Microchip 系列：PIC18F46J50 系列 (低功耗)_2.PIC18F46J50系列概述.docxVIP

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2.PIC18F46J50系列概述

2.1引言

PIC18F46J50是Microchip公司推出的基于8位架构的单片机系列，专为低功耗应用设计。这一系列的单片机在保持高性能的同时，具有多种低功耗特性，使其在电池供电的便携式设备、传感器网络、环境监测器等应用中表现出色。本节将详细介绍PIC18F46J50系列的概述，包括其主要特点、架构、低功耗特性以及应用领域。

2.2主要特点

2.2.1高性能8位CPU

内核架构：PIC18F46J50系列采用了增强型8位RISC（精简指令集计算机）架构，具有16位宽指令字和8位数据路径。

运行速度：可支持高达48MHz的系统时钟频率，提供12MIPS（每秒百万条指令）的处理能力。

内存：片上集成32KB的闪存程序存储器和2KB的RAM数据存储器。

电源电压：支持1.8V至5.5V的宽电源电压范围，适用于多种电源环境。

2.2.2多种低功耗模式

休眠模式：在休眠模式下，单片机的功耗可以降低到几微瓦，适用于长时间待机或无操作状态。

低功耗运行模式：通过调整时钟源和系统时钟频率，可以在保持基本功能的同时减少功耗。

低功耗唤醒功能：支持多种外部中断和内部事件唤醒，确保在低功耗模式下能够快速响应外部事件。

2.2.3丰富的外设

串行通信接口：包括UART、I2C和SPI，支持多种通信协议。

模数转换器（ADC）：10位分辨率的ADC，最多支持13个通道，适用于传感器数据采集。

数模转换器（DAC）：2个10位分辨率的DAC，适用于生成模拟信号。

定时器和计数器：包括定时器0、定时器1、定时器2和捕捉/比较/PWM模块，适用于各种定时和控制应用。

看门狗定时器（WDT）：用于系统复位和防止程序死锁。

可编程电压检测（PVD）：用于监测电源电压，确保系统在安全电压范围内运行。

2.2.4安全和保护特性

电源复位（POR）：在电源上电或电压下降时自动复位单片机。

低电压检测（LVD）：在电源电压低于设定阈值时产生中断。

看门狗定时器（WDT）：防止程序死锁，确保系统稳定运行。

**brownoutreset（BOR）**：在电源电压骤降时自动复位单片机。

2.3架构详解

2.3.1内核架构

PIC18F46J50系列的内核架构基于增强型8位RISC架构，具有以下特点：

指令集：支持35条单字指令和12条双字指令，指令执行时间短，效率高。

寄存器：拥有31个通用寄存器，方便数据处理和存储。

堆栈：13层深度的硬件堆栈，支持函数调用和中断处理。

2.3.2存储器架构

闪存程序存储器：32KB，用于存储用户程序和常量数据。

RAM数据存储器：2KB，用于存储变量和临时数据。

EEPROM数据存储器：256字节，用于存储需要长期保存的数据。

2.3.3低功耗特性

休眠模式：通过设置SLEEP指令进入休眠模式，此时CPU停止运行，功耗极低。

低功耗运行模式：通过调整系统时钟源和频率，可以在保持基本功能的同时减少功耗。

低功耗定时器：即使在休眠模式下，定时器1和定时器2仍然可以运行，用于周期性唤醒或执行特定任务。

低功耗中断：支持多种低功耗中断源，如外部中断、定时器中断和GPIO中断。

2.3.4电源管理

电源复位（POR）：通过内部电路在电源上电或电压下降时自动复位单片机。

低电压检测（LVD）：当电源电压低于设定阈值时，产生中断或复位信号。

**brownoutreset（BOR）**：当电源电压骤降时，自动复位单片机，防止系统运行在不稳定状态。

2.3.5通信接口

UART：支持全双工或半双工通信，最高波特率可达115200bps。

I2C：支持主从模式，最高传输速率可达400kbps。

SPI：支持主从模式，最高传输速率可达500kbps。

2.3.6模数转换器（ADC）

分辨率：10位分辨率，最高转换速率可达1.1Msps。

通道数：最多支持13个通道，可用于多个传感器数据采集。

参考电压：可选择内部或外部参考电压，灵活配置。

2.3.7数模转换器（DAC）

分辨率：2个10位分辨率的DAC，用于生成模拟信号。

输出范围：可配置输出电压范围，适用于不同的应用需求。

2.3.8定时器和计数器

定时器0：8位定时器，支持预分频和后分频。

定时器1：16位定时器，支持多种时钟源和分频比。

定时器2：8位定时器，支持预分频和后分频，用于PWM生成。

捕捉/比较/PWM模块：支持捕捉、比较和PWM功能，适用于电机控制和信号生成。

2.4低功耗模式的应用

2.4.1休眠模式

休眠模式是PIC18F46J50系列的低功耗特性之一，通过设置SLEEP指令进入休眠模式，此时单片机的CPU和大多数外设停止运行，功耗极低。