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16ビット組み込み制御ソリューションPIC24マイクロコントローラ • dsPIC®デジタルシグナルコントローラ

16ビットMCUおよびDSC

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16ビット組み込み制御ソリューション

Microchip社製PIC24マイクロコントローラとdsPIC® デジタルシグナルコントローラMicrochip社の16ビットPIC24マイクロコントローラ(MCU)およびdsPIC®デジタルシグナルコントローラ(DSC)は高性能、低消費電力、柔軟な周辺モジュールが特徴で、開発期間を短縮するソフトウェアおよびハードウェアツールの包括的な開発エコシステムでサポートされています。これらの16ビットファミリはモータ制御、デジタル電力変換、低消費電力セキュリティ、先進の内蔵アナログ機能、機能安全に特化した製品を揃え、低コスト、低消費電力、高性能、高信頼性の優れたバランスを提供します。

幅広いアプリケーションに対応するMCU

低消費電力および汎用組み込みアプリケーション – PIC24F MCUPIC24Fは低コスト低消費電力のMCUファミリであり、XLP (eXtreme Low Power)テクノロジ、16 MIPSの性能、最大1,024 KBのフラッシュメモリ、充実したCIP(コアから独立した周辺モジュール)を備えています。PIC24Fファミリは8ビットMCUの限界を越えつつあるアプリケーションに機能と周辺モジュールのアップグレードが可能であるため、低消費電力と小型化が要求されるアプリケーションに最適です。

モータ制御アプリケーション – dsPIC33 DSC高性能のdsPIC33 DSCは、高効率高精度の可変速、定トルクPI制御、界磁制御(FOC)によるモータ制御を実装するためのDSPエンジンを備えています。dsPIC33 DSCには以下のような特長があります。• コアあたり最大100 MIPSの性能を備えた独立デュアルコア• 部品コストを低減できる内蔵高速ADC、オペアンプ、コンパレータ• 2つのモータ制御と内蔵PFCに対応する最大14チャンネルの高分解能PWM

dsPIC33ファミリは安全機能を備え最高150 °C動作に対応しているため、産業、医療、車載、コンシューマアプリケーションにおけるPMSM、ACIM、BLDCモータ制御に最適です。

デジタル電力変換アプリケーション – dsPIC33 DSC高性能なdsPIC33 DSCは、要求の厳しい電力変換アプリケーションにおいて制御ループを超高速に実行するためのDSPエンジンを備えています。dsPIC33 DSCには以下のような特長があります。• コアあたり最大100 MIPSの性能を備えた独立デュアルコアにより、タイミングの要求が厳しい制御ループを他の定常タスクから分離可能

• 密結合PWM、高速ADC、PGAを備え、高速かつ確定的割り込み可能なCPU• 各種電源回路方式を柔軟に制御可能な高分解能250 PS PWM• サーバ電源ファームウェアをダウンタイムなしにアップグレードできるライブアップデート機能

dsPIC33ファミリは特定用途向け周辺モジュールを多数統合しており産業、医療、車載、コンシューマアプリケーションにおけるデジタル電力変換に最適です。

信頼性が要求されるアプリケーション – PIC24 MCUおよびdsPIC33 DSC信頼性に優れたPIC24 MCUおよびdsPIC33 DSCは、セーフティクリティカルアプリケーションで信頼性を向上させる専用周辺モジュールと機能を備えています。これらの特長によりエンドアプリケーションを意図通りに動作させ、例外や問題の発生時には安全にシャットダウンできます。PIC24 MCUとdsPIC33 DSCはAEC Q100認証済みであり、3/5 Vで最高150°Cでの動作をサポートしています。

16ビットMCUの設計がシンプルに開発期間の短縮と開発リスクの低減を重視してMicrochip社は包括的なエコシステムを提供しています。• MPLAB® X IDEとXC16コンパイラ

• 全ての16ビットMCU/DSCに対応したプラットフォーム• MPLAB Code Configurator (MCC)

• 即座に試作が可能• MPLAB® Xpressクラウド型IDE

• インストールせずすぐに使えるオンライン開発環境• 迅速に市場投入可能なMicrochip社がテスト済みのソフトウェア

• USB、グラフィックス、暗号化、ファイルI/O、Wi-Fi®、クラスB安全スタック、DSP数値演算ライグラリ

• motorBench™開発スイート• モータ制御設計の簡略化

• デジタル電源設計スイート• デジタル電源設計の支援

• 各種開発ボード• 低コストで迅速に試作ができるCuriosityボード• 多用途のExplorer 16/32開発ボード• モータ制御およびデジタル電源ボード

16ビット組み込み制御ソリューション 3

柔軟性に優れた内蔵周辺モジュール

INTEGRATION FLEXIBILITY

EA

SY M

IGRA

TION

EASE OF USE INTELLIGENCE

Flexible, Integrated Peripherals

Microchip社はリアルタイム制御や他のデバイスと簡単に通信できる機能等、最終製品の差別化に役立つ充実した周辺モジュールの数々を提供しています。16ビットファミリはUSB、SPI、UART、CAN-FD、I2C、PWM、タイマ等の主要な通信および制御用周辺モジュールに加えグラフィックス、モータ制御、デジタル電源等に特化した周辺モジュールを備えています。高性能ADC、 DAC、PGA、オペアンプ等、内蔵アナログ周辺モジュールにより、アナログ設計が簡単になり、部品コストも低減できます。またCLC、PTG、暗号アクセラレータ等のCIPを使うと、より高度な統合と柔軟性を実現できます。機能安全を実現する専用周辺モジュールおよび機能を備えた16ビットファミリは信頼性と安全性の要求が厳しいアプリケーションに最適です。16ビットファミリの概要を見るには、以下を参照してください。www.microchip.com/16bitquickreference

PIC24/dsPIC33ファミリのブロック図

16-bit CorePIC24F 16 MIPS

dsPIC33E & PIC24E 70 MIPSdsPIC33CH Dual Core 90+100 MIPS

Up to 5 ACC Set

Up to 5 Reg. Sets

Single Cycle

MPY/MAC

4–1024 KB Flash

ECC Flash

Dual Partition Flash with

Live Update

Flash OTP Security

512 B–96 KB RAM

24 KB PRAM

ECC PRAM

Dual Partition PRAM with Live Update

10 Ch.DMA

Hardware Divide

MEMORY BUS

PER

IPH

ERA

L B

US

ADC: 10-bit, 12-bit and16-bit options

DAC: Up to 12-bit

Comparators

Op Amps and Programmable Gain Amplifiers

Inte

grat

edA

nalo

g

UART with LIN and IrDA®

SPI with I2S™

I2C with PMBus™ Support

USB: Device, Host, OTG

CAN 2.0 and CAN-FD

SENT

Parallel Master Port (PMP)Wire

d C

omm

unic

atio

ns

RTCC: Clock, Calendar, AlarmCloc

ks a

nd

Tim

ers

32-bit Timers

16-bit Timers

BOR, LVD, POR

WDT and Dual Windowed WDT

Deadman Timer (DMT)

CRC: Flash, RAM and Special Function Registers (SFR)

Class B Features: RAM MBIST, Illegal Opcode Detect, Error Trap Monitor, Reset Traceability, Oscillator Lock, Fail-Safe Clock Monitor, Frequency Check, PWM Lock, ECC Fault Injection Module, Backup Oscillator and Code GuardTMS

afet

y an

d M

onito

ring

Peripheral Pin Select (PPS)

eXtreme Low Power (XLP) - Specialized Low-Power Modes and VBAT

64 x 48-bit User OTP Memory

Sys

tem

Fle

xibi

lity

Configurable Logic Cells (CLC)

Peripheral Trigger Generator (PTG)

Unique Device ID

Secure Key Storage

Crypto Engine with 256-bit AES Random Number Generator (RNG)

Secu

re

Dat

a

Input Capture

Output Compare

16-bit PWM

Multiple-Output Capture Compare PWM (MCCP) and Single-Output Capture Compare PWM (SCCP)

Wav

efor

m

Con

trol

PWM with Flexible Modes, Dead-Time, Edge or Center Alignment, Fault Inputs

ADC Triggered by PWM Modules

Quadrature Encoder Interface (QEI)

Mot

or

Con

trol

ADC: 5 Msps and 6 Sample and Holds

PWM with 250 pS Duty Cycle

Comparators with 15 ns speed

12-bit DAC with programmable waveform generation

Dig

ital

Pow

er

Charge Time Measurement Unit (CTMU)

Segmented LCD Driver: Up to 512 Segments

Graphical Display Driver with Hardware Acceleration

Use

rIn

terfa

ce

www.microchip.com/16-bit/peripherals


16ビット組み込み制御ソリューション

dsPIC33CHデュアルコアデジタルシグナルコントローラMicrochip社のdsPIC33CH DSCは、2つのdsPICコアと先進の周辺モジュールを内蔵しており複雑なデジタル電源、モータ制御、その他の高性能アプリケーションに最適です。2つの独立したコアを備えるdsPIC33CH

ファミリはファームウェア開発をシンプルにします。www.microchip.com/dsPIC33CH

高精度モータ制御dsPIC33モータ制御ファミリは高性能コアとモータ制御専用周辺モジュールを備えています。本ファミリは、モータチューニング開発ツール、無償ソフトウェアライブラリ、モータ制御アルゴリズムでサポートされています。Microchip社の柔軟なモータ制御開発ボードは各種モータをサポートしており、開発期間短縮に貢献します。www.microchip.com/motor

デジタル電力変換の効率インテリジェント電源の実装は最も先進のデジタル制御回路方式を実装する電源ソリューションで各種アプリケーションの問題を解決します。このような先進の設計ではデジタルコントローラとADC、デジタルコントローラアルゴリズム、PWMジェネレータを統合する事でファームウェアを補完します。 dsPIC33 DSCは、負荷条件が大きく変化しても高い効率が得られる先進アルゴリズムを使って高性能を発揮するように最適化されています。これらのデバイスはデジタル電源アプリケーション向けの専用周辺モジュール(高速ADC、PGA、PWM等)を備えています。www.microchip.com/power

XLP(超低消費電力)ソリューションMicrochip社のXLPデバイスは今日の低消費電力アプリケーションの要求に応えます。最小10 nAのスリープ電流、USB、タッチ検出、暗号化、LCDドライバを含む業界トップレベルの機能統合を実現したXLPデバイスはバッテリ駆動アプリケーションの長時間動作に適しています。www.microchip.com/lowpower

ディスプレイの駆動魅力的かつ直感的なユーザインターフェイスを必要とするアプリケーション向けに、Microchip社は低消費電力のセグメントLCDドライバまたはハードウェアアクセラレーション機能付きのカラーグラフィックディスプレイドライバを備えるデバイスを提供しています。これらのモジュールは無償ソフトウェアライブラリでサポートされており、表示機能を1つのMCUだけでユーザアプリケーションに簡単に組み込む事ができます。www.microchip.com/graphics 　　www.microchip.com/LCD

容易な接続Microchip社は多種多様な通信プロトコルをサポートしており、有線と無線どちらにも対応できます。 PIC24およびdsPIC33デバイスは、Microchip社の認証済みBluetooth®モジュール、Wi-Fiモジュール、 LoRa®モジュールを使って簡単に接続できます。CAN、CAN-FD、LIN、SENT、USB用の周辺モジュールが16ビットデバイスに内蔵されており、無償ソフトウェアライブラリをサポートしています。

機能安全と信頼性が要求される用途PIC24 MCUおよびdsPIC33 DSCファミリは、ノイズ耐性と信頼性を向上させるために最大5 Vで動作します。また、デバイスによっては最高125 ℃または150 ℃の周囲温度での動作が保証されており、AEC-Q100 グレード0認証を含む厳しい車載および工業用途に対応しています。セーフティクリティカルアプリケーションに対応するため、これらの製品はメモリ整合性チェック、メモリエラー訂正、バックアップオシレータ、フォルト検出、機能安全を実現するその他の各種機能を備えています。認証済みクラスBソフトウェアスタックを使うと、法規制に容易に適合できます。www.microchip.com/hightemp 　　www.microchip.com/16bitFunctionalSafety


dsPIC33CHデュアルコアデジタルシグナルコントローラ

dsPIC33CHデュアルコアファミリ - 別々に独立してシームレスに統合ハイエンドの組み込み制御アプリケーションの設計では、2つのdsPICコアをワンチップに内蔵したデジタルシグナルコントローラ(DSC)が便利です。dsPIC33CHはマスタコアとスレーブコアを内蔵しています。マスタコアがエンドアプリケーションのユーザインターフェイスおよびシステム機能を実行している時に、スレーブコアはタイムクリティカルな制御コードを実行できます。

dsPIC33CHは別々の設計チームによってコアごとに独立したコードを容易に開発できるように設計されていると共に、それらをワンチップにまとめる時にはシームレスに統合できます。dsPIC33CHファミリは高性能デジタル電源、モータ制御、その他高度なアルゴリズムを実装するアプリケーション向けに最適化済みです。

新機能• 2つのコアが独立している事によるファームウェア開発の容易化

• 2つのコアと一連の周辺モジュールによりシステムの信頼性と機能安全が向上

• CAN-FDを備えロバストな通信と高帯域幅を実現した最初のdsPIC33

• 高速ADC、波形生成機能付きDAC、アナログコンパレータ、PGAを含む豊富なアナログ機能を内蔵

• 特に電源で重要な高可用性を実現するファームウェアライブアップデート

無線給電サーバ電源モータ制御車載機器産業用機器医療用機器

dsPIC33CH128MP508 Block Diagram

128 KBECC Flash DMA (6) 16 KB

Data RAM24 KB

ECC PRAM DMA (2) 4 KBData RAM

Operating Temperature: –40 to 125°C

SMPS/MC PWM (4 Ch.)

ADC (1, 16 Ch.)

Peripheral Trigger Gen

Configurable Logic Cell

I2C (2)

CAN-FD

SPI (2)

UART (2)

Capture/Comp/PWM (8)

SENT (2)

Timers

Analog Comparator (1)

SMPS/MC PWM (8 Ch.)

ADC (3, 18 Ch.)

PGA (3)

Configurable Logic Cell

I2C (1)

SPI (1)

UART (1)

Capture/Comp/PWM (4)

Timers

Analog Comparator (3)

PER

IPH

ERA

L B

US

MEMORY BUS

Mailboxes

FIFO

FIFO

MEMORY BUS

PERIPH

ERA

L BU

S

SLAVE Core

dsPIC33CH100 MIPS

5 ACC Set5 Reg Set

MASTER Core

dsPIC33CH90 MIPS

5 Reg Set 5 ACC Set

デュアルコアの使用事例

開発ツール

スレーブコアマスタコア

デジタル電源レイテンシの要求が厳しい補償器アルゴリズムを実行してファームウェアの制御ループを補完

PMBusスタックとシステムレベル機能を実行

モータ制御タイミングが重要な制御アルゴリズムを実行して速度とトルクを制御

機能安全ルーチン、CAN-FDスタック等のシステムレベル機能を実行

高性能組み込みアプリケーションセンサ入力のDSPフィルタ処理等の算術演算を高速化セーフティクリティカルアプリケーション

の信頼性と耐障害性を向上

dsPIC33CH Curiosity 開発ボード (DM330028)

MCLV-2、MCHV-3ボード用dsPIC33CHモータ制御PIM

(MA330039)

Explorer 16/32ボード用 dsPIC33CH汎用PIM

(MA330040)

www.microchip.com/dsPIC33CH


モータ制御

16ビットモータ制御製品• DSP命令を備えた高性能dsPIC33 DSCコアにより精密な制御が可能• PIコントローラにより一定のトルクで可変速制御• 磁界制御(FOC)による優れた効率

• 最大100 MIPSの性能を備えたデュアルコアdsPIC33CH DSC• スレーブコアはタイミングが重要なモータ制御アルゴリズムを実行して速度とトルクを制御

• マスタコアは機能安全ルーチン、CAN-FDスタック等のシステムレベル機能を実行

• 各種機能を別々に設計してシームレスに統合• 高性能オペアンプおよびコンパレータ• 同時サンプリングを可能にする高速ADC• 以下のアルゴリズムとアプリケーションノートを提供:

• BLDC、PMSM、IPMSM、ACIM• センサレス制御• 界磁制御(FOC)• 認証済みクラスB安全ソフトウェア

• 2つのモータそれぞれをFOCで制御するデュアルモータ制御• 28～144ピンの多彩なパッケージ • 低/高電圧に対応するスケーラブルなモータ制御ツール• モータ制御PWM: 最大14出力

• 最大7個のデューティサイクル生成器• 独立または相補モード• プログラマブルなデッドタイム設定• エッジアラインまたはセンターアラインPWM• マニュアル出力優先制御、最大10個のフォルト入力• PWMモジュールからトリガするADCサンプリング

• 直交エンコーダインターフェイス(QEI)モジュール• 最大2モジュール• A相、B相、インデックスパルス入力

• 大電流シンク/ソース• セーフティクリティカルアプリケーションの機能安全を実現する機能

ソフトウェアとアプリケーションノート

モータタイプ

アルゴリズムアプリケーションノート

ステッピングモータ

閉ループマイクロステップ AN1307

BLDC、 PMSM、 IPMSM

センサ付き AN957

センサ付き正弦波制御 AN1017

センサレスBEMFAN901 AN992

センサレスフィルタ付きBEMF (多数決検出機能付き)

AN1160

SMO位置推定と磁界弱めによるセンサレスデュアルシャントFOC

AN1078

SMOとPFCによるセンサレスデュアルシャントFOC

AN1208

PLL位置推定と磁界弱めによるセンサレスデュアルシャントFOC

AN1292

SMO位置推定と磁界弱めによるセンサレスシングルシャントFOC

AN1299

AC誘導モータ

開ループV/F AN984

閉ループベクタ制御 AN980

PLL位置推定によるセンサレスデュアルシャントFOC

AN1162

PLL位置推定と磁界弱めによるセンサレスデュアルシャントFOC

AN1206

その他

PFC AN1106

クラスB安全ソフトウェア(IEC 60730) AN1229

モータ制御センサフィードバック回路 AN894

MOSFETドライバの選択 AN898

電流検出回路の概念と原理 AN1332

主なモータ制御製品

製品

動作電圧

(V)

MIP

S

ピン数

フラッシュ

/P

RA

M (K

B)

RA

M (K

B)

DMAチャンネル数

IC/O

C/P

WM

/ M

CC

P/S

CC

P

MC

PW

M

QE

I

オペアンプ

/P

GA数

AD

Cモジュ

ール

/チャン

ネル数

UA

RT

dsPIC33CH128MP508 3.3 90+100 28/36/48/64 64～128/24 16+4 8 12 12 ch 2 3 4/18 ch 3dsPIC33EP512GM710 3.3 70 44/64100/121 128～512 16～48 4 8 12 ch 2 4 2/49 ch 4dsPIC33EP512MC506 3.3 70 28/44/64 32～512 4～48 4 4 6 ch 1 3 1/16 ch 2dsPIC33EV256GM106 5 70 28/36/48/64 32～256 4～16 4 4 6 ch 0 4 1/36 ch 2

www.microchip.com/motor


モータ制御開発ソリューション

モータ制御スタータキット(MCSK) (DM330015)本スタータキットはdsPIC33FJ16MC102実装済みで、USB接続のデバッガ/プログラマ、駆動回路、 BLDCモータ、速度制御用のLEDインジケータ付きスイッチを備えています。

dsPICDEM™ MCLV-2開発ボード(DM330021-2)本ボードを使うと、センサ付きまたはセンサレスのBLDCモータおよびPMSM制御アプリケーションを低コストで評価できます。本ボードはdsPIC33 DSCを実装したPIM、特定のDSCの内蔵オペアンプ、本開発ボード上の外付けオペアンプをサポートしています。dsPIC33EP256MC506 PIM (MA330031)が同梱されています。

dsPICDEM MCHV-3開発システム(DM330023-3)本システムはBLDC、PMSM、AC誘導モータ(ACIM)のセンサ付き/センサレス制御に対応しています。定格連続出力は6.5 A (RMS)、または入力が単相208～230 Vの場合2 kVAです。力率改善(PFC)回路を内蔵しています。

低電圧モータ制御開発セット(DV330100)本開発セットを使うと、BLDCモータまたはPMSMを同時に駆動するデュアル/シングルモータ制御を低コストで評価および開発できます。dsPIC33 DSC信号制御ボードは 3.3 Vデバイスと5 Vデバイスの両方をサポートしています。モータ制御10～24 Vドライバボード (デュアル/シングル)は最大10 Aの電流をサポートしています。

低消費電力高電圧モータ制御リファレンスデザイン(LPHV-MC-BOARD)本リファレンスデザインボードはACIM、PMSM、BLDCモータのセンサ付き/センサレス動作の制御に対応しています。本ボードは最大150 Wの低消費電力高電圧モータ制御の能力と効率を評価できるように設計されています。

ハードウェア開発ボード

dsPIC33向けモータ制御ライブラリ本ライブラリはdsPIC33 DSC向けに最適化された関数ブロックです。全ての関数に入出力がありますが、DSCの周辺モジュールにはアクセスしません。本ライブラリへの関数呼び出し使って大半のタイムクリティカルな処理を実行している間、 DSC周辺モジュールがユーザのモータ制

御アプリケーションを担当します。

motorBench™開発スイートmotorBench開発スイートは先進のGUIを使ったFOCモータ制御向けソフトウェア開発ツールであり、モータの重要パラメータの正確な計測とdsPIC33 DSCのフィードバック制御ゲインの自動チューニングができます。詳細はwww.microchip.com/motorBenchを参照してください。

モータ任意のモータを使えますが、弊社では以下のモータを提供しています。• AC300020: 24 V BLDCモータ• AC300022: 24 V BLDCモータ、シャフトエンコーダ付き• AC300023: 220 V、AC誘導モータ• AC300024: 220 V、ACサーボモータ、エンコーダ付き

Motor Control Application

Motor Control Library

dsPIC® DSC

Motor Control Hardware

Simulink®とX2Cを使ったモデルベースの開発Microchip社は、SimulinkとX2Cを使って1クリックでPMSM モータ制御システムのシミュレーションベースモデルをコンパイルしてdsPIC33 DSCに書き込む事ができる迅速な試作ソリューションを提供しています。Microchip社のdsPIC33EP デバイスはMATLAB/SimulinkとX2C/COSのブロックセットによりサポートされています。 1. MPLAB X IDEにX2CプラグインまたはMATLABプラグインとSimulinkをインストールする。

2. Simulink/X2Cモデルを構築する。3. MPLAB X用のMATLABまたはX2Cコードジェネレータプラグインを使ってdsPIC33のコードを生成する。

4. MPLAB X IDEプロジェクトをコンパイルし、モータ制御開発ボードに書き込む。

5. ボードをモータに接続する。6. コードを実行してモータを動作させる。

Simulinkツールの詳細はwww.microchip.com/simplifiedを参照してください。無償のSCILAB X2Cを www.embeddedcodesource.comからダウンロードできます。

www.microchip.com/motor


デジタル電力変換

16ビットデジタル電力変換製品• PWM、ADC、CPUが効果的に連携• DSP命令を備えた高性能コア

• 制御ループを高速実行し、要求の厳しい電源アプリケーションにも対応

• 高速かつ確定的な割り込み• 最大100 MIPSの性能を備えたデュアルコアdsPIC33C DSC

• スレーブコアはレイテンシの要求が厳しい補償器アルゴリズムを使った制御ループを実行

• マスタコアはPMBusスタックとシステムレベルの機能を実行

• 異なる機能を別々に設計してシームレスに統合

• デジタル電源向けの高分解能PWM• 高いスイッチング周波数の設計用にデューティサイクル、位相シフト、周期、デッドタイムを250 ps単位で設定可能

• 各種電源回路方式に柔軟に対応可能 • 外部イベントに対してハードウェアで応答する事により制御レイテンシとソフトウェア負荷を削減するための構成可能なPWM制御入力

• ライブアップデート機能• 出力制御を維持しながら動作中に全ファームウェアをアップデート可能

• 高速ADC、波形生成機能付きDAC、コンパレータ、PGAを含む豊富なアナログ機能

• 豊富なパッケージサイズおよびタイプ• 18～100ピン、最小で4×4 mm• IPC-9592Bに容易に準拠できる堅牢なパッケージ

ソフトウェアとアプリケーションノートアプリケーションソリューション AN番号概要

Online Firmware Updates in Timing-Critical Applications

AN2601多くのアプリケーションがダウンタイムを生じないファームウェアライブアップデート機能を必要としています。 Microchip社の16ビットdsPIC33 DSCとPIC24F MCU、関連コンパイラツール、Easy Bootloaderライブラリを使って、ライブアップデート機能の実装方法について説明しています。

dsPIC®DSCを用いた電力変換アプリケーション向け力率改善回路 AN1106 デジタルシグナルコントローラ(DSC)を使った力率改善回路(PFC)の実装について説明しています。

スイッチング電源(SMPS)の回路方式(パート1)

AN1114各種SMPS回路方式の基本、それらの長所と短所、アプリケーションについて説明しています。また、役立つ情報を提供すると共に、対象アプリケーションに適した回路方式を選択する方法も説明しています。

スイッチング電源(SMPS)の回路方式(パート2)

AN1207スイッチング電源(SMPS)の回路方式について、パート1に引き続き説明します。各種回路方式をさらに詳細に説明し、電源設計に必要な基本ツールを紹介しています。

dsPIC® DSCを使ったオフラインUPS リファレンスデザイン AN1279 dsPIC DSCを使ったオフライン無停電電源装置(UPS)の設計について説明しています。

dsPIC® DSCを使用したインターリーブ力率改善回路(IPFC)

AN1278 dsPIC DSCを使ったデジタル電源インターリーブPFC (IPFC)の設計について説明しています。

dsPIC® DSCを用いた位相シフトフルブリッジ（PSFB）クォーターブリックDC/DCコンバータリファレンスデザイン

AN1335 dsPIC DSCを使ったクォーターブリックDC/DCリファレンスデザインの設計について説明しています。

dsPIC® DSCを使ったDC/DC LLCリファレンスデザイン AN1336 dsPIC DSCを使ったDC/DC LLC共振コンバータの設計について説明しています。

dsPIC® DSCを使った系統接続ソーラーマイクロインバータリファレンスデザイン AN1338

dsPIC DSCを使ったグリッド接続ソーラーマイクロインバータのリファレンスデザインの設計について説明します。

dsPIC® DSCを使った80 PLUSプラチナ認証AC/DCリファレンスデザイン AN1421

CSCIのPlatinum要件に完全適合し、さらに各種機能追加した完全デジタル制御の720 W AC/DC電源について説明しています。

Getting Started with Dual Core AN2721マスタコアとスレーブコアおよびそれらの専用サブシステムと周辺モジュールを備えたMicrochip社製dsPIC33CHデュアルコアDSCを使ってアプリケーションの開発とデバッグを行う方法について説明しています。

主なデジタル電源向け製品

製品ピン数フラッシュ/

PRAM (KB)

RAM (KB)

IC/OC/MCCP/SCCP

PS PWM

ADCアナログアンプ

アナログコンパレータ

UART/I2C/SPICAN/CAN-FD*

dsPIC33CH128MP508 80 128/24 16+4 8/8 12 18×12ビット、5 S/H 3 4 3/3/3 1*

dsPIC33EP128GS808 80 128 8 4/4 16 22×12ビット、5 S/H 2 4 2/2/3 2

dsPIC33EP64GS506 64 64 8 4/4 10 22×12ビット、5 S/H 2 4 2/2/2 0

dsPIC33EP32GS504 44 32 4 4/4 10 19×12ビット、5 S/H 2 4 2/2/2 0

dsPIC33EP32GS202 28 32 2 1/1 6 12×12ビット、3 S/H 2 2 1/1/1 0

www.microchip.com/power


デジタル電源開発ソリューション

750 W AC/DCリファレンスデザイン本リファレンスデザインではセミブリッジレスPFC回路方式と、非常に高い変換効率を実現するデジタルスロープ補償を備えたピーク電流制御式ゼロ電圧スイッチングフルブリッジ(ZVS FB)コンバータをお試し頂けます。本電源は稼働しながら電力供給先システムのダウンタイムなしにファームウェア(補償器アルゴリズムを含む)の更新ができます。

Platinum認証720 W AC/DCのリファレンスデザイン本リファレンスデザインではスイッチング電源におけるdsPIC DSCの柔軟性を評価できます。ピーク効率は94.1%で、ENERGY STAR®のCSCI Platinumレベルを達成しています。2相インターリーブ方式の力率改善昇圧型コンバータの後段に、同期整流機能を備えた2相インターリーブ方式の2スイッチフォワードコンバータを接続しています。

クォーターブリックDC/DCコンバータのリファレンスデザイン本リファレンスデザインでは高密度クォーターブリックDC/DCコンバータにおけるSMPS DSCの性能と機能を簡単に評価できます。

DC/DC LLC共振コンバータのリファレンスデザイン本リファレンスデザインは幅広い入力電圧レンジ(DC 350～420 V)で動作します。一次側と二次側で高電圧絶縁を維持しながら、公称入力電圧400 Vの時DC 12 Vを出力します。本リファレンスデザインは、電力変換とシステム管理機能のフルデジタル制御を提供するdsPIC33F「GS」シリーズのデジタル電源用DSC 1つで実現しています。

デジタル電源インターリーブPFCのリファレンスデザイン本リファレンスデザインではインターリーブ力率改善(IPFC)アプリケーション向けSMPS dsPIC DSCの性能と機能を簡単に評価できます。幅広い入力電圧レンジで動作し、入力電流の全高調波歪み(THD)を抑え最大350 Wの高電圧直流電流を出力します。

デジタル純正弦波無停電電源(UPS)のリファレンスデザイン本リファレンスデザインではデジタル電源をUPSに応用した場合に得られるメリット、すなわちソフトウェアからの容易な変更、磁気部品の小型化、高効率、純正弦波出力による可聴騒音と電気ノイズの低減、 USB通信、コスト低減といったメリットをお試し頂けます。

グリッド接続ソーラーマイクロインバータのリファレンスデザイン本リファレンスデザインではDC 20～45 VのPVパネル電圧に対する最大電力点追従(MPPT)と215 Wの最大出力電力を実現しています。また、ゼロ電圧スイッチング(ZVS)を使った革新的なインターリーブ方式のアクティブクランプフライバック回路方式により高効率を実現しています。

15 W無線給電デモボード本デモボードはdsPIC33 DSCを実装済みでQiミディアム電力レシーバと互換です。本デモボードを使うと、全負荷時に約80%のシステム効率を実現できます。本デモボードにはステータスLEDと給電レベル表示LEDが実装済みです。

リファレンスデザイン



SMPS設計フローHardware• Powertrain• Feedback• dsPIC® Controller

Digital Compensator Design Tool

Extract Plant Characteristics• Simulation: MATLAB®/SIMPLIS• Small Signal Modeling• Network Analyzer

MPLAB® Code Configurator

Microchip Compensator

Libraries

Microchip Example Code

Firmware

デジタル電源開発ソリューション

開発ボードデジタル電源向けMPLABスタータキット(DM330017-2)本キットはdsPIC33EP64GS502 DSCを使って降圧型コンバータと昇圧型コンバータを実装しています。各コンバータは内蔵MOSFET制御抵抗性負荷または外部負荷を駆動できます。

dsPIC33CH Curiosity開発ボード(DM330028)本ボードはdsPIC33CH128MP508デュアルコアDSC向けの開発プラットフォームです。構成可能な実験回路は電圧モードまたはピーク電流モード制御を使って降圧、昇圧、昇降圧モードで動作させられます。また、本ボードは構成可能なSMPS負荷ステップ過渡応答生成回路も備えています。

dsPIC33EP128GS808開発ボード(DM330026)本ボードはスタンドアロンまたはCAN/LIN/J2602 PICtail™ (Plus)ボードと接続して使います。本ボードは開ループまたは閉ループモードでの電源の機能をエミュレートするための1次RCフィルタを備えています。また、電源の過渡応答挙動もシミュレートできます。

Microchip社デジタル電源設計スイートMicrochip社デジタル電源設計スイートにはデジタル補償器設計ツール(DCDT)、MPLAB Code Configurator (MCC)、SMPS補償器ライブラリ、設計例が含まれています。本スイートは設計全体をカバーするツールと必要なガイドラインを提供します。

デジタル補償器設計ツール(DCDT)デジタル補償器設計ツール(DCDT)を使うと補償器係数の計算が簡単になり、性能を解析する事で電源設計者の仕事を楽にします。このGUIは回路方式を問わず、以下の機能を備えています。• 回路とフィードバック伝達関数を解析• コントローラ(PID、2P2Z、3P3Z等)を設計 • アナログType II、Type IIIをデジタル制御に移行• ループゲインを解析し、コントローラを調整• 係数を生成し、MPLAB X IDEにエクスポート

設計例とリファレンスデザインロイヤリティフリーのアプリケーション固有ハードウェアおよびソフトウェア設計を使って開発期間を短縮できます。• スタータキット/開発ボード/評価用ボード• リファレンスデザインとアプリケーションノート

SMPS補償器ライブラリ本補償器ライブラリには一般的な補償器アルゴリズムの実装を容易にし、効率的なSMPSアプリケーションの設計を実現するdsPIC33 DSC向けに最適化された機能が含まれています。本ライブラリは以下をサポートします。• PID、2P2Z、3P3Z等のアルゴリズム• 固定小数点とトリガ更新• 「GS」および「MP」ファミリデバイスのコンテクストレジスタ

MPLAB Code ConfiguratorMCCはシームレスで読みやすいデバイスコンフィグレーションコードを生成するグラフィカルなプログラミング環境です。以下のような利点があります。• すぐに開発を始められ、容易に設定ができる直感的なインターフェイス

• 全体的な設計工数を削減• 製品データシート参照の手間を低減



XLP(超低消費電力)テクノロジ対応のPIC24FおよびPIC32MM MCU

XLP(超低消費電力)テクノロジ - PIC24FおよびPIC32MM MCU今日のネットワーク接続アプリケーションは低消費電力である事が必須であり、中には電池交換なしで20年以上の動作が求められるものもあります。Microchip社のXLPテクノロジは業界最小レベルの動作時/スリープ中電流を実現しており、携帯型/ウェアラブルデバイス、遠隔制御、物資追跡、電力量監視、セキュリティシステム、IoTセンサノード等の各種アプリケーションに最適です。

XLP Battery Life Estimatorは低消費電力アプリケーションの開発を支援する無償のソフトウェアユーティリティです。本ツールを使うと、平均消費電流とバッテリ寿命を予測できます。詳細はwww.microchip.com/BatteryLifeEstimatorを参照してください。• AN1861: Microchip社のRN4020モジュールと16ビットPIC® MCUを使ったBluetooth Smart通信• AN1416: 低消費電力設計ガイド: MCUの観点から消費電力を低減する方法を網羅的に解説• AN1267: eXtreme Low Power (XLP) PIC Microcontrollers: An Introduction to Microchip�s Low-Power Devices

開発ツール

• 複数の復帰要因をサポートする低消費電流スリープモード• 最小10 nAのスリープ電流• 最小45 nAのブラウンアウトリセット(BOR)電流

• バッテリに優しい機能• 20年以上のバッテリ動作が可能• 安全な動作をサポートする低消費電力スーパーバイザ

(BOR、WDT)

• VBATバッテリバックアップ• VDD喪失時の自動切り換え• リアルタイムクロック/カレンダ(RTCC)の維持• 1.8～3.6 Vの電源(ボタン電池)から別途電源供給

• 高効率命令セット: 90%の命令をシングルサイクルで実行• 最小150 µA/MHzの動作時電流

PIC24F Curiosityボード(DM240004)およびPIC24FJ256GA7 Curiosityボード(DM240016)これらは低コストで迅速に試作ができるボードであり、PIC24FJ128GA204またはPIC24FJ256GA705 XLP MCUを実装済みです。低消費電力PIC24F MCUの実力を試すのに最適なプラットフォームです。

Explorer 16/32開発ボード(DM240001-2)本ボードはPIC24F XLP MCU対応のモジュール式開発システムであり、幅広いエコシステムサポートによる複数の拡張機能を使って応用回路を試作するための理想的なプラットフォームです。

PIC32MM Curiosityボード(DM320101)およびPIC32MM USB Curiosityボード(DM320107)これらのボードは低コストXLP MCUであるPIC32MM「GPL」または「GPM」ファミリを実装済みです。本ボードは迅速な評価、実験、アプリケーションの試作ができるシンプルで使いやすいプラットフォームです。

主なXLP対応製品製品フラッシュ

(KB)ピン数スリープ

(nA)WDT (nA)

SOSC/RTCC (nA)

動作電流 (µA/MHz)

特長

PIC24FJ128GB204 64～128 28/44 18 240 300 178 暗号化、USB、VBAT

PIC24FJ128GA310 64～128 64/100 10 270 400 150 LCD, VBAT

PIC24FJ128GC010 64～128 64/100 75 270 350 178インテリジェントアナログ、

LCD、USB、VBAT

PIC24FJ256GA705 64～256 28/44/48 190 220 400 190 高集積度

PIC24FJ256BG412 64～256 64/100/121 70 100 175 155 LCD、USB、VBAT、暗号化

PIC24FJ1024GB610 128～1024 64/100 190 220 300 190 大容量メモリ、USB

PIC32MM0064GPL064 16～64 20/28/36/40 440 80 400 280 高性能

PIC32MM0256GPM064 64～256 28/36/48/64 650 220 1100 316 高性能、USB

www.microchip.com/lowpower


ディスプレイソリューション

ディスプレイ最近の16ビットアプリケーションは、モダンなユーザインターフェイスを採用して最終製品のユーザビリティと機能性の向上を図っているものが増えています。洗練されたディスプレイインターフェイスは製品のインパクトを高めますが、これらを低コストで手軽に実装する事が課題です。Microchip社のソリューションはセグメントディスプレイまたはグラフィックディスプレイをワンチップで駆動でき、低消費電力に対応した多数の周辺モジュールを内蔵しています。

セグメントLCDディスプレイ液晶ディスプレイ(LCD)ドライバモジュールは、スタティックまたはマトリクスLCDパネルを駆動するためのタイミング制御信号を生成します。本モジュールは、スリープ中のLCD 駆動と調光のためのソフトウェアコントラスト調整を含む低消費電力設計要件を満たします。PIC24「GA3」、「GC」、「GB4」ファミリは最大512セグメントに対応したセグメントディスプレイドライバを内蔵しています。主な利点を以下に示します。• 低コスト低消費電力ディスプレイの直接駆動• 低消費電力モードで節電しながらLCDを駆動• サーモスタットでの温度センシング等のセンサアプリケーション用のアナログ回路を内蔵

• 低電圧バッテリからの電力供給時でもコントラストを制御する内蔵チャージポンプ

• 内部バイアスグラフィックディスプレイを使ってLCDコントラストのソフトウェア制御が可能

グラフィックディスプレイPIC24FJ256DA210ファミリはグラフィックアクセラレータとディスプレイコントローラを内蔵しており、最大4.3" WQVGA (解像度480 × 272ピクセル)のディスプレイを直接駆動できます。• フリッカのない表示を実現する専用のグラフィッククロック• TFT、STN、有機ELディスプレイを直接駆動できる内蔵ディスプレイコントローラ

• ハードウェアアクセラレーションをサポートし、CPUに負荷をかけずに矩形の移動/コピー、イメージの圧縮、テキストのレンダリングが可能な使いやすいグラフィック処理ユニット

• カラールックアップテーブルと96 KBのフレームバッファを内蔵し、内部メモリで最大8 bpp QVGAをサポート

開発ツールLCD Explorer XLP開発ボード(DM240314)

38セグメントx8コモンLCDディスプレイのx8コモンLCDドライバを内蔵したMCUの評価プラットフォームとして最適です。

PIC24FJ256DA210開発キット(DV164039)本キットは、PIC24FJ256DA210開発ボード(DM240312)、3.2" Truly 240×320 TFTディスプレイボード (AC164127-4)、3個のグラフィック

ディスプレイプロトタイプボード(AC164139)、MPLAB ICD 3デバッガ(DV164035)、USBケーブル、付属品で構成されています。

ソフトウェアとアプリケーションノートMicrochip社の無償グラフィックライブラリMicrochip社のグラフィックライブラリは高度にモジュール化されていて使いやすく、ドライバとコントローラサポートのインターフェイス仕様を公開しています。 www.microchip.com/MLAからダウンロードできます。• そのまま使えるグラフィックオブジェクト、複数のフォントおよび言語

• mTouch®センシング用ユーザインターフェイス• ボタン、グラフ、チェックボックス、スクロールバー、リストボックス、画像、使いやすいアニメーション

Visual Graphics Display Designer (SW500190)Visual Graphics Display Designer (VGDD)はパワフルなGUI設計ツールです。これを使うと、グラフィカルユーザインターフェイス(GUI)画面を素早く簡単に作成できます。本開発環境はMicrochip社のMLAのグラフィックライブラリとMicrochip社のグラフィック開発ボードを最大限に活用しています。

アプリケーションノート• AN1428: LCDのバイアス印加およびコントラスト制御方法• AN1368: グラフィックコントローラ内蔵PIC® MCUによる組み込みグラフィックアプリケーションの開発

www.microchip.com/graphicswww.microchip.com/LCD


PIC24/dsPIC33 DSCファミリ向けコネクティビティ

接続性PIC24 MCUとdsPIC33 DSCは有線/無線の各種通信プロトコルをサポートしています。これらの16ビットデバイスはCAN 2.0、 CAN-FD、LIN、SENT、USB等の各種有線通信モジュールを内蔵しています。またこれらのデバイスはMicrochip社の無線接続用モジュール(Bluetooth、Wi-Fi、LoRa)および有線接続用のコントローラ(Ethernet、EtherCAT)と組み合わせる事も簡単です。

内蔵有線通信CAN 2.0およびCAN-FD多くのdsPIC33 DSCおよびPIC24 MCUは、ロバストで高速な通信を必要とするアプリケーションに最適なCANおよびCAN-FD周辺モジュールを内蔵しています。• CAN 2.0BおよびCAN-FD 1.0準拠• Vector社のCANbedded™およびosCAN™開発ソリューション

SENTdsPIC33ファミリは、車載アプリケーションでセンサ値をポイントツーポイント伝送するSENTを備えています。これらの接続をお客様の設計に利用するための開発ツールには以下のもの等があります。• CAN、LIN、SENTインターフェイス対応dsPIC33EV 5V

CAN-LINスタータキット(DM330018)• dsPIC33CH Curiosityボード(DM330028)• Explorer 16/32開発ボード用CAN/LIN PICtail Plusドータボード(AC164130-2)

PMBus™PMBusプロトコル規格はI2C物理層上で動作し、電源のデジタル管理を容易にします。最新のdsPIC33「GS」およびdsPIC33CH「MP」ファミリは、その他多くのdsPIC33 DSCおよびPIC24 MCUと同様、PMBusプロトコルをサポートしています。dsPIC33 DSC向けPMBusスタックは無償で提供しています。

EtherCATEtherCATを使うと、柔軟性と安定性を備えた産業用Ethernet 技術を使ったリアルタイムのロバストな通信を実現できます。Microchip社のEtherCATスレーブコントローラは、PIC24 MCUおよびdsPIC33 DSCとシームレスに統合する事により、システム効率を向上しコストを削減するソリューションです。

LINLIN機能も製品に内蔵されており、車載アプリケーションに単線式のシリアル通信を低コストで実装できます。

USBPIC24 MCUおよびdsPIC33 DSCファミリの一部の製品はUSB を内蔵しており、デバイス/ホスト/OTG (On-The-Go)機能をサポートします。開発ツールの例:• dsPIC33E DSC USBスタータキット(DM330012)• Explorer 16/32開発ボード(DM240001-3)• 各種USBプロセッサプラグインモジュール

Microchip社の無償USBスタックフレームワークには、USBソフトウェアライブラリの他、HID (Human Interface Device)、 MSD (Mass Storage Device)、CDC、PHDC、カスタム、オーディオ、プリンタを含む包括的なホストおよびデバイス用ドライバ、そしてサムドライブブートローダ、プリンタホスト等のデモコードが含まれます。

無線通信Microchip社はWi-Fi、Bluetooth、BLE (Bluetooth Low Energy)、LoRa、各種PAN (パーソナルエリアネットワーク)に対応した無線モジュールを幅広く提供しています。認証取得済みのこれらのモジュールを使うと、コストと時間を要する RF設計および規制当局からの認証取得が不要になり、製品をいち早く市場投入できます。無線センサおよびバッテリ駆動アプリケーションでは、PIC24 XLP MCUはMicrochip社製BLEおよびLoRaモジュールに最適なコンパニオンチップとして低消費電力無線ネットワークを構成します。これらのデバイスを使うと、アプリケーションにインターネット接続を簡単に追加できます。• AN1861: Microchip社のRN4020モジュールと16ビットPIC®マイクロコントローラを使ったBluetooth® Smart通信

PIC24 MCUとdsPIC33 DSCは各種有線/無線通信プロトコルをサポートしています。USBとWi-Fiを含むこれら通信ライブラリはMLA (Microchip Libraries for Applications)に収められいます(www.microchip.com/MLA)。

www.microchip.com/16bit


機能安全と信頼性が要求される用途

セーフティクリティカルアプリケーションとクラスB認証PIC24 MCUとdsPIC33 DSCは、IEC 60730クラスB安全規格に準拠した実装を容易にするための安全機能を備えています。

CRCでメモリ整合性チェックを行います。また、メモリエラー訂正機能を備えています。さらに、エラー訂正コード(ECC)内蔵のdsPIC33デバイスは、2ビットのエラー検出と1ビットのエラー訂正により、信頼性が高く透過的でリアルタイム性が高いシステムの実装が可能です。

また、これらのデバイスのメモリは読み書き保護機能を備え、メモリの一部を保護してコードフローや割り込みベクタの変更を防ぐ事ができます。メモリ空間を区切って異なるアクセス許可を設定できるため、適切なアクセス許可がない限りアクセスできないセキュアなメモリ空間を設定できます。

システム冗長性のためのバックアップ用システムオシレータおよびクロック障害検出機能を備えた製品も提供しています。ウィンドウ式ウォッチドッグタイマは、システムクロックとは別のクロック源を使ってコード実行エラーを検出し、検出時にはMCUをリセットします。メインシステムクロックを使うデッドマンタイマ(DMT)は、ソフトウェアの誤動作の検出と回復に便利です。PWMはフォルト検出機能を備え、 CPUはトラップ命令と不正オペコード検出を備えています。

ULおよびVDE認証済みクラスBソフトウェアスタックを使うと、容易にIEC 60730へ適合できます。本ライブラリルーチンは、エンドアプリケーションには影響せず重要な機能をテスト検証します。詳細はwww.microchip.com/16bitfunctionalsafetyをご覧ください。

IPC-9592Bに対応する堅牢な各種パッケージdsPIC33「GS」デバイスの中には、ノイズが非常に多い環境向けの堅牢なパッケージを提供しているものがあります。これらのパッケージを使うと、容易にIPC-9592B認証を取得できます。28ピンUQFN (4×4 mm)または28ピンUQFN (6×6 mm)を選択できます。これらのパッケージは IPC-9592Bに定義された厚い多層PCB上で700回以上の温度サイクル(－40/+125 ℃)に耐えるように設計されています。

信頼性の高い3 V動作PIC24 MCUとdsPIC33 DSCの動作電圧レンジは1.8～3.6 Vと広く、以下のような高信頼動作を実現しています。• POR/BOR/ウォッチドッグタイマ(WDT)• 最高周囲温度150 ℃• 車載アプリケーション向けAEC-Q100グレード0認証

5 V動作による信頼性の向上PIC24 MCUおよびdsPIC33 DSCには、ノイズ耐性と信頼性を向上させるために最大5 Vで動作するファミリがあります。5 V 動作デバイスを使うと、信号のダイナミックレンジが拡大し、感度を向上させる事ができます。5 Vデバイスは、高信頼動作を実現するため以下のような追加機能を備えています。• バックアップ用システムオシレータ• ウィンドウ式ウォッチドッグタイマ(WWDT)• フォルト検出付きPWM• 最高周囲温度150 ℃• 車載アプリケーション向けAEC-Q100グレード0認証

5 V動作対応ファミリフラッシュピン数dsPIC33「EV」ファミリ 32～256 KB 28～64PIC24F「KM」および「KA」ファミリ 8～32 KB 20～44

極限温度環境とAEC-Q100認定多くのデバイスは最高125 ℃または150 ℃の周囲温度での動作も保証されており、AEC-Q100グレード0認証を含む厳しい車載および工業用途に対応しています。アプリケーションによっては過酷環境での動作が要求されます。PIC24 MCUと dsPIC33 DSCには、標準(85 ℃)、拡張動作温度(125 ℃)、最高 150 ℃対応デバイスがあります。

車載アプリケーションに関して言えば、弊社の製品は150 ℃ に対応するAEC-Q100グレード0認証をサポートしており、特にエンジンルームへの応用に便利です。詳細はwww.microchip.com/hightempを参照してください。

温度レンジレンジ製品番号の末尾標準－40～85 ℃ -I拡張－40～125 ℃ -E高温－40～150 ℃ -H

www.microchip.com/hightempwww.microchip.com/16bitfunctionalsafety


開発/評価ツール

PIC24/dsPIC33製品を使った設計およびプロトタイプ製作期間を短縮するため、各種開発ボードを提供しています。これらのボードには、MPLAB ICD 3/4インサーキットデバッガ、MPLAB REAL ICETMインサーキットエミュレータ、MPLAB PM3デバイスプログラマを簡単に接続できます。多くのボードはプログラマ/デバッガも内蔵しています。開発ボードおよびスタータキットとMPLAB X IDEおよびMPLAB XC16 Cコンパイラを組み合わせて使うと、Microchip社の16ビットPIC MCU/dsPIC DSC製品の知識と経験を短期間で得る事ができます。

写真ツール製品番号概要

Explorer 16/32 開発ボード

DM240001-2 DM240001-3

Explorer 16/32開発ボードはPIC24、dsPIC33、PIC32デバイスをサポートするモジュール式開発システムです。本ボードは内蔵型プログラマ/デバッガ、USB通信機能とUSB-シリアル通信ブリッジを含む複数の新機能を実装しています。本ボードの幅広いエコシステムには、Click™ボード、Pmodボード、PICtail Plusドータカードをサポートする mikroBUS™、Pmod、PICtail™ Plusインターフェイスが含まれています。関連文書はwww.microchip.com/Explorer1632を参照してください。

PIC24F Curiosity 開発ボード DM240004

PIC24F Curiosity開発ボードは低コスト、完全統合型、高機能で迅速に試作ができるプラットフォームであり、PIC24FJ128GA204 XLP MCUを実装済みです。16ビットPIC24 MCUの性能を活用するための理想的なプラットフォームです。

PIC24FJ256GA7 Curiosity 開発ボード

DM240016PIC24FJ256GA7 Curiosityボードは低コスト、完全統合型の16ビット開発プラットフォームであり、これを使う事で低コストXLP 16ビットPIC24FJ256GA705ファミリMCUを使った応用を簡単かつより迅速に設計できます。

PIC32MM Curiosity 開発ボード DM320101

PIC32MM Curisoity開発ボードは低コストMCUであるXLP PIC32MM「GPL」ファミリ (PIC32MM0064GPL036)を実装済みです。本ボードは迅速な評価、実験、試作ができるシンプルで使いやすいプラットフォームです。またプログラマ/デバッガを内蔵しており、 MPLAB® X IDEおよびMPLAB Code Configuratorとシームレスに統合できるため、設定と開発が簡単です。

PIC32MM USB Curiosity 開発ボード DM320107

PIC32MM USB Curiosity開発ボードは、低コストMCUである新しいXLP(超低消費電力) PIC32MM「GPM」ファミリを実装済みです。本ボードはPIC32MM GPMの迅速な評価、実験、試作に役立つ簡単で使いやすいプラットフォームです。

dsPIC33CH Curiosity 開発ボード DM330028

dsPIC33CH Curiosityボードは、デュアルコア高性能DSCであるdsPIC33CH128MP508 ファミリ向けの開発プラットフォームです。本ボードはプログラマ/デバッガと mikroBUSインターフェイスを実装済みです。本ボードに実装済みのスイッチング電源 (SMPS)回路は降圧、昇圧、昇降圧モードで動作できます。本ボードは負荷ステップ過渡応答生成器も備えています。

dsPIC33EV 5 V CAN-LINスタータキット DM330018

本スタータキットはUSBバスパワーで動作し、dsPIC33EV256GM106を実装済みでCAN、LIN、SENT接続を備え、プログラマ/デバッガを内蔵しています。

モータ制御スタータキット DM330015

本ボードはdsPIC33FJ16MC102モータ制御デバイスが駆動する小型3相BLDCモータを実装しており、プログラマ/デバッガを内蔵し、9 V電源で動作します。本ボードを使うと、dsPIC33ファミリのモータ制御機能を低コストで評価できます。また、本ボードにはアプリケーションノート『多数決関数を使った逆起電力フィルタリングによるセンサレスBLDC制御』(AN1160)に基づく全ソースコードが付属します。

デジタル電源スタータキット DM330017-2

本ボードはdsPIC33EP64GS502デジタル電力変換デバイス、DC/DC同期降圧型コンバータ電源段および昇圧型コンバータ電源段を実装済みです。各電源段はMOSFET制御による 5 Wの抵抗性負荷を備えています。本ボードは電圧、電流、温度、フォルト状態を表示するディスプレイとプログラマ/デバッガを備えています。これらの機能は全て9 V電源で動作します。

dsPIC33EP128GS808 開発ボード DM330026

dsPIC33EP128GS808開発ボードはスタンドアロンモードで動作できますが、CAN/LIN/ J2602 PICtail™ (Plus)ドータボードを接続する事もできます。スタンドアロンモードを使うと、各種周辺モジュールの動作を試す事ができます。本ボードは電源機能をエミュレートするための1次RCフィルタを備えています。本ボードをPICtail™ (Plus)ドータボードと接続すると、Explorer 16/32ボードを使わずにデュアルチャンネルのCAN/LIN通信に使えます。

www.microchip.com/16bitdevtools


ソフトウェアライブラリ、ツール

PIC24 MCUとdsPIC33 DSCを使った開発をサポートするソフトウェアライブラリ、サンプルコード、アプリケーションノートを提供しています。下表に、アプリケーション開発に役立つ代表的なソフトウェアライブラリとツールを示します。

ソフトウェア概要参照先

16ビットCPUセルフテストライブラリ

16ビットCPUセルフテストライブラリを使うと、CPUコアの全機能が正常に機能している事を実行中に検証できます。 www.microchip.com/libraries

ブートローダ

ブートローダアプリケーションの開発に役立つアプリケーションノートとサンプルコードを複数提供しています。• PIC24およびdsPIC33 (EZBL)向けソフトウェアライブラリのための簡単なブートローダと、

UARTとI2Cのサンプルプロジェクト• AN2601: ダウンタイムがない事を必須とするタイミングが重要なアプリケーションにおけるオンラインファームウェア更新に関するライブアップデートのサポートの説明

• AN1094: dsPIC30F、dsPIC33F、PIC24FJ、PIC24H向けの、コマンドラインインターフェイスを備えたUARTベースのブートローダの説明

• AN1157: PIC24Fファミリとクイックプログラミング用GUIの説明• CE417: 補助フラッシュを備えたdsPIC33EP向けのサンプルコード• MLA USBスタックに含まれるUSBブートローダ

www.microchip.com/ezbl AN1094 AN1157 CE417 AN2601

クラスB安全規格ソフトウェアライブラリ

Microchip社はローレベルソフトウェアルーチンライブラリを開発済みであり、IEC 60730クラスB 安全規格の要件に容易に準拠できます。本ライブラリにはCPUレジスタ、プログラムカウンタ、可変メモリ、フラッシュメモリ、クロックの各テストが含まれます(VBE認証済み)。

www.microchip.com/16bitfunctionalsafety AN1778

サンプルコード

周辺モジュールと機能を設定するのに便利な多数のサンプルコードを、製品ファミリごとに分類して提供しています。• PIC24EとdsPIC33Eのサンプルコード = CE4XX• PIC24Fのサンプルコード = CE3XX• PIC24Hのサンプルコード = CE2XX• dsPIC33Fのサンプルコード = CE1XX• dsPIC30のサンプルコード = CE0XX

www.microchip.com/codeexamples

データEEPROM エミュレーション

内蔵EEPROMを持たないデバイスでは、本アルゴリズムを使って内蔵フラッシュメモリでEEPROMをエミュレートする事で書き込み耐性を向上できます。 AN1095

デジタル電源設計スイート

本スイートにはインテリジェントデジタル電源設計を簡単にする、そのまま使えてロイヤリティフリーのツールが含まれています。本スイートを使うと、高効率高性能な設計を低コスト短期間で簡単に開発できます。• dsPIC33 DSC向けに最適化済みのデジタル電源補償器ライブラリ• デジタル補償器設計ツール(DCDT)を使うと、最大性能を得るための補償器係数を計算できます。• PMBus™スタックは、I2C通信インターフェイス上のPMBusプロトコルを実装します。• MPLAB Code Configurator (MCC)は周辺モジュール設定用のグラフィカルなプログラミングツールです。

• 各種のロイヤリティフリーのアプリケーション固有ハードウェアおよびソフトウェアのリファレンスデザイン、サンプルコード、アプリケーションノート、開発ボード

www.microchip.com/dcdt www.microchip.com/power

dsPICworks Data AnalysisdsPICworks Data Analysisを使うと、時間と周波数の両方のドメインでDSPアルゴリズムを評価、解析できます。信号生成およびDSP関数(FFTまたはDCT)も備えています。 www.microchip.com/SW300021

PIC24 MCU/dsPIC® DSC向け固定小数点演算ライブラリ

本ソフトウェアライブラリは、一般的なデジタル信号処理アプリケーション向けに速度最適化済み関数セットを提供します。本I/Q演算ライブラリは、Q15演算をサポートする28個の関数とQ16演算をサポートする37個の関数を含む、65個以上の汎用関数で構成されています。

www.microchip.com/libraries

PIC24 MCU/dsPIC DSC向け

浮動小数点演算ライブラリ

IEEE-754準拠浮動小数点演算ライブラリは、XC16コンパイラと一緒に配布されるコンパイル済み数値演算ライブラリです。本ライブラリは標準Cヘッダファイル<math.h>をソースとする先進の単精度/倍精度浮動小数点演算関数と三角関数演算関数を収めています。

www.microchip.com/libraries

モータ制御本ライブラリは3相制御のモータ制御ライブラリの他、MATLAB Simulink®ブロックセット、モータモデル、チューニングガイド、アプリケーションノート、サンプルコードを収めています。 www.microchip.com/motor

motorBench™ 開発スイート

motorBench™開発スイートは低電圧モータ(最大48 V、10 A)の磁界制御(FOC)向けソフトウェア開発用GUIツールであり、Motor Control Application Framework (MCAF)を使ってモータの重要パラメータの正確な計測、フィードバック制御ゲインの自動チューニング、MPLAB® X IDEプロジェクト用ソースコードの生成を行います。

www.microchip.com/motorBench

XLP Battery Life Estimator

本ライブラリは平均消費電流とバッテリ寿命を概算します。対象デバイス、バッテリの種類、アプリケーションの動作条件(電圧や温度等)を選択し、動作時間と休止時間をモデル化して計算します。 www.microchip.com/lowpower


Microchip社の開発エコシステム

MPLAB X IDE汎用統合ツールセットMPLAB X IDEは、Microchip社およびサードパーティ製の各種ソフトウェア/ハードウェア開発ツール向けの汎用グラフィカルユーザインターフェイスです。8/16/32ビットPIC MCU、dsPIC DSC、メモリデバイスのポートフォリオを全てサポートする業界で唯一のIDEです。強力かつユーザフレンドリなインターフェイスプロジェクト管理、視覚的なコールグラフ、設定可能なウォッチウィンドウ、多機能なエディタ (コード補完、コンテクストメニュー、タスクナビゲータ等)を完備したMPLAB X IDEは、柔軟性に富み新規のユーザでも簡単に使えます。

オープンソースプラットフォームNetBeans™プラットフォームをベースにしたMPLAB X IDE は、NetBeansコミュニティから生まれる無償のソフトウェアコンポーネントとプラグインを幅広くサポートします。 MPLAB X IDEはWindows®、Linux®、macOS® Xで使えます。

MPLAB Code Configurator (MCC)MPLAB Code Configurator (MCC)はシームレスで分かりやすいC言語コードを生成する無償のグラフィカルなプログラミング環境です。MCCはMPLAB X IDEのプラグインであり、強力で使いやすい開発プラットフォームです。MCCはPIC24/dsPIC33/PIC32MMファミリを含む8/16/32ビットのPIC MCUをサポートしているため、MCCを使ってただちに設計を開始できます。 • すぐに開発を始められる直感的なインターフェイス• 各種周辺モジュールと機能を自動的に設定• 製品データシート参照の手間を最小化

• 実装されているソフトウェアライブラリ: USB• 総設計工数および時間を短縮• 量産用コードを迅速に生成

MCCはClickボード™をサポート開発をさらに迅速化できるように、MCCはMikroElektronika clickボード用のクイックスタートソフトウェアライブラリをサポートしており、ローレベルコード開発と検証の面倒なく設計できます。

サポート対象の各種Clickボード:• センサとミクストシグナル• ヒューマンマシンインターフェイス• ストレージ• 有線および無線通信

MCCを簡単に入手する3つの方法MPLAB X IDEプラグインをインストール

MPLAB Xpress IDEを使用 MPLAB X IDEプラグインを手動でインストール

MPLAB Xpress: クラウド型IDEMPLAB Xpressクラウド型IDEは、定評あるMPLAB X IDEで最もよく使われる機能を備えた無償のオンライン開発環境です。MPLAB Xpressは新規ユーザが開発に着手するための理想的な環境であり、通常のMPLAB X IDEへの移行も容易です。• MPLAB Code ConfiguratorとXC16コンパイラを実装済み• Microchip社検証済みサンプルコードライブラリ • MPLAB Xpressコミュニティでコードとアイデアを共有• PICkit™ 3をサポート

PIC24 MCUおよびdsPIC DSC向けMPLAB XC16コンパイラMPLAB XC16コンパイラにはANSI C標準ライブラリ一式と強力なコードオプティマイザが含まれています。同じアプリケーションを16ビットMCU用の他のコンパイラでコンパイルすると、コードサイズが最大165%まで肥大化します。MPLAB XCコンパイラにはアセンブラが付属し、コンパイラと組み合わせても単体のアセンブラとしても使えます。

www.microchip.com/mplab


16ビットファミリの比較

特長 PIC24ファミリ dsPIC® DSCファミリPIC24「F」 PIC24「H」 PIC24「E」 dsPIC33「F」 dsPIC33「E」 dsPIC33「C」

概要低コスト、最小の消費電力、汎用高性能、汎用高性能、汎用、

モータ制御 16ビットDSC: 汎用高性能、高ノイズ耐性、高信頼性高性能、最大2個のコア

性能、ピン数、メモリ容量MIPS 16 40 70 50 70 100

ピン数 14～121 18～100 28～144 18～100 28～144 28～80

フラッシュメモリ(KB) 4～1024 12～256 32～512 6～256 16～51264～128

24(スレーブコア用PRAM)

SRAM (KB) 0.5～96 1～16 4～53 0.25～30 2～5316

4(スレーブコアRAM)

DMA ü ü ü ü ü ü

動作電圧 3/5 V 3 V 3 V 3 V 3/5 V 3 V

内蔵アナログ

ADC

10ビット@ 500 ksps

12ビット@ 200 ksps

16ビットΔΣ型 12ビット@

10 Msps

10ビット@ 1100 ksps 12ビット@ 500 ksps



10ビット@ 2 Msps


12ビット@ 3.25 Msps

最大4、12ビット@ 3.5 Msps

DAC ü ü ü ü ü ü

コンパレータ ü ü ü ü ü ü

オペアンプとPGA ü – ü – ü ü

有線通信LINとIrDA®をサポートするUART ü ü ü ü ü ü

SPIおよびI2C ü ü ü ü ü ü

USB - デバイス、ホスト、OTG ü – ü – ü –

CANとCAN-FD – ü ü ü ü ü

SENT – – ü – ü ü

クロックとタイマ16/32ビットタイマ ü ü ü ü ü ü

RTCC - クロック、カレンダ、アラーム ü – ü ü – –

波形制御入力キャプチャと出力コンペア ü ü ü ü ü –

16ビットPWM ü ü ü ü ü ü

多出力キャプチャコンペアPWM (MCCP) と単出力CCP (SCCP) ü – – – – ü

モータ制御各種モードをサポートするモータ制御 PWM ü – ü ü ü ü

PWMモジュールからトリガするADC ü – ü ü ü ü

直交エンコーダインターフェイス(QEI) – – ü ü ü ü

デジタル電源MspsレベルのADC – – – ü ü ü

1 ns/250 psの分解能の電力変換PWM – – – ü ü ü

25 ns/15 ns速度のコンパレータ – – – ü ü ü

安全性と監視BOR, LVD, POR, WDT ü ü ü ü ü ü

ウィンドウ式WDT – ü ü ü ü ü

デッドマンタイマ(DMT) – – – – ü ü

CRC - フラッシュ、RAM、SFR ü ü ü ü ü ü

機能安全に関する機能 ü ü ü ü ü ü

ユーザインターフェイスセグメントLCDドライバ ü – – – – –

グラフィックディスプレイドライバ ü – – – – –

充電時間計測ユニット(CTMU) ü – ü ü ü ü

セキュアデータAES-256をサポートする暗号化エンジン ü – – – – –

乱数生成器(RNG) ü – – – – –

セキュアなキー保存 ü – – – – –

柔軟なシステム超低消費電力(XLP) ü – – – – –

VBAT ü – – – – –

構成可能なロジックセル(CLC) ü – – – – ü

ペリフェラルトリガジェネレータ(PTG) – – ü – ü ü

一意のデバイスID ü – – – ü ü

ペリフェラルピンセレクト(PPS) ü ü ü ü ü ü


16ビットパッケージ

16ビットMCU/DSCホームページ www.microchip.com/16bit

16ビットPIC MCU クイックリファレンスガイド www.microchip.com/16bitquickreference

16ビットのCIP www.microchip.com/16bitCIP

Microchip Advanced Parts Selector www.microchip.com/maps

アプリケーションノート www.microchip.com/applicationnotes

16ビット機能安全 www.microchip.com/16bitFunctionalSafety 接続性 www.microchip.com/connectivity

データシート検索ツール www.microchip.com/datasheets

デジタル電源 www.microchip.com/power

XLP(超低消費電力) www.microchip.com/lowpower

グラフィック www.microchip.com/graphics

車載ソリューション www.microchip.com/automotive

高温対応 www.microchip.com/hightemp

モータ制御 www.microchip.com/motor

MPLAB Code Configurator www.microchip.com/mcc

セグメントディプレイ www.microchip.com/LCD

ソフトウェアライブラリ www.microchip.com/libraries

18ピンPDIP (P)22.81×7.95×3.3 mm

(ピンピッチ: 0.1インチ)

28ピンSPDIP (SP)34.67×7.87×3.3 mm


20ピンPDIP (P)26.24×7.87×3.3 mm


18ピンSOIC (SO)11.53×7.5×2.31 mm(ピンピッチ: 1.27 mm)



20ピンSSOP (SS)7.2×5.3×1.85 mm

(ピンピッチ: 0.65 mm)

28ピンSSOP (SS)10.2×5.3×2 mm


14ピンTSSOP (ST)5.0×4.4×1.2 mm


64ピンQFN (MR)9×9×0.9 mm


28ピンQFN (MQ)5×5 mm


28ピンUQFN (M6)4×4×0.55 mm


28ピンUQFN (MX)6×6×0.5 mm


36ピンVQFN (M2)6×6×0.9 mm


40ピンUQFN (MV)5×5×0.5 mm


48ピンUQFN (MV)6×6×0.5 mm


48ピンUQFN (M4)6×6×0.5 mm


48ピンVQFN (ML)7×7×0.9 mm


36ピンUQFN (M5)5×5×0.55 mm


28ピンQFN (MM & ML) 6×6×0.9 mm


44ピンQFN (ML)8×8×0.65 mm


144ピンTQFP (PH)16×16×1 mm(ピンピッチ: 0.4 mm)

144ピンLQFP (PL)20×20×1.4 mm


44ピンTQFP (PT)10×10×1 mm










121ピンBGA (BG)10×10×0.8 mm


20ピンQFN (MQ)5×5×0.9 mm


20ピンQFN (ML)4×4×0.9 mm


14ピンPDIP (P)19×6.35×3.3 mm

(ピンピッチ: 0.1インチ)64ピンTQFP (PF)14×14×1 mm


80ピンTQFP (PF)14×14×1 mm


100ピンTQFP (PF)14×14×1 mm


ダイ/ウェハー(WLCSP)

各種チップスケールパッケージの詳細は、www.microchip.com/packagingを参照してください。

Microchip社ウェブサイトへのクイックリンク

www.microchip.com

サポートMicrochip社は、お客様に短期間で効率良く製品を開発して頂けるようサポートの充実に努めています。製品とシステムのサポートを提供できる、フィールドアプリケーションエンジニアと技術サポートの世界的ネットワークを維持しています。詳細はwww.microchip.comを参照してください。• 技術サポート: www.microchip.com/support• Microchip社デバイスの無償評価サンプル:

www.microchip.com/sample• ナレッジデータベースとユーザ同士のディスカッション:

www.microchip.com/forums• 営業と国際物流: www.microchip.com/sales

トレーニング追加トレーニングのご希望に応えるため、Microchip社は詳細な技術トレーニング、参考資料、自分のペースで進められるチュートリアル、各種オンラインリソースを含む複数のリソースを提供しています。• 技術トレーニングリソースの概要:

www.microchip.com/training• MASTERsカンファレンス:

www.microchip.com/masters• 開発者ヘルプウェブサイト:

www.microchip.com/developerhelp• 技術トレーニングセンター:

www.microchip.com/seminars

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Microchip Technology Inc.　|　2355 W. Chandler Blvd.　|　Chandler AZ, 85224-6199

営業所一覧

南北アメリカアトランタ、GA Tel: 678-957-9614オースティン、TX Tel: 512-257-3370ボストン、MA Tel: 774-760-0087チャンドラー、AZ (HQ) Tel: 480-792-7200シカゴ、IL Tel: 630-285-0071ダラス、TX Tel: 972-818-7423デトロイト、MI Tel: 248-848-4000ヒューストン、TX Tel: 281-894-5983インディアナポリス、IN Tel: 317-773-8323 Tel: 317-536-2380ロサンゼルス、CA Tel: 949-462-9523 Tel: 951-273-7800ローリー、NC Tel: 919-844-7510ニューヨーク、NY Tel: 631-435-6000サンノゼ、CA Tel: 408-735-9110 Tel: 408-436-4270カナダ - トロント Tel: 905-695-1980

ヨーロッパオーストリア - ヴェルス Tel: 43-7242-2244-39デンマーク - コペンハーゲン Tel: 45-4450-2828フィンランド - エスポー Tel: 358-9-4520-820フランス - パリ Tel: 33-1-69-53-63-20ドイツ - ガーヒング Tel: 49-8931-9700ドイツ - ハーン Tel: 49-2129-3766-400ドイツ - ハイルブロン Tel: 49-7131-67-3636ドイツ - カールスルーエ Tel: 49-721-62537-0ドイツ - ミュンヘン Tel: 49-89-627-144-0ドイツ - ローゼンハイム Tel: 49-8031-354-560

ヨーロッパイスラエル - ラーナナ Tel: 972-9-744-7705イタリア - ミラノ Tel: 39-0331-742611イタリア - パドヴァ Tel: 39-049-7625286オランダ - ドリューネン Tel: 31-416-690399ノルウェー - トロンハイム Tel: 47-7289-7561ポーランド - ワルシャワ Tel: 48-22-3325737ルーマニア - ブカレスト Tel: 40-21-407-87-50スペイン - マドリッド Tel: 34-91-708-08-90スウェーデン - ヨーテボリ Tel: 46-31-704-60-40スウェーデン - ストックホルム Tel: 46-8-5090-4654イギリス - ウォーキンガム Tel: 44-118-921-5800

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2017/10/31

16ビットmcuおよびdsc - microchip...

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