Procesory Atmel založené na ARM - Atmel ARM-based processors - Wikipedia

Procesory Atmel založené na ARM jsou mikrokontroléry a mikroprocesory integrované obvody tím, že Technologie mikročipů (dříve Atmel ), které jsou založeny na různých 32-bit PAŽE procesorová jádra s vlastními periferiemi a podporou nástrojů.

Přehled

Hlavní články: ARM architektura, ARM Cortex-M, a ARM Cortex-A

ARM licencuje základní design řady 32bitových procesorů. ARM nevyrábí žádné kompletní křemíkové produkty, pouze duševní vlastnictví (IP). Procesory ARM jsou RISC (redukovaný výpočet instrukční sady). Je to podobné jako s 8bitovými produkty Microchip AVR, které později přijalo architekturu RISC. Zatímco použitá architektura AVR Harvardská architektura výhradně některá jádra ARM jsou Harvard (Cortex-M3) a jiná jsou Von Neumannova architektura (ARM7TDMI).

Polovodičové společnosti, jako je Microchip, přebírají jádra ARM, která používají konzistentní sadu instrukcí a pojmenování registrů, a přidávají periferní obvody, jako jsou ADC (analogově digitální převaděče), správu hodin a sériovou komunikaci, jako jsou USART, SPI, I2C, CAN , LIN, USB, Ethernet a LCD, fotoaparáty nebo dotykové ovladače. Společnost Microchip se snažila přizpůsobit pokročilé periferie a správu napájení, které spotřebovávaly velmi málo energie a mohou pracovat samostatně, aniž by bylo zapnuto jádro CPU (náměsíčnost). Poskytli také DMA mezi externími rozhraními a pamětí, které zvyšují propustnost dat s minimálním zásahem procesoru.

Microchip prodává jak MCU (jednotky mikrokontroléru), které mají interní paměť Flash, tak MPU (jednotky mikroprocesoru), které používají externí paměť. Kromě samotných čipů nabízí Microchip demo desky, a to jak na svých webových stránkách, tak prostřednictvím distribučních kanálů, jako jsou Digi-key, Farnell, Ineltek, Arrow, Avnet, Future Electronics a Mouser.

Některé z produktů založených na ARM Microchip jsou určeny pro specifické aplikace, například jejich SAM4CP, který se používá v měřičích energie v inteligentní síti.

Dějiny

  • 1995 podpis ARM ARM7TDMI „Thumb“ základní licenční smlouva (architektura ARMv4T Von Neumann) (jádro MPU Atmel vyrobené do MCU)
    • AT91M40800 (1998)
    • AT91M42800A
    • AT91M55800A
    • AT91R40008
    • AT91FR40162 (2002)
    • SAM7S / SE
    • SAM7X / XC
    • SAM7L
  • 1995 podpis ARM920T / ARM9TDMI (MPU) základní licenční smlouva (ARMv4T Von Neumann architektura)
    • AT91RM9200 (2003)
  • 2000 podepsat základní licenční smlouvu ARM926EJ / ARM9E (MPU) (architektura ARMv5)
    • AT91SAM9260 (2006)
    • AT91SAM9263 (2007)
    • SAM9XE (2008)
    • SAM9N / CN,
    • SAM9R (2009)
    • SAM9G (2009)
    • SAM9X
    • SAM9M (2010)
  • Podepsání základní licenční smlouvy ARM1176JZ-S z roku 2004 (nepoužívá se v částech Atmel)
  • 2008 podepisuje licenční smlouvu Cortex se společností ARM Holdings.[1]
    • Cortex-M3 (MCU) (ARMv7-M Harvardská architektura)
      • SAM3U (2009)[2]
      • SAM3S (2009)[3]
      • SAM3N (2010)[4]
      • SAM3A (2012)[5]
      • SAM3X (2012)[5]
    • Cortex-M4 (MCU) (ARMv7E-M Harvardská architektura)
      • SAM4S (2011)[6]
      • SAM4L (2012)[7]
      • Série SAM4E (2013) založená na ARM Cortex-M4F, prvním Atmel MCU, který má FPU (Floating-Point Unit).[8]
      • SAM4N (2013)
      • SAM4C (2014) dvoujádrový[9]
      • SAM G51 / 53 (2014) založený na ARM Cortex-M4F.[10]
      • SAM G54 / 55 (2015) založený na ARM Cortex-M4F.[11]
    • Cortex-A5 (MPU) (architektura ARMv7-A)
      • Série SAMA5D3 (2013) Atmel oznámil řadu SAMA5D3 založenou na ARM Cortex-A5, což je první čip Atmel s jádrem Cortex-A5.[1]
      • SAMA5D4 (2014)[12]
      • Řada SAMA5D2 (2015)[13]
    • Cortex-M0 + (MCU) v modelu SAM D20 (2013) (architektura ARMv6-M) - V červnu 2013 společnost Atmel oznámila řadu SAMD20 založenou na ARM Cortex-M0 +.[14]
    • Cortex-M7 (MCU) (architektura ARMv7-M)
      • Série SAMS70 (2015) Atmel oznámil řadu SAM S70 založenou na ARM Cortex-M7.[15]
      • Řada SAME70 (2015) Atmel oznámil řadu SAM S70 založenou na ARM Cortex-M7.[15]
      • Série SAMV70 (2015) Atmel oznámil řadu SAM S70 založenou na ARM Cortex-M7, což je první automobilová třída čipů Atmel s jádrem Cortex-M7.[16]

produkty

Mikrokontroléry

Mikrokontroléry mají vnitřní programovou paměť i konvenční interní registry a RAM. Microchip ARM MCU se pohybují od řady SAM D10 s pouhými 14 piny až po 144kolíkové produkty SAM S70 a SAM E70.

Rodiny SAM4S, SAM4N, SAM3S, SAM3N, SAM7S (64kolíkové) mají stopy IC kompatibilní s kolíky, s výjimkou zařízení USB, ačkoli nejsou kompatibilní s úrovní napětí.[17]

SAM C.

Rodina Atmel C byla uvedena na trh v květnu 2015.[18] Na základě Cortex-M0 +, pin a kód kompatibilní se sériemi SAM D a SAM L,[18] se širokým rozsahem provozního napětí (2,7–5,5 V), sběrnicí CAN a až 12 kanály řadiče DMA.

SAM D

SAM D[19] Rodina Microchip se skládá ze čtyř různých dílčích sérií (SAM D10, SAM D11, SAM D20, SAM D21). Všechna zařízení jsou založena na ARM Cortex-M0 + procesor a nabízejí různé kombinace pinů, pamětí a funkcí. Zařízení jsou kompatibilní s pinem a kódem a sdílejí periferní zařízení, jako je systém událostí a modul SERCOM. The Arduino Nulová deska používá čip ATSAMD21G18.[20]

SAM D5X / E5X je vybaven 32bitovým procesorem Cortex-M4F.

SAM L

SAM 3

Arduino Deska s Atmel ATSAM3X8E (ARM Cortex-M3 jádro) mikrokontrolér

V roce 2009 společnost Atmel oznámila řadu mikrokontrolérů založených na flash ATSAM3U založených na ARM Cortex-M3 procesor, jako vyšší vývoj produktů mikrokontroléru SAM7. Mají nejvyšší frekvenci hodin v rozmezí 100 MHz a přicházejí v různých velikostech blesků. V létě 2009 tyto části stále ještě odebíraly vzorky a nedávno byla k dispozici vývojová deska.

V prosinci 2009 byla oznámena řada ATSAM3S. Tato funkce obsahuje několik vylepšení pro provoz s nižší spotřebou energie a Kusovník snižování nákladů.

Pozorovatelé trhu sledují, že tyto produkty Cortex-M3 soutěží o vlastní produkty společnosti Atmel AVR32 Produkty UC3A. Oba jsou mikrokontroléry s převážně identickými periferními zařízeními a další hardwarovou technologií, založené na flash, podobných rychlostech hodin a s hustými 16/32 bitovými instrukčními sadami RISC.

SAM 4

ATSAM4 je založen na ARM Cortex-M4 jádro. SAM4E obsahuje FPU (Jednotka s plovoucí desetinnou čárkou ). SAM4C obsahuje dvoujádrový procesor ARM Cortex-M4 (jedno jádro s FPU).

1. srpna 2017 byla oznámena rodina ATSAMD5x a ATSAME5x. To zahrnuje několik vylepšení pro provoz s nižší spotřebou energie a více periferií, Ethernetu a CANBUS-FD v řadě SAME5x. [1]

  • SAM4C - ARM Cortex-M4 / M4F dvoujádrový, který zahrnuje FPU
  • Řada SAM4E18-16 - jádro ARM Cortex-M4F, které zahrnuje FPU
  • SAM4L - jádro ARM Cortex-M4
  • SAM4N - ARM Cortex-M4 jádro, kompatibilita pin-to-pin se zařízeními SAM4S, SAM3S, SAM3N, SAM7S
  • SAM4S - jádro ARM Cortex-M4
  • SAMG5x - jádro ARM Cortex-M4F, které zahrnuje FPU, ATSAMG55 pro rychlost procesoru 120 MHz.
  • SAMD5x - Nejnovější jádro ARM Cortex-M4F, které zahrnuje FPU a integrované zabezpečení včetně symetrického (AES) a asymetrického (ECC) šifrování, podpory veřejné výměny klíčů (PUKCC), kontroly integrity paměti založené na TRNG a SHA.
  • SAME5x - Stejné jako u síťových periferií D5x plus Ethernet MAC a CAN-FD. Obě řady SAMD5x-E5x integrují mnoho podobných periferií pro časovače a Sercomy pro UART, I2C, SPI atd. Ze sérií ATSAMD2x a ATSAMC2x M0 +, takže je snazší upgradovat na M4F Core MCU.

SAM x70

Ty jsou založeny na ARM Cortex-M7 jádro.

  • SAMS70 - univerzální vysoce výkonný MCU
  • SAME70 - připojení vysoce výkonného MCU
  • SAMV70, SAMV71 - automobilový vysoce výkonný MCU

Dědictví

AT91SAM7

Existuje široká škála mikroprocesorů založených na flash AT91 ARM7TDMI jádra. Tyto čipy mají nejvyšší taktovací frekvenci v rozsahu 60 MHz a přicházejí s řadou velikostí blesků a periferních sad.

  • SAM7L - provoz s nízkou spotřebou
  • SAM7S - USB a další periferní zařízení. 64kolíkové čipy SAM7S jsou kompatibilní s rodinami SAM4S, SAM4N SAM3S, SAM3N.
  • SAM7SE - USB, podpora externí paměti a další periferní zařízení
  • SAM7X - Ethernet, USB, CAN a další periferní zařízení
  • SAM7XC - Kryptografická rozšíření (zejména podpora AES) čipů AT91SAM7X

Mikroprocesory

AT91SAM9

Flashové mikrokontroléry AT91SAM9XE jsou založeny na jádrech ARM926ej-s. Mají nejvyšší rychlost v rozmezí 200 až 400 MHz a přicházejí s různými velikostmi blesků. Podobně se podobají čipům AT91SAM9260 vybaveným bleskem.

Společnost Microchip představila procesory AT91SAM9 (využívající jádro ARM926ej-s, s architekturou ARMv5TEJ) jako první široký trh navazující na velmi úspěšný procesor AT91RM9200. Tyto procesory se oproti předchůdci vylepšily tím, že využívaly méně energie, začleňovaly novější a výkonnější jádro ARM a poskytovaly řadu čipů s různými periferními sadami. Zatímco většina je taktována až na přibližně 200 MHz, některé mohou běžet dvojnásobnou rychlostí. Mezi procesory patří:

SAMA5

Tato řada je založena na ARM Cortex-A5 jádro.[1][22]

SAMA5D2
  • SAMA5D2 - 10/100 Ethernet, CAN, LCD, zvuk ClassD, QSPI, USB HSIC, rozhraní obrazového snímače Raw Bayer, LPDDR3 / LPDDR2 / LPDDR / DDR2, až 10 UART
SAMA5D3
  • SAMA5D31 - 10/100 Ethernet, LCD
  • SAMA5D33 - Gigabit Ethernet, LCD
  • SAMA5D34 - Gigabit Ethernet, LCD, duální CAN
  • SAMA5D35 - žádný LCD, duální CAN, jeden Gigabit Ethernet + jeden 10/100 Ethernet
  • SAMA5D36 - LCD, duální CAN, jeden Gigabit Ethernet + jeden 10/100 Ethernet
SAMA5D4
  • SAMA5D4 - 528 MHz (840 DMIPS), Neon, 128 KB L2 cache, video dekodér, LCD, Ethernet


Chytrá energie

  • SAM 4C / CM

Arduino desky

Viz také: Arduino a Seznam desek Arduino a kompatibilních systémů
Oficiální
Kompatibilní se štítem

Atmel desky

  • Xplained Pro
  • Xplained
  • SAM W21
  • SAMA5

Vývojové nástroje

Cortex-M

Hlavní článek: Seznam vývojových nástrojů ARM Cortex-M

IDE

Integrovaná vývojová prostředí:

Okna
Linux
  • Buildroot[23]
  • Openembedded[24]
  • vrstva kompatibilní s meta-atmelem Yocto[25]

Debuggery

Dokumentace

Množství dokumentace pro všechny čipy ARM je skličující, zejména pro nováčky. Dokumentace pro mikrokontroléry z minulých desetiletí by snadno byla obsažena v jediném dokumentu, ale jak se vyvíjely čipy, rostla i dokumentace. Celková dokumentace je obzvláště těžko uchopitelná pro všechny čipy ARM, protože se skládá z dokumentů od výrobce IC (například Mikročip ) a dokumenty od dodavatele jádra CPU (ARM Holdings ).

Typický strom dokumentace shora dolů je: web výrobce, marketingové diapozitivy výrobce, datový list výrobce přesného fyzického čipu, podrobná referenční příručka výrobce, která popisuje běžné periferie a aspekty rodiny fyzických čipů, obecná uživatelská příručka ARM core, technická reference ARM core příručka, referenční příručka architektury ARM, která popisuje sadu instrukcí.

Strom dokumentace (shora dolů)
  1. Web mikročipů a mikroprocesorů společnosti Microchip
  2. Microchip ARM-série marketingové snímky
  3. Microchip ARM-chip datasheet
  4. Základní web ARM
  5. Obecná uživatelská příručka k jádru ARM
  6. Základní technická referenční příručka ARM
  7. Referenční příručka architektury ARM

Microchip má další dokumenty, například: uživatelské příručky hodnotícího panelu, poznámky k aplikacím, úvodní příručky, dokumenty softwarové knihovny, errata a další. Vidět Externí odkazy sekce pro odkazy na oficiální dokumenty Microchip a ARM.

Viz také

Reference

  1. ^ A b C Tisková zpráva; Atmel; 4. února 2013.
  2. ^ „Tisková zpráva; Atmel; 1. června 2009“. Archivovány od originál dne 2014-07-14. Citováno 2013-01-06.
  3. ^ „Tisková zpráva; Atmel; 15. prosince 2009“. Archivovány od originál dne 2014-07-14. Citováno 2013-01-06.
  4. ^ „Tisková zpráva; Atmel; 9. listopadu 2010“. Archivovány od originál dne 2014-07-14. Citováno 2013-01-06.
  5. ^ A b „Tisková zpráva; Atmel; 28. února 2012“. Archivovány od originál dne 2013-03-17. Citováno 2013-01-06.
  6. ^ „Tisková zpráva; Atmel; 26. října 2011“. Archivovány od originál dne 2013-03-17. Citováno 2013-01-06.
  7. ^ „Tisková zpráva; Atmel; 24. září 2012“. Archivovány od originál dne 2013-03-17. Citováno 2013-01-06.
  8. ^ Tisková zpráva; Atmel; 14. ledna 2013.
  9. ^ Tisková zpráva; Atmel; 12. srpna 2014.
  10. ^ Tisková zpráva; Atmel; 7. ledna 2014.
  11. ^ Tisková zpráva; Atmel; 5. ledna 2015.
  12. ^ Tisková zpráva; Atmel; 1. října 2014.
  13. ^ Tisková zpráva; Atmel; 14. září 2015.
  14. ^ Tisková zpráva; Atmel; 17. června 2013.
  15. ^ A b Tisková zpráva; Atmel; 15. července 2015.
  16. ^ Tisková zpráva; Atmel; 6. ledna 2015.
  17. ^ Náhrada Cortex kompatibilní s Pin pro Microchip ARM7 Deriváty SAM7S; ECE; Květen 2011.[trvalý mrtvý odkaz ]
  18. ^ A b „Atmel uvádí inovativní rodinu 5V Cortex-M0 + MCU s integrovaným periferním dotykovým ovladačem“. prnewswire.com. poskytnuté společností Atmel Corporation. 27. května 2015. Citováno 1. září 2020.
  19. ^ Microsite; Atmel; 11. července 2014.
  20. ^ Arduino Zero; arduino.cc
  21. ^ Arduino splatné; arduino.cc
  22. ^ Webová stránka SAMA5; Microchip.com
  23. ^ Buildroot
  24. ^ Openembedded
  25. ^ "vrstva meta-atmel vyhovující Yocto". Archivovány od originál dne 22.01.2019. Citováno 2019-10-05.

Další čtení

Viz také: Seznam knih o ARM Cortex-M

externí odkazy

Oficiální dokumenty mikrokontrolérů, řadičů digitálního signálu a mikroprocesorů
Oficiální dokumenty ARM
Hlavní článek: Externí odkazy ARM Cortex-M
jiný