能高达16 MIPS，可扩展的工作温度-40℃到+ 125℃，主要用在家用电器如洗衣机，医疗设备如输液泵，工业如AC马达等。本文介绍dsPIC33FJ16系列主要特性，方框图，CPU方框图核应用状语从句：电路以及马达控制板系统框图，电路图状语从句：材料清单（BOM）。

本文件包含对dsPIC33FJ16GP101 / 102和设备特定信息

dsPIC33FJ16MC101 / 102数字信号控制器（DSC）装置。dsPIC33F器件包含具有高性能16位微控制器（MCU）架构的广泛的数字信号处理器（DSP）功能。

dsPIC33FJ16系列的主要特性：

工作范围：

•最高16 MIPS操作（3.0V-3.6V）：

-工业温度范围（-40℃至+ 85℃）

-扩展温度范围（-40℃至+ 125℃）

片上闪存和SRAM：

•闪存程序存储器（16 KB）

•数据SRAM（1 KB）

•安全性用于程序闪存

系统管理：

•灵活的时钟选项：

-外部，晶体，谐振器，内部FRC-

锁相环（PLL）

•高精度内部FRC-

典型值±0.25％

•上电复位（POR）

•电源-向上定时器（PWRT）

•振荡器起振定时器（OST）

•欠压复位（BOR）

•具有自己的RC振荡器的看门狗定时器

•故障保护时钟监控器（FSCM）

电机控制PWM：

•6通道16位电机控制PWM：

-三个占空比发生器

-独立或互补模式

-可编程死区时间和输出极性

-边缘对齐或居中对齐

-手动输出倍率控制

-最多两个故障输入

-触发ADC转换

-边缘对齐模式的16位分辨率（@ 16 MIPS）的PWM频率= 488 Hz，中心对齐模式下的244 Hz-边缘对齐模式

的11位分辨率（@ 16 MIPS）的PWM频率= 15.63 kHz对齐模式，用于中心对齐模式，为7.81 kHz

电源管理：

•单电源片上稳压器

•实时在时钟源之间切换

•具有快速唤醒

模拟外设的空闲，睡眠和打ze模式：

•10位，1.1 Msps模数转换器（ADC）：

-两个和四个同时采样

-多达六个具有自动扫描功能的输入通道

-转换开始可以手动或与四个触发源之一同步

-低功耗应用的睡眠模式转换

-±2 LSb最大积分非线性

-±1 LSb最大差分非线性

•三个具有可编程输入/输出配置的模拟比较器：

-高达每个比较器四个输入

-消隐功能

-输出数字滤波器

•充电时间测量单元（CTMU）：

-支持触摸屏和电容式开关（mTouch™）的电容式触摸感应

-为高级传感器应用提供高分辨率的时间测量

-200 ps的分辨率用于时间测量和精确的温度感应

-片上高分辨率温度测量功能

定时器/捕捉/比较/ PWM：

•定时器/计数器，最多三个16位定时器：

-可以配对以组成一个32位定时器

-一个定时器作为实时时钟运行，带有外部32.768 kHz振荡器

-可编程预分频器

•输入捕捉（最多三个通道）：

-在上，下或两个边缘上进行

捕获-16位捕获输入功能

-每次捕获具有4个深度的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

•硬件实时时钟和日历（RTCC）：

-提供时钟，日历和警报功能

数字I / O ：

•外围引脚选择功能

•多达21个可编程数字I / O引脚•多达21个引脚的

唤醒/电平变化中断

•输出引脚可在3.0V至3.6V的

电压下驱动•高达5.5V的开路输出5V耐压引脚上的漏极配置

•所有数字输入引脚均为5V耐压

•指定引脚上的灌电流高达8 mA

通讯模块：

•4线SPI：

-帧支持简单编解码器的I / O接口

-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™：

-全面的多主从模式支持

-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

-休眠模式下启动位唤醒

-4字符TX和RX FIFO缓冲器

-LIN 2.0总线支持

-硬件中的IrDA®编码和解码

-高速模式

-带有CTS和RTS

中断控制器的硬件流控制：

•5个周期的延迟

•多达23个可用中断源

•多达3个外部中断

•七个可编程优先级

•四个处理器异常

高性能MCU CPU特性：

•修改后的哈佛体系结构

•C编译器优化的指令集

•16位宽的数据路径

•24位宽指令

•线性程序存储器可寻址多达4M个指令字

•线性数据存储器可寻址多达64 KB

•73个基本指令：主要是一个字/一个周期

•灵活而强大的间接寻址模式

•软件堆栈

•16 x 16整数乘法运算

•32/16和16/16整数除法运算

•最多±16位移位

附加的高性能DSC CPU功能：

•11条附加指令

•两个带有舍入和饱和选项的40位累加器

•附加的灵活而强大的寻址模式：

-模

-取反

•单周期乘法并累加：

-用于DSP操作的累加器回写

-双重数据获取

•移位最多40位数据

•16 x 16分数乘法/除法操作

封装：

•18引脚PDIP / SOIC

•20引脚PDIP / SOIC / SSOP

•28针SPDIP / SOIC / SSOP / QFN

•28针QFN：6x6毫米

•36针TLA：5x5毫米

图1。dsPIC33FJ16系列附件图

图2。dsPIC33FJ16系列CPU核区段图

图3.dsPIC33FJ16推荐系列最少元件连接图

马达控制入门套件

在试剂盒中提供的板旨在介绍和展示的功能和

设备的成本低16位电机控制和mTouch™触摸家庭的特征。此外，电机控制入门工具包还包括一个板上编程器/调试器，从而无需额外的编程器或硬件接口。

电机控制入门工具包包含以下内容：

•电机控制入门工具包板

•BLDC电机

•9V电源

• USB电缆

图4。马达控制板外形图

图5。马达控制板系统预设

图6。马达控制板调试器硬件电路图

应用示意图

图7。马达控制板目标电源电路图

图8。马达控制板马达插座电路图

图9。dsPIC33FJ16MC102数字信号控制器

图10。马达控制逻辑电路图

图11。马达控制板电容触摸滑块电路图

图12。马达控制板按键电路图（1）

图12。马达控制板按键电路图（2）

图13。马达控制板CSP目标图

图14。马达控制板用户数量LED电路图

马达控制板材料清单（BOM）：

详情请见：

http ：//ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/70652C.pdf

和

http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/MCSKUserGuide75015A.pdf

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