Microchip Technology PIC18-Q24微控制器設計用于傳感器連接、實時控制和通信應用。PIC18-Q24演示多電壓I/O (MVIO) 接口，具有由其他VDD引腳供電的多個引腳I/O，支持這些引腳在不同于其他微控制器的電壓域工作。此外，PIC18-Q24還設有一個10位帶計算功能的模數轉換器 (ADCC)（支持300 kSPS）和一個8位信號路由端口模塊，無需使用外部引腳即可互連數字外設。

數據手冊：*附件：Microchip Technology PIC18-Q24微控制器數據手冊.pdf

Microchip PIC18-Q24微控制器有28、40和48引腳器件可供選擇，具有增強的代碼保護特性，可用于為用戶固件和數據提供更高的安全性和保護。增強的代碼保護特性包括編程和調試接口禁用 (PDID)。啟用后，該增強型代碼保護功能設計用于鎖定對編程/調試接口的訪問，阻止未經授權的讀取、修改或擦除固件嘗試。

特性

• C編譯器優化RISC架構
• 運行速度：
  • 直流至64MHz時鐘輸入
  • 最小指令周期：62.5ns
• 多電壓I/O (MVIO)：
  • 允許在不同于正常微控制器工作電壓的電壓域下工作
  • 提供多個由VDDIO2 電壓域供電的I/O引腳
  • 專用低電壓檢測電路和中斷，用于VDDIO2 域
  • MVIO引腳支持1.62V至5.5V電壓范圍
• 4個直接內存訪問 (DMA) 控制器：
  • 數據從程序閃存、數據EEPROM或SFR/GPR空間傳輸到SFR/GPR空間
  • 用戶可編程的源和目標大小
  • 硬件和軟件觸發的數據傳輸
• 向量中斷功能：
  • 可選擇的高/低優先級
  • 三個指令周期的固定中斷延遲
  • 可編程向量表基址
  • 向后兼容以前的中斷功能
• 128級深度硬件堆棧
• 小電流上電復位 (POR)
• 可配置上電延時定時器 (PWRT)
• 欠壓復位 (BOR)
• 低功耗BOR (LPBOR) 選項
• 窗口看門狗定時器 (WWDT)：
  • 看門狗復位時間過長/看門狗清除事件之間間隔短
  • 可變預分頻器和 窗口尺寸選擇
• 工作特性
  • 工作電壓范圍 (VDD)：1.8V至5.5V
  • 多電壓I/O (MVIO) 范圍 (V DDIO2 )：1.62V至5.5V
  • 可耐受高電壓的MVIO供電引腳支持低至1.62V的I^2^C通信
• 溫度范圍：
  • 工業溫度范圍：-40°C至+85°C
  • 擴展溫度范圍：-40°C至+125°C
• 存儲器
  • 高達64KB的程序閃存
  • 高達4KB數據SRAM存儲器
  • 512B數據EEPROM
  • 內存訪問分區，程序閃存可分為：
    • 應用方框
    • 啟動塊
    • 存儲區域閃存 (SAF) 塊
  • 可編程代碼保護和寫保護
  • 增強型代碼保護
    • 通過ICSPDIS配置位進行編程和調試接口禁用 (PDID)
    • 通過SAFLOCK配置位實現存儲區域閃存 (SAF) 一次性可編程性
  • 設備信息區 (DIA) 存儲：
    • 溫度指示器出廠校準數據
    • 固定電壓基準測量數據
    • Microchip唯一標識符
  • 器件特性信息 (DCI) 區域存儲：
    • 編程/擦除行尺寸
    • 引腳數詳情
    • EEPROM尺寸
  • 直接、間接和相對尋址模式
• 節能功能
  • 打盹模式：CPU和外設以不同的周期速率運行（CPU通常更慢）
  • 空閑：外設運行時CPU停止
  • 睡眠：最低功耗
  • 外設模塊禁用 (PMD)：能夠選擇性地禁用硬件模塊，從而最大限度地降低未使用外設的有源功耗
  • 低功耗模式特性：
    • 睡眠模式：<1μA（3V時典型值）
    • 工作電流：48μA（32kHz、3V時典型值）

方框圖

PIC18-Q24 微控制器：高性能、低功耗與增強型代碼保護的完美結合

引言

Microchip Technology 推出的 PIC18-Q24 系列微控制器 ，以其低功耗、高性能和豐富的片上外設，廣泛應用于傳感器接口、實時控制和通信系統中。該系列器件提供 28/40/44/48 引腳封裝，搭載了先進的 XLP 技術 ，在保持高性能的同時顯著降低了功耗。

核心架構與性能特點

PIC18-Q24 基于改進的哈佛架構，采用 C 編譯器優化的 RISC 指令集，最高運行頻率可達 64 MHz ，指令周期最短為 62.5 ns 。其內置的 8×8 硬件乘法器可在單周期內完成運算，極大提升了數字處理效率。

多電壓 I/O（MVIO）接口

PIC18-Q24 的一大亮點是支持 Multi-Voltage I/O ，允許部分 I/O 引腳工作在與內核不同的電壓域（由 VDDIO2 供電），電壓范圍覆蓋 1.62V 至 5.5V 。這一特性使其能夠直接與不同邏輯電平的外設通信，無需額外的電平轉換電路。

增強型代碼保護機制

為應對日益嚴峻的嵌入式系統安全挑戰，PIC18-Q24 引入了多項增強型代碼保護功能：

• 編程與調試接口禁用 ：通過配置位可實現一次性編程，徹底阻斷未經授權的 ICSP 訪問。
• 存儲區閃存鎖定 ：支持 SAF 區域的一次性編程保護，防止固件被篡改。
• 分區寫保護 ：可對應用塊、引導塊、EEPROM 和配置寄存器分別設置寫保護。

存儲結構

該系列器件提供最大 64 KB 的程序閃存 、4 KB 的 SRAM 和 512 字節的 EEPROM 。程序存儲器支持分區管理，包括：

• 應用塊
• 引導塊
• 存儲區閃存

這種靈活的存儲結構特別適合需要固件升級或安全啟動的應用場景。

豐富的外設集成

PIC18-Q24 集成了眾多數字與模擬外設，包括：

• 10 位帶計算的 ADC ，支持 300 ksps 采樣率和硬件 CVD（電容分壓）功能，適用于觸摸檢測。
• 8 位 DAC 、高速比較器、過零檢測模塊
• 多個 16 位/8 位定時器 、PWM、捕捉/比較模塊
• 互補波形發生器 、可配置邏輯單元
• 多路 UART、SPI、I2C ，支持 LIN、DALI、DMX 等協議
• DMA 控制器 ，支持四種通道，減輕 CPU 負擔

低功耗特性

得益于 XLP 技術，PIC18-Q24 在睡眠模式下的典型電流低于 1 μA ，運行模式下也可實現優異的能效表現。其支持多種節能模式：

• Doze 模式 ：CPU 與外圍設備以不同頻率運行
• Idle 模式 ：CPU 暫停，外設繼續運行
• Sleep 模式 ：最低功耗狀態

開發與調試支持

PIC18-Q24 支持通過 ICSP? 接口進行在線串行編程和調試，具備三個硬件斷點。其增強型中斷控制器支持向量中斷，響應延遲固定為三個指令周期，適合實時控制任務。

應用領域

憑借其高性能、低功耗和高集成度，PIC18-Q24 非常適用于以下場景：

• 工業控制與自動化
• 物聯網終端設備
• 消費電子與家電控制
• 傳感器數據采集與處理
• 照明控制（如 DALI、DMX）