Процессоры на базе ARM Atmel - это микроконтроллеры и интегральные схемы микропроцессоров от Microchip Technology (ранее Atmel ), которые основаны на различных 32-разрядных ядрах процессоров ARM , с периферийными устройствами собственной разработки и поддержкой инструментов.
Обзор [ править ]
ARM лицензирует архитектуру ядра для серии 32-разрядных процессоров. ARM не производит никаких полных кремниевых продуктов, только интеллектуальную собственность (IP). Процессоры ARM - это RISC (вычисления с сокращенным набором команд). Это похоже на 8-битные продукты Microchip AVR, более позднее принявшие архитектуру RISC. В то время как архитектура AVR использовала исключительно архитектуру Гарварда , некоторые ядра ARM принадлежат Гарварду (Cortex-M3), а другие - архитектуре фон Неймана (ARM7TDMI).
Полупроводниковые компании, такие как Microchip, берут ядра ARM, которые используют последовательный набор инструкций и именуют регистры, и добавляют периферийные схемы, такие как АЦП (аналого-цифровые преобразователи), управление часами и последовательную связь, такую как USART, SPI, I2C, CAN. , LIN, USB, Ethernet и контроллеры LCD, Camera или Touch. Компания Microchip приложила усилия для адаптации передовых периферийных устройств и управления питанием, которые потребляли очень мало энергии и могли работать независимо без включения ядра ЦП (режим ожидания). Они также обеспечивали прямой доступ к памяти между внешними интерфейсами и памятью, увеличивая пропускную способность при минимальном вмешательстве процессора.
Microchip продает как микроконтроллеры (микроконтроллеры) с внутренней флэш-памятью, так и микропроцессоры, использующие внешнюю память. В дополнение к самим чипам Microchip предлагает демонстрационные платы как на своем веб-сайте, так и через каналы распространения, такие как Digi-key, Farnell, Ineltek, Arrow, Avnet, Future Electronics и Mouser.
Некоторые из продуктов Microchip на базе ARM предназначены для определенных приложений, например, их SAM4CP, который используется в счетчиках энергии в умных сетях.
История [ править ]
- 1995 подписание лицензионного соглашения на ядро ARM ARM7TDMI "Thumb" (архитектура ARMv4T фон Неймана) (ядро MPU Atmel, преобразованное в MCU)
- AT91M40800 (1998 г.)
- AT91M42800A
- AT91M55800A
- AT91R40008
- AT91FR40162 (2002)
- SAM7S / SE
- SAM7X / XC
- SAM7L
- 1995 подписание соглашения о базовой лицензии ARM920T / ARM9TDMI (MPU) (архитектура ARMv4T фон Неймана)
- AT91RM9200 (2003 г.)
- 2000 подписывает соглашение о лицензировании ядра ARM926EJ / ARM9E (MPU) (архитектура ARMv5)
- AT91SAM9260 (2006 г.)
- AT91SAM9263 (2007)
- SAM9XE (2008 г.)
- SAM9N / CN,
- SAM9R (2009 г.)
- SAM9G (2009 г.)
- SAM9X
- САМ9М (2010 г.)
- 2004 подписать лицензионное соглашение на ядро ARM1176JZ-S (не используется в частях Atmel)
- 2008 подписывает лицензионное соглашение Cortex с ARM Holdings. [1]
- Cortex-M3 (MCU) (ARMv7-M Гарвардская архитектура)
- SAM3U (2009 г.) [2]
- SAM3S (2009 г.) [3]
- SAM3N (2010) [4]
- SAM3A (2012) [5]
- SAM3X (2012 г.) [5]
- Cortex-M4 (MCU) (архитектура ARMv7E-M, Гарвард)
- SAM4S (2011 г.) [6]
- SAM4L (2012 г.) [7]
- Серия SAM4E (2013) на базе ARM Cortex-M4F, первого микроконтроллера Atmel, имеющего FPU (блок с плавающей запятой). [8]
- SAM4N (2013)
- SAM4C (2014) двухъядерный [9]
- SAM G51 / 53 (2014) на базе ARM Cortex-M4F. [10]
- SAM G54 / 55 (2015) на базе ARM Cortex-M4F. [11]
- Cortex-A5 (MPU) (архитектура ARMv7-A)
- Серия SAMA5D3 (2013 г.) Atmel анонсировала серию SAMA5D3 на базе ARM Cortex-A5, который является первым чипом Atmel с ядром Cortex-A5. [1]
- SAMA5D4 (2014) [12]
- Серия SAMA5D2 (2015) [13]
- Cortex-M0 + (MCU) в SAM D20 (2013) (архитектура ARMv6-M) - В июне 2013 года Atmel анонсировала серию SAMD20 на базе ARM Cortex-M0 +. [14]
- Cortex-M7 (MCU) (архитектура ARMv7-M)
- Серия SAMS70 (2015 г.) Компания Atmel анонсировала серию SAM S70 на базе ARM Cortex-M7. [15]
- SAME70 series, (2015) Atmel анонсировала серию SAM S70 на базе ARM Cortex-M7. [15]
- Серия SAMV70 (2015 г.) Компания Atmel анонсировала серию SAM S70 на базе процессора ARM Cortex-M7, который является первым автомобильным чипом Atmel с ядром Cortex-M7. [16]
- Cortex-M3 (MCU) (ARMv7-M Гарвардская архитектура)
Продукты [ править ]
Микроконтроллеры [ править ]
Микроконтроллеры имеют внутреннюю программную память, а также обычные внутренние регистры и RAM . Микроконтроллеры Microchip ARM варьируются от серии SAM D10 всего с 14 контактами до 144-контактных продуктов SAM S70 и SAM E70.
Семейства SAM4S, SAM4N, SAM3S, SAM3N, SAM7S (64-контактные) имеют контактные разъемы IC, за исключением USB-устройства, хотя они не совместимы по уровню напряжения. [17]
SAM C [ править ]
Этот раздел нуждается в расширении . Вы можете помочь, добавив к нему . ( Сентябрь 2020 г. ) |
Семейство Atmel C было запущено в мае 2015 года. [18] Основано на Cortex-M0 +, вывод и код совместимы с сериями SAM D и SAM L [18] с широким диапазоном рабочего напряжения (2,7–5,5 В), шиной CAN, и до 12 каналов контроллера DMA.
СЭМ Д [ править ]
Этот раздел нуждается в расширении . Вы можете помочь, добавив к нему . ( Август 2020 г. ) |
Семейство SAM D [19] от Microchip состоит из четырех различных подсерий (SAM D10, SAM D11, SAM D20, SAM D21). Все устройства основаны на процессоре ARM Cortex-M0 + и предлагают различные комбинации контактов, памяти и функций. Устройства совместимы по выводам и кодам и имеют общие периферийные устройства, такие как система событий и модуль SERCOM. На плате Arduino Zero используется микросхема ATSAMD21G18. [20]
SAM D5X / E5X оснащен 32-битным Cortex-M4F.
СЭМ Л [ править ]
Этот раздел нуждается в расширении . Вы можете помочь, добавив к нему . ( Сентябрь 2020 г. ) |
SAM 3 [ править ]
В 2009 году компания Atmel объявила о выпуске линейки микроконтроллеров на базе флэш-памяти ATSAM3U на базе процессора ARM Cortex-M3 как более высокого уровня развития микроконтроллеров SAM7. Они имеют максимальную тактовую частоту в диапазоне 100 МГц и бывают разных размеров вспышки. Летом 2009 года эти детали все еще были отобраны, и недавно появилась плата для разработки.
В декабре 2009 года была анонсирована линейка ATSAM3S. В нем есть несколько усовершенствований для снижения энергопотребления и снижения стоимости материалов .
Наблюдатели рынка отмечают, что эти продукты Cortex-M3 составляют конкуренцию собственным продуктам Atmel AVR32 UC3A. Оба являются микроконтроллерами с в значительной степени идентичными периферийными устройствами и другим оборудованием, на основе флэш-памяти, аналогичными тактовыми частотами и с плотными наборами команд RISC 16/32 бит.
- SAM3A
- SAM3N
- SAM3S - снизить энергопотребление
- SAM3U - высокоскоростной USB
- SAM3X - плата Arduino Due использует микроконтроллер Atmel SAM3X8E [21]
SAM 4 [ править ]
ATSAM4 основан на ядре ARM Cortex-M4 . SAM4E включает FPU ( модуль с плавающей запятой ). SAM4C включает двухъядерный ARM Cortex-M4 (одно ядро с FPU).
1 августа 2017 года было анонсировано семейство ATSAMD5x и ATSAME5x. В нем есть несколько улучшений для работы с низким энергопотреблением и больше периферийных устройств, Ethernet и CANBUS-FD в серии SAME5x. [1]
- SAM4C - двухъядерный ARM Cortex-M4 / M4F, включающий FPU
- Серия SAM4E18-16 - ядро ARM Cortex-M4F, включающее FPU
- SAM4L - ядро ARM Cortex-M4
- SAM4N - ядро ARM Cortex-M4, контактная совместимость с устройствами SAM4S, SAM3S, SAM3N, SAM7S
- SAM4S - ядро ARM Cortex-M4
- SAMG5x - ядро ARM Cortex-M4F, которое включает в себя FPU, ATSAMG55 для частоты процессора 120 МГц.
- SAMD5x - новейшее ядро ARM Cortex-M4F, которое включает FPU и интегрированную безопасность, включая симметричное (AES) и асимметричное (ECC) шифрование, поддержку обмена открытым ключом (PUKCC), средство проверки целостности памяти на основе TRNG и SHA.
- SAME5x - То же самое с D5x плюс сетевые периферийные устройства Ethernet MAC и CAN-FD. Обе серии SAMD5x-E5x объединяют множество похожих периферийных устройств для бывших таймеров и Sercom для UART, I2C, SPI и т. Д. Из серий ATSAMD2x и ATSAMC2x M0 +, поэтому их легче обновить до микроконтроллеров M4F Core.
SAM x70 [ править ]
Они основаны на ядре ARM Cortex-M7 .
- SAMS70 - универсальный высокопроизводительный микроконтроллер
- SAME70 - высокопроизводительный MCU с возможностью подключения
- САМВ70, САМВ71 - автомобильные микроконтроллеры с высокими характеристиками
Наследие [ править ]
AT91SAM7 [ править ]
Существует большое количество микроконтроллеров на базе флэш-памяти AT91, основанных на ядрах ARM7TDMI . Эти чипы имеют максимальную тактовую частоту в диапазоне 60 МГц и поставляются с различными размерами флэш-памяти и периферийными наборами.
- SAM7L - работа с низким энергопотреблением
- SAM7S - USB и другая периферия. 64-контактные микросхемы SAM7S совместимы с семействами SAM4S, SAM4N, SAM3S, SAM3N.
- SAM7SE - USB, поддержка внешней памяти и других периферийных устройств
- SAM7X - Ethernet, USB, CAN и другие периферийные устройства
- SAM7XC -криптографические расширения (в частности, поддержка AES) для микросхем AT91SAM7X
Микропроцессоры [ править ]
AT91SAM9 [ править ]
Микроконтроллеры AT91SAM9XE на базе флеш-памяти основаны на ядрах ARM926ej-s. Они имеют максимальную тактовую частоту в диапазоне от 200 до 400 МГц и поставляются с различными размерами вспышек. Они чем-то напоминают микросхемы AT91SAM9260 с флеш-памятью.
Microchip представила процессоры AT91SAM9 (использующие ядро ARM926ej-s с архитектурой ARMv5TEJ) в качестве своего первого широкого рынка, последовавшего за очень успешным процессором AT91RM9200. Эти процессоры улучшили свой предшественник за счет меньшего энергопотребления, включения нового и более мощного ядра ARM и предоставления множества микросхем с различными наборами периферийных устройств. Хотя большинство из них работают на частоте примерно до 200 МГц, некоторые могут работать с удвоенной скоростью. Процессоры включают в себя:
- SAM9G25
- SAM9G45
- SAM9X35
- SAM9XE512
- SAM9260
SAMA5 [ править ]
Эта серия основана на ядре ARM Cortex-A5 . [1] [22]
- SAMA5D2
- SAMA5D2 - 10/100 Ethernet, CAN, ЖК-дисплей, аудио класса D, QSPI, USB HSIC, интерфейс датчика изображения Raw Bayer, LPDDR3 / LPDDR2 / LPDDR / DDR2, до 10 UART
- SAMA5D3
- SAMA5D31 - 10/100 Ethernet, ЖК-дисплей
- SAMA5D33 - Gigabit Ethernet, ЖК-дисплей
- SAMA5D34 - Gigabit Ethernet, ЖК-дисплей, двойная CAN
- SAMA5D35 - без ЖК-дисплея, двойной CAN, один Gigabit Ethernet + один 10/100 Ethernet
- SAMA5D36 - ЖК-дисплей, двойная CAN, один Gigabit Ethernet + один 10/100 Ethernet
- SAMA5D4
- SAMA5D4 - 528 МГц (840 DMIPS), Neon, кэш L2 128 КБ, видеодекодер, ЖК-дисплей, Ethernet
Smart Energy [ править ]
- SAM 4C / CM
Платы Arduino [ править ]
- Официальный
- Arduino Due с Atmel ATSAM3X8E 84 МГц ( ядро ARM Cortex-M3 ).
- Arduino Zero с 48 МГц Atmel ATSAMD21G18 ( ядро ARM Cortex-M0 + ).
- Arduino MKR1000 с 48 МГц Atmel ATSAMW25 ( ядро ARM Cortex-M0 + ).
- Совместимость со щитом
- Shield-совместимый Rascal с Atmel AT91SAM9G20 400 МГц ( ядро ARM926EJ-S ).
Доски Atmel [ править ]
- Xplained Pro
- Xplained
- ЗРК W21
- SAMA5
Инструменты разработки [ править ]
Кортекс-М [ править ]
IDE [ править ]
Интегрированные среды разработки:
- Окна
- Микрочип - MPLAB и Atmel Studio 7
- IAR - Встроенная рабочая среда для ARM
- Crossware - пакет разработки для ARM
- Linux
- Buildroot [23]
- Openembedded [24]
- слой, совместимый с мета-атмелем Yocto [25]
Отладчики [ править ]
- Atmel-ICE
- JTAG-ICE
- Segger J-Link
- Crossware Jaguar
Документация [ править ]
Объем документации для всех чипов ARM огромен, особенно для новичков. Документацию для микроконтроллеров прошлых десятилетий можно было бы легко включить в один документ, но по мере развития микросхем документация росла. Полная документация особенно трудна для понимания для всех микросхем ARM, поскольку она состоит из документов от производителя микросхем (например, Microchip ) и документов от поставщика ядра процессора ( ARM Holdings ).
Типичное нисходящее дерево документации: веб-сайт производителя, маркетинговые слайды производителя, техническое описание производителя для конкретного физического чипа, подробное справочное руководство производителя, в котором описываются общие периферийные устройства и аспекты семейства физических чипов, общее руководство пользователя ядра ARM, техническое руководство по ядру ARM. manual, справочное руководство по архитектуре ARM, в котором описываются наборы команд.
- Дерево документации (сверху вниз)
- Сайт микроконтроллеров и микропроцессоров Microchip
- Маркетинговые слайды Microchip серии ARM
- Спецификация микросхемы ARM-чип
- Основной сайт ARM
- Общее руководство пользователя ядра ARM
- Техническое справочное руководство ARM core
- Справочное руководство по архитектуре ARM
Microchip имеет дополнительные документы, такие как: руководства пользователя оценочной платы, примечания к приложениям, руководства по началу работы, документы библиотеки программного обеспечения, исправления и многое другое. См. Раздел « Внешние ссылки » для получения ссылок на официальные документы Microchip и ARM.
См. Также [ править ]
- Архитектура ARM , Список ядер микропроцессора ARM , ARM Cortex-M
- Микроконтроллер , Список распространенных микроконтроллеров
- Встроенная система , Одноплатный микроконтроллер
- Прерывание , Обработчик прерывания , Сравнение операционных систем реального времени
- JTAG , SWD
Ссылки [ править ]
- ^ a b c Пресс-релиз; Атмель; 4 февраля 2013 г.
- ^ "Пресс-релиз; Atmel; 1 июня 2009 г." . Архивировано из оригинала на 2014-07-14 . Проверено 6 января 2013 .
- ^ «Пресс-релиз; Atmel; 15 декабря 2009 г.» . Архивировано из оригинала на 2014-07-14 . Проверено 6 января 2013 .
- ^ «Пресс-релиз; Atmel; 9 ноября 2010 г.» . Архивировано из оригинала на 2014-07-14 . Проверено 6 января 2013 .
- ^ a b "Пресс-релиз; Atmel; 28 февраля 2012 г." . Архивировано из оригинала на 2013-03-17 . Проверено 6 января 2013 .
- ^ «Пресс-релиз; Atmel; 26 октября 2011 г.» . Архивировано из оригинала на 2013-03-17 . Проверено 6 января 2013 .
- ^ «Пресс-релиз; Atmel; 24 сентября 2012 г.» . Архивировано из оригинала на 2013-03-17 . Проверено 6 января 2013 .
- ^ Пресс-релиз; Атмель; 14 января 2013 г.
- ^ Пресс-релиз; Атмель; 12 августа 2014 г.
- ^ Пресс-релиз; Атмель; 7 января 2014 г.
- ^ Пресс-релиз; Атмель; 5 января 2015 года.
- ^ Пресс-релиз; Атмель; 1 октября 2014 г.
- ^ Пресс-релиз; Атмель; 14 сентября 2015 года.
- ^ Пресс-релиз; Атмель; 17 июня 2013 г.
- ^ a b Пресс-релиз; Атмель; 15 июля 2015 г.
- ^ Пресс-релиз; Атмель; 6 января 2015 г.
- ^ Совместимая по выводам замена Cortex для производных Microchip ARM7 SAM7S; ЕЭК; Май 2011 г. [ постоянная мертвая ссылка ]
- ^ a b «Atmel запускает инновационное семейство микроконтроллеров Cortex-M0 + 5V со встроенным периферийным сенсорным контроллером» . prnewswire.com . как предоставлено Atmel Corporation. 27 мая 2015 . Дата обращения 1 сентября 2020 .
- ^ Микросайт; Атмель; 11 июля 2014 г.
- ^ Arduino Zero; arduino.cc
- ^ Arduino Due; arduino.cc
- ^ Веб-страница SAMA5; Microchip.com
- ^ Buildroot
- ^ Openembedded
- ^ "Мета-атмель Yocto Compliant слой" . Архивировано из оригинала на 2019-01-22 . Проверено 5 октября 2019 .
Дальнейшее чтение [ править ]
Внешние ссылки [ править ]
- Официальные документы микроконтроллеров, цифровых контроллеров сигналов и микропроцессоров
- Официальный веб-сайт
- Официальные документы ARM
- Другой
- Форум о микроконтроллерах Atmel AT91 ARM
- Поддержка Atmel AT91 Embedded Linux