PIC32CZ CA80/CA90 Curiosity Ultra开发板深度解析与技术应用

描述

Microchip Technology PIC32CZ CA90 Curiosity Ultra开发板 (EV16W43A) 是用于评估基于Arm^^^ ^Cortex® -M7处理器的PIC32CZ CA90 MCU的硬件平台。该板由MPLAB^®^ 集成开发环境(IDE)和MPLAB Harmony提供支持。PIC32CZ CA90开发板设有嵌入式编程器/调试器,无需任何补充硬件即可开始使用。该板包括集成Arduino^®^ Uno R3、MikroElektronika Click板™或Xplained Pro扩展板的连接器,用于开发蓝牙®音频、机器人和其他概念验证设计。

数据手册:*附件:Microchip Technology PIC32CZ CA90 Curiosity Ultra开发板数据手册.pdf

PIC32CZ CA90开发板配有PIC32CZ8110CA90208微控制器,该控制器具有300MHz时钟频率、8MB闪存和1MB静态随机存取存储器 (SRAM)。该板设有虚拟COM端口 (VCOM)、数据网关接口 (DGI) 和板载温度传感器(用于监控环境温度水平)。

特性

  • PIC32CZ8110CA90208-I/8MX微控制器
    • 300MHz时钟速度
    • 8MB 闪存
    • 1MB SRAM
  • 板载调试器 (PKoB4):
    • 实时编程和调试
    • 虚拟COM (VCOM) 端口
    • 数据网关接口 (DGI)
  • Arduino Uno R3兼容接口
  • Xplained Pro扩展兼容接口
  • MikroBUS™插座
  • 板载温度传感器
  • 用户按钮
  • 用户LED
  • 图形接口
  • G位以太网
  • 两个高速USB(Type-C和Micro A/B)

系统方框图

处理器

功耗框图

处理器

PIC32CZ CA80/CA90 Curiosity Ultra开发板深度解析与技术应用

开发板核心架构与性能特性

Microchip的PIC32CZ CA80/CA90 Curiosity Ultra开发板(EV61X20A/EV16W43A)是一款面向高性能嵌入式应用的开发平台,其核心搭载‌300MHz主频‌的PIC32CZ8110CA80208/CA90208微控制器,配备‌8MB Flash‌和‌1MB SRAM‌存储资源。该开发板采用创新的系统架构设计:

  • 集成开发环境‌:板载PKoB4(PICkit On-Board 4)调试器,支持实时编程和调试功能,提供虚拟COM端口(VCOM)和数据网关接口(DGI)
  • 多协议支持‌:集成双CAN接口(支持CAN3和CAN4)、千兆以太网PHY(KSZ9031MNXIC)和高速USB接口(Type-C和Micro A/B DRD)
  • 图形处理能力‌:配备24位并行图形接口,支持LCD时序控制信号(HSYNC/VSYNC/PCLK)和16位数据总线扩展

电源管理系统采用‌三级转换架构‌:输入电压范围6.5-14V通过MIC24052YJL-TR同步降压转换器降至5V,再经MCP1727T-3302E/MF LDO生成3.3V系统电压,最后通过MIC5355-G4YMME双路LDO分别产生1.8V(MCU核心)和1.2V(以太网PHY)电压。

外设接口与应用场景

扩展接口配置

开发板提供‌三种标准扩展接口‌,满足不同应用需求:

  1. Arduino Uno R3接口‌:完整兼容Arduino引脚布局,支持模拟输入(PA18/PA17/PA16等)和PWM输出(PB11/PB10等)
  2. Xplained Pro接口‌:包含两个30针扩展座(EXT1/EXT2),每个接口提供:
    • 差分ADC输入(EXT1: PA17/PA18, EXT2: PA13/PA14)
    • 硬件PWM输出(EXT1: PB10/PB11, EXT2: PA22/PA23)
    • 完整SPI/I2C/UART外设
  3. mikroBUS插座‌:支持MikroElektronika Click板扩展,接口包含:
    • SPI总线(PC12/PC15/PC13/PC14)
    • I2C接口(PC25/PC26)
    • UART通道(PC21/PC22)

典型应用实现

以太网通信实现要点‌:

  • 采用KSZ9031MNXIC千兆PHY,通过RMII接口连接MCU
  • 硬件设计包含180Ω@100MHz共模扼流圈(L700-L702)和1:1隔离变压器
    CAN总线应用开发‌:
  • 双CAN接口采用ATA6561-GBQW收发器
  • CAN3接口位于J701(PD13/TX, PC29/RX)

图形系统与显示接口

开发板提供‌74针图形接口‌(J900),支持多种显示控制模式:

接口信号分组

  1. 控制信号‌:
    • LCDEN(PC5): 数据使能
    • LCDHSYNC(PC27): 水平同步
    • LCDVSYNC(PG4): 垂直同步
    • LCDPCLK(PC6): 像素时钟(最大25MHz)
  2. 数据总线‌:
    • 16位模式:D0-D15(PD13-PD7)
    • 24位模式:需外接565-RGB转换板
  3. 触摸控制‌:
    • 电阻触摸:PF1-PF4中断输入
    • 电容触摸:通过I2C接口(PC0/PC1)

开发工具与调试技巧

PKoB4调试器特性

  • 支持‌SWD/JTAG调试协议‌,通过20针Coresite接口(J502)访问
  • 提供‌实时变量监控‌功能,采样率可达1MHz
  • 紧急恢复模式:短接PCB上恢复焊盘10秒后,通过MPLAB X IDE执行"Hardware Tool Emergency Boot Firmware Recovery"

典型问题解决方案

  1. 以太网连接失败‌:
    • 检查25MHz时钟输出(DSC1001DI5-025.0000)
    • 验证PHY寄存器配置(特别是PHYAD[2:0]引脚状态)
  2. 显示异常‌:
    • 确认时序参数(特别是HSYNC/VSYNC脉冲宽度)
    • 检查数据线阻抗匹配(建议走线阻抗控制在50Ω±10%)
  3. 电源问题‌:
    • 测量各电压测试点:
      • TP1: 5V系统
      • TP2: 3.3V数字
      • TP3: 1.8V核心
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