Microchip PIC16F1947-I/PT 8位微控制器中文资料

一、型号与类型

PIC16F1947-I/PT是Microchip Technology公司推出的一款高性能8位微控制器（MCU），属于PIC16系列中的XLP低功耗产品线。这款微控制器采用64引脚TQFP封装，集成了丰富的外设和功能，适用于多种工业、计算机及汽车电子等应用领域。

　　厂商名称：Microchip

　　元件分类：8位微控制器

　　中文描述： 8位MCU微控制单元，闪存，PIC16 Family PIC16F19XX Series Microcontrollers，32 MHz，28 KB，64引脚，TQFP

　　英文描述： MCU，28kB Flash，256B EE，LCD，1.8-5.5V

　　数据手册：

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　　PIC16F1947-I/PT概述

　　PIC16F1947-I/PT是一款8位64引脚闪存CMOS微控制器，带LCD驱动器，采用nanoWatt XLP技术。CPU具有49条指令。中断功能包括自动context保存。16层深硬件堆栈，并具有上溢和下溢复位能力。微控制器提供直接，间接和相对寻址方式。2个文件选择寄存器(FSR)提供读取程序和数据存储器。增强型内核配有1个15位程序计数器，能够寻址32k x 14程序存储空间。访问高于边界的位置将导致内存空间回绕。复位向量位于0000h，中断向量位于0004h。

　　闪存程序存储器，自读/写功能

　　支持184 LCD段驱动

　　内部32MHz振荡器

　　集成电容式mTouch传感模块

　　集成温度指示器

　　2xMI?C，2xSPI，2xEUSART带自动波特率

　　3 ECCP和2 CCP(增强型/捕获比较PWM)

　　比较器，带可选电压基准

　　17通道10位ADC，带电压基准

　　25mA拉/灌电流I/O

　　4个8位定时器(TMR0/TMR2/TMR4/TMR6)

　　1个16位计时器(TMR1)

　　扩展看门狗定时器(EWDT)

　　增强型上电/断电复位

　　欠压复位(BOR)

　　在线串行编程?(ICSP?)

　　应用

　　工业，计算机和计算机周边，电源管理，车用

　　PIC16F1947-I/PT中文参数

　　制造商:Microchip

　　产品种类:8位微控制器-MCU

　　系列:PIC16(L)F194x

　　安装风格:SMD/SMT

　　封装/箱体:TQFP-64

　　核心:PIC16

　　程序存储器大小:28 kB

　　数据总线宽度:8 bit

　　ADC分辨率:10 bit

　　最大时钟频率:32 MHz

　　输入/输出端数量:54 I/O

　　数据RAM大小:1 kB

　　电源电压-最小:1.8 V

　　电源电压-最大:5.5 V

　　最小工作温度:-40 C

　　最大工作温度:+85 C

　　封装:Tray

　　商标:Microchip Technology

　　高度:1 mm

　　接口类型:EUSART，I2C，SPI

　　长度:10 mm

　　湿度敏感性:Yes

　　ADC通道数量:17 Channel

　　计时器/计数器数量:5 Timer

　　处理器系列:PIC16

　　PIC16F1947-I/PT引脚图

二、工作原理

PIC16F1947-I/PT微控制器基于精简指令集计算机（RISC）架构，CPU核心拥有49条指令，这些指令大多数为单周期执行，提高了执行效率。微控制器内部集成了高性能的闪存程序存储器，支持自读/写功能，允许用户在线编程和调试。此外，该微控制器还配备了丰富的外设接口，如I²C、SPI、EUSART等，以及多种定时器、比较器和ADC等，为开发者提供了灵活多样的控制选项。

三、特点

1. 高性能RISC CPU：CPU核心仅包含49条指令，除分支指令外均为单周期执行，保证了高速的运行效率。

2. 低功耗设计：采用nanoWatt XLP技术，能够在低功耗模式下显著降低功耗，适合电池供电的应用场景。

3. 丰富的外设接口：集成I²C、SPI、EUSART等多种通信接口，以及LCD驱动器、电容式mTouch传感模块等，满足不同应用需求。

4. 大容量程序存储器：内置28KB闪存程序存储器，支持在线编程和调试，方便用户进行程序开发和升级。

5. 高精度ADC：内置17通道10位ADC，支持多种电压基准选择，适用于模拟信号采集和处理。

6. 多功能定时器：包括4个8位定时器和1个16位定时器，支持多种定时和计数模式，满足复杂的时间控制需求。

7. 增强的中断系统：具有自动上下文保存功能的中断系统，包括16层深硬件堆栈，确保中断处理的可靠性和效率。

8. 宽工作电压范围：支持1.8V至5.5V的宽电压范围，适应不同的电源环境。

四、应用

PIC16F1947-I/PT微控制器凭借其高性能、低功耗和丰富的外设接口，广泛应用于多个领域：

1. 工业控制：在工业自动化系统中，PIC16F1947-I/PT可用于电机控制、传感器数据采集和处理等任务，实现精确的工业控制。

2. 计算机及计算机周边：在键盘、鼠标、打印机等计算机周边设备中，该微控制器可用于按键扫描、数据处理和通信控制等功能。

3. 电源管理：利用其低功耗特性和精确的ADC功能，PIC16F1947-I/PT可用于电池管理系统，实现电池电量监测、充电控制等功能。

4. 汽车电子：在汽车电子系统中，该微控制器可用于车窗控制、车灯控制、雨刷控制等任务，提高汽车的智能化水平。

五、参数

以下是PIC16F1947-I/PT微控制器的主要参数：

• 制造商：Microchip Technology

• 产品种类：8位微控制器（MCU）

• 系列：PIC16(L)F194x

• 安装风格：SMD/SMT

• 封装/箱体：TQFP-64

• 核心：PIC16

• 程序存储器大小：28kB

• 数据总线宽度：8 bit

• ADC分辨率：10 bit

• 最大时钟频率：32 MHz

• 输入/输出端数量：54 I/O

• 数据RAM大小：1 kB

• 电源电压-最小：1.8 V

• 电源电压-最大：5.5 V

• 最小工作温度：-40 °C

• 最大工作温度：+85 °C

• 接口类型：EUSART, I2C, SPI

• 封装：Tray

• 商标：Microchip Technology

• 高度：1 mm

• 长度：10 mm

• 湿度敏感性：Yes

• ADC通道数量：17 Channel

• 计时器/计数器数量：5 Timer

• 处理器系列：PIC16

六、详细功能描述

1. CPU与指令集：

• PIC16F1947-I/PT的CPU采用RISC架构，拥有49条指令，其中大多数为单周期执行，确保了高效的程序执行速度。指令集设计得既简单又强大，使得开发者能够轻松编写出高效、紧凑的代码。

2. 存储器系统：

• 该微控制器内置了28KB的闪存程序存储器，用于存储程序代码。这部分存储器支持在线编程（ISP）和在线调试（ICD），使得开发者可以在不拆除微控制器的情况下进行代码更新和调试。

• 数据RAM大小为1KB，为程序运行中的变量和堆栈提供足够的存储空间。RAM的访问速度非常快，可以满足大多数实时性要求较高的应用。

3. 模拟到数字转换器（ADC）：

• PIC16F1947-I/PT配备了17通道的10位ADC，支持多种输入电压范围和参考电压源选择。这使得微控制器能够精确地采集模拟信号，并将其转换为数字信号进行处理。ADC的转换速度和分辨率均较高，适用于多种需要精确模拟信号采集的应用场景。

4. 通信接口：

• 提供了增强型通用同步/异步收发器（EUSART），支持全双工通信，可用于与计算机、其他微控制器或外设进行串行数据交换。

• 集成了I²C（Inter-Integrated Circuit）和SPI（Serial Peripheral Interface）通信接口，支持多主从设备间的数据交换，适用于构建复杂的嵌入式系统。

5. 定时器与计数器：

• 包括4个8位定时器和1个16位定时器，这些定时器/计数器支持多种工作模式，如定时、计数、PWM（脉冲宽度调制）等。它们可以用于产生精确的时间延迟、测量外部事件的时间间隔或生成特定的波形信号。

6. 低功耗特性：

• 采用Microchip的nanoWatt XLP技术，能够在多种低功耗模式下工作，显著降低功耗。这些模式包括睡眠模式、空闲模式和打盹模式等，允许微控制器在不需要执行复杂任务时进入低功耗状态，从而延长电池寿命。

7. 开发环境与工具：

• Microchip提供了丰富的开发工具和软件支持，包括MPLAB X IDE（集成开发环境）、MPLAB XC8 C编译器、MPLAB REAL ICE在线调试器等。这些工具为开发者提供了从代码编写、编译、调试到烧录的完整解决方案，大大简化了开发流程。

8. 封装与引脚配置：

• 采用64引脚TQFP封装，引脚间距为0.8mm，便于在PCB（印刷电路板）上进行布局和布线。引脚功能丰富多样，包括通用I/O引脚、特殊功能引脚（如复位引脚、电源引脚等）以及通信接口引脚等。

七、应用实例

以下是一个基于PIC16F1947-I/PT微控制器的应用实例：

智能温控系统：

在智能温控系统中，PIC16F1947-I/PT微控制器可以作为核心控制单元。通过连接温度传感器（如DS18B20）到ADC输入引脚，微控制器可以实时采集环境温度数据。根据预设的温度阈值，微控制器可以通过控制继电器或PWM信号来驱动加热或制冷设备（如电加热丝、风扇等），从而实现对环境温度的精确控制。此外，微控制器还可以通过EUSART接口与上位机（如计算机、智能手机等）进行通信，实现远程监控和调节功能。

总之，PIC16F1947-I/PT微控制器凭借其高性能、低功耗和丰富的外设接口，在多个领域具有广泛的应用前景。通过合理的电路设计和软件开发，可以构建出各种功能强大、性能稳定的嵌入式系统。