基于傳感器的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)通常需要采用模擬功能和數(shù)字控制功能的組合，以便滿足市場(chǎng)針對(duì)小尺寸、低成本、低功耗和整體性能的一系列要求。PIC18-Q41可以輕松應(yīng)對(duì)上述挑戰(zhàn)，該系列單片機(jī)（MCU）集成了更多高級(jí)模擬外設(shè)和可配置外設(shè)，并且支持外設(shè)間連接，可在縮短信號(hào)采集時(shí)間的同時(shí)降低物料清單（BOM）成本。此外，它還配有統(tǒng)一且無縫的開發(fā)工具環(huán)境，可幫助設(shè)計(jì)人員將設(shè)計(jì)迅速推向市場(chǎng)。
這款全新的MCU系列有哪些不同之處？
Microchip 推出的全新PIC18-Q41產(chǎn)品系列集成了運(yùn)算放大器和功能強(qiáng)大的獨(dú)立于內(nèi)核的外設(shè)（CIP），專為緊湊型的高性能數(shù)據(jù)采集和傳感器接口應(yīng)用而設(shè)計(jì)。此外，借助帶來更全面體驗(yàn)的配套開發(fā)工具，用戶可以在硬件原型設(shè)計(jì)之前輕松配置外設(shè)和功能、生成應(yīng)用程序代碼以及仿真運(yùn)算放大器電路，從而縮短開發(fā)時(shí)間并將設(shè)計(jì)迅速推向市場(chǎng)。這款MCU提供14引腳和20引腳兩種緊湊型封裝（包括3 x 3 mm VQFN），特別適合物聯(lián)網(wǎng)邊緣節(jié)點(diǎn)、醫(yī)療器械、可穿戴設(shè)備、LED照明、家庭自動(dòng)化、汽車工業(yè)和工業(yè)過程控制。此外，對(duì)于Microchip的32位MCU和其他需要集成模擬功能的控制器而言，這款MCU也是絕佳的配套產(chǎn)品。
PIC18-Q41系列集成了精密的模擬外設(shè)，支持對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大、濾波和調(diào)理，適用于各類傳感和測(cè)量應(yīng)用。該系列MCU配有以下獨(dú)特外設(shè)：
○ 5.5 MHz增益帶寬運(yùn)算放大器（OPA）
○ 過零檢測(cè)（ZCD）
○ 比較器
○ 兩個(gè)8位數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC）
○ 帶計(jì)算功能的12位模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADCC）
此外，ADCC還可自動(dòng)利用電容分壓器（CVD）技術(shù)實(shí)現(xiàn)高級(jí)觸摸傳感、平均值處理、濾波、過采樣和自動(dòng)閾值比較，從而顯著減少模擬信號(hào)鏈中的元件數(shù)量。
該系列的CIP不但促使MCU實(shí)現(xiàn)了小巧的外形和超低的功耗，還能夠在無需CPU干預(yù)的情況下通過硬件實(shí)現(xiàn)諸多時(shí)間關(guān)鍵型和內(nèi)核密集型任務(wù)。這有助于減少閃存的使用，并釋放CPU來專門執(zhí)行更復(fù)雜的系統(tǒng)任務(wù)或者進(jìn)入休眠狀態(tài)以實(shí)現(xiàn)節(jié)能。由于無需創(chuàng)建任何額外的代碼，也無需使用任何額外的分立元件，因此可在簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)的同時(shí)降低功耗、實(shí)現(xiàn)確定性響應(yīng)時(shí)間以及縮短驗(yàn)證時(shí)間。
PIC18-Q41 MCU配備了豐富的CIP，如直接存儲(chǔ)器訪問（DMA）、可配置邏輯單元（CLC）、16位PWM和多個(gè)通信接口。利用CLC外設(shè)，不但可以指定信號(hào)組合作為邏輯功能的輸入，還可以在內(nèi)部連接定時(shí)器、脈沖寬度調(diào)制器（PWM）、串行端口和I/O引腳等外設(shè)，從而以前所未有的方式輕松實(shí)現(xiàn)硬件定制。CLC支持更高級(jí)別的集成，無需任何外部元件，因此可減小PCB尺寸并降低系統(tǒng)成本。
開始您的設(shè)計(jì)
使用Microchip 緊湊且經(jīng)濟(jì)高效的開發(fā)板（圖2所示的PIC18F16Q41 Curiosity Nano評(píng)估工具包）可以快速構(gòu)建原型。這款開發(fā)板具有完整的編程和調(diào)試功能以及預(yù)編程固件，可助您立即開始開發(fā)。PIC? MCU入門指南提供了易于上手的操作步驟，可助您快速啟動(dòng)項(xiàng)目。
為了幫助您縮短產(chǎn)品上市時(shí)間，PIC18-Q41系列支持與MPLAB?代碼配置器（MCC）和MPLAB Mindi?模擬仿真器搭配使用，為您帶來無縫的嵌入式開發(fā)體驗(yàn)。MCC是一個(gè)免費(fèi)的圖形編程環(huán)境，可以快速生成應(yīng)用程序代碼。它采用直觀界面，可針對(duì)您的應(yīng)用來使能和配置眾多外設(shè)及功能。MCC集成在Microchip 可下載的MPLAB X集成開發(fā)環(huán)境（IDE）中。MPLAB Mindi模擬仿真器可幫助您在硬件原型設(shè)計(jì)之前仿真模擬電路，從而縮短電路設(shè)計(jì)時(shí)間并降低設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)。此外，Microchip 還提供了示例代碼和模擬仿真，可幫助您快速著手開發(fā)。