Microchip Technology PIC16F13145 CLB微控制器为具有一组专用外设、基于硬件的设计提供了高效的解决方案。 Microchip Technology PIC16F13145微控制器采用可配置逻辑块（CLB），其中包含32个独立逻辑单元，并带有可自定义的查找表（LUT），用于基于硬件的自定义逻辑。 如此可以实现独立于CPU的运行，从而缩短响应时间并降低功耗。此系列微控制器采用8、14和20引脚封装，提供高达14KB的程序闪存和高达1KB的RAM。其他外设包括一个高达100ksps带计算功能的10位模数转换器（ADCC）、一个8位数模转换器、两个响应时间为50ns的快速比较器，以及各种与SMBus兼容的定时和串行通信外设。

数据手册：*附件：Microchip Technology PIC16F13145 CLB微控制器数据手册.pdf

特性

• 工作电压范围：1.8 V至5.5 V
• 可调内部振荡器（高达32MHz）
• 可配置逻辑块，带32个基本逻辑单元（BLE）
• 4个可配置逻辑单元
• 带计算功能的10位ADC（ADCC），速率高达300ksps
• 8位数模转换器 (DAC)
• 2个快速比较器（响应时间为50ns）
• 2个10位PWM、2个捕获比较PWM（CCP）
• 1个8位定时器和1个16位定时器
• 1个EUSART和1个MSSP
• 窗口化看门狗定时器（WWDT）
• 外设引脚选择 (PPS)

内核数据路径图

PIC16F13145微控制器技术解析：CLB架构与低功耗设计

引言

Microchip Technology的PIC16F13145系列是8/14/20引脚封装的全功能微控制器，专为需要硬件自定义逻辑和低功耗的嵌入式应用而设计。该系列引入的创新性‌ 可配置逻辑块(CLB) ‌外设，使其在实时控制、数字传感器节点以及工业和汽车市场中表现出色。

核心特性与架构

可配置逻辑块(CLB)

PIC16F13145家族最突出的特点是其可配置逻辑块(CLB)外设，它由32个基本逻辑元素(BLE)组成：

• 每个BLE包含一个4输入查找表(LUT)和一个触发器
• 可通过MPLAB代码配置器进行原理图编程
• 包含专用的3位硬件计数器
• CPU独立操作，提高响应速度并降低功耗

CLB允许设计者在微控制器中实现硬件定制的组合和时序逻辑，为传统基于软件的解决方案提供硬件加速。

处理器核心

• 采用增强型中档8位RISC架构，50条指令
• 16级深度硬件堆栈，支持自动中断上下文保存
• 直接、间接和相对寻址模式
• 两个16位文件选择寄存器(FSR)，可访问所有文件寄存器和程序存储器

内存组织

‌ 程序存储器： ‌

• 最大14KB闪存程序存储器(不同型号3.5K-14K)
• 1KB数据SRAM
• 存储器访问分区(MAP)功能，可将闪存分为：
  • 应用区块
  • 引导区块
  • 存储区闪存(SAF)区块

‌ 数据存储器： ‌

• 分区为最多64个存储区，每区128字节
• 包含核心寄存器、特殊功能寄存器(SFR)、通用RAM(GPR)和公共RAM

丰富的外设集

PIC16F13145系列集成了多种外设，满足复杂应用需求：

模拟外设

• 10位模数转换器(ADCC)：最高100ksps，22个外部/5个内部输入通道
• 8位数模转换器(DAC)：缓冲输出可在两个I/O引脚上使用
• 两个快速比较器(CMP)：50ns响应时间
• 固定电压参考(FVR)：1.024V/2.048V/4.096V可选输出

数字外设

• 两个捕捉/比较/PWM(CCP)模块
• 两个10位PWM模块
• 四个可配置逻辑单元(CLC)
• 增强型通用同步异步收发器(EUSART)
• 主机同步串行端口(MSSP)，支持SPI和I2C模式

定时器资源

• 一个可配置8/16位定时器(TMR0)
• 一个带门控的16位定时器(TMR1)
• 一个带硬件限制定时器(HLT)的8位定时器(TMR2)

低功耗特性

PIC16F13145系列提供了多种低功耗模式，特别适合电池供电应用：

工作模式

• ‌Doze模式‌：CPU和外围设备以不同周期率运行(通常CPU较低)
• ‌Idle模式‌：CPU暂停而外设继续运行
• ‌Sleep模式‌：最低功耗模式，典型值：
  • WDT使能时<900nA @3V/25°C
  • WDT禁用时<600nA @3V/25°C

工作电流

• 32kHz时48μA典型值@3V/25°C
• 4MHz时<1mA典型值@5V/25°C
• 工作电压范围：1.8V至5.5V

时钟系统

PIC16F13145提供灵活的时钟选项：

时钟源

• 高精度内部振荡器块(HFINTOSC)：最高32MHz，±2%校准精度
• 内部31kHz振荡器(LFINTOSC)
• 外部高频时钟输入，支持：
  • 三种晶体/谐振器模式
  • 两种外部时钟(EC)电源模式
  • 4xPLL(用于外部源)

时钟特性

• 故障安全时钟监视器(FSCM)
• 振荡器启动定时器(OST)确保晶体振荡器源的稳定性
• 运行时时钟切换功能

开发支持特性

• 通过两个引脚实现在线串行编程(ICSP)
• 通过两个引脚实现在线调试(ICD)，带三个断点
• 片上调试集成
• 可编程代码保护
• 32位CRC存储器扫描功能，用于可靠的数据/程序内存监控

应用领域

凭借其小型封装、CLB和其他核心独立外设，PIC16F13145系列非常适合：

• 实时控制系统
• 数字传感器节点
• 工业自动化设备
• 汽车电子系统
• 低功耗物联网终端