Обзор
XMEGA A - семейство экономичных, высокопроизводительных и с обширным набором УВВ 8/16-битные КМОП микроконтроллеров, выполненных по улучшенной RISC-архитектуре AVR. МК XMEGA A выполняют большинство своих инструкций за один цикл синхронизации. Благодаря этому, производительность МК блика к 1MIPS/МГц, а разработчики получают возможность оптимизировать соотношение энергопотребления и производительности.
ЦПУ AVR сочетают обширный набор инструкций и 32 рабочих регистра общего назначения. Все 32 регистра напрямую подключены к арифметико-логическому устройству (ALU), что позволяет осуществлять одной инструкции доступ к двум разным рабочим регистрам, а также выполнять такую инструкцию за один цикл синхронизации. В конечном счете, данная архитектура отличается более эффективным кодом программы и позволяет достичь производительности во много раз превышающей производительность обычных микроконтроллеров с одним аккумулятором или CISC-микроконтроллеров.
Микроконтроллеры XMEGA A интегрируют следующие ресурсы: внутрисистемно-программируемая Flash-память с возможностями чтения во время записи, внутренние EEPROM и SRAM, четырехканальный DMA-контроллер, восьмиканальная система событий и программируемый многоуровневый контроллер прерываний, до 78 линий ввода-вывода общего назначения, 16- или 32-битный счетчик реального времени (RTC), до 8 универсальных 16-битных таймеров-счетчиков с режимами сравнения и возможностями широтно-импульсной модуляции (ШИМ), до восьми интерфейсов USART, до четырех I2C- и SMBUS-совместимых интерфейсов TWI, до четырех интерфейсов SPI, ускорители криптографических алгоритмов AES и DES, до двух 8-канальных 12-битных аналогово-цифровых преобразователей (АЦП, ADC) с опциональным дифференциальным входным усилительным каскадом с программируемым усилением, до двух 2-канальных 12-битных цифро-аналоговых преобразователей (ЦАП, DAC), до четырех аналоговых компараторов с оконным режимом, программируемый сторожевой таймер с отдельным внутренним генератором, точные внутренние генераторы с функциями фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ, PLL) и предделения частоты, а также программируемый супервизор питания (BOD).
Кроме того, в МК входят два интерфейса, которые могут использоваться для программирования МК и доступа к встроенной отладочной системе: 2-проводной быстродействующий интерфейс PDI и IEEE 1149.1-совместимый интерфейс JTAG.
МК XMEGA A поддерживают пять программно-выбираемых экономичных режима работы. В режиме IDLE останавливается ЦПУ, но, при этом, продолжают работать SRAM, DMA-контроллер, система событий, контроллер прерываний и все УВВ. В режиме POWER-DOWN сберегается содержимое SRAM и регистров, а все прочие функции, вследствие остановки генераторов, прекращают работу до следующего прерывания модуля TWI, прерывания по изменению состояния выводов или сброса МК. В режиме POWER-SAVE, продолжает работу асинхронный счетчик реального времени, оставляя активной функцию счета времени, а остальная часть МК бездействует. В режиме STANDBY, отключены все ресурсы МК, кроме кварцевого генератора. Использование этого режима полезно в случаях, когда в сочетании с малым энергопотреблением необходимо добиться очень малых задержек возобновления нормального функционирования МК.
В режиме EXTENDED STANDBY, остаются в работе и основной генератор, и асинхронный таймер. Добиться дальнейшего снижения энергопотребления можно путем отключения синхронизации неиспользуемых УВВ в активном режиме работы, а также в режиме IDLE.
Микроконтроллеры выпускаются с использованием разработанной Atmel технологии высокоплотной энергонезависимой памяти. Программирование Flash-памяти можно выполнить внутрисистемно посредством интерфейса PDI или JTAG. Программирование Flash-памяти можно также выполнить под управлением исполняемой ядром AVR программы загрузчика, которая для приема кода программы может использовать любой из интерфейсов. Программа загрузчика хранится в загрузочном секторе Flash-памяти и продолжает выполняться даже во время обновления сектора прикладной программы Flash-памяти, таким образом, добиваясь истинной поддержки возможности чтения во время записи. Благодаря сочетанию 8/16-битного ЦПУ RISC и внутрисистемно-самопрограммируемой Flash-памяти, микроконтроллеры XMEGA A являются универсальным и выгодным в ценовом плане инструментом для решения многих задач встраиваемого управления.
Микроконтроллеры XMEGA A поддерживаются полным набором программных и аппаратных средств для проектирования, в т.ч. Си-компиляторы, макро-ассемблеры, программные отладчики/симуляторы, программаторы и оценочные наборы.
2.1. Функциональная схема
Рисунок 2.1. Функциональная схема микроконтроллеров XMEGA A
|
