Lider Technologii Smart IoT - Część 3 – SAM D10/D11, czyli Cortex-M0+ w małych obudowach.

32-bitowy maluch od Atmel, czyli Cortex-M0+ w małych obudowach: SAM D10/11

SAM D11 i D10 to układy bazujące na Cortex-M0+ w małych obudowach i niewielkich rozmiarach pamięci flash. Mają zastosowanie tam, gdzie stosowanie obudów 32-pin i większych często jest mocno nadmiarowe, bądź też niemożliwe, ze względu na ograniczone miejsce.

Zarówno rodzina SAMD20 jak i SAMD21 zostały zaprezentowane w poprzednich publikacjach cyklu. 

Funkcjonalności SAM D10 i SAM D11

• In-system programmable Flash
• 6 kanałów DMA (Direct Memory Access)
• 6 kanałów system event’ów
• Programowalny kontroler przerwań
• Do 22 programowalnych I/O
• 32-bit real-time clock z kalendarzem
• Do dwóch 16-bit Timer/Counter, jeden 24-bit Timer/Counters
• Full-speed USB 2.0 device (SAMD11), nie wymaga zewnętrznego kwarcu
• Do trzech modułów SERCOM (Serial Communication Modules), gdzie możliwa jest konfiguracja jako: USART, UART, SPI, I2C (do 3.4 MHz), SMBus, PMBus, LIN slave
• Do dziesięciu kanałów 12-bit ADC, 350ksps
• 10-bit 350ksps DAC
• Dwa komparatory analogowe z trybem window
• Peripheral Touch Controller, mogący obsłużyć do 72 przycisków, slider’y, kółka, z funkcją wykrywania zbliżenia ręki
• 2-pinowy interfejs SWD (Serial Wire Debug) umożliwiający zarówno debugowanie jak i programowanie

Łatwa migracja

Układy są kompatybilne jeśli chodzi o napisany kod z wcześniej prezentowanymi SAM D20 i SAM D21. Przez co możliwa jest migracja od 14-pin do 64-pin oraz 8KB do 256KB flash.

Poniższy diagram obrazuje podstawowe cechy układów z grupy SAMD z Cortex-M0+:

Bogactwo peryferiów

W tych niewielkich obudowach umieszczonych zostało szereg peryferiów i funkcjonalności przez co obie podrodziny mogą być bardzo atrakcyjną propozycją dla wielu aplikacji.

Przetworniki ADC

W tak niewielkich obudowach, wbrew pozorom, kryje się wiele ciekawych funkcjonalności. Podobnie jak w przypadku SAM D21 wykorzystano tutaj mocno rozbudowane przetworniki ADC. Ich najważniejsze parametry to:

• rozdzielczość: 8-, 10- lub 12-bit,
• do 350,000 próbek na sekundę (350ksps),
• wejścia różnicowe lub pojedyncze,
• 5 wejść typu internal: o   Bandgap, o   Temperature sensor, o   DAC, o   Scaled core supply, o   Scaled I/O supply,
• wzmocnienie: 1/2x do 16x,
• możliwość uruchomienia działania ADC ze zdefiniowanego event’u,
• opcjonalny transfer danych z wykorzystaniem DMA,
• sprzętowa kompensacja wzmocnienia i przesunięcia,
• funkcja uśredniania (averaging), oversampling'u.

Full Speed USB

W SAM D11 można skorzystać z skorzystać z full speed USB. Dodatkowo nie trzeba montować zewnętrznego kwarcu. Interfejs wykorzystuje wbudowany oscylator RC. Taka opcja znacznie obniża koszt oraz oszczędza miejsce na płytce PCB. 

Rodzinę SAM D10 oraz SAM D11 charakteryzują bardzo niewielkie obudowy oraz maksymalne wykorzystanie dostępnych pinów, dlatego też układ potrzebuje tylko dwóch wyprowadzeń do zasilania mikrokontrolera. Nawet pin RESET może być skonfigurowany, aby pracował jako standardowy GPIO.

Podobnie jak pozostałe układu z Cortex-M0+, to również SAM D10/11 ma zaimplementowany sprzętowy moduł obsługi przycisków pojemnościowych (PTC - Peripheral Touch Controller). Zostanie on dokładnie opisany w jednej z kolejnych części cyklu. PTC, w połączeniu z niewielką obudową, niska ceną oraz bardzo bogatymi peryferiami otwiera przed układami SAM D10/11 wiele możliwości i zastosowań, jak np. różnego rodzaju klawiatury, przyciski dotykowe, akcesoria USB, czujniki.   

Tabela podstawowych funkcjonalności rodziny SAM D10/D11 z podziałem na obudowy

 

	SAM D11D 24-pin QFN	SAM D11D – 20-pin SOIC	SAM D11C – 14-pin SOIC	SAM D10D – 24-pin QFN	SAM D10D – 20-pin SOIC	SAM D10C – 14-pin SOIC
Flash	16KB	16KB	16KB	16/8KB	16/8KB	16/8KB
SRAM	4KB	4KB	4KB	4KB	4KB	4KB
Kanały DMA	6	6	6	6	6	6
SERCOM	3	3	2	3	3	2
USB	1	1	1	-	-	-
Kanały ADC	10	8	5	10	8	5
Komparatory	2	2	2	2	2	2
Peripheral Touch Controller (PTC) linie X,Y	9x8	7x6	4x3	9x8	7x6	4x3
GPIO	22	18	12	22	18	12
Częstotiwość taktowania	48 MHz
Kanały Event System	6	6	6	6	6	6

  

Wsparcie i dostępność

Zarówno SAM D10 jak i SAM D11 wspierane są oczywiście przez Atmel Studio 6 oraz Atmel Sofware Framework (ASF). Znaleźć tam można setki przykładowych programów, a także sterowniki i narzędzia.

Układy są już w masowej produkcji, oferowane w bardzo atrakcyjnych cenach. Aby ułatwić rozpoczęcie prac Atmel oferuje dwa zestawy:

Xplained Pro

 

Xplained Mini

Zobacz film z instrukcją jak zacząć pracę z SAM D10 wykorzystując interfejs UART:

Cykl edukacyjny „Lider Technologii Smart IoT” JM elektronik z Atmelem

Z pomocą specjalistów producenta – firmy Atmel – oraz oficjalnego dystrybutora Atmel na Polskę –JM elektronik – można stać się ekspertem technologii inteligentnych, tak szybko rozpowszechniających się obecnie na rynku elektroniki. Cykl artykułów, webinariów i warsztatów pokaże bogactwo układów opartych o rdzeń Cortex-M0+ oraz Cortex-M7, dedykowanych dla rynku tzw. Internetu Rzeczy, czyli Internet Of Things (IoT).

Cykl „Lider Technologii Smart IoT” rozpoczyna szereg publikacji:

• podstawowa rodzina Cortex-M0+: SAMD20,
• Cortex-M0+ z interfejsem USB: SAMD21,
• Cortex-M0+ w małych obudowach: SAMD/10/11,
• najbardziej energooszczędny Cortex-M0+ na rynku: SAML21,
• 5V Cortex-M0+ z CAN : SAMC20/C21,
• wybrane peryferia Cortex-M0+: komunikacja bezprzewodowa, przyciski pojemnościowe, LCD,
• platforma Cortex-M7 – wprowadzenie,
• wybrane peryferia Cortex-M7.

Nie przegap kolejnych artykułów