4.1Микроконтроллеры семейства SmartArm
SmartARM - это новое направление в семействе 32-разрядных высокоинтегрированных микроконтроллеров производства корпорации Atmel.
Основные особенности:
-построены на базе высокопроизводительного 32-разрядного ядра ARM7TDMI;
-наличие внутренней Flash-памяти на 32-разрядной системной шине*;
-наличие внутреннего ОЗУ на 32-разрядной системной шине*;
-доступные средства разработки;
-программирование Flash-памяти без программаторов;
-доступные для пайки "вручную" корпуса (TQFP).
(* Микроконтроллеры AT91SAM7A1 и AT91SAM7A2 не содержат внутренней Flash-памяти. Внешняя память подключается по 8/16-разрядной шине EBI.)
32-bit ARM7TDMI Core On-chip SRAM Advanced
Interrupt Controller AMBA
Bridge On-chip 32-bit
Flash On-chip Peripherals
ASB
APB
Рис.2 Упрощенная схема архитектуры микроконтроллеров SmartARM
Микроконтроллеры семейства SmartARM имеют префикс в наименовании AT91SAM и представлены 3-мя сериями :
-c интерфейсом USB (AT91SAM7S);
-с интерфейсом CAN (AT91SAM7A);
-с интерфейсом Ethernet (AT91SAM7X) (выпуск планируется)
4.2Микроконтроллеры серии at91sam7s с интерфейсом usb
Микроконтроллеры серии AT91SAM7S:
-микроконтроллеры семейства SmartARM с интерфейсом USB и небольшим (44, 64) количеством выводов, выпускаемые в корпусах TQFP;
-предназначены для широкого круга задач, где недостаточно производительности 8-разрядных микроконтроллеров;
-сопоставимы по цене с восьмиразрядными микроконтроллерами;
-поддержаны недорогими средствами разработки и примерами программ. Находясь в одинаковой ценовой группе с большинством 8-разрядных микроконтроллеров, 32-разрядные микроконтроллеры AT91SAM7S позволяют выполнять более широкий круг задач.
Рис.3 Функциональные блоки микроконтроллеров AT91SAM7S
В отличие от традиционных 32-разрядных микроконтроллеров, для AT91SAM7S характерна высокая интеграция блоков и компонентов на кристалле. Примером показателя высокой интеграции является тот факт, что для "обвязки" микроконтроллера достаточно всего 20 внешних компонентов:
-стабилизатор на 3.3 Вольта;
-2 конденсатора и 1 резистор для фильтра ФАПЧ;
-2 конденсатора и 1 кварц для высокочастотного тактового генератора;
-13 развязывающих конденсаторов.
4.3Flash-память
Контроллер Flash-памяти микроконтроллера
-обеспечивает работу ядра с Flash-памятью;
-позволяет увеличить производительность микроконтроллера при использовании 16-разрядного набора команд Thumb;
-осуществляет функции чтения и записи, установки и снятия битов защиты блоков памяти от случайного и несанкционированного чтения.
Быстродействующая Flash-память позволяет достигать производительности
1)без циклов ожидания на тактовой частоте 30 МГц
-до 27 MIPS с использованием набора команд ARM;
-до 21 MIPS c использованием набора команд Thumb;
2)с одним циклом ожидания на тактовой частоте 50 МГц
-до 24 MIPS с использованием набора команд ARM;
-до 38 MIPS c использованием набора команд Thumb (с использованием кэширования).
При выполнении команд из оперативной памяти можно увеличить производительность микроконтроллера до 50 MIPS.
Flash-память микроконтроллеров разбита на страницы по 128 Байт и зоны по 4кБайта. Запись во Flash-память производится постранично. Записанная во Flash-память программа может быть защищена от несанкционированного либо случайного считывания или стирания установкой lock-битов. Lock-биты осуществляют защиту памяти по зонам. Например, Flash-память микроконтроллера объемом 64 кБайта разбита на 16 зон, для каждой из которых можно установить индивидуальный бит защиты.
Стирание Flash-памяти может производиться постранично перед записью страницы (2мс/стр.) или полностью всей памяти (10 мс).
С целью защиты интеллектуальной собственности можно запретить доступ (считывание и запись) к Flash-памяти из внешнего мира по интерфейсам внутрисхемного программирования и интерфейсу FFPI установкой Security Fuse бита. При установке данного бита доступ к содержимому Flash-памяти по интерфейсам внутрисхемного программирования и интерфейсу FFPI можно будет осуществить только после полного стирания данных с использованием внешнего вывода Erase.
Программирование Flash-памяти может производиться внутрисхемно без использования программатора, а при помощи встроенного загрузчика SAM-BA, осуществляющего программирование по имеющимся на кристалле интерфейсам USB либо DBGU (Debug UART)