如何在闭环控制应用中提高系统性能？

shuszhao

从水池水泵到空气净化装置，闭环控制都是嵌入式系统最基本的任务之一。通过改进架构，PIC和AVR 8位单片机（MCU） 针对闭环控制进行了优化，让系统能够降低中央处理器 (CPU) 的负载，从而管理更多任务并实现节能。为了帮助设计师最大限度提高系统的性能和效率，Microchip Technology Inc.（美国微芯科技公司）日前推出了全新的PIC18 Q10和ATtiny1607系列产品，可提供多个独立于内核的智能外设 （CIP），简化开发过程，并迅速响应系统事件。
PIC18 Q10 和 ATtiny1607 MCU非常适用于使用闭环控制的应用，其主要优势是CIP能够独立管理任务，降低CPU的处理量。借助基于硬件的CIP，系统设计师还可以节省时间并简化设计工作，这可以显著降低编写和验证操作所需的软件数量。两个系列的产品均可保证功能安全，可在最高5V的电压下工作，可提高抗干扰性，并与大多数模拟输出和数字传感器兼容。
新型ATtiny1607系列采用紧凑型3 x 3 mm 20引脚QFN封装，针对空间受限的闭环控制系统（如手持式电动工具和遥控器）进行了优化。 该系列器件不仅集成了高速模数转换器（ADC），提高模拟信号转换速度从而产生确定性系统响应，还提高了振荡器精度，使设计师能够减少外部元件并节省成本。 PIC18 Q10系列的CIP包括互补波形发生器 （CWG）外设，可简化复杂的开关设计；带计算功能的模数转换器 （ADC2），可在硬件中执行高级计算和数据过滤，完全无需内核干预。 此类CIP让CPU能够执行人机接口 （HMI） 控制等更复杂的任务，并在无处理需求时保持低功能模式，实现节能。
Microchip的8位MCU业务部副总裁Steve Drehobl表示：“我们看到各种嵌入式控制应用对灵活的PIC和AVR单片机的需求持续增加。 通过潜心研究闭环控制系统设计师所面临的挑战，我们已经在PIC18 Q10和ATtiny1607系列产品中实现了前所未有的易用性和性能。”
开发工具
所有PIC18 Q10 产品均受MPLAB代码配置器 （MCC）支持，免费的软件插件提供图形界面，便于配置外设和功能。MCC 已集成到Microchip可下载的MPLAB X 集成开发环境 （IDE）和无需下载的云端MPLAB Xpress IDE中。集成完备的Curiosity高引脚数（HPC）开发板 （DM164136）是一款功能丰富的快速原型设计板，也可用于着手使用这些MCU进行开发。
ATmega4809 Xplained Pro（ATmega4809-XPRO）评估工具包支持利用ATtiny1607系列快速完成原型设计。这款通过USB供电的工具包包含触摸按键、LED和扩展连接头，可实现快速安装，板上还附带有编程器/调试器，与Atmel Studio 7集成开发环境 （IDE）和Atmel START（一款免费在线工具，用于配置外设和软件，以加快开发）无缝集成。

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