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Microchip的PIC18-Q20系列MCU提供可配置外設(shè)和高級通信接口

來源：http://www.element79mechanical.com 作者：億金電子 2024年03月04
Microchip的PIC18-Q20系列MCU提供可配置外設(shè)和高級通信接口
了解與I3C推出首款低引腳數(shù)微控制器的重要合作伙伴關(guān)系和協(xié)作®功能和片內(nèi)電平轉(zhuǎn)換（MVIO）。
介紹PIC18-Q20:首創(chuàng)低引腳數(shù)MCU
Microchip最近發(fā)布了激動人心的PIC18-Q20業(yè)內(nèi)首款低引腳數(shù)微控制器（MCU），最多支持兩個I3C®內(nèi)置電平轉(zhuǎn)換器的外設(shè)支持與工作在多電壓域的器件接口。這款新型微控制器上的I3C模塊設(shè)計為僅在目標(biāo)模式下運行，將幫助設(shè)計人員和軟件開發(fā)人員簡化從I2C/SMBus到I3C的過渡，同時降低系統(tǒng)成本、設(shè)計復(fù)雜性和電路板空間。在PIC18-Q20的開發(fā)過程中，Microchip晶振廠家與其他行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者一起參加了早期的互操作性I3C活動，并取得了巨大成功。本文將討論這些事件、一些PIC18-Q20早期采用者和合作伙伴，并提供I3C的簡要背景。
PIC18-Q20產(chǎn)品系列具有高級通信和內(nèi)部電平轉(zhuǎn)換器的緊湊型微控制器（MCU），石英晶振PIC18-Q20系列MCU提供可配置外設(shè)和高級通信接口，并支持具有多個傳感器的嵌入式系統(tǒng)的多電壓域。這些MCU配備了I3C®具有快速通信速率的模塊、具有計算功能（ADCC）的高速10位模數(shù)轉(zhuǎn)換器、電容式觸摸感應(yīng)和用于互連數(shù)字外設(shè)的8位信號路由端口。該產(chǎn)品系列無需外部元件即可輕松跨越多個電壓域，并支持1V工作電壓下的I3C通信。憑借I3C支持和集成電平轉(zhuǎn)換器，PIC18-Q20 MCU適用于多電壓域嵌入式設(shè)計中的傳感器接口。這些MCU提供小型14引腳和20引腳封裝，非常適合用作I3C至I2c通信橋或配套MCU，用于大型物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，為廣泛的空間敏感型應(yīng)用和市場執(zhí)行日常管理功能，包括汽車、工業(yè)控制、計算、消費電子、醫(yī)療、可穿戴設(shè)備、觸摸傳感和內(nèi)存管理應(yīng)用。
I3C
I3C是由MIPI聯(lián)盟開發(fā)的一種令人興奮的新通信協(xié)議，旨在滿足電子行業(yè)現(xiàn)代應(yīng)用對更高速度、更好數(shù)據(jù)傳輸和更低功耗性能的需求。它是廣泛流行的雙線I2C協(xié)議的增強版本，并有意保留了舊協(xié)議的部分內(nèi)容以保持向后兼容。然而，雙線總線的重新設(shè)計現(xiàn)在允許更快的數(shù)據(jù)傳輸和更低的功耗。雖然I3C協(xié)議在少數(shù)選擇交易中使用開漏通信，但現(xiàn)在可以在數(shù)據(jù)傳輸期間切換到推挽通信。這種以突發(fā)模式發(fā)送數(shù)據(jù)的能力允許總線和連接的設(shè)備有更多時間處于空閑和低功耗狀態(tài)。這一點至關(guān)重要，因為向I2C總線添加更多設(shè)備會很快使其無法使用，因為它完全依賴開漏通信。
與采用標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)速率的12.5MHz石英晶振基準(zhǔn)時鐘的I2C通信相比，I3C的性能提高了10倍或更多。它還提供了一些新功能，例如控制器能夠向總線上的設(shè)備廣播或直接發(fā)送通用命令代碼（CCC）。有許多非常有用的命令。例如，CCC命令使控制器能夠動態(tài)分配地址。它們還使控制器能夠重置設(shè)備或重置其I3C模塊。I3C目標(biāo)也從中受益，因為它們可以通電并“熱連接”總線。此外，目標(biāo)現(xiàn)在可以使用SDA和SCL線發(fā)送帶內(nèi)中斷，從而減少電路板空間和目標(biāo)與控制器之間專用中斷線路的成本。.

MIPI I3C Plugfest San Jose, CA   Interoperability Testing with PIC18-Q20

圖1:MIPI·I3C音樂節(jié)加利福尼亞州圣何塞（2023年6月）   圖2:使用PIC18-Q20進行互操作性測試

MIPI聯(lián)盟舉辦了一場Plugfest，匯集了10家不同的公司進行I3C互操作性測試。通過八個控制器設(shè)備、11個目標(biāo)設(shè)備和三個協(xié)議分析器，研討會參與者能夠使用協(xié)作場地測試各種設(shè)備的關(guān)鍵特性。Microchip工程師Max Prasad和Ashish Makthal將Q20帶到了活動現(xiàn)場，并展示了Q20作為I3C目標(biāo)設(shè)備的能力。
要更深入地了解I3C，請看看這個錄像還有這個來自MIPI聯(lián)盟的博客文章.
Q20可以支持獨立的低電壓域

Bus Topology Showing Multiple Voltage Domains Using On-Chip Level Shifters

圖3:使用片內(nèi)電平轉(zhuǎn)換器（MVIO）的多電壓域總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
 
PIC18-Q20的一大特點是能夠在低至1.8 V的獨立電壓域內(nèi)操作兩個I3C外設(shè)，而MCU仍在1.8V至5.5 V的傳統(tǒng)電壓范圍內(nèi)工作。如上圖所示，每條帶有MVIO的I3C通信線路都在較低的電壓下工作，而MCU和I2c總線在5V下工作。通過提供片內(nèi)電平轉(zhuǎn)換，貼片晶振，PIC18-Q20可以大大降低設(shè)計空間和成本。
市場上發(fā)布的絕大多數(shù)I3C外設(shè)都是Cortex-M23和M33設(shè)備；Q20是第一款提供8位I3C的產(chǎn)品。作為一款低功耗、小尺寸MCU，Q20使開發(fā)人員能夠?qū)3C應(yīng)用于廣泛的空間敏感型應(yīng)用，包括物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)控制、汽車和數(shù)據(jù)中心。
Microchip與Binho合作
Binho成立于2015年，旨在幫助每個人更輕松、更愉快地開發(fā)和調(diào)試硬件。他們最近發(fā)布了一個I3C基礎(chǔ)施虐受虐狂協(xié)議分析器插件對于Saleae Logic來說，這是一款功能強大且易于使用的I3C事務(wù)調(diào)試工具?？蛻魧⒑芨吲d得知Microchip和Binho已經(jīng)合作，當(dāng)客戶購買PIC-Q20評估套件時，他們可以注冊免費使用該插件45天。Binho也發(fā)布了賓荷超新星，這是一款I(lǐng)3C控制器，可用于Q20，支持0.8V至3.3V的I3C工作電壓范圍

Binho I3C BasicSM Protocol Analyzer Screenshot - Dynamic Address Assignment of the PIC18-Q20

圖4:比尼奧·I3C的基本款施虐受虐狂協(xié)議分析器屏幕截圖-PIC18-Q20的動態(tài)地址分配

Binho Plugin Analyzer Free Trial QR Code with PIC18-Q20 CNANO
圖5: Binho插件分析器免費試用二維碼和PIC18-Q20 CNANO

Binho Supernova I3C Controller
圖6: Binho超新星I3C控制器

固體
Solidigm是數(shù)據(jù)存儲解決方案領(lǐng)域的領(lǐng)先創(chuàng)新者，尤其是在數(shù)據(jù)中心固態(tài)硬盤（SSD）的設(shè)計方面。他們處于技術(shù)進步的前沿，不斷拓展數(shù)據(jù)存儲效率和性能的極限。
Solidigm已與Microchip Technology合作，并開始在其SSD數(shù)據(jù)中心設(shè)計中使用新的PIC18-Q20微控制器。在最近于圣何塞舉行的開放計算峰會全球峰會上進行的演示中，Solidigm展示了一款采用OpenBMC固件的英特爾EDSFF平臺上配備Microchip的PIC18-Q20的固態(tài)硬盤。該演示突出了該系統(tǒng)令人印象深刻的I3C功能，預(yù)計到2025年該行業(yè)將廣泛采用這一功能。
Solidigm和Microchip Technology的合作體現(xiàn)了合作在推動技術(shù)發(fā)展和塑造數(shù)據(jù)存儲解決方案未來方面的力量。

貼片晶振 品牌 型號 頻率
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