因此，在实验室工作和设计阶段，由系统制造商自行开发的平台仍然是最稳妥的选择。值得注意的是，他们并没有忽视主流消费级解决方案的优势：易于适配和价格实惠。如今，市场上提供了由领先的微控制器制造商（主要是Microchip）开发的、易于使用的开发板，其产品组合涵盖PIC®和AVR®系列系统。下面，我们将介绍该制造商的Curiosity Nano系列原型解决方案之一。.
Curiosity Nano 系列产品
：Curiosity Nano（简称 MC Nano）是一个调试平台，主要用于 8 位 PIC® 和 AVR® 微控制器。它也可用于开发基于 ARM® Cortex® 架构的 PIC32 和 SAM 系列 32 位微控制器应用。TME 提供的 Curiosity Nano 系列产品包括 15 款开发板和 2 款主板。无论使用何种系统，Curiosity Nano 平台都旨在最大限度地提高新应用的开发速度，从而缩短从原型设计到批量生产的时间。以下视频展示了在动态项目开发过程中使用 MC Nano 解决方案的示例。
MC Nano 开发板示例，采用 32 位 PIC32CM 系列芯片。.
MC Nano平台的主要特性：
该平台包含的开发板尺寸（长度）各异，具体取决于所用微控制器的尺寸。最小的开发板专用于20引脚电路（包括16个GPIO引脚），而最大的开发板则包含一个48引脚封装的MCU，从而提供40个输入/输出引脚。无论长度如何，该平台包含的产品都具有共同的关键物理特性（包括板宽、引脚间距以及用于供电、通信和编程的MicroUSB接口）和技术特性，从而实现了不同型号之间的无缝迁移。此外，制造商宣布该平台将与其微控制器产品同步开发。您可以期待Microchip最新推出的芯片出现在Curiosity Nano系列中，使设计人员能够在成熟且熟悉的环境中便捷地使用最新解决方案。
精心设计的孔位无需焊接连接器。MC
Nano 随附两个针式连接器。一眼就能看出 Microchip 的巧妙设计。PCB 上的 GPIO 引脚间距为 2.54mm，包含边缘连接器和孔位。这两种连接器均为金属化橡胶垫圈，专为安装针式连接器而设计。由于孔位之间的偏移量极小，确保了针式连接器的完美贴合和最佳连接参数，几乎无需焊接（尽管我们仍然建议焊接）。安装完成后，PCB 可以安装在更大的面包板、专用主板或适配器上（本文稍后将介绍可用的兼容产品）。
PCB 电路系统：
Microchip Curiosity Nano 平台具有该系列所有型号共有的若干通用特性。电路板中央是微控制器 (C)，其引脚连接到 PCB 边缘的焊盘 (F) 和一个石英谐振器 (D)。为了便于原型设计，电路板上还安装了一个按钮 (A) 和一个 LED (B)。与 Arduino 平台不同，该开关没有复位功能；它连接到微控制器的输入/输出引脚（专用输出的地址在 PCB 上标有标记，并且因系列型号而异）。Micro USB 接口 (G) 用于系统通信和供电。
MC Nano 与计算机（系统、IDE 软件、通信终端等）之间的数据传输通过虚拟 COM 端口进行。大多数 MC Nano 开发板连接到 PC 后，会被操作系统识别为名为“CURIOSITY”的外部驱动器。只需将 .hex 文件复制到该设备，微控制器即可自动完成编程。MC Nano 开发板之所以能够实现此功能，是因为它内置了 nEDBG 芯片，即调试器/编程器 (E)。该芯片的存在使得产品无需额外设备即可运行。此外，由于该芯片的存在，微控制器无需运行引导加载程序，从而加快了程序执行速度并释放了内存。另外
，MC Nano 电路采用可编程稳压器，允许将微控制器的工作电压和功率范围设置为 1.8V 至 5V 直流。
输出标准化：
Microchip平台的优势之一在于其引脚排列的标准化。无论选择何种电路板型号以及其上安装的微控制器，PCB边缘的引脚都连接到编程器、调试器和中央系统引脚，且功能相同。因此，电路板上连接器的顺序与微控制器引脚编号并不对应；但对于整个MC Nano系列而言，这种顺序是相同的。此标准适用于前28个引脚（USB连接器侧）。
这些引脚分为几个部分。第一部分被指定为DEBUG（系统连接组）。这些引脚用于与nEDBG电路通信。此外，还有电源输入（VBUS，可调VTG）、接地（GND）以及VOFF引脚，VOFF引脚控制内置稳压器的运行。如有需要，甚至可以将其关闭。用户还可以访问以下串行通信线路（虚拟COM端口）：CDC RX/TX。接下来的四个引脚，DBG1-DBG4，属于调试器接口。与特定电路板型号兼容的接口取决于微控制器的类型。对于 PIC 微控制器，兼容 ICSP™ 和 MCLR 接口；对于 AVR 微控制器，兼容 UPDI 接口；对于 ARM® 微控制器，兼容 SWD 接口。
剩余的输出部分是通信 (COM) 和模拟 (ANALOG) 部分。这也是 MC Nano 系列的常见特性。COM 部分包含用于通过 UART、I2C 总线和 SPI 进行通信的引脚。PCB 的另一侧是模拟输入，它们是集成在微控制器中的模数转换器 (ADC) 的输出。在大多数情况下，这些输出也可以用作计数器（定时器）和 PWM 信号发生器的输出。当然，这些输出不能像数字输入/输出那样编程到微控制器的任何引脚上。将它们在板上的位置标准化，便于使用，也方便在不同的开发板型号之间迁移。如果板上安装的微控制器具有更多的 ADC 输入或 PWM 输出，则这些输出位于下一部分：GPIO。这里的映射关系比较随意，因为 I/O 端口的数量和功能完全取决于核心系统的功能。有关每个物理引脚分配给哪个连接器的确切信息，请参阅文档。将 NC Nano 开发板连接到计算机的 USB 端口后，即可获取此信息。系统会检测到该大容量存储设备，并将其显示为名为“CURIOSITY”的驱动器。该设备包含 KIT-INFO.HTM 文件，其中提供了有关特定开发板型号上每个引脚功能的详细信息。
集成调试器功能：
板载的 Microchip Curiosity Nano 调试器（也称为 PKOB nano 或 nEDBG nano 调试器）具有以下基本功能：控制程序执行流程（启动、停止、单步执行、复位）；读取和写入微控制器非易失性存储器的内容；以及处理断点，断点数量取决于系统类型。
内置调试器的固件可以通过 MPLAB® IDE 或 Microchip Studio 开发环境进行更新。PKOB nano 的速度略低于 PICkit™4 编程器等类似解决方案。它也存在一些限制，例如无法写入微控制器闪存的某些区域。另一方面，它能防止意外覆盖负责调试过程本身的内存区域，或者防止 AVR® 微控制器熔丝位值被意外更改。另一个优点是，由于配备了 PKOB nano，该开发板能够被 MPLAB IDE 和 Microchip Studio 开发环境自动识别。连接开发板后，用户可以立即访问示例程序、文档、电路图、引脚图、微控制器产品目录卡等资源。本文末尾还提供了 Curiosity Nano 编程的示例视频和基本概念。
兼容的主板和模块：
TME 还提供一系列配件和配套产品，方便用户快速上手 MC Nano 平台，并优化原型设计流程。上述 Microchip 产品系列输出接口的标准化设计，使得适配器、扩展卡和数字模块（例如传感器、控制器、接口等）的使用成为可能。
开发板和适配器：
每款 MC Nano 型号均可通过针脚连接器插入主板。TME 提供两种型号的开发板和适配器：AC164162，配备与 Mikroelektronika 和 Microchip 等厂商的模块兼容的连接器；以及 AC80T88A 评估套件，可连接 Xplained Pro 系列的组件。两种产品均配备独立的电源开关和所有端口的独立引脚，提供便捷稳定的底座，提升工作舒适度。AC164162 型号的一大优势在于其内置电池充电控制器。这有助于移动设备的原型开发，而许多 Microchip 微控制器正是为此类应用而设计的。
Click®系列模块：
得益于MC Nano系列内部通信引脚的标准化，这些产品可以快速连接到许多标准化模块，尤其是来自微电子制造商TME的Click®系列。Click®系列是目前最大的微控制器通用扩展系列。数据传输采用MikroBUS标准（该标准融合了多种通信方式）。TME目前提供超过1000种Click®板卡产品，其中包括多种通信系统（射频、WiFi、蓝牙、ZigBee、GSM）、传感器、仪表（电流表、电压表）、实用配件（例如存储卡和RFID读卡器）、GPS接收器，以及接口元件（按钮、键盘、控制器）和许多非常规电路，例如混合电路（FM和AM调谐器）和音频放大器。
MC Nano产品对比：
MC Nano系列的一大优势在于其平台可搭载多种微控制器。下表列出了目前可直接从TME产品目录中获取的系统，但产品系列必将不断扩展。
目前的产品系列展示了Microchip Curiosity Nano系列的丰富原型开发板。对于以能效为关键的简单移动应用，采用ATTINY微控制器的开发板（例如DM080104套件）是最佳选择。这些开发板非常适合低功耗项目，是家用电器或汽车行业等应用的理想控制器。超低功耗（eXtreme Low-Power）微控制器采用PIC16微控制器，其具有独立于内核的外设（CIP）。这些集成电路可以独立于内核运行，甚至可以唤醒处于睡眠模式的微控制器，并生成由可编程参数触发的中断（例如，交流转换器输入端电压超过设定值）。
对于需要实时计算和响应以及与众多传感器集成的更复杂应用，PIC18产品（例如EV26Q64A套件）值得考虑。该产品系列中的微控制器配备了众多接口、交流转换器以及交流/模转换器（即数模转换器，DAC）、内置运算放大器、16 位 PWM 信号发生器和适用于快速可靠数据采集的存储器。
应用和编程示例：
对于初次接触 MPLAB IDE 或 Microchip Studio 环境的用户，制造商准备了丰富的支持材料。这些材料可在 Microchip 网站和 YouTube 上找到。借助这些材料，您可以轻松创建第一个项目并熟练操作 IDE。
了解 Microchip Curiosity Nano 平台其他功能的便捷方法是参加 Microchip 大学课程。
课程内容由 Transfer Multisort Elektronik Sp. z o.o. 制作。
