PIC16F13145 Curiosity Nano评估套件技术解析

描述

Microchip Connect PIC16F13145 Curiosity Nano评估套件设计用作评估PIC16F13145系列微控制器的硬件平台。Microchip Technology PIC16F13145板设有板载PIC16F13145微控制器 (MCU) 是Curiosity Nano系列的一部分,以集成调试器而著称。PIC16F13145无需外部工具、编程和调试,因此简化且无忧。

数据手册:*附件:Microchip Technology PIC16F13145 Curiosity Nano评估套件数据手册.pdf

特性

  • PIC16F13145 微控制器
  • USB Type-C™连接器
  • Microchip MPLAB® X IDE中的板载调试器支持
    • 板标识
    • 虚拟串行端口 (CDC)
    • 编程和调试
    • 1个调试GPIO通道 (DGI GPIO)
  • 1个黄色用户LED
  • 1个机械用户开关
  • 1个绿色电源和状态LED
  • 32.768kHz晶体占位
  • USB供电
  • 可调目标电压
    • MIC5353 LDO稳压器,由板载调试器控制
    • 输出电压范围:1.8V至5.1V(受USB输入电压限制)
    • 最大输出电流:500 mA(受环境温度和输出电压限制)

概述

Curiosity开发板

框图

Curiosity开发板

引脚分配

Curiosity开发板

PIC16F13145 Curiosity Nano评估套件技术解析

一、产品概述

PIC16F13145 Curiosity Nano评估套件(EV06M52A)是Microchip Technology推出的一款硬件平台,专为评估PIC16F13145系列微控制器而设计。该开发板搭载了PIC16F13145 MCU,并集成了板载调试器,无需外部工具即可完成编程和调试。

核心特性‌:

  • 板载调试器支持MPLAB® X IDE开发环境
  • USB Type-C®供电接口
  • 1个黄色用户LED和1个机械用户开关
  • 32.768 kHz晶振焊盘
  • 可调目标电压范围1.8-5.1V(最大输出电流500mA)

二、硬件架构分析

2.1 微控制器特性

PIC16F13145系列微控制器具有以下突出特性:

  • 可配置逻辑块(CLB) ‌:支持硬件自定义逻辑设计
  • 存储区闪存(SAF)一次性可编程存储器
  • 10位300ksps带计算的ADC(ADCC)
  • 8位数模转换器(DAC)带缓冲输出
  • 外设引脚选择(PPS)功能
  • 支持异步、RS-232、RS-485和LIN兼容的UART

2.2 开发板硬件组成

关键组件‌:

  1. 电源系统‌:
    • 两个LDO稳压器(3.3V调试器电源和可调目标电源)
    • 支持USB供电或外部电源输入(通过VTG引脚)
    • 具有电流限制(500mA)和电压缓升(2V/ms)保护
  2. 调试子系统‌:
    • 复合USB设备包含:
      • 编程/调试接口
      • 虚拟串口(CDC)
      • 大容量存储设备
      • 数据网关接口(DGI)
  3. 用户接口‌:
    • LED0:连接至RC2引脚,可通过GPIO或PWM控制
    • SW0:机械开关连接至RC3引脚,需启用内部上拉电阻

三、开发环境搭建

3.1 软件要求

  • MPLAB® X IDE‌ v6.15或更高版本
  • 设备家族包"PIC16F1xxxx_DFP" v1.24.386或更高
  • 工具包"nEDBG_TP" v1.13.715或更高

3.2 快速入门步骤

  1. 通过USB Type-C连接开发板与计算机
  2. 在MPLAB X IDE中创建新项目时,系统会自动检测板载调试器
  3. 使用MPLAB代码配置器(MCC)进行外设初始化
  4. 通过"Debug Main Project"启动调试会话

实用技巧‌:

  • 通过"Kit Window"可快速访问开发板资源链接
  • 使用MPLAB Data Visualizer可实现实时数据可视化
  • MCC Melody提供经过验证的外设驱动库

四、高级功能应用

4.1 虚拟串口(CDC)应用

开发板实现了标准的CDC接口,可作为主机与目标设备间的通用串行桥接:

  • 支持1200bps至500kbps波特率
  • 支持8位字符格式和奇/偶/无校验
  • 需在终端程序中启用DTR信号

典型应用场景‌:

  • 与MPLAB Data Visualizer配合进行数据可视化
  • 实现主机与目标MCU的调试信息交互
  • 通过终端程序发送控制命令

4.2 拖放编程功能

通过板载大容量存储设备实现:

  1. 将Intel HEX格式文件拖放到"CURIOSITY"驱动器
  2. 系统自动编程目标设备
  3. LED状态指示编程结果(慢闪表示成功,快闪表示失败)

特殊命令文件‌:

  • CMD:执行芯片擦除
  • CMD:复位目标设备
  • CMD:1V8/3V3:设置目标电压

五、硬件设计参考

5.1 电源设计注意事项

  • 目标电压调整‌:可通过MPLAB X IDE或特殊命令文件设置
  • 外部供电‌:将VOFF引脚接地后可安全使用外部电源
  • 电流测量‌:切断J201电源跳线可测量目标系统功耗

5.2 扩展接口应用

开发板采用标准化的30引脚边缘连接器,支持:

  • 直接插入Curiosity Nano Base扩展板
  • 兼容Click boards™生态系统
  • 通过100mil排针连接原型板

信号分配‌:

  • 模拟信号:RA0-RA5, RC0-RC3
  • 数字通信:UART, I2C, SPI接口
  • 调试接口:ICSP™信号

六、典型应用示例

开发板预装了展示CLB功能的示例程序:

  1. LED0以7.8Hz频率闪烁(初始状态)
  2. 按下SW0按钮:LED0以12.5%亮度常亮
  3. 再次按下SW0:LED0亮度分6级增至87.5%
  4. 继续按下SW0:返回闪烁模式

该示例代码及相关资源可在Microchip的GitHub仓库获取,为开发者提供了学习CLB外设的绝佳起点。

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