Microchip Technology PIC16F18156和PIC16F18176全功能28/40引腳MCU的內存范圍位7KB至28KB，速度高達32MHz，設有一套模擬外設，可實現精確的傳感器應用。這些MCU具有帶計算功能的12位差分模數轉換器 (ADCC)、兩個8位數模轉換器 (DAC)、一個16位脈沖寬度調制 (PWM) 外設以及更多波形控制和通信外設。該器件外形小巧，功能豐富，非常適合用于具有較高分辨率要求的低成本、節能模擬傳感器應用。

數據手冊；*附件：Microchip Technology PIC16F18156，76全功能28，40引腳MCU數據手冊.pdf

特性

• 內核
  • C編譯器優化RISC架構
  • 直流至32MHz時鐘輸入操作速度，最短指令時間為125ns
  • 16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)
  • 低功耗掉電重置 (LPBOR)
  • 窗口看門狗定時器 (WWDT)
• 存儲器
  • 高達28 KB程序閃存
  • 高達2KB數據SRAM存儲器
  • 高達256字節數據EEPROM存儲器
  • 內存訪問分區 (MAP)，程序閃存分為應用程序塊、引導塊和存儲區域閃存 (SAF) 塊
  • 可編程代碼和寫保護
  • 器件信息區 (DIA) 存儲溫度指示器校準系數、固定參考電壓 (FVR) 測量數據和Microchip唯一標識符 (MUI)
  • 器件特征區 (DCI) 存儲編程/擦除行大小和引腳計數詳細信息
  • 直接、間接和相對尋址模式
• 節能功能
  • 打盹
  • 空閑
  • 睡眠
  • 外設模塊禁用 (PMD)
  • 低功耗模式
• 編程/調試
  • In-Circuit Serial Programming? (ICSP?)（通過2個引腳）
  • 電路內調試 (ICD)（通過2個引腳提供3個斷點）
  • 片上集成調試
• 數字外設
  • 2個捕獲/比較/PWM (CCP) 模塊
  • 多達4個脈寬調制器 (PWM)
  • 4個可配置邏輯單元 (CLC)
  • 1個互補波形發生器 (CWG)
  • 1個可配置8/16位定時器 (TMR0)
  • 2個16位定時器 (TMR1/3)，帶柵極控制
  • 多達3個8位定時器 (TMR2/4/6)，帶硬件限制定時器 (HLT)
  • 1個數控振蕩器 (NCO)
  • 帶存儲器掃描功能的可編程CRC
  • 2個增強型通用同步異步接收器發射器 (EUSART)
  • 2個主機同步串行端口 (MSSP)
  • 外設引腳選擇 (PPS)
  • 設備I/O端口
• 模擬外設
  • 具有計算功能的差分模數轉換器 (ADCC)
  • 2個8位數模轉換器 (DAC)
  • 2個比較器 (CMP)
  • 零交叉檢測 (ZCD)
  • 2個固定電壓基準 (FVR)
  • 時鐘結構
  • 編程/調試
• 時鐘結構
  • 高精度內部振蕩器塊 (HFINTOSC)
  • 內部31kHz振蕩器 (LFINTOSC)
  • 外部32kHz二次振蕩器 (SOSC)
  • 外部高頻時鐘輸入
  • 故障安全時鐘監控器
  • 振蕩器起動定時器 (OST)

框圖

內核數據路徑

PIC16F18156/76：高集成度、低功耗的28/40引腳微控制器

引言

Microchip Technology推出的PIC16F18156和PIC16F18176是兩款功能強大的8位微控制器，屬于PIC16F181系列。該系列產品以其豐富的外設資源、高精度的模擬功能和優異的能效表現，特別適用于對分辨率要求較高的低成本、低功耗傳感器應用。

核心特性

• 高性能RISC架構 ：優化支持C編譯器，最高運行頻率達32 MHz，指令周期最短125 ns。
• 豐富的存儲資源 ：
  • 最高28 KB程序Flash存儲器
  • 2 KB數據SRAM
  • 256字節數據EEPROM
• 靈活的存儲分區 ：支持應用程序塊、引導塊和存儲區閃存（SAF）分區，具備代碼保護和寫保護功能。
• 寬電壓工作范圍 ：1.8V至5.5V，適應工業（-40°C至85°C）和擴展（-40°C至125°C）溫度范圍。

模擬外設：精度與集成度的典范

PIC16F18156/76在模擬信號處理方面表現出色：

• 12位差分ADC帶計算功能（ADCC） ：
  • 支持多達35個外部正輸入通道和17個外部負輸入通道
  • 7個內部輸入通道，可在Sleep模式下運行
• 兩個8位數模轉換器（DAC） ：
  • 輸出可連接至I/O引腳，或內部連接至ADC和比較器
• 兩個模擬比較器（CMP） ：
  • 支持多路外部輸入，輸出可通過PPS重映射
• 零交叉檢測（ZCD） ：
  • 檢測引腳上AC信號的過零點
• 固定電壓參考（FVR） ：
  • 提供1.024V、2.048V和4.096V三檔輸出，內部連接至ADC、比較器和DAC

數字與控制外設

• 波形控制 ：
  • 16位PWM、互補波形發生器（CWG）、數值控制振蕩器（NCO）
• 通信接口 ：
  • 2個EUSART（支持RS-232/RS-485/LIN）
  • 2個MSSP（支持SPI和I2C模式）
• 邏輯與定時 ：
  • 4個可配置邏輯單元（CLC）
  • 多個8位和16位定時器，支持硬件限制定時（HLT）
• 外設引腳選擇（PPS） ：
  • 支持數字I/O功能的引腳重映射，提升設計靈活性

電源管理與低功耗特性

PIC16F18156/76在能效方面表現卓越：

• 多種節能模式 ：
  • Doze模式：CPU與外設以不同頻率運行
  • Idle模式：CPU暫停，外設繼續運行
  • Sleep模式：最低功耗，適用于ADC轉換時降低系統噪聲
• 外設模塊禁用（PMD） ：
  • 可選擇性關閉未使用的外設以降低功耗
• 超低功耗數據 ：
  • Sleep電流典型值低于900 nA（WDT開啟）@ 3V/25°C
  • 運行電流典型值低于1 mA @ 4 MHz/5V/25°C

時鐘結構與可靠性

• 多時鐘源 ：
  • 高精度內部振蕩器（HFINTOSC），最高32 MHz，支持主動時鐘調諧
  • 外部晶體、諧振器、次級振蕩器（SOSC）等
• 故障安全時鐘監視器（FSCM） ：
  • 自動檢測外部時鐘故障并切換至內部時鐘
• 4x PLL ：
  • 支持外部時鐘源的頻率倍增

開發與調試支持

• ICSP?與ICD ：
  • 通過兩個引腳實現在線串行編程和調試
• 豐富的仿真與調試功能 ：
  • 支持三個斷點，集成片上調試模塊

應用領域

PIC16F18156/76憑借其高集成度、高精度模擬功能和優異的功耗控制，非常適合以下應用場景：

• 傳感器信號調理與采集系統
• 工業控制與自動化
• 電池供電的便攜設備
• 電機控制與電源管理
• 消費電子與物聯網終端設備