Microchip ได้ขยายกลุ่มผลิตภัณฑ์ dsPIC33 ด้วยการเปิดตัวตระกูล dsPIC33CK Value Line ซึ่งเป็นซีรีส์ใหม่ของ Digital Signal Controller (DSC) แบบ 16 บิต ที่มีต้นทุนต่ำ ออกแบบมาสำหรับงานควบคุมมอเตอร์โดยเฉพาะ ชิปในตระกูลนี้ให้ประสิทธิภาพการประมวลผลแบบกำหนดเวลาได้ (Deterministic Performance) สูงสุด 100 MIPS พร้อมผสานวงจร PWM ความละเอียดสูง และ ADC ความละเอียด 12 บิต ไว้ภายใน จึงเหมาะสำหรับงานควบคุมมอเตอร์แบบ Field-Oriented Control (FOC) รวมถึงงานตรวจวัดและประมวลผลสัญญาณที่ต้องการความแม่นยำสูงอีกด้วย
ชิป DSC รุ่นใหม่นี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อเติมเต็มช่องว่างระหว่างไมโครคอนโทรลเลอร์ทั่วไปกับอุปกรณ์ระดับสูงในตระกูล dsPIC33A โดยมาพร้อมหน่วยความจำแฟลชขนาด 32 KB ถึง 256 KB รองรับการรวมฟังก์ชันการทำงานหลายส่วนไว้ในชิปเดียว ช่วยลดจำนวนอุปกรณ์บนบอร์ดและลดต้นทุนรายการวัสดุ (BOM) นอกจากนี้ยังมีรุ่นที่รองรับงานยานยนต์ตามมาตรฐาน AEC-Q100 Grade 1 พร้อมคุณสมบัติ Secure Boot
สเปคของ Microchip dsPIC33CK :
- MCU Core – ซีพียู dsPIC33CK แบบ 16 บิต ทำงานที่ความถี่สูงสุด 100 MHz หรือ 100 MIPS มาพร้อมหน่วยประมวลผลสัญญาณดิจิทัล (DSP) ที่มีตัวสะสมข้อมูล (Accumulator) ขนาด 40 บิต
- หน่วยความจำและสตอเรจ
- Data RAM ขนาด 8 KB ถึง 16 KB
- Program Flash ขนาด 32 KB ถึง 256 KB พร้อมระบบ ECC (Error Correction Code)
- หน่วยความจำ OTP (One-Time Programmable) ขนาด 384 ไบต์
- อินเทอร์เฟซและอุปกรณ์ต่อพ่วง
- สูงสุด 53x GPIOs รองรับการขับกระแสสูง (จำนวน GPIO ขึ้นอยู่กับแพ็กเกจ)
- 3x UART (รองรับ LIN, DMX, IrDA)
- 1x I2C (รองรับ SMBus)
- 2x SPI/I2S
- 1x CAN FD
- อินเทอร์เฟซ SENT สำหรับงานอุตสาหกรรมยานยนต์
- ระบบ Peripheral Pin Select (PPS)
- คอนโทรลเลอร์ DMA แบบ 4 ช่องสัญญาณ
- วงจรอนาล็อก
- ADC ความละเอียด 12 บิต ความเร็วสูงสุด 2 Msps, รองรับอินพุตสูงสุด 20 ช่อง, มีบัฟเฟอร์แยกแต่ละช่อง, รองรับ Oversampling และ Digital Comparator
- DAC ความละเอียด 12 บิต พร้อมฟังก์ชัน Slope Compensation
- Analog Comparator ความเร็วสูง (~30 ns)
- ระบบจับเวลาและ PWM
- ตัวจับเวลาอเนกประสงค์ (General-Purpose Timer) ขนาด 16 บิต
- โมดูล SCCP (Capture/Compare/PWM) รองรับการทำงานแบบ 16/32 บิต และ PWM ความละเอียดสูงประมาณ 2.5 นาโนวินาที
- Peripheral Trigger Generator (PTG)
- ระบบนาฬิกา (Clock System)
- ออสซิลเลเตอร์ภายในแบบ FRC 8 MHz
- รองรับคริสตัล, เรโซเนเตอร์ หรือสัญญาณนาฬิกาภายนอก
- Programmable PLLs
- ระบบตรวจสอบนาฬิกา Fail-Safe Clock Monitor (FSCM)
- เอาต์พุตสัญญาณนาฬิกาอ้างอิง REFCLKO
- ความปลอดภัย
- Flash ECC และ RAM MBIST
- Watchdog Timer แบบคู่ (Dual WDT)
- Windowed Deadman Timer (DMT)
- ระบบป้องกันโค้ด CodeGuard
- ระบบตรวจสอบสัญญาณนาฬิกาและออสซิลเลเตอร์สำรอง
- โมดูลคำนวณ CRC
- การดีบักและพัฒนา
- JTAG Boundary Scan
- รองรับการโปรแกรมและดีบักในวงจรผ่าน ICSP
- Trace Buffer และ Breakpoints สำหรับการวิเคราะห์การทำงาน
- พลังงาน
- แรงดันไฟเลี้ยง 3.0V ถึง 3.6V
- โหมดประหยัดพลังงาน ได้แก่ Sleep, Idle และ Doze
- รองรับ Power-on Reset (POR) และ Brown-out Reset (BOR)
- แพ็กเกจ
- 28-pin SSOP
- 36-pin UQFN
- 48-pin TQFP
- 64-pin TQFP
- ช่วงอุณหภูมิการทำงาน – -40°C ถึง +125°C
- รองรับมาตรฐานยานยนต์ AEC-Q100 Grade 1
ในด้านซอฟต์แวร์ dsPIC33CK Value Line DSC รองรับการพัฒนาผ่าน MPLAB X IDE พร้อมด้วย MPLAB XC-DSC Compiler และ MPLAB Code Configurator (MCC) เช่นเดียวกับไมโครคอนโทรลเลอร์และ DSC รุ่นอื่น ๆ ของ Microchip ช่วยให้การพัฒนาและปรับแต่งเฟิร์มแวร์ทำได้สะดวกและรวดเร็วยิ่งขึ้น Microchip ระบุว่า DSC ตระกูลนี้เหมาะสำหรับการใช้งานที่หลากหลาย ได้แก่ ระบบสัมผัสและส่วนติดต่อผู้ใช้ (HMI), ระบบตรวจวัดและรับรู้ขั้นสูง (Advanced Sensing), เครื่องใช้ไฟฟ้าสำหรับผู้บริโภค, ระบบอัตโนมัติในภาคอุตสาหกรรมและงานยานยนต์ระดับเริ่มต้น เช่น ระบบเซ็นเซอร์และแอคชูเอเตอร์ (Sensors/Actuators)
Microchip นำเสนอบอร์ดพัฒนาราคาประหยัด Curiosity Nano ที่ออกแบบมาสำหรับการสร้างต้นแบบ (Prototyping) งานควบคุมมอเตอร์ได้อย่างรวดเร็ว โดยใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ dsPIC33CK256MC005 DSC, บอร์ดมาพร้อม DSC ความเร็ว 100 MHz ที่มีหน่วยความจำ Flash พร้อม ECC ขนาด 256 KB และ RAM ขนาด 16 KB รวมถึงวงจรอนาล็อกและอุปกรณ์ต่อพ่วงที่สำคัญสำหรับงานควบคุมมอเตอร์ ได้แก่ ADC ความละเอียด 12 บิต ความเร็ว 2 MSPS, DAC, Comparator และ PWM ความเร็วสูง นอกจากนี้ยังมีดีบักเกอร์ออนบอร์ด ช่วยให้สามารถโปรแกรมและดีบักอุปกรณ์ได้โดยตรงโดยไม่ต้องใช้อุปกรณ์ภายนอกเพิ่มเติม บอร์ดรองรับการขยายความสามารถผ่าน Click Boards, อะแดปเตอร์สำหรับระบบสัมผัส และอุปกรณ์เสริมอื่น ๆ ในตระกูล Curiosity Nano ทำให้เหมาะสำหรับการพัฒนาแอปพลิเคชันด้าน การควบคุมมอเตอร์, ระบบตรวจวัด (Sensing) และ ระบบสมองกลฝังตัว (Embedded Systems)
นอกจากนี้ Microchip ยังมี dsPIC33CK256MC006Motor Control DIM ซึ่งเป็นโมดูลแบบ Dual In-line Module (DIM) ที่ออกแบบมาสำหรับ DSC ในตระกูล dsPIC33CK Value Line โดยเฉพาะสำหรับงานควบคุมมอเตอร์ โมดูลนี้ใช้ dsPIC33CK256MC006 แบบ 64 ขา และรองรับการเชื่อมต่อกับบอร์ดอินเวอร์เตอร์ภายนอกสำหรับรับสัญญาณป้อนกลับกระแสมอเตอร์ (Motor Current Feedback) ช่วยให้นักพัฒนาสามารถออกแบบ ทดสอบ และประเมินประสิทธิภาพระบบควบคุมมอเตอร์ ทำให้สามารถใช้งานร่วมกับแพลตฟอร์มอินเวอร์เตอร์ MCS (Motor Control System) ของ Microchip ได้หลายรุ่น เช่น MCLV-48V-300W และ MCHV-230VAC-1.5kW โมดูลนี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อช่วยให้การสร้างต้นแบบ (Rapid Prototyping) สำหรับงานควบคุมมอเตอร์ แต่บริษัทระบุว่า Motor Control DIM รุ่นใหม่นี้ไม่สามารถใช้งานร่วมกับบอร์ดอินเวอร์เตอร์รุ่นเก่าที่ใช้ PIM (Plug-In Module) ได้
DSC ตระกูล dsPIC33CK Value Line รวมถึงบอร์ด Curiosity Nano Evaluation Kit และ Motor Control DIM สามารถสั่งซื้อได้โดยตรงจาก Microchip โดย DSC มีราคาเริ่มต้นเพียง $0.51 (~17฿) ขณะที่บอร์ดพัฒนารุ่น Curiosity Nano Evaluation Kit และ Motor Control DIM มีราคา $9.90 (~320฿) และ $12.99 (~420฿) ตามลำดับ สิ่งที่น่าสนใจคือ Microchip ระบุว่า “ราคาสินค้าคงที่ไม่ว่าจะสั่งซื้อในปริมาณมากหรือน้อย”ซึ่งช่วยให้ผู้พัฒนาและผู้ผลิตสามารถคาดการณ์ต้นทุนได้ง่ายขึ้นตั้งแต่ขั้นตอนต้นแบบไปจนถึงการผลิตจริง สามารถดูรายละเอียดเพิ่มเติมได้จากหน้าผลิตภัณฑ์ และ ข่าวประชาสัมพันธ์
แปลจากบทความ : Microchip dsPIC33CK low-cost motor control MCU sells for $0.51 and up
บรรณาธิการข่าวและบทความภาษาไทย CNX Software ได้มีความสนใจในด้านเทคโนโลยี โดยเฉพาะ Smart Home และ IoT