Atmel推出的SAM D MCU系列“新片”浅析

发布时间:2014-05-28 阅读量:1975 来源: 我爱方案网 作者:

【导读】在这个物联网时代,随着越来越多的设备变得更加智能,联网程度越来越高,设计人员正在寻求具备更多连接和通信选项的MCU,用以扩展他们的消费、工业和医疗应用。Atmel全新的基于Cortex M0+的SAM D20、D21、D10和D11 MCU系列具备功耗低、连接选项丰富和小巧的特点,可为设计人员提供极高的性价比。这些新系列扩展了不断增长的Atmel智能微控制器产品线,提供全新的引脚和内存组合以及DMA、无石英震荡器USB等新特性。

SAM D系列架构着重于处理器内核,还利用Atmel在MCU领域积累的二十多年的丰富经验,打造独特、易用、能够与ARM Cortex-M0+ CPU完美配合,并具备极高的可扩展性和性能的连接外设。那么Atmel 的SAM D MCU都是基于ARM Cortex-M0+ CPU的,那么我们先看看ARM Cortex-M0+ CPU的性能如何。

ARM Cortex-M0+ 处理器是能效极高的 ARM 处理器。它以极为成功的 Cortex-M0 处理器为基础,保留了全部指令集和数据兼容性,同时进一步降低了能耗,提高了性能。它与 Cortex-M0 处理器一样,芯片面积很小,功耗极低,并且所需的代码量极少,这就使得开发人员可以直接跳过16位系统,以接近8 位系统的成本开销获取 32 位系统的性能。Cortex-M0 处理器提供了丰富选项用于进行灵活开发。

Cortex-M0+ CPU图
Cortex-M0+ CPU系统图
 

那Cortex-M0+ CPU具体优势有什么呢?

能效最高的 ARM 处理器

由于具有一种优化的架构,而该架构具有一个仅有两级的流水线,Cortex-M0+ 处理器可达到仅 11.2uW/MHz 的功耗(90LP 工艺,最低配置),同时将性能提升至 2.15 CoreMark/MHz。 

指令简单

Cortex-M0+ 处理器保留了 Cortex-M0 处理器的 56 个指令,从而使开发变得简单而快速。Thumb 指令集提供了无法匹敌的代码密度,同时提供了 32 位计算性能。这些功能的组合使得 Cortex-M0+ 能够顺理成章地在很广大的应用领域里成为8/16 位系统经济实用的升级换代产品,同时它还保留了与更强大的 Cortex-M3 和 Cortex-M4 处理器的工具和二进制向上兼容性。 

多功能性

每种应用都是不同的,都有其特定需要。为了使我们的合作伙伴能设计出应用最为广泛的解决方案,Cortex-M0+ 处理器提供了十分丰富的功能。其中许多功能(如内存保护单元和可重定位的矢量表)对于 Cortex-M3 和 Cortex-M4 处理器来说是共同的;其他功能则为该此款新的处理器所特有,即用于提高控制速度的单周期 I/O 接口和用于增强调试的 Micro Trace Buffer。

SAM D系列将Atmel MCU的优势与Cortex-M0+整合在一起,展现出独具的优势。
SAM D系列将Atmel MCU与Cortex-M0+整合结构图
SAM D特性图

下面我们来分别看看SAM D MCU系列的具体特性。
SAM D外观图
SAM D系列外观图

SAM D10

优势 

1、基于 ARM Cortex-M0+ 的 MCU 的工作频率高达 48MHz
2、高达 16KB 嵌入式闪存和 4KB SRAM
3、低功耗(小于 70µA/MHz)
4、DMA 和事件系统
   ▪三个(SAM D10D;SAM D10C 中为两个)灵活的串行通信模块 (SERCOM)
   ▪12 位 ADC(SAM D10D:多达 10 个通道;SAM D10C:5 个通道);10 位 DAC
5、硬件触摸支持
   ▪多达 22 个 GPIO(仅限 SAM D10D;SAM D10C 中为 12 个 GPIO)
   ▪SOIC(SAM D10D:20 管脚;SAM D10C:14 管脚)和 QFN(仅 SAM D10C:24 管脚)封装选项

说明

基于 Atmel SAM D10C ARM Cortex-M0+ 的微控制器系列提供了一系列丰富的外设,在小型封装中实现了高灵活性、易用性和低功耗,是广泛的家庭自动化、消费、计量和工业应用的理想之选。SAM D10C 系列是专为在具有相同外设模块、兼容代码和线性地址映射的 SAM D 器件之间进行简单直观的迁移而设计的。


SAM D11

优势 

1、基于 ARM Cortex-M0+ 的 MCU 的工作频率高达 48MHz
2、高达 16KB 嵌入式闪存和 4KB SRAM
3、低功耗(小于 70µA/MHz)
4、DMA 和事件系统
   ▪三个(SAM D11D;SAM D11C 中为两个)灵活的串行通信模块 (SERCOM)
5、全速 USB 设备
   ▪12 位 ADC(SAM D11D:多达 10 个通道;SAM D11C:5 个通道);10 位 DAC
6、硬件触摸支持
   ▪SOIC(SAM D11D:20 管脚;SAM D11C:14 管脚)和 QFN(仅 SAM D11D:24 管脚)封装选项

说明

基于 Atmel SAM D11 ARM Cortex-M0+ 的微控制器系列提供了一系列丰富的外设,实现了高灵活性、易用性和低功耗,是广泛的家庭自动化、消费、计量和工业应用的理想之选。SAM D11 是专为在具有相同外设模块、兼容代码和线性地址映射的 SAM D 器件之间进行简单直观的迁移而设计的。


SAM D20

优势

1、基于 ARM Cortex-M0+ 的 MCU 的工作频率高达 48MHz
2、高达 256KB 嵌入式闪存和 32KB SRAM
3、低功耗(小于 70µA/MHz)
   ▪六个(SAM D20J 和 SAM D20G;SAM D20E 中为四个)灵活的串行通信模块 (SERCOM)
   ▪12 位 ADC(SAM D20J:20 个通道;SAM D20G:14 个通道;SAM D20E:10 个通道);10 位 DAC
4、硬件触摸支持
   ▪QFP 和 QFN 封装选项(SAM D20J:64 管脚;SAM D20G:48 管脚;SAM D20E:32 管脚)

说明

基于 Atmel SAM D20 ARM Cortex-M0+ 的微控制器系列提供了一系列丰富的外设,实现了高灵活性、易用性和低功耗,是广泛的家庭自动化、消费、计量和工业应用的理想之选。SAM D20 是专为在具有相同外设模块、十六进制兼容代码和线性地址映射的 SAM D 器件之间进行简单直观的迁移而设计的。


SAM D21

优势

1、基于 ARM Cortex-M0+ 的 MCU 的工作频率高达 48MHz
2、高达 256KB 嵌入式闪存和 32KB SRAM
3、低功耗(小于 70µA/MHz)
4、DMA 和事件系统
   ▪六个(SAM D21J 和 SAM D21G;SAM D21E 中为四个)灵活的串行通信模块 (SERCOM)
5、全速 USB 设备和嵌入式主机
   ▪12 位 ADC(SAM D21J:20 个通道;SAM D21G:14 个通道;SAM D21E:10 个通道);10 位 DAC
6、硬件触摸支持
   ▪QFP 和 QFN 封装选项(SAM D21J:64 管脚;SAM D21G:48 管脚;SAM D21E:32 管脚)

说明

基于 Atmel SAM D21 ARM Cortex-M0+ 的微控制器系列提供了一系列丰富的外设,实现了高灵活性、易用性和低功耗,是广泛的家庭自动化、消费、计量和工业应用的理想之选。SAM D21 是专为在具有相同外设模块、兼容代码和线性地址映射的 SAM D 器件之间进行简单直观的迁移而设计的。

小结

在这个联网程度日益加深的时代,Atmel 的基于ARM Cortex-M0+的低功耗SAM D系列器件可让更多设计人员开发出各种智能设备。通过新的SAM D21、D10和D11家族,我们可为客户提供全面的微控制器组合,其中包括各类应用所需的所有特性。这些新产品家族通过Event System、外设触摸控制器、SERCOM模块等Atmel的核心专利技术,凸显了Atmel的差异化竞争力。

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