Компания Atmel представила нового представителя семейства SAM9 - микроконтроллер AT91SAM9263 на основе ядра ARM926EJ-STM с производительностью 200 миллионов инструкций в секунду, в котором устранены "узкие звенья" микроконтроллеров на основе обычного ядра ARM9TM, используемых в приложениях с графическим интерфейсом и с интенсивной обработкой данных, как, например, сетевое медицинское оборудование для мониторинга и навигационные GPS-системы. AT91SAM9263 использует 27 каналов ПДП, в т.ч. 18-канальный контроллер ПДП периферийных устройств (PDC), 9-слойная шинная матрица, а также 2 дополнительные шины TCM*-памяти для увеличения производительности ЦПУ и достижения скорости передачи данных внутри кристалла до 41.6 Гбит/сек. Два интерфейса внешней шины (EBI) позволяют подключить внешнюю память размером свыше гигабайта.
Человеко-машинный интерфейс (ЧМИ). К встроенным ресурсам для организации ЧМИ относятся интерфейс подключения приемника изображения (камеры), контроллер TFT/STN ЖК-дисплея, 6-канальный аудиоинтерфейс (AC97), интерфейс I2S и ускоритель двухмерной графики, который позволяет разгрузить ядро при рисовании линий, передаче блоков, заполнении полигонов и выполнении операций отсечения.
Коммуникационные возможности. Микроконтроллер содержит следующие коммуникационные ресурсы: полноскоростные (12 Мбит/сек) USB-хост и устройство, контроллер 10/100 Ethernet MAC и CAN-интерфейс со скоростью до 1 Мбит/сек. Кроме этого, в микроконтроллер также интегрированы четыре УСАПП, два последовательных интерфейса SPI с быстродействием 50 Мбит/сек, интерфейс памяти CompactFlash, SDIO (MCI) и двухпроводной интерфейс (TWI), которые могут использоваться для связи с внешними проводными и беспроводными коммуникационными модулями, например, GPRS-модем и Wi-Fi.
Контроллер ПДП периферийных устройств избавляет ЦПУ от выполнения операций передачи данных между памятью и периферийными устройствами. Традиционные процессоры на основе ядра ARM9 для передачи данных между памятью и периферийными устройствами используют инструкции чтения/записи, что требует минимум 80 циклов ЦПУ. Если процессор работает на частоте 200МГц, а шина на частоте 100 МГц, то даже при условии разрешения работы контроллера кэш-памяти данных/инструкций и блока управления памятью такие процессоры в лучшем случае достигнут производительности порядка 20 Мбит/сек.
AT91SAM9263 интегрирует 18 простых однотактных контроллеров ПДП периферийных устройств (PDC), пять контроллеров ПДП с поддержкой режима "burst" (поток) применительно к хост-интерфейсу USB, интерфейсу Ethernet MAC, интерфейсу камеры, контроллеру ЖКИ и ускорителю двухмерной графики, а также контроллер ПДП для обмена данными между запоминающими устройствами. Контроллеры ПДП полностью высвобождают процессор от выполнения операций передачи данных между внешними последовательными интерфейсами и памятью. При скорости передачи данных 20 Мбит/сек микроконтроллер SAM9263 сохраняет 88% свой производительности для решения прикладных задач.
Девятислойная шина и 96 кбайт встроенного статического ОЗУ исключают "узкие звенья", снижающие производительность. Atmel интегрировала в AT92SAM9263 11 шин и 96 кбайт оперативной памяти на основе СОЗУ. СОЗУ поддерживает конфигурацию для работы в качестве TCM*-памяти инструкций и данных. Многошинная архитектура использована для организации нескольких каналов параллельной передачи данных с общей производительностью 41.6 Гбит/сек.
Два интерфейса внешней шины (EBI) обеспечивают возможность одновременной работы ЦПУ ARM9 и графических процессоров. AT91SAM9263 содержит два интерфейса внешней шины (EBI): один для системной памяти, а другой - для человеко-машинного интерфейса. Второй EBI исключает необходимость в совмещении памяти контроллера ЖК-дисплея и ЦПУ и позволит высвободить 20-40% производительности ЦПУ.
AT91SAM9263 поставляется в 324-выводном корпусе BGA.
Отличительные особенности:
Содержит процессор ARM926EJ-S™ ARM® Thumb®
расширения инструкций для цифровой обработки сигналов, поддержка технологии Jazelle® для ускорения Java®
Кэш-память данных 16 кбайт, кэш-память инструкций 16 кбайт, буфер записи
Производительность 220 млн. операций в секунду на частоте 200 МГц
Блок управления памятью
Встроенная отладочная система EmbeddedICE™, поддержка отладочного коммуникационного канала
Реализация "Embedded Trace Macrocell™" на среднем уровне
Шинная матрица
Девятислойная 32-разрядная матрица, обеспечивающая общую производительность внутренней шины до 28.8 Гбит/сек
Опциональный выбор загрузочного режим, команда "Remap"
Встроенная память
Одно встроенное ПЗУ размером 128 кбайт с возможностью однотактного доступа на максимальной скорости шинной матрицы
Одно встроенное статическое ОЗУ размером 80 кбайт с возможностью однотактного доступа при максимальном быстродействии процессора или шинной матрицы
Одно встроенное статическое ОЗУ размером 16 кбайт с возможностью однотактного доступа при максимальном быстродействии шинной матрицы
Два интерфейса внешней шины (EBI0 и EBI1)
EBI0 поддерживает SDRAM, статическую память, NAND-флэш-память с ECC и CompactFlash
EBI1 поддерживает SDRAM, статическую память и NAND-флэш-память с ECC
Контроллер ПДП (DMAC)
Функционирует как один мастер шинной матрицы
Объединяет 2 однонаправленных канала с программируемым приоритетом, генерацией адреса, канальной буферизацией и управлением
Внешний интерфейс ITU-R BT. 601/656, программируемая частота захвата кадра
12-разрядный интерфейс данных, поддерживающий высокочувствительные приемники изображений
SAV и EAV синхронизация, каскад предварительного просмотра с масштабированием, формат YCbCr
Два полноскоростных хост-порта USB 2.0 (12 Мбит/сек)
Два встроенных трансивера
Встроенные FIFO и выделенные каналы ПДП
Порт полноскоростного устройства USB 2.0 (12 Мбит/сек)
Встроенный трансивер, 2432-байтное конфигурируемое встроенное двухпортовое ОЗУ
Ethernet MAC 10/100 Base-T
Интерфейс MII или RMII
28-байтные буферы FIFO и отдельные каналы ПДП для приема и передачи
Полнофункциональный системный контроллер, в т.ч.:
Контроллер сброса, контроллер отключения
Двадцать 32-разрядных регистра с резервным батарейным питанием (всего 80 байт)
Тактовый генератор и контроллер управления питанием
Расширенный контроллер прерываний и блок отладки
Граничное сканирование в соответствии с IEEE 1149.1 JTAG на всех цифровых выводах
Источники питания
1.08В-1.32В для VDDCORE и VDDBU
3.0В-3.6В для VDDOSC и VDDPLL (ввод-вывод периферийных устройств)
2.7В-3.6В для VDDIOP0 (ввод-вывод периферийных устройств)
1.65В-3.6В для VDDIOP1 (ввод-вывод периферийных устройств)
программируемое напряжение 1.65В-1.95В или 3.0В-3.6В для VDDIOM0/VDDIOM1 (ввод-вывод памяти)
Доступность в 324-выводном корпусе BGA (Green)
Структурная схема:
Общее описание:
32-разрядный микроконтроллер AT91SAM9263 выполненный на основе процессора ARM926EJ-S и использует архитектуру 9-слойной матрицы, которая обеспечивает максимальное быстродействие 9 внутренних 32-разрядных шин. Он также содержит два раздельных интерфейса внешних шин EBI0 и EBI1, которые позволяют подключить широкий диапазон запоминающих устройств и жесткий диск с интерфейсом IDE. Использование двух шин позволяет предотвратить возникновение "узких звеньев", гарантируя максимальную производительность.
AT91SAM9263 интегрирует контроллер ЖК-дисплея со встроенным ускорителем двухмерной графики и 2-канальным контроллером ПДП, а также один интерфейс приемника изображения (камеры). Он также интегрирует несколько стандартных периферийных устройств, в т.ч. УСАПП, SPI, TWI, таймеры-счетчики, ШИМ-генераторы, интерфейс MMC-карт и один CAN-контроллер.
При условии добавления внешнего GPS-контроллера AT91SAM9263 является идеальной платформой для реализации навигационной системы.
