Microchip Technology PIC18F24/25Q24微控制器是PIC18-Q24微控制器系列28/40/44/48引脚器件的一部分，用于传感器接口、实时控制和通信应用。PIC18F24Q24具有16KB内存、1KB数据SRAM和512B EEPROM。同时，PIC18F25Q24具有32KB内存、2KB数据SRAM和512B EEPROM。该器件具有24个I/O引脚，包括四个由V DDIO ^2^ 供电的MVIO引脚。

数据手册：*附件：Microchip Technology PIC18F24，25Q24 微控制器数据手册.pdf

Microchip PIC18F24/25Q24微控制器还具有用于处理中断的具有固定延迟的向量中断控制器、系统总线仲裁器、直接内存访问（DMA）功能、支持异步收发器（UART）、支持异步DMX-512、数字可寻址照明接口（DALI®）和本地互连网络（LIN）协议、串行外设接口（SPI）和I^2^C。此外，该系列还包括内存访问分区（MAP）和设备信息区（DIA）等内存功能，可存储工厂校准值，帮助提高温度传感器的精度。

特性

• 多电压I/O (MVIO)
  • MVIO供电引脚支持在1.62V至5.5V电压范围内工作
  • 该域与主VDD 电压电平无关
  • 通过可编程跳变点在附加电压域上进行电压监控
• 编程和调试接口禁用（PDID），可以禁用ICSP接口，以防止外部存储器访问或修改
• 向量中断（VI）功能－中断响应时间更短
  • 可选择的高/低优先级
  • 可编程矢量表基础地址
  • 固定中断延迟：3个指令周期
  • 向后兼容以前的中断功能
• 内存访问分区（MAP），程序闪存可分为：
  • 应用方框
  • 启动块
  • 带SAFLOCK的存储区域闪存（SAF）模块，可防止修改
• 编程和调试
  • 编程和调试接口禁用（PDID）
  • 经由2个引脚实现在线串行编程™（ICSP™）
  • 电路内调试 (ICD)（通过2个引脚提供3个断点）
  • 片上集成调试
• 4个带计算功能的直接内存访问（DMA）控制器模数转换器（ADCC）：
  • 10位ADC，计算速率高达300ksps
  • 多达30个外部通道
  • 在平均、滤波器计算、过采样和阈值比较等输入信号上具有自动数学功能
  • 在睡眠模式下工作
  • 5个内部模拟通道
  • 支持硬件电容分压器（CVD）：自动触摸采样，减小软件尺寸/CPU使用
• 8位数模转换器 (DAC)：
  • 2个I/O引脚上提供缓冲输出
  • 与ADC和比较器的内部连接
• 2个高速比较器:（CMP）
  • 可配置功率与速度模式
  • 可配置输出极性
  • 通过外设引脚选择外部输出
• 2个零交叉检测（ZCD），检测引脚上的交流信号何时接地
• 3个16位双PWM提供6个PWM输出
• 电压基准：
  • 固定电压基准，1.024V、2.048V和4.096V输出电平
  • 内部连接ADC、比较器和DAC
• UART，硬件支持LIN/DMX
  • 兼容DMA
  • 异步UART、RS-232、RS-485兼容
  • 可编程1、1.5和2停止位
• 2个SPI模块：
  • 可配置长度字节
  • 任意长度数据包
  • 无接收发射和无发射接收选项
  • 传输字节计数器
  • 独立发射和接收缓冲器，具有2字节FIFO和DMA功能
• 2个I^2^C模块，兼容SMBus和PMBus™：
  • 7位和10位寻址模式，具有地址屏蔽模式
  • 专用地址、发射/接收缓冲器和DMA功能
  • I^2^C、SMBus 2.0/3.0和1.8V输入电平选择
  • 多主器件模式，包括自寻址
• 设备信息区（DIA）存储：
  • 温度指示器出厂校准数据
  • 固定电压基准测量数据
  • Microchip唯一标识符
• 低功率模式
  • 睡眠： < 1μA（3V时典型值）和最低功耗
  • 打盹模式：CPU和外设以不同的周期速率运行（通常CPU更低）
  • 空闲：外设运行时CPU停止
• 外设模块禁用（PMD），可选择性地禁用硬件模块，最大限度地降低未使用外设的有源功耗
• 器件I/O端口特性：
  • 24个I/O引脚，包括4个MVIO引脚，由VDDIO ^2^ （PIC18F24/25/26Q24）供电
  • 35个I/O引脚，包括12个MVIO引脚，由VDDIO ^2^ （PIC18F45/46Q24）供电
  • 43个I/O引脚，包括12个MVIO引脚，由VDDIO ^2^ （PIC18F55/56Q24）供电
  • MVIO引脚支持1.62V至5.5V电压范围
  • 独立可编程I/O方向、开漏、压摆率和弱上拉控制
  • 使用LV-TTL输入缓冲器在所有I/O引脚上设有低压接口
  • 大多数引脚上的变化中断
  • 3个可编程外部中断引脚

框图

PIC18F24/25Q24微控制器技术解析与应用指南

一、产品概述与核心特性

Microchip Technology的PIC18F24/25Q24系列是28引脚低功耗高性能微控制器，采用先进的XLP技术，专为传感器接口、实时控制和通信应用而设计。该系列产品具有以下显著特性：

1. ‌多电压I/O(MVIO)接口‌：允许部分I/O引脚工作在不同于微控制器主电压域的电压水平
2. ‌增强型代码保护功能‌：
   • 可禁用编程和调试接口(PDID)
   • 存储区闪存(SAF)一次性编程能力
3. ‌丰富的模拟外设‌：
   • 10位带计算功能的模数转换器(ADCC)，最高300ksps采样率
   • 8位信号路由端口模块
   • 高/低电压检测(HLVD)
   • 高速模拟比较器(CMP)

二、内存架构与分区管理

PIC18F24/25Q24采用改良的哈佛架构，提供灵活的内存管理方案：

程序闪存分区

• ‌应用区块‌：存储用户固件，默认分配全部程序闪存空间
• ‌引导区块‌：可选区域，适合存储引导加载程序，大小通过BBSIZE配置位可调
• ‌ 存储区闪存(SAF) ‌：数据存储专用区，不可执行代码，位于内存末端

内存保护机制

• ‌写保护‌：通过WRTAPP、WRTSAF等配置位实现不同区域的写保护
• ‌代码保护‌：CP配置位控制整个程序存储器的读取保护
• ‌安全锁定‌：SAFLOCK配置位使SAF区域变为一次性可编程

三、关键外设功能解析

1. 多电压I/O系统(MVIO)

MVIO接口允许部分I/O引脚(4个在28引脚版本)由独立的VDDIO2供电(1.62V至5.5V)，包含：

• 专用低电压检测电路
• 中断功能
• 与主电压域完全隔离的操作

2. 增强型模拟外设

‌10位ADCC转换器‌：

• 支持30个外部通道和9个内部通道
• 硬件电容分压器(CVD)支持，简化触摸传感设计
• 自动数学功能(平均、滤波、阈值比较)

‌ 互补波形发生器(CWG) ‌：

• 上升/下降沿死区控制
• 全桥、半桥和单通道驱动模式
• 多种信号源选择

3. 通信接口

• ‌双I2C模块‌：支持标准/快速/快速+模式(最高1MHz)
• ‌双SPI模块‌：可配置数据包长度，带DMA支持
• ‌双UART模块‌：
  • 支持LIN、DALI、DMX-512协议
  • 异步UART、RS-232/485兼容

四、开发实践指南

1. 最小系统连接要求

• 所有VDD和VSS引脚必须连接，推荐每个电源对使用0.1μF去耦电容
• MCLR引脚配置：典型连接为10kΩ上拉电阻串联100-470Ω保护电阻
• 振荡器电路应靠近MCU引脚放置，周围使用接地铜箔隔离

2. 编程与调试接口

• ICSP接口使用两个专用引脚(ICSPCLK和ICSPDAT)
• 开发完成后可通过ICSPDIS配置位永久禁用编程接口
• 代码保护状态下仍可通过内部NVM接口访问内存

3. 低功耗设计技巧

• 多种省电模式：Doze、Idle、Sleep
• 外设模块禁用(PMD)功能：可单独关闭未使用外设以降低功耗
• 典型Sleep电流：<1μA @3V
• 工作电流：48μA @32kHz,3V

五、应用设计注意事项

1. ‌未使用I/O处理‌：应配置为输出并驱动至低电平，或通过1kΩ-10kΩ电阻下拉
2. ‌中断设计‌：
   • 向量中断控制器(VIC)提供固定延迟(3指令周期)
   • 支持127级硬件堆栈
   • 可编程优先级(高/低两级)
3. ‌时序关键应用‌：
   • 内部振荡器精度±1%(校准后)
   • 带主动时钟调谐功能
   • 64MHz最大工作频率(62.5ns指令周期)

六、安全特性与产品保护

1. ‌增强代码保护‌：
   • 可选择禁用ICSP接口(PDID)
   • 存储区闪存(SAF)锁定功能
   • 防止未经授权的固件读取
2. ‌唯一标识‌：
   • 出厂预编程的Microchip唯一标识符(MUI)
   • 可选客户定制外部标识符(EUI)
3. ‌安全存储‌：
   • 设备信息区(DIA)存储工厂校准数据
   • 配置信息区(DCI)包含器件特性参数