يعد ATSAMV71Q21B-AAB من Microchip وحدة تحكم دقيقة قوية. استنادًا إلى نواة Arm® Cortex®-M7، فإنه يعمل بتردد يصل إلى 300 ميجاهرتز، مما يتيح الحوسبة الفعالة. وهو يدمج 2048 كيلو بايت من ذاكرة الفلاش و384 كيلو بايت من ذاكرة SRAM متعددة المنافذ، مما يضمن تخزين البيانات وعمليات القراءة والكتابة السريعة. بفضل مجموعة كبيرة من الواجهات الطرفية، مثل Ethernet وUSB، يمكنه تلبية احتياجات الاتصالات المتنوعة. يتم استخدامه على نطاق واسع في مجالات مثل التحكم الصناعي وإلكترونيات السيارات، ومع أدائه العالي واستقراره، فإنه يساعد على تحقيق الوظائف وتحديث تقنيات المنتجات ذات الصلة.
مميزات الرقاقة الدقيقة ATSAMV71Q21B-AAB
الأداء الأساسي
- عالية الأداء الأساسية: يستخدم نواة Arm Cortex-M7، بتردد تشغيل يصل إلى 300 ميجا هرتز. وهي مجهزة بذاكرة تخزين مؤقت I-Cache سعة 16 كيلو بايت وذاكرة تخزين مؤقت D سعة 16 كيلو بايت، ولها وظيفة تصحيح رمز الخطأ (ECC)، والتي يمكنها تحسين دقة وسرعة معالجة البيانات بشكل فعال.
- عملية النقطة العائمة ومجموعة التعليمات: إنه يدمج وحدة الفاصلة العائمة للأجهزة أحادية الدقة ومزدوجة الدقة (FPU)، ويدعم تعليمات DSP ومجموعة تعليمات Thumb®-2، مما يعزز قوة الحوسبة وكفاءة تنفيذ التعليمات البرمجية.
- حماية الذاكرة وتتبعها: إنه مزود بوحدة حماية الذاكرة (MPU) المكونة من 16 منطقة، والتي يمكنها حماية ذاكرة النظام بشكل فعال. وفي الوقت نفسه، يحتوي على وحدة التتبع المدمجة (ETM)، بما في ذلك وحدة واجهة منفذ التتبع (TPIU)، وهي مناسبة لتصحيح أخطاء البرامج وتحليل الأداء.
- فلاش ذو سعة كبيرة: يحتوي على فلاش مدمج بسعة 2048 كيلو بايت، مع معرف فريد ومنطقة توقيع المستخدم، وهو مناسب للمستخدمين لتخزين بيانات محددة. كما أنه يدعم طرق المسح والبرمجة المختلفة.
- ذاكرة الوصول العشوائي عالية السرعة: إنه يدمج 384 كيلو بايت من ذاكرة SRAM متعددة المنافذ، والتي يمكنها تحسين عرض النطاق الترددي للنظام وتقليل تأخير الوصول، مما يلبي متطلبات معالجة البيانات عالية السرعة.
- تخزين أخرى: يتضمن ذاكرة مقترنة بإحكام (TCM)، وذاكرة قراءة فقط (ROM) بسعة 16 كيلو بايت، والتي تُستخدم لتخزين أداة تحميل التشغيل المضمنة (UART0، USB) وإجراءات البرمجة داخل التطبيق (IAP). كما أن لديها وحدة تحكم في الذاكرة الثابتة (SMC) 16 بت تدعم مجموعة متنوعة من أجهزة التخزين الخارجية.
- إدارة الطاقة: إنه يدمج منظم الجهد الكهربي المدمج ويدعم تشغيل مصدر طاقة واحد. إنه يحتوي على وظائف مثل إعادة ضبط التشغيل (POR)، واكتشاف انقطاع التيار الكهربائي (BOD)، والمراقبة المزدوجة، مما يضمن التشغيل الآمن والمستقر للنظام.
- نظام الساعة: يدعم مذبذبات الرنان الكوارتز أو السيراميك. نطاق تردد المذبذب الرئيسي هو 3 ميجا هرتز إلى 20 ميجا هرتز، وله وظيفة اكتشاف الأخطاء. هناك أيضًا ساعة 12 ميجا هرتز أو 16 ميجا هرتز لتشغيل USB، ومذبذب اختياري منخفض الطاقة 32.768 كيلو هرتز لساعة الوقت الحقيقي (RTC) أو ساعة الجهاز. بالإضافة إلى ذلك، فهو يحتوي على حلقة مغلقة الطور (PLL) بسرعة 500 ميجا هرتز لساعة النظام وPLL بسرعة 480 ميجا هرتز لتشغيل USB عالي السرعة.
- وظائف أخرى: إنه يدمج مستشعر درجة الحرارة ووحدة التحكم المركزية للوصول إلى الذاكرة المباشرة ثنائية المنفذ (XDMAC) ذات 24 قناة، وهو مناسب لنقل البيانات بسرعة عالية.
- خصائص الطاقة المنخفضة: وهو يدعم أوضاع النوم والانتظار والنسخ الاحتياطي منخفضة الطاقة. في وضع النسخ الاحتياطي، عند تمكين RTC وReal-Time Timer (RTT) ومنطق التنبيه، يمكن أن يصل استهلاك الطاقة النموذجي إلى 1.1μA، مما يجعله مناسبًا للتطبيقات ذات متطلبات استهلاك الطاقة الصارمة.
- واجهات الاتصالات: يحتوي على وحدة تحكم في الوصول إلى وسائط Ethernet (GMAC)، تدعم أوضاع MII وRMII بسرعة 10/100 ميجا بت في الثانية، وإطارات بروتوكول الوقت الدقيق (PTP) IEEE® 1588 ودعم Ethernet الموفر للطاقة 802.3az، بالإضافة إلى دعم Ethernet Audio Video Bridge (AVB). كما أنه يحتوي على جهاز USB 2.0/واجهة مضيف صغير عالية السرعة (USBHS) مع معدل بيانات يصل إلى 480 ميجابت في الثانية، و4KB FIFO، وما يصل إلى 10 نقاط نهاية ثنائية الاتجاه، ويدعم DMA المخصص. يتضمن أيضًا منافذ تسلسلية متعددة (مثل USART وUART) وواجهات I2C (TWIHS) وواجهات SPI وواجهات الواجهة الطرفية التسلسلية الرباعية (QSPI) وما إلى ذلك، لتلبية احتياجات الاتصالات المختلفة.
- الأجهزة الطرفية الأخرى: 12 بت ITU-R BT. واجهة مستشعر الصور 601/656 (ISI)؛ وحدتا تحكم لشبكة منطقة التحكم في المحركات (MCAN) تدعمان معدل البيانات المرن (CAN-FD)، مع صناديق بريد قائمة على SRAM، وتدعم عمليات الإرسال التي يتم تشغيلها بواسطة الوقت والحدث؛ جهاز MediaLB®، يدعم وضع 3 أسلاك، بسرعة قصوى تبلغ 1024 x Fs، ويدعم شبكات MOST25 وMOST50، وما إلى ذلك. هناك أيضًا مؤقتات وعدادات ووحدات تحكم تعديل عرض النبض (PWM)، ووحدات تحكم الواجهة الأمامية التناظرية (AFE)، ووحدات تحكم رقمية إلى تناظرية (DAC)، ووحدات تحكم مقارنة تناظرية (AC)، وما إلى ذلك، والتي يمكن أن تلبي متطلبات التحكم ومعالجة الإشارات المختلفة.
خصائص الإدخال/الإخراج: يحتوي على ما يصل إلى 114 خط إدخال/إخراج، مع إمكانات المقاطعة الخارجية (دعم تشغيل الحافة أو المستوى)، والارتداد، وتصفية الأخطاء، ووظائف إنهاء مقاومة السلسلة على الرقاقة؛ خمس وحدات تحكم للإدخال/الإخراج المتوازي (PIO)، وهي ملائمة لتوصيل الأجهزة الخارجية والتحكم فيها.
نطاق الجهد: بالنسبة لأجهزة AEC-Q100 من الدرجة الثانية، يتراوح نطاق جهد مصدر الطاقة الفردي من 3.0 فولت إلى 3.6 فولت؛ بالنسبة لأجهزة درجة الحرارة الصناعية، يتراوح نطاق جهد مصدر الطاقة الفردي من 1.7 فولت إلى 3.6 فولت، مع قدرة جيدة على التكيف مع الجهد.
نموذج الحزمة: وهي تعتمد حزمة LQFP144، مع 144 دبابيس. حجم العبوة 20 × 20 مم، ومسافة الدبوس 0.5 مم، مما يجعلها مريحة للتركيب والاستخدام.
تطبيقات الرقاقة الدقيقة ATSAMV71Q21B-AAB
مجال التحكم الصناعي
- التحكم في المحركات: مجهزة بمؤقتات وعدادات ووحدات تحكم PWM متعددة، مثل أربع مؤقتات/عدادات (TC) ثلاثية القنوات 16 بت واثنتين من وحدات PWM ذات 4 قنوات 16 بت، يمكنها تحقيق تحكم دقيق في المحركات. إنها مناسبة لمختلف سيناريوهات قيادة المحركات في معدات الأتمتة الصناعية، مثل التحكم في الأذرع الآلية في المصانع والمحركات الموجودة على خطوط الإنتاج الآلية.
- مراقبة الأتمتة الصناعية والتحكم فيها: بفضل واجهات الاتصال الغنية، مثل وحدة التحكم في الوصول إلى وسائط Ethernet (GMAC)، والمنافذ التسلسلية المتعددة (USART، UART)، وواجهة SPI، وواجهة I2C (TWIHS)، وما إلى ذلك، يمكنها التفاعل مع العديد من أجهزة الاستشعار والمحركات والأجهزة الأخرى لتبادل البيانات، مما يتيح المراقبة والتحكم في عملية الإنتاج الصناعي في الوقت الفعلي. إنه يلعب دورًا حاسمًا في المصانع الذكية وأنظمة إنترنت الأشياء الصناعية (IoT) وما إلى ذلك.
- إدارة الطاقة ومراقبتها: يمكن لوحدة التحكم الأمامية التناظرية المدمجة (AFEC)، ووحدة التحكم المقارنة التناظرية (ACC)، ووحدة التحكم الرقمية إلى التناظرية (DAC) قياس الإشارات الكهربائية وتنظيمها بدقة مثل الجهد والتيار، ويتم استخدامها في أنظمة إدارة الطاقة الصناعية، وأجهزة مراقبة جودة الطاقة، وما إلى ذلك.
- التحكم في الجسم: تلبية المتطلبات الصارمة للسلامة والموثوقية في إلكترونيات السيارات، فهي تتواصل مع وحدات التحكم الإلكترونية الأخرى في السيارات من خلال ناقل شبكة منطقة التحكم ذات معدل البيانات المرن (CAN-FD)، مما يتيح التحكم في أجهزة جسم السيارة وإدارتها مثل أقفال الأبواب والنوافذ والأضواء.
- نظام المعلومات والترفيه داخل السيارة: يدعم واجهة USB عالية السرعة (USBHS) وواجهة Ethernet، ويمكنه الاتصال بأجهزة التخزين الخارجية والشبكات وما إلى ذلك، مما يوفر دعم نقل البيانات لنظام المعلومات والترفيه داخل السيارة، مثل تمكين وظائف مثل التنقل داخل السيارة وتشغيل الوسائط المتعددة.
- معالجة بيانات أجهزة الاستشعار للسيارات: يمكنه معالجة البيانات من أجهزة استشعار السيارات المختلفة، مثل أجهزة استشعار درجة الحرارة وأجهزة استشعار الضغط. بفضل قدراته الحاسوبية القوية وأجهزته الطرفية الغنية، يمكنه إجراء تحليل ومعالجة بيانات الاستشعار في الوقت الفعلي، مما يوفر الدعم للقيادة الآمنة وتحسين أداء المركبات.
- الأجهزة المنزلية الذكية: خصائص استهلاك الطاقة المنخفضة تجعله مناسبًا للأجهزة المنزلية الذكية التي تعمل بالبطارية، مثل أقفال الأبواب الذكية وأجهزة الاستشعار الذكية. تعمل واجهات الاتصال الغنية على تسهيل توصيل الأجهزة بالشبكة المنزلية، مما يتيح التحكم عن بعد ونقل البيانات. يمكن للمستخدمين مراقبة الأجهزة المنزلية والتحكم فيها عن بعد من خلال الهواتف المحمولة أو الأجهزة الذكية الأخرى.
- عقد إنترنت الأشياء الصناعية: في إنترنت الأشياء الصناعي، يمكن استخدامه كجهاز عقدة طرفية لجمع البيانات من الأجهزة الميدانية ونقل البيانات إلى السحابة أو نظام كمبيوتر مضيف للتحليل والمعالجة من خلال شبكة إيثرنت أو واجهات اتصال أخرى، مما يتيح وظائف مثل المراقبة عن بعد للأجهزة الصناعية والتنبؤ بالأخطاء.
- الأجهزة القابلة للارتداء: يجمع بين استهلاكه المنخفض للطاقة وميزات الواجهة الغنية، وهو مناسب للأجهزة القابلة للارتداء مثل الساعات الذكية وأجهزة تتبع اللياقة البدنية. يمكنه معالجة بيانات المستشعر، مثل البيانات الواردة من أجهزة قياس التسارع وأجهزة استشعار معدل ضربات القلب، ومزامنة البيانات مع أجهزة مثل الهواتف المحمولة من خلال تقنية Bluetooth أو طرق الاتصال اللاسلكية الأخرى.
- أجهزة الوسائط المتعددة: بفضل إمكانات المعالجة عالية السرعة والواجهات المتنوعة، يمكن استخدامه في الأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية مثل وحدات التحكم في الألعاب ومشغلات الوسائط المتعددة، مما يدعم معالجة ونقل البيانات مثل الصور والصوت، مما يعزز الأداء وتجربة المستخدم للأجهزة.
مجال المعدات الطبية: وحدة التحكم الدقيقة 16 بت مناسبة لبعض الأجهزة الطبية ذات المتطلبات العالية للأداء والاستقرار، مثل أجهزة المراقبة الطبية المحمولة (مثل أجهزة مراقبة نسبة الجلوكوز في الدم، وأجهزة مراقبة ضغط الدم، وما إلى ذلك). يمكن لقدرات معالجة الإشارات التناظرية الدقيقة ووظائف الاتصال الموثوقة أن تحقق جمعًا ونقلًا دقيقًا للبيانات الفسيولوجية، وتلبية المتطلبات الصارمة للأجهزة الطبية لدقة البيانات وأمنها.
سمات الرقاقة الدقيقة ATSAMV71Q21B-AAB
| عائلة الجزء | سامف71 | نوع وحدة المعالجة المركزية | اللحاء-M7 |
| السرعة القصوى (ميجاهرتز) | 300 | سرام (كيلو بايت) | 384 |
| درجة حرارة. نطاق الحد الأدنى. | -40 | درجة حرارة. النطاق الأقصى. | 105 |
| الحد الأدنى لجهد التشغيل (V) | 1.7 | جهد التشغيل الأقصى (V) | 3.6 |
| SPI | 5-سبي | I2C | 3 |
| UART | 8 | QSPI | 1 |
| محرك التشفير | نعم | المذبذب الداخلي | 4،8،12 ميجا هرتز، 32 كيلو هرتز |
| عدد الدبوس | 144 | التمهيد الآمن | لا |
ورقة بيانات Microchip ATSAMV71Q21B-AAB
فئة المتحكمات الدقيقة من فئة Microchip ATSAMV71Q21B-AAB
في العصر الرقمي الحالي، تعمل وحدات التحكم الدقيقة، باعتبارها عنصرًا حاسمًا في الأنظمة المدمجة، على تشغيل عدد لا يحصى من الأجهزة الذكية بصمت. في الأساس، المتحكم الدقيق عبارة عن كمبيوتر صغير مدمج على شريحة واحدة، والذي يجمع بشكل وثيق بين وحدة المعالجة المركزية (CPU) والذاكرة والأجهزة الطرفية المختلفة لتشكيل وحدة حوسبة فعالة ومستقلة. وحدة المعالجة المركزية، باعتبارها "عقل" وحدة التحكم الدقيقة، مسؤولة عن تنفيذ التعليمات المختلفة والتحكم في عملية تشغيل الجهاز. تنقسم الذاكرة إلى ذاكرة وصول عشوائي متطايرة (RAM)، تُستخدم لتخزين بيانات التشغيل مؤقتًا، وذاكرة فلاش غير متطايرة، تُستخدم لتخزين البرامج الثابتة للجهاز. الأجهزة الطرفية متنوعة للغاية، بما في ذلك واجهات الإدخال/الإخراج، وأجهزة ضبط الوقت، والعدادات، والمحولات التناظرية إلى الرقمية، وما إلى ذلك. وهي تمنح وحدة التحكم الدقيقة وظائف قوية مثل التفاعل مع العالم الخارجي، والتوقيت الدقيق، وتحويل الإشارة. المتحكمات الدقيقة لها تطبيقات واسعة للغاية. في مجال الإلكترونيات الاستهلاكية، من الهواتف الذكية إلى الساعات الذكية، نظرًا لوزنها الخفيف وخصائص استهلاكها المنخفض للطاقة، فإنها تعمل بشكل كبير على تحسين عمر البطارية وتجربة المستخدم للأجهزة. في سيناريو الأتمتة الصناعية، يمكنهم التحكم بدقة في المحركات وأجهزة الاستشعار لضمان التشغيل الفعال والمستقر لخط الإنتاج. وفي نظام السيارات، يحققون ذكاءً شاملاً بدءًا من إدارة المحرك وحتى إلكترونيات الجسم.
يعد ATSAMV71Q21B-AAB من Microchip منتجًا متميزًا بين وحدات التحكم الدقيقة. وهو يعتمد على نواة Arm® Cortex®-M7 القوية، بتردد تشغيل يصل إلى 300 ميجاهرتز. إلى جانب وحدة الفاصلة العائمة للأجهزة ومجموعة التعليمات الغنية، فإن كفاءة الحوسبة الخاصة بها متميزة. توفر ذاكرة الفلاش ذات السعة الكبيرة وSRAM متعددة المنافذ ضمانًا قويًا لتخزين البيانات والقراءة والكتابة بسرعة عالية. بفضل الواجهات الطرفية الغنية التي تغطي شبكة Ethernet، وUSB، والمنافذ التسلسلية المختلفة، وما إلى ذلك، يمكنها بسهولة تلبية احتياجات الاتصالات المختلفة. من البيئة القاسية للتحكم الصناعي إلى الأنظمة المعقدة لإلكترونيات السيارات، ومن ثم إلى التوصيل البيني لأجهزة إنترنت الأشياء، يوفر ATSAMV71Q21B-AAB، بأدائه الممتاز، دعمًا مستقرًا وقويًا لمختلف التطبيقات، ويعزز باستمرار الابتكار التكنولوجي وتطوير المجالات ذات الصلة.
قائمة الرغبات (0 عناصر)