SAMD20 to oznaczenie podstawowej rodziny mikrokontrolerów Atmel, pracujących w oparciu o rdzeń Cortex-M0+. Rodzina powstała na bazie wieloletnich doświadczeń firmy Atmel, zgromadzonych na polu prac przy mikrokontrolerach Atmel AVR oraz innych rodzin z rdzeniem ARM. Układy pracują z maksymalną częstotliwością taktowania na poziomie 48 MHz. Mają zaimplementowany, doskonale znany z rodziny AVR, system event'ów. Umożliwia on obsługę wybranych zdarzeń bez zaangażowania rdzenia mikrokontrolera, zarówno w trybie aktywnym jak i w stanach uśpienia. Nowa rodzina charakteryzuje się bardzo dobrymi parametrami niskiego poboru energii. W trybie aktywnej pracy układy pobierają prąd rzędu 70 µA/MHz. W trybie uśpienia jest to tylko około 2 µA (z podtrzymaniem pamięci SRAM).


© Atmel

Programowalne interfejsy

Wszystkie układy serii SAM D20 mają zaimplementowane do sześciu modułów SERCOM (ang. Serial Communication Interface), z których każdy może być programowo skonfigurowany jako interfejs I2C, SPI lub UART. Możliwość taka daje projektantowi dużą swobodę podczas doboru mikrokontrolera do aplikacji nad którą pracuje. Projektant nie musi już wertować specyfikacji mikrokontrolerów szukając takiego, który ma określona ilość np. UART i SPI.

Dodatkowo takie rozwiązanie pozwala na zastosowanie jednego mikrokontrolera w kilku aplikacjach, w których wymagane są różne interfejsy komunikacyjne, w różnych konfiguracjach. I wreszcie moduł ten pomaga podczas projektu samej płytki PCB. W wielu przypadkach prowadzone ścieżki mogą być krótsze, przez co transmisja bardziej odporna na zakłócenia. Interfejs I2C może pracować z szybkością do 400kHz. Moduł komunikacji szeregowej połączony jest z systemem event'ów, co umożliwia współdziałanie peryferiów bez udziału samego CPU.

W mikrokontrolerach rodziny SAM D20 dostępnych jest kilka źródeł taktowania: wewnętrzny 48MHz (DFLL48M), 8MHz (OSC8M), 32kHz (OSCULP32K – low power), 32.768kHz (OSC32K) oraz zewnętrzne 400kHz – 32MHz (XOSC), 32.768kHz (XOSC32K). Każdy z nich może zostać użyty jako źródło taktowania do głównego zegara systemowego. Wybrane peryferia mogą pracować z różną szybkością, co pozwala zredukować zużycie energii całej aplikacji.
Zarządzanie energią
Atmel wyposażył swoje układy w system Power Manager, pozwalający wprowadzić układ w jeden z dwóch stanów uśpienia. Pierwszy z nich Standby Mode wspiera SleepWalking, który to umożliwia aktywowanie wybranych peryferiów na podstawie event'ów, nawet wtedy, gdy zegar tych peryferiów jest zatrzymany. Zaimplementowany Event System wspiera również pracę asynchroniczną pozwalającą na odbiór, wysłanie event'u nawet w trybie standby.

Qtouch

W nowej rodzinie zaimplementowano także sprzętowy moduł przycisków pojemnościowych Qtouch. Umożliwia on budowę interfejsu użytkownika złożonego z przycisków, kółek czy sliderów lub czujnika zbliżeniowego. Moduł ten powstał na podstawie wieloletnich doświadczeń producenta w dziedzinie interfejsów pojemnościowych i zaimplementowano w nim szereg mechanizmów, które w wyniku tych doświadczeń powstały.


Artykuł opracowany przez JM elektronik, oficjalnego dystrybutora na Polskę firmy Atmel.