Atmel推出高集成度閃存微控制器改善阻抗匹配并降低功耗50%

愛(ài)特梅爾公司(Atmel? Corporation)宣布推出SAM3S產(chǎn)品系列，包括18種通用的基于Cortex?-M3之閃存控制器，這些器件能夠改善阻抗匹配、簡(jiǎn)化PCB設(shè)計(jì)，并可在1MHz工作頻率下節(jié)省功率50%，功耗僅2.3mW。而在64MHz的最高工作頻率下，該器件的功耗為1.45mW/MHz。SAM3S系列的開(kāi)發(fā)靈感來(lái)自暢銷(xiāo)的基于ARM7TDMI? 的SAM7S系列，這些微控制器可讓SAM7S客戶(hù)保留原有的硬件和軟件投資，將設(shè)計(jì)移植到性能提升50%而且功能豐富的微控制器上。愛(ài)持梅爾的SAM3S系列亦擴(kuò)大了應(yīng)用機(jī)會(huì)，包括消費(fèi)品、工業(yè)控制、儀表、玩具、醫(yī)療、測(cè)試和測(cè)量、802.15.4無(wú)線聯(lián)網(wǎng)、PC、蜂窩電話(huà)和游戲外設(shè)等。

SAM3S是愛(ài)特梅爾基于高性能32位ARM Cortex-M3 RISC處理器之閃存微控制器系列的成員，提供系統(tǒng)控制、傳感器接口、64k至256 kByte閃存選項(xiàng)、一個(gè)可選外部并行總線接口、連接能力和用戶(hù)接口支持等處理能力和功能。其它功能包括：內(nèi)存信號(hào)端接電阻(On-Die Termination, ODT)、USB設(shè)備、SDIO、并行PIO信號(hào)捕獲、12位ADC和DAC、4個(gè)UART、雙12C、12S、定時(shí)器、獨(dú)一無(wú)二的芯片ID，以及功率和重置管理。SAM3S的電源電壓范圍為1.62V至3.6V，提供從48腳QFP和QFN到100腳QFP和BGA的封裝選擇。

簡(jiǎn)化PCB設(shè)計(jì)的內(nèi)存信號(hào)端接電阻 (ODT) –– 端接電阻通常在外部添加，用于改善傳輸線中的阻抗匹配并避免信號(hào)反射，避免數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)誤帶來(lái)劣化系統(tǒng)EMI性能的峰值電流。ODT將端接電阻集成在半導(dǎo)體芯片內(nèi)，而不是在印刷線路板上。SAM3S的輸出端集成了多個(gè)典型值為35歐姆的電阻，能夠降低材料清單(BOM)成本、節(jié)省空間，并為PCB設(shè)計(jì)帶來(lái)便利。

在工作頻率降低時(shí)優(yōu)化功率 –– 愛(ài)特梅爾采取以下步驟，最大限度地降低SAM3U器件在頻率在10MHz或以下的工作模式的動(dòng)態(tài)功耗，預(yù)計(jì)可將在1MHz下的功耗降低50%。

1 電源電壓范圍從1.62V擴(kuò)展到3.0V
2 讀取周期結(jié)束之后，自動(dòng)將閃存的感測(cè)放大器置于睡眠狀態(tài)
3 閃存能夠以x64模式 (而不是x128模式)讀取，且不影響性能
4 自適應(yīng)穩(wěn)壓器能夠?qū)㈦娏飨牧孔鳛殡娏魑盏暮瘮?shù)來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)，無(wú)需任何軟件處理。

并行IO捕獲模式 –– SAM3S是首個(gè)在PIO和DMA上支持并行數(shù)據(jù)捕獲模式的ARM微控制器。在PIO上的并行數(shù)據(jù)捕獲模式與外部總線接口相輔相成，收集來(lái)自不兼容標(biāo)準(zhǔn)存儲(chǔ)器讀取協(xié)議的外部設(shè)備 (如低成本圖像傳感器) 的數(shù)據(jù)。讀取控制信號(hào)和時(shí)鐘均為用戶(hù)可編程的，通過(guò)使用DAM卸載CPU任務(wù)，將數(shù)據(jù)傳輸給存儲(chǔ)器。目前，保安市場(chǎng)的發(fā)展方向是在PIR傳感器內(nèi)集成相機(jī)功能，而通過(guò)實(shí)現(xiàn)并行PIO捕獲模式與圖像傳感器的連接，使得SAM3S成為用于下一代PIR相機(jī)的理想的低成本微控制器。

改善安全性和保安功能 –– SAM3S能夠顯著提升安全性和保安功能。存儲(chǔ)器保護(hù)單元(MPU)能夠確保代碼的安全，并保護(hù)多應(yīng)用/任務(wù)的執(zhí)行。帶有DMA的硬件CRC則在后臺(tái)檢查存儲(chǔ)器的完整性，并在數(shù)據(jù)損壞時(shí)觸發(fā)中斷。另外，ECC可檢測(cè)并糾正嵌入閃存的單比特位故障，一個(gè)128位獨(dú)有ID和加擾外部總線接口保證了外部軟件的機(jī)密性，而安全位也保證了內(nèi)部軟件的機(jī)密性。器件更設(shè)有一項(xiàng)機(jī)制，可以檢測(cè)時(shí)鐘故障并自動(dòng)接通內(nèi)部RC振蕩器，同時(shí)在已定義的狀態(tài)中配置PWM輸出。

SAM3S和SAM7S微處理器引腳兼容 –– SAM3S系列產(chǎn)品是愛(ài)特梅爾最暢銷(xiāo)之ARM?閃存微控制器系列SAM7S和SAM7SE的理想的Cortex-M3升級(jí)途徑，SAM3S閃存微控制器采用的Cortex-M3內(nèi)核在1.8V和85°C 下能以64MHz的最大時(shí)鐘速率運(yùn)行，其原始性能較SAM7S系列提升了50%。SAM3S的64腳型款與SAM7S引腳兼容，可讓用戶(hù)在不改變硬件的情況下提升性能，以保護(hù)既有的投資。

近乎重編譯后即能運(yùn)行的代碼便攜性–– Cortex-M3內(nèi)核的全新指令集架構(gòu)與先前ARM7和ARM9內(nèi)核有別，其32位ARM指令集已經(jīng)被可變長(zhǎng)度的Thumb-2替代，可提供相同的性能，并優(yōu)化代碼密度達(dá)26%。要將傳統(tǒng)的ARM匯編代碼移植到CM3上，需要完全重新編寫(xiě)，而愛(ài)特梅爾已經(jīng)采取步驟，以保證其ARM7、ARM9和Cortex-M3微控制器之間實(shí)現(xiàn)最大限度的代碼便攜性。愛(ài)特梅爾基于ARM7、ARM9和Cortex-M3之SAM3器件具有相同的硬件抽象層和統(tǒng)一的編程模型，以及公用外設(shè)，這提供了器件之間近乎重編譯后即能運(yùn)行的代碼便攜性。要了解有關(guān)從ARM7TDMI移植到Cortex-M3的代碼便攜性的更多信息，請(qǐng)查看Todd Hixon于2009年10月30日發(fā)表的題為“將ARM7代碼移植到Cortex-M3微控制器”的文章，網(wǎng)址為http://www.embedded.com/design/220900313。

更新的外設(shè)集 –– SAM3S在1MSPS的12位模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC) 上集成多達(dá)16個(gè)信道，同時(shí)支持單端和差分輸入?？删幊淘鲆娣糯笃鲾U(kuò)大了小信號(hào)的范圍，而這些信號(hào)可受益于全量程的12位ADC分辨率，可放大達(dá)到四倍。SAM3S還具有一個(gè)2信道的12位數(shù)模轉(zhuǎn)換器、一個(gè)模擬比較器和一個(gè)溫度傳感器，并集成了一個(gè)高速SDIO/SD/MMC接口，可以連接標(biāo)準(zhǔn)多媒體卡。升級(jí)后的USB設(shè)備連同集成收發(fā)器具有8個(gè)端點(diǎn)、一個(gè)2688 bytes FIFO、一個(gè)專(zhuān)用PLL、集成電阻器，并且使用適于空間受限應(yīng)用的48腳封裝。SAM3S具有先進(jìn)的PWM、位于16位通用定時(shí)器上的正交解碼器、雷格碼計(jì)數(shù)器(gray counter)以及定時(shí)器和ADC之間的硬件同步，是馬達(dá)控制應(yīng)用所需的硬件適用(hardware-ready) 器件。

高數(shù)據(jù)速率通路結(jié)構(gòu) –– Cortex-M3處理器本身支持的4層AHB系統(tǒng)總線陣列結(jié)合了分布式存儲(chǔ)器和21個(gè)外設(shè)DMA信道，能確保以最少的處理器工作量實(shí)現(xiàn)不間斷的并行數(shù)據(jù)流。DMA集成在外設(shè)編程器的接口內(nèi)，極大地簡(jiǎn)化了驅(qū)動(dòng)程序的開(kāi)發(fā)，并減少了處理器在數(shù)據(jù)傳輸方面的負(fù)擔(dān)。

全面的生態(tài)系統(tǒng)支持和系統(tǒng)內(nèi)編程 –– 愛(ài)特梅爾的SAM3S閃存微控制器獲得來(lái)自業(yè)界領(lǐng)先的第三方供貨商在開(kāi)發(fā)工具、實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)(RTOS)、中間件產(chǎn)品和技術(shù)服務(wù)方面的支持，包括IAR?、Keil?、Micrium? 和Segger等公司，而且數(shù)量正在快速增加。片上ROM在閃存擦除后自動(dòng)重啟的功能，也為系統(tǒng)內(nèi)生產(chǎn)編程帶來(lái)了便利。此外，愛(ài)特梅爾提供帶有寄存器描述和所有外設(shè)之設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的軟件包，以及簡(jiǎn)化微控制器使用的項(xiàng)目示例。

供貨和價(jià)格 –– SAM3S備有64KB、128KB和256KBe三種閃存密度，并提供48腳、64腳和100腳QFP封裝，48腳和64腳QFN封裝，以及100腳 0.8mm間距BGA封裝。最先提供的樣品是256 KB閃存密度的64腳和100腳QFP封裝器件，而其它封裝的樣品將于2010年第一季度提供。SAM3S將于2010年第二季開(kāi)始批量生產(chǎn)，訂購(gòu)1萬(wàn)片，每片價(jià)格為2.50至4.45美元。