6.4 Структура базового микроконтроллера семейства AT91

Родоначальником семейства ARM9 у ATMEL является AT91RM9200, созданный на ядре ARM920ТDMI. Этот МК выпускается уже несколько лет, и изделия на его основе производят многие российские компании. Отметим, значительное число в МК встроенных последовательных интерфейсов - USB Host Full Speed, USB device Full Speed, 100 Mbit Ethernet, а также "стандартные" интерфейсы - UART/USART/SPI/MCI/SSC/TWI (I²C). Микросхема имеет на кристалле масочное ПЗУ (ROM) объемом 128 Кбайт, в котором хранятся утилиты, обеспечивающие работу в терминальном режиме, а также поддерживающие обмен по интерфейсу Ethernet.

Последующие микросхемы семейства ARM9 построены на более совершенном ядре ARM926EJ-S с поддержкой DSP-команд и оснащенном JAVA-акселератором. Они имеют название Smart ARM9 или SAM9. Такое название подразумевает, что новые микросхемы наделены дополнительными функциями, расширяющими возможности и, одновременно, упрощающими работу с контроллерами. В частности, эти микросхемы имеют возможность загрузки внешней флэш-памяти прямо через микроконтроллер, используя его в качестве программатора. Для загрузки используется программа SAM-BA (Smart ARM Boot Assistance). Программа также позволяет просматривать содержимое оперативной памяти. Внешний вид главного окна программы представлен на рисунке 6.1.

Риc. 6.1 Внешний вид программы SAM-BA

Следующая микросхема - AT91SAM9260. У нее число внутренних шин увеличено до шести, при этом пиковая скорость обмена данными составляет 19,2 Гбит/с. На кристалле размещен модуль видеоинтерфейса ISI (Image Sensor Interface), работающий с цветной CMOS-матрицей. Основные технические параметры AT91SAM9260 приведены ниже.

· ядро - ARM926EJ-S™ ARM® Thumb®: DSP Instruction Extensions:

· 6-слойная шинная матрица (32-разряда Ч 6);

· производительность 230 MIPS на частоте 210 МГц;

· 8 Кбайт кэш данных, 8 Кбайт кэш-команд, буфер записи;

· интерфейс к внутрисхемному эмулятору (JTAG);

· коммуникационный отладочным каналом (Debug UART);

· быстродействующая память;

· 8 Кбайт ОЗУ и 32 Кбайт масочное ПЗУ;

· внешняя интерфейсная шина (EBI);

· поддержка памяти SDRAM, Burst flash, Compactflash®, SmartMedia™ и NAND;

· системная периферия;

· расширенный тактовый генератор и контроллер управления энергопотреблением;

· два встроенных осциллятора с ФАПЧ;

· четыре программируемых источника тактирования.

Таймеры:

· таймер часов реального времени с отдельным прерыванием;

· интервальный таймер (20 + 12 раз - рядов);

· два трехканальных 16-битных таймера/счетчика;

· сторожевой таймер.

Контроллер прерываний:

· 8 уровней маскируемых прерываний с приоритетом;

· 7 внешних источников прерывания и 1 "скоростной" источник прерывания;

· четыре 32-разрядных контроллера ввода/вывода с 122 программируемыми линиями ввода/вывода;

· 22-канальный периферийный контроллер данных (DMA).

Модуль Ethernet MAC 10/100 Base-T:

· режим MII или RMII;

· буфер FIFO на 28 байт и выделенные каналы DMA на прием и передачу HOST-порт USB 2.0 (12 Мбит/с);

· буфер FIFO и выделенные каналы DMA.

Device-порт USB 2.0 (12 Мбит/с):

· буфер FIFO 2 Кбайт.

Интерфейс мультимедиа карт (MCI):

· автоматическое управление протоколом;

· совместимость с MMC, SD/SDIO-картами памяти, поддержка двух карт SD-Memory;

· 10-разрядный 4-канальный АЦП.

Отметим также:

· 3 синхронных последовательных контроллера (SSC), поддержка интерфейса I2S;

· 6 универсальных синхронно-асинхронных интерфейса USART;

· асинхронный интерфейс UART, который также можно использовать для отладки;

· двухпроводный интерфейс TWI, (совместимый с I2C), поддержка режима Master Mode;

· 2 последовательных интерфейса SPI (Master/Slave режим);

· интерфейс ISI (Image Sensor Interface) ITU-R 601/656 для подключения источника видеосигнала; [22]