Atmel представила 32-разрядные флэш-микроконтроллеры с рекордно-низким потреблением и встроенными модулями Ethernet и USB On-the-Go

Микроконтроллеры AT32UC3A0512 и AT32UC3A1512 на таковой частоте 66 МГц обеспечивают производительность 80 миллионов операций в секунду по методике Dhrystone (DMIPS) и потребляют при этом всего лишь 40 мА (питание 3.3В). Уровень потребления 1.65 мВт/DMIPS превосходит ближайшие аналоги с сопоставимыми функциональными возможностями в 4 раза. Новые микроконтроллеры ориентированы на применение в коммуникационном оборудовании и встраиваемых системах. Они также идеально подходят для применения в портативных устройствах.

Ядро AVR32 UC использует Гарвардскую архитектуру с трехступенчатым конвейером инструкций, которая специально разработана для оптимизации выборки инструкций из встроенной флэш-памяти. Данное ядро является первым в промышленности с интегрированным статическим ОЗУ, доступ к которому осуществляется за один цикл за счет непосредственного подключения к ЦПУ, минуя системную шину. Такое решение позволило ускорить исполнение инструкций и снизить потребление. Ядро AVR32 UC использует туже архитектуру набора инструкций (АНИ), что и родительское ядро AVR32 AP со свыше 220 немодальными инструкциями, представляемых в двух форматах: компактном 16-разрядном и расширенном 32-разрядном. АНИ предусматривает выполнение элементарных битовых операций, которые полезны при управлении встроенными периферийными устройствами, линиями ввода-вывода общего назначения и арифметикой с фиксированной запятой, как, например, однотактное дробное умножение с накоплением. Система обработки событий поддерживает такие события, как приоретизированные прерывания, немаскируемое прерывание и внутренние исключительные ситуации, а максимальная задержка реагирования на прерывание составляет 16 циклов синхронизации.

Серия микроконтроллеров AVR32 UC3A содержит множество периферийных блоков из состава ARM-микроконтроллеров Atmel, в т.ч. контроллер ПДП периферийных устройств, высокоскоростная многослойная шина, 10-разрядный АЦП, два интерфейса SPI, контроллер синхронных последовательных протоколов, двухпроводной интерфейс (совместимый с I2C), четыре УАПП, три таймера общего назначения, семь широтно-импульсных модуляторов и полный набор супервизорных функций.

IEEE 802.3-совместимый контроллер Ethernet (MAC, 10/100 Мбит/сек) делает возможной реализацию встраиваемых коммуникационных систем, передача данных в которых организована по протоколам Интернета. Полноскоростной интерфейс USB 2.0 (12 Мбит/сек) позволяет организовать соединение с современными ПК посредством различных USB-классов, в т.ч. класс HID для последовательной передачи данных или класс запоминающего устройства с большим объемом памяти для передачи больших потоков данных. Возможность On-The-Go (OTG) позволяет напрямую подключить к микроконтроллеру стандартные USB-устройства, в т.ч. USB-флэш-диск, манипуляторы или принтеры.

Интерфейс внешней шины (EBI) позволяет расширить адресуемую физическую память до 16 Мбайт. Его немультиплексированная 16-разрядная шина данных позволяет подключить к микроконтроллеру высокоплотную внешнюю память, в т.ч. SRAM, SDRAM, ROM, флэш-память и другие устройства ввода-вывода, доступ к которым организован по типу памяти (например, ЖКИ или FPGA).

В состав микроконтроллеров серии UC3A интегрирована шестислойная высокоскоростная шинная матрица, которая позволяет ведущим устройствам шины конкурентно осуществлять доступ к любому подчиненному устройству с максимальной скоростью 264 Мбайт в секунду на тактовой частоте 66 МГц. Ведущими устройствами шины являются интерфейсы данных и инструкций ядра AVR32 UC, 15-канальный контроллер ПДП периферийных устройств и несколько высокоскоростных периферийных устройств, в т.ч. Ethernet MAC и USB. Подчиненные устройства шины - это встроенные СОЗУ и флэш-память, USB, два шинных моста периферийных устройств и интерфейс внешней шины (EBI).

Для микроконтроллеров серии UC3A компания Atmel предоставляет на свободной основе Си-компилятор GNU gcc, отладчик GNU gdb, реально-временное ядро FreeRTOS.org и протокольный стек TCP/IP lwIP. На оплачиваемой основе доступны продукты от IAR (Embedded Workbench), ExpressLogic (ThreadX) и Micrium (uCOS/II). Atmel также предоставляет интегрированную среду для проектирования AVR32 Studio и эмулятор AVR JTAGICE mkII, которые совместно предоставляют широкие отладочные возможности, в т.ч. реально-временная трассировка. Оценочный набор EVK1100 поддерживает интерфейсы Ethernet и USB, а также другие последовательные порты, в т.ч. SPI, TWI и USART. На его плате также установлены символьный 20x4 ЖКИ и разъем расширения.

Микроконтроллер AT32UC3A0512 со встроенным интерфейсом внешней шины доступен в 144-выводном корпусе QFP, а AT32UC3A1512 без такого интерфейса доступен в 100-выводном корпусе QFP.

Характеристики:

• Высокоэффективные, маломощные 32-разрядные микроконтроллеры AVR32 UC
  • Компактный набор однотактных инструкций, в т.ч. набор инструкций ЦПОС
  • Инструкции чтения-модификации-записи и инструкций битовой обработки
  • Тактовая частота до 66 МГц (производительность 1.24 DMIPS/МГц)
  • Блок защиты памяти
• Многоуровневая шинная система
  • Высокоэффективная передача данных по отдельным шинам для увеличения производительности
  • 15 канальный ПДП периферийных устройств для автоматической передачи данных
• Внутренняя высокоскоростная флэш-память
  • Опционально: 512 кбайт, 256 кбайт или 128 кбайт
  • Однотактный доступ на частоте до 30 МГц
  • Буфер предварительной выбор, оптимизирующий выполнение инструкций при максимальном быстродействии
  • Время программирования страницы 1 мс, время стирания всей все памяти 2 мс
  • 100 тысяч циклов записи, хранение данных в течение 10 лет
  • Биты защиты флэш-памяти и определяемая пользователем конфигурационная область
• Встроенное высокоскоростное статическое ОЗУ, однотактный доступ при максимальной тактовой частоте
  • 64 кбайт (у МК с 512 кбайт и 256 кбайт флэш-памяти), 32 кбайт (у МК с 128 кбайт флэш-памяти)
• Интерфейс внешней памяти в производных от AT32UC3A0
  • SDRAM / SRAM-совместимая шина (16-разрядная шина данных и 24-разрядная шина адреса)
• Контроллер прерываний
  • Векторизованная система прерываний с программируемым приоритетом и малыми задержками
• Системные функции
  • Схема управления питанием и синхронизацией, в т.ч. внутренний RC-генератор и один генератор частотой 32 кГц
  • Два генератора общего назначения и две схемы ФАПЧ
  • Сторожевой таймер, реально-временной таймер
• Универсальная последовательная шина (USB)
  • Совместимость с требованиями к полноскоростному устройству версии 2.0 и требованиями On-The-GO (OTG) для режимов низкой и полной скорости
  • Гибкая конфигурация и управление конечных точек с отдельными каналами ПДП
  • Встроенные трансиверы, в т.ч. подтягивающие резисторы
• Интерфейс Ethernet MAC 10/100 Мбит/сек
  • MAC-контроллер 802.3 Ethernet
  • Поддержка интерфейсов MII и RMII
• Один трехканальный 16-разрядный таймер-счетчик (TC)
  • Три входа внешней синхронизации, возможности ШИМ, захваты и различные счетные функции
• Один 7-канальный 16-разрядный контроллер широтно-импульсной модуляции (ШИМ)
• Четыре универсальных синхронных/асинхронных приемо-передатчика (УСАПП)
  • Независимые генераторы скорости связи, поддержка интерфейсов IrDA и ISO7816
  • Поддержка аппаратного подтверждения установления связи, интерфейсов RS485 и модемных линий
• Два ведущих/подчиненных последовательных периферийных интерфейса SPI с сигналами выбора микросхем
• Один контроллер синхронных последовательных протоколов
  • Поддержка протокола I2S и традиционных протоколов на фреймовой основе
• Один ведущий/подчиненный двухпроводной интерфейс (TWI) (скорость до 400 кбит/сек , I2C-совместимый)
• Один 8-канальный 10-разрядный АЦП
• Встроенная отладочная система (интерфейс JTAG)
  • Nexus-класс 2+, управление исполнением программы, трассировка данных и программы без изменения режима работы МК
• 100-выводной корпус TQFP (69 линий ввода-вывода общего назначения), 144-выводной корпус LQFP (109 линий ввода-вывода общего назначения)
• Совместимость линий ввода-вывода с напряжением 5В
• Одно напряжение питания 3.3 В

Структурная схема:

Общее описание:

AT32UC3A - завершенная микроконтроллерная система на кристалле (SoC), выполненная на основе RISC-процессора AVR32 UC с тактовой рабочей частотой до 66 МГц. AVR32 UC - высокоэффективное, 32-разрядное, микропроцессорное RISC-ядро, разработанное для чувствительных к стоимости встраиваемых применений, где ключевую роль играют малая потребляемая мощность, выокая плотность кода и высокая производительность.

Процессор содержит блок зашиты памяти, а также быстродействующий и гибкий контроллер прерываний, что обеспечивает совместимость с современными операционными системами и операционными системами реального времени. Вычислительные возможности усилены за счет поддержки многих инструкций цифровой обработки сигналов.

AT32UC3A содержит флэш-память и статическое ОЗУ для защищенного и быстрого доступа. Если в приложении требуется дополнительная память, то необходимо использовать исполнения AT32UC3A0 с интерфейсом внешней шины.

Контроллер прямого доступа к памяти периферийных устройств PDCA, который отвечает за передачу данных между периферийными устройствами и памятью без вмешательства процессора. PDCA позволяет существенно разгрузить процессор при непрерывной передаче больших потоков данных между модулями микроконтроллера.

Схема управления питанием повышает гибкость и защищенность: встроенный супервизор питания контролирует уровень напряжения питания, ЦПУ может тактироваться встроенным генератором или внешними источниками синхронизации, таймер реального времени позволяют продолжить счет времени даже при отсутствии основного питания.

Таймер-счетчик содержит три идентичных 16-разрядных каналов таймеров-счетчиков. Каждый канал поддерживает возможность отдельного программирования и может использоваться для измерения частоты, счета событий, измерения временных интервалов, генерации импульсов, генерации задержек и широтно-импульсной модуляции.

ШИМ-модули предоставляют в распоряжение 7 независимых каналов с широкими возможностями по конфигурации, в т.ч. прямой/инверсный выход, выравнивание по фронту и генерация неперекрывающихся импульсов. Один канал ШИМ может использоваться для запуска преобразования АЦП, что необходимо в точных системах управления с обратными связами.

AT32UC3A содержит множество коммуникационных интерфейсов, что необходимо в приложениях с широкими коммуникационными возможностями. Помимо стандартных последовательных интерфейсов, как, например, УАПП, SPI или TWI, интегрирован ряд других интерфейсов, в т.ч. универсальный контроллер синхронной последовательной связи, USB и Ethernet MAC.

Контроллер последовательной синхронной связи позволяет легко реализовать последовательные коммуникационные протоколы, в т.ч. используемые в аудиосистемах (протокол I2S).

Интерфейс полноскоростного устройства USB 2.0 одновременно поддерживает несколько USB-классов, что стало возможным благодаря широким возможностям по конфигурации конечных точек. Хост-интерфейс On-The-GO (OTG) позволяет непосредственно подключить к процессору такие устройства, как USB флэш-диск или USB-принтер.

Интегрирование MAC-модуля 10/100 Ethernet, поддерживающего интерфейсы MII и RMII, позволяет реализовывать однокристальные решения с подключением к локальной сети.

AT32UC3A интегрирует отладочную систему класса 2+ Nexus 2.0 с такими возможностями, как реально-временная трассировка без изменения основного режима работы МК, доступ к памяти (чтение/запись) при полном быстродействии, а также управление прогонкой программы.

Информация для заказа:

Реклама на сайте

Последние новости

[06/02/2019] Конференция в МГТУ им. Баумана «Технологии разработки и отладки сложных технических систем» 2019

[09/05/2018] Грандиозная майская распродажа на Gearbest!

[16/05/2017] С 15 по 17 мая в магазине Gearbest проходит грандиозный флэшсейл

[10/05/2017] Так что же такое Спиннер?

[05/12/2016] Новый Год и Рождество с GearBest!

[29/09/2016] Всемирный День Интернета на GearBest