随着Atmel Xplained Pro平台产品线的不断丰富，相信大部分工程师对它并不陌生，Xplained Pro是Atmel的一个MCU评估平台，由一系列的微控制器、板载EDBG调试模块以及扩展板组成，配合Atmel Studio开发环境，能够初步的评估爱特梅尔微控制器的性能。
然而，在爱板网先前评测过的众多Atme Xplained Pro平台的开发板中，我们发现了这样一个问题，由于Xplained Pro平台板卡大同小异的外设接口资源（微控制器+EDBG模块）、相同的通用扩展模块，导致了很多工程师对Xplained Pro平台的开发板辨识度不高、微控制器的一些特色功能无法得到显著体现。不过，这种情况在爱板网最近拿到的ATSAM4E-XPRO开发板上被彻底地颠覆了，基于一颗“不一样的”微控制器，不仅丰富了Xplained Pro平台产品线的内容，更是让工程师无需借助外部电路的扩展，直接对开发板的特色功能进行二次开发。想知道是怎么回事吗？下文会给你一个答案。
ATSAM4E-XPRO评估板
首先来看下ATSAM4E-XPRO评估板的包装盒，虽然仍旧是机器人图案的“旧面孔”，和原来的风格保持不变，但是包装盒体积明显大了，方方正正的，看起来很有“内涵”。
ATSAM4E-XPRO评估板
不出所料，ATSAM4E-XPRO评估板的特点是显而易见的，和爱板网先前评测过的Xplained Pro板卡相比，整个PCB面积明显变大了，大约为115.30mm*100.00mm，板卡为6层板，出自马来西亚的代工厂，质量一如既往的好。
ATSAM4E-XPRO评估板是基于Cortex-M4的Atmel ATSAM4E16E（ATSAM4E16E数据手册）微控制器，板载了很多这个微控制器的特色功能，如以太网电路、CAN电路、等，这些是先前爱板网评测过的Atmel Xplained Pro平台所不具备的。
ATSAM4E-XPRO评估板正面
ATSAM4E-XPRO评估板背面
ATSAM4E-XPRO评估板硬件框图
ATSAM4E-XPRO板载资源：
- SAM4E16E微控制器
- 2 Gb（8位）的NAND FLASH、两个512KB（8位）的SRAM
- 一个10/100 Mbps IEEE802.3 以太网（KSZ8081）
- 一个CAN2.0接口（TLE7250）
- 3个Xplained Pro的扩展头、一个Xplained Pro的LCD扩展连接器
- EDBG调试模块（MicroUSB接口：供电、串口、DGI、SWD）
- 一个机械复位按钮、一个用户机械按钮（唤醒，引导程序等）
- 一个黄色用户指示灯、一个黄色状态指示灯、一个绿色的电源指示灯
- MicroUSB Target接口：Device Mode
ATSAM4E-XPRO评估板的外设接口和Xplained Pro平台先前的板卡并无太大差别，甚至都能找到哪个功能在哪块板卡上的影子。ATSAM4E-XPRO评估板提供了三种不同的供电方式接口：MicroUSB Target、MicroUSB Debug以及4pin的排针座，其中MicroUSB还具有USB Device功能，而MicroUSB Debug接口除了供电、下载调试功能外，还能实现数据网关接口（DGI)，实现UART、TWI功能。
当然，除了上面这些Xplained Pro平台固有的特点外，此次ATSAM4E-XPRO评估板更有创新的变化，板载了2Gb的NAND FLASH、1MB的SRAM，并且引出了EBI接口，可以实现对外部存储器的编程。而最为重要的特色还是莫过于板载了以太网电路、CAN电路，可以让工程师无需自己DIY实现百兆以太网以及CAN2.0的功能，大大方便了工程师直接对ATSAM4E-XPRO板卡进行二次开发。
ATSAM4E16E微控制器
不过，说到底，ATSAM4E-XPRO板卡所有功能的实现离不开Atmel的这颗核心微控制器器件ATSAM4E16E。
ATSAM4E16E是一颗高性能的Cortex-M4微控制器，集成浮点运算单元（FPU），主频最大可达到120MHz，采用了LFBGA 144封装，大小仅为10mm*10mm，见下图
微控制器ATSAM4E16E
ATSAM4E16E系统原理框图
ATSAM4E16E微控制器特性：
- ARM Cortex-M4处理器，2KB Cache，120MHz主频，带FPU单元，内部集成1MB Flash、128KB SRAM
- Ethernet MAC（10/100 Mbps）、CAN控制器*2
- 高速多媒体接口（SDIO/SD CARD/MMC）、NAND控制器、USB2.0 FS Device
- 16位 ADC*2、12位 DAC*1、一个模拟比较器
- USART*2、UART *2、TWI*2、3个3通道定时/计数器、AES、RTC、PWM、SPI等，最大可支持扩展117 I/Os
ATSAM4E-XPRO板卡中央区域的电路正是由ATSAM4E16E微控制器构成的最小系统，由于采用了LFBGA封装技术，芯片看上去更加小巧，相比采用LQFP封装的同款产品，面积减小了将近3/4，而在功能和性能上，ATSAM4E16E更是丝毫不差，120MHz主频、FPU单元、1MB片上 Flash、128KB片上SRAM，在Atmel同系列的产品中是属于最高性能的规格。
而在功能上，除了在板卡上就已经体现的USB2.0 FS Device、10/100 M以太网、NAND控制器、HMCI接口等外，ATSAM4E16E内部还集成了丰富的模拟部分：
- AFE：两个16位ADC，最大可支持24通道
- 一个两通道的12位DAC，1Msps
- 一个模拟比较器
丰富的功能加上出众的性能使ATSAM4E16E具备了通用微控制器的特性，因此在我们生活中可应用的场景非常多，如工业自动化、人机交互、物联网设备、家居和楼宇控制以及能源管理等，比如下图则为简易的人机界面交互应用框图。
基于ATSAM4E16E微控制器的人机交互应用
上电跑例程
熟悉了开发板的基本情况后，我们再通过上电使用进一步了解ATSAM4E-XPRO板卡的功能。从先前的介绍中我们已经知晓，这次ATSAM4E-XPRO开发板作为Xplained Pro平台最大的改变是板卡上集成了以太网以及CAN电路，下面也主要以这两个功能为重点展示。
当然，准备工作还是必不可少，首先需要安装Atmel配套的IDE工具Atmel Studio，目前为最新版本为6.2，如果以前装过，确保将Atmel Studio的ASF更新到ASF3.15 (Feb 2014)以上，以便获得对ATSAM4E-XPRO评估板的更好的支持。
Atmel Studio ASF3.15版本说明
除了官方提供的Atmel Studio，也可以用IAR等第三方IDE工具，但相对来说，尤其是第一次接触Atmel开发板的工程师，使用Atmel Studio比较方便，好处也多，不用考虑安装驱动、环境配置等其他因素，一个Atmel Studio就完全搞定，简单粗暴，实用性强（当然软件的加载速度有待提升）。
ATSAM4E-XPRO板卡内置的是一个LED闪烁的程序，接上MicroUSB线上电即可工作（如下图），细细想来，貌似所有Atmel的板卡出厂默认程序基本都是LED的闪烁。
ATSAM4E-XPRO板卡运行出厂内置程序
不用理会默认的出厂程序，通过Atmel Studio提供的丰富例程我们可以自定义编程、下载其它程序，如接下来的以太网以及CAN功能的实现。
打开Atmel Studio，通过MicroUSB线连接板卡的MicroUSB Debug接口以及PC端，Atmel Studio可以自动识别板卡的信息，并提供相应的例程入口以及相关资料，对于初次接触Atmel板卡的工程师有一定引导作用（所以要确保Atmel Studio保持最新版本状态）
连接ATSAM4E-XPRO板卡的Atmel Studio
- Ethernet功能
在Xplained Pro平台上，还是第一次出现了完整的以太网电路，对于这个功能，笔者还是比较期待的。Atmel提供的以太网例程有两个，其中一个只针对MAC层，而我们选用则是另一个包括了PHY层通信的功能的例程，可实现ARP请求以及ICMP回复功能，这也主要得益于ATSAM4E-XPRO板卡搭载了完整的以太网电路。
以太网例程
例程中测试的IP地址以及网关地址默认为192.168.0.2、192.168.0.250,这个可以在con_eth.h中根据实际网络环境设置。
ATSAM4E-XPRO板卡默认的IP以及MAC的配置方式
设置完成，编译下载，将板卡接上网线，打开串口工具就能看到相关的打印信息。
ATSAM4E-XPRO运行以太网例程
- CAN功能
为了更清楚直观的了解CAN的功能，这里借助了两块ATSAM4E-XPRO板卡来实现CAN的通信。
- 首先将两块板卡都下载Atmel Studio ASF中的CAN例程
- 然后用两根导线将板卡CAN接口的CAN_H与CAN_H信号、CAN_L与CAN_L信号相互连接，由于CAN是差分电路，不像串口需要TX-RX、RX-TX这种交叉方式连接
- 在PC端打开两个串口工具，分别监测两块板卡的串口
上电之后，我们能看到串口打印的CAN通信信息，可以通过输入“t”和“r”发送和接收信息，如下图
ATSAM4E-XPRO运行CAN例程
更多的例程在本文中就不一一演示了，Atmel ATSAM4E-XPRO开发板到底还是给了我们一些不一样的的惊喜，我们无需DIY外部的电路就能够实现以太网以及CAN等功能的实现，无论是学习或者直接对板卡进行二次开发都是非常方便的。
小结
介绍了Atmel Xplained Pro平台又一块开发板 ATSAM4E-XPRO的特点以及使用情况，相较于Xplained Pro平台其他系列产品， ATSAM4E-XPRO的特点还是非常鲜明的。首次搭载了LFBGA封装技术的Cortex-M4处理器ATSAM4E16E，带浮点运算单元，集成先进的模拟功能，板卡搭载完整的以太网电路、CAN电路等，可以无需借助外部电路的扩展即可实现联网、CAN通信等应用，这大大方便了工程师学习或者直接对板卡进行二次开发，同时也丰富了Atmel Xplained Pro平台现有的产品线，真可谓一箭双雕。目前板卡在官网的报价为$99，当然有兴趣的还可以在与非网Atmel社区申请试用。
参考资料
- ATSAM4E-XPRO开发板资料
- ATSAM4E16E微控制器资料
- Atmel Xplained Pro开发平台
原创申明：本文为爱板网原创，谢绝转载！
随着Atmel Xplained Pro平台产品线的不断丰富，相信大部分工程师对它并不陌生，Xplained Pro是Atmel的一个MCU评估平台，由一系列的微控制器、板载EDBG调试模块以及扩展板组成，配合Atmel Studio开发环境，能够初步的评估爱特梅尔微控制器的性能。
然而，在爱板网先前评测过的众多Atme Xplained Pro平台的开发板中，我们发现了这样一个问题，由于Xplained Pro平台板卡大同小异的外设接口资源（微控制器+EDBG模块）、相同的通用扩展模块，导致了很多工程师对Xplained Pro平台的开发板辨识度不高、微控制器的一些特色功能无法得到显著体现。不过，这种情况在爱板网最近拿到的ATSAM4E-XPRO开发板上被彻底地颠覆了，基于一颗“不一样的”微控制器，不仅丰富了Xplained Pro平台产品线的内容，更是让工程师无需借助外部电路的扩展，直接对开发板的特色功能进行二次开发。想知道是怎么回事吗？下文会给你一个答案。
ATSAM4E-XPRO评估板
首先来看下ATSAM4E-XPRO评估板的包装盒，虽然仍旧是机器人图案的“旧面孔”，和原来的风格保持不变，但是包装盒体积明显大了，方方正正的，看起来很有“内涵”。
ATSAM4E-XPRO评估板
不出所料，ATSAM4E-XPRO评估板的特点是显而易见的，和爱板网先前评测过的Xplained Pro板卡相比，整个PCB面积明显变大了，大约为115.30mm*100.00mm，板卡为6层板，出自马来西亚的代工厂，质量一如既往的好。
ATSAM4E-XPRO评估板是基于Cortex-M4的Atmel ATSAM4E16E（ATSAM4E16E数据手册）微控制器，板载了很多这个微控制器的特色功能，如以太网电路、CAN电路、等，这些是先前爱板网评测过的Atmel Xplained Pro平台所不具备的。
ATSAM4E-XPRO评估板正面
ATSAM4E-XPRO评估板背面
ATSAM4E-XPRO评估板硬件框图
ATSAM4E-XPRO板载资源：
- SAM4E16E微控制器
- 2 Gb（8位）的NAND FLASH、两个512KB（8位）的SRAM
- 一个10/100 Mbps IEEE802.3 以太网（KSZ8081）
- 一个CAN2.0接口（TLE7250）
- 3个Xplained Pro的扩展头、一个Xplained Pro的LCD扩展连接器
- EDBG调试模块（MicroUSB接口：供电、串口、DGI、SWD）
- 一个机械复位按钮、一个用户机械按钮（唤醒，引导程序等）
- 一个黄色用户指示灯、一个黄色状态指示灯、一个绿色的电源指示灯
- MicroUSB Target接口：Device Mode
ATSAM4E-XPRO评估板的外设接口和Xplained Pro平台先前的板卡并无太大差别，甚至都能找到哪个功能在哪块板卡上的影子。ATSAM4E-XPRO评估板提供了三种不同的供电方式接口：MicroUSB Target、MicroUSB Debug以及4pin的排针座，其中MicroUSB还具有USB Device功能，而MicroUSB Debug接口除了供电、下载调试功能外，还能实现数据网关接口（DGI)，实现UART、TWI功能。
当然，除了上面这些Xplained Pro平台固有的特点外，此次ATSAM4E-XPRO评估板更有创新的变化，板载了2Gb的NAND FLASH、1MB的SRAM，并且引出了EBI接口，可以实现对外部存储器的编程。而最为重要的特色还是莫过于板载了以太网电路、CAN电路，可以让工程师无需自己DIY实现百兆以太网以及CAN2.0的功能，大大方便了工程师直接对ATSAM4E-XPRO板卡进行二次开发。
