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Microchip Technology Microcontroller a 32 Bit ATSAM4C32

Il Microcontroller (MCU) a 32 Bit ATSAM4C32 di Microchip Technology è una soluzione System-on-Chip (SoC) per applicazioni di energia intelligente costruita su due processori RISC Arm® Cortex®-M4 ad alte prestazioni. L'ATSAM4C32 opera a una velocità massima di 120 MHz e presenta 2 MByte di memoria Flash integrata, 384 KByte di SRAM e una cache su chip per ogni nucleo. La doppia architettura Arm Cortex-M4 consente di integrare uno strato di applicazione, livelli di comunicazione e funzioni di sicurezza in un unico dispositivo, con la possibilità di estendere la memoria di programmazione e dati tramite un'interfaccia bus esterna a 16 bit. 

Il set di periferiche dell'MCU ATSAM4C32 include un motore crittografico avanzato, anti-manomissione, unità a virgola mobile (FPU), una porta host/dispositivo USB a piena velocità, cinque USART, due UART, due TWI e fino a sette SPI. Il dispositivo include anche un timer PWM, due timer a 16 bit per uso generico a 3 canali, RTC a bassa potenza calibrato operante sul dominio di backup fino a 0,5 µA e un controller LCD segmentato 50 x 6.
La serie SAM4C è una piattaforma scalabile che offre, oltre al microcontroller standard SAM4 di Microchip, costi, prestazioni e flessibilità senza precedenti per i progettisti di contatori intelligenti in tutto il mondo.

Caratteristiche

  • Nucleo applicazione/master
    • ARM Cortex-M4 operante fino a 120 MHz
    • Unità di protezione della memoria (MPU)
    • Istruzioni DSP
    • Set di istruzioni Thumb®-2
    • Controller di istruzioni e cache dati con memoria cache da 2 Kbyte
    • Memorie
      • Fino a 2 MByte di Flash integrata per codice di programma (bus I-Code) e dati di programma (bus D-Code) con ECC integrato (rilevamento degli errori a 2 bit e correzione a 1 bit per 128 bit)
      • Fino a 256 Kbyte di SRAM integrata (SRAM0) per i dati di programma (bus di sistema)
      • 8 Kbyte di ROM con routine bootloader integrate (UART) e routine di programmazione nell'applicazione (IAP)
  • Coprocessore (offre la possibilità di separare le funzioni di applicazione, comunicazione o metrologia)
    • Arm Cortex-M4F operante fino a 120 MHz
    • Unità a virgola mobile (FPU) a singola precisione singola, conforme a IEEE® 754
    • Istruzioni DSP
    • Set di istruzioni Thumb-2
    • Controller di istruzioni e cache dati con 2 Kbyte di memoria cache
    • Memorie
      • Fino a 32 Kbyte di SRAM integrata (SRAM1) per codice di programma (bus I-Code) e dati di programma (bus D-Code e bus di sistema)
      • Fino a 16 Kbyte di SRAM integrata (SRAM2) per i dati del programma (bus di sistema)
  • Architettura simmetrica/asincrona a doppio nucleo
    • Comunicazione interprocessore basata su interrupt
    • Clock asincrono
    • Un controller di interrupt (NVIC) per ogni nucleo
    • Ogni periferica IRQ è indirizzata a ciascun ingresso NVIC
  • Controller di sistema condiviso
    • Alimentazione
      • Nucleo incorporato e regolatore di tensione LCD per il funzionamento a singola alimentazione
      • Reset all'accensione (POR), rilevatore di cali di tensione (BOD) e doppio watchdog per un funzionamento sicuro
      • Modalità di backup a potenza ultra-bassa (<5 µA tipica a 25°C)
    • Clock
      • Oscillatore da 3 MHz a 20 MHz che supporta cristalli, risonatori in ceramica o clock esterno; è supportato anche il rilevamento dei guasti di clock
      • Oscillatore da 768 kHz a potenza ultra-bassa che supporta cristalli o segnale di clock esterno e il monitoraggio della frequenza
      • Oscillatore RC interno ad alta precisione da 4/8/12 MHz, tarato in fabbrica, con possibilità di regolazione on-the-fly
      • Un PLL ad alta frequenza fino a 240 MHz, un PLL a 8 MHz con ingresso interno a 32 kHz, come sorgente per il PLL ad alta frequenza
      • Oscillatore RC interno a clock lento e a bassa potenza come clock permanente
    • RTC a potenza ultrabassa concalendario gregoriano e persiano ,generazione di forme d'onda in modalità di backup e circuiti di calibrazione clock per circuiti di compensazione della frequenza di cristallo da 768 kHz
    • Fino a 23 canali DMA (PDC) periferici
  • Crittografia
    • AES ad alte prestazioni da 128 a 256 con varie modalità (GCM, CBC, ECB, CFB, CBC-MAC, CTR)
    • TRNG (fino a 38 Mbit/s di corrente, con test Diehard e FIPS)
    • Acceleratore di criptovalute con chiave pubblica e libreria ROM associata per RSA, ECC, DSA, ECDSA
    • Modulo di verifica dell'integrità (ICM) basato sull'algoritmo Hash sicuro (SHA1, SHA224, SHA256), assistito da DMA
  • Sicurezza
    • Fino a quattro I/O fisici anti-manomissione con marcatura temporale e cancellazione immediata dei registri di backup generali
    • Bit di sicurezza per la protezione del dispositivo dagli accessi JTAG
  • Periferiche condivise
    • Un controller LCD segmentato a bassa potenza
      • Capacità di visualizzazione di 50 segmenti e 6 terminali comuni
      • Tensione di uscita LCD selezionabile tramite software (Contrast)
      • Consumo di corrente ridotto in modalità a bassa potenza
      • Può essere utilizzato in modalità di backup
    • Fino a cinque USART con ISO7816, IrDA®, RS-485, SPI e modalità Manchester
    • Due UART a 2 fili con un UART (UART1) che supporta il ricetrasmettitore ottico fornendo una comunicazione seriale elettricamente isolata con le apparecchiature portatili, come i calibratori, in conformità con le norme ANSI-C12.18 o IEC62056-21
    • Host e Device Port USB a piena velocità (disponibile solo per SAM4C32E in un package a 144 pin)
    • Fino a due interfacce a due fili Master/Slave e Multi-Master a 400 kHz (compatibile con I2C)
    • Fino a sette interfacce periferiche seriali (SPI)
    • Due Timer/Contatori a 16 bit a 3 canali con modalità di acquisizione, forma d'onda, confronto e PWM
    • Logica decodificatore di quadratura e contatore grigio up/down a 2 bit per motore passo-passo
    • Modulatore di ampiezza dell'impulso a 4 canali a 16 bit
    • Timer in tempo reale a 32 bit
  • Blocco analogico di conversione
    • ADC SAR a 10 bit a 8 canali, 500 kS/s, bassa potenza con Digital Averager che fornisce una risoluzione a 12 bit a 30 ks/s
    • Riferimento su chip controllato da software da 6 V a 3,4 V
    • Sensore di temperatura e canale di misurazione della tensione della batteria di riserva
  • Debug
    • Implementazione della porta di accesso al debug AHB-AP con topologia a stella con SW-DP / SWJ-DP comune che offre prestazioni superiori rispetto alla topologia daisy chain
    • Sincronizzazione del debug tra entrambi i nuclei (attivazione incrociata a/da ciascun nucleo per modalità di interruzione e funzionamento)
  • I/O
    • Fino a 106 linee I/O con capacità di interruzione esterna (sensibilità di livello o bordo), trigger di Schmitt, pull-up/pull-down interno, antirimbalzo, filtraggio glitch e terminazione del resistore in serie su matrice
  • Package
    • LQFP-100 14 mm x 14 mm; passo di 0,5 mm
    • TQFP-100 14 mm x 14 mm; passo di 0,5 mm
    • TQFP-144 20 mm x 20 mm; passo di 0,5 mm

Applicazioni

  • Apparecchiature per reti domestiche
  • Gateway energetici
  • Concentratori di dati
  • Contatori intelligenti

Risorse

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Pubblicato: 2021-11-15 | Aggiornato: 2022-03-11