Atmel SMART SAM4C32智能电网解决方案

　　爱特梅尔（Atmel）公司的SMART SAM4C微控制器是系统级芯片解决方案，用于智能电源应用，它是基于两个高性能的32位ARM Cortex-M4 RISC处理器构建。这些器件运行速度为120MHz，同时具有高达2MB的嵌入式闪存、304KB的SRAM和片上高速缓存（每个核）。其双重ARM Cortex-M4的架构可以将一个应用层、通信层和安全功能集成在单个器件中，并可以通过一个16位外部总线接口，来扩展程序和数据存储。SMART SAM4C微控制器外设集包括先进的加密引擎、防篡改浮点单元（FPU）、USB全速主机/设备端口、5个USART、2个UART、2个TWIs、多七个SPI，1个PWM定时器，2个3通道通用16位定时器、校准低功耗RTC（备份域运行，0.5μA）和一个50×6分段LCD控制器。
　　SAM4C系列是一个可扩展的平台，具有爱特梅尔公司业界的SAM4标准微控制器，前所未有的成本结构、性能和灵活性，是智能电表设计师的理想选择。
　　SAM4C32主要特性
　　应用/主机核
　　ARM Cortex-M4，120MHz运行
　　存储器保护单元（MPU）
　　DSP指令
　　Thumb-2指令集
　　指令和数据高速缓存控制器，2KB的缓存内存
　　存储器
　　2字节的嵌入式闪存，用于程序代码（I-code总线）和程序数据（D-code总线），内置ECC（2位错误检测，和每128位1位校正）
　　256KB的嵌入式SRAM（SRAM0），用于程序数据（系统总线）
　　8KB的ROM与嵌入式引导程序例程（UART），应用编程（IAP）程序
　　协处理器（提供单独的应用程序，通信或计量功能）l
　　ARM的Cortex-M4F，120MHz运行
　　IEEE? 754标准，单浮点单元（FPU）
　　DSP指令
　　Thumb-2指令集
　　指令和数据高速缓存控制器，2KB的高速缓存
　　存储器
　　32KB的嵌入式SRAM（SRAM1），用于程序代码（I-code总线）和程序数据（D-code总线和系统总线）
　　16KB的嵌入式SRAM（SRAM2），用于程序数据（系统总线）
　　对称/异步双核架构l
　　基于中断处理器间通信
　　异步时钟
　　每个核都具有一个中断控制器（NVIC），
　　每个外设IRQ路由到每个NVIC输入
　　密码l
　　高性能AES 128至256，各种模式（GCM、CBC、ECB、CFB、BC-MAC、CTR）
　　TRNG（高达38Mbit/s的数据流以测试裸片和FIPS）
　　公钥加密加速器和相关的ROM库（RSA、ECC、DSA、ECDSA）
　　完整性检查模块（ICM），基于安全散列算法（SHA1、SHA224、SHA256），DMA辅助
　　安全
　　多四个物理防篡改检测I/O，具有时间戳和通用备份寄存器立即清除
　　JTAG访问的设备保护?安全位
　　共享系统控制器l
　　电源
　　嵌入式核和LCD稳压器的单电源操作l
　　上电复位（POR）、欠压检测器（BOD）和双看门狗安全运行l
　　超低功耗的备份模式（<0.5μA典型@25°C）
　　时钟
　　可选3MHz?20MHz的石英或陶瓷谐振振荡器，用于时钟故障检测l
　　超低功耗32.768kHz晶体振荡器，用于RTC，具有频率监控l
　　高4MHz/8MHz/12MHz的工厂校准内部RC振荡器，与运作微调功能l
　　一个高频PLL（240 MHz），1个8MHz PLL，与内部32kHz输入，用作高频PLL的源l
　　低功耗慢时钟内部RC振荡器（作为时钟）l
　　超低功耗RTC与阳历和波斯日历、波形发生（低功耗模式）和时钟校准电路，用于32.768kHz晶振频率补偿电路
　　多23外设DMA（PDC）通道
　　共享外设
　　一个分段LCD控制器
　　50段和6通用终端显示能力l
　　软件可选LCD输出电压（对比度）
　　低功耗模式低电流消耗
　　可以在备份模式使用
　　多达5个USART，具有ISO7816和IrDA?、RS-485、SPI和曼彻斯特模式
　　两个2线UART接口与一个UART（UART1），支持光学收发器，提供手持式设备的电气隔离串行通信，如校准，符合ANSIC12.18或IEC62056-21规范
　　全速USB主机和设备端口（仅适用于SAM4C32E提供144引脚封装）
　　两个400kHz的主/从和多主双线接口（I2C兼容）
　　多7个串行外设接口（SPI）
　　两个3通道16位定时器/计数器，具有捕捉、波形、比较和PWM模式
　　正交解码器逻辑和2位格雷向上/向下计数器，用于步进电机
　　4通道16位脉宽调制器
　　32位实时定时器
　　模拟量转换模块
　　8通道，500kS/s低功耗10位SAR ADC，与数字平均器，提供12位分辨率（30kS/s）
　　软件控制的片上参考范围从1.6V至3.4V
　　温度传感器和备用电池电压测量通道
　　调试口
　　星形拓扑AHB-AP调试访问端口，与通用SW-DP/SWJ-DP，比菊花链拓扑的性能更高
　　两个内核之间?的调试同步（交叉触发到/从每个核的暂停和运行模式）
　　I/O口
　　多106 I/O线，外部中断功能（边缘或电平灵敏度），施密特触发器，内部上拉/下拉、去抖、毛刺过滤和管芯系列终端电阻
　　封装口
　　100引脚LQFP，14mm×14mm，间距0.5mm
　　144引脚LQFP，20mm×20mm，节距0.5mm（仅限SAM4C32E）
　　SAM4C32评估板SAM4C32-EK
　　SAM4C32评估套件（SAM4C32-EK）可评估爱特梅尔公司的32位ARM Cortex-M4 SAM4C系列微控制器的性能，通过代码开发。
　　SAM4C32-EK可以与以下的微控制器一起使用：SAM4C32C、SAM4C16C和SAM4C8C。

图1  评估板SAM4C32-EK外形图