模拟设计是一件困难重重又耗费宝贵开发时间的事情。Microchip的智能PIC® MCU集成了模拟功能(例如，高性能的模数转换器 (ADC)、数模转换器(DAC)和运算放大器(运放))，可以提供易于使用的接口，从而简化模拟设计。单芯片解决方案可以减少系统噪声和提供更大的吞吐 量，同时还显著缩短开发时间和降低成本。
PIC® MCU的模拟功能的涵盖范围从低成本低功耗的PIC16和PIC24系列到用于高性能数字控制的dsPIC® DSC。
Microchip 的智能模拟解决方案可以减少元件数，从而实现更小尺寸且更具成本效益的电路板，以及简化更高性能的设计。此外，设计人员还可以受益于增强的模拟拓扑的灵活 性，这种灵活性是利用MCU的可编程模拟互连实现的。模拟设计特辑将会定期更新介绍有关智能PIC® MCU的产品与特性。
模拟集成的优势包括：
Ø 消除调试噪声源的复杂性，这种噪声源会降低模拟信号的完整性
Ø 移除模拟模块与单片机通信的瓶颈
Ø 保持一致的模拟性能，便于在设计间移植，避免重复进行模拟设计
Ø 通过芯片内的智能连接，模拟可以完全由软件进行控制
Ø 缩短设计周期、节省电路板空间、提供更快的吞吐率和保持更佳的信号完整性
Ø 智能模拟可以实现更低成本的设计和更快的上市时间
带智能模拟特性的8位PIC® MCU产品 - PIC12F752/PIC16F753
PIC12F752/PIC16F753 是 具有智能模拟功能的中档8位MCU。PIC12F752集成一个具有4个输入通道的10位ADC，一个5位DAC，以及独立于内核的互补输出发生器 (COG)等众多片上通用和专用外设。PIC16F753在PIC12F752的基础上进一步提升了智能模拟的性能，增加了更多智能模拟功能。 PIC16F753集成一个具有8个输入通道的10位ADC，一个9位DAC，一个增益带宽积(GBWP)为3 MHz的运算放大器，一个有助于开关电 源应用的斜率补偿(SC)模块。众多智能模拟功能，有助于提高系统性能和效率，同时降低系统成本。凭借运算放大器和斜率补偿等增强功 能，PIC16F753能够为LED照明和电源控制等应用实现高效电源转换。此外，8通道10位ADC可用来实现各种传感器和电容式触控等mTouch™ 触摸传感应用。
带智能模拟特性的8位PIC® MCU产品 - PIC16F527/570
PIC16F527/570 集成两个增益带宽积(GBWP)为3 MHz的独立运算放大器、一个具有8个输入通道的8位ADC和两个比较器。适用于需要对模拟输入进行信号调理和放 大的系统。结合整合的模拟外设，PIC16F527和PIC16F570非常适合许多低成本的传感器产品，如烟雾探测器，一氧化碳探测器，光电传感器，汽 车传感器接口模块。
带智能模拟特性的8位PIC® MCU产品 - PIC16F170X/171X
PIC16F170X/171X 是具有智能模拟功能的增强型中档8位MCU，其智能模拟功能包括运算放大器、过零检测(ZCD)、10位ADC、5位/8位DAC、高速比较器。此 外，PIC16F170X/171X整合了超低功耗(XLP)技术，提供互补输出发生器(COG) 、可配置逻辑单元(CLC)、数控振荡器(NCO) 这些内核独立外设(CIP)，以及外设引脚选择(PPS)功能。PIC16F170X/171X系列的产品成员采用14、20、28和40引脚封装，提供 最多至16K Word闪存存储器、2KB RAM、以及捕捉/比较/PWM(CCP)模块、独立的10位PWM模块、EUSART, SPI /I2C™等通用外设。PIC16F170X/171X丰富的智能模拟、内核独立和传统周边外设，使之省去更多的外围器件，有效地降低系统成本，广泛适用 于各式各样的消费电子、照明、医疗、安防、家用电器、工业以及其他市场应用。其超低功耗特性，使之特别适合于电池供电型应用。
8位PIC® MCU模拟外设模块 - 模数转换(ADC)
我 们大部分集成的ADC都是基于SAR架构(逐次逼近型)实现的。SAR型ADC功耗极低，又极具成本效益，同时能提供8位MCU应用所需的分辨率和精度, 因此最为适合8位MCU。不同的8位PIC MCU中分别集成了12位SAR型ADC(例如PIC16F178x)、10位SAR型ADC(例如 PIC1xF150x, PIC12F1822, PIC16F193x, PIC12F1840, PIC16F151x, PIC18xxK20, PIC18FxxK22)、 8位SAR型ADC(例如PIC10F32x, PIC16F527, PIC16F570)。还有很少一些我们的8位器件具有高精度16位基于Δ-Σ 架构的ADC(例如PIC18F8xJ72)。
16位PIC® MCU模拟外设模块 - 带阈值检测功能的12位ADC
带 阈值检测功能的12位ADC基于SAR架构(逐次逼近型)实现，内部采样/ 保持(S/H)放大器会采集一个输入信号样本，然后保证该值在转换过程中不 变。带有一系列用以支持灵活配置的硬件功能，提供一系列更广泛的自动采样选项、更紧密地与其他模拟模块(例如CTMU)进行集成。一组输入多路开关可用于 从众多个模拟输入中选择要转换的信号，包括外部(模拟输入引脚)和内部(例如，片上参考电压和其他模拟模块)的信号。整个多路开关路径中包含了用于差分模 拟输入的装置，以及有限数量的反相输入引脚。通过一些配置选项，模块可以连接外部参考电压或使用器件的AVDD 和AVSS。该模块具有可配置的结果缓 冲区，以及一种独特的阈值检测功能，让模块自身可以基于转换结果做出简单决定。
带智能模拟特性产品工具
智 能模拟的PIC24F入门工具包(PIC24F Starter Kit for Intelligent Analog，产品编 号：DM240015)是一个基于PIC24F“GC”系列16位单片机特性的全面的开发套件。该工具包提供一块基于包含了许多模拟功能的 PIC24FJ128GC010 16位高级模拟单片机的开发板，展示PIC24F“GC”系列广泛的片上模拟功能。该开发板上具有1个用于纯净模拟信 号的模拟接头，以保持信号的完整性，并且具有光感应器、温度传感器、电位器、麦克风、电容式触控垫、LCD显示屏等部件。此外，开发板还包括USB主机和 设备支持，RF射频可扩展性，通过耳机插孔音频输出，以及板载调试器/编程器的功能。
16位PIC MCU模拟外设模块：
dsPIC33FJ“GS”系列带有专用的10位DAC的高速模拟比较器
dsPIC33FJ“GS” 系列的高速模拟比较器带有专用的10位数模转换器(Digital-to-Analog Converter，DAC)，专用的10位DAC为高速模拟 比较器提供一个可编程参考电压。高速模拟比较器模块提供了一种对电源转换应用中的电压和电流进行监视的方法，为用户提供了在电源转换应用中实现电流模式控 制(Current Mode Control， CMC)的能力。高速模拟比较器模块提供高速操作，典型延时为20 ns，典型失调电压 为±5 mV。高速模拟比较器的反相输入端总是连接到专用的10位DAC电路，同相输入端连接到一个用于选择所需信号源引脚的模拟多路开关。高速模拟比 较器的输入引脚通常与ADC模块使用的引脚共用，这两个模块可同时使用相同的引脚。此功能允许用户在用ADC模块测量输入电压的同时，用高速模拟比较器模 块检测瞬态电压。
8位PIC MCU模拟外设模块：
高速比较器 High Speed Comparators
比 较器是非常有用的混合信号模块。比较器模块通过比较两个模拟电压并提供其相对幅值的数字表示，用于建立模拟电路与数字电路的接口。现在8位 PIC MCU提供具有高速特性(50nS)的比较器，以实现更快响应更高效的闭环反馈设计。比较器还具有可编程输入选择，比较器输出至内部/外部，可 编程输出极性，电平变化中断，从休眠状态唤醒，可编程的速度/功耗优化，PWM关闭，可编程和固定参考电压等特性。
带智能模拟特性产品工具
数字电源入门工具包（Digital Power Starter Kit，产品编号：DM330017）基于dsPIC33FJ09GS302低成本16 位数字信号控制器，使用户轻松地探索评估dsPIC33F“GS”数字电源转换系列产品。该入门工具包是一个数字控制电源板，板上包括一个独立的 DC/DC同步降压转换器和一个独立的DC/DC升压转换器，以及LCD显示屏、电位器、温度传感器、可编程电阻负载和USB接口的板载在线调试/编程 器。
带智能模拟特性产品工具
针对3V或5V PIC24F K系列的Microstick（PIC24F K-Series 3V or 5V Microstick，产品编号：DM240013-1，DM240013-2）是一个灵活的USB供电的开发平台，为希望开始使用并了解 Microchip最低成本的3V或5V PIC24F K系列16位单片机提供了一个经济、便携、易于使用的解决方案。尺寸相当于口香糖大小的Microstick电路板集成了在线调试/编程器，既可以单独使用，也可以轻松接插到其他标准的原型电路板或面包板以连接额外的电路，实现其他功能。板上还为信号探测预留了位置，便于使用仪器进行测量调试。
带智能模拟特性的8位PIC MCU产品
PIC16F527/570集成两个增益带宽积(GBWP)为3 MHz的独立运算放大器、一个具有8个输入通道的8位ADC和两个比较器。适用于需要对模拟输入进行信号调理和放大的系统。结合整合的模拟外设，PIC16F527和PIC16F570非常适合许多低成本的传感器产品，如烟雾探测器，一氧化碳探测器，光电传感器，汽车传感器接口模块。
带智能模拟特性的16位PIC MCU产品
dsPIC33EP“GP”（ dsPIC33EP256GP506）是带有运放和高级模拟功能的通用系列16位数字信号控制器。片上集成ADC可配置为带四路采样保持的1.1Msps 10位ADC或者带一路采样保持的500ksps 12位ADC，支持灵活的ADC触发源。片上集成运放/比较器模块通过工作模式选择位决定模块作为运放或者比较器工作，作为运放工作可以用于需要信号放大的各种传感应用场合。片上运放和ADC可实现三相电机电流检测。dsPIC33EP“GP”系列还包括E CAN模块，外设触发信号发生器(PTG)以调度复杂而高速的外设操作，节省软件周期并减少固件复杂性，以及针对温度传感或mTouch™电容触摸传感的充电时间测量单元（CTMU）等。dsPIC33EP“GP”系列凭借集成模拟运放，ADC等片上外设可缩小电路板空间，并减少外部元件数量，适用于传感器、通信、汽车、工业和新兴应用。
带智能模拟特性的8位PIC MCU产品
PIC16F170X/171X是具有智能模拟功能的增强型中档8位MCU,其智能模拟功能包括运算放大器、过零检测(ZCD)、10位ADC、5位/8位DAC、高速比较器。此外，PIC16F170X/171X整合了超低功耗(XLP)技术，提供互补输出发生器(COG)、可配置逻辑单元（CLC）、数控振荡器（NCO）这些内核独立外设（CIP），以及外设引脚选择（PPS）功能。PIC16F170X/171X系列的产品成员采用14、20、28和40引脚封装，提供最多至16K Word闪存存储器、2KB RAM、以及捕捉/比较/PWM(CCP)模块、独立的10位PWM模块、EUSART, SPI/I2C等通用外设。PIC16F170X/171X丰富的智能模拟、内核独立和传统周边外设，使之省去更多的外围器件，有效地降低系统成本，广泛适用于各式各样的消费电子、照明、医疗、安防、家用电器、工业以及其他市场应用。其超低功耗特性，使之特别适合于电池供电型应用。
16位PIC MCU模拟外设模块
12位高速流水线ADC
12位高速流水线ADC，与先前的SAR ADC结构不同，集成了许多针对速度和自主运算的增强功能。它最多能在每个A/D时钟周期采样一次，并支持一系列广泛的自动采样和累加选项，即使是在最复杂的运算过程中也可以降低对于CPU干预的需求。此外，它还与其他片上模拟模块进行了更紧密的集成，并具有一个可配置结果缓冲区。12位高速流水线ADC还具有最高10 Msps转换速度，众多模拟单端输入通道和独特差分输入通道，多个内部参考电压输入通道，多个内部和外部参考电压选项，12位转换分辨率，用以预先评估转换结果的自动阈值检测操作，扩展的完全可编程通道扫描序列，自动转换结果累加，可选择转换触发源等特性。
运算放大器
PIC24F的运算放大器(运放)模块提供调理模拟输入信号的功能，它既可用作独立运放器件,也可以与其他模拟外设一起提供模拟信号调理功能,还可通过连接作为比较器工作。通过实现运算放大器,可在电容触摸应用中提高抗噪声能力和改善触摸传感算法的稳健性,也可显著提高模数转换器的功能。PIC24F运放模块还具有内部单位增益缓冲器选项, 灵活的放大器反相和同相输入复用选项, 轨到轨输入和输出功能, 用于常规或低功耗操作的用户可选选项, 空闲和休眠模式下的用户可选操作等特性。
dsPIC33EP具有多个内置可配置的运放/比较器模块，这些模块可通过工作模式选择位来决定作为运放工作还是作为比较器工作，作为运放工作可以用于需要信号放大的各种传感应用场合，或和ADC实现三相电机电流检测。
带智能模拟特性的8位PIC MCU产品
PIC16F178X是Microchip增强型中档内核8位单片机系列。该系列拥有智能模拟外设，比如片上12位ADC、5位/8位DAC、运算放大器、高速比较器，和I2C、SPI、包含LIN特性的EUSART等数字外设，以及可实现64MHz工作频率的高性能16位PWM的内核独立外设PSMC（可编程开关模式控制器，Programmable Switch Mode Controller）。PIC16F178X系列这样的功能组合可实现更高的效率和性能，减少系统电路的外围器件和电路板设计的空间，降低系统的成本。PIC16F178X系列还具有超低功耗（XLP）特性，活动和休眠电流分别仅为32µA/MHz和50nA，有助于延长电池寿命，并减少待机电流消耗。结合了超低功耗特性、先进的智能模拟功能和众多片上通用数字外设的PIC16F178X系列MCU，成为LED和其它照明应用、电池管理、数字电源、电机控制和通用应用的理想之选。
8位PIC MCU模拟外设模块：
数模转换（DAC）：
不同的8位PIC MCU集成了一个或多个具有不同分辨率的片上DAC，分别有5位/8位/9位DAC。例如PIC12F752集成了5位DAC；例如PIC16F527/570、PIC16F170x集成了8位DAC；例如PIC12F753集成了9位DAC；例如PIC16F171x、PIC16F178x同时集成了5位和8位DAC。
5位DAC是最具成本效益的DAC解决方案，提供轨对轨的32种不同电压输出。5位DAC输出可以连接到外部引脚或许多器件内部外设模块。这种结合了灵活性和低成本的方案为高功率LED驱动和简单电源电路应用提供了一个很好的平台。
8位/9位DAC在闭环控制应用（例如照明和电机控制）中，可以为片上或板载比较器模块提供准确的参考。结合各种内部/外部的连接选项，DAC还可联同运算放大器用于信号生成。
16位Δ-ΣADC
16位Δ-ΣADC采用Δ-Σ调制技术将模拟信号转换为等效数字信号。该方法可实现卓越的分辨率和输出代码稳定性。Δ-ΣADC对小于奈奎斯特频率（为Δ-ΣADC采样频率的二分之一）的输入信号进行采样。模拟输入多路开关可从多个模拟输入引脚中选择要转换的信号，差分模拟输入信号可以为正或为负。输入信号可以使用增益设置放大。Δ-ΣADC模块还包含了测量内部失调误差、增益误差的功能，以及可编程A/D数据速率，带增益设置差分输入，抖动选项和可调过采样比，独立的模块复位选项等特性。
带智能模拟特性的16位PIC MCU产品
PIC24F“GC”（ PIC24FJ128GC010）是一款集成了一个完整模拟信号链的模拟片上系统，其中包括Microchip首个片上高精度16位Δ-ΣADC及10Msps的12位流水线ADC。另外，PIC24F“GC”系列还包括10位1Msps DAC、运算放大器，集成了LCD显示驱动器，以支持信息丰富的用户显示(包括字母数字滚动条)；集成了USB，可实现医疗设备上传临床数据，并能够作为工业设备的服务/数据端口；集成了片上mTouch外设，支持电容触摸传感功能；具备能够延长便携式医疗和工业应用电池寿命的超低功耗技术(XLP)，在静态状态下可以保持很低的功耗和电流。PIC24F“GC”系列MCU的集成智能模拟外设和超低功耗组合降低了应用的系统成本和噪声，并且提高了其信号吞吐量。适用于便携式医疗监控设备(如血糖仪和血压计)，及便携式监控设备(如电压和电流监控器、气体传感器和高转速传感器阵列)等应用。
16位PIC MCU模拟外设模块：
PIC24F系列DAC
PIC24F的数模转换器（Digital-to-Analog Converter，DAC）模块是一个10位模拟梯形电阻网络，它将数字数据转换为模拟电压信号，生成位于AVSS至AVDD范围内的模拟电压信号。DAC模块由数字控制逻辑模块和模拟模块组成，这两个模块共同实现10位数模转换器。10位高精度DAC模块具有快速转换时间，最大采样速率，多个参考电压选项，多个转换触发选项，缓冲的输出电压，单端输出等主要特性。
带智能模拟特性的8位PIC MCU产品
运放 Op Amp
运算放大器是电子设计的基本构建模块。在微控制器中集成运算放大器提供了更大的灵活性和可靠性，同时降低了BOM成本和电路板空间。在Microchip的8位PIC MCU系列中使用的运算放大器非常适合模拟控制回路，传感器放大，信号调理等。运算放大器还具有外部连接到I/O端口，低输入漏电流，轨对轨输入/输出，出厂时已校准输入失调电压，3MHz/可选的增益带宽积（GBWP）等特性。
带智能模拟特性产品工具
F1 PSMC 28引脚评估平台（F1 PSMC Evaluation Platform，产品编号：DM164130-10）是一个针对PIC16F178x智能模拟单片机系列的易于使用的开发工具，演示和评估新的PIC16F178x系列单片机的功能和智能模拟特性，为开发PIC16F178x系列单片机的代码提供了一个平台。F1 PSMC 28引脚评估平台装备一个PIC16F1783增强型中档8位单片机，15个可用的I/O引脚可通过连接器P1和P2被使用，用于评估模拟外设和PSMC。另外，还可通过板上F1连接器连接F1电机控制附加板，驱动无刷直流电机，有刷直流电机，单极步进电机， 双极步进电机。
8位PIC MCU模拟外设模块：
过零检测 Zero Cross Detect
过零检测（ZCD）模块检测引脚上A/C信号何时经过“地”电位。被检测的信号通过一个限流电阻连接至ZCD引脚，过零检测模块会在ZCD引脚上施加拉电流（source current）或灌电流（sink current），以在该引脚上维持恒定电压，防止引脚电压使ESD保护二极管正向偏置。 当ZCD引脚上施加的电压大于过零参考电压时，过零检测模块产生灌电流（sink current）。当ZCD引脚上施加的电压小于过零参考电压时，过零检测模块产生拉电流（source current），拉电流和灌电流操作使引脚电压在所施加电压的完整范围内保持恒定。过零检测模块由一个状态位反映起作用的是拉电流还是灌电流。过零检测模块可为“交流周期测量，精确的长期时间测量，调光器相位延迟驱动，低EMI 周期切换”等用途监控交流波形。
8位PIC MCU模拟外设模块：
固定参考电压 Voltage References
固定参考电压是集成的独立于VDD的稳定的参考电压，固定参考电压模块具有3个可选择的输出电平（1.024V、2.048V或4.096V）。固定参考电压的输出可以配置为向DAC，ADC，运算放大器，比较器，外部引脚提供参考电压。
