PIC32MX1XX/2XX/5XX 64/100 - PIN 32位微控制器：功能特性与引脚详解

一、引言

在电子设计领域，选择一款合适的微控制器对于项目的成功至关重要。PIC32MX1XX/2XX/5XX 64/100 - PIN 32位微控制器凭借其丰富的功能和出色的性能，成为众多工程师的首选。本文将详细介绍该系列微控制器的各项特性、引脚信息以及相关的使用指南。

文件下载：PIC32MX230F128HT-V MR.pdf

二、设备概述

2.1 基本参数

PIC32MX1XX/2XX/5XX系列微控制器支持64/100引脚封装，具备高达512 KB的闪存和64 KB的SRAM。其工作电压范围为2.3V至3.6V，工作温度范围根据频率不同有所差异，在DC至40 MHz时为 - 40ºC至 + 105ºC，在DC至50 MHz时为 - 40ºC至 + 85ºC。

2.2 核心性能

• 高性能内核：采用50 MHz/83 DMIPS的MIPS32® M4K®内核，支持MIPS16e®模式，可使代码体积缩小达40%，具有高效的代码架构，支持单周期（MAC）32x16和双周期32x32乘法运算。
• 时钟管理：具备0.9%的内部振荡器，可编程的PLL和振荡器时钟源，还有故障安全时钟监视器（FSCM）和独立看门狗定时器，支持快速唤醒和启动。
• 电源管理：拥有低功耗管理模式（睡眠和空闲），集成了上电复位、欠压复位和高压检测功能，典型动态电流为0.5 mA/MHz，典型IPD电流为44 μA。

三、功能特性

3.1 音频/图形/触摸人机界面（HMI）特性

• 外部图形接口：提供多达34个PMP引脚的外部图形接口。
• 音频数据通信：支持I2S、LJ、RJ、USB等音频数据通信方式。
• 音频数据控制接口：具备SPI和I2C音频数据控制接口。
• 音频数据主时钟：可生成分数时钟频率，能与USB时钟同步，且可在运行时进行调整。
• 电荷时间测量单元（CTMU）：支持mTouch®电容式触摸感应，提供高分辨率的时间测量（1 ns）。

3.2 高级模拟特性

• ADC模块：10位1 Msps速率，带有一个采样保持（S&H）电路，最多支持48个模拟输入，可在睡眠模式下工作。
• 灵活的触发源：具备灵活且独立的ADC触发源。
• 温度测量：具备片上温度测量能力。
• 比较器：拥有三个双输入比较器模块，可编程参考电压有32个电压点。

3.3 定时器/输出比较/输入捕获

• 通用定时器：五个通用定时器，包括五个16位和最多两个32位定时器/计数器。
• 输出比较和输入捕获模块：各有五个输出比较（OC）模块和五个输入捕获（IC）模块。
• 外设引脚选择（PPS）：允许功能重映射。
• 实时时钟和日历（RTCC）模块：提供实时时钟和日历功能。

3.4 通信接口

• USB接口：支持USB 2.0全速OTG控制器。
• UART模块：最多五个UART模块，速率可达12.5 Mbps，支持LIN 2.1协议和IrDA®。
• SPI模块：四个4线SPI模块，速率可达25 Mbps。
• I2C模块：两个I2C模块，速率可达1 Mbaud，支持SMBus。
• CAN接口：符合CAN 2.0B标准，支持DeviceNet™寻址。

3.5 直接内存访问（DMA）

具备四个硬件DMA通道，可自动检测数据大小，还有32位可编程循环冗余校验（CRC），另外有两个通道专门用于USB，两个通道专门用于CAN。

3.6 输入/输出

• 驱动能力：标准VOH/VOL下源/灌电流为10 mA或15 mA，非标准VOH1下可达22 mA。
• 引脚特性：具备5V容忍引脚，可选择开漏、上拉和下拉电阻，所有I/O引脚都支持外部中断。

3.7 其他特性

• Class B支持：支持Class B安全库，符合IEC 60730标准。
• 调试开发支持：支持在线和应用内编程，具备4线MIPS®增强JTAG接口，有无限程序和六个复杂数据断点，符合IEEE 1149.2（JTAG）边界扫描标准。

四、封装信息

该系列微控制器提供多种封装形式，包括64 QFN、TQFP和100 TFBGA等，不同封装的引脚数量、引脚间距和尺寸各不相同。例如，64 QFN封装的引脚间距为0.50 mm，尺寸为9x9x0.9 mm；100 TFBGA封装的引脚间距为0.65 mm，尺寸为7x7x1.2 mm。

五、引脚信息

文档中详细列出了不同封装和不同类型设备（通用设备和USB设备）的引脚名称。例如，64引脚通用设备（如PIC32MX120F064H等）和64引脚USB设备（如PIC32MX230F128H等）的引脚名称有所不同，但都包含了多种功能引脚，如模拟输入引脚、通信接口引脚、时钟引脚等。同时，需要注意的是，RPn引脚可用于可重映射外设，每个I/O端口引脚（RBx - RGx等）可作为变化通知引脚（CNBx - CNGx等），部分引脚为5V容忍引脚。

六、总结

PIC32MX1XX/2XX/5XX 64/100 - PIN 32位微控制器以其丰富的功能和多样的特性，能满足各种不同的应用需求。无论是音频处理、图形显示、触摸感应，还是通信接口和模拟信号处理，该系列微控制器都能提供出色的解决方案。在实际设计中，工程师可以根据项目的具体要求，合理选择封装形式和引脚配置，充分发挥该微控制器的性能优势。你在使用这款微控制器的过程中，有没有遇到过一些特别的挑战呢？欢迎在评论区分享你的经验。