16-bit MCU 新增的PPS 功能

16-bit MCU 新 增 的 PPS功 能© 2005 Microchip Technology Incorporated. All Rights Reserved. Slide 1

Microchip 16-bit MCU 的 PPS●●PPS - Peripheral Pin Select− 什 麼 是 PPS ?− PPS 帶 來 的 好 處 與 便 利 性 ?− PPS 如 何 工 作 ?●●實 例 演 練如 何 為 內 建 周 邊 指 定 輸 入 接 腳如 何 為 內 建 周 邊 指 定 輸 出 接 腳© 2008 Microchip Technology Incorporated. All Rights Reserved. C30 入 門 及 應 用 Slide 2

PIC24F 與 其 他 16-bit MCU 的 比 較INTE EGRA ATIONPIC10, PIC12,PIC16: 5 MIPS6 – 64 pins< 16KB FlashdsPIC ® DSCFamiliesPIC24F16 MIPS28 –100 pinsPIC18 Up to 128 KB Flash10 MIPS18 – 100 pinsUp to 128KB FlashdsPIC30F30 MIPS18 – 80 pinsUp to 144KB FlashPERFORMANCEdsPIC3340 MIPS18 – 100 pinsUp to 256KB FlashPIC24H40 MIPS18 – 100 pinsUp to 256KB FlashPIC ® MCUFamilies© 2008 Microchip Technology Incorporated. All Rights Reserved. C30 入 門 及 應 用 Slide 3

PPS - Peripheral Pin Select● What it is…− 讓 使 用 者 可 以 自 行 為 內 建 的 純 數 位 周 邊 指 定輸 出 及 輸 入 接 腳− 達 到 內 建 周 邊 功 能 的 最 佳 化 使 用 方 式− 允 許 接 腳 的 使 用 能 經 由 軟 體 來 重 新 定 義● What it is not …− 並 非 用 來 達 成 接 腳 相 容 性 之 用− Analog 的 周 邊 以 及 特 殊 的 功 能 腳 位 (e.g.,PMP & I 2 C) 仍 然 位 於 固 定 腳 位© 2008 Microchip Technology Incorporated. All Rights Reserved. C30 入 門 及 應 用 Slide 4

為 何 我 們 需 要 PPS ?假 設 在 實 際 的 應 用 案 例 我 們 須 要 以 下 資 源● Memory− 64K Flash− 8K RAM● Analog− 2chADC− Vref +&-− Comparator x 2● Digital it I/O− 4 I/O●Serial Channels− I 2 C x2− SPI x 2− UART x 2© 2008 Microchip Technology Incorporated. All Rights Reserved. C30 入 門 及 應 用 Slide 5

為 何 我 們 需 要 PPS 的 實 例我 們 可 以 選 擇 High-Pin Count 的 MCU !●●●Application− 64 KB Flash, 8 KB RAM− 2chA/D A/D, Ext. VREF− 2 Comparators− UART x 2, I 2 C, SPI x 2− 4 Digital I/OPin multiplexing blocksfunctions−−UART1 and SPI1Comparator2 and SPI125 spare pins−−Must use even larger pincount deviceOr write SPI in software© 2008 Microchip Technology Incorporated. All Rights Reserved. C30 入 門 及 應 用 Slide 6

為 何 我 們 需 要 PPS 的 實 例●●●會 選 用 Pin-Count 較 高 的 MCU , 通 常 是 因 為接 腳 衝 突 的 關 係 而 不 得 不 選 用 腳 數 較 多 的 來避 免選 擇 High Pin-Count 的 MCU 之 缺 點− 占 用 較 大 的 PCB 資 源− Power Consumption− Pi Price $$如 果 …. 選 用 的 MCU 有 豐 富 的 內 建 周 邊 而 且接 腳 數 很 小© 2008 Microchip Technology Incorporated. All Rights Reserved. C30 入 門 及 應 用 Slide 7

周 邊 接 腳 可 自 行 對 應 的 優 點● 解 決 產 品 設 計 上 的 一 般 考 量− 設 計 彈 性− 規 劃 時 的 簡 易 性− 周 邊 安 排 有 衝 突 時 的 優 先 順 序 考 量− 特 定 周 邊 的 限 制 (Analog 腳 位 )− 安 全 與 保 密 性© 2008 Microchip Technology Incorporated. All Rights Reserved. C30 入 門 及 應 用 Slide 8

Remappable Functions16-bit MCU and dsPIC ® DSC●●●●●●●●All SPI & UART FunctionsTimer & External Interrupt InputsInput Capture & Output ComparesAnalog Comparator outputsPWM Fault Input pinsQuadrature Encoder Interface InputsData Converter InterfaceCAN© 2008 Microchip Technology Incorporated. All Rights Reserved. C30 入 門 及 應 用 Slide 9

PPS Implementation Details●●●可 被 remap 的 內 建 周 邊 都 可 以 被 指 定 於 任 何 RPpin− 多 個 functions 對 應 至 同 一 pin 是 被 支 援 的Inputs vs. Outputs− 輸 入 的 設 定 方 式 為 指 定 某 一 Pin 腳 給 指 定 的 周 邊− 輸 出 設 定 方 式 為 指 定 某 一 周 邊 功 能 給 指 定 的 Pin 腳Pin 腳 的 安 排 由 軟 體 設 定− 可 選 擇 on-the-fly 的 設 定 或 單 次 的 設 定 方 式●使 用 Configuration Bits 裡 的 IOLOCK 選 項© 2008 Microchip Technology Incorporated. All Rights Reserved. C30 入 門 及 應 用 Slide 10

周 邊 輸 入 在 做 Remap 時 要 參 考 的暫 存 器 列 表© 2008 Microchip Technology Incorporated. All Rights Reserved. C30 入 門 及 應 用 Slide 11

Remappable InputsRP0PadLogicPeripheral InputPin Select BitsRP1PadLogicInput to PeripheralRP2PadLogicRPnPadLogic// C Example – Map U1RX// 每 周 邊 有 對 應 的 RPINRx 暫 存 器 , 例 如 UART1 RX 對 應 到 RPINR18 的 bit 0 ~ 5// RPINR18 中 的 6 個 位 元 , 用 來 設 定 UART1 RX 要 接 收 哪 一 個 RP 接 腳 的 輸 入 信 號 RP8RPINR18bits.U1RXR = 8;© 2008 Microchip Technology Incorporated. All Rights Reserved. C30 入 門 及 應 用 Slide 12

Remappable InputsDefine the location of each function used by modifying xxxxR bits in RPINRn registers© 2008 Microchip Technology Incorporated. All Rights Reserved. C30 入 門 及 應 用 Slide 13

Remappable Outputs© 2008 Microchip Technology Incorporated. All Rights Reserved. C30 入 門 及 應 用 Slide 14

Remappable OutputsPeripheral OutputSelect BitsPeripheral 1 OutputPeripheral 2 OutputPeripheral 3 OutputPadLogicRP0Peripheral N Output// C Example – Map U1TX to RP1// 每 個 RP Pin 有 對 應 的 RPORx 暫 存 器 , 例 如 RP1 有 RPOR0// RPOR0 中 有 5 個 bit ( Bit-8 ~ Bit-12 ) 用 來 指 定 要 由 RP1 輸 出 的 周 邊// UART1 TX 的 編 號 為 3 號RPOR0bits.RP1R = 3© 2008 Microchip Technology Incorporated. All Rights Reserved. C30 入 門 及 應 用 Slide 15

Remappable OutputsDefine the output functionality on each pin by modifying RPnR bits in RPORn registers© 2008 Microchip Technology Incorporated. All Rights Reserved. C30 入 門 及 應 用 Slide 16

使 用 MPLAB C30 內 建 的Peripherals Library 來 設 定© 2008 Microchip Technology Incorporated. All Rights Reserved. C30 入 門 及 應 用 Slide 18

PPS 設 定 輸 出 的 函 數●●說 明 檔 的 位 置−C:\Program Files\Microchip\MPLAB C30\docsiPPSOutput(pin,fn)− 將 選 定 的 輸 出 腳 指 定 給 某 一 Function− Pin =●OUT_PIN_PPS_RP0 .. OUT_PIN_PPS_RP31− fn = PPS.h 定 義 的 眾 多 Function● e.g. OUT_ FN_ PPS_OC1OUT_FN_PPS_U1TX© 2008 Microchip Technology Incorporated. All Rights Reserved. C30 入 門 及 應 用 Slide 19

PPS 設 定 輸 入 的 函 數●●說 明 檔 的 位 置−C:\Program Files\Microchip\MPLAB C30\docsiPPSInput(fn,pin)− 將 某 一 Function 的 輸 入 指 定 給 某 一 接 腳− fn = PPS.h 定 義 的 眾 多 Function● e.g. IN_FN_PPS_IC1IN_FN_PPS_U1RX− Pin =●●IN_PIN_PPS_RP0 .. IN_PIN_PPS_RP31IN_ PIN_ PPS_ RPI32 .. IN_ PIN_ PPS_RPI45© 2008 Microchip Technology Incorporated. All Rights Reserved. C30 入 門 及 應 用 Slide 20

使 用 MPLAB C30 PeripheralLibrary 設 定 PPS 範 例#define USE_AND_OR /* To enable AND_OR mask setting */#includevoid PPS_init(void){ /* Configure Peripheral pin for UART1*/}iPPSInput(IN_FN_PPS_U1RX,IN_PIN_PPS_RP10);iPPSInput(IN_FN_PPS_U1CTS,IN_PIN_PPS_RPI32);iPPSOutput(OUT_PIN_PPS_RP17,OUT_FN_PPS_U1TX);iPPSOutput(OUT_PIN_PPS_RP31,OUT_FN_PPS_U1RTS);// 設 定 UART1 的 TX 與 RTS 分 別 輸 出 至 RP17 & RP31// 設 定 UART1 的 RX 與 CTS 分 別 由 RP10 及 RPI 輸 入 信 號// RPIx : 只 能 remap INPUT 的 功 能 接 腳© 2008 Microchip Technology Incorporated. All Rights Reserved. C30 入 門 及 應 用 Slide 21

PPS Register Protection●●●HW integrity it checking− Bit flip will cause device reset●任 何 位 元 的 非 預 期 改 變 都 會 造 成 RESETI/O lock feature− RPINRn/RPORn can only be written to whileOSCCON[IOLOCK] = 0; once the IOLOCK isset, the registers cannot be writtenIOLOCK Protection− The state of the IOLOCK bit can only bechanged with an unlocking sequence− Protection selectable by configuration bit© 2008 Microchip Technology Incorporated. All Rights Reserved. C30 入 門 及 應 用 Slide 22

Pin Function Priority● 如 果 功 能 重 疊 時 的 優 先 順 序 :1. Analog FunctionsANx, Vref+/-2. PPS Outputs3. PPS Inputs4. Fixed DigitalPeripheral Outputs5. Fixed DigitalPeripheral InputsUART TX, SDO, OCUART RX, SDI, ICI2C, PMPI2C, PMP© 2008 Microchip Technology Incorporated. All Rights Reserved. C30 入 門 及 應 用 Slide 23

Initializing a PPS Application1. Design Decision: Static or Dynamic RPnassignment?• Set IOL1WAY config bit accordingly gy2. Initialize the pin out by mapping theRPn pins to the desired peripheralinput/output functions• Map RPn pin(s)Peripheral Input Function(s)• Map Peripheral Output Function(s)RPnpin(s)• Lock the RPn SFRs using ‘lock’ sequence3. Configure Peripherals4. Enable Interrupts (if required)© 2008 Microchip Technology Incorporated. All Rights Reserved. C30 入 門 及 應 用 Slide 24

Cool Byproducts●Increase drive strength by outputting sameperipheral on multiple pinsPeripheral Outpute.g. OC1PadLogicRP1PadLogicRP2PadLogicRP3© 2008 Microchip Technology Incorporated. All Rights Reserved. C30 入 門 及 應 用 Slide 25

Cool Byproducts●Connect one signal to multiple peripheralinputsRP0PadInput to Peripheral #1Logice.g. U1CTSInput to Peripheral #2e.g. INT1© 2008 Microchip Technology Incorporated. All Rights Reserved. C30 入 門 及 應 用 Slide 26

Cool Byproducts●Connect peripheral output to anotherinput (Loopback) for debugginggRP0PadLogicInput to Peripherale.g. SDIOutput to Peripherale.g. SDO© 2008 Microchip Technology Incorporated. All Rights Reserved. C30 入 門 及 應 用 Slide 27

原 先 須 使 用 64-pin MCU 的 應 用 現 在因 為 利 用 PPS 所 以 只 需 44-pin MCU● 應 用 需 求−64 6 KB Flash, 8KB RAM−2 ch A/D, Ext. VREF−2 Comparators−UART x 2, I 2 C, SPI x 2−4 Digital I/O● 使 用 只 有 44-Pin 的PIC24FJXXGA004● 還 可 以 有 3 Spare PinsSmaller packages, simplified design and lower cost!© 2008 Microchip Technology Incorporated. All Rights Reserved. C30 入 門 及 應 用 Slide 28

Application Example #2● Communicating with multipleUART Devices● Standard Options:UARTDevice #1UARTDevice #1U1TXU1RXU3TXU3RXUARTDevice #3U1TXU1RXUARTDevice #2Really BigMicroMicroUARTDevice #2U2TXU2RXU4TXU4RXUARTDevice #4UARTDevice #3使 用 有 PPS 功 能 並 內 建 多 個UART 的 PIC24FJ 系 列使 用 傳 統 MCU 並 搭 配 多 工 器 完成 多 UART 的 應 用UARTDevice #4© 2008 Microchip Technology Incorporated. All Rights Reserved. C30 入 門 及 應 用 Slide 29

Application Example #2●●Communicating with multiple UARTDevicesDynamic Peripheral Remapping:U1TXU1TXUARTDevice #1 U1RXU1RXUARTDevice #3PIC24FJ64GA004UARTDevice #2U1TXU1RXU1TXU1RXUARTDevice #4© 2008 Microchip Technology Incorporated. All Rights Reserved. C30 入 門 及 應 用 Slide 30