科技的发展促使越来越多“怪异想法”的诞生,更多创新产品的面世,但通常这些产品的功能很多都是唯一性的,针对特定场合的,也因此潜移默化的改变了上游市场的导向,越来越多的半导体厂商开始思考怎么去适应下游市场。以前,一个IC如果集成了大量的功能一定非常受欢迎,如今,这种局面有稍许改变,要知道,大量的功能往往意味着更昂贵的价格,在这个考虑性价比的时代,如果用户可以自定义自己的产品的功能,这样,既能满足需要,又能节约成本,似乎很不错。于是针对这种境况,许多知名半导体商会推出一个芯片的各种系列,具有针对性的功能删减,以最大程度满足各行各业的用户需求,Atmel SAM4N Xplained Pro就恰如其分的扮演了其中这一角色。
SAM4N Xplained Pro是Xplained Pro平台中中规中矩的一员,在基于ARM Cortex-M4内核的SAM4 MCU系列中,SAM4N无论是主频亦或是存储空间都不算高规格的。而恰恰是这样一款MCU,却将性能与功耗,以及多样的外设接口完美的结合,在高性能与简洁中找到了一个平衡点。下面我们将着重了解SAM4N Xplained Pro开发板的特点。
SAM4N Xplained Pro特性
SAM4N Xplaind pro开发板是评估Atmel ATSAM4N16C微控制器的一个硬件平台,这套开发板可以让开发者快速上手以及熟悉ATSAM4N16C的外设功能。
基于ARM Cortex-M4 Atmel ATSAM4N16C微处理器
板载调试模块:
- USB接口,编程和调试(目标)通过串行线调试(SWD)
- 虚拟COM端口通过UART连接目标,四路GPIO实现代码导入
- 爱特梅尔数据网关接口(DGI)通过同步UART或TWI连接目标
数字I/O:
- 两个机械按钮,用户按键和复位按键
- 一个用户LED,三个扩展头,三个备用信号头
两种不同供电方式
- 外部供电
- 嵌入式调试器USB供电
12MHz晶振,32kHz晶体
核心微控制器ATSAM4N16C
Atmel ATSAM4N16C微控制器是基于ARM Cortex-M4内核,LQFP100引脚封装,主频为100MHz,并且MCU内部集成了1MB Flash以及80KB SARM。
ATSAM4N16C在保证优异性能的情况下又有不错的功耗:
- 活动模式下低至 170µA/MHz、支持 RAM 保留的睡眠模式下低至 20µA、唤醒时间仅需 10µs
- RTC 运行的备份模式下低至 1 µA。
集成了丰富的功能:
- 3个USARTs、4个UARTs、4个SPIs、3个I2Cs
- 1个16通道的10位ADC、1个10位的DAC
- PWM、定时器、RTC、温度传感器
SAM4N Xplained Pro外设接口
SAM4N Xplaind pro开发板的外设接口与其Xplained Xro平台系列基本保持一致,怎么说呢,看图!
Debug USB接口、物理按键、LEDs等
基本的用户操作界面包括了Debug USB接口、用户按键、电流测试帽、LEDs、外接5V电源等
20PIN标准扩展接口
Xplained Pro系列平台通过的20PIN标准扩展接口可以接starter Kit中的各种扩展板,如IO扩展板、OLED扩展板等
备用信号接口
SAM4N Xplaind pro开发板的备用接口的引出进一步方便了用户的开发。
EDBG模块
为了方便开发者的调试,EDBG模块也是SAM4N Xplained Pro板卡上必不可少的,基于人性化的Xplained Pro平台设计,用户能够仅仅通过一根Micro USB线来实现对微控制器的学习开发,非常方便。
上电启动
SAM4N Xplained Pro板卡比较有意思的地方是其微控制器ATSAM4N16C内部集成了温度传感器,大家都知道,温度传感器可以说是目前应用最广的一种传感器,与我们的生活密不可分。
ATSAM4N16C中的温度传感器是通过ADC来实现温度的采集、转换。
这里还有个有意思的小插曲,笔者初次接触的时候看了官网ATSAM4N16C的介绍,一直以为其内部是12-bit的ADC,经多方查证,其实应该是10-bit的ADC来着,看来“上帝”也有打盹的时候。
无图无真相
所幸水落石出,最终没有误导广大的同胞!OK,不再纠结这个问题。下面实际测试看看,老规矩,插上Micro USB线,打开Atmel Studio6.1,选择例程ADC Temperature Sensor Example。
编译、下载,由于转换的温度需要通过串口显示,所以,我们需要打开串口工具,相关设置可以参考之前的评测
串口工作时状态LED会点亮
通过超级终端输出的温度数值
这是笔者所处的室温,将近27、28℃。另外,我们还可以用别的方法对比此次测试,还记得Xplained Pro平台的IO1 扩展板吗?
IO1 Xplained Pro扩展板同样带有温度传感器,接下来我们将用扩展板上的温度传感器继续实验,在Atmel Studio6.1的ASF中选择相应例程。
如果板卡还处于上电状态,先将板卡断电,按例程上的要求将IO1扩展板连接SAM4N EXT1扩展座,插上Micro USB线
编译、下载程序,同样重复前面操作,打开超级终端,此时例程的运行与先前稍有不同,这里额外测试了Micro SD卡的功能,然后再进行温度程序的运行
此时测的室温为28℃,对比两次测得的结果,不难发现单一的温度传感器测得的温度比较稳定,一直在28℃,而通过ATSAM4N16C测的温度有稍微起伏,在27℃与28℃变化。聪明的小伙伴,相信你一定知道哪个结果比较靠谱吧。
看完了实用的传感器应用,我们再来关注下ATSAM4N16C的功耗。同样,在Atmel Studio6.1 ASF中选择一个功耗测试例程下载,为了测试功耗,我们在SAM4N Xplained Pro开发板的电流测试跳帽处接上万用表。
例程中针对SAM4N Xplained Pro开发板功耗测试的模式非常多
我们将选取在特点条件下对SAM4N进行测试:128-bit flash access、时钟频率为96MHz
SAM4N分别在Active Mode、Sleep Mode、Wait Mode、Backup Mode下的功耗
非常好的开头,功耗可是接近了我们之前评测过的SAM4L。这次,我们将再和SAM4S Xplained Pro开发板的功耗做比较,我们选取一个一致的测试环境:128-bit flash access、时钟频率为84MHz
SAM4S分别在Active Mode、Sleep Mode、Wait Mode、Backup Mode下的功耗
SAM4N分别在Active Mode、Sleep Mode、Wait Mode、Backup Mode下的功耗
在相同的时钟频率下,SAM4N功耗上的表现明显优越SAM4S,而与我们之前测试过的SAM4L功耗相比,要弱上不小,和SAM4L唯一可比的恐怕只有性能了,呵呵。。测试完了,从结果我们可以预想到,SAM4N应该是属于定位在SAM4L与SAM4S之间的一款微控制器,在某些特定领域,可能会有意想不到的作用,你想到了什么呢?
小结
本次又介绍了一款来自Atmel Xplained Pro平台系列的开发板SAM4N XPRO,其搭载的基于ARM Cortex-M4内核的微控制器ATSAM4N16C集成的大量外设、温度传感器以及中规中矩的配置、相对较低的功耗,相信给大家或多或少留下了那么个印象--“比上不足、比下有余”,但是,请别忽略这款微控制器自身的特色,有着低功耗芯片无法比拟的性能,高性能芯片无法比拟的低功耗,所以在某些兼顾性能与低功耗的特定领域,将会有广泛的市场空间,用黑格尔的哲学观点来说“存在即为合理”。
爱板网对Xplained Pro平台的开发板评测有一段时间了,各式的板卡我们都体验了遍,不知道其中是否有你中意的。作为一个MCU评估平台,Xplained Pro无疑是出色的,牢牢的把握住用户的心理,能够通过最简单的方法去认识、了解一个全新的微控制器,并且配合独一无二的Atmel Studio6.1,能让用户快速的对MCU的特点和性能进行评估。也许在体验中也有不愉快的地方,如Atmel Studio6.1启动太慢,例程还不够完善等。但瑕不掩瑜,一个好产品的诞生必然要经过“千锤百炼”,而我们只需带着包容的态度去体验这个过程。好了,此次评测就先到这里,下次再会!
参考资料
- 爱板网Atmel评估套件活动专区
- Atmel商城
- ATSAM4N16C微控制器
- SAM4S Xplained Pro Evaluation kit
- Atmel Studio开发环境
原创申明:本文为爱板网原创,谢绝转载!
科技的发展促使越来越多“怪异想法”的诞生,更多创新产品的面世,但通常这些产品的功能很多都是唯一性的,针对特定场合的,也因此潜移默化的改变了上游市场的导向,越来越多的半导体厂商开始思考怎么去适应下游市场。以前,一个IC如果集成了大量的功能一定非常受欢迎,如今,这种局面有稍许改变,要知道,大量的功能往往意味着更昂贵的价格,在这个考虑性价比的时代,如果用户可以自定义自己的产品的功能,这样,既能满足需要,又能节约成本,似乎很不错。于是针对这种境况,许多知名半导体商会推出一个芯片的各种系列,具有针对性的功能删减,以最大程度满足各行各业的用户需求,Atmel SAM4N Xplained Pro就恰如其分的扮演了其中这一角色。
SAM4N Xplained Pro是Xplained Pro平台中中规中矩的一员,在基于ARM Cortex-M4内核的SAM4 MCU系列中,SAM4N无论是主频亦或是存储空间都不算高规格的。而恰恰是这样一款MCU,却将性能与功耗,以及多样的外设接口完美的结合,在高性能与简洁中找到了一个平衡点。下面我们将着重了解SAM4N Xplained Pro开发板的特点。
SAM4N Xplained Pro特性
SAM4N Xplaind pro开发板是评估Atmel ATSAM4N16C微控制器的一个硬件平台,这套开发板可以让开发者快速上手以及熟悉ATSAM4N16C的外设功能。
基于ARM Cortex-M4 Atmel ATSAM4N16C微处理器
板载调试模块:
- USB接口,编程和调试(目标)通过串行线调试(SWD)
- 虚拟COM端口通过UART连接目标,四路GPIO实现代码导入
- 爱特梅尔数据网关接口(DGI)通过同步UART或TWI连接目标
数字I/O:
- 两个机械按钮,用户按键和复位按键
- 一个用户LED,三个扩展头,三个备用信号头
两种不同供电方式
- 外部供电
- 嵌入式调试器USB供电
12MHz晶振,32kHz晶体
核心微控制器ATSAM4N16C
Atmel ATSAM4N16C微控制器是基于ARM Cortex-M4内核,LQFP100引脚封装,主频为100MHz,并且MCU内部集成了1MB Flash以及80KB SARM。
ATSAM4N16C在保证优异性能的情况下又有不错的功耗:
- 活动模式下低至 170µA/MHz、支持 RAM 保留的睡眠模式下低至 20µA、唤醒时间仅需 10µs
- RTC 运行的备份模式下低至 1 µA。
集成了丰富的功能:
- 3个USARTs、4个UARTs、4个SPIs、3个I2Cs
- 1个16通道的10位ADC、1个10位的DAC
- PWM、定时器、RTC、温度传感器
SAM4N Xplained Pro外设接口
SAM4N Xplaind pro开发板的外设接口与其Xplained Xro平台系列基本保持一致,怎么说呢,看图!
Debug USB接口、物理按键、LEDs等