Los procesadores Atmel basados en ARM son circuitos integrados de microcontroladores y microprocesadores , de Microchip Technology (anteriormente Atmel ), que se basan en varios núcleos de procesador ARM de 32 bits , con periféricos diseñados internamente y soporte de herramientas. [ 1 ]
Descripción general
ARM licencia el diseño central de una serie de procesadores de 32 bits. ARM no fabrica productos de silicio completos, solo 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).
Empresas de semiconductores como Microchip toman los núcleos ARM, que utilizan un conjunto consistente de instrucciones y nombres de registros, y les añaden circuitos periféricos como convertidores analógico-digitales (ADC), gestión de reloj y comunicaciones seriales como USART, SPI, I2C, CAN, LIN, USB, Ethernet y controladores LCD, de cámara o táctiles. Microchip se esforzó por adaptar periféricos avanzados y una gestión de energía que consumiera muy poca energía y pudiera funcionar de forma independiente sin que el núcleo de la CPU estuviera encendido (funcionamiento en modo de espera). También implementaron DMA entre interfaces externas y memorias, lo que aumentó el rendimiento de datos con una mínima intervención del procesador.
Microchip vende tanto microcontroladores (MCU) con memoria Flash interna como microprocesadores (MPU) con memoria externa. Además de los chips, Microchip ofrece placas de demostración en su sitio web y a través de distribuidores como DigiKey , Farnell, Ineltek, Arrow, Avnet, Future Electronics y Mouser .
Algunos de los productos de Microchip basados en ARM están diseñados para aplicaciones específicas , como el SAM4CP, que se utiliza en contadores de energía para redes inteligentes.
Historia
- En 1995 se firmó el acuerdo de licencia del núcleo ARM7TDMI "Thumb" (arquitectura ARMv4T Von Neumann) (un núcleo MPU que Atmel convirtió en un MCU).
- AT91M40800 (1998)
- AT91M42800A
- AT91M55800A
- AT91R40008
- AT91FR40162 (2002)
- SAM7S/SE
- SAM7X/XC
- SAM7L
- En 1995 se firmó el acuerdo de licencia del núcleo ARM920T/ARM9TDMI (MPU) (arquitectura ARMv4T Von Neumann).
- AT91RM9200 (2003)
- En el año 2000 se firmó el acuerdo de licencia del núcleo ARM926EJ/ARM9E (MPU) (arquitectura ARMv5).
- AT91SAM9260 (2006)
- AT91SAM9263 (2007)
- SAM9XE (2008)
- SAM9N/CN,
- SAM9R (2009)
- SAM9G (2009)
- SAM9M (2010)
- SAM9X (2020) [ 2 ]
- En 2004 se firmó el acuerdo de licencia del núcleo ARM1176JZ-S (no utilizado en componentes Atmel).
- 2008 firman un acuerdo de licencia de Cortex con ARM Holdings. [ 3 ]
- Cortex-M3 (MCU) (Arquitectura ARMv7-M Harvard)
- Cortex-M4 (MCU) (Arquitectura ARMv7E-M Harvard)
- SAM4S (2011) [ 8 ]
- SAM4L (2012) [ 9 ]
- La serie SAM4E (2013) se basa en el ARM Cortex-M4F, el primer microcontrolador de Atmel que tiene una FPU (Unidad de Punto Flotante). [ 10 ]
- SAM4N (2013)
- SAM4C (2014) de doble núcleo [ 11 ]
- SAM G51/53 (2014) basado en ARM Cortex-M4F. [ 12 ]
- SAM G54/55 (2015) basado en ARM Cortex-M4F. [ 13 ]
- Cortex-A5 (MPU) (arquitectura ARMv7-A)
- Cortex-A7 (MPU) (arquitectura ARMv7-A)
- 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+. [ 18 ]
- Cortex-M7 (MCU) (arquitectura ARMv7-M)
- Serie SAMS70, (2015) Atmel anunció la serie SAM S70 basada en el ARM Cortex-M7. [ 19 ]
- Serie SAME70, (2015) Atmel anunció la serie SAM S70 basada en el ARM Cortex-M7. [ 19 ]
- Serie SAMV70, (2015) Atmel anunció la serie SAM S70 basada en el ARM Cortex-M7, que es el primer chip de Atmel de grado automotriz con un núcleo Cortex-M7. [ 20 ]
Productos
Microcontroladores
Los microcontroladores cuentan con memoria de programa interna, además de los registros internos convencionales y la RAM . Los microcontroladores ARM de Microchip abarcan desde la serie SAM D10, con tan solo 14 pines, hasta los productos SAM S70 y SAM E70 de 144 pines.
Las familias SAM4S, SAM4N, SAM3S, SAM3N, SAM7S (64 pines) tienen huellas de circuitos integrados compatibles en cuanto a pines, excepto el dispositivo USB, aunque no son compatibles en cuanto a nivel de voltaje. [ 21 ]
SAM C
La familia Atmel C se lanzó en mayo de 2015. [ 22 ] Basada en Cortex-M0+, compatible en pines y código con las series SAM D y SAM L, [ 22 ] con amplios rangos de voltaje de funcionamiento (2,7–5,5 V), bus CAN y hasta 12 canales de controlador DMA.
SAM D
La familia SAM D (ATSAMD) [ 23 ] 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 características. Los dispositivos son compatibles en pines y código, y comparten periféricos como el sistema de eventos y el módulo SERCOM para puertos de comunicación serie multiplexados reconfigurables . [ 24 ] Esta familia de microcontroladores se utiliza en varias placas de desarrollo para aficionados, como Arduino Zero (ATSAMD21G18), [ 25 ] [ 26 ] Sparkfun SAMD21 Mini Breakout (ATSAMD21G18), [ 27 ] y Seeed Studio XIAO SAMD21 (ATSAMD21G18). [ 28 ]
Los procesadores SAM D5X/E5X y SAM D51 incorporan el procesador Cortex-M4F de 32 bits.
SAM L
SAM 3

En 2009, Atmel anunció la línea ATSAM3U de microcontroladores basados en memoria flash, con procesador ARM Cortex-M3 , como una evolución de gama alta de los microcontroladores SAM7. Alcanzan una velocidad de reloj máxima de 100 MHz y están disponibles en diferentes capacidades de memoria flash. En el verano de 2009, aún se encontraban disponibles muestras de estos componentes y recientemente se había lanzado una placa de desarrollo.
En diciembre de 2009 se anunció la línea ATSAM3S. Esta incorpora varias mejoras para un menor consumo de energía y una reducción en el costo de los materiales .
Los analistas de mercado observan que estos productos Cortex-M3 compiten con los productos AVR32 UC3A de Atmel. Ambos son microcontroladores con periféricos y tecnología de hardware prácticamente idénticos, basados en memoria flash, con velocidades de reloj similares y conjuntos de instrucciones RISC densos de 16/32 bits.
- SAM3A
- SAM3N
- SAM3S : reduce el consumo de energía.
- SAM3U – USB de alta velocidad
- SAM3X : la placa Arduino Due utiliza el microcontrolador Atmel SAM3X8E [ 29 ].
SAM 4
El ATSAM4 se basa en el núcleo ARM Cortex-M4 . El SAM4E incluye una FPU ( Unidad de Punto Flotante ). El SAM4C incluye un ARM Cortex-M4 de doble núcleo (un núcleo con una FPU).
El 1 de agosto de 2017 se anunció la familia ATSAMD5x y ATSAME5x. Esta familia incorpora varias mejoras para un menor consumo de energía y más periféricos, Ethernet y CANBUS-FD en la serie SAME5x.Archivado el 6 de noviembre de 2019 en Wayback Machine.
- SAM4C : procesador ARM Cortex-M4/M4F de doble núcleo que incluye una unidad de punto flotante (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 y 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 núcleo ARM Cortex-M4F más reciente, que incluye FPU y seguridad integrada, incluyendo cifrado simétrico (AES) y asimétrico (ECC), soporte para intercambio de claves públicas (PUKCC), TRNG y un verificador de integridad de memoria basado en SHA.
- SAME5x : Igual que D5x, además de periféricos de red Ethernet MAC y CAN-FD. Ambas series SAMD5x-E5x integran muchos periféricos similares, por ejemplo, temporizadores y sercoms para UART, I2C, SPI, etc., de las series ATSAMD2x y ATSAMC2x M0+, lo que facilita la actualización a microcontroladores con núcleo M4F.
SAM x70
Estos se basan en el núcleo ARM Cortex-M7 .
- SAMS70 : microcontrolador de alto rendimiento de propósito general.
- SAME70 – Microcontrolador de alto rendimiento para conectividad
- SAMV70, SAMV71 : microcontroladores de alto rendimiento para el sector automotriz.
Legado
AT91SAM7
Existe una amplia variedad de microcontroladores AT91 basados en memoria flash, con núcleos ARM7TDMI . Estos chips alcanzan una velocidad de reloj máxima de hasta 60 MHz y están disponibles con diferentes capacidades de memoria flash y conjuntos de periféricos.
- SAM7L – funcionamiento de 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, compatibilidad con memoria externa y otros periféricos.
- SAM7X – Ethernet, USB, CAN y otros periféricos
- SAM7XC : extensiones criptográficas (en particular, compatibilidad con AES) para los chips AT91SAM7X.
Microprocesadores
AT91SAM9

Los microcontroladores AT91SAM9XE, basados en memoria flash, utilizan núcleos ARM926ej-s. Alcanzan una velocidad de reloj máxima de entre 200 y 400 MHz y están disponibles con diferentes capacidades de memoria flash. Se asemejan en cierta medida a los chips AT91SAM9260 con memoria flash.
Microchip presentó los procesadores AT91SAM9 (que utilizan el núcleo ARM926ej-s, con la arquitectura ARMv5TEJ) como su primer sucesor para el gran mercado del exitoso procesador AT91RM9200. Estos procesadores mejoraron a su predecesor al consumir menos energía, incorporar un núcleo ARM más nuevo y potente, y ofrecer una variedad de chips con diferentes conjuntos de periféricos. Si bien la mayoría funciona a una frecuencia de hasta 200 MHz, algunos pueden alcanzar el doble de esa velocidad. Los procesadores incluyen:
- SAM9G25
- SAM9G45
- SAM9X35
- SAM9XE512
- SAM9260
- SAM9X60
- SAM9X75
SAMA5
Esta serie se basa en el núcleo ARM Cortex-A5 . [ 3 ] [ 30 ]
- 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, LCD
- SAMA5D33 – Ethernet Gigabit, LCD
- SAMA5D34 – Gigabit Ethernet, LCD, doble CAN
- SAMA5D35 – sin pantalla LCD, doble CAN, un puerto Gigabit Ethernet + un puerto 10/100 Ethernet
- SAMA5D36 – LCD, doble CAN, un puerto Gigabit Ethernet + un puerto 10/100 Ethernet
- SAMA5D4
- SAMA5D4 – 528 MHz (840 DMIPS), neón, caché L2 de 128 KB, decodificador de vídeo, LCD, Ethernet
Energía inteligente
- SAM 4C/CM
placas Arduino
- Oficial
- Arduino Due con procesador Atmel ATSAM3X8E de 84 MHz ( núcleo ARM Cortex-M3 ).
- Arduino Zero con procesador Atmel ATSAMD21G18 de 48 MHz ( núcleo ARM Cortex-M0+ ).
- Arduino MKR1000 con procesador Atmel ATSAMW25 de 48 MHz ( núcleo ARM Cortex-M0+ ).
- Compatible con Shield
- Placa Rascal compatible con Shield, equipada con un procesador Atmel AT91SAM9G20 de 400 MHz (núcleo ARM926EJ-S ).
Placas Atmel
- Xplained Pro
- Explicado
- SAM W21
- SAMA5
Herramientas de desarrollo
Corteza-M
IDE
Entornos de desarrollo integrados:
- Windows
- Microchip – MPLAB y Microchip Studio para dispositivos AVR y SAM (anteriormente Atmel Studio 7)
- IAR – Entorno de trabajo integrado para ARM
- Crossware – Suite de desarrollo para ARM
- Linux
Depuradores
- Atmel-ICE
- JTAG-ICE
- Enlace J de Segger
- Jaguar de Crossware
Documentación
La cantidad de documentación para todos los chips ARM es abrumadora, especialmente para los principiantes. La documentación de los microcontroladores de décadas pasadas cabría fácilmente en un solo documento, pero a medida que los chips han evolucionado, también lo ha hecho la documentación. La documentación completa es particularmente difícil de comprender para todos los chips ARM, ya que consta de documentos del fabricante del circuito integrado (por ejemplo, Microchip ) y documentos del proveedor del núcleo de la CPU ( ARM Holdings ).
Un árbol de documentación típico de arriba hacia abajo 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/los conjunto(s) 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
- Hoja de datos del chip ARM de Microchip
- Sitio web principal de ARM
- Guía de usuario genérica del núcleo ARM
- Manual de referencia técnica del núcleo ARM
- Manual de referencia de la arquitectura ARM
Microchip dispone de documentación adicional, como manuales de usuario de placas de evaluación, notas de aplicación, guías de inicio rápido, documentos de la biblioteca de software, erratas y más. Consulte la sección Enlaces externos para acceder a la documentación oficial de Microchip y ARM.
Véase también
Referencias
- ↑ "Página de la "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" .
- 1 2 3 Comunicado de prensa; Atmel; 4 de febrero de 2013.
- ↑ "Comunicado de prensa; Atmel; 1 de junio de 2009" . Archivado del original el 14 de julio de 2014. Consultado el 6 de enero de 2013 .
- ↑ "Comunicado de prensa; Atmel; 15 de diciembre de 2009" . Archivado del original el 14 de julio de 2014. Consultado el 6 de enero de 2013 .
- ↑ "Comunicado de prensa; Atmel; 9 de noviembre de 2010" . Archivado del original el 14 de julio de 2014. Consultado el 6 de enero de 2013 .
- 1 2 "Comunicado de prensa; Atmel; 28 de febrero de 2012" . Archivado del original el 17 de marzo de 2013. Consultado el 6 de enero de 2013 .
- ↑ "Comunicado de prensa; Atmel; 26 de octubre de 2011" . Archivado del original el 17 de marzo de 2013. Consultado el 6 de enero de 2013 .
- ↑ "Comunicado de prensa; Atmel; 24 de septiembre de 2012" . Archivado del 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; Microchip; 26 de febrero de 2025.
- ↑ Comunicado de prensa; Atmel; 17 de junio de 2013.
- 1 2 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 derivados Microchip ARM7 SAM7S; ECE; mayo de 2011.
- 1 2 "Atmel lanza una innovadora familia de microcontroladores Cortex-M0+ de 5 V con controlador táctil periférico integrado" . prnewswire.com . Según lo proporcionado por Atmel Corporation. 27 de mayo de 2015. Consultado el 1 de septiembre de 2020 .
- ↑ Micrositio; Atmel; 11 de julio de 2014.
- ↑ "Añadir más puertos SERCOM para placas SAMD" . learn.sparkfun.com . Consultado el 29 de septiembre de 2021 .
- ↑ "Placa; Zero; Documentación" . Arduino . Archivado del original el 8 de mayo de 2023.
- ↑ "Placa; Cero; Almacenar" . Arduino .
- ↑ "SparkFun SAMD21 Mini Breakout" .
- ↑ "Seeed Studio XIAO SAMD21 (Seeeduino XIAO) con SAMD21 Cortex M0+" .
- ↑ Arduino Due; arduino.cc
- ↑ Página web de SAMA5; Microchip.com
- ↑ Buildroot
- ↑ Openembedded
- ↑ "capa compatible con Yocto de meta-atmel" . Archivado del original el 22/01/2019 . Consultado el 05/10/2019 .
Lecturas adicionales
Enlaces externos
- Documentos oficiales sobre microcontroladores, controladores de señales digitales y microprocesadores
- Sitio web oficial
- Documentos oficiales de ARM
- Otro
- Foro de microcontroladores ARM Atmel AT91
- Soporte para Linux embebido en Atmel AT91
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