§ Индивидуальное маскирование, восемь уровней приоритетов, векторизованные источники прерываний;
§ Два внешних источника прерывания + один внешний источник прерывания с быстрым реагированием, защита от ложных прерываний;
· Блок отладки (DBGU);
§ 2-пров. УАПП + поддержка прерывания по отладочному коммуникационному каналу, программируемое предотвращение доступа со стороны внутрисхемного эмулятора;
· Интервальный таймер (PIT);
§ 20-разр. программируемый счетчик + 12 разр. счетчик интервалов;
· Сторожевой таймер (WDT)
§ 12-разр. программируемый счетчик с защитой ключом;
§ Выполняет сброс или генерирует запрос на прерывание системы;
§ Счетчик может быть остановлен, когда процессор находится в состоянии отладки или в режиме холостого хода;
· Таймер реального времени (RTT)
§ 32-разр. циклический счетчик с сигнализатором;
§ Работает от внутреннего RC-генератора;
· Один контроллер параллельного ввода/вывода (PIOA)
§ 42 программируемые линии ввода-вывода, мультиплексированные с двумя встроенными периферийными модулями;
§ Возможность генерации прерывания по изменению на входе любой линии ввода-вывода;
§ Индивидуально программируемые открытый сток, подтягивающий резистор и синхронизированный выход;
§ 11 канальный контроллер периферийных данных (PDC);
§ Один полноскоростной контроллер USB 2.0 (12 Мбит/сек), режим устройства;
§ Встроенный трансивер, встроенные конфигурируемые буферы FIFO емкостью 328 байт каждый;
§ Один синхронный последовательный контроллер (SSC);
§ Отдельные синхронизация и сигналы синхронизации кадра у каждого приемника и передатчика;
§ Поддержка аналогового интерфейса I2S, поддержка временного уплотнения;
§ Возможность высокоскоростной непрерывной передачи потока данных в 32-разр. формате;
· Два универсальных синхронных/асинхронных приемопередатчика (УСАПП)
§ Раздельные генераторы скорости связи, инфракрасная модуляция/демодуляция (IrDA);
§ Поддержка смарт-карт ISO7816 T0/T1, аппаратное подтверждение связи, поддержка RS485;
§ Полный интерфейс модема на УСАПП1;
· Последовательный периферийный интерфейс SPI с режимами ведущий/подчиненный
§ Программируемая длина данных от 8 до 16 бит, четыре внешних выхода выбора микросхем;
§ Один трехканальный 16-разр. таймер-счетчик (TC);
§ Три внешних тактовых входа, две линии универсального ввода-вывода на каждый канал;
§ Два ШИМ-генератора, режим захвата и генерации импульсов, возможность реверсирования счета;
§ Один четырехканальный 16-разр. ШИМ-контроллер (PWMC);
§ Один двухпроводной интерфейс (TWI);
§ Работает только в режиме ведущего, поддерживаются все двухпроводные ЭСППЗУ фирмы Atmel;
· Один 8-канальный 10-разр. аналогово-цифровой преобразователь, четыре канала мультиплексированы с линиями цифрового ввода-вывода;
· Граничное сканирование всех цифровых линий в соответствии со стандартом IEEE 1149.1 через интерфейс JTAG;
· Линии ввода-вывода совместимы 5В уровнями и обладают повышенной нагрузочной способностью, до 16 мА каждая;
· Источники питания
§ Встроенный стабилизатор напряжения 1,8 В с нагрузочной способностью до 100 мА для питания ядра и внешних компонентов;
§ Напряжение питания ввода-вывода VDDIO = 1,8В или 3,3В, отдельное питание флэш-памяти VDDFLASH = 3,3В;
§ Напряжение питания ядра VDDCORE = 1,8В (с детектором понижения напряжения);
§ Напряжение питании аналоговой схемы VDDANA = 3,3В;
· Статическая работа на частотах до 55 МГц при наихудших условиях работы: напряжение питания 1,65 В, температура 85°С.
2.1.2Выбор стабилизатора напряжения
Согласно техническому заданию размеры устройства не должны превышать 55х30х15 мм. Из этого следует, что стабилизатор нужно выбирать в миниатюрном корпусе. Немаловажный параметр стабилизатора – падение напряжения на нем. Чем оно меньше - тем лучше. Важным критерием является цена устройства.
На украинском рынке представлены такие стабилизаторы напряжения: LM1117, IRU1117, MC33269.
Выберем один из них по матрице параметров (Таблица 2.2).
Таблица 2.2 – Параметры стабилизаторов напряжения
Стабилизатор
Падение напряжения, В
Макс. размер, мм
Цена, USD
LM1117
1
7
0.9
IRU1117
1.2
0.6
MC33269
9
Коэф. важности
0.4
0.2
1) ;
2) Составим матрицу приведенных параметров:
- если большее значение параметра соответствует лучшему качеству ИМС, то ;
- если параметр не удовлетворяет этому условию, то .
;
3) Составим матрицу нормированных параметров A:
,
где – максимальное значение j-го параметра.
4) Вычислим оценочную функцию :
Т.к. наименьшее, то LM1117 будет оптимальным выбором.
2.2 Описание работы схемы
Питание +5 В и сигнал интерфейса USB поступает с разъема XS1. Резистор R1 подтягивает линию USB D+ на +3,3 В (для автоматического определения скорости устройства хостом). Дроссели L1-L5 используются для подавления высокочастотных помех. Конденсаторы С3, С5, С6 и резисторы R2, R3 представляют собой стандартную схему фильтрации сигналов USB. После фильтров сигнал USB поступает в микроконтроллер AT91SAM7S64 DD1.
Схема питания, генерирующая +3,3 В, собрана на линейном стабилизаторе напряжения LM1117-3.3 DA1, диоде Шотки VD1, предотвращающем обратные токи, и блокировочных конденсаторах С1, С2, С4.
Конденсаторы С7, С9 и резистор R4 это цепочка, необходимая для работы ФАПЧ (PLL) микроконтроллера.
Конденсаторы C12, C13 совместно с кварцевым резонатором ZQ1 представляют собой колебательный контур, задающий частоту генератора, встроенного в микроконтроллер.
C8, C10, C11, C14, С15, С16, С17, С18, С19, С20, С21, С22 – это блокировочные конденсаторы по питанию микроконтроллера.
При включении устройства в порт USB, микроконтроллер инициализирует внутренние регистры, настраивает ФАПЧ и проводит процесс энумерации USB устройства. Далее проходит процедура инициализации алгоритма Blowfish и программа микроконтроллера входит в цикл ожидания команд от хоста.
Для моделирования в системе OrCad была выбрана схема стабилизации напряжения питания +3,3 В. Схема питания состоит из: стабилизатора питания LM1117, диода Шотки MBRS130T3 и блокировочных конденсаторов. На рис. 2.8 представлена схема для моделирования в редакторе Schematics.
Рис. 2.8 – Схема для моделирования DC Sweep
Для моделирования были использованы специальные библиотеки моделей от производителей, чтобы получить максимально достоверные результаты. Так как на вход этой схемы напряжение подается от USB, то промоделируем ее по напряжению питания от 0 до 6 В с шагом 0,1 В. Для этого в меню Analysis/Setup выбираем вид анализа DC Sweep и проводим анализ схемы по Voltage Source от 0 В до 6 В с шагом 0,1 В.
В результате как показано на рис. 2.9, данная схема стабилизирует напряжение 3,3 В начиная с 4,5 В источника, т.е. подходит для нашего устройства.
Рис. 2.9 – DC Sweep анализ
Чтобы проверить как стабилизатор справляется с низкочастотной помехой, промоделируем схему, подключив на вход источник синусоидального напряжения 50 Гц со смещением в 5 В и амплитудой колебаний 0,1 В. Для этого вместо источника постоянного напряжения VDC установим источник типа VSIN, как показано на рис. 2.10.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11
