Ta strona używa cookie.
Korzystając ze strony wyrażasz zgodę na używanie cookie, zgodnie z aktualnymi ustawieniami przeglądarki.

Lider Technologii Smart IoT - Część 7. - W walce o wydajność - układy z Cortex-M7


02 września 2015

Kategoria: Elementy elektroniczne


 

 

Zostań Liderem Technologii Smart IoT

 

 

Cykl edukacyjny JM elektronik z Atmelem

 

 

Cz.7

 

 

W walce o wydajność - układy z Cortex-M7

 

 

Układy z Cortex-M7 są stosowane wszędzie tam, gdzie wymagana jest duża wydajność mikrokontrolera, większa niż zapewniana przez Cortex-M0+, m.in. w bramach komunikacyjnych, translatorach protokołów, centralkach systemów zarządzania. Do tego typu produktów Atmel rekomenduje stosowanie nowych, bardzo wydajnych serii SAMS70 oraz SAME70, pracującej w oparciu o Cortex-M7. Odpowiednikiem tych platform, dedykowanym na rynek automotive są rodziny SAMV70 oraz SAMV71.

 

 

Rys.1. Podział mikrokontrolerów ze względu na wydajność rdzeni.

 

 

 

 

Cortex-M7 dołącza do innych rdzeni od ARM, zaadoptowanych w swoich mikrokontrolerach przez Atmel. Układy pracują z częstotliwością 300MHz osiągają wynik 1500 CoreMarks. Dostępne jest DSP oraz double precision FPU (Floating Point Unit).

 

Rys.2. Schemat blokowy serii SAME70/S70

 

 

Poniższy diagram prezentuje blokowa budowę serii SAM E70. Układy z SAM S70 mają bardzo zbliżoną budowę, brakuje tam jedynie bloków z CAN oraz Ethernet.

 

 

Rys. 3. Budowa serii SAM E70.

 

 

 

Jak widać dostępna jest wbudowana pamięć flash, do 2 MBytes. Dostępne są także interfejsy QSPI (Quad SPI), gdzie podłączona może być zewnętrzna, dodatkowa pamięć flash. A także EBI 16-bit (External Bus Interface), z wbudowanymi Static Memory Controller oraz SDR-SDRAM Controller. Zaimplementowano także pamięć ROM, gdzie znajduje się bootloader SAM-BA (SAM Bootloader Assistant), który daje możliwość przeprogramowania pamięci flash z wykorzystaniem interfejsu UART lub USB. Dostępne jest także 1kB pamięci backup SRAM.

 

W normalnym trybie pracy pamięć ta zasilana jest z VDDCORE, w trybie backup zasilanie przełączane jest automatycznie na  VDDIO.

 

 

Rozbudowana pamięć SRAM

 

 

Programista ma także do dyspozycji do 384kB pamięci SRAM. Ten fragment architektury został bardzo rozbudowany. Z pamięci tej korzystać może zarówno system jak i interfejs TCM (Tightly Coupled Memory), co pozwala na wykonywanie kodu deterministycznego oraz szybką obróbkę danych. Kod z TCM wykonywany jest z pełną szybkością 300MHz. Pamięć SRAM ma wyprowadzone cztery interfejsy, dwa dedykowane dla rdzenia Cortex-M7 oraz dwa dostępne poprzez AHB Bus Matrix, gdzie podłączyć się mogą peryferia. Taka budowa ma optymalizować przepustowość oraz minimalizować opóźnienia.

 

 

Rys.4. Budowa pamięci SRAM.

 

 

 

Low Power

 

 

Wszystkie mikrokontrolery dedykowane na rynek IoT muszą cechować się zaawansowanym zarządzaniem energii, a w tym trybem Low Power.

 

 

Dla SAM E70 i S70 dostępne są trzy tryby low power.

 

·         Backup mode

·         Wait mode

·         Sleep mode

 

 

Rys.5. Tryby Low Power.

 

 

 

Clock Generator

 

 

Rys. 6. Clock Generator.

 

 

 

Clock Generator dostarcza następujące sygnały zegarowe.

 

  • Slow Clock (SLCK), źródła: Wbudowany oscylator RC 32kHz; Zewnętrzny oscylator Xtal 32kHz
  • Main Clock (MAINCK), źródła: Wbudoany oscylator RC 4/8/12 MHz; Zewnętrzny 3-20 MHz
  • PLLA/UPLL (PLLACK/UPLLCK): Zintergrowane filrty RC; PLLA output: 160-500MHz; USB PLL input/output: 12 lub 16 MHz / 480 MHz

 

 

 

Sleep Walking

 

Wspierana jest funkcjonalność SleepWalking, która pozwala na taktowanie wybranego peryferium, na czas realziacji zadania, bez wybudzania CPU.

 

 

Rys. 7. Sleep Walking.

 

 

 

Tabela 1. Wybrane peryferia dostępne w zależności od wielkości obudowy.

 

 

 

Układy pracujące z Cortex-M7 dostępne są w ramach czterech podrodzin.

 

 

Rys. 8. Podrodziny układów Atmel pracujących z Cortex-M7.

 

 

 

Oferowane są w następujących wersjach obudowy:

·         BGA: 100, 144 - pin

·         QFP: 64, 100, 144 - pin

 

 

Wsparcie producenta

 

Inżynierowie chcący rozpocząć pracę z Cortex-M7 mają do dyspozycji zestaw ewaluacyjny SAM V71 Xplained Ultra.

 

Rys. 9. Zestaw ewaluacyjny SAM V71 Xplained Ultra.

 

 

 

 

Atmel przyzwyczaił swoich Klientów to doskonałego wsparcia jeśli chodzi o środowisko, narzędzia, sterowniki, przykłady oprogramowania. Podobnie jest i tym razem. Każdy może skorzystać z bezpłatnego środowiska Atmel Studio. Do tego Atmel Software Framework z dużą liczbą przykładów i driverów.  Wielu producentów oprogramowania  przygotowało swoje wersje RTOS do współpracy z oferowanymi przez Atmel układami.

 

 

Układy trafiły już do produkcji masowej. O szczegóły związane z dostępnością prosimy pytać pod adresem: marketing@jm.pl

 

 

Nie przegap kolejnych artykułów!

 

 

Osoby zainteresowane śledzeniem kolejnych artykułów edukacyjnych oraz następujących po nich webinariów proszone są o zgłoszenie się do listy na marketing@jm.pl 

 



 

 


(c) JM Elektronik
Wszystkie nazwy handlowe i produktów w tej publikacji są zastrzeżone dla ich właścieli. Używanie ich nie powinno byc uważane
za naruszenie praw właśiciela, a jedynie potwierdzenie ich dobrej jakości.
Projekt i wykonanie:Positive Power sp. z o.o. - Agencja Interaktywna, tworzenie stron, projektowanie stron, cms, budowa sklepów, tworzenie sklepów