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PIC32MZ基板


 趣味用にPIC32MZ 144ピンパッケージの試作基板を起こした｡ 最近は秋月でも石単体で取り扱いがある｡

 最安値のPCB製造サービスをつかうため､5x5cm 2層基板で作成｡
送料含めて8ドルくらいで届く｡

 残念ながら回路図上で､10箇所のうちの4箇所､VCCとVSSを逆配線してしまった｡ 逆接箇所は足元のパターンにカプトンを張って絶縁し､外周配置のパスコンを起点に0.1mmのUEWで交差接続してリワークしている｡

 回路図シンボルの端子配置を実体と同じ配置にするときは､VDDとVSSの取り違えに注意しないといけない｡  こうしてチェックリストが更新され､趣味基板上のミスも減っていく(はず)


仕様

･実装クロック 24MHz(OSC)､32.768kHz(OSC)
･6ch UART(うち1chはRS422ドライバに接続)
･RS422ドライバ(EN制御可)
･内部SPI (microSD, SPI-FRAM)
･内部I2C (MPU-9250)
･外部I2C,SPIポート(オンボードとは独立したポート)
･USB-host
･CANドライバIC x 1ch
･UART1ch(3.3V)､USB5Vで電源制御(バススイッチx2)
･16ビットパラレル入力(PMP)
･ADC8ch以上､GPIO(SH 20p)､PWM 6ch
･Vref: 2048mV 外付け
･LED x2

 大半のバスはPPS上の割当なので､MPLAB Harmony上で予め設定している｡
2層でGNDプレーンをあるていど確保するため､パッケージのポート配置に逆らわず､最短でコネクタに逃がす｡ SHやGHなどをそれなりにカシメられるクリンプ工具(PAD-11)を導入してあるので､ハーネス自体は作り放題｡
セカンダリオシレータ(32.768kHz)の低速クロックまでXTじゃなくてOSCにしたのは､現行リビジョンのエラッタ回避のため｡ それほど大きさも変わらなくて消費電流もμAレベルなので､容量の調整の手間を考えるとこれで良いかもしれない｡

 ピン数の多いパッケージなので､たくさんのバスを引き出す設定にできて楽だった｡ ピンが少ないと､PPSの設定で消耗する｡
 CPUもリッチで､PIC32MXと比較すると､FPUのおかげでWhetstoneのベンチマークを走らせた場合､クロックあたりの処理性能が10倍くらい変わる｡  単精度だけでなく倍精度に対応しているので､頑張ればSDRの信号処理にも使えそうだ｡

 発熱の観察


 パッケージの発熱を熱画像で見てみる｡発熱でダイパッド(ダイを載せるプレート)の構造が見えている｡放熱経路は､ダイパッド-樹脂パッケージ-基板となる｡
  200MHzのクロックだと､今の時期で人肌程度なので､ほんのり温かい程度｡

 高クロックで常用するなら､4層基板を使い､ダイパッドが露出したQFNタイプを実装するほうが熱抵抗が低く､放熱の面で有利になる｡

資料:データシート上の熱特性｡

(忙しいと積む基板が増える･･･)
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