Компания Atmel представила три новых микроконтроллера из семейства SAM7 с интерфейсом USB, выполненных на основе ядра ARM7. Новые микроконтроллеры AT91SAM7SE512, AT91SAM7SE256, AT91SAM7SE32 содержат флэш-память емкостью 512, 256 и 32 кбайт и являются единственными микроконтроллерами на основе ядра ARM7, которые содержат интерфейс внешней шины (EBI) для подключения к внешней памяти большой емкости, в т.ч. NAND флэш-память, SDRAM, CompactFlash, статические ОЗУ и ПЗУ. Возможность эффективного чтения и записи данных объемом свыше 1 Гбайт делает новые микроконтроллеры SAM7SE идеальными для применения в регистраторах информации, как, например, амбулаторный медицинский мониторинг.
Интерфейс внешней шины микроконтроллеров AT91SAM7SE поддерживает 32-разрядную память NAND Flash, SDRAM и CompactFlash в режиме TrueIDE. В его состав входят контроллер NAND флэш-памяти с контроллером исправления ошибок (ECC), который компенсирует биты, потерянные NAND флэш-памятью по прошествии длительного времени. Встроенный контроллер памяти поддерживает до 8 конфигурируемых выходов выбора микросхем и поддерживает широкий диапазон 16- и 32-разрядных статических запоминающих устройств, в т.ч. статические ОЗУ, ПЗУ, флэш-память, а также ЖКИ и FPGA с параллельными интерфейсами ввода-вывода. Приложения регистрации данных, как правило, выполняются на основе дорогостоящих и требовательных к уровню потребления микроконтроллеров на ядре ARM9, т.к. они были единственными микроконтроллерами, поддерживающие SDRAM и NAND флэш-память. Традиционные микроконтроллеры ARM7 для подключения данной памяти требуют активного выполнения операций битовой обработки на линиях ввода-вывода общего назначения, что существенно снижает производительность передачи данных. С появлением микроконтроллеров семейства SAM7E в более компактных корпусах разработчики смогут реализовать портативные версии с батарейным питанием.
Главной проблемой при использовании внешней памяти или логики является уязвимость внутренней флэш-памяти при внешнем несанкционированном доступе. Микроконтроллерами Atmel SAM7E поддерживается несколько функций защиты программного кода:
микроконтроллер не может загрузиться из внешней памяти;
бит защиты флэш-памяти отключает интерфейс быстрого программирования флэш-памяти (FFPI) и блокирует доступ к встроенной флэш-памяти через интерфейс JTAG;
блок защиты памяти может быть настроен на выполнение программного кода только из встроенной флэш-памяти, тем самым, предотвратив попутку выполнения программы из другого источника.
Двухбанковая флэш-память размером 512 кбайт поддерживает режим внутриприкладного программирования за счет возможности программной записи во флэш-память и действительной поддержки возможности чтения во время записи. Таким образом, перепрограммирование может выполняться автономно в работающей системе. Двухбанковая память также защищает систему от сбоев питания или прочих ситуаций, которые могут привести к непредсказуемому поведению.
PDC поддерживает высокоскоростную работу SPI на скорости 25 Мбит/сек за счет прямой записи во внешнюю память. Современные протоколы связи, которые позволяют добиться максимальной производительности, не поддерживаются традиционными микроконтроллерами ARM7. Например, полноскоростной порт USB работает на скорости 12 Мбит/сек, а высокоскоростной SPI - на скорости 25Мбит/сек. Скорость на уровне всего лишь 4 Мбит/сек традиционных микроконтроллеров ARM7 делает малоэффективной обработку данных. По аналогии с другими микроконтроллерами SAM7 в состав серии SAM7SE интегрирован 11-канальный контроллер прямого доступа к памяти периферийных устройств (PDC), который позволяет повысить производительность до 10 Мбит/сек, оставляя 96% процессорного времени для решения прикладных задач. PDC может записывать поток данных непосредственно во внешнюю NAND флэш-память или SDRAM без вмешательства ЦПУ.
Микроконтроллеры серии SAM7SE поддерживают все функции, свойственные 8-разрядным микроконтроллерам, в т.ч. определение снижения напряжения питания, сброс при подаче питания, часы реального времени, кварцевый генератор, сторожевой таймер и три 16-разрядных таймера. В группу поддерживаемых коммуникационных интерфейсов входят три УСАПП, USB, TWI, I2S (SSC) и SPI. Микроконтроллеры также содержат четыре широтно-импульсных модулятора (ШИМ), 8-канальный 10-разрядный АЦП и 88 линий ввода-вывода.
Три контроллера ввода-вывода обеспечивают одновременность доступа периферийных устройств. У традиционных микроконтроллеров доступ периферийных устройств мультиплексирован, что в некоторых случаях создает "узкие звенья". Применение трех контроллеров ввода-вывода позволило устранить данную проблему. Если EBI не используется, то доступ всех периферийных устройств может осуществляться одновременно.
Источник: Rainbow Technologies