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Los procesadores basados ​​en ARM de Atmel son circuitos integrados de microcontroladores y microprocesadores , de Microchip Technology (anteriormente Atmel ), que se basan en varios núcleos de procesador ARM de 32 bits , con periféricos de diseño interno y soporte para herramientas.

Resumen [ editar ]

Artículos principales: arquitectura ARM , ARM Cortex-M y ARM Cortex-A

ARM licencia el diseño del núcleo para una serie de procesadores de 32 bits. ARM no fabrica ningún producto completo de silicio, solo propiedad intelectual (IP). Los procesadores ARM son RISC (cálculo de conjunto de instrucciones reducido). Esto es similar a los productos AVR de 8 bits de Microchip, una adopción posterior de la arquitectura RISC. Mientras que la arquitectura AVR usaba exclusivamente la arquitectura Harvard , algunos núcleos ARM son Harvard (Cortex-M3) y otros son arquitectura Von Neumann (ARM7TDMI).

Las empresas de semiconductores como Microchip toman los núcleos ARM, que utilizan un conjunto coherente de instrucciones y nombres de registros, y agregan circuitos periféricos como ADC (convertidores analógicos a digitales), gestión de reloj y comunicaciones en serie como USART, SPI, I2C, CAN. , LIN, USB, Ethernet y LCD, cámara o controladores táctiles. Microchip hizo esfuerzos para adaptar periféricos avanzados y administración de energía que usaban muy poca energía y pueden operar de forma independiente sin tener el núcleo de la CPU encendido (sonambulismo). También proporcionaron DMA entre las interfaces externas y las memorias, aumentando el rendimiento de datos con una mínima intervención del procesador.

Microchip vende tanto MCU (unidades de microcontrolador) que tienen memoria Flash interna como MPU (unidades de microprocesador) que usan memoria externa. Además de los chips en sí, Microchip ofrece placas de demostración, tanto en su sitio web como a través de canales de distribución como Digi-key, Farnell, Ineltek, Arrow, Avnet, Future Electronics y Mouser.

Algunos de los productos basados ​​en Microchip ARM están diseñados para aplicaciones específicas, como su SAM4CP que se utiliza en medidores de energía de redes inteligentes.

Historia [ editar ]

  • 1995 firma el acuerdo de licencia del núcleo ARM ARM7TDMI "Thumb" (arquitectura ARMv4T Von Neumann) (un núcleo Atmel de MPU convertido en MCU)
    • AT91M40800 (1998)
    • AT91M42800A
    • AT91M55800A
    • AT91R40008
    • AT91FR40162 (2002)
    • SAM7S / SE
    • SAM7X / XC
    • SAM7L
  • 1995 firma el acuerdo de licencia principal ARM920T / ARM9TDMI (MPU) (arquitectura ARMv4T Von Neumann)
    • AT91RM9200 (2003)
  • 2000 firman el acuerdo de licencia principal ARM926EJ / ARM9E (MPU) (arquitectura ARMv5)
    • AT91SAM9260 (2006)
    • AT91SAM9263 (2007)
    • SAM9XE (2008)
    • SAM9N / CN,
    • SAM9R (2009)
    • SAM9G (2009)
    • SAM9X
    • SAM9M (2010)
  • 2004 firma el acuerdo de licencia principal ARM1176JZ-S (no se usa en partes de Atmel)
  • 2008 firma el acuerdo de licencia de Cortex con ARM Holdings. [1]
    • Cortex-M3 (MCU) (arquitectura ARMv7-M Harvard)
      • SAM3U (2009) [2]
      • SAM3S (2009) [3]
      • SAM3N (2010) [4]
      • SAM3A (2012) [5]
      • SAM3X (2012) [5]
    • Cortex-M4 (MCU) (arquitectura ARMv7E-M Harvard)
      • SAM4S (2011) [6]
      • SAM4L (2012) [7]
      • Serie SAM4E (2013) basada en ARM Cortex-M4F, la primera MCU Atmel que tiene una FPU (Unidad de punto flotante). [8]
      • SAM4N (2013)
      • SAM4C (2014) de doble núcleo [9]
      • SAM G51 / 53 (2014) basado en ARM Cortex-M4F. [10]
      • SAM G54 / 55 (2015) basado en ARM Cortex-M4F. [11]
    • Cortex-A5 (MPU) (arquitectura ARMv7-A)
      • Serie SAMA5D3, (2013) Atmel anunció la serie SAMA5D3 basada en ARM Cortex-A5, que es el primer chip Atmel con un núcleo Cortex-A5. [1]
      • SAMA5D4 (2014) [12]
      • Serie SAMA5D2 (2015) [13]
    • Cortex-M0 + (MCU) en SAM D20 (2013) (arquitectura ARMv6-M) - En junio de 2013, Atmel anunció la serie SAMD20 basada en ARM Cortex-M0 +. [14]
    • Cortex-M7 (MCU) (arquitectura ARMv7-M)
      • Serie SAMS70, (2015) Atmel anunció la serie SAM S70 basada en ARM Cortex-M7. [15]
      • SAME70 series, (2015) Atmel anunció la serie SAM S70 basada en ARM Cortex-M7. [15]
      • Serie SAMV70, (2015) Atmel anunció la serie SAM S70 basada en ARM Cortex-M7, que es el primer chip de Atmel de grado automotriz con un núcleo Cortex-M7. [dieciséis]

Productos [ editar ]

Microcontroladores [ editar ]

Los microcontroladores tienen memoria de programa interna, así como los registros internos convencionales y RAM . Las MCU ARM de Microchip van desde la serie SAM D10 con tan solo 14 pines, hasta los productos SAM S70 y SAM E70 de 144 pines.

Las familias SAM4S, SAM4N, SAM3S, SAM3N, SAM7S (64 pines) tienen huellas de IC compatibles con pines, a excepción del dispositivo USB, aunque no son compatibles con el nivel de voltaje. [17]

SAM C [ editar ]

La familia Atmel C se lanzó en mayo de 2015. [18] Basado en Cortex-M0 +, pin y código compatibles con las series SAM D y SAM L, [18] con amplios rangos de voltaje operativo (2.7–5.5 V), bus CAN, y hasta 12 canales de controlador DMA.

SAM D [ editar ]

La familia SAM D [19] de Microchip consta de cuatro subseries diferentes (SAM D10, SAM D11, SAM D20, SAM D21). Todos los dispositivos se basan en el procesador ARM Cortex-M0 + y ofrecen diferentes combinaciones de pines, memoria y funciones. Los dispositivos son compatibles con códigos y pines y comparten periféricos como el sistema de eventos y el módulo SERCOM. La placa Arduino Zero utiliza un chip ATSAMD21G18. [20]

El SAM D5X / E5X cuenta con el Cortex-M4F de 32 bits.

SAM L [ editar ]

SAM 3 [ editar ]

Placa Arduino Due con microcontrolador Atmel ATSAM3X8E ( núcleo ARM Cortex-M3 )

En 2009, Atmel anunció la línea ATSAM3U de microcontroladores basados ​​en flash basados ​​en el procesador ARM Cortex-M3 , como una evolución de gama alta de los productos de microcontroladores SAM7. Tienen una velocidad de reloj máxima en el rango de 100 MHz y vienen en una variedad de tamaños de flash. En el verano de 2009, estas piezas todavía se estaban probando y recientemente se había puesto a disposición una placa de desarrollo.

En diciembre de 2009, se anunció la línea ATSAM3S. Esto presenta varias mejoras para un funcionamiento con menor consumo de energía y reducción de costos en la lista de materiales .

Los observadores del mercado observan que estos productos Cortex-M3 compiten con los productos AVR32 UC3A de Atmel . Ambos son microcontroladores con periféricos en gran parte idénticos y otra tecnología de hardware, basados ​​en flash, velocidades de reloj similares y con densos conjuntos de instrucciones RISC de 16/32 bits.

  • SAM3A
  • SAM3N
  • SAM3S : reduce el consumo de energía
  • SAM3U - USB de alta velocidad
  • SAM3X : la placa Arduino Due utiliza el microcontrolador Atmel SAM3X8E [21]

SAM 4 [ editar ]

El ATSAM4 se basa en el núcleo ARM Cortex-M4 . El SAM4E incluye una FPU ( unidad de coma flotante ). El SAM4C incluye un ARM Cortex-M4 de doble núcleo (un núcleo con una FPU).

El 1 de agosto de 2017, se anunció la familia ATSAMD5x y ATSAME5x. Esto presenta varias mejoras para un funcionamiento con menor consumo de energía y más periféricos, Ethernet y CANBUS-FD en la serie SAME5x. [1]

  • SAM4C - ARM Cortex-M4 / M4F de doble núcleo, que incluye FPU
  • Serie SAM4E18-16 - Núcleo ARM Cortex-M4F, que incluye FPU
  • SAM4L - Núcleo ARM Cortex-M4
  • SAM4N - Núcleo ARM Cortex-M4, compatibilidad pin-to-pin con dispositivos SAM4S, SAM3S, SAM3N, SAM7S
  • SAM4S - Núcleo ARM Cortex-M4
  • SAMG5x - Núcleo ARM Cortex-M4F, que incluye FPU, ATSAMG55 para una velocidad de CPU de 120MHz.
  • SAMD5x : el último núcleo ARM Cortex-M4F, que incluye FPU y seguridad integrada, incluido cifrado simétrico (AES) y asimétrico (ECC), soporte de intercambio de claves públicas (PUKCC), comprobador de integridad de memoria basado en TRNG y SHA.
  • SAME5x - Lo mismo con D5x más periféricos de red Ethernet MAC y CAN-FD. Ambas series SAMD5x-E5x integran muchos periféricos similares para ex Timers y Sercoms para UART, I2C, SPI, etc. de las series ATSAMD2x y ATSAMC2x M0 +, por lo que es más fácil actualizar a las MCU M4F Core.

SAM x70 [ editar ]

Estos se basan en el núcleo ARM Cortex-M7 .

  • SAMS70 - MCU de alto rendimiento de uso general
  • SAME70 - MCU de conectividad de alto rendimiento
  • SAMV70, SAMV71 - MCU automotriz de alto rendimiento

Legado [ editar ]

AT91SAM7 [ editar ]

Existe una amplia variedad de microcontroladores basados ​​en flash AT91, basados ​​en núcleos ARM7TDMI . Estos chips tienen una velocidad de reloj máxima en el rango de 60 MHz y vienen con una variedad de tamaños de flash y conjuntos de periféricos.

  • SAM7L - operación de bajo consumo
  • SAM7S : USB y otros periféricos. Los chips SAM7S de 64 pines son compatibles con las familias SAM4S, SAM4N SAM3S, SAM3N.
  • SAM7SE : USB, soporte para memoria externa y otros periféricos
  • SAM7X : Ethernet, USB, CAN y otros periféricos
  • SAM7XC : extensiones criptográficas (en particular, compatibilidad con AES) para chips AT91SAM7X

Microprocesadores [ editar ]

AT91SAM9 [ editar ]

Los microcontroladores basados ​​en flash AT91SAM9XE se basan en los núcleos ARM926ej-s. Tienen una velocidad de reloj máxima en el rango de 200 a 400 MHz y vienen con una variedad de tamaños de flash. Se parecen un poco a los chips AT91SAM9260 equipados con flash.

Microchip introdujo los procesadores AT91SAM9 (usando el núcleo ARM926ej-s, con la arquitectura ARMv5TEJ) como su primer mercado amplio que le siguió al exitoso procesador AT91RM9200. Estos procesadores mejoraron ese predecesor al usar menos energía, incorporar un núcleo ARM más nuevo y más potente y proporcionar una variedad de chips con diferentes conjuntos de periféricos. Si bien la mayoría tiene una frecuencia de hasta 200 MHz, algunos pueden funcionar al doble de esa velocidad. Los procesadores incluyen:

  • SAM9G25
  • SAM9G45
  • SAM9X35
  • SAM9XE512
  • SAM9260

SAMA5 [ editar ]

Esta serie se basa en el núcleo ARM Cortex-A5 . [1] [22]

SAMA5D2
  • SAMA5D2 - Ethernet 10/100, CAN, LCD, audio ClassD, QSPI, USB HSIC, interfaz de sensor de imagen Bayer sin procesar, LPDDR3 / LPDDR2 / LPDDR / DDR2, hasta 10 UART
SAMA5D3
  • SAMA5D31 - Ethernet 10/100, LCD
  • SAMA5D33 - Gigabit Ethernet, LCD
  • SAMA5D34 - Gigabit Ethernet, LCD, doble CAN
  • SAMA5D35 : sin LCD, CAN doble, un Gigabit Ethernet + uno 10/100 Ethernet
  • SAMA5D36 - LCD, CAN doble, un Gigabit Ethernet + uno 10/100 Ethernet
SAMA5D4
  • SAMA5D4 - 528 MHz (840 DMIPS), neón, caché L2 de 128 KB, decodificador de video, LCD, Ethernet


Energía inteligente [ editar ]

  • SAM 4C / CM

Placas Arduino [ editar ]

Ver también: Arduino y Lista de placas Arduino y sistemas compatibles
Oficial
  • Arduino Due con 84 MHz Atmel ATSAM3X8E ( núcleo ARM Cortex-M3 ).
  • Arduino Zero con Atmel ATSAMD21G18 de 48 MHz ( núcleo ARM Cortex-M0 + ).
  • Arduino MKR1000 con Atmel ATSAMW25 de 48 MHz ( núcleo ARM Cortex-M0 + ).
Compatible con escudo
  • Rascal compatible con Shield con Atmel AT91SAM9G20 de 400 MHz ( núcleo ARM926EJ-S ).

Tableros de Atmel [ editar ]

  • Xplained Pro
  • Explicado
  • SAM W21
  • SAMA5

Herramientas de desarrollo [ editar ]

Cortex-M [ editar ]

Artículo principal: Lista de herramientas de desarrollo ARM Cortex-M

IDE [ editar ]

Entornos de desarrollo integrados:

Ventanas
  • Microchip - MPLAB y Atmel Studio 7
  • IAR - Banco de trabajo integrado para ARM
  • Crossware - Suite de desarrollo para ARM
Linux
  • Buildroot [23]
  • Integrado abierto [24]
  • capa compatible con meta-atmel Yocto [25]

Depuradores [ editar ]

  • Atmel-ICE
  • JTAG-ICE
  • Segger J-Link
  • Crossware Jaguar

Documentación [ editar ]

La cantidad de documentación para todos los chips ARM es abrumadora, especialmente para los recién llegados. La documentación para microcontroladores de décadas pasadas fácilmente se incluiría en un solo documento, pero a medida que los chips han evolucionado, también ha crecido la documentación. La documentación total es especialmente difícil de comprender para todos los chips ARM, ya que consta de documentos del fabricante de circuitos integrados (por ejemplo, Microchip ) y documentos del proveedor del núcleo de la CPU ( ARM Holdings ).

Un árbol de documentación de arriba hacia abajo típico es: sitio web del fabricante, diapositivas de marketing del fabricante, hoja de datos del fabricante para el chip físico exacto, manual de referencia detallado del fabricante que describe los periféricos comunes y los aspectos de una familia de chips físicos, guía de usuario genérica de ARM core, referencia técnica de ARM manual, manual de referencia de arquitectura ARM que describe el (los) conjunto (s) de instrucciones.

Árbol de documentación (de arriba a abajo)
  1. Sitio web de microcontroladores y microprocesadores Microchip
  2. Diapositivas de marketing de la serie ARM de Microchip
  3. Ficha técnica de microchip ARM-chip
  4. Sitio web principal de ARM
  5. Guía de usuario genérica de ARM core
  6. Manual de referencia técnica básica de ARM
  7. Manual de referencia de arquitectura ARM

Microchip tiene documentos adicionales, como: manuales de usuario de la placa de evaluación, notas de aplicación, guías de introducción, documentos de la biblioteca de software, erratas y más. Consulte la sección Enlaces externos para obtener enlaces a documentos oficiales de Microchip y ARM.

Ver también [ editar ]

  • Arquitectura ARM , Lista de núcleos de microprocesador ARM , ARM Cortex-M
  • Microcontrolador , Lista de microcontroladores comunes
  • Sistema integrado , microcontrolador de placa única
  • Interrupción , controlador de interrupciones , comparación de sistemas operativos en tiempo real
  • JTAG , SWD

Referencias [ editar ]

  1. ^ a b c Comunicado de prensa; Atmel; 4 de febrero de 2013.
  2. ^ "Comunicado de prensa; Atmel; 1 de junio de 2009" . Archivado desde el original el 14 de julio de 2014 . Consultado el 6 de enero de 2013 .
  3. ^ "Comunicado de prensa; Atmel; 15 de diciembre de 2009" . Archivado desde el original el 14 de julio de 2014 . Consultado el 6 de enero de 2013 .
  4. ^ "Comunicado de prensa; Atmel; 9 de noviembre de 2010" . Archivado desde el original el 14 de julio de 2014 . Consultado el 6 de enero de 2013 .
  5. ^ a b "Comunicado de prensa; Atmel; 28 de febrero de 2012" . Archivado desde el original el 17 de marzo de 2013 . Consultado el 6 de enero de 2013 .
  6. ^ "Comunicado de prensa; Atmel; 26 de octubre de 2011" . Archivado desde el original el 17 de marzo de 2013 . Consultado el 6 de enero de 2013 .
  7. ^ "Comunicado de prensa; Atmel; 24 de septiembre de 2012" . Archivado desde el original el 17 de marzo de 2013 . Consultado el 6 de enero de 2013 .
  8. ^ Comunicado de prensa; Atmel; 14 de enero de 2013.
  9. ^ Comunicado de prensa; Atmel; 12 de agosto de 2014.
  10. ^ Comunicado de prensa; Atmel; 7 de enero de 2014.
  11. ^ Comunicado de prensa; Atmel; 5 de enero de 2015.
  12. ^ Comunicado de prensa; Atmel; 1 de octubre de 2014.
  13. ^ Comunicado de prensa; Atmel; 14 de septiembre de 2015.
  14. ^ Comunicado de prensa; Atmel; 17 de junio de 2013.
  15. ^ a b Comunicado de prensa; Atmel; 15 de julio de 2015.
  16. ^ Comunicado de prensa; Atmel; 6 de enero de 2015.
  17. ^ Reemplazo de Cortex compatible con clavijas para derivados de Microchip ARM7 SAM7S; ECE; Mayo de 2011. [ enlace muerto permanente ]
  18. ^ a b "Atmel lanza la innovadora familia 5V Cortex-M0 + MCU con controlador táctil periférico integrado" . prnewswire.com . proporcionado por Atmel Corporation. 27 de mayo de 2015 . Consultado el 1 de septiembre de 2020 .
  19. ^ Micrositio; Atmel; 11 de julio de 2014.
  20. ^ Arduino Zero; arduino.cc
  21. ^ Arduino Due; arduino.cc
  22. ^ Página web de SAMA5; Microchip.com
  23. ^ Buildroot
  24. ^ Abierto incrustado
  25. ^ "Capa compatible con meta-atmel Yocto" . Archivado desde el original el 22 de enero de 2019 . Consultado el 5 de octubre de 2019 .

Lectura adicional [ editar ]

Véase también: Lista de libros sobre ARM Cortex-M

Enlaces externos [ editar ]

Documentos oficiales de microcontroladores, controladores de señal digital y microprocesadores
  • Página web oficial
Documentos oficiales ARM
Artículo principal: enlaces externos ARM Cortex-M
Otro
  • Foro de microcontroladores ARM Atmel AT91
  • Compatibilidad con Atmel AT91 Embedded Linux