Elektronik und Elektrotechnik Design News

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PIC Mikrocontroller mit viel Peripherie und niedriger Pinzahl

Gepostet am 19. November 2014

Microship Technology stellte auf der Electronica in Deutschland ihre neue 8-bit PIC Mikrocontroller (MCU) Familie PIC16F161X vor. Diese Controller sind mit viel Peripherie ausgestattet und erweitern das Angebot an kern-unabhängigen Peripheriekomponenten (CIP) von Microchip, welche dafür entworfen wurden, Latenzzeiten zu verkürzen,  wenig Strom zu verbrauchen, die Systemeffizienz zu verbessern sowie den Ingenieuren bei der Entwicklung sicherheitskritischer Anwendungen zu helfen und gleichzeitig die Zeit sowie den Aufwand des Designprozesses zu minimieren. Die Peripherie wurde entworfen, um die Komplexität des System durch das Beseitigen von zusätzlichem Code und externen Komponenten gering zu halten. Weiter entlastet hardware-basierte Peripherie die CPU, indem Sie zeitkritische und rechenintensive Funktionen selbst durchführt. So können sich die Ingenieure auf anderen kritischen Aufgaben des Systems zuwenden.

Die PIC16F161X PIC Mikrocontroller beinhalten den Math Accelerator (Math ACC) mit PID Regler, der 16-Bit Mathematik und PID Operationen komplett unabhängig vom Kern durchführen kann. Weiter sind in dieser Familie der Angular Timer (AngTmr) enthalten, ein Hardware Modul, das den Drehwinkel berechnet und sich daher besonders für die Drehzahlregelung eines Motors, TRIAC oder Kondensatorentladungszündungen (CDI) eignet. Unabhängig von der Geschwindigkeit erlaubt es der AngTmr, zyklische Interrupts an einem bestimmten Dreh- oder Sinuswinkel auszulösen, ohne Rechenzeit des Cores zu benötigen. Die CIPs können so konfiguriert werden, dass diese bestimmte Funktionen ausführen, die die Ausführungsgeschwindigkeit erhöhen und die Anforderungen an die Software reduzieren. Das Auslagern dieser Funktionen entlastet die CPUs, die so andere Aufgaben übernehmen können, weniger RAM benötigen und die gesamte Leistungsaufnahme der MCU reduzieren.

Zusätzlich zum Math ACC und AngTmr wurden im PIC16F161X etliche andere Peripheriegeräte verbaut, die dazu entworfen wurden, eine einfache Implementierung  zu ermöglichen, sowie flexibel weitere Funktionen hinzufügen zu können. Der 24-Bit Signalmesszeitgeber (SMT) führt hochauflösende Messungen aller Digitalsignale in der Hardware aus, was zu präziseren sowie genaueren Messungen führt, was ideal für Drehzahlregelung, Bereichsfindung und RPM-Indikatoren ideal ist. Weiter ist in dieser Mikrocontroller-Familie ein Modul verbaut, das einen Nulldurchgang erkennt (ZCD). Somit kann die Voltzahl der AC Leitung überwacht werden und angezeigt werden, wenn es einen Nullübergang gibt. Das Vereinfachen von TRIAC-Kontroll-Anwendungen reduziert die Anforderungen an die CPU sowie die Kosten für die Materialliste. Die Integration der neuen Hochstrom Ein- und Ausgängen (100mA) und der Configurable Logic Cell (CLC) ermöglichen zusammen mit den Kommunikationsprotokollen I2C, SPI und EUSART ein schnelles Design, eine einfache Implementierung sowie Flexibilität.

Außerdem unterstützt diese Mikrocontroller Familie den Ingenieur bei der Implementierung von Sicherheitsstandards wie beispielsweise Class B und UL 1998 oder Fail-Safe Operationen, indem der Windowed Watchdog Timer (WWDG, manchmal auch auch Fenster Watchdog bezeichnet) mit dem Hardware Limit Timer (HLT) kombiniert wird. Der WWDG überwacht mit Hilfe von vorher festgelegten Limits die korrekte Ausführung von Software Operationen und verbessert so die Zuverlässigkeit des Controllers. Außerdem führt wird die zyklische Redundanzprüfung mit Speicher-Suchlauf durchgeführt, englisch Cyclic Redundancy Check with Memory Scan, kurz CRC/SCAN, der den Speicher auf fehlerhafte Daten überprüft und diese entdeckt. Die Hardware Limit Timer entdeckt Hardware Fehler Zustände, darunter befinden sich unter anderem Verzögerungen und Stillstände. Mit diesen Möglichkeiten ausgestattet können Ingenieure Sicherheits- und Überwachungsfunktionen in ihren Applikationen verwenden, die die CPU nur minimal bis gar nicht beanspruchen. Neben diesen Merkmalen enthält die Mikrocontroller Familie die stromspar Funktion eXtreme Low Power, kurz XLP. Weiter werden die Controller in kleinen Formfaktoren angeboten, von 8 über 14 bis hin zu 20 Pins.

 

Hauptmerkmale

  • 32 MHz interner Oszillator
  • 128 Byte Non-Volatile High Endurance FLASH
  • Bis zu 1 KM RAM
  • 10-bit ADC, bis zu 12 Channels
  • Zwei Comperatoren
  •  8-bit DAC
  • 10-bit PWMs mit komplementären Signal-Generierung
  • EUSART, SPI, I2C
  • Windowed Watchdog Timer (WWDT)
  • Zyklische Redundanzprüfung mit Speicher-Suchlauf (CRC/SCAN)
  • Hardware Limit Timer (HLT)
  • Verfügbar mit 8, 14 und 20 Pins
Artikel Quellen: Microchip
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