Microchip Technology เปิดตัวไมโครคอนโทรลเลอร์ (MCU) ตระกูล 8 บิต ได้แก่ PIC16F132 และ PIC18-Q35 ซึ่งเป็นการอัปเกรดจาก PIC16F13145 โดยผสานการควบคุมแบบฝังตัว (embedded control) แบบดั้งเดิมเข้ากับ Configurable Logic Blocks (CLB) ที่รวมอยู่ภายใน ช่วยให้สามารถนำความสามารถด้านลอจิกแบบโปรแกรมได้ที่คล้ายกับ CPLD มาใช้งานได้โดยตรงบนไดของไมโครคอนโทรลเลอร์
ความแตกต่างหลักระหว่างสองตระกูลนี้อยู่ที่ความหนาแน่นของลอจิก (logic density) โดยรุ่น PIC16F132x จะมี Basic Logic Elements (BLEs) จำนวน 32 ตัว ขณะที่ PIC18-Q35 มีมากถึง 128 ตัว นอกเหนือจาก CLB แล้ว ไมโครคอนโทรลเลอร์เหล่านี้ยังรวมฟีเจอร์ด้านความปลอดภัยและการจัดการแรงดันไฟฟ้าไว้ด้วย เช่น Programming and Debugging Interface Disable (PDID) ที่ช่วยป้องกันการเข้าถึงเฟิร์มแวร์โดยไม่ได้รับอนุญาต (anti-tamper protection) และ Multi-Voltage I/O (MVIO) ที่ช่วยให้สามารถสื่อสารระหว่างระบบที่มีแรงดันไฟฟ้าแตกต่างกันได้โดยตรง โดยไม่ต้องใช้อุปกรณ์แปลงระดับแรงดัน (level shifter) ภายนอก
นอกจากนี้บริษัทยังระบุว่า การประมวลผลฟังก์ชันลอจิกบนฮาร์ดแวร์เฉพาะ แทนการทำงานผ่านซอฟต์แวร์ ช่วยให้สถาปัตยกรรม CLB ลดภาระของ CPU และลดการใช้พลังงาน พร้อมทั้งให้การทำงานที่มีความแน่นอน ซึ่งเหมาะอย่างยิ่งสำหรับงานที่ต้องการความแม่นยำด้านเวลา เช่น การควบคุมมอเตอร์ ระบบอัตโนมัติในอุตสาหกรรม อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค และระบบความปลอดภัยในยานยนต์
สเปคของ Microchip PIC16F132 และ PIC18-Q35 :
คุณสมบัติ | ตระกูล PIC16F13256/76 | ตระกูล PIC18-Q35 Family |
|---|---|---|
| คุณสมบัติแกนประมวลผล | ||
| CPU Architecture | Enhanced Mid-Range PIC 8 บิต | PIC18 8 บิต (ประสิทธิภาพสูงกว่า) |
| ความถี่สูงสุด | 32 MHz | 64 MHz |
| รอบคำสั่ง (Instruction Cycle) | 125 ns | 62.5 ns |
| Hardware Stack Depth | 16 ระดับ | 128 ระดับ |
| ความสามารถ CPU | RISC พื้นฐาน | Interrupt แบบเวกเตอร์, System Arbiter |
| หน่วยความจำและที่เก็บข้อมูล | ||
| Program Flash | สูงสุด 28 KB | สูงสุด 64 KB |
| SRAM | สูงสุด 2 KB | สูงสุด 4 KB |
| EEPROM | 256 Bytes |
|
| Memory Access Partition (MAP) | มี |
|
| Device Info Area (DIA) | มี |
|
| ลอจิกกำหนดค่า / เร่งฮาร์ดแวร์ | ||
| CLB (Configurable Logic Block) | 32 BLEs | 128 BLEs |
| LUT ต่อ BLE | อินพุต 4 ตัว |
|
| CLC (Configurable Logic Cells) | 4 | 8 |
| CLB Auto-load | มี |
|
| DMA Support for CLB | - | มี |
| Timer และ PWMT | ||
| Timer 8 บิต | 2 (รองรับ HLT) | |
| Timer 16 บิต | 2 (TMR1/3) | 3 + 2 Universal Timers |
| Universal Timer (UTMR) | - | มี |
| PWM Modules | 2 (16-bit dual PWM) |
|
| CCP Modules | 2 | 1 |
| CWG (Complementary Waveform Generator) | - | มี |
| NCO (Numerically Controlled Oscillator) | - | มี |
| DSM (Data Signal Modulator) | - | มี |
| อินเทอร์เฟซการสื่อสาร | ||
| UART / EUSART | 2 EUSART | 2 UART (พร้อมรองรับโปรโตคอล) |
| โปรโตคอล UART | RS-232, RS-485, LIN | LIN, DALI, DMX, RS-232/485 |
| I2C/SPI | สูงสุด 2 MSSP | 1 SPI + 1 I2C |
| DMA สำหรับสื่อสาร | - | มี |
| อนาล็อก | ||
| ADC | 10 บิต ADCC (200 ksps) | 10 บิต ADCC (300 ksps) |
| ADC Channels | สูงสุด 17 ช่องภายนอก | สูงสุด 30 ช่องภายนอก |
| DAC | 1 × 10 บิต | 1–2 × 8 บิต |
| Comparators | 2 |
|
| Zero-Cross Detect | - | มี |
| HLVD | มี |
|
| FVR | มี |
|
| เซนเซอร์อุณหภูมิ | มี |
|
| ขา I/O | ||
| ขา I/O สูงสุด | 35 ขา | 43 ขา |
| PPS (Peripheral Pin Select) | มี |
|
| MVIO Pins | - | มี |
| High Voltage Tolerant Pins | - | มี |
| Interrupt-on-Change | มี |
|
| External Interrupts | 1 ช่อง | สูงสุด 3 ช่อง |
| ความปลอดภัยและดีบัก | ||
| ICSP | มี |
|
| Debugging | มี |
|
| PDID (Interface Disable) | มี |
|
| Additional Security | มาตรฐาน | SAF Lock, ขั้นสูง |
| CRC with Scanner | มี |
|
| พลังงาน | ||
| แรงดันไฟฟ้าขณะใช้งาน | 1.8V – 5.5V |
|
| กระแสโหมด Sleep | <600 nA ค่าปกติ | <1 µA ค่าปกติ |
| แพ็กเกจ | ||
| จำนวนขา | 28–44 ขา | 28–48 ขา |
| รูปแบบ | SSOP, VQFN, PDIP, TQFP | SPDIP, SSOP, VQFN, TQFP |
| ช่วงอุณหภูมิ | ระดับอุตสาหกรรมl: −40°C ถึ 85°C ระดับขยาย: −40°C ถึ 125°C |
|
จากการพิจารณาสเปก จะเห็นได้ชัดว่า PIC18-Q35 ถูกออกแบบมาสำหรับงานที่มีความซับซ้อนมากกว่า โดยมีความสามารถของ CLB สูงกว่าถึง 4 เท่า (128 เทียบกับ 32 BLEs) และมีเพอริเฟอรัลหลากหลาย เช่น UTMR (รองรับการเชื่อมต่อแบบ 32 บิต), NCO และ CWG ทำให้เหมาะสำหรับงานควบคุมมอเตอร์และระบบแปลงพลังงาน ในทางกลับกัน PIC16F13256/76 มีความเรียบง่ายกว่า แต่ยังคงมีจุดเด่น เช่น DAC ความละเอียด 10 บิต (เมื่อเทียบกับ 8 บิต), คอมพาเรเตอร์แบบคู่ และ FVR แบบคู่ จึงเหมาะสำหรับงานที่เน้นวงจรอนาล็อก และต้องการควบคุมต้นทุน โดยไม่จำเป็นต้องใช้ความหนาแน่นลอจิกในระดับสูง
ในด้านซอฟต์แวร์ ไมโครคอนโทรลเลอร์ที่มี Configurable Logic Blocks (CLB) ได้รับการรองรับอย่างเต็มรูปแบบโดย MPLAB X IDE และเครื่องมือรุ่นใหม่อย่าง MPLAB Tools for Microsoft Visual Studio Code นอกจากนี้ Microchip Technology ยังได้ผสานเครื่องมือ CLB Synthesizer tool แบบใช้งานฟรีไว้ใน MPLAB Code Configurator (MCC) ซึ่งมีอินเทอร์เฟซแบบกราฟิกที่รองรับการลากและวาง (drag-and-drop) พร้อมระบบจำลองการทำงาน (simulation) และเครื่องมือวิเคราะห์ไทม์มิ่ง (timing analysis) ในตัว ช่วยให้นักพัฒนาสามารถปรับแต่งเส้นทางสัญญาณ (routing) และสร้างลอจิกฮาร์ดแวร์ได้โดยไม่จำเป็นต้องเขียนโค้ด HDL เอง
Microchip Technology ได้เปิดตัวบอร์ด Evaluation Kit ใหม่ 2 รุ่น ได้แก่ PIC16F13276 Curiosity Nano และ PIC18F56Q35 Curiosity Nano โดยทั้งสองรุ่นมีราคาอยู่ที่ $9.99 (~320฿) และมาพร้อมกับดีบักเกอร์ในตัว, พอร์ต USB Type-C, virtual COM port และรองรับแรงดันไฟฟ้าปรับได้ (1.8V–5.1V) นอกจากนี้บอร์ดยังมีอุปกรณ์พื้นฐานครบ เช่น LED สำหรับผู้ใช้งาน, ปุ่มกด, คริสตัล 32.768 kHz และคอนเนกเตอร์ Curiosity Nano
ในส่วนของตัวไมโครคอนโทรลเลอร์ PIC16F13276 มีราคาเริ่มต้นที่ $0.32 (~10฿) สำหรับการสั่งซื้อจำนวนมาก ขณะที่รุ่นระดับสูงอย่าง PIC18-Q35 เริ่มต้นที่ประมาณ $0.62 (~20฿) สามารถดูข้อมูลเพิ่มเติม เช่น datasheet และตัวเลือกการสั่งซื้อได้จากหน้าผลิตภัณฑ์ 8-bit PIC MCUs และข่าวประชาสัมพันธ์จากทางบริษัท
แปลจากบทความ : Microchip PIC16F132 and PIC18-Q35 low-power 8-bit MCUs feature CPLD-like Configurable Logic Blocks (CLB)
บรรณาธิการข่าวและบทความภาษาไทย CNX Software ได้มีความสนใจในด้านเทคโนโลยี โดยเฉพาะ Smart Home และ IoT