3. Введение
XMEGA A3 - семейство высокоэффективных, малопотребляющих и с обширным набором УВВ 8/16-битные КМОП микроконтроллеры, выполненные на основе улучшенной RISC-архитектуры AVR®. За счет выполнения большинства инструкций за один цикл синхронизации микроконтроллеры XMEGA A3 достигают производительности близкой к 1 MIPS/МГц, что позволит разработчику оптимизировать соотношение потребляемой мощности и быстродействия обработки.
Центральное процессорное устройство (ЦПУ, CPU) AVR сочетает обширный набор инструкций с 32 рабочими регистрами общего назначения. Все 32 регистра напрямую подключены к арифметико-логическому устройству (ALU), что позволяет выполнить за один цикл синхронизации инструкцию, которая осуществляет доступ к двум разным регистрам. Результирующая архитектура отличается более эффективным выполнением кода программы, добиваясь производительности в несколько раз превышающей производительность обычных CISC-микроконтроллеров или микроконтроллеров с одним аккумулятором.
МК XMEGA A3 интегрируют следующие функциональные блоки: внутрисистемно-программируемая Flash-память с возможностями чтения во время записи, EEPROM, статическое ОЗУ (SRAM), четырехканальный контроллер ПДП, восьмиканальная система событий, программируемый многоуровневый контроллер прерываний, 50 линий ввода-вывода общего назначения, 16-битные часы реального времени (RTC), семь универсальных 16-битных таймеров-счетчиков с режимами сравнения и возможностями широтно-импульсной модуляции (PWM), семь интерфейсов USART, два двухпроводных интерфейса (TWI), три последовательных интерфейса SPI, ускоритель криптографических алгоритмов AES и DES, два 8-канальных 12-битных АЦП с опциональным дифференциальным входом и программируемым усилением, один 2-канальный 12-битный цифро-аналоговый преобразователь (DAC), четыре аналоговых компаратора с поддержкой оконного режима, программируемый сторожевой таймер с отдельным внутренним генератором, точные внутренние генераторы с ФАПЧ и предделителем, а также программируемый супервизор питания.
Для программирования, отладки и тестирования предусмотрены 2-проводной быстродействующий интерфейс PDI и IEEE 1149.1-совместимый интерфейс JTAG.
МК XMEGA A3 поддерживают пять программно-выбираемых экономичных режима работы. В режиме IDLE останавливается ЦПУ, но продолжают работать SRAM, контроллер DMA, система событий, контроллер прерываний и все УВВ. В режиме POWER-DOWN сберегается содержимое SRAM и регистров, но генераторы отключены, что в свою очередь блокирует работу всех встроенных УВВ вплоть до следующего прерывания модуля TWI или прерывания по изменению состояния выводов, или же до сброса МК. В режиме POWER-SAVE остается в работе асинхронный счетчик реального времени (RTC), что позволяет микроконтроллеру продолжать счет времени в то время, когда остальная его часть бездействует. В режиме STANDBY сохраняется функционирование кварцевого генератора, а остальная часть МК отключена. Этот режим отличается наименьшим временем, которое требуется для возобновления нормальной работы МК. В режиме EXTENDED STANDBY, остаются в работе, как основной генератор, так и асинхронный таймер. Для предоставления еще более широких возможностей снижения потребляемой мощности, предусмотрена опциональная возможность включения/отключения синхронизации каждого отдельного УВВ, как в активном режиме, так и в режиме IDLE.
МК выпускаются по разработанной Atmel технологии высокоплотной энергонезависимой памяти. Flash-память программ допускает внутрисистемное перепрограммирование через интерфейс PDI или JTAG. Программа загрузчика, исполняемая микроконтроллером, может использовать любой интерфейс для загрузки кода программы в сектор прикладной программы Flash-памяти. Программа загрузчика, хранящаяся в загрузочном секторе Flash-памяти, продолжает исполняться даже во время обновления сектора прикладной программы, т.о. предлагая полную поддержку "чтения во время записи". Благодаря сочетанию 8/16-битного RISC ЦПУ с внутристемно-самопрограммируемой Flash-памятью, микроконтроллеры XMEGA A3 компании Atmel являются универсальным и выгодным в ценовом плане инструментом для реализации многих встраиваемых приложений.
Микроконтроллеры XMEGA A3 поддерживаются полным набором аппаратных и программных средств для проектирования, в т.ч. Си-компиляторы, макроассемблеры, программы отладчиков/симуляторов, программаторы и оценочные наборы.
3.1. Функциональная схема
Рисунок 3.1. Функциональная схема микроконтроллеров XMEGA A3
|
