ARM concede la licencia del diseño de núcleos para una serie de procesadores de 32 bits. ARM no fabrica ningún producto completo de silicio, sólo propiedad intelectual (PI). Los procesadores ARM son RISC (computación con conjunto de instrucciones reducido). Esto es similar a los productos AVR de 8 bits de Microchip, una adopción posterior de la arquitectura RISC. Mientras que la arquitectura AVR utilizaba exclusivamente la arquitectura Harvard , algunos núcleos ARM son Harvard (Cortex-M3) y otros son de arquitectura Von Neumann (ARM7TDMI).
Las empresas de semiconductores como Microchip toman los núcleos ARM, que utilizan un conjunto consistente de instrucciones y nombres de registros, y agregan circuitos periféricos como ADC (conversores analógicos a digitales), gestión de reloj y comunicaciones en serie como USART, SPI, I2C, CAN, LIN, USB, Ethernet y controladores de LCD, cámara o táctiles. Microchip se esforzó por adaptar periféricos avanzados y gestión de energía que consumieran muy poca energía y pudieran funcionar de forma independiente sin tener el núcleo de la CPU encendido (sonambulismo). También proporcionaron DMA entre interfaces externas y memorias, lo que aumentó el rendimiento de los datos con una intervención mínima del procesador.
Microchip vende tanto MCU (unidades de microcontroladores) que tienen memoria Flash interna como MPU (unidades de microprocesador) que utilizan memoria externa. Además de los propios chips, Microchip ofrece placas de demostración, tanto en su sitio web como a través de canales de distribución como Digi-key , Farnell, Ineltek, Arrow, Avnet, Future Electronics y Mouser .
Algunos de los productos de Microchip basados en ARM están pensados para aplicaciones específicas , como por ejemplo su SAM4CP, que se utiliza en medidores de energía de redes inteligentes.
Historia
1995 firma acuerdo de licencia de núcleo ARM7TDMI "Thumb" (arquitectura ARMv4T Von Neumann) (un núcleo MPU Atmel convertido en MCU)
AT91M40800 (1998)
AT91M42800A
AT91M55800A
AT91R40008
AT91FR40162 (2002)
SAM7S/SE
SAM7X/XC
SAM7L
1995 Firma del acuerdo de licencia de núcleo ARM920T/ARM9TDMI (MPU) (arquitectura ARMv4T Von Neumann)
AT91RM9200 (2003)
2000 firman acuerdo de licencia de núcleo ARM926EJ/ARM9E (MPU) (arquitectura ARMv5)
AT91SAM9260 (2006)
AT91SAM9263 (2007)
Sam9xe (2008)
SAM9N/CN,
Sam9r (2009)
SAM9G (2009)
SAM9M (2010)
SAM9X (2020) [2]
Firma del acuerdo de licencia principal ARM1176JZ-S en 2004 (no se utiliza en piezas de Atmel)
2008 firma un acuerdo de licencia de Cortex con ARM Holdings. [3]
Cortex-M3 (MCU) (arquitectura Harvard ARMv7-M)
SAM3U (2009) [4]
SAM3S (2009) [5]
SAM3N (2010) [6]
SAM3A (2012) [7]
SAM3X (2012) [7]
Cortex-M4 (MCU) (arquitectura Harvard ARMv7E-M)
SAM4S (2011) [8]
SAM4L (2012) [9]
Serie SAM4E (2013) basada en el ARM Cortex-M4F, primer MCU Atmel que tiene una FPU (Unidad de Punto Flotante). [10]
SAM4N (2013)
SAM4C (2014) de doble núcleo [11]
SAM G51/53 (2014) basado en el ARM Cortex-M4F. [12]
SAM G54/55 (2015) basado en el ARM Cortex-M4F. [13]
Cortex-A5 (MPU) (arquitectura ARMv7-A)
Serie SAMA5D3, (2013) Atmel anunció la serie SAMA5D3 basada en el ARM Cortex-A5, que es el primer chip Atmel con un núcleo Cortex-A5. [3]
SAMA5D4 (2014) [14]
Serie SAMA5D2 (2015) [15]
Cortex-A7 (MPU) (arquitectura ARMv7-A)
SAMA7G5 (2022) [16]
Cortex-M0+ (MCU) en el SAM D20 (2013) (arquitectura ARMv6-M) – En junio de 2013, Atmel anunció la serie SAMD20 basada en el ARM Cortex-M0+. [17]
Cortex-M7 (MCU) (arquitectura ARMv7-M)
Serie SAMS70, (2015) Atmel anunció la serie SAM S70 basada en ARM Cortex-M7. [18]
Serie SAME70, (2015) Atmel anunció la serie SAM S70 basada en ARM Cortex-M7. [18]
Serie SAMV70 (2015) Atmel anunció la serie SAM S70 basada en ARM Cortex-M7, que es el primer chip Atmel de grado automotriz con un núcleo Cortex-M7. [19]
Productos
Microcontroladores
Los microcontroladores tienen memoria de programa interna, además de los registros internos y la RAM convencionales . Los microcontroladores ARM de Microchip van desde la serie SAM D10 con tan solo 14 pines hasta los productos SAM S70 y SAM E70 con 144 pines.
Las familias SAM4S, SAM4N, SAM3S, SAM3N, SAM7S (64 pines) tienen huellas de CI compatibles con pines, excepto para el dispositivo USB, aunque no son compatibles con el nivel de voltaje. [20]
SAM C
La familia Atmel C se lanzó en mayo de 2015. [21] Basada en Cortex-M0+, compatible en pin y código con las series SAM D y SAM L, [21] con amplios rangos de voltaje operativo (2,7–5,5 V), bus CAN y hasta 12 canales de controlador DMA.
SAM D
La familia SAM D (ATSAMD) [22] de Microchip consta de cuatro subseries diferentes (SAM D10, SAM D11, SAM D20, SAM D21). Todos los dispositivos se basan en el procesador ARM Cortex-M0+ y ofrecen diferentes combinaciones de pines, memoria y funciones. Los dispositivos son compatibles en cuanto a pines y códigos y comparten periféricos como el sistema de eventos y el módulo SERCOM para puertos de comunicación serial multiplexados reconfigurables . [23] Esta familia de microcontroladores se utiliza en varias placas de desarrollo para aficionados, como Arduino Zero (ATSAMD21G18), [24] [25] Sparkfun SAMD21 Mini Breakout (ATSAMD21G18), [26] y Seeed Studio XIAO SAMD21 (ATSAMD21G18). [27]
Los SAM D5X/E5X y SAM D51 cuentan con el Cortex-M4F de 32 bits.
En 2009, Atmel anunció la línea ATSAM3U de microcontroladores basados en memoria flash basados en el procesador ARM Cortex-M3 , como una evolución de gama alta de los productos de microcontroladores SAM7. Tienen una velocidad de reloj máxima en el rango de los 100 MHz y vienen en una variedad de tamaños de memoria flash. En el verano de 2009, estas piezas todavía estaban en fase de prueba y recientemente se había puesto a disposición una placa de desarrollo.
En diciembre de 2009 se anunció la línea ATSAM3S, que incluye varias mejoras para un funcionamiento con menor consumo de energía y una reducción de los costos de materiales .
El 1 de agosto de 2017 se anunció la familia ATSAMD5x y ATSAME5x. Esta familia incluye varias mejoras para un funcionamiento con menor consumo de energía y más periféricos, Ethernet y CANBUS-FD en la serie SAME5x. [1] Archivado el 6 de noviembre de 2019 en Wayback Machine.
SAM4C: procesador ARM Cortex-M4/M4F de doble núcleo que incluye FPU
Serie SAM4E18-16: núcleo ARM Cortex-M4F, que incluye FPU
SAM4L – Núcleo ARM Cortex-M4
SAM4N: núcleo ARM Cortex-M4, compatibilidad pin a pin con dispositivos SAM4S, SAM3S, SAM3N, SAM7S
SAM4S – Núcleo ARM Cortex-M4
SAMG5x – Núcleo ARM Cortex-M4F, que incluye FPU, ATSAMG55 para una velocidad de CPU de 120 MHz.
SAMD5x: el último núcleo ARM Cortex-M4F, que incluye FPU y seguridad integrada que incluye cifrado simétrico (AES) y asimétrico (ECC), soporte de intercambio de clave pública (PUKCC), verificador de integridad de memoria basado en TRNG y SHA.
SAME5x: lo mismo que D5x más periféricos de red Ethernet MAC y CAN-FD. Las series SAMD5x-E5x integran muchos periféricos similares para temporizadores y Sercom para UART, I2C, SPI, etc. de las series ATSAMD2x y ATSAMC2x M0+, por lo que es más fácil actualizar a MCU de núcleo M4F.
SAMS70: MCU de alto rendimiento y propósito general
SAME70 – MCU de alto rendimiento y conectividad
SAMV70, SAMV71: MCU de alto rendimiento para automoción
Legado
AT91SAM7
Existe una amplia variedad de microcontroladores AT91 basados en memoria flash, basados en núcleos ARM7TDMI . Estos chips tienen una velocidad de reloj máxima en el rango de los 60 MHz y vienen con una variedad de tamaños de memoria flash y conjuntos de periféricos.
SAM7L – funcionamiento con bajo consumo
SAM7S – USB y otros periféricos. Los chips SAM7S de 64 pines son compatibles con las familias SAM4S, SAM4N, SAM3S y SAM3N.
SAM7SE – USB, soporte de memoria externa y otros periféricos
SAM7X – Ethernet, USB, CAN y otros periféricos
SAM7XC - extensiones criptográficas (en particular, compatibilidad con AES) para chips AT91SAM7X
Microprocesadores
AT91SAM9
Los microcontroladores AT91SAM9XE basados en memoria flash se basan en los núcleos ARM926ej-s. Tienen una velocidad de reloj máxima de entre 200 y 400 MHz y vienen con una variedad de tamaños de memoria flash. Se parecen un poco a los chips AT91SAM9260 equipados con memoria flash.
Microchip presentó los procesadores AT91SAM9 (que utilizan el núcleo ARM926ej-s, con la arquitectura ARMv5TEJ) como su primera continuación en el mercado del exitoso procesador AT91RM9200. Estos procesadores mejoraron a su predecesor al consumir menos energía, incorporar un núcleo ARM más nuevo y más potente y proporcionar una variedad de chips con diferentes conjuntos de periféricos. Si bien la mayoría tienen una velocidad de reloj de hasta aproximadamente 200 MHz, algunos pueden funcionar al doble de esa velocidad. Los procesadores incluyen:
SAM9G25
SAM9G45
SAM9X35
SAM9XE512
SAM9260
SAMA5
Esta serie se basa en el núcleo ARM Cortex-A5 . [3] [29]
SAMA5D2
SAMA5D2 – Ethernet 10/100, CAN, LCD, audio Clase D, QSPI, USB HSIC, interfaz de sensor de imagen Bayer sin procesar, LPDDR3/LPDDR2/LPDDR/DDR2, hasta 10 UART
SAMA5D3
SAMA5D31 – Ethernet 10/100, pantalla LCD
SAMA5D33 – Gigabit Ethernet, LCD
SAMA5D34 – Gigabit Ethernet, LCD, CAN dual
SAMA5D35 – sin LCD, CAN dual, un Gigabit Ethernet + un Ethernet 10/100
SAMA5D36 – LCD, CAN dual, un Gigabit Ethernet + un Ethernet 10/100
SAMA5D4
SAMA5D4 – 528 MHz (840 DMIPS), Neon, caché L2 de 128 KB, decodificador de video, LCD, Ethernet
Energía inteligente
SAM-4C/CM
Placas Arduino
Oficial
Arduino Due con Atmel ATSAM3X8E de 84 MHz ( núcleo ARM Cortex-M3 ).
Arduino Zero con Atmel ATSAMD21G18 de 48 MHz ( núcleo ARM Cortex-M0+ ).
Arduino MKR1000 con Atmel ATSAMW25 de 48 MHz ( núcleo ARM Cortex-M0+ ).
Compatible con escudo
Rascal compatible con Shield con Atmel AT91SAM9G20 de 400 MHz ( núcleo ARM926EJ-S ).
Placas Atmel
Explicado Pro
Explicado
SAM W21
SAMA5
Herramientas de desarrollo
Corteza-M
IDE
Entornos de desarrollo integrados:
Ventanas
Microchip - MPLAB y Microchip Studio para dispositivos AVR y SAM (anteriormente Atmel Studio 7)
La cantidad de documentación de todos los chips ARM es abrumadora, especialmente para los recién llegados. La documentación de los microcontroladores de décadas pasadas se podría incluir fácilmente en un solo documento, pero a medida que los chips han evolucionado, también ha crecido la documentación. La documentación total es especialmente difícil de comprender para todos los chips ARM, ya que consta de documentos del fabricante del CI (por ejemplo, Microchip ) y documentos del proveedor del núcleo de la CPU ( ARM Holdings ).
Un árbol de documentación de arriba hacia abajo típico es: sitio web del fabricante, diapositivas de marketing del fabricante, hoja de datos del fabricante para el chip físico exacto, manual de referencia detallado del fabricante que describe los periféricos comunes y los aspectos de una familia de chips físicos, guía de usuario genérica del núcleo ARM, manual de referencia técnica del núcleo ARM, manual de referencia de la arquitectura ARM que describe el conjunto de instrucciones.
Árbol de documentación (de arriba a abajo)
Sitio web de microcontroladores y microprocesadores de Microchip
Diapositivas de marketing de la serie ARM de Microchip
Ficha técnica del chip ARM de Microchip
Sitio web principal de ARM
Guía genérica del usuario del núcleo ARM
Manual de referencia técnica del núcleo ARM
Manual de referencia de la arquitectura ARM
Microchip cuenta con documentos adicionales, como manuales de usuario de placas de evaluación, notas de aplicación, guías de inicio, documentos de la biblioteca de software, erratas y más. Consulte la sección Enlaces externos para obtener enlaces a documentos oficiales de Microchip y ARM.
^ "Página "Guía de selección" de Microchip que aclara la diferencia entre sus microcontroladores basados en procesadores PIC y ARM".
^ "Comunicado de prensa; Microchip; 4 de agosto de 2022".
^ Comunicado de prensa de abc; Atmel; 4 de febrero de 2013.
^ "Comunicado de prensa; Atmel; 1 de junio de 2009". Archivado desde el original el 14 de julio de 2014. Consultado el 6 de enero de 2013 .
^ "Comunicado de prensa; Atmel; 15 de diciembre de 2009". Archivado desde el original el 14 de julio de 2014. Consultado el 6 de enero de 2013 .
^ "Comunicado de prensa; Atmel; 9 de noviembre de 2010". Archivado desde el original el 14 de julio de 2014. Consultado el 6 de enero de 2013 .
^ ab "Comunicado de prensa; Atmel; 28 de febrero de 2012". Archivado desde el original el 17 de marzo de 2013. Consultado el 6 de enero de 2013 .
^ "Comunicado de prensa; Atmel; 26 de octubre de 2011". Archivado desde el original el 17 de marzo de 2013. Consultado el 6 de enero de 2013 .
^ "Comunicado de prensa; Atmel; 24 de septiembre de 2012". Archivado desde el original el 17 de marzo de 2013. Consultado el 6 de enero de 2013 .
^ Comunicado de prensa; Atmel; 14 de enero de 2013.
^ Comunicado de prensa; Atmel; 12 de agosto de 2014.
^ Comunicado de prensa; Atmel; 7 de enero de 2014.
^ Comunicado de prensa; Atmel; 5 de enero de 2015.
^ Comunicado de prensa; Atmel; 1 de octubre de 2014.
^ Comunicado de prensa; Atmel; 14 de septiembre de 2015.
^ Comunicado de prensa; Microchip; 24 de mayo de 2022.
^ Comunicado de prensa; Atmel; 17 de junio de 2013.
^ ab Comunicado de prensa; Atmel; 15 de julio de 2015.
^ Comunicado de prensa; Atmel; 6 de enero de 2015.
^ Reemplazo de Cortex compatible con pines para los derivados SAM7S de Microchip ARM7; ECE; mayo de 2011. [ enlace muerto permanente ]
^ ab "Atmel lanza una innovadora familia de microcontroladores Cortex-M0+ de 5 V con controlador táctil periférico integrado". prnewswire.com . tal como lo proporcionó Atmel Corporation. 27 de mayo de 2015 . Consultado el 1 de septiembre de 2020 .
^ Micrositio; Atmel; 11 de julio de 2014.
^ "Agregar más puertos SERCOM para placas SAMD". learn.sparkfun.com . Consultado el 29 de septiembre de 2021 .
^ "Placa; Cero; Documentos". Arduino . Archivado desde el original el 8 de mayo de 2023.
^ "Placa; Cero; Almacenar". Arduino .
^ "Miniconector SAMD21 de SparkFun".
^ "Seeed Studio XIAO SAMD21 (Seeeduino XIAO) con SAMD21 Cortex M0+".
^ Arduino Due; arduino.cc
^ Página web de SAMA5; Microchip.com
^ Construir raíz
^ Abierto incrustado
^ "Capa compatible con Yocto de meta-atmel". Archivado desde el original el 22 de enero de 2019. Consultado el 5 de octubre de 2019 .
Lectura adicional
Enlaces externos
Documentos oficiales sobre microcontroladores, controladores de señales digitales y microprocesadores
