Microchip Technology dsPIC33CK512MP60x 16位數(shù)字信號(hào)控制器 (DSC) 采用 單個(gè)100 MIPS dsPIC? DSC內(nèi)核，具有集成數(shù)字信號(hào)處理器 (DSP) 和增強(qiáng)型片上外設(shè)。dsPIC33CK512MP60x DSC可實(shí)現(xiàn)節(jié)能型、安靜運(yùn)行的高性能精密電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，并延長(zhǎng)電機(jī)壽命。這些器件可對(duì)降壓、升壓、反激式、半橋、全橋、LLC和其他電源電路進(jìn)行高精度數(shù)字控制。得益于以上特性， 該器件非常適合用于開(kāi)關(guān)模式交流-直流、直流 - 直流、UPS和PFC電源。dsPIC33CK512MP60x DSC還適合用于高性能、通用和穩(wěn)健應(yīng)用。

數(shù)據(jù)手冊(cè)：*附件：Microchip Technology dsPIC33CK512MP60x數(shù)字信號(hào)控制器數(shù)據(jù)手冊(cè).pdf

Microchip Technology dsPIC33CK512MP60x DSP具有諸多特性，有助于簡(jiǎn)化ASIL-B和ASIL-C汽車(chē)應(yīng)用的功能安全認(rèn)證。這些器件提供有48引腳 (dsPIC33CK512MP605)、64引腳 (dsPIC33CK512MP606) 和80引腳 (dsPIC33CK512MP608) 封裝。

特性

• dsPIC33CK DSC內(nèi)核
  • 高達(dá)512kB的程序閃存，帶ECC和實(shí)時(shí)更新（雙分區(qū)閃存）
  • 高達(dá)64KB的數(shù)據(jù)SRAM，帶內(nèi)存內(nèi)置自檢 (MBIST)
  • 經(jīng)修改的哈佛架構(gòu)，具有16位數(shù)據(jù)和24位指令
  • 高效代碼（C和匯編）CPU架構(gòu)，設(shè)計(jì)用于實(shí)時(shí)應(yīng)用
  • 16個(gè)16位工作寄存器
  • 4組中斷上下文保存寄存器，包括ACC和CPU狀態(tài)，用于快速中斷處理
  • 單周期、混合符號(hào)的32位MUL
  • 快速6周期硬件32/16和16/16DIV
  • 雙通道40位定點(diǎn)累加器 (ACC)，用于DSP操作
  • 單周期MAC/MPY，帶雙數(shù)據(jù)提取和結(jié)果回寫(xiě)
  • 支持零開(kāi)銷(xiāo)循環(huán)
• 高速PWM模塊
  • 8個(gè)獨(dú)立的PWM對(duì)（16個(gè)總輸出），分辨率高達(dá)250ps
  • 上升和下降沿死區(qū)時(shí)間插入和死區(qū)時(shí)間補(bǔ)償支持
  • 用于高頻工作的時(shí)鐘斬波
  • 故障和電流限制輸入
  • 靈活的觸發(fā)器配置用于ADC觸發(fā)
• 高級(jí)模擬特性
  • 5各12位3.5 MSPS ADC模塊，每個(gè)模塊采用4個(gè)專(zhuān)用SAR內(nèi)核和1個(gè)共享SAR內(nèi)核（5個(gè)S&H)
  • 19個(gè)、20個(gè)或4個(gè)ADC輸入通道（取決于封裝）
  • 4個(gè)數(shù)字比較器，用于降低CPU開(kāi)銷(xiāo)
  • 4個(gè)高達(dá)256x的過(guò)采樣濾波器，提高了分辨率（高達(dá)16位）
  • 6個(gè)模擬比較器 (15ns) ，帶專(zhuān)用12位DAC，帶硬件斜坡補(bǔ)償
  • 多達(dá)3個(gè)運(yùn)算放大器，內(nèi)部連接ADC模塊
• 通信接口
  • 3個(gè)UART (15Mbps)，可自動(dòng)化處理LIN/J2602、DMX和rDA?的協(xié)議
  • 3個(gè)高達(dá)40MHz的4線式SPI/I^2^S，帶專(zhuān)用引腳
  • 3個(gè)I^2^C模塊（高達(dá)1Mbps），支持SMBus
  • 2個(gè)CAN靈活數(shù)據(jù)速率 (CAN-FD) 模塊
  • 2個(gè)用于傳感器連接的單邊半字傳輸 (SENT) 模塊
  • 8個(gè)DMA通道，支持UART、SPI、ADC、CAN-FD、IC、OC和定時(shí)器數(shù)據(jù)傳輸
• 特殊性能
  • 4個(gè)可配置邏輯單元 (CLC) 模塊，帶用戶定義的邏輯門(mén)電路
  • 可編程引腳選擇 (PPS)，用于外設(shè)引腳功能映射
  • 并行主端口 (PMP) ，用于外部數(shù)據(jù)擴(kuò)展
  • 片上溫度傳感器，帶直接ADC模塊的連接
• 時(shí)鐘和電源管理
  • 片上8MHz快速RC (FRC) 和32kHz低功耗RC (LPRC) 振蕩器
  • 可編程PLL，帶外部振蕩器時(shí)鐘源和參考時(shí)鐘輸出 (REFO)
  • 故障安全時(shí)鐘監(jiān)控器 (FSCM)，帶8MHz備份快速RC (BFRC) 振蕩器
  • 低功耗管理模式：睡眠、空閑和打盹
  • 集成上電復(fù)位 (POR) 和欠壓復(fù)位 (BOR)
• 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器/輸出比較/輸入捕獲
  • 24個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器（高達(dá)12x32位）
  • 14個(gè)PWM或輸出比較 (OC) 輸出
  • 9個(gè)輸入捕獲 (IC) 引腳或來(lái)自CLC或比較器模塊的內(nèi)部連接
  • 3個(gè)正交編碼器接口 (QEI) 模塊，支持光學(xué)編碼器
  • 外設(shè)觸發(fā)器發(fā)生器 (PTG)，用于對(duì)復(fù)雜序列進(jìn)行調(diào)度
• 支持調(diào)試器開(kāi)發(fā)
  • 電路內(nèi)和應(yīng)用內(nèi)編程與調(diào)試支持 (ICSP)
  • 片上調(diào)試跟蹤緩沖器和運(yùn)行時(shí)間手表，具有3個(gè)復(fù)雜和5個(gè)簡(jiǎn)單斷點(diǎn)
  • 支持IEEE 1149.2 (JTAG) 邊界掃描
• 安全特性
  • Dead-Man定時(shí)器 (DMT) 安全特性，通過(guò)取指令提供時(shí)鐘
  • 看門(mén)狗定時(shí)器 (WDT)
  • 程序閃存具有CodeGuard?安全性
  • 可編程循環(huán)冗余校驗(yàn) (CRC)
  • 閃存ECC故障注入測(cè)試特性
  • ICSP?寫(xiě)禁止
  • Class B安全庫(kù), IEC 60730
• 功能安全支持 (ISO26262)
  • 主要用于ASIL-B和ASIL-C應(yīng)用
  • 應(yīng)Microchip Technology要求，F(xiàn)MEDA、診斷軟件、功能安全手冊(cè)可在保密協(xié)議下提供
• 功能安全硬件特性
  • 多個(gè)冗余時(shí)鐘源
  • I/O端口回讀
  • 模擬外設(shè)冗余
  • 窗口看門(mén)狗定時(shí)器
  • RAM BIST
  • 硬件陷阱
  • SFR鎖
  • 寫(xiě)保護(hù)
  • 影子工作寄存器
• 工作條件
  • 3.0V至3.6V，-40°C至+125°C，直流至100MIPS
  • 3.0V至3.6V，-40°C至+150°C，直流至70MIPS
• 封裝選項(xiàng)
  • dsPIC33CK512MP605: TQFP-48, VQFN-48
  • dsPIC33CK512MP605: TQFP-64, VQFN-64
  • dsPIC33CK512MP605: TQFP-80

框圖

基于 dsPIC33CK512MP608 的高性能數(shù)字信號(hào)控制器及其在電機(jī)控制與電源系統(tǒng)中的應(yīng)用

引言

隨著工業(yè)自動(dòng)化、電動(dòng)汽車(chē)和高效能源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的快速發(fā)展，對(duì)嵌入式控制器的性能、集成度和可靠性提出了更高要求。Microchip 推出的 dsPIC33CK512MP608 系列數(shù)字信號(hào)控制器 ，憑借其高性能的 DSP 內(nèi)核、豐富的外設(shè)資源和強(qiáng)大的實(shí)時(shí)控制能力，成為電機(jī)控制、數(shù)字電源和復(fù)雜功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的理想選擇。

核心特性概述

1. 高性能 CPU 與 DSP 引擎

• 16 位 dsPIC33CK CPU ，支持高達(dá) 100 MIPS 的執(zhí)行速度
• 具備 40 位累加器 、單周期乘加運(yùn)算和硬件除法器
• 支持零開(kāi)銷(xiāo)循環(huán)和五組中斷上下文寄存器，極大提升實(shí)時(shí)響應(yīng)能力
• 集成 DSP 引擎，適用于濾波器、FFT 等復(fù)雜算法

2. 存儲(chǔ)系統(tǒng)

• 高達(dá) 512 KB 的 Flash 程序存儲(chǔ)器 ，支持 ECC 錯(cuò)誤校正
• 64 KB 數(shù)據(jù) RAM，支持 DMA 傳輸
• 雙分區(qū) Flash 結(jié)構(gòu)，支持 Live Update 功能，實(shí)現(xiàn)無(wú)中斷固件升級(jí)

3. 高精度 PWM 與定時(shí)器

• 最多 8 路高分辨率 PWM，分辨率達(dá) 250 ps
• 支持互補(bǔ)輸出、死區(qū)控制與故障保護(hù)
• 適用于電機(jī)驅(qū)動(dòng)（BLDC、PMSM、ACIM）和各類(lèi)電源拓?fù)洌˙uck、Boost、PFC、全橋等）

4. 高級(jí)模擬外設(shè)

• 5 個(gè) 12 位 ADC 模塊，最高 4.3 Msps ，24 個(gè)通道
• 6 個(gè) DAC/模擬比較器模塊，支持硬件斜率補(bǔ)償
• 內(nèi)置運(yùn)算放大器與電流偏置發(fā)生器，簡(jiǎn)化模擬前端設(shè)計(jì)

5. 通信接口

• 2 路 CAN-FD 接口，適用于汽車(chē)與工業(yè)網(wǎng)絡(luò)
• 3 路 UART、SPI、I2C，支持 SENT 協(xié)議
• 外設(shè)引腳選擇功能，提升布局靈活性

6. 功能安全與可靠性

• 符合 AEC-Q100 Grade 0/1 標(biāo)準(zhǔn)，支持 -40°C 至 +150°C 工作溫度
• 集成 DMT、WDT、ECC、CRC、MBIST 等多種安全機(jī)制
• 提供 IEC 60730 Class B 和 ISO 26262 ASIL-B 功能安全支持

典型應(yīng)用場(chǎng)景

1. 電機(jī)控制

dsPIC33CK512MP608 支持多種電機(jī)類(lèi)型，包括永磁同步電機(jī)、無(wú)刷直流電機(jī)和感應(yīng)電機(jī)。其高分辨率 PWM 和快速 ADC 采樣能力，結(jié)合硬件數(shù)學(xué)加速單元，可實(shí)現(xiàn)高精度磁場(chǎng)定向控制與無(wú)傳感器算法。

2. 數(shù)字電源系統(tǒng)

適用于交直流電源、不間斷電源、功率因數(shù)校正和各類(lèi) DC-DC 轉(zhuǎn)換器。其高精度 PWM 和快速模擬前端，支持諧振變換器、相移全橋等復(fù)雜拓?fù)洹?/p>

3. 工業(yè)與汽車(chē)電子

CAN-FD 接口和 SENT 協(xié)議支持使其適用于車(chē)身控制、電池管理系統(tǒng)和工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)。豐富的安全特性也滿足功能安全系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求。

開(kāi)發(fā)支持與生態(tài)系統(tǒng)

Microchip 提供完整的開(kāi)發(fā)工具鏈，包括：

• MPLAB? X IDE 與 MPLAB Harmony 軟件框架
• 實(shí)時(shí)調(diào)試與跟蹤功能
• 功能安全診斷庫(kù)與 FMEDA 報(bào)告
• 豐富的參考設(shè)計(jì)與應(yīng)用筆記