Microchip Technology Microcontrôleur 32 bits ATSAM4C32

Le microcontrôleur (MCU) 32 bits ATSAM4C32 de Microchip Technology est une solution de système sur puce (SoC) pour les applications d'énergie intelligente construite autour de deux processeurs RISC Arm® Cortex®-M4 à haute performance. L'ATSAM4C32 fonctionne à une vitesse maximale de 120 MHz et dispose de 2 Mo de mémoire Flash intégrée, de 304 ko de SRAM et d'un cache sur puce pour chaque cœur. L'architecture Arm Cortex-M4 double permet l'intégration d'une couche d'application, de couches de communication et de fonctions de sécurité dans un seul dispositif, avec la possibilité d'étendre la mémoire de programmes et de données via une interface de bus externe 16 bits. 

Le jeu de périphériques du microcontrôleur ATSAM4C32 comprend un moteur cryptographique avancé, un dispositif anti-effraction, une unité à virgule flottante (UVF), un port USB hôte/dispositif à pleine vitesse, cinq USART, deux UART, deux TWI et jusqu'à sept SPI. Le dispositif intègre également un minuteur PWM, deux temporisateurs 16 bits universels à 3 canaux, un RTC calibré à faible puissance s'exécutant sur le domaine de sauvegarde jusqu'à 0,5 µA et un contrôleur LCD segmenté en 50 x 6.
La série SAM4C est une plateforme évolutive fournissant, aux côtés des microcontrôleurs standards SAM4 à la pointe de l'industrie de Microchip, une structure de coûts, des performances et une flexibilité sans précédent pour les concepteurs de compteurs intelligents dans le monde entier.

Caractéristiques

  • Cœur d'application/maître
    • ARM Cortex-M4 fonctionnant jusqu'à 120 MHz
    • Unité de protection de la mémoire (MPU)
    • Instruction DSP
    • Jeu d'instructions Thumb®-2
    • Contrôleur de cache d'instructions et de données avec mémoire cache de 2 ko
    • Mémoires
      • Jusqu'à 2 Mo de mémoire Flash intégrée pour le code de programmation (bus I-Code) et les données de programmation (bus D-Code) avec ECC intégré (détection d'erreur 2 bits et correction 1 bit par 128 bits)
      • Jusqu'à 256 ko de SRAM intégrée (SRAM0) pour les données de programme (bus système)
      • 8 ko de ROM avec routines de chargeur d'amorçage (UART) et routines de programmation en application (IAP) intégrées
  • Coprocesseur (permet de séparer les fonctions d'application, de communication ou de métrologie)
    • ARM Cortex-M4F fonctionnant jusqu'à 120 MHz
    • Unité à virgule flottante (UVF) simple précision, conforme IEEE® 754
    • Instruction DSP
    • Jeu d'instructions Thumb-2
    • Contrôleur de cache d'instructions et de données avec 2 ko de mémoire cache
    • Mémoires
      • Jusqu'à 32 ko de SRAM intégrée (SRAM1) pour le code de programmation (bus I-Code) et les données de programmation (bus D-Code et bus système)
      • Jusqu'à 16 ko de SRAM intégrée (SRAM2) pour les données de programme (bus système)
  • Architecture symétrique/asynchrone à double cœur
    • Interruption de la communication entre les processeurs
    • Horloge asynchrone
    • Un contrôleur d'interruption (NVIC) pour chaque cœur
    • Chaque IRQ périphérique est acheminé vers chaque entrée NVIC
  • Contrôleur de système partagé
    • Alimentation
      • Cœur intégré et régulateur de tension LCD pour un fonctionnement à alimentation simple
      • Réinitialisation à la mise sous tension (POR), détecteur de baisse de tension (BOD) et double Watchdog pour un fonctionnement sûr
      • Mode de secours à ultra-faible puissance (< 5 µA standard à 25 °C)
    • Horloge
      • Oscillateur de 3 MHz à 20 MHz prenant en charge le cristal, le résonateur céramique ou l'horloge externe prend également en charge la détection des défaillances d'horloge
      • Oscillateur de 768 kHz à ultra-faible puissance prenant en charge la surveillance du signal et de la fréquence d'horloge externe ou cristal
      • Oscillateur RC interne 4/8/12 MHz de haute précision avec capacité de réglage à la volée
      • Une PLL haute fréquence jusqu'à 240 MHz, une PLL 8 MHz avec entrée interne 32 kHz, comme source pour PLL haute fréquence
      • Oscillateur RC interne à horloge lente et faible puissance comme horloge permanente
    • RTC ultra-faible puissance avec calendrier grégorien et perse, génération de sinusoïdes en mode de secours et circuit d'étalonnage d'horloge pour circuit de compensation de fréquence de cristal de 768 kHz
    • Jusqu'à 23 canaux DMA (PDC) périphériques
  • Cryptographie
    • AES 128 à 256 haute performance avec différents modes (GCM, CBC, BCE, CFB, CBC-MAC, CTR)
    • TRNG (jusqu'à 38 Mbit/s de flux, avec Diehard et FIPS testés)
    • Accélérateur cryptographique à clé publique et bibliothèque ROM associée pour RSA, ECC, DSA, ECDSA
    • Module de contrôle de l'intégrité (ICM) basé sur un algorithme de hachage sécurisé (SHA1, SHA224, SHA256), assisté DMA
  • Sécurité
    • Jusqu'à quatre E/S physiques de détection d'intégrité avec horodatage et effacement immédiat des registres généraux de sauvegarde
    • Bit de sécurité pour la protection du dispositif contre les accès JTAG
  • Périphériques partagés
    • Un contrôleur LCD segmenté à faible puissance
      • Capacité d'affichage de 50 segments et 6 bornes communes
      • Tension de sortie LCD sélectionnable par logiciel (contraste)
      • Faible consommation de courant en mode basse consommation
      • Il peut être utilisé en mode de secours
    • Jusqu'à cinq USART avec modes ISO7816, IrDA®, RS-485, SPI et Manchester
    • Deux UART à 2 fils avec un UART (UART1) prenant en charge l'émetteur-récepteur optique fournissant une communication série électriquement isolée avec les équipements portatifs, tels que les étalonneurs, conformes aux normes ANSI-C12.18 ou CEI 62056-21
    • Hôte USB pleine vitesse et port de périphérique (disponible uniquement pour SAM4C32E dans un boîtier à 144 broches)
    • Jusqu'à deux interfaces maître/esclave 400 kHz et multi-maîtres à deux fils (compatible I2C)
    • Jusqu'à sept interfaces périphériques série (SPI)
    • Deux minuteurs/compteurs 16 bits à 3 canaux avec modes Capture, Forme d'onde, Comparaison et PWM
    • Logique de décodeur en quadrature et compteur haut/bas Gray 2 bits pour moteur pas-à-pas
    • Modulateur de largeur d'impulsion 16 bits 4 canaux
    • Minuteur en temps réel 32 bits
  • Bloc de conversion analogique
    • CAN SAR 8 voies, 500 kS/s, faible puissance 10 bits avec moyenneur numérique fournissant une résolution de 12 bits à 30 kS/s
    • Référence sur puce contrôlée par logiciel de 6 V à 3,4 V
    • Capteur de température et canal de mesure de la tension de la batterie de secours
  • Débogage
    • Implémentation de port d'accès de débogage AHB-AP de topologie en étoile avec SW-DP / SWJ-DP commun fournissant des performances supérieures à la topologie en guirlande
    • Synchronisation de débogage entre les deux cœurs (déclenchement croisé vers/depuis chaque cœur pour mode d'arrêt et d'exécution)
  • E/S
    • Jusqu'à 106 lignes E/S avec capacité d'interruption externe (sensibilité de bord ou de niveau), déclencheur Schmitt, élévation/abaissement interne, fonction anti-rebond, filtrage des anomalies et terminaison de résistance en série sur puce
  • Boîtier
    • LQFP-100 14 mm x 14 mm ; pas de 0,5 mm
    • TQFP-100 14 mm x 14 mm ; pas de 0,5 mm
    • TQFP-144 20 mm x 20 mm ; pas de 0,5 mm

Applications

  • Équipement réseau de zone résidentielle
  • Passerelles énergétiques
  • Concentrateurs de données
  • Compteurs intelligents

Schéma fonctionnel

Schéma de principe - Microchip Technology Microcontrôleur 32 bits ATSAM4C32
Publié le: 2021-11-15 | Mis à jour le: 2022-03-11