pickyour boty

32bitové mikrořadiče
1
PIC32
●
Jádro MIPS M4K nebo nové microAptiv
Paměť flash od 16KB do 512KB a nově do 2MB
Paměť RAM od 4KB do 128KB a nově do 512KB
●
Pinově kompatibilní a softwarově s PIC24
Softwarově na úrovni jazyka C a knihoven
●
Komunikační rozhraní – UART, I2C, SPI, CAN, USB,
Ethernet
●
Kompilátory C, C++ i od jiných výrobců
●
Velké množství knihoven a příkladů
2
Zkratka MIPS
●
Microprocessor without Interlocked Pipeline Stages
Mikroprocesor bez automaticky organizovaného zřetězení
●
Million Instructions Per Second
●
Mir (vesmírná stanice) Interface to Payload Systems
●
Mladý Idiot Plný Síly
MCU - 32bitové
●
Teorie
Stručná historie a popis jádra
Rozdělení do skupin
● Demo aplikace a vývojové nástroje pro PIC32
●
„Počítače by v budoucnu mohly vážit i méně než 1,5 tuny“
(Popular Mechanics, 1949)
Historie MIPS
●
1981 – počátek na Stanfordské Univerzitě
cíl – vytvořit 32-bitový CPU s co největší instrukční propustností
●
●
●
●
●
●
●
1984 – první komerční nasazení
1991 – první 64 bitový CPU
1999 – osamostatnění se od SGI
2002 – vytvořeno jádro M4K pro MCU
2007 – první PIC32
2009 – vylepšené jádro M14K pro MCU
2012 – finanční potíže – Imagination Technologies
– sada jader Aptiv – microAptiv pro MCU
Stručný popis M4K
●
●
●
●
●
●
●
32 bit. – adresa, data, instrukce
RISC
Load/Store architektura
32 interních registrů
možnost stínování
(M3 – jen 16, stínuje některé)
Instrukce se započíná v každém
taktu
5 stupňové zřetězení instrukcí
(Cortex M3 – 3 stupně)
Skok neuvolňuje pipeline
Instrukce za skokem se vždy
provede
(Cortex M3 – spekulativní
provádění)
Andrew Tanenbaum shrnul mnoho ukázek,
že procesory byly často bezprostřední.
Například ukázal, že 98% všech konstant v
programu by se vešlo do 13 bitů.
- Wikipedie-
microAptiv
MicroAptiv
Vylepšení oproti M4K
●
●
●
●
●
●
Instrukční sada MIPS16e je nahrazena microMIPS
(kód o 30% kratší, snížení výkonu okolo 2% oproti MIPS32)
Zřetězení přerušení
Nepřerušitelné bitové operace nad RAM – zjednodušení a
urychlení práce se semafory
DSP jednotka, podpora SIMD instrukcí, rychlejší MDU
(Obdoba v Cortex-M4)
Větší počet vektorů přerušení ze 63 na 255
A další
Porovnání výkonu
Výsledky testu Coremark
Typ
Výrobce
Frekvence
Jádro
Coremark
Coremark/MHz
SAM3SD8CAU
Atmel
25
Cortex-M3
73,10
2,92
SAM3SD8CAU
Atmel
25
Cortex-M3
82,97
3,32
STM32F417IGt6
ST
168
Cortex-M4F
501,85
2,98
RX62N
Renesas
100
RX62
311,54
3,12
PIC32MX795F512L
Microchip
30
M4K
98,27
3,28
PIC32MX795F512L
Microchip
60
M4K
186,58
3,11
PIC32MX795F512L
Microchip
80
M4K
276,23
3,45
PIC24FJ128GA010
Microchip
32
PIC24F
30,16
0,96
microAptiv
MIPS
40
microAptiv
137,48
3,44
http://www.eembc.org/coremark/
Pozor: Výsledek je velice ovlivněn kompilátorem a jeho nastavením.
Test nevyužívá DSP a FPU jednotku. V posledních letech byly
kompilátory optimalizovány pro tento test.
Porovnání výkonu
Výsledky testu BDTI – pro DSP operace, bohužel tam
chybí nová jádra ARM i MIPS
Typ
Volná
paměť
Výkon/MHz
MIPS 24KE
73
3
ARM Cortex-A8
78
7,6
ARM9E
72
2
ARM9
74
1,25
ARM7
57
1,1
dsPIC3x
78
Asi 2,7
http://www.bdti.com/Resources/BenchmarkResults/BDTIMark2000
MCU - 32bitové
●
Teorie
Stručná historie a popis jádra
Rozdělení do skupin
● Demo aplikace a vývojové nástroje pro PIC32
●
Počet typů
CY08
CY09
CY10
CY11
CY12
CY13
CY14
MCU – 32bitové
stav z počátku roku 2013
MX5/6/7
4 GP DMA
PIC32MX1
40/50MIPS
GP
PIC32MX2
40/50MIPS
USB
128/32
128/32
128/32
128/32
64/16
64/16
64/16
64/16
32/8
32/8
32/8
32/8
16/4
16/4
16/4
16/4
28-44 pin
PIC32MX3 Series PIC32MX4 Series
USB
GP
4 GP DMA
MX1/2
0 GP DMA
FLASH/RAM
MX3/4
512/32
512/32
512/32
512/32
256/32
256/32
256/32
256/32
128/32
128/32
128/32
128/32
128/16
128/16
64/16
64/16
512/128
512/128
512/128
512/128
512/64
512/64
512/64
512/64
512/64
512/64
256/64
256/64
256/64
256/64
256/64
256/64
4 GP DMA
PIC32MX5 Series
USB + 1 CAN
PIC32MX6 Series
USB +ENET
128/32
128/32
128/32
128/32
64/32
64/32
64/32
64/32
64/16
64/16
64/100 pin
64/100 pin
PIC32MX7 Series
USB + 1 CAN + ENET
128/32
128/32
MZx
8 GP DMA
PIC32MX1/2
Blokové schéma
USB
4-32KB 4 Ch.
Device
RAM
GP DMA (MX2 Only)
High Speed Bus Matrix
Inst.
2 DMA ch.
Data
40MHz MIPS 32-bit Core
32-bit ALU
5 stage pipeline
32-bit HW
MPY / DIV
Vectored
Interrupt Ctrl
32 Core
Registers
Interrupt
Control
Peripheral Bus
3KB
Boot
Flash
16-128KB
40MHz
Flash
A/D, 10b, 1 Msps, 13 ch.
8-bit PMP
CTMU / Temp Sense
5 x 16-Bit Timers
Analog Compare
Watchdog
GPIO
UART - 2
I2C™ - 2
JTAG
I2S/SPI™ - 2
IC/OC/PWM 5
VREG
POR
BOR
LVD
RTCC
28-44 pin
14
PIC32MX1/2
Vlastnosti
Klíčové vlastnosti:
40 MHz (nově 50MHz), 32-bit RISC CPU spotřebou
300 μA/MHz
• Dva SPI moduly s podporou I2S pro kodeky
• Parallel Master Port a Slave Port (PMP/PSP)
pro paralelní a grafické zařízení
• USB 2.0-compliant full-speed zařízení a
On-The-Go (OTG)
• Capacitive touch sensing (CTMU) pro dotykové
panely, kapacitní klávesy a měření
•
Vlastnosti mikrořadiče:
• Pracovní napětí od 2,3V do 3,6V
• 16 až 128KB Flash paměti (plus 3 KB Flash paměti
pro bootloader, data atd.)
• Až 32K SRAM
• Výpočetní výkon 1.56 DMIPS/MHz (Dhrystone 2.1)
• Jádro MIPS32® M4K® s podporou IS MIPS16e®,
která zmenší operační kód o 40%.
• Pinově kompatibilní s většinou 16 bitových MCU od
Microchipu
• Několik různých módů běhu
• Fail-Safe Clock Monitor mode – kontrola
hodinového kmitočtu
Vlastnosti digitálních periférií:
• Peripheral Pin Select (PPS)
• Atomic SET, CLEAR a INVERT operace na
vybraných registrech periférií
• Až 4 DMA kanály s automatickou detekcí velikosti
dat
• Interní 8 MHz a 32 kHz oscilátory
• Dva UART moduly s podporou:
- RS-232, RS-485 a LIN
- IrDA®
• Dva I2C™ moduly
• Oddělené hodinové PLL pro CPU a USB
• Hodiny reálného času s kalendářem (RTCC)
• Pět 16-bit časovačů/čítačů (Lze spárovat do
32bitového)
Vlastnosti analogových periférí:
• Až13 kanálový 10 bitový ADC:
- rychlost převodu 1 Msps
- převod i během vypnutého jádra
• Tři analogové komparátory
15
Série MX1/2
Zajímavosti
●
●
●
●
●
●
Paměť flash je synchronní s jádrem
pouze TI má ARM-M3 se stejně rychlou flash
Nový typ s 256KB flash a 64KB RAM
dostatek paměti pro LCC TFT nebo TCP/IP
Standardní provedení běží na 40MHz
verze na 50MHz je dostupná jen u některých typů
Rozdíly PIC24EP128GP202 a PIC32MX150F128B
+ PIC24EP – 12bit A/D, 12 čítačů, 2 OZ, rychlejší perif
- PIC24EP – 3V–3,6V, 16KB RAM, větší spotřeba
+ PIC32MX – 2,3V–3,6V, 32KB RAM, nižší cena
- PIC32MX – 10bit A/D, 5 čítačů, jen 3 komp.
PIC32MX – univerzální MCU
dsPIC33EP – pro rychlé řízení a zpracování signálů
Plánují se další rozšíření řady
256KB / 64KB
USB
28, 36, 44-Pin
CQ1-14
128KB / 32KB
USB
28, 36, 44-Pin
MX1, MX2
32KB / 8KB
USB
28, 36, 44-Pin
Připravuje se
PIC32MX1/2/5
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
50MHz, 1.65 DMIP/MHz, 83 DMIPS max
64 / 128 / 256 / 512 KB Flash
8 / 16 / 32 / 64 KB RAM
64 a 100 pinové pouzdro
USB2.0 Device, Host, OTG Controller
5 UART, 4 SPI/I2S, 2 I2C
CAN 2.0B
AEC Q-100 Grade 2 (105°C)
Výhody:
O 40% nižší cena než u současných typů
CAN (MX5)
4x I2S modul sdílí se s SPI
Až 48 vstupů pro A/D převodník
Peripheral Pin Select (PPS)
CTMU
Dynamická spotřeba: 0,5mA/MHz
512KB / 64KB
USB, CAN
64, 100-Pin
256KB / 64KB
USB, CAN
64, 100-Pin
256KB / 16KB
USB, CAN
64, 100-Pin
128KB / 32KB
USB, CAN
64, 100-Pin
64KB / 8KB
64 - Pin
64KB / 16KB
USB, CAN
64, 100-Pin
Las Vegas Family
MX1, MX2. MX5
Série MX3/4
Blokové schéma
16-128
16-128 KB
KB RAM
RAM 66 Channel
Channel DMA
DMA
Pre-Fetch
Pre-Fetch
Memory
Memory Switched Bus
Bus
Inst.
Data
Interrupt
Control
MIPS
32-bit
Core
PIC24
Core
32-bit
ALU
16-bit
ALU
5-stage pipeline
32-bit HW
17 x 17 MPY
MPY/DIV
JTAG JTAG
& Emu
Interface
POR/BOR
POR/BOR
64-100 pin
Peripheral Bus
64–
64– 512
512 KB
KB
Flash
Flash
USB
USB OTG
OTG
99 16-bit
16-bit Timers
Timers
A/D,
A/D, 10-bit,
10-bit, Up
Up to
to 28
28
ch.
ch.
CTMU
CTMU
UART(Up
UART(Up to
to 5),
5), I2C(2),
I2C(2),
SPI/I2S(2)
SPI/I2S(2)
Vectored
Register
File
Ctrl
16Interrupt
x 16
Analog
Analog Compare
Compare (2)
(2)
32 Core
Address
Registers
Generation
IC/OC/PWM
IC/OC/PWM -- 55
Barrel
Shifter
32 Shadow
Registers
VREG
VREG
WDT
WDT
- Novinky v MX3/4
RTCC
RTCC
PMP
PMP (16-bit)
(16-bit)
PPS
PPS
Série MX3/4
Vylepšení
●
Nižší cena
●
Kmitočet jádra až 100MHz, Flash na 40MHz – verze do +85°C
●
Nově 128KB RAM
dostatek paměti pro LCC TFT nebo TCP/IP
●
Zvětšení počtu UART kanálů na 5
●
CTMU pro měření kapacit (např. kapacitní tlačítka), časů a odporů
●
I2S – pro komunikaci s audio kodeky
●
PPS – Možnost přiřadit digitální periférii pinu
●
Více vstupů pro A/D převodník
●
Nižší spotřeba – například dynamická 0,5mA/MHz
●
+12KB Boot-Flash - možnost použít pro bootloader z MX5/6/7 nebo
pro uložení dat
PIC32MX3/4
Vlastnosti
Klíčové vlastnosti:
MHz, 32-bit RISC CPU spotřebou 500 μA/MHz
• Stínová sada registrů
• Dva SPI moduly s podporou I2S pro kodeky
• Parallel Master Port and Slave Port (PMP/PSP)
pro paralelní a grafické zařízení
• USB 2.0-compliant full-speed device and
On-The-Go (OTG) controller
• Capacitive touch sensing (CTMU) pro dotykové
panely, kapacitní klávesy a měření
●
• 80
Vlastnosti mikrořadiče:
• Pracovní napětí od 2,3V do 3,6V
• 64 až 512KB Flash paměti (plus 12 KB Flash
paměti pro bootloader, data atd.)
• Až 128K SRAM
• Výpočetní výkon 1.56 DMIPS/MHz (Dhrystone 2.1)
• Jádro MIPS32® M4K® s podporou IS MIPS16e®,
která zmenší operační kód o 40%.
• Pinově kompatibilní s většinou 16 bitových MCU od
Microchipu
• Několik různých módů běhu
• Fail-Safe Clock Monitor mode – kontrola
hodinového kmitočtu
Vlastnosti digitálních periférií:
• Peripheral Pin Select (PPS)
• Atomic SET, CLEAR a INVERT operace na
vybraných registrech periférií
• Až 4+2 DMA kanály s automatickou detekcí velikosti
dat
• Interní 8 MHz a 32 kHz oscilátory
• 5 UART moduly s podporou:
- RS-232, RS-485 a LIN
- IrDA®
• Dva I2C™ moduly
• Oddělené hodinové PLL pro CPU a USB
• Hodiny reálného času s kalendářem (RTCC)
• Pět 16-bit časovačů/čítačů (Lze spárovat do
32bitového)
Vlastnosti analogových periférí:
• Až 28 kanálový 10 bitový ADC:
- rychlost převodu 1 Msps
- převod i během vypnutého jádra
• Dva analogové komparátory
20
Série MX3/4
Aktuální seznam
Product
Flash +
SRA
Boot
Timer
Pins
M
IC
Flash
s
(KB)
(KB)
OC PWM
10 bit Analog
CTM
USB UAR SPI/I
DMA
JTA
ADC Comp
I2C PMP
RTCC PPS
U
OTG T
2S
CH
G
1Msps are
PIC32MX330F064H
64
64+12
16
5
5
5
5
Y
28ch
2
N
4
2
2
Y
4
Y
Y
Y
PIC32MX330F064L
100
64+12
16
5
5
5
5
Y
28ch
2
N
5
2
2
Y
4
Y
Y
Y
PIC32MX430F064H
64
64+12
16
5
5
5
5
Y
28ch
2
Y
4
2
2
Y
4
Y
Y
Y
PIC32MX430F064L
100
64+12
16
5
5
5
5
Y
28ch
2
Y
5
2
2
Y
4
Y
Y
Y
PIC32MX350F128H
64
128+12
32
5
5
5
5
Y
28ch
2
N
4
2
2
Y
4
Y
Y
Y
PIC32MX350F128L
100 128+12
32
5
5
5
5
Y
28ch
2
N
5
2
2
Y
4
Y
Y
Y
PIC32MX450F256H
64
128+12
32
5
5
5
5
Y
28ch
2
Y
4
2
2
Y
4
Y
Y
Y
PIC32MX450F128L
100 128+12
32
5
5
5
5
Y
28ch
2
Y
5
2
2
Y
4
Y
Y
Y
PIC32MX350F256H
64
256+12
64
5
5
5
5
Y
28ch
2
N
4
2
2
Y
4
Y
Y
Y
PIC32MX350F256L
100 256+12
64
5
5
5
5
Y
28ch
2
N
5
2
2
Y
4
Y
Y
Y
PIC32MX450F256H
64
256+12
64
5
5
5
5
Y
28ch
2
Y
4
2
2
Y
4
Y
Y
Y
PIC32MX450F256L
100 256+12
64
5
5
5
5
Y
28ch
2
Y
5
2
2
Y
4
Y
Y
Y
PIC32MX370F512H
64
512+12 128
5
5
5
5
Y
28ch
2
N
4
2
2
Y
4
Y
Y
Y
PIC32MX370F512L
100 512+12 128
5
5
5
5
Y
28ch
2
N
5
2
2
Y
4
Y
Y
Y
PIC32MX470F512H
64
512+12 128
5
5
5
5
Y
28ch
2
Y
4
2
2
Y
4
Y
Y
Y
PIC32MX470F512L
100 512+12 128
5
5
5
5
Y
28ch
2
Y
5
2
2
Y
4
Y
Y
Y
Pkg
QFN,
TQFP
TQFP,
VTLA
QFN,
TQFP
TQFP,
VTLA
QFN,
TQFP
TQFP,
VTLA
QFN,
TQFP
TQFP,
VTLA
QFN,
TQFP
TQFP,
VTLA
QFN,
TQFP
TQFP,
VTLA
QFN,
TQFP
TQFP,
VTLA
QFN,
TQFP
TQFP,
VTLA
Série MX5/6/7
Blokové schéma
Současná situace
řady MX3/4/5/6/7
PIC32MX5 Series
USB + 1 CAN
PIC32MX6 Series
USB + ENET
PIC32MX7 Series
USB + 2 CAN + ENET
PIC32MX4 Series
USB
512/128
512/128
512/128
512/128
256/64
256/64
512/64
512/64
512/64
512/64
512/64
512/64
256/64
256/64
256/64
256/64
256/64
256/64
PIC32MX5
Series
USB + 1 CAN
64/16
64/16
QFN
64
64 QFN
9 x 9mm
0.5mm pitch
PIC32MX6 Series PIC32MX7 Series
USB +ENET
USB + 1 CAN + ENET
128/32
128/32
128/32
128/32
64/32
64/32
64/32
64/32
128/32
128/32
64/16
64/16
TQFP
100
100 TQFP
12 x 12mm
0.4mm pitch
LQFP
100
100 TQFP
14 x 14mm
0.5mm pitch
BGA
121
121 BGA
10 x 10mm
0.8mm pitch
4 GP DMA
128/32
128/32
64/16
64/16
64 TQFP
10 x 10mm
0.5mm pitch
512/128
512/128
256/64
256/64
128/32
128/32
QFP
64
512/128
512/128
8 GP DMA
PIC32MX3 Series
GP
4 GP DMA
FLASH/RAM
Ve výrobě
PIC32MX5/6/7
Vlastnosti
Klíčové vlastnosti:
Vlastnosti digitálních periférií:
MHz, 32-bit RISC CPU spotřebou 500 μA/MHz
• Stínová sada registrů
• Parallel Master Port and Slave Port (PMP/PSP)
pro paralelní a grafické zařízení
• USB 2.0-compliant full-speed device and
On-The-Go (OTG) controller
• CAN (MX5), Ethernet (MX6), 2x CAN a Ethernet
(MX7)
• Atomic SET, CLEAR a INVERT operace na
vybraných registrech periférií
• Až 8+8 DMA kanály s automatickou detekcí velikosti
dat
• Interní 8 MHz a 32 kHz oscilátory
• 6 UART moduly s podporou:
- RS-232, RS-485 a LIN
- IrDA®
• 5 I2C™ moduly
Vlastnosti mikrořadiče:
• 4 SPI moduly
• Pracovní napětí od 2,3V do 3,6V
• 64 až 512KB Flash paměti (plus 12 KB Flash paměti • Oddělené hodinové PLL pro CPU a USB
• Hodiny reálného času s kalendářem (RTCC)
pro bootloader, data atd.)
• Pět 16-bit časovačů/čítačů (Lze spárovat do
• Až 128K SRAM
32bitového)
• Výpočetní výkon 1.56 DMIPS/MHz (Dhrystone 2.1)
Vlastnosti analogových periférí:
• Jádro MIPS32® M4K® s podporou IS MIPS16e®,
která zmenší operační kód o 40%.
• Až 16 kanálový 10 bitový ADC:
• Pinově kompatibilní s většinou 16 bitových MCU od
- rychlost převodu 1 Msps
Microchipu
- převod i během vypnutého jádra
• Několik různých módů běhu
• Dva analogové komparátory
• Fail-Safe Clock Monitor mode – kontrola
hodinového kmitočtu
●
• 80
24
Série MX5/6/7
Zajímavosti
●
Připravuje se nová levnější verze MX5 běžící jen na 50MHz
●
Připravuje se certifikace AEC-Q100
●
●
Koupením firmy SMSC jsou dostupné převodníky MII/RMII
na PHY za velice příznivé ceny (okolo 1€) LAN87xx
Bude mít výkonnější sourozence
Embedded
Connectivity Family
High Performance
Graphics Family
Low Power
PIC32MK GP
PIC32MK DA
General Purpose
Controller Family
Low Cost Graphics
Family
PIC32MX 3,4,5,6,7
Gen Purpose & Embedded
Connectivity
PIC32MX 1,2
Low Cost Gen Purpose &
USB Families
0.18u
PIC32MK MC
Motor Control
Family
PIC32MK Platform
120 MHz, 150 DMIPS
90nm
314
PIC32MZ DA
DMIPS
PIC32MX
Platform
PIC32MZ EC
165
66-100
DMIPS
PIC32MZ
Platform
200MHz
314 DMIPS
DMIPS
PIC32 Roadmap
Série PIC32MZ
V přípravě jsou dvě produktové rodiny
PIC32MZ EC
Embedded Connectivity Family
PIC32MZ DA
High Performance
Graphics Family
• MIPS microAptive
• MIPS microAptive
Core
• Up to 2 MB Flash
• Up to 512 KB RAM
Core
• Up to 2 MB Flash
• Up to 640 KB RAM
• Up to 32MB DRAM
• HS USB-OTG + PHY
• Ethernet Mac
(G+H+M)
• CAN (H+M)
• Crypto Engine (M)
• SQI port
Kusová cena řady EC
od 10$ do 15$
• HS USB-OTG +
PHY
• Ethernet Mac
• CAN
• Crypto Engine
• SQI port , SD/SDIO
• 2D-GPU, LCD
Controller
"640 k ought to be enough for
anybody." - Bill Gates, 1981
Plán
Omezená série
Veřejná dokumentace
Výroba
Již
11. 2013
1.Q 2014
Rodina PIC32MZ_EC
Ether
net
MAC
Enc HS
CA CA DM
rypt US SQI
N 1 N 2 AC
ion B
HIGH SPEED BUS MATRIX
MIPS®
microAptiveTM
WDT
POR Reset
Data
Cache
32-bit CPU + DSP
BOR Reset
PLL
Xtal Osc
12-bit ADC
28 Msps, 6 S/H
Comparator x2
Peripheral Bus (SYSCLK)
Peripheral Pin Select (PPS)
RTCC
P
O PO
R RT
T G
F
I2C
1-5
P
O
R
T
E
SPI / I2S
1-6
P
O
R
T
D
UART 1-6
P
O
R
T
C
PWM / OC
1-9
P
O
R
T
B
IC 1-9
P
O
R
T
A
PMP
JTAG
512 KB
SRAM
Pre-fetch
EBI
32 KHz Osc
2 MB Flash
Dual Panel
Live Update
TIMER 1-9
8 MHz Osc
B
ri
d
g
e
System
Resources
Inst
Cache
Rodina PIC32MZ_EC
•
MIPS microAptive Core
•
DSP
•
Instruction & Data Cache
•
200 MHz / 314 DMIPS
•
Flash: up to 2MB
•
RAM: up to 512KB
•
64, 100, 124 and 144-pin
•
HS USB-OTG + PHY
•
10/100 Ethernet MAC
•
2 CAN 2.0b modules
•
6 UART, 6 SPI / I²S, 5 I²C
•
SQI
•
HW Encryption Module
•
•
•
12-bit ADC, 28 Msps each
6 S/H, 24 – 48 channels
2 Analog Comparators
•
•
PMP: 8 or 16-bit
PPS
•
Dual Panel Flash with Live update
•
•
•
•
Vdd: 2.0 – 3.6V
Low active power (target 300µA/MHz)
IND and EXT temp range
AEC Q100 planned (125°C)
Série PIC32MK
Ve vývoji
•
•
•
•
•
•
•
•
PIC32MK GP
PIC32MK MC
General Purpose
Controller Family
Motor Control
Family
16 KB – 1MB Flash
2 KB – 256 KB RAM
4 Kbyte Data EE
28 / 36 / 44 / 64 / 100
pin
USB-OTG + PHY
CAN
12-bit DAC
12-bit ADC
•
•
•
•
•
•
•
•
16 KB – 1MB Flash
2 KB – 256 KB RAM
4 Kbyte Data EE
28 / 36 / 44 / 64 / 100
pin
USB-OTG + PHY
CAN
12-bit DAC
12-bit ADC + 4 S/H
• Motor Control PWM
• Op-Amp
• QEI
PIC32MK DA
Low Cost
Embedded
Graphics Family
• 512KB – 1MB Flash
• 384KB – 640 KB RAM
• 64 / 100 pin
•
•
•
•
USB-OTG + PHY
CAN
12-bit DAC
12-bit ADC
• Graphic LCD
Controller
• SQI
MCU - 32bitové
●
Teorie
Stručná historie a popis jádra
Rozdělení do skupin
● Vývojové desky a demo aplikace
● Softwarové nástroje pro PIC32
●
Člověk vznikl omylem přírody, ale zemře chybou počítače.- Autor neznámý -
Jak začít?
Starter Kit : Jednoduše a levně
Starter Kity obsahují:
• Kompilátor
• Příklady Software
• Rozšiřující konektor*
• Integrovaný
programátor
& debugger
Ethernet + USB
128K RAM
DM320004
USB
128K RAM
DM320003-2
General Purpose
32K RAM
DM320001
PIC32 MX1/2 SK
32K RAM
DM320013
*Kromě PIC32 MX1/2 Starter Kit
Explorer 16 : Kompatibilní s 16-bit a 32-bit
+
Processor Module
(MA3200xx)
+
Explorer 16 Board
(DM240001)
Zvolte si debugger
Na nepájivém poli
Microstick II
• Kompletní levný vývojový kit
• Připojen a napájen přes USB
• Součástí debugger/programátor
• Možné zasunout do nepájivého kontaktního
pole
• Precizní patice pro výměnu jednočipu
●
Podpora 3,3V 28 pinových SPDIP 16/32bit. MCU a DSC
• Na desce LED a resetovací tlačítko
• Kit obsahuje 4 typy ze 4 rodin
●
●
●
●
PIC24FJ64GB002
PIC24HJ64GP502
dsPIC33FJ64MC802
PIC32MX220F032
DM330013-2
$34.95
PIC32MX1/2 Starter Kit
Vlastnosti:
●
24bitové přehrávání
●
Integrovaný programátor/debugger
●
Napájeno z USB
●
2” barevný TFT Displej – 220 x 176
pixelů s řadičem
●
mTouchTM slider a tlačítka
●
PIC32MX250F128 s 128KB Flash, 32KB
RAM
●
Micro SD Flash konektor
DM320013
$109.99
PIC32 USB III Starter Kit
Vlastnosti:
●
●
●
●
●
●
●
Integrovaný programátor/debugger
Napájeno z USB
USB host, device, dual role a OTG
PIC32MX450F256 s 256KB Flash, 64KB RAM
V balení:
kabel USB A – USB mini B pro ladění
kabel USB A – USB micro B pro komunikaci
PIC32 s PC
Na desce 3 tlačítka a 3 LED
DM320003-3
Konektor pro rozšiřující desky
$59,99
PIC32 Ethernet Starter Kit
Vlastnosti:
●
●
●
●
●
●
●
●
●
Integrovaný programátor/debugger
Napájeno z USB
USB host, device, dual role a OTG
10/100 Ethernet
PIC32MX795F512 s 512KB Flash, 128KB RAM
V balení:
kabel USB A – USB mini B pro ladění
DM320004
kabel USB A – USB micro B pro komunikaci
PIC32 s PC
Ethernet kabel
Na desce 3 tlačítka a 3 LED
Konektor pro rozšiřující desky
Druhý PIC32 je debugger :)
$72
Explorer 16
Vlastnosti:
●
●
●
●
●
●
Napájeno z externího zdroje
Rozšiřující konektor PICtail plus
druhý lze doosadit
Vybaven konektorem ICD a ICSP
LCD 2x16 znaků
Potenciometr, 8x LED, 4x tlačítko,
RS-232, teploměr
MCU je na samostatné desce - PIM
DM240001 (100pin) $129,99
DM240002 (44pin) $129,99
DV164037 (100pin) $299,99
Explorer 16
PIC32
GP PIM
dsPIC33
PIC24F PIM
PIM
+
PIC32/24F
PIM

+
USB
PICTail+
PICK YOUR PIC® MCU
PIC32
Starter Boards
Starter Board
To PIM Adapter
Third Party
JTAG
Probe
Explorer 16
 Add a Debugger
+
(Starter Board Includes Debugger)
+
QVGA
Ethernet
+
 Customize
with optional
PICtail™ Plus
cards
..and more
SD Card
PIC32-PIM Explorer 16
Plug-in Modules
Part No
PIC32MX250F128D PIM
MA320011
PIC32MX3 100P QFP TO 100P PLUG IN
MODULE (PIC32MX360F512L)
MA320001 PIC32MX460F512 USB PIM
MA320002
PIC32MX450F256 USB PIM
MA320002-2
PIC32MX795F512 CAN PIM
MA320003
ECAN/LIN PICTail+ Daughter Card
AC164130-2
USB PICTAIL+ Daughter Card for Explorer 16
AC164131
PIC32 Starter Board to Explorer 16 PIM
AC320002
Adapter
Starter Kit I/O Expansion
Board
Vlastnosti:
●
●
●
●
Napájení z externího zdroje,
nepovinné
Rozšiřující konektor PICtail plus
Vybaven konektorem JTAG a Trace
pro lepší ladění
Vyvedené všechny signály na pájecí
body
DM320002
$72
Hotová řešení
Demo
Základní deska
Rozšíření
Embedded USB Host, Device or OTG
PIC32 USB Starter Kit III
(DM320003-3)
n/a
Embedded USB Host, Device or OTG
Explorer 16 (DM240001)
A
USB PICtail Plus Daughter Board (AC164131)
PIC32MX460F512L USB PIM
(MA320002)
nebo
PIC32MX795F512L CAN-USB
PIM (MA320003)
nebo
PIC32MX470F512L USB PIM
10M/100M Ethernet and Embedded
USB Host, Device or OTG
PIC32 Ethernet Starter Kit
(DM320004)
n/a
CAN 2.0b / LIN
PIC32MX795F512L CAN-USB PIM
(MA320003)
A
CAN/LIN PICtail Plus Daughter Board
(AC164130-2)
A
Explorer 16 (DM240001)
To Add USB: USB PICtail Plus
Daughter Board - (AC164131)
Komunikace
USB
Ethe
rnet
+
USB
CAN
/ LIN
Hotová řešení
Demo
Základní deska
Rozšíření
Komunikace
Machine
to
Machine
(M2M)
GPS – satelitní zaměření
pro zjištění pozice a sledování
GSM – Textové zprávy příjem i vysílání
GPRS – Připojení k internetu, přijímání
obrázků místa
Multimedia Expansion Board
(DM320005)
a
Machine-to-Machine (M2M) PICtail
Daughter Board (AC320011)
PIC32 Starter Kit (DM320001)
nebo
PIC32 USB Starter Kit III
(DM320003-3)
nebo
PIC32 Ethernet Starter Kit
(DM320004)
Poznámka: M2M Board potřebuje
SIM kartu pro připojení do sítě
mobilního operátora
Hotová řešení
Demo
Základní deska
Rozšíření
3.2” Color TFT touch-screen QVGA display,
Wi-Fi, touch interface, Video, 24-bit Audio,
etc…
Multimedia Expansion Board
(DM320005)
PIC32 Starter Kit (DM320001)
or
PIC32 USB Starter Kit II
(DM320003-2)
or
PIC32 Ethernet Starter Kit
(DM320004)
Wi-Fi připojení ( AdHoc nebo Infrastruktura)
Wi-Fi Comm. Demo Board
(DV102411) (MRF24WB0MA module +
PIC32)
n/a
Wi-Fi připojení ( AdHoc,SoftAP nebo
Infrastruktura)
Wi-Fi G Demo Board
(DV102411) (MRF24WG0MA module +
PIC32)
n/a
MRF24WB0MA Wi-Fi PICtail Plus
Daughter Board (AC164136-4)
PIC32 Starter Kit (above)
AND
Starter Kit I/O Expansion Board
(DM320002)
or
PIC32 PIM + Explorer 16
Komunikace
Wi-Fi
Wi-Fi připojení (AdHoc nebo Infrastruktura)
Hotová řešení
Demo
Základní deska
Rozšíření
PIC32MX Audio Development
Board - (DM320011)
n/a
AUDIO
16/24-bit Digitální Stereo přehrávání a záznam,
MP3 dekódování, podpora MFi , atd…
16/24-bit Digitální Stereo přehrávání a záznam,
třída USB Audio Device
Audio codec (AK4645A) s vzorkováním 48 kHz
a rozlišením 16 nebo 24 bitů
(PIC32MX795F512)
PIC32 USB Digital Audio
Accessory Board
(DM320014)
n/a
(PIC32MX250F128B s I2S)
Audio
24-bit Audio přehrávání, SD karta, mTouch,
napájení z USB, atd…
24-bit Audio, MP3 dekódování, Speex Voice
přehrávání , GFX(3.2” TFT), Touch, Wi-Fi, video,
atd…
PIC32MX1/MX2 Starter Kit
(DM320013)
n/a
(PIC32MX250F128B s I2S)
Multimedia Expansion Board
(DM320005)
PIC32 Starter Kit (DM320001)
nebo
PIC32 USB Starter Kit III
(DM320003-3)
nebo
PIC32 Ethernet Starter Kit
(DM320004)
Hotová řešení
Demo
Základní deska
Rozšíření
3.2” barevný TFT QVGA s dotykovým
panelem, Wi-Fi, Video, 24-bit Audio,
atd…
Multimedia Expansion Board
(DM320005)
PIC32 USB Starter Kit II (DM320003-2)
or
PIC32 Ethernet Starter Kit (DM320004)
Graphics Controller PICtail Plus Epson
S1D13517 Board (AC164127-7)
Explorer 16 + PIC32 PIM
nebo
Libovolný PIC32 Starter Kit
A
5.7” 640x480 Display (AC164127-8)
nebo
Truly 7” 800x480 Display (AC164127-9)
QVGA zobrazení
Graphics LCD Controller PICtail Plus
SSD1926 Board (AC164127-5)
A
Truly 3.2” 320x240 Board (AC164127-4)
Explorer 16 + PIC32 PIM
nebo
Libovolný PIC32 Starter Kit
Levné bez řadiče (W)QVGA
Displej s Projected Capacitive
Multi Touch
PIC32 Projected Capacitive Touch Board (DM320015)
n/a
Zobrazování grafiky
Podpora VGA, WVGA, QVGA, WQVGA
displejů
Grafika
Alpha blending
až 24bitů na pixel
Dotykové rozhraní
LCC QVGA a WQVGA
QVGA 8b/pixel s samostatným PIC32
WQVGA 16b/pixel s externím256KB
SRAM Frame buffer
Low-Cost Controllerless (LCC) Graphics
PICtail Plus Board - (AC164144)
PIC32 Starter Kit
A
4.3” 480x272 Display (AC164127-6)
Hotová řešení
Demo
Základní deska
Rozšíření
PIC32 Capacitive Touch CTMU
Evaluation Board (AC323027)
Rozhraní pro desky se 2 a 4
kanálovým sliderem, s maticovou
klávesnící s 12 klávesami nebo s 8
přímými klávesami
Dotykové ovládání
Kapacitní dotykové ovládání
využívající CTMU Charge Time Measurement
PIC32MX250F128D
Touch
( mTouch Capacitive Touch Eval.
Kit (DM183026-2) )
Kapacitní dotykové ovládání využívající A/D
(CVD Technology)
PIC32MX795F512
PIC32 mTouch Capacitive Touch
Evaluation Board (AC323026)
Levné bez řadiče (W)QVGA
Displej s Projected Capacitive
Multi Touch
PIC32 Projected Capacitive Touch
Board - (DM320015)
Rozhraní pro desky se 2 a 4
kanálovým sliderem, s maticovou
klávesnící s 12 klávesami nebo s 8
přímými klávesami
( mTouch Capacitive Touch Eval.
Kit (DM183026-2) )
n/a
Audio aplikace
MFi Board
• PIC32MX220F128
• Mic_In x2
• Line_In
• Line_Out
• Headphone_Out x2
• iPod Record capability
• Available from Microchip
P/N: DM320413
AppleTM
Proprietary
USB Digital Audio
Interface
USB Board
• PIC32MX220F128
• Mic_In x2
• Line_In
• Line_Out
• Headphone_Out
• Volume pot
• 3 general purpose buttons
• Available Now
• Pricing $69.99
P/N: DM320014
USB Mini-B Digital
Audio Interface
Audio development board
DM320011
●
Based on
PIC32MX795F512
●
Interfaces to Microchip’s
16/32-bit Accessory
Development Platform for
iPod® and iPhone®
In
ne
Li
e
on
ph
ad
He ut
O
ne
16-bit color LCD display
for song titles & album
art
2” Color TFT
Display
4 User
buttons
DM320011
ho
●
Power
op
Manages MFI digital
audio stack
USB-OTG
ic r
M
●
Serial
Interface
Debug
Port
MFI Dock
Edge Connector
●
Flexible platform for 24bit audio playback, USB
Digital Audio, MP3
Decode and Sample Rate
Conversion
$149.99
Audio aplikace

Free Demo code
–
–

USB Headset (zdrojový kód zdarma)
MP3 přehrávač z flashdisku (pouze hex)
MP3 dekodér pro PIC32
–
Flash: 46KB
●
●
●

RAM: 11KB
Binary Form (SW320012-1) - $197
Source Code (SW320012-2) - $4,997
Zbývá jen licence od Technicolor
AAC dekodér pro PIC32
–
Flash: 61KB
●
●
●
RAM: 12KB
Binary Form (SW320013-1) - $197
Source Code (SW320013-2) - $4,997
Zbývá jen licence od Via Technologies
PIC32 audio library

Speex a ADPCM knihovna
–
–
–
–
Zdrojový kód zdarma, žádné licence
Podporuje i PCM
Demo aplikace 160KB
Speex
●
Datový tok od 2,15kbit/s do 44kbit/s
●
Používá aritmetiku s pevnou desetinou čárkou
●
Nastavitelná kvalita komprese a dekomprese
●
Velikost okolo 60KB Flash 4KB RAM
Audio aplikace


Detailní aplikační
poznámka AN1422 o
připojení CODEC k PIC32
Obsah –
–
–
–
–
Jak komunikovat s CODEC
Všechny formáty dat
Jak předejít chybám při
přehrávání
Jak minimalizovat cenu
PIC32 GUI Dev. Board with
Projected Capacitive Touch
●
Deska pro vývoj grafického
rozhraní s dotykovým panelem
a detekcí vícenasobného
dotyku
–
PIC32 Low Cost Controllerless
Graphics
●
●
–
Projected Capacitive Touch
WQVGA Display
Šetří peníze a místo na desce
Odstraňuje problém s krátkým
životním cyklem TFT řadičů
USB Type A
host
USB Type B
Device/Power
Display frame buffer
50ns Low Cost PSRAM
Projected Capacitive Touch
●
PSRAM
Vícenásobný dotyk & gesta
–
USB rozhraní
–
Rychlý vývoj
DM320015
$249.00
MTCH6301
Turnkey Projected Capacitive
Touch Controller
Main microcontroller
PIC32MX795F512
Multimedia expansion
board
●
●
Integrovaná rozšiřující deska
–
Pro PIC32 Starter Kit a
dsPIC33E/PIC24E Starter Kit
–
QVGA rozlišení
–
FCC Certified Wi-Fi®
–
24-bit stereo audio
–
Resistivní dotykový panel
–
tříosý akcelerometr
Podpora
–
Zdarma knihovny
–
Zdarma ukázkové příklady
–
Zdarma popis a HW návrh
–
Technická podpora
DM320005
$249.00
Další desky pro grafické
aplikace
Levná řešení
Bez externího grafického řadiče
PIC24FJ256DA210
Board (DM240312)
QVGA
3.2” Graphics Display
Truly
240x320 Board
AC164127-4
PIC32 Low-Cost
Controllerless
Graphics PICtail
(AC164144)
WQVGA
4.3” Graphics Display
Powertip
480x272 Board
AC164127-6
Pro řešení s externím
grafickým řadičem
Graphics LCD Controller
PICtail Plus SSD1926
Board
(AC164127-5)
VGA
5.7” Graphics Display
Truly 640x480 Board
AC164127-8
Graphics Controller
PICtail Plus Epson
S1D13517 Board
(AC164127-7)
WVGA
7” Graphics Display
Truly 800x480 Board
AC164127-9
Prototype Boards
Connect your glass
AC164139
PIC32 VGA Camera
•
•
•
•
•
Barevný VGA 640x480 CMOS snímač
vyvedený na PICTail plus
Propojitelný přes I/O expansion board
s PIC32 Starter kitem a grafickým
řadičem Epson s připojeným VGA
displejem
Testovací body pro video
synchronizaci a hodinový signály
Jumper lze volit zobrazení na displeji
nebo přenost obrazu přes Etherent
Demo ukazuje zachycení a přenos
snímku rychlostí 7,5 obrázků za
sekundu
AC164150
$31.49
M2M (GPS/GSM/GPRS)



Multimedia Expansion
Board
PIC32 USB Starter Kit
Microchip M2M Module
Pro aplikace
●
●
Vzdálené měření a
automatizace
Sledování vozidel

K dispozici knihovny pro
GPS/GSM/GPRS
Ukázka telefonování, SMS,
e-mail a GPS s Google
Maps
AC320011
Microchip M2M
Module
$199.00
MCU - 32bitové
●
Teorie
Stručná historie a popis jádra
Rozdělení do skupin
● Vývojové desky a demo aplikace
● Softwarové nástroje pro PIC32
●
Typing is no substitute for thinking.
Richard W. Hamming
•
Co to je MPLAB Harmony?
–
–
–
Inovativní přístup ke sladění vlastních softwarových řešení a
třetích stran
Pružný a pevný rámec pro vývoj firmware pro PIC32
Vrstvená a modulární architektura pro lepší interoperabilitu
Flexible
Re-Usable
MPLAB
Harmony
Compatible
Modular
Interoperable
Application Layer
•
•
Implements the overall desired behavior
No direct HW access enables easy
porting across Microchip parts
Common System Services
•
•
Manages shared resource modules to
avoid conflicts.
Provides common functionality to avoid
duplication
Middleware
•
•
Implements complex libraries &
protocols (USB, TCP/IP, Graphics etc)
Provides highly abstracted application
program interface
Device Drivers
•
•
Provides simple & abstracted interface
to peripheral
Manages peripheral access control to
avoid conflicts
Peripheral Libraries (PLIB)
•
•
Access library that provides low level
direct access to a peripheral
Provides common functional interface
for MCHP cross micro compatibility
Application(s)
O
RTOS S
A
L
Common
System
Services
RTOS
System
Configuration Configuration
Middleware
Plug- PlugDriver
in
in
Middleware Driver
Driver Driver Driver Driver Driver
PLIB PLIB PLIB PLIB PLIB
Rozdíly mezi C
Evaluation
PRO
PRO
Optimalizace po
60 dní,
pak stejná
funkce jako Free
Optimalizace
lepší o ~50%
než verze Free
Optimalizace
Standard
Free
Optimalizace
lepší o
20-25% než Free
Lehce
optimalizován
Bez omezení
paměti a typu
Bez omezení
paměti a typu
Bez omezení
paměti a typu
Bez omezení
paměti a typu
Komerční použití
dovoleno
Komerční použití
dovoleno
Komerční použití
dovoleno
Komerční použití
dovoleno
Zdarma
Zdarma
$495
$995
Software is like sex... it's better when it's free.- Autor neznámý -
Rozdíly v XC32
povolené optimalizace
Free
●
●
Max. -O1
MIPS16 - zakázána
Standart
●
●
PRO
●
-O3, -Os
●
MIPS16 – povolena
●
LTO
Max. -O2
MIPS16 – zakázána
MPLAB XC32++ PRO
●
Součástí je standard C++ knihovna, která je v souladu s ISO
C++ z roku 2003
●
Objektové programování – objekty, vícenásobná dědičnost
●
Přetěžování operátorů a funkcí
●
Šablony
●
Do budoucna se změní zpracování výjimek na DWARF-2
●
Cena klasické licence $1 445, plovoucí $1 845
Floating licence
●
Výhodná je pro firmy, kde je více vývojářů, kteří pracují s PIC
a zároveň nepotřebují kompilovat současně
●
Vytvoří se licenční server, který propůjčuje kompilátorům
licenci na 1h
●
Kompilátor, který potřebuje licenci musí mít přístup k serveru
Podpora od ostatních
Vendor
RTOS
GUI
TCP/IP
USB
Example
Projects
Application
Note
MPLAB IDE
RTOS Viewer
Vývojová prostředí
Vendor
IDE
Compilers
Debug Hardware
Customized
Eclipse
GNU C/C++
Microchip C
Ashling JTAG
Multi IDE
Green Hills C/C++
Green Hills JTAG
Trace32 IDE
GNU C/C++
Microchip C
Lauterbach JTAG
Standard
Eclipse
GNU C/C++
Microchip C
Macraigor JTAG
(3 models)
PIC32 DSP Library
●
Podporuje 16b a 32b vektorovou matematiku
●
Implementovány funkce 16b a 32b FFT, FIR, IIR a LMS filtr
●
Je optimalizována pro jádro MIPS4K
instrukční sada obsahuje vynásob a sečti a akumulační registr
●
Je součástí všech verzí kompilátoru XC32
FFT – PIC32MX
při 80MHz
16bit, 256 bodů
16bit, 512 bodů
16bit, 1024 bodů
32bit, 512 bodů
283 μs
630 μs
1,39 ms
617 μs
Zajímavost: dsPIC33EP při 70MIPS 16b 256 bodů – 279,9μs
Šifrovací knihovny
●
Podporuje ARCFOUR (RC4), RSA, AES (náhrada za
TripleDES)
●
Obsahuje generátor pseudonáhodného čísla
●
Hašovací funkce MD5 a SHA-1
●
Zdarma součástí MLA (TCP/IP)
PIC32 na 80MHz
AES knihovna
15kB pro MIPS32
AES 128bit
AES 192bit
AES 256bit
764 KB/s
634 KB/s
544 KB/s
Operace v plovoucí čárce
●
Knihovna obsahuje 22 matematických funkcí
sin, cos, tan, exp, fabs, fmod, log, sqrt, pow, floor, ceil asin, acos, atan
●
Podporuje základní i dvojitou přesnost čísla (float/double)
●
V souladu s IEEE 754
●
Zdarma součástí XC32
Rychlost některých
funkcí
PIC32 na 80MHz
tanf
expf
asinf
atanf
4,8625 μs
1,6625 μs
7,7250 μs
4,4125 μs
MLA
Microchip Libraries for Appl.
Knihovna
USB
PIC16F
PIC18F
16-bit
PIC32
x
x
x
x
x
x
Grafická
Memory Disk Drive (MDD)
x
x
x
TCP/IP Stack
x
x
x
x
x
x
Smart Card
x
x
x
Mi-Wi
x
x
x
x
x
mTouch
x
Příslušenství pro Android
●
Knihovna je distribuována pro Windows, Mac a Linux
●
Příklady již nepodporují MPLAB 8.xx
Kde čerpat další
informace?
●
Na webovské stránce obvodu
dokumentace, příklady a poznámky, vhodné vývojové nástroje
●
Zúčastnit se Masters conference, koná se po celém světě ve
světových jazycích (angličtina, čínština, portugalština, španělština, korejština)
●
Regional Training Center – nabídka technických školení
Online – většina placená, obvykle začínají v 17:00 CET
V učebnách – vždy placená (nejbližší D, A, PL, HU)
Offline – zdarma, označují se Self Paced (nyní základy
TCP/IP, MPLAB X, používání CLC, CWG, NCO a další)
Užitečná aplikace
Emulátor ZX Spectrum
●
http://www.exploringpic32.com/ZX.html
Kompletní popis i se zdrojovým kódem
●
Potřebujete knihovnu MAL a MMB
FreeRTOS
●
Běží na desce od Mikroelektronika s PIC32MX4 nebo MX7
●
Ke shlédnutí byl 11. až 13. října na Bytefestu
Konec
Děkuji za vaši pozornost
Miroslav Mácha