基于ARM的体系构件块有助于优化整个MCU开辟周期

　　如今，对本钱敏感的微控制器市场必要可使产品成果精密地得当应用的高层次体系集成。PCB尺寸、电源斲丧和质料本钱的压力也必要比以往更高层次的体系集成。别的，稳压器、电压不敷检测器、上电复位等电源接口与晶振/PLL、体系定时器等定时单位一样，都必要在片内得到实现。

　　为精密地得当应用，存储器、外围配置与连接之间的精确组合非常紧张。对存储器的需求在范例和密度上是差别的。小容量的引导ROM、RAM事变区以及用于存储软件和参考数据的片上闪存都是必须的，但差别应用对密度需求不一样。NAND或NOR闪存、SDRAM等种种存储器范例和密度都必要高服从的外部接口。在连接性方面，微控制器一样平常必要提供USB、以太网、CAN、SPI或USART总线连接，而为包管寂静性，大概还必要AES或DES加快器。别的，很多应用还必要微控制用具有模仿成果。

　　与外围配置组合变革多样差别，处理惩罚器内核的可选范畴很窄。只有少数几种产业标准MCU内核占市场主导职位地方，ARM则是32位MCU内核的代表之一。

　　应用开辟的浅显性是一个关键请求，并且通常是最紧张的。最根本的请求便是产业标准开辟东西必须易于利用且代价公道。别的，MCU还应该提供全部片上外围配置的低层器件驱动步伐和标准通讯接口的协议堆栈。这些都将大大淘汰应用开辟的时间和本钱。要是应用必要操纵体系，那么该操纵体系应该已具备与MCU架构的接口，并且可以很容易集成到软件开辟环境中。

　　基于微控制器的应用在不绝生长。一些产品的生命周期，分外是斲丧类电子产品的生命周期只有短短数月的时间，因此新型产品必须具有更强的性能、更大略的用户接口以及更小的形状尺寸，并且其代价也更低。为支持这种终极用户产品的生长趋势，位于体系中间的微控制器必须不绝生长。不过，向更高级MCU升级的进程必须大略，并要尽大概克制产生危害。在硬件层面上，这请求同一系列中差别器件的封装和引脚必须兼容；而在软件层面上，关键是要能复用已有的软件模块，并可以或许方便地集成新模块。

    基于ARM的模块化体系构件

　　Atmel公司应对这些需求的战略是存眷整个MCU产品生命周期，在产业标准ARM微处理惩罚器内核的底子上为存储器、外围配置和标准通讯接口开辟了一系列IP模块。软件配置驱动步伐、通讯接口的协议堆栈、操纵体系以及应用开辟东西都对这些IP模块提供支持。这些IP模块将被嵌入到整个产品系列利用的大众架构平台中。同一系列的器件具有雷同的封装和引脚，这是为了实现最大化复用并快速开产生产品，以餍足用户对低落产品本钱和收缩开辟周期的需求。

　　1. 架构平台

　　基于ARM的MCU体系级芯片的典范架构平台如图所示。每个存储器模块、外围配置和通讯接口都是一个独立的模块。这些模块颠末单独开辟和测试，可以针对每个实现举行参数化处理惩罚(如闪存或SRAM存储器的密度)。外围配置模块可被软件配置驱动步伐支持，这些用C/C++编写的驱动步伐已被集成到应用代码中。针对每个目标应用，可以选择最佳的存储器、外围配置和通讯接口配置。为尽大概餍足雷同应用范畴中差别用户的必要，Atmel还开辟了一系列具有差别存储器密度的器件，该系列中的每个器件都具有雷同封装和引脚。

　　这个架构平台具有很多公用特性。全部器件都采取雷同的产业标准ARM处理惩罚器内核，并且全部外围配置和通讯接口都具有一个被映射到处理惩罚器地点空间的大众寄存器布局。通过复用已有的代码，这将大大淘汰软件开辟的用度。

　　全部器件都具有一个外围配置DMA控制器，该控制器能以最小的处理惩罚器开销处理惩罚存储器到外围配置的数据传输。高级停止控制器(AIC)可加强处理惩罚器内核的根本停止成果，以便在很少几个指令周期内实现到停止处理惩罚步伐的转达。并行的输入/输出(PIO)控制器可使I/O线与多个通用输入/输出举行复用，从而淘汰引脚数量、进步I/O编程的机动性。全部这些器件都有一个快速闪存编程接口(FFPI)和基于ROM的引导帮助(SAM-BA)以便于举行闪存编程。

　　全部器件都集成了过去片内所没有的多种体系成果，包括用于定时源的晶振和PLL，以及及时定时器、可编程隔断定时器和看门狗定时器等的浩繁体系定时器。电源办理控制器(PMC)可通过封闭不消的外围配置将器件功耗减至最小，并提供只有及时定时器事变的就寝模式。稳压器则用来提供1.8V电压供内核和外围配置利用，也可外接供外部1.8V器件利用。上电复位(POR)和电压不敷检测器可确保在外部电源停止时体系能寂静地封闭和启动。

　　2. PCB计划和应用开辟

　　在Atmel的方案中，有二个因素可简化终极用户产品的PCB计划：高层的体系集成可大大淘汰元器件数量；雷同系列中的全部器件都具有雷同封装和引脚，这意味着升级到更高存储器密度只需举行大略更换。

　　应用开辟的浅显性和本钱是选择微控制器时的一个重要决定性因素。Atmel提供的基于ARM的构件块要领具有明显长处，同一个低本钱评估板可支持面向应用的产品系列中的全部器件。

　　产业标准处理惩罚器内核容许利用产业标准软件开辟东西举行应用开辟，从而收缩乃至不必要相干的学习进程。要是必要操纵体系，也有根本现成的版本可用于ARM内核。用于外围配置的软件配置驱动步伐、用于I/O模块的通讯协议堆栈，加上对传统应用代码的复用，可有效淘汰软件开辟方面的用度。利用闪存编程存储器意味着器件在开辟进程中可以用应用代码举行重复编程，直到消除全部错误。要是利用片上引导装载器(SAM-BA)对开辟器件举行快速编程，并且利用相干下载器(SAM-PROG)对产品体系举行并行编程，那么这一进程还可进一步简化。

　　本文小结

　　全部电子产品都在不绝生长，在Atmel微控制器产品系列中采取模块化要领，旨在使这一生长进程尽大概腻滑顺利。片上闪存可以被重复编程，如许纵然在用户正在利用的产品上，也可增长新的成果。要是必要更高的存储器密度，可以用加强型存储器件举行直接更换，所需的软件升级非常少。要是必要增长新的外围配置或通讯接口，大众架构平台和开辟东西可使软件和PCB计划仅需做最少的窜改。

　　因此，在MCU产品开辟的各个方面(包括架构、封装、软件、应用开辟和产品升级等)采取Atmel的模块化要领，可对终极用户产品周期举行全面优化。